CN220469958U - 便携式隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆快速角度定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆快速角度定位装置，包括钢管、等边角钢、导向环、钢板、转动轴、插销、水准器和锥头；所述钢管的上端设置水准器，底端固定连接锥头；所述钢管的上半段开设若干个间距相等的通孔；所述钢板的开设圆心孔和若干个插销孔；所述圆心孔与所述插销孔的距离与通孔的间距相等；所述钢板设有两块，通过传动轴和插销配合安装在所述钢管的两侧；所述等边角钢焊接在所述钢板的上边沿；所述导向环焊接在等边角钢的夹角内。本实用新型能准确定位锁脚锚杆打入角度，便于调节施作高度，原理简单、便于制作和携带，能够提高施工质量和效率，并且能够避免对初期支护钢拱架造成结构损伤。

Description

便携式隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆快速角度定位装置

技术领域

本实用新型涉及隧道工程施工装置技术领域，尤其是涉及一种便携式隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆快速角度定位装置。

背景技术

随着我国隧道工程的数量的不断增长，越来越多的隧道不可避免的需要穿越软弱围岩。在软弱围岩中进行隧道施工时，为了提高支护强度并保证其稳定性，常在初期支护的钢拱架脚部设置一定数量的锁脚锚杆，从而控制隧道沉降与稳定性。

锁脚锚杆的工作原理为：通过锁脚锚杆一端与钢拱架的拱脚锁定，另一端插入到隧道岩体内一定深度，钢拱架受力后，锁脚锚杆与钢拱架共同受力，并将部分受力传递至围岩内部，因此锁脚锚杆的安装是施工质量控制的重点。

目前常见的锁脚锚杆施工，普遍用钻杆靠着钢架打设，更多依靠现场施工人员经验进行施工，且因锚杆较长，在打入隧道内壁时容易发生打偏现象，同时受施工现场条件限制难以对锚杆在打入过程中进行定位，很难保证锁脚锚杆在施工过程中的打入角度，导致所施作的锁脚锚杆在钻孔位置及角度与设计要求偏差较大，易使得钢架发生较大沉降以致初期支护发生大变形，严重影响隧道施工安全与工程质量；大多施工过程中需要对钢拱架进行打孔或焊接，容易对初期支护钢拱架造成结构损伤。目前针对锁脚锚杆施工的定位装置，参考CN202021776284.0一种钢拱架锁脚锚杆角度定位支架，施作高度固定，无法随时调节施作高度和角度，面对不同的锁脚锚杆设计高度或台阶高度、不同的设计角度时不具有通用性，且不便于携带；参考CN202222948685.5.便携式隧道钢拱架锁脚锚杆定位器，使用时无法判断定位器底座所处的平面是否完全水平，因此无法保证施作角度完全符合设计要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种便携式隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆快速角度定位装置。本实用新型具有能准确定位锁脚锚杆打入角度，便于调节施作高度，原理简单、便于制作和携带，能够提高施工质量和效率，并且能够避免对初期支护钢拱架造成结构损伤的优点。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种便携式隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆快速角度定位装置，包括钢管、等边角钢、导向环、钢板、转动轴、插销、水准器和锥头；所述钢管的上端设置水准器，底端固定连接锥头；所述钢管的上半段开设若干个间距相等的通孔；所述钢板的形状为长方形和半圆形的组合形状，在所述钢板的半圆形的圆心处开设圆心孔，并且沿钢板的半圆形的边缘处开设若干个插销孔；所述圆心孔与所述插销孔的距离与通孔的间距相等；所述钢板设有两块，通过传动轴和插销配合安装在所述钢管的两侧，即所述传动轴依次穿过钢管一侧的钢板的圆心孔、钢管的通孔、钢管另一侧的钢板的圆心孔，所述插销依次穿过钢管一侧的钢板的插销孔、钢管的通孔、钢管另一侧的钢板的插销孔；所述等边角钢焊接在所述钢板的上边沿；所述导向环焊接在等边角钢的夹角内。

在本实用新型中，开有多个孔的钢板和钢管可以通过转动轴和插销进行可拆卸连接，便于改变锁脚锚杆施作的角度和高度；同时安装有水准器，进一步保障施作角度的精确性；下端连接锥头，便于在土质或破碎岩体固定放置；具体的：在钢板边缘均布了若干个插销孔，在圆心处设置一个圆心孔，且每个插销孔到圆心孔的距离相等，且等于所述钢管通孔的间距，从而通过改变插销穿过的插销孔，即可改变钢板上边沿的倾斜角度，从而调节等边角钢和导向环轴心的角度；通过改变转动轴穿过钢管上不同位置的通孔，可以改变钢板所处的高度，从而调节等边角钢和导向环的高度。

在现有技术中还常将导向环焊接在钢拱架上或者在钢拱架打孔再通过螺栓将导向环安装在钢拱架上，而在本实用新型中设置了两片等边角钢，并用等边角钢夹紧钢拱架，无需对对钢拱架进行打孔或焊接，同时等边角钢可以隔绝凿岩机钻头与钢拱架直接或超近距离的接触，有效保护了钢拱架。

作为本实用新型的一种可优选技术方案，所述钢板的上边沿焊接在所述等边角钢的棱角线处。所述导向环的直径与所述等边角钢的直角边长度相等。

作为本实用新型的一种可优选技术方案，所述水准器通过活动绑带固定在所述钢管的上端，并且所述水准器的校准水平面与所述钢管垂直。设置水准器，可以随时观察钢管在使用时是否处于垂直状态，进而确保等边角钢的倾斜角度是否准确。

作为本实用新型的一种可优选技术方案，所述等边角钢靠近所述钢管的一侧设有橡胶垫片。橡胶垫片的宽度等于等边角钢的宽度，长度略小于等边角钢的长度，可提高等边角钢防滑性，也更有利于等边角钢能够稳固夹紧钢拱架。

作为本实用新型的一种可优选技术方案，所述转动轴由螺杆和螺母组成，并且在螺杆的螺帽外侧设有握柄，通过旋转所述握柄调整两块所述等边角钢的间距。

作为本实用新型的一种可优选技术方案，每一个所述等边角钢上至少有两个所述导向环。多个导向环对凿岩机钻头进行限位，可以确保锁脚锚杆的插入孔的角度可靠准确。

作为本实用新型的一种可优选技术方案，所述钢管的下半段为可伸缩钢管，并且通过伸缩卡扣对钢管的伸缩长度进行固定。本实用新型中所述可伸缩钢管可以采用常规的伸缩杆结构即可。

本实用新型的使用流程：

1）根据实际隧道开挖台阶高度与锁脚锚杆设计高度，确定等边角钢的安装高度，然后采用转动轴将等边角钢与钢板的组件安装在钢管上，即：将传动轴依次穿过钢管一侧的钢板的圆心孔、钢管的通孔、钢管另一侧的钢板的圆心孔；以保证后续工作中等边角钢内的导向环的轴心能够对准锁脚锚杆设计位置；

2）根据施工图的锁脚锚杆设计角度，调整钢板位置，使得等边角钢与钢管的夹角与锁脚锚杆设计角度一致，接着将插销插入对应的钢板的插销孔和钢管的通孔中，固定等边角钢与钢管的夹角；

3）将经过步骤1）和2）调整后的角度定位装置移动至钢拱架所设锁脚锚杆设置处，调整钢管竖直角度以保持钢管上部水准器中的气泡居中，将下端锥头插入施工点下方土质或破碎岩体里；

4）通过旋转转动轴的握柄，调整两块等边角钢的间距直至夹紧钢拱架；

5）将手持凿岩机钻头插入角钢中的导向环，施作锁脚锚杆钻孔；

6）锁脚锚杆钻孔施作完成后，清孔后及时施作锁脚锚杆。

本实用新型具备的有益效果：

1.本实用新型结构简单、部件组装简易快捷，根据施工图纸的要求，即可快速确定导向环轴心线的倾斜角度，用于凿岩机钻头的钻孔作业，确保了缩脚锚杆的插入角度准确，误差小。

2.本实用新型通过两片等边角钢夹紧钢拱架，无需对钢拱架进行打孔或焊接，同时等边角钢可以隔绝凿岩机钻头与钢拱架直接或超近距离的接触，避免对初期支护钢拱架造成结构损伤。

3.本实用新型的装置可以通过拆卸连接转动轴和插销，可以适应不同锁脚锚杆设计高度与台阶高度。

附图说明

图1是本实用新型一实施例组装好的结构示意图。

图2为本实用新型另一实施例组装好的结构示意图。

图3是图2的爆炸分解结构示意图。

附图标记：1-钢管，2-等边角钢，3-导向环，4-钢板，5-转动轴，6-插销，7-水准器，8-通孔，9-圆心孔，10-插销孔，11-橡胶垫片，12-握柄，13-活动绑带，14-锥头，15-伸缩卡扣。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”、“垂直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例

一种便携式隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆快速角度定位装置，如图1所示：包括一根钢管1、两块等边角钢2、四个导向环3、两片钢板4、一根转动轴5、一根插销6、一个水准器7和一个锥头14。

所述钢管1的上端设置水准器7，底端固定连接锥头14；所述钢管1的上半段开设九个间距相等的通孔8。

所述钢板4的形状为长方形和半圆形的组合形状，在所述钢板4的半圆形的圆心处开设圆心孔9，并且沿钢板4的半圆形的边缘处开设五个插销孔10；所述圆心孔9与所述插销孔10的距离与通孔8的间距相等。

所述两块钢板4通过传动轴5和插销6配合安装在所述钢管1的两侧，即所述传动轴5依次穿过钢管一侧的钢板的圆心孔、钢管的通孔、钢管另一侧的钢板的圆心孔，所述插销6依次穿过钢管一侧的钢板的插销孔、钢管的通孔、钢管另一侧的钢板的插销孔。

所述等边角钢2焊接在所述钢板4的上边沿；在每一个等边角钢2的夹角内焊接两个导向环3。

本实施例进一步说明，所述水准器7通过活动绑带13固定在所述钢管1的上端，并且所述水准器7的校准水平面与所述钢管1垂直。

本实施例进一步说明，所述等边角钢2靠近所述钢管1的一侧设有橡胶垫片11。

实施例

一种便携式隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆快速角度定位装置，如图2和图3所示：包括一根钢管1、两块等边角钢2、四个导向环3、两片钢板4、一根转动轴5、一根插销6、一个水准器7和一个锥头14。

所述钢管1的上端设置水准器7，底端固定连接锥头14；所述钢管1的上半段开设九个间距相等的通孔8。

所述钢板4的形状为长方形和半圆形的组合形状，在所述钢板4的半圆形的圆心处开设圆心孔9，并且沿钢板4的半圆形的边缘处开设五个插销孔10；所述圆心孔9与所述插销孔10的距离与通孔8的间距相等。

所述两块钢板4通过传动轴5和插销6配合安装在所述钢管1的两侧，即所述传动轴5依次穿过钢管一侧的钢板的圆心孔、钢管的通孔、钢管另一侧的钢板的圆心孔，所述插销6依次穿过钢管一侧的钢板的插销孔、钢管的通孔、钢管另一侧的钢板的插销孔。

所述等边角钢2焊接在所述钢板4的上边沿；在每一个等边角钢2的夹角内焊接两个导向环3。

本实施例进一步说明，所述水准器7通过活动绑带13固定在所述钢管1的上端，并且所述水准器7的校准水平面与所述钢管1垂直。

本实施例进一步说明，所述等边角钢2靠近所述钢管1的一侧设有橡胶垫片11。

本实施例进一步说明，所述转动轴5由螺杆和螺母组成，并且在螺杆的螺帽外侧设有握柄12，通过旋转所述握柄12调整两块所述等边角钢2的间距。

本实施例进一步说明，所述钢管1的下半段为可伸缩钢管，并且通过伸缩卡扣15对钢管的伸缩长度进行固定。

上述实施例1和实施例2的便携式隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆快速角度定位装置的使用流程如下：

1）根据实际隧道开挖台阶高度与锁脚锚杆设计高度，确定等边角钢的安装高度，然后采用转动轴将等边角钢与钢板的组件安装在钢管上，即：将传动轴依次穿过钢管一侧的钢板的圆心孔、钢管的通孔、钢管另一侧的钢板的圆心孔；以保证后续工作中等边角钢内的导向环的轴心能够对准锁脚锚杆设计位置；

2）根据施工图的锁脚锚杆设计角度，调整钢板位置，使得等边角钢与钢管的夹角与锁脚锚杆设计角度一致，接着将插销插入对应的钢板的插销孔和钢管的通孔中，固定等边角钢与钢管的夹角；

3）将经过步骤1）和2）调整后的角度定位装置移动至钢拱架所设锁脚锚杆设置处，调整钢管竖直角度以保持钢管上部水准器中的气泡居中，将下端锥头插入施工点下方土质或破碎岩体里；

4）通过旋转转动轴的握柄，调整两块等边角钢的间距直至夹紧钢拱架；

5）将手持凿岩机钻头插入角钢中的导向环，施作锁脚锚杆钻孔；

6）锁脚锚杆钻孔施作完成后，清孔后及时施作锁脚锚杆。

显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明本实用新型所作的举例，而并非对本实用新型实施的限定。对于所属技术领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动；这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举；而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种便携式隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆快速角度定位装置，其特征在于：包括钢管（1）、等边角钢（2）、导向环（3）、钢板（4）、转动轴（5）、插销（6）、水准器（7）和锥头（14）；

所述钢管（1）的上端设置水准器（7），底端固定连接锥头（14）；所述钢管（1）的上半段开设若干个间距相等的通孔（8）；

所述钢板（4）的形状为长方形和半圆形的组合形状，在所述钢板（4）的半圆形的圆心处开设圆心孔（9），并且沿钢板（4）的半圆形的边缘处开设若干个插销孔（10）；所述圆心孔（9）与所述插销孔（10）的距离与通孔（8）的间距相等；

所述钢板（4）设有两块，通过转动轴（5）和插销（6）配合安装在所述钢管（1）的两侧，即所述转动轴（5）依次穿过钢管一侧的钢板的圆心孔、钢管的通孔、钢管另一侧的钢板的圆心孔，所述插销（6）依次穿过钢管一侧的钢板的插销孔、钢管的通孔、钢管另一侧的钢板的插销孔；

所述等边角钢（2）焊接在所述钢板（4）的上边沿；所述导向环（3）焊接在等边角钢（2）的夹角内。

2.如权利要求1所述的便携式隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆快速角度定位装置，其特征在于：所述水准器（7）通过活动绑带（13）固定在所述钢管（1）的上端，并且所述水准器（7）的校准水平面与所述钢管（1）垂直。

3.如权利要求1所述的便携式隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆快速角度定位装置，其特征在于：所述等边角钢（2）靠近所述钢管（1）的一侧设有橡胶垫片（11）。

4.如权利要求1所述的便携式隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆快速角度定位装置，其特征在于：所述转动轴（5）由螺杆和螺母组成，并且在螺杆的螺帽外侧设有握柄（12），通过旋转所述握柄（12）调整两块所述等边角钢（2）的间距。

5.如权利要求1所述的便携式隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆快速角度定位装置，其特征在于：每一个所述等边角钢（2）上至少有两个所述导向环（3）。

6.如权利要求1所述的便携式隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆快速角度定位装置，其特征在于：所述钢管（1）的下半段为可伸缩钢管，并且通过伸缩卡扣（15）对钢管的伸缩长度进行固定。