ТЕРМОПЛАВКАЯ ГОЛОВКА АНКЕРА
HOT-MELT ANCHOR HEAD

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение касается термоплавкой головки анкера и относится к технической области базовых стабилизирующих сооружений.
Уровень техники изобретения
С ускорением процесса урбанизации при строительстве таких подземных объектов как подземные стоянки, подземные пешеходные переходы, подземные торговые центры, подземные железные дороги требуется крепление котлована для фундамента и откоса.
Заявитель подал заявку на получение патента на изобретение Китая под названием «Усовершенствованное зажимное анкерное устройство», номер патентной заявки CN201310086728.6, в которой раскрывается анкер, имеющий легко снимающийся стержень, который удобно утилизировать и который в процессе крепления котлована фундамента и откоса не оказывает влияния на свойства крепления. Однако, такой анкер не имеет функции точной динамометрии в реальном времени.
Как известно заявителю, созданные в соответствии с современными технологиями анкеры осуществляют динамометрию; часто для осуществления динамометрии используются тензодатчики, но существующие тензодатчики обычно крепятся внутрь анкерного каната или несущей плиты анкерного каната; тензодатчики обычно крепятся посредством непосредственного приклеивания и, ввиду сложных и изменчивых условий строительных работ, тензодатчики часто падают и дают неточные результаты измерений.
Сущность изобретения
Техническая задача, которую решает настоящее изобретение, состоит в устранении недостатков существующих технологий, предлагая термоплавкую головку анкера с простой структурой и точной динамометрией, а также позволяющую утилизировать арматуру анкерного каната.
Настоящее изобретение предлагает следующее техническое решение вышеупомянутой технической задачи: термоплавкая головка анкера, включающая анкерную скобу с по крайней мере одним сквозным отверстием, провод, способный проводить ток, термоплавкий элемент, расположенный на вышеупомянутой анкерной скобе и соединенный с проводом, зажим, и расположенный внутри сквозного отверстия и использующийся для удержания арматуры анкерного каната, при этом в нижней части вышеупомянутой анкерной скобы находится несущая плита, в вышеупомянутой несущей плите прорезано отверстие, противолежащее вышеупомянутому сквозному отверстию, а вышеупомянутая анкерная скоба изготовлена из металлического материала; данная термоплавкая головка анкера также включает соединенный с вышеупомянутым проводом и расположенный на вышеупомянутой поверхности анкерной скобы тензодатчик, при этом на поверхности анкерной скобы из термоплавкого материала посредством литья под давлением образуется монолитный покрывающий слой; вышеупомянутый слой покрывает вышеупомянутый тензодатчик и тесно прилегает к поверхности вышеупомянутой анкерной скобы, образуя одно целое; край вышеупомянутой анкерной скобы, прилегающий к вышеупомянутой несущей плите, протягивается внутрь, образуя фланец, вышеупомянутый фланец используется для подпорки той части вышеупомянутого покрывающего слоя, которая находится внутри вышеупомянутого сквозного отверстия; когда вышеупомянутая головка анкера находится в состоянии сжатия арматуры вышеупомянутого анкерного каната, та часть вышеупомянутого покрывающего слоя, которая находится внутри вышеупомянутого сквозного отверстия, полностью заполняет пространство между вышеупомянутой анкерной скобой и зажимом, ограничивается в каждом направлении внутри этого пространства; когда та часть вышеупомянутого покрывающего слоя, которая находится внутри вышеупомянутого сквозного отверстия, расплавляется в результате нагревания электротермоплавкого элемента, вышеупомянутая головка анкера переходит в состояние разжатия вышеупомянутой арматуры анкерного каната.
Далее приводится принцип работы и полезный результат технического решения по термоплавкой головке каната, раскрываемого в настоящем изобретении.
Зажим по настоящему изобретению находится внутри сквозного отверстия и зажимает арматуру анкерного каната (скрученного многожильного стального провода), а та часть вышеупомянутого покрывающего слоя, которая находится внутри вышеупомянутого сквозного отверстия, полностью заполняет пространство между вышеупомянутой анкерной скобой и зажимом, ограничивается в каждом направлении внутри этого пространства (зажим изнутри ограничивает часть покрывающего слоя, находящуюся внутри сквозного отверстия, несущая плита извне ограничивает часть покрывающего слоя, находящуюся внутри сквозного отверстия, анкерная скоба с четырех сторон окружает часть покрывающего слоя, находящуюся внутри сквозного отверстия, таким образом, находящаяся внутри сквозного отверстия часть покрывающего слоя наглухо ограничена во любом направлении пространства). Когда зажим вставляется в сквозное отверстие, находящаяся внутри сквозного отверстия часть покрывающего слоя эффективно зажимается внутри сквозного отверстия анкерной скобой, зажимом и несущей плитой, в это время находящаяся внутри сквозного отверстия часть покрывающего слоя находится в твердом состоянии, что обеспечивает по отношению к ней эффект всестороннего давления: то есть, когда подвергающееся давлению тело ограничивается во всех направлениях и не может деформироваться, его выдерживающее давление может обеспечивать усилие, большее в несколько раз, несколько десятков и даже сотни раз. Таким образом, противокомпрессорный зажим находящейся внутри сквозного отверстия части покрывающего слоя зажимает арматуру анкерного каната, что позволяет выдерживать чрезвычайно высокую силу тяги и полностью удовлетворять требования существующего крепления.
Когда необходима утилизация, можно нагреть электротермоплавкий элемент посредством подключения тока к проводу, это приведет к смягчению или расплавлению находящейся внутри сквозного отверстия части покрывающего слоя, после чего находящаяся внутри сквозного отверстия часть покрывающего слоя может вытечь через внутреннюю часть несущей плиты или анкерной скобы, что устранит эффект всестороннего давления на находящуюся внутри сквозного отверстия часть покрывающего слоя, снизит или устранит давление трения между заполнителем и зажимом с целью удобной утилизации заполнителя.
Когда необходимо произвести измерения, благодаря тому, что тензодатчик покрыт покрывающим слоем и плотно прилегает к анкерной скобе, образуя одно целое, можно в реальном времени осуществлять точный мониторинг скрученного многожильного стального провода, то есть внутренней силы анкерного стержня.
Также благодаря тому, что в настоящем изобретении на поверхности анкерной скобы термоплавкий материал в результате литья под давлением образует цельный покрывающий слой, тензодатчик и анкерная скоба тесно прилегают друг к другу, образуя одно целое, что позволяет надежно закрепить тензодатчик и устранить скрытый риск падения тензодатчика в сложных и изменчивых условиях в процессе фактических строительных работ или транспортировки. В то же время вся поверхность металлической анкерной скобы покрыта образованным литьем под давлением цельным защитным слоем, который имеет не только простую конструкцию, но и точную динамометрию, а также позволяет в дальнейшем устранить множество проблем, в том числе ограничения, обусловленные противокоррозионной обработкой головки анкера, необходимостью заполнения и защиты внутренней части сквозного отверстия во время удержания, а также заполнения и защиты термоплавкой части тогда, когда необходимо ослабление.
Вышеупомянутое техническое решение обладает следующими преимуществами: такая термоплавкая головка анкера также оснащена измерительным терминалом, предназначенным для измерения длины арматуры анкерного каната, вышеупомянутый измерительный терминал передает информацию через провод или беспроводной сигнал.
Эффект вышеупомянутого технического решения по настоящему изобретению состоит в следующем: посредством измерительного терминала, предназначенного для измерения длины арматуры анкерного каната, настоящее изобретение позволяет в реальном времени производить надежные измерения фактической длины анкерного каната, что чрезвычайно важно для строительства инженерных объектов.
Одно из преимуществ вышеупомянутого технического решения состоит в следующем: вышеупомянутый тензодатчик представляет собой термоизоляционный тензодатчик.
Эффект вышеупомянутого технического решения по настоящему изобретению состоит в следующем: ввиду того, что обыкновенные тензодатчики выходят из строят при температуре 100 градусов и выше, а температура литья под давлением цельного защитного слоя из термоплавких материалов, образованного путем литья под давлением и расположенного на поверхности анкерной скобы, обычно составляет 300 градусов и выше, для лучшей реализации настоящего изобретения в качестве тензодатчика используется термоизоляционный тензодатчик.
Одно из усовершенствований вышеупомянутого технического решения состоит в следующем: вышеупомянутый тензодатчик приклеивается к внутренней стенке сквозного отверстия вышеупомянутой анкерной скобы, а на боковой стенке вышеупомянутой анкерной скобы прорезано отверстие для прохождения провода.
Когда необходимо произвести измерения, ввиду того, что тензодатчик приклеен к внутренней стенке сквозного отверстия анкерной скобы, а внутри анкерной скобы образована конструкция всестороннего давления по отношению к термоплавкому слою внутри сквозного отверстия, испытываемая анкерным канатом сила тяги может полностью передаваться термоплавкому слою в сквозном отверстии, а термоплавкий слой в сквозном отверстии может надежно передавать ее на тензодатчик, обеспечивая точный мониторинг скрученного многожильного стального провода, то есть внутренней силы анкерного стержня в реальном времени.
Одно из усовершенствований вышеупомянутого технического решения состоит в следующем: вышеупомянутый тензодатчик приклеивается к внешней боковой стенке вышеупомянутой анкерной скобы, верхней торцевой поверхности анкерной скобы или нижней торцевой поверхности анкерной скобы.
Второе преимущество вышеупомянутого технического решения состоит в следующем: вышеупомянутый электротермоплавкий элемент располагается внутри вышеупомянутого сквозного отверстия и вплотную покрывается той частью вышеупомянутого покрывающего слоя, которая находится внутри вышеупомянутого сквозного отверстия, образуя одно целое.
Третье преимущество вышеупомянутого технического решения состоит в следующем: вышеупомянутый электротермоплавкий элемент располагается на внешней боковой стенке вышеупомянутой анкерной скобы и вплотную прилегает к внешней боковой стенке вышеупомянутой анкерной скобы и той части вышеупомянутого покрывающего слоя, которая находится снаружи вышеупомянутого сквозного отверстия, образуя одно целое.
Четвертое преимущество вышеупомянутого технического решения состоит в следующем: та часть вышеупомянутого покрывающего слоя, которая находится снаружи вышеупомянутого сквозного отверстия, используется для защиты вышеупомянутой анкерной скобы.
Пятое преимущество вышеупомянутого технического решения состоит в следующем: та часть вышеупомянутого покрывающего слоя, которая находится внутри вышеупомянутого сквозного отверстия, имеет коническую поверхность, соответствующую вышеупомянутому зажиму.
Краткое описание чертежей
Далее следует более подробное описание настоящего изобретения, сопровождающееся изображениями.
Фигура 1 представляет собой первое схематическое изображение конструкции термоплавкой головки анкера по варианту осуществления настоящего изобретения.
Фигура 2 представляет собой вид сверху на Фигуру 1.
Фигура 3 представляет собой второе схематическое изображение конструкции термоплавкой головки анкера по варианту осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание вариантов осуществления
Вариант осуществления
Как показано на Фиг. 1 и Фиг. 2, термоплавкая головка анкера по настоящему изобретению включает анкерную скобу 1 с по крайней мере одним сквозным отверстием 1-1, провод 2, способный проводить ток, термоплавкий элемент 3, расположенный на вышеупомянутой анкерной скобе 1 и соединенный с проводом 2, и зажим 5, расположенный внутри сквозного отверстия 1-1 и использующийся для удержания арматуры 4 анкерного каната. В нижней части вышеупомянутой анкерной скобы 1 находится несущая плита 6, в вышеупомянутой несущей плите 6 прорезано отверстие, противолежащее вышеупомянутому сквозному отверстию 1-1.
Данная термоплавкая головка анкера также включает соединенный с проводом 2 и расположенный на поверхности анкерной скобы 1 тензодатчик 7. Тензодатчик 7 по данному варианту осуществления является термоизоляционным тензодатчиком. Чтобы обеспечить термоизоляцию тензодатчика 7, можно покрыть тензодатчик 7 термоизоляционной оболочкой или непосредственно покрыть его термоизоляционным покрывающим слоем. Тензодатчик 7 может быть представлен в количестве одной, двух или нескольких единиц.
Анкерная скоба 1 изготовлена из металлического материала. Термоплавкий материал на поверхности анкерной скобы 1 посредством литья под давлением образует цельный покрывающий слой 8; покрывающий слой 8 может обеспечивать защиту от коррозии всей анкерной скобы 1. Тензодатчик 7 покрыт покрывающим слоем 8 и плотно прилегает к анкерной скобе 1, образуя одно целое. Край анкерной скобы 1, прилегающий к несущей плите 6, протягивается внутрь, образуя фланец, фланец используется для подпорки той части покрывающего слоя 8, которая находится внутри сквозного отверстия 1-1.
Когда головка анкера находится в состоянии сжатия арматуры 4 анкерного каната, та часть покрывающего слоя 8, которая находится внутри сквозного отверстия 1-1, полностью заполняет пространство между анкерной скобой 1 и зажимом 5, ограничивается в каждом направлении внутри этого пространства; когда та часть покрывающего слоя 8, которая находится внутри сквозного отверстия 1-1, расплавляется в результате нагревания электротермоплавкого элемента 3, головка анкера переходит в состояние разжатия арматуры 4 анкерного каната.
(Измерительный терминал, предназначенный для измерения длины арматуры 4 анкерного каната, которым оснащена такая термоплавкая головка анкера, на рисунке не показан). Измерительный терминал передает информацию через провод 2 или беспроводной сигнал. Измерительный терминал закрепляется на такой термоплавкой головке анкера и может быть расположен на внешней боковой стенке анкерной скобы 1, несущей плите 6 или любом месте термоплавкой головки. Измерительный терминал излучает сигнал установки, который принимается внешним оборудованием, за счет чего происходит вычисление длины анкерного каната.
В данном варианте осуществления тензодатчик 7 приклеивается к внутренней стенке сквозного отверстия 1-1 анкерной скобы 1, в то время как на боковой стенке анкерной скобы 1 прорезано отверстие для прохождения провода 2 (на рисунке не показано).
В данном варианте осуществления электротермоплавкий элемент 3 располагается внутри сквозного отверстия 1-1 и плотно покрывается той частью покрывающего слоя 8, которая находится внутри сквозного отверстия, образуя одно целое, или, как показано на Фиг. 3, электротермоплавкий элемент 3 располагается на внешней боковой стенке анкерной скобы 1, плотно прилегает к внешней боковой стенке анкерной скобы 1 и той части покрывающего слоя 8, которая находится снаружи сквозного отверстия 1-1, образуя одно целое. Та часть покрывающего слоя 8, которая находится снаружи сквозного отверстия 1-1, используется для защиты анкерной скобы 1. В данном варианте осуществления провод 2 ведет на внешнюю поверхность бетона или скального грунта, электротермоплавкий элемент 3 представляет собой кольцевую проволоку высокого сопротивления, S-образную проволоку высокого сопротивления, стержень электронагрева или кольцевой нагреватель, зажим 5 может быть представлен в количестве одной или нескольких единиц.
Благодаря тому, что зажим 5 по настоящему изобретению находится внутри сквозного отверстия 1-1 и зажимает арматуру 4 анкерного каната (скрученного многожильного стального провода), а та часть покрывающего слоя 8, которая находится внутри сквозного отверстия 1-1, полностью заполняет пространство между анкерной скобой 1 и зажимом 5, ограничивается в каждом направлении внутри этого пространства (зажим 5 изнутри ограничивает часть покрывающего слоя 8, находящуюся внутри сквозного отверстия 1-1, несущая плита 6 извне ограничивает часть покрывающего слоя 8, находящуюся внутри сквозного отверстия 1-1, анкерная скоба 1 с четырех сторон окружает часть покрывающего слоя 8, находящуюся внутри сквозного отверстия 1-1, таким образом, находящаяся внутри сквозного отверстия 1-1 часть покрывающего слоя 8 наглухо ограничена во любом направлении пространства). Когда зажим 5 вставляется в сквозное отверстие 1-1, находящаяся внутри сквозного отверстия 1-1 часть покрывающего слоя 8 эффективно зажимается внутри сквозного отверстия анкерной скобой 1, зажимом 5 и несущей плитой 6, в это время находящаяся внутри сквозного отверстия 1-1 часть покрывающего слоя 8 находится в твердом состоянии, что обеспечивает по отношению к ней эффект всестороннего давления: то есть, когда подвергающееся давлению тело ограничивается во всех направлениях и не может деформироваться, его выдерживающее давление может обеспечивать усилие, большее в несколько раз, несколько десятков и даже сотни раз. Таким образом, противокомпрессорный зажим 5 находящейся внутри сквозного отверстия 1-1 части покрывающего слоя 8 зажимает арматуру 4 анкерного каната, что позволяет выдерживать чрезвычайно высокую силу тяги и полностью удовлетворять требования существующего крепления.
Когда необходима утилизация, можно нагреть электротермоплавкий элемент 3 посредством подключения тока к проводу 2, это приведет к смягчению или расплавлению находящейся внутри сквозного отверстия 1-1 части покрывающего слоя 8, после чего находящаяся внутри сквозного отверстия 1-1 часть покрывающего слоя 8 может вытечь через внутреннюю часть несущей плиты 6 или анкерной скобы 1, что устранит эффект всестороннего давления на находящуюся внутри сквозного отверстия 1-1 часть покрывающего слоя 8, снизит или устранит давление трения между заполнителем и зажимом 5 с целью удобной утилизации заполнителя.
Когда необходимо произвести измерения, благодаря тому, что тензодатчик 7 покрыт покрывающим слоем 8 и плотно прилегает к анкерной скобе 1, образуя одно целое, можно в реальном времени осуществлять точный мониторинг скрученного многожильного стального провода, то есть внутренней силы анкерного стержня.
Также благодаря тому, что в настоящем изобретении на поверхности анкерной скобы 1 термоплавкий материал в результате литья под давлением образует цельный покрывающий слой 8, тензодатчик 7 и анкерная скоба 1 тесно прилегают друг к другу, образуя одно целое, что позволяет надежно закрепить тензодатчик 7 и устранить скрытый риск падения тензодатчика 7 в сложных и изменчивых условиях в процессе фактических строительных работ или транспортировки. Кроме того, посредством монолитного литья под давлением вся поверхность анкерной скобы 1 головки анкера покрыта цельным защитным слоем, который имеет не только простую конструкцию, но и точную динамометрию, а также позволяет в дальнейшем устранить множество проблем, в том числе ограничения, обусловленные противокоррозийной обработкой головки анкера, необходимостью заполнения и защиты внутренней части сквозного отверстия 1-1 во время удержания, а также заполнения и защиты термоплавкой части тогда, когда необходимо ослабление.
Настоящее изобретение не ограничивается приведенными выше вариантами осуществления, в частности: 1) тензодатчик 7 по настоящему варианту осуществления может приклеиваться на внешнюю стенку анкерной скобы 1, верхнюю торцевую поверхность анкерной скобы или нижнюю торцевую поверхность анкерной скобы; 2) та часть покрывающего слоя 8, которая находится внутри сквозного отверстия 1-1, имеет коническую поверхность, соответствующую зажиму 5; 3) настоящее изобретение может применяться в области постоянных якорей, где с помощью умного анкерного стержня будет в реальном времени определяться внутренняя сила и длина анкерного стержня. Любые технические решения, образованные посредством равной замены, также попадают в диапазон защиты настоящего изобретения.