CN107676110A - 一种锁脚锚固装置与支护拱架的连接结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种锁脚锚固装置与支护拱架的连接结构，包括：2个锁脚锚桩、锁脚锚固装置、子母扣卡锁钢板、锚固剂、支护拱架，锁脚锚固装置为“凹”形状，其包括：锁脚锚固装置主体、第一应力传感器、第二应力传感器、锁脚锚固器、2个锚桩孔。采用本发明的技术方案，适用于隧道拱架的锁脚锚固和应力监测与预警预报。

Description

一种锁脚锚固装置与支护拱架的连接结构
技术领域
本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种锁脚锚固装置与支护拱架的连接结构。
背景技术
隧道工程及其它矿山法施工的地下工程，软弱围岩施工时多采用拱架初期支护喷锚结构，拱架与锚杆(桩)通过连接钢筋或角钢焊接形成联合支护结构，施工中存在焊接质量难以保证，经常出现下沉时脱焊现象，失去了锁脚和联合支护的作用，支护结构发挥不了应有的技术效果，甚至造成塌方等工程事故。
现有技术存在的缺点：1、拱架与锚杆(桩)焊接只能在拱架安装和锁脚锚杆(桩)施工完毕后，现场施做；2、连接强度和质量取决于焊接质量，现场施焊质量难以保证；3、现场焊接存在着工人安全性低、工作环境差、焊接质量差等不足；4、不能作为平行工序，占用时间长；5、焊接质量难以保证，经常出现下沉时脱焊现象，失去了锁脚和联合支护的作用，发挥不了应有的技术效果。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中的不足，提供一种锁脚锚固装置与支护拱架的连接结构，适用于隧道拱架的锁脚锚固和应力监测与预警预报。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种锁脚锚固装置与支护拱架的连接结构包括：2个锁脚锚桩(1)、锁脚锚固装置(2)、子母扣卡锁钢板(3)、支护拱架(5)，锁脚锚固装置(2)为“凹”形状，其包括：锁脚锚固装置主体、第一应力传感器(6)、第二应力传感器(7)、锁脚锚固器(8)、2个锚桩孔(9)；其中，
在锁脚锚固装置主体底部的两侧设有锚桩孔(9)；锚桩按设计方向锚固于岩层中；支护拱架(5)上焊接子母扣卡锁钢板(3)；
锁脚锚固装置(2)于子母扣卡锁钢板(3)上方扣入支护拱架(5)，同时将锁脚锚固装置(2)往下移，直至子母扣卡锁钢板(3)在锁脚锚固装置(2)的中间为止，此时将锁脚锚桩(1)插入对应的锚桩口(9)中，并且通过锁脚锚固器(8)固定
作为优选，锚固装置与拱架之间的孔隙处采用锚固剂(4)锚固。
作为优选，第一应力传感器(6)镶嵌于锁脚锚固装置(2)内侧方，且膜朝向子母扣卡锁钢板(3)侧边方向；第二应力传感器(7)镶嵌于锁脚锚固装置(2)内侧方，且膜朝向子母扣卡锁钢板(3)背面方向。
附图说明
图1一种新型锁脚锚固装置与支护拱架的连接结构正视图；
其中，1-锁脚锚桩，2-锁脚锚固装置，3-子母扣卡锁钢板，4-锚固剂，5-支护拱架，6-第一应力传感器，7-第二应力传感器，8-锁脚锚固器，9-锚桩口。
图2一种新型锁脚锚固装置与支护拱架的连接结构俯视图；
图3一种新型锁脚锚固装置与支护拱架的连接结构侧视图。
具体实施方式
如图1、2、3所示，本发明一种锁脚锚固装置与支护拱架的连接结构包括：2个锁脚锚桩(1)、锁脚锚固装置(2)、子母扣卡锁钢板(3)、锚固剂(4)、支护拱架(5)，锁脚锚固装置(2)为“凹”形状，其包括：锁脚锚固装置主体、第一应力传感器(6)、第二应力传感器(7)、锁脚锚固器(8)、2个锚桩孔(9)，在锁脚锚固装置主体底部的两侧设有锚桩孔(9)，第一应力传感器(6)镶嵌于锁脚锚固装置(2)内侧方，且膜朝向子母扣卡锁钢板(3)侧边方向；第二应力传感器(7)镶嵌于锁脚锚固装置(2)内侧方，且膜朝向子母扣卡锁钢板(3)背面方向。
锚桩按设计方向锚固于岩层中；支护拱架(5)和锁脚锚固装置(2)采用工厂化制作；支护拱架(5)上焊接子母扣卡锁钢板(3)；锚杆(桩)口(9)按设计角度预留，第一应力传感器(6)和第二应力传感器(7)带自动采集装置和预警装置，可以根据设计的阈值范围以声光等形式进行自动预警预报。
锁脚锚固装置(2)于子母扣卡锁钢板(3)上方扣入支护拱架(5)，同时将锁脚锚固装置(2)往下移，直至子母扣卡锁钢板(3)在锁脚锚固装置(2)的中间为止，此时将锁脚锚桩(1)通过对应的锚桩口(9)插入中桩孔中锚固，并且桩头通过锁脚锚固器(8)固定。
将锚固装置与拱架之间的孔隙处用锚固剂(4)锚固。
本发明锁脚锚固装置与支护拱架的连接结构适用于各类隧道拱架，例如：昆玉铁路宝峰隧绝大部分围岩属于Ⅴ级围岩(实际上部分已达到Ⅵ级或特殊围岩级别)，隧道所处区域地质总体复杂、围岩严重破碎，是属于软弱、破碎、富水隧道，施工难度大，风险高带来的各种地质灾害：如拱顶崩塌、掌子面失稳溜坍、围岩变形严重，尤其是拱脚下沉严重，原技术方案锚管受力脱焊严重，锚管与拱架底没有形成联合受力体系，造成前期隧道变形很大最大达140cm，为控制围岩变形，特别时限制拱脚下沉，在增加拱架支护刚度等措施的前提下对原拱架与锚管连接进行了技术攻关与革新形成了新的技术方案，具体实施步骤如下：
1、隧道支护钢拱架(5)安装后，在隧道拱脚处，按设计位置和结构尺寸打入锁脚锚桩(1)，并进行锚固。
2、先将锁脚锚固装置(2)于子母扣卡锁钢板(3)上方扣入钢拱架(5)，然后将锁脚锚固装置(2)往下移，直至子母扣卡锁钢板(3)在锁脚锚固装置(2)的中间为止，打入锁脚锚桩(1)，进行注浆锚固和锁定。
3、将锁脚锚固装置与支护钢拱架之间的孔隙处用锚固剂(4)锚固，按入数据采集装置，进行拱架的应力检测和预警预报。
有益效果
1、本发明拱架、锚固桩、子母扣卡锁钢板和锁脚锚固装置均采用工厂化加工，尺寸、精度和质量严格按统一的质量标准执行，批量生产。
2、本发明锁脚锚固装置与支护拱架的连接结构适用于隧道拱架的锁脚锚固和应力监测与预警预报。
3、本发明锁脚锚固装置质量和标准统一，便于安装和加快隧道的施工速度，提高经济效益。
4、对软弱围岩隧道锁脚锚固装置可采用型钢连接起来形成联合受力体系，控制围岩挤出变形和隧道收敛，保证施工安全和减少隧道的侵限。
5、本发明对隧道拱架应力进行实时监测，实时地进行预警预报，为隧道施工安全提供可靠的保障措施。

Claims (3)

1.一种锁脚锚固装置与支护拱架的连接结构，其特征在于，包括：2个锁脚锚桩(1)、锁脚锚固装置(2)、子母扣卡锁钢板(3)、支护拱架(5)，锁脚锚固装置(2)为“凹”形状，其包括：锁脚锚固装置主体、第一应力传感器(6)、第二应力传感器(7)、锁脚锚固器(8)、2个锚桩孔(9)；其中，
在锁脚锚固装置主体底部的两侧设有锚桩孔(9)；锚桩按设计方向锚固于岩层中；支护拱架(5)上焊接子母扣卡锁钢板(3)；
锁脚锚固装置(2)于子母扣卡锁钢板(3)上方扣入支护拱架(5)，同时将锁脚锚固装置(2)往下移，直至子母扣卡锁钢板(3)在锁脚锚固装置(2)的中间为止，此时将锁脚锚桩(1)通过对应的锚桩口(9)插入中桩孔中锚固，并且桩头通过锁脚锚固器(8)固定。
2.如权利要求1所述的锁脚锚固装置与支护拱架的连接结构，其特征在于，锚固装置与拱架之间的孔隙处采用锚固剂(4)锚固。
3.如权利要求1所述的锁脚锚固装置与支护拱架的连接结构，其特征在于，第一应力传感器(6)镶嵌于锁脚锚固装置(2)内侧方，且膜朝向子母扣卡锁钢板(3)侧边方向；第二应力传感器(7)镶嵌于锁脚锚固装置(2)内侧方，且膜朝向子母扣卡锁钢板(3)背面方向。
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