[發明專利]超前支護徑向錨桿結構及其施工方法

有效

• 申請號: 201410292625.X
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104018864A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 陳七林;陳碩
• 申請（專利權）人: 福州市規劃設計研究院
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E21D20/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域：

本發明涉及隧道工程或巖土工程領域，具體涉及一種超前支護徑向錨桿結構及其施工方法。

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背景技術：

徑向錨桿可以提高隧道圍巖的穩定性能，可在隧道周邊形成一定厚度的圍巖加固圈，是隧道工程中非常重要也很常用的支護措施。但是，徑向錨桿一般是在隧道永久開挖基面形成以后才開始實施并發揮支護作用的，對隧道永久開挖基面形成之前的圍巖變形難以形成支護作用，很顯然，現有徑向錨桿技術不具備超前支護的功能，其支護能力并沒有在工程中得到充分利用。在實際工程中，常采用預加固或預支護措施，以便對隧道開挖之前的圍巖變形進行控制，然后進行洞內開挖和徑向錨桿等支護措施的施工，因增加了預加固或預支護措施，其工程投資較大，工期也較長。如何實現徑向錨桿對隧道永久開挖基面形成之前的圍巖變形形成支護作用是本發明需要解決的技術問題。

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發明內容：

本發明提供一種超前支護徑向錨桿結構及其施工方法，該超前支護徑向錨桿結構及其施工方法有利于實現對隧道永久開挖基面形成之前的圍巖變形形成預支護作用。

本發明采用的技術方案是：

本發明超前支護徑向錨桿結構，其特征在于，包括以下結構：所述徑向錨桿的后端設有連接套管，所述連接套管前端連接錨桿體A，所述錨桿體A前端外圍套設有錨頭，所述錨頭外圍套設有定位件，所述連接套管后端連接錨桿體B，所述連接套管后端外圍套設有錨尾A，所述錨尾A的后端設有封閉端，所述封閉端可采用機械方法拆除，以形成后端開口的錨尾B，從所述錨尾B的后端可通過所述連接套管安裝錨桿體B，所述錨桿體B后端可加設墊板和螺母；所述錨頭外壁設有限位鍵A和限位鍵B，所述錨頭后端設有環形扣槽，所述定位件包含螺旋鋼筋和彈簧片，所述彈簧片有四肢且沿所述螺旋鋼筋呈圓周均勻分布，所述彈簧片與所述螺旋鋼筋焊接成整體，所述彈簧片后端設有扣勾。

進一步的，上述定位件可通過所述螺旋鋼筋采用旋進方法外套在所述錨頭的限位鍵A和限位鍵B之間，所述定位件可在所述限位鍵A和限位鍵B之間的范圍內前后自由滑動，但不能滑出該范圍，其滑動距離須滿足所述彈簧片的扣勾與所述錨頭的環形扣槽能夠互相扣連在一起或者互相脫開分離的要求。

進一步的，上述扣勾與環形扣槽互相扣連在一起時，可方便所述徑向錨桿在錨桿孔中的插入就位作業，所述徑向錨桿在錨桿孔中就位后，可通過頂桿向錨桿體A施加推力，使定位件彈簧片的前端抵緊錨桿孔孔底圍巖，并使錨頭向錨桿孔孔底滑動，以迫使所述扣勾與環形扣槽互相脫開分離，此時，所述彈簧片的后端會在自身彈力作用下向外張開并支撐在錨桿孔孔壁上，從而，將所述徑向錨桿固定在錨桿孔內的設定位置，以防止徑向錨桿從錨桿孔中滑出。

進一步的，上述錨桿孔內布設有排氣管，所述排氣管間隔固定在所述錨桿體A上，所述排氣管前端延伸至所述錨頭、后端延伸至位于臨時基面的錨桿孔孔口以外，所述錨桿孔孔口處設有注漿管、排氣管和止漿塞。

進一步的，上述連接套管分別與所述錨桿體A、錨桿體B和錨尾A之間的連接方式以及所述錨桿體A與錨頭之間的連接方式均采用螺紋連接。

本發明采用徑向錨桿結構進行超前支護的施工方法，其特征在于，在永久開挖基面開挖施工之前，在臨時基面所在的作業空間內進行錨桿孔的鉆孔和施工安裝徑向錨桿。

進一步的，其具體的施工步驟如下：

（1）????根據臨時基面和永久開挖基面的相對關系，進行徑向錨桿的總體布置設計，徑向錨桿盡量與永久開挖基面呈垂直或正交布置，當作業空間有限時，采用接近正交的大角度布置形式；

（2）????根據徑向錨桿的總體布置，確定每一根徑向錨桿的位于臨時基面處的臨時孔口的空間位置、錨桿孔的傾斜角度和成孔深度；

（3）????將徑向錨桿的錨頭、定位件、錨桿體A、連接套管和錨尾A組裝成整體，將所述定位件后端的扣勾與所述錨頭后端的環形扣槽互相扣連在一起，并將排氣管間隔固定在錨桿體A上；

（4）????在臨時基面所在的作業空間內進行錨桿孔的鉆孔和清孔作業完成后，將組裝好的徑向錨桿插入錨桿孔中，并利用頂桿將徑向錨桿頂入預定位置，使徑向錨桿的連接套管位于永久開挖基面靠圍巖一側附近、錨尾A后端的封閉端位于開挖范圍以內、錨頭位于錨桿孔孔底附近，通過頂桿向錨桿體A施加推力，使定位件的前端抵緊錨桿孔孔底圍巖，并使錨頭向錨桿孔孔底滑動，以迫使所述扣勾與環形扣槽互相脫開分離，此時，定位件的彈簧片后端會在自身彈力作用下向外張開并支撐在錨桿孔孔壁上，從而將徑向錨桿固定在錨桿孔內，之后，再從錨桿孔中抽出頂桿；