[實(shí)用新型]隧道軟弱、黃土圍巖鋼拱架鎖腳錨管加固連接裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220223272.4
• 申請(qǐng)日: 2012-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202659251U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史趙鵬;張雋;李峰;鄧伯科;雷軍;趙香萍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中鐵十二局集團(tuán)有限公司;中鐵十二局集團(tuán)第二工程有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21D11/18
• 分類(lèi)號(hào): E21D11/18;E21D21/00
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 王瑞玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種隧道鋼拱架支護(hù)裝置，具體為一種隧道軟弱、黃土圍巖鋼拱架鎖腳錨管加固連接裝置。?

背景技術(shù)

公知，隧道開(kāi)挖后，會(huì)使原有的圍巖平衡狀態(tài)被打破，周邊圍巖和拱頂產(chǎn)生了塑性變化和松弛，為了阻止被開(kāi)挖擾動(dòng)后的圍巖的過(guò)度位移和變形，減少下沉和收斂，必須有合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)約束承受?chē)鷰r的壓力，鋼拱架是軟弱、黃土圍巖隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)中重要的組成部分，也是隧道混凝土二襯施工前支護(hù)的重要內(nèi)容，雖然拱架本身是有一定鋼度、強(qiáng)度和承載能力，能在噴射混凝土未達(dá)到強(qiáng)度之前有效控制圍巖變形，承擔(dān)地層壓力和約束變形。?

?但隧道開(kāi)挖后圍巖千變?nèi)f化，為了及時(shí)快速滿(mǎn)足隧道開(kāi)挖后支護(hù)成環(huán)施工要求，防止隧道坍塌，必須抓住最佳時(shí)間完成開(kāi)挖后軟弱圍巖的支護(hù)成環(huán)，拱架是支護(hù)成環(huán)的重要手段，鎖腳錨管與鋼拱架連接成整體加固技術(shù)是將鎖腳錨管通過(guò)鋼板孔中打入，使打入后的錨管充分發(fā)揮支撐作用，對(duì)周邊圍巖提供較大的支護(hù)抗力，阻止圍巖產(chǎn)生過(guò)度變形。主要作用是盡可能的限制鋼拱架的剛體位移,使其盡早承擔(dān)圍巖變形引起的壓力,保證隧道初期的穩(wěn)定性。?

傳統(tǒng)的鎖腳錨管打設(shè)方式為：立拱架后把鎖腳錨管緊貼拱架左右打入即可，左右錨管用鋼筋焊接，這種加固方式的缺陷在于：當(dāng)圍巖壓力大時(shí)，鎖腳錨管和拱架還沒(méi)有達(dá)到承載力極限時(shí)已經(jīng)斷裂，錨管與鋼拱架間沒(méi)有形成整體，過(guò)早地喪失其作用，僅通過(guò)限制鋼拱架位移來(lái)抵抗圍巖變形，整體穩(wěn)定性較差，降低了施工安全性。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有鋼拱架和鎖腳錨管加固連接結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性較差、施工安全性差等問(wèn)題，提供一種隧道軟弱、黃土圍巖鋼拱架鎖腳錨管加固連接裝置。?

本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：隧道軟弱、黃土圍巖鋼拱架鎖腳錨管加固連接裝置，包括支設(shè)好的鋼拱架以及位于鋼拱架兩側(cè)的鎖腳錨管，本實(shí)用新型的創(chuàng)新點(diǎn)在于鋼拱架上、并且靠貼圍巖一側(cè)間隔固定有定位鋼板，每個(gè)定位鋼板兩端分別開(kāi)有位于鋼拱架兩側(cè)的定位孔，打入圍巖的鎖腳錨管貫穿于定位孔內(nèi)，位于鋼拱架兩側(cè)的鎖腳錨管露出端采用環(huán)形連接件連接并與鋼拱架卡固。所述定位鋼板的數(shù)量及間隔距離可根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)需求確定。?

為了進(jìn)一步優(yōu)化該裝置的結(jié)構(gòu)，完善其設(shè)計(jì)，所述鎖腳錨管打入端為馬蹄形，更有利于將鎖腳錨管打入圍巖中，減少阻力；鎖腳錨管與水平方向的夾角為15~20°，定位鋼板上的定位孔為縱向橢圓形孔，由于鎖腳錨管是斜向打入鋼拱架兩側(cè)的圍巖中，所以定位孔為縱向橢圓形孔；所述環(huán)形連接件是由兩根直鉤鋼筋活動(dòng)連接而成的環(huán)形結(jié)構(gòu)，可調(diào)整間距，以方便施工作業(yè)。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、加工簡(jiǎn)便，通過(guò)定位孔、定位鋼板及環(huán)形連接件使鋼拱架與鎖腳錨管固定更加牢固，形成整體，極限承載能力進(jìn)一步提高，使打入后的鎖腳錨管充分發(fā)揮支撐作用，對(duì)周邊圍巖提供較大的支護(hù)抗力，阻止圍巖產(chǎn)生過(guò)度變形，盡可能的限制鋼拱架的剛體位移，使其盡早承擔(dān)圍巖變形引起的壓力，保證隧道初期的穩(wěn)定性，尤其適合鐵路、公路軟弱、黃土圍巖隧道鋼拱架鎖腳錨管的加固連接。?

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的正面結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2為本實(shí)用新型的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型所述環(huán)形連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-鋼拱架；2-鎖腳錨管；3-定位鋼板；4-定位孔；5-環(huán)形連接件。

具體實(shí)施方式

隧道軟弱、黃土圍巖鋼拱架鎖腳錨管加固連接裝置，如圖1、2所示，包括支設(shè)好的鋼拱架1以及位于鋼拱架兩側(cè)的鎖腳錨管2，鋼拱架1上、并且靠貼圍巖一側(cè)間隔固定有定位鋼板3，每個(gè)定位鋼板兩端分別開(kāi)有位于鋼拱架兩側(cè)的定位孔4，打入圍巖的鎖腳錨管2貫穿于定位孔4內(nèi)，位于鋼拱架兩側(cè)的鎖腳錨管露出端采用環(huán)形連接件5連接并與鋼拱架1卡固，如圖3所示，環(huán)形連接件5是由兩根直鉤鋼筋連接成環(huán)型而成，為方便施工作業(yè)，可調(diào)整間距。鎖腳錨管2打入端為馬蹄形，鎖腳錨管2與水平方向的夾角為15~20°，定位鋼板3上的定位孔4為縱向橢圓形孔。?

具體制作時(shí)，鋼拱架1支立后將定位鋼板焊在鋼拱架靠貼圍巖端，鎖腳錨管長(zhǎng)度不小于3.5~4m，用Φ42mm小導(dǎo)管加工而成，打人端用切割機(jī)成馬蹄形，加固連接時(shí)鎖腳錨管用YT-28風(fēng)槍打入，鎖腳錨管露出端頭用環(huán)形件連接堆焊滿(mǎn)，連接環(huán)形件由Φ22mm鋼筋彎曲而成。定位鋼板是由上下兩塊組成，間距15cm，每塊長(zhǎng)45cm、寬25cm、厚16mm；鎖腳錨管長(zhǎng)度為3.5~4m，用風(fēng)槍打設(shè)時(shí)要有一定的角度，一般控制在15~20°，共打設(shè)4根；定位孔的孔徑為50mm，用氧氣割成橢圓形（或鉆床打孔），長(zhǎng)控制在13cm范圍，鋼拱架下端連接端與中導(dǎo)或下導(dǎo)拱架連接板，預(yù)留連接螺栓孔。?