[發(fā)明專利]一種錨桿與型鋼的聯(lián)合支護裝置、聯(lián)合支護系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011584529.4
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112796795A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚賢君;陳衛(wèi)忠;李洋溢;田洪銘;孫江濤;李志堂
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
• 主分類號: E21D11/18
• 分類號: E21D11/18;E21D11/10;E21D11/28;E21D20/02
• 代理公司: 濟南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 任歡

本發(fā)明公開了一種錨桿與型鋼的聯(lián)合支護裝置、聯(lián)合支護系統(tǒng)及方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中錨桿與型鋼分別單獨對隧道圍巖進(jìn)行支護的問題，具有將多個支護結(jié)構(gòu)進(jìn)行有機統(tǒng)一，形成三維立體支護系統(tǒng)，保證對隧道可靠支撐的有益效果，具體方案如下：一種錨桿與型鋼的聯(lián)合支護裝置，包括由型鋼拼接而成的鋼拱架，鋼拱架設(shè)有多榀，相鄰兩榀鋼拱架之間間隔設(shè)定距離設(shè)置且二者通過若干連接件連接，穿過連接件設(shè)置可固定于圍巖的錨桿。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土工程領(lǐng)域，尤其是一種錨桿與型鋼的聯(lián)合支護裝置、聯(lián)合支護系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

軟巖隧/巷道大變形支護問題一直是煤礦生產(chǎn)建設(shè)中的難題，也是目前國內(nèi)外尚未很好解決的技術(shù)難題。隨著我國交通技術(shù)和資源開采由淺部向深部轉(zhuǎn)移，軟巖隧/巷道支護問題越來越突出。

錨桿和型鋼支護在軟巖大變形隧道中非常普遍，錨桿主要是通過懸吊、組合梁、圍巖補強、擠壓聯(lián)結(jié)等作用來控制圍巖的變形；型鋼支護技術(shù)主要是利用鋼材具有較高的強度、剛度、架設(shè)后能及時承受圍巖荷載、迅速發(fā)揮對圍巖的支撐作用等優(yōu)點，通過“硬頂”方式抵抗圍巖變形。兩種技分別對控制大變形的產(chǎn)生都有一定的效果，被廣泛應(yīng)用于軟弱圍巖隧道的設(shè)計、施工中。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的支護系統(tǒng)主要存在如下問題：

1)錨桿的支護方式是深入圍巖內(nèi)部的，型鋼的支護方式是作用在圍巖表面，兩者都是平面支護，且現(xiàn)有技術(shù)沒有對二者進(jìn)行有效的結(jié)合。

2)在一些軟弱圍巖段落，巖體開挖后巖面不平整甚至出現(xiàn)局部塌腔，錨桿以及錨墊板難以施作，系統(tǒng)錨桿缺少堅固的尾部支撐。

3)現(xiàn)有技術(shù)采用縱向連接筋加強鋼架的縱向連接，鋼拱架在徑向擠壓以及在隧道橫截面法向方向的向外推擠作用下仍會發(fā)生扭曲變形，縱向連接筋對于局部的拱架結(jié)構(gòu)扭曲變形約束作用不理想。

4)在一些軟弱圍巖段落施工時，掌子面容易發(fā)生滑塌、擠出，錨桿或超前小導(dǎo)管因未與鋼拱架緊密結(jié)合以及注漿效果不理想等原因，時常隨著掌子面一同被擠出甚至懸空，從而錨固失效。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種錨桿與型鋼的聯(lián)合支護裝置，將錨桿與鋼拱架兩個平面支護單元有機結(jié)合，可有效保證隧道支護的可靠性和穩(wěn)定性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種錨桿與型鋼的聯(lián)合支護裝置，包括由型鋼拼接而成的鋼拱架，鋼拱架設(shè)有多榀，相鄰兩榀鋼拱架之間間隔設(shè)定距離設(shè)置且二者通過若干連接件連接，穿過連接件設(shè)置可固定于圍巖的錨桿。

如上所述的聯(lián)合支護裝置，將型鋼鋼拱架和錨桿進(jìn)行有機結(jié)合，解決了鋼拱架安裝完成后，由于不能及時封閉成環(huán)，圍巖的變形可能促使鋼拱架發(fā)生剛體位移，從而不利于支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力的發(fā)揮的弊端。

如上所述的一種錨桿與型鋼的聯(lián)合支護裝置，相鄰兩榀所述鋼拱架之間設(shè)置多個連接件，相鄰兩榀鋼拱架之間相鄰兩連接件之間間隔設(shè)定距離設(shè)置，連接件的設(shè)置不僅有利于錨桿的安裝，而且其與鋼拱架固定連接，相應(yīng)提高了鋼拱架對隧道圍巖的支撐效果。

如上所述的一種錨桿與型鋼的聯(lián)合支護裝置，所述錨桿外露于連接件的端部設(shè)置第一鎖緊件，通過第一鎖緊件固定錨桿外露于連接件的端部；

所述錨桿為預(yù)應(yīng)力錨桿或無預(yù)應(yīng)力錨桿。

如上所述的一種錨桿與型鋼的聯(lián)合支護裝置，所述連接件為連接鋼板，為了安裝錨桿，連接鋼板具有設(shè)定的寬度，連接鋼板具有用于錨桿穿過的通孔，避免因缺少明顯的孔位標(biāo)記，與已施作的超前支護中的小導(dǎo)管或錨桿發(fā)生碰撞，提高現(xiàn)場施工進(jìn)度；

且連接鋼板的兩端分別通過第二鎖緊件實現(xiàn)與所述鋼拱架的連接；或者，連接鋼板的兩端分別與鋼拱架焊接連接。