CN218991650U - 一种锚杆与衬砌钢筋稳定连接的互嵌型结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锚杆与衬砌钢筋稳定连接的互嵌型结构，包括设于岩体中隧洞内的衬砌钢筋结构，所述隧洞的隧洞开挖面上等间隔地设有若干垂直外壁的锚杆，所述衬砌钢筋结构包括若干固定配合的环向钢筋和纵向钢筋，所述锚杆的末端与至少一根纵向钢筋形成互嵌配合，增加部分锚杆，特别是受拉区锚杆的外露长度，同时以其末端弯钩钩住衬砌混凝土钢筋，让钢筋和锚杆配合为一个整体，形成紧密连接的“互嵌”型结构，联合受力，进而有效提升受力承载能力，延长围岩稳定时效性。

Description

一种锚杆与衬砌钢筋稳定连接的互嵌型结构

技术领域

本实用新型涉及隧洞加固技术领域，具体地指一种锚杆与衬砌钢筋稳定连接的互嵌型结构。

背景技术

在土木、水电、采矿、能储等行业，地下洞室在开挖成型后主要通过两种方式加固地下隧洞群:一种方式是先利用锚杆进行支护，后采用钢筋混凝土进行衬砌支护，这种方式让钢筋混凝土衬砌能在承压区有效地抵抗围岩变形，但两种介质弹性模量不同，可能导致局部应力过大，破坏结构稳定。

另外，在受拉区由于并未形成有效粘结，围岩很难在长时间受力的情况下保持原状，可能因为应变过大导致破坏变形，不利于地下隧洞的长期安全稳定。

另一种方式是采用插筋的方式连接岩石和混凝土衬砌，但由于插筋的使用增加了造价成本，而且施工繁琐，延长了工期。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种锚杆与衬砌钢筋稳定连接的互嵌型结构，更大程度地保证地下隧洞更长时间的稳定，达到保障围岩稳定性、施工方便的要求和目的。

本实用新型的为了克服上述不足，提供一种锚杆与衬砌钢筋稳定连接的互嵌型结构，包括设于岩体中隧洞内的衬砌钢筋结构，所述隧洞的隧洞开挖面上等间隔地设有若干垂直外壁的锚杆，所述衬砌钢筋结构包括若干固定配合的环向钢筋和纵向钢筋，所述锚杆的末端与至少一根纵向钢筋形成互嵌配合。

作为优选地，所述衬砌钢筋结构包括内外两侧网状钢筋，每一层网状钢筋由环向钢筋和纵向钢筋组合而成，环向钢筋等间隔地设于每层钢筋的外侧，纵向钢筋等间隔地设于每层钢筋的内侧，且环向钢筋垂直于纵向钢筋。

作为优选地，所述隧洞开挖面上等间隔地设有若干垂直于隧洞开挖面的钻孔，所述锚杆嵌设于对应的钻孔内。

作为更优选地，若干所述锚杆包括普通锚杆和“L”型锚杆，所述普通锚杆和“L”型锚杆间隔分布。

进一步地，所述“L”型锚杆的直角端位于隧洞开挖面与衬砌内断面之间，且“L”型锚杆的直角端内与至少一根纵向钢筋形成互嵌配合。

更近一步地，所述“L”型锚杆为端部弯折的普通锚杆。

作为优选地，所述锚杆与岩体之间通过水泥浆紧固配合。

作为优选地，所述衬砌钢筋结构内填充有混凝土衬砌。

本实用新型的有益效果：

（1）.本实用新型通过优化地下隧洞中锚杆与衬砌钢筋的结构，将二者连成整体，以“互嵌”结构联合受力，有效提升其受力性能；

（2）.在承压区，“L”型锚杆能够调整围岩和衬砌之间应力，受力更加均匀合理，在受拉区，“L”型锚杆与衬砌钢筋相连，能够避免围岩塑性变形导致的衬砌脱空，更大程度地保证地下隧洞长时间的稳定；

（3）.相比于使用插筋连接岩石和衬砌的传统方法，省去了插筋的使用，从而有效控制了成本和工期。

附图说明

图1为本实用新型隧洞横剖面图；

图2为本实用新型隧洞剖面详图；

图中：1、隧洞开挖面；2、衬砌内断面；3、普通锚杆；4、“L”型锚杆；5、环向钢筋；6、纵向钢筋；7、混凝土衬砌。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1和图2所示，作为一种优选的实施例1，一种锚杆与衬砌钢筋稳定连接的互嵌型结构，包括设于岩体中隧洞内的衬砌钢筋结构，所述隧洞的隧洞开挖面1上等间隔地设有若干垂直外壁的锚杆，所述衬砌钢筋结构包括若干固定配合的环向钢筋5和纵向钢筋6，所述锚杆的末端与至少一根纵向钢筋6形成互嵌配合。

在实施例中提供一种锚杆与衬砌钢筋稳定连接的互嵌型结构，增加部分锚杆，特别是受拉区锚杆的外露长度，同时以其末端弯钩钩住衬砌混凝土钢筋，让钢筋和锚杆配合为一个整体，形成紧密连接的“互嵌”型结构，联合受力，进而有效提升受力承载能力，延长围岩稳定时效性。

作为一种优选的实施例2，所述衬砌钢筋结构包括内外两侧网状钢筋，每一层网状钢筋由环向钢筋5和纵向钢筋6组合而成，环向钢筋5等间隔地设于每层钢筋的外侧，纵向钢筋6等间隔地设于每层钢筋的内侧，且环向钢筋5垂直于纵向钢筋6。

实施例2中提供一种衬砌钢筋结构的基本布置，其含有内外两层网状钢筋，两层网状钢筋同心布置，每一层都由若干环向钢筋5和纵向钢筋6构成，其中，环向钢筋5位于每层钢筋的外侧，位于同一层的环向钢筋5共轴布置，纵向钢筋6位于每层钢筋的内侧，两者垂直，均匀布置，形成网状结构，当锚杆与网状衬砌钢筋形成“互嵌”型结构时，锚杆的末端会勾住外层网状钢筋的至少一根纵向钢筋6，使钢筋和锚杆互嵌，从而让衬砌和岩石紧贴，适应岩面变形。

作为一种优选的实施例3，所述隧洞开挖面1上等间隔地设有若干垂直于隧洞开挖面1的钻孔，所述锚杆嵌设于对应的钻孔内，保证锚杆可以固定衬砌钢筋结构和岩体之间的位置关系。

作为与一种更优选的实施例4，若干所述锚杆包括普通锚杆3和“L”型锚杆4，所述普通锚杆3和“L”型锚杆4间隔分布。

作为与一种更优选的实施例5，所述“L”型锚杆4的直角端位于隧洞开挖面1与衬砌内断面2之间，且“L”型锚杆4的直角端内与至少一根纵向钢筋6形成互嵌配合。

在实施例4~5中，与衬砌钢筋结构的纵向钢筋6形成“互嵌”型结构的锚杆为“L”型锚杆4，利用其弯折部分勾住纵向钢筋6形成互嵌配合，从而让衬砌钢筋结构和岩体紧贴，方便适应岩面变形，普通锚杆3与“L”型锚杆4混用也可以再保证效果的基础上进一步控制成。

作为与一种更优选的实施例6，所述“L”型锚杆4为端部弯折的普通锚杆3。

实施例6中进一步对“L”型锚杆4的细节进行限制，其本身与普通锚杆3结构相同，只是在使用时，在合适的位置弯折其端部使其端部勾住纵向钢筋6，保证其效果。

作为一种更优选的实施例7，对“L”型锚杆4的使用安装情况进行描述，正常施工的普通锚杆3，外露长度约10cm，“L”型锚杆4，外露长度50cm，端部弯折30cm，两种锚杆交替布局插入混凝土衬砌7。

作为一种优选的实施例8，所述锚杆与岩体之间通过水泥浆紧固配合，加固结构，保证锚杆与岩体的紧密固定。

作为一种优选的实施例9，所述衬砌钢筋结构内填充有混凝土衬砌7，加固结构，包裹“L”型锚杆4弯钩、环向钢筋5和纵向钢筋6。

本实用新型的工作原理：

在岩体中开挖一条隧洞，在隧洞开挖面1进行垂直钻孔以打入锚杆，在制作锚杆时，将一半普通锚杆3端部进行弯折30cm形成“L”型锚杆4，将普通锚杆3和“L”型锚杆4间隔交替插入钻孔中，随后灌注水泥浆填补空隙，以包裹的方式使锚杆和岩体紧密结合。

制作安装环向钢筋5和纵向钢筋6时，确保其中一根纵向钢筋6位于“L”型锚杆4的弯钩内，使衬砌钢筋和“L”型锚杆4以“互嵌”的方式连成整体。

浇筑混凝土衬砌7，包裹“L”型锚杆4弯钩、环向钢筋5、纵向钢筋6，以加固此结构。

本锚杆与衬砌钢筋的“互嵌”型连接方式，将锚杆和衬砌钢筋连成紧密整体，在结构层面上优化了其受力能力；从工程效益的角度说，有效保障了地下隧洞更长期的稳定安全，同时减少了施工工序，进一步缩短了工期；从经济效益的角度说，通过免去插筋使用、优化锚杆布局，进一步降低了造价成本，提升工程经济性。

Claims (8)

1.一种锚杆与衬砌钢筋稳定连接的互嵌型结构，包括设于岩体中隧洞内的衬砌钢筋结构，其特征在于，

所述隧洞的隧洞开挖面（1）上等间隔地设有若干垂直外壁的锚杆，所述衬砌钢筋结构包括若干固定配合的环向钢筋（5）和纵向钢筋（6），所述锚杆的末端与至少一根纵向钢筋（6）形成互嵌配合。

2.根据权利要求1所述的一种锚杆与衬砌钢筋稳定连接的互嵌型结构，其特征在于，所述衬砌钢筋结构包括内外两侧网状钢筋，每一层网状钢筋由环向钢筋（5）和纵向钢筋（6）组合而成，环向钢筋（5）等间隔地设于每层钢筋的外侧，纵向钢筋（6）等间隔地设于每层钢筋的内侧，且环向钢筋（5）垂直于纵向钢筋（6）。

3.根据权利要求1所述的一种锚杆与衬砌钢筋稳定连接的互嵌型结构，其特征在于，所述隧洞开挖面（1）上等间隔地设有若干垂直于隧洞开挖面（1）的钻孔，所述锚杆嵌设于对应的钻孔内。

4.根据权利要求1或3任一项所述的一种锚杆与衬砌钢筋稳定连接的互嵌型结构，其特征在于，若干所述锚杆包括普通锚杆（3）和“L”型锚杆（4），所述普通锚杆（3）和“L”型锚杆（4）间隔分布。

5.根据权利要求4所述的一种锚杆与衬砌钢筋稳定连接的互嵌型结构，其特征在于，所述“L”型锚杆（4）的直角端位于隧洞开挖面（1）与衬砌内断面（2）之间，且“L”型锚杆（4）的直角端内与至少一根纵向钢筋（6）形成互嵌配合。

6.根据权利要求5所述的一种锚杆与衬砌钢筋稳定连接的互嵌型结构，其特征在于，所述“L”型锚杆（4）为端部弯折的普通锚杆（3）。

7.根据权利要求1所述的一种锚杆与衬砌钢筋稳定连接的互嵌型结构，其特征在于，所述锚杆与岩体之间通过水泥浆紧固配合。

8.根据权利要求1或2任一项所述的一种锚杆与衬砌钢筋稳定连接的互嵌型结构，其特征在于，所述衬砌钢筋结构内填充有混凝土衬砌（7）。

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