CN213419112U - 一种隧道断面二衬钢筋防变形装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道断面二衬钢筋防变形装置，包括多个分别连接在隧道岩石和二衬钢筋之间的锚杆支撑机构；所述锚杆支撑机构包括中空注浆锚杆、密封圈、止水钢环和第一螺母，所述中空注浆锚杆上制有外螺纹，所述中空注浆锚杆分为锚固段、混凝土衬砌段和模板加固段，所述中空注浆锚杆的所述锚固段通过锚固剂埋设在隧道岩石内，所述密封圈和所述止水钢环套设在所述中空注浆锚杆上，所述第一螺母螺纹连接在所述中空注浆锚杆上，所述中空注浆锚杆的所述混凝土衬砌段与二衬钢筋连接。本实用新型改进了隧道二衬钢筋的固定方式、并增加了防渗水装置，即能减小二衬钢筋的变形，又有效解决了后期渗水问题，更解决二衬混凝土保护层不满足规范的要求。

Description

一种隧道断面二衬钢筋防变形装置

技术领域

本实用新型涉及隧道施工领域，具体地说涉及一种隧道断面二衬钢筋防变形装置。

背景技术

随着我国城镇道路的快速发展，超大跨度、大跨度隧道已经成为公路建设的主流趋势。隧道施工主要分为开挖、初期支护、防水、二衬等步骤，其中在超大跨度、大跨度隧道二衬施工中不得不遇到一个困扰：由于二衬钢筋挠度大、自稳差、质量重、这必然导致钢筋产生变形，根据工程实际案例，最大变形有30cm，这不仅增加了施工难度，而且二衬混凝土保护层厚度也无法满足规范要求。严重影响隧道的质量和安全，如何防止二衬钢筋变形问题迫在眉睫。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种即能减小二衬钢筋的变形，又有效解决了后期渗水问题的隧道断面二衬钢筋防变形装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种隧道断面二衬钢筋防变形装置，包括多个分别连接在隧道岩石和二衬钢筋之间的锚杆支撑机构，且多个所述锚杆支撑机构沿着二衬钢筋的环向和纵向按梅花形布置；

所述锚杆支撑机构包括中空注浆锚杆、密封圈、止水钢环和第一螺母，所述中空注浆锚杆上制有外螺纹，所述中空注浆锚杆从上至下依次分为锚固段、混凝土衬砌段和模板加固段，所述中空注浆锚杆的所述锚固段通过锚固剂埋设在隧道岩石内，所述密封圈和所述止水钢环套设在所述中空注浆锚杆上，所述第一螺母螺纹连接在所述中空注浆锚杆上，且所述密封圈和所述止水钢环被夹紧在隧道岩石和所述第一螺母之间，所述密封圈紧贴隧道岩石，所述中空注浆锚杆的所述混凝土衬砌段与二衬钢筋连接。

进一步地，还包括锚头，所述锚头包括固定在所述中空注浆锚杆的所述锚固段的上端的呈V形的弹片以及套设在所述中空注浆锚杆的所述锚固段的上端的弹簧。

进一步地，所述弹片的两侧分别开有条形孔，所述条形孔的上侧孔壁上连接有向外折弯的卡爪。

进一步地，还包括两块托板，两块所述托板分别连接在所述中空注浆锚杆的所述混凝土衬砌段上，且两块所述托板分别支撑在二衬钢筋的内圈钢筋和外圈钢筋的外侧。

进一步地，所述托板上开有条形缺口，所述托板以所述条形缺口卡设在所述中空注浆锚杆的所述混凝土衬砌段上，所述托板通过插接钢筋和第二螺母与所述中空注浆锚杆的所述混凝土衬砌段和二衬钢筋的内圈钢筋或外圈钢筋配合，所述插接钢筋包括中间的V形段和两侧的插接段，所述托板上位于所述条形缺口的后侧开有两个插孔，所述插接钢筋的V形段围设在所述中空注浆锚杆的所述混凝土衬砌段外并与所述条形缺口开口相对，所述插接钢筋的两侧的插接段分别插设在两个所述插孔内，二衬钢筋的内圈钢筋或外圈钢筋被限位在所述插接钢筋的V形段、所述托板和所述中空注浆锚杆的所述混凝土衬砌段之间，所述第二螺母螺纹连接在所述中空注浆锚杆的所述混凝土衬砌段上并从下方对所述托板形成限位。

进一步地，所述中空注浆锚杆的所述模板加固段的后端设有一圈径向向外伸出的限位凸缘。

本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型隧道施工过程中，在隧道防水卷材施工完毕后，用机械打孔的方式在隧道岩石上钻孔，然后插入中空注浆锚杆的锚固段，并加入锚固剂，将锚固段埋设在隧道岩石内，使锚固段与隧道岩石间产生可靠的锚固力，然后套入橡胶垫、止水钢环和第一螺母，并拧紧第一螺母，这样通过橡胶垫和止水钢环能够有效防止钻孔处渗水，然后将二衬钢筋与混凝土衬砌段连接，为其提供一个可靠的拉结力，从而提高二衬钢筋的自稳能力，有效地控制钢筋变形，减小施工难度，最后安装模板，并用方木和钢管进行加固(中空注浆锚杆的模板加固段，可用于安装加固安装模板、方木和钢管)，然后在混凝土衬砌段的范围内进行混凝土浇筑。

本实用新型改进了隧道二衬钢筋的固定方式、并增加了防渗水装置，即能减小二衬钢筋的变形，又有效解决了后期渗水问题，更解决了二衬混凝土保护层不满足规范的问题。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的结构示意图。

图2是图1中托板及相关结构的俯视图。

图3是本实用新型一实施例中锚头的结构示意图。

图4是图3中锚头的左视图。

附图中各部件的标记为：

隧道岩石01、二衬钢筋的内圈钢筋02、二衬钢筋的外圈钢筋03、中空注浆锚杆1、锚固段11、混凝土衬砌段12、模板加固段13、限位凸缘14、密封圈2、止水钢环3、第一螺母4、锚头5、弹片51、弹簧52、条形孔53、卡爪54、托板6、条形缺口61、插孔62、插接钢筋7、V形段71、插接段72、第二螺母8、模板91、方木92、钢管93。

具体实施方式

下面将参考附图来详细说明本实用新型。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，“多个”指两个以上。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参见图1至图4。

本实用新型隧道断面二衬钢筋防变形装置，包括多个分别连接在隧道岩石01和二衬钢筋之间的锚杆支撑机构，且多个所述锚杆支撑机构沿着二衬钢筋的环向和纵向按梅花形布置；

所述锚杆支撑机构包括中空注浆锚杆1、密封圈2、止水钢环3和第一螺母4，所述中空注浆锚杆1上制有外螺纹，所述中空注浆锚杆1从上至下依次分为锚固段11、混凝土衬砌段12和模板加固段13，所述中空注浆锚杆1的所述锚固段11通过锚固剂埋设在隧道岩石01内，所述密封圈2和所述止水钢环3套设在所述中空注浆锚杆1上，所述第一螺母4螺纹连接在所述中空注浆锚杆1上，且所述密封圈2和所述止水钢环3被夹紧在隧道岩石01和所述第一螺母4之间，所述密封圈2紧贴隧道岩石01，所述中空注浆锚杆1的所述混凝土衬砌段12与二衬钢筋连接。

隧道施工过程中，在隧道防水卷材施工完毕后，用机械打孔的方式在隧道岩石上钻孔，然后插入中空注浆锚杆的锚固段，注入锚固剂，将锚固段埋设在隧道岩石内，使锚固段与隧道岩石间产生可靠的锚固力，然后套入密封圈、止水钢环和第一螺母，并拧紧第一螺母，这样通过橡胶垫和止水钢环能够有效防止钻孔处渗水，然后将二衬钢筋与混凝土衬砌段连接，为其提供一个可靠的拉结力，从而提高二衬钢筋的自稳能力，有效地控制钢筋变形，减小施工难度，最后安装模板91，并用方木92和钢管93进行加固(中空注浆锚杆的模板加固段，可用于安装加固安装模板、方木和钢管)，然后在混凝土衬砌段的范围内进行混凝土浇筑。

具体实施中，中空注浆锚杆的锚固段的长度不小于1米，密封圈采用橡胶制成，止水钢环由钢板制成。

在一实施例中，所述中空注浆锚杆的所述模板加固段的后端设有一圈径向向外伸出的限位凸缘14。限位凸缘用于对钢管93进行限位，提高模板的稳定性。

在一实施例中，还包括锚头5，所述锚头5包括固定在所述中空注浆锚杆1的所述锚固段11的上端的呈V形的弹片51以及套设在所述中空注浆锚杆1的所述锚固段11的上端的弹簧52。在将中空注浆锚杆的锚固段插入钻孔时，弹片会自适应受力内收，弹簧起到撑开弹片的作用，这样设计，锚头起到固定和居中中空注浆锚杆的锚固段的作用，而且能产生一定的锚固力，提高锚固段的埋设牢固性。

在一实施例中，所述弹片51的两侧分别开有条形孔53，所述条形孔53的上侧孔壁上连接有向外折弯的卡爪54。这样设计，锚固剂穿过条形孔，卡爪伸入锚固剂内，能够进一步增强锚固力，提高锚固段的埋设牢固性。

具体实施中，中空注浆锚杆1的所述混凝土衬砌段12与二衬钢筋通过焊接的方式连接，或者采用以下方式配合连接：

在一实施例中，还包括两块托板6，两块所述托板6分别连接在所述中空注浆锚杆1的所述混凝土衬砌段12上，且两块所述托板6分别支撑在二衬钢筋的内圈钢筋02和外圈钢筋03的外侧。这样设计，通过托板对二衬钢筋的内圈钢筋和外圈钢筋产生支撑拉结力，受力面积大，受力更加均匀，防变形效果更好，而且安装精度要求低。

优选地，所述托板6上开有条形缺口61，所述托板6以所述条形缺口61卡设在所述中空注浆锚杆1的所述混凝土衬砌段12上，所述托板6通过插接钢筋7和第二螺母8与所述中空注浆锚杆1的所述混凝土衬砌段12和二衬钢筋的内圈钢筋02或外圈钢筋03配合，所述插接钢筋7包括中间的V形段71和两侧的插接段72，所述托板6上位于所述条形缺口61的后侧开有两个插孔62，所述插接钢筋7的V形段71围设在所述中空注浆锚杆1的所述混凝土衬砌段12外并与所述条形缺口61开口相对，所述插接钢筋7的两侧的插接段72分别插设在两个所述插孔62内，二衬钢筋的内圈钢筋02或外圈钢筋03被限位在所述插接钢筋7的V形段71、所述托板6和所述中空注浆锚杆1的所述混凝土衬砌段12之间，所述第二螺母螺纹8连接在所述中空注浆锚杆1的所述混凝土衬砌段12上并从下方对所述托板6形成限位。这样设计，托板通过条形缺口进行安装，更加方便，容易操作，第二螺母从下方对托板形成支撑和限位，并且通过插接钢筋和插孔的配合，可以围住混凝土衬砌段，防止其从条形缺口中脱出，另外，二衬钢筋的内圈钢筋和外圈钢筋也被限位在插接钢筋的V形段、托板和混凝土衬砌段之间，结构简单合理，实用性更好。

具体实施中，插接钢筋安装好后，可以将其伸出托板的部分折弯，防止脱出插孔。

应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本实用新型，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种隧道断面二衬钢筋防变形装置，其特征在于：包括多个分别连接在隧道岩石和二衬钢筋之间的锚杆支撑机构，且多个所述锚杆支撑机构沿着二衬钢筋的环向和纵向按梅花形布置；

所述锚杆支撑机构包括中空注浆锚杆、密封圈、止水钢环和第一螺母，所述中空注浆锚杆上制有外螺纹，所述中空注浆锚杆从上至下依次分为锚固段、混凝土衬砌段和模板加固段，所述中空注浆锚杆的所述锚固段通过锚固剂埋设在隧道岩石内，所述密封圈和所述止水钢环套设在所述中空注浆锚杆上，所述第一螺母螺纹连接在所述中空注浆锚杆上，且所述密封圈和所述止水钢环被夹紧在隧道岩石和所述第一螺母之间，所述密封圈紧贴隧道岩石，所述中空注浆锚杆的所述混凝土衬砌段与二衬钢筋连接。

2.如权利要求1所述的隧道断面二衬钢筋防变形装置，其特征在于：还包括锚头，所述锚头包括固定在所述中空注浆锚杆的所述锚固段的上端的呈V形的弹片以及套设在所述中空注浆锚杆的所述锚固段的上端的弹簧。

3.如权利要求2所述的隧道断面二衬钢筋防变形装置，其特征在于：所述弹片的两侧分别开有条形孔，所述条形孔的上侧孔壁上连接有向外折弯的卡爪。

4.如权利要求1或2或3所述的隧道断面二衬钢筋防变形装置，其特征在于：还包括两块托板，两块所述托板分别连接在所述中空注浆锚杆的所述混凝土衬砌段上，且两块所述托板分别支撑在二衬钢筋的内圈钢筋和外圈钢筋的外侧。

5.如权利要求4所述的隧道断面二衬钢筋防变形装置，其特征在于：所述托板上开有条形缺口，所述托板以所述条形缺口卡设在所述中空注浆锚杆的所述混凝土衬砌段上，所述托板通过插接钢筋和第二螺母与所述中空注浆锚杆的所述混凝土衬砌段和二衬钢筋的内圈钢筋或外圈钢筋配合，所述插接钢筋包括中间的V形段和两侧的插接段，所述托板上位于所述条形缺口的后侧开有两个插孔，所述插接钢筋的V形段围设在所述中空注浆锚杆的所述混凝土衬砌段外并与所述条形缺口开口相对，所述插接钢筋的两侧的插接段分别插设在两个所述插孔内，二衬钢筋的内圈钢筋或外圈钢筋被限位在所述插接钢筋的V形段、所述托板和所述中空注浆锚杆的所述混凝土衬砌段之间，所述第二螺母螺纹连接在所述中空注浆锚杆的所述混凝土衬砌段上并从下方对所述托板形成限位。

6.如权利要求1或2或3所述的隧道断面二衬钢筋防变形装置，其特征在于：所述中空注浆锚杆的所述模板加固段的后端设有一圈径向向外伸出的限位凸缘。

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