[發明專利]循環利用式隧道掌子面超前錨管及其使用方法

在審

• 申請號: 202010846035.2
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN111828070A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 吳學震;關振長;鄧濤;周元錦;陳黨輝
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 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: 黃詩錦;蔡學俊

1.一種循環利用式隧道掌子面超前錨管及其使用方法，其特征在于：包括由多段同軸分布的自由段管體拼裝而成的錨管本體，所述錨管本體的一端螺接有用于固定在錨孔中的內錨固段錨體，錨管本體的另一端螺接有外錨固段錨體，所述外錨固段錨體經由固定件固定在圍巖表面。

2.根據權利要求1所述的循環利用式隧道掌子面超前錨管，其特征在于：所述自由段管體的兩端內壁均設有內螺紋；相鄰兩根自由段管體之間設有連接螺栓，所述連接螺栓的兩端分別與兩根自由段管體的內螺紋相螺接。

3.根據權利要求2所述的循環利用式隧道掌子面超前錨管，其特征在于：所述內錨固段錨體與外錨固段錨體的外表面設有外螺紋；靠近內錨固段錨體的自由段管體通過內螺紋與內錨固段錨體的外螺紋相螺接；靠近外錨固段錨體的自由段管體通過內螺紋與外錨固段錨體的外螺紋相螺接。

4.根據權利要求1或3所述的循環利用式隧道掌子面超前錨管，其特征在于：所述內錨固段錨體經由錨固劑固定在錨孔中。

5.根據權利要求4所述的循環利用式隧道掌子面超前錨管，其特征在于：所述錨固劑為采用聚酯薄膜分割呈雙組分包裝藥卷狀的樹脂錨固劑。

6.根據權利要求1或3所述的循環利用式隧道掌子面超前錨管，其特征在于：所述固定件包括螺接在外錨固段錨體上的螺母，所述螺母與圍巖的表面之間設有托盤，所述托盤的中部設有以利于外錨固段錨體貫穿的通孔。

7.根據權利要求1、2或3所述的循環利用式隧道掌子面超前錨管，其特征在于：所述自由段管體為空心鋼管。

8.一種循環利用式隧道掌子面超前錨管的使用方法，其特征在于：包括采用如權利要求1～6中任意一項所述的循環利用式隧道掌子面超前錨管，包含如下步驟：

（1）根據隧道單次開挖長度確定每一段自由段管體的長度，并根據掌子面超前支護長度確定循環利用式隧道掌子面超前錨管的總長度；

（2）將錨管本體、內錨固段錨體以及外錨固段錨體進行組裝，形成循環利用式隧道掌子面超前錨管；

（3）在掌子面擬支護位置鉆設錨孔，用循環利用式隧道掌子面超前錨管前端將樹脂錨固劑送入孔底，啟動鉆機帶動循環利用式隧道掌子面超前錨管旋轉，勻速推進到孔底；

（4）待錨固體強度達到設計要求后，在外錨固段錨體上依次安裝托盤及螺母，循環利用式隧道掌子面超前錨管開始維護隧道掌子面穩定；

（5）在隧道掌子面穩定的情況下對隧道周圍巖體進行加固，之后在掌子面繼續推進開挖時，拆除螺母、托盤和外錨固段錨體，進行爆破或機械開挖；

（6）開挖完成后，將伸出掌子面外的一段自由段管體以及連接螺栓拆除回收，將外錨固段錨體、托盤和螺母依次安裝在剩余在圍巖表面的自由段管體上，循環利用式隧道掌子面超前錨管再次開始維護隧道掌子面穩定；

（7）重復上述步驟（5）和（6）直至所有自由段管體全部挖除，拆卸下來的自由段管體、外錨固段錨體、托盤和螺母可以進行循環利用。