一种基于锁脚锚杆的软弱围岩隧道的初支系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型提供了一种基于锁脚锚杆的软弱围岩隧道的初支结构，适用于软弱围岩隧道的初期支护，属于土木工程技术领域。
【背景技术】
[0002]随着隧道工程数量和建设规模的扩大，不可避免地会遇到软弱地层。隧道穿越软弱地层时，由于软弱围岩自稳能力差，容易受地应力和地质构造影响，从而在施工中出现挤压大变形，造成初支开裂、剥落、钢架扭曲、折断、初支拆换等，在二衬施作前初支未稳定时，会引起衬砌开裂、钢筋弯曲等严重问题，给隧道施工安全及运营安全造成不利影响。
[0003]目前，锁脚锚杆越来越多地应用于软弱围岩隧道建设中，它能有效控制隧道初期支护的下沉，对维持隧道结构的稳定性起着重要作用。然而，在隧道设计、施工中对锁脚锚杆的规格、打设方向、长度、数量等支护参数的选取尚处在经验摸索阶段。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供了一种基于锁脚锚杆的软弱围岩隧道的初支系统，解决了一些软弱围岩隧道的初支结构中存在可靠度低，资源浪费的不足的缺点，本实用新型能够有效解决软弱围岩隧道的支护加固问题，且可靠度高，资源使用率高，还可以有效降低成本。
[0005]实现本实用新型上述目的所采用的技术方案为:
[0006]一种基于锁脚锚杆的软弱围岩隧道的初支系统，由钢拱架以及安装于钢拱架的拱脚处的锁脚锚杆组成，锁脚锚杆呈空心管状，其直径为89mm，壁厚为6mm，长度为4.0?4.5m ;相邻的两榀钢拱架之间的间距为0.6m，所述的钢拱架的拱脚的下方设置有用于增大拱脚作用面积的刚性垫块；所述的钢拱架的每个拱脚处均安装有两根锁脚锚杆，分别为锚杆A和锚杆B，所述锚杆A和锚杆B安装于同一位置处，且锚杆A锚杆B的安装方向均向下倾斜，锚杆A与水平方向之间的夹角为O?5。，锚杆B与水平方向之间的夹角为15 °?30 °。
[0007]所述的锚杆A与水平方向之间的夹角为5 °，锚杆B与水平方向之间的夹角为30
O
O
[0008]销杆A与销杆B的长度均为4.0m。
[0009]与现有技术相比，本实用新型所使用的两根锁脚锚杆与水平线的夹角分别为O?5 °和15。?30。，两根锁脚锚杆不同插入角度的组合使用既有利于钢拱架内力的发挥又有利于支护结构内力的发挥，可以有效减小围岩变形，提高初期支护的自稳能力，增加自稳时间，减少因下台阶或仰拱开挖造成初期支护悬空而导致的下沉量。而且锁脚锚杆的长度、壁厚和下插角度具有实践和理论的支撑，在相似地质条件情况下施工具有指导意义。而且锁脚锚杆长度为4?4.5m，便于施工，有利于降低成本。
[0010]本实用新型实用安全可靠实用，可广泛应用于软弱围岩隧道的支护加固工作。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型提供的一种基于锁脚锚杆的软弱围岩隧道的初支系统的结构示意图；
[0012]图中:1-钢拱架，2-锚杆A，3-锚杆B，4-刚性垫块。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型做详细具体的说明。
[0014]本实用新型提供的一种基于锁脚锚杆的软弱围岩隧道的初支系统的结构如图1所示，由钢拱架I以及安装于钢拱架I的拱脚处的锁脚锚杆组成，锁脚锚杆呈空心管状，其直径为89mm，壁厚为6mm，长度为4.0?4.5m，本实施例中长度为4m。
[0015]相邻的两榀钢拱架I之间的间距为0.6m，所述的钢拱架I的拱脚的下方设置有用于增大拱脚作用面积的刚性垫块4。所述的钢拱架的每个拱脚处均安装有两根锁脚锚杆，分别为锚杆A2和锚杆B3，所述锚杆A2和锚杆B3安装于同一位置处，且锚杆A锚杆B的安装方向均向下倾斜，锚杆A与水平方向之间的夹角为O?5。，锚杆B与水平方向之间的夹角为15。?30。。本实施例中，所述的锚杆A与水平方向之间的夹角为5。，锚杆B与水平方向之间的夹角为30 0 O
[0016]本实用新型的锁脚锚杆采用压注浆方法成锚。其工艺流程为:注浆设计一注浆试验一布孔钻孔一清孔一安装锁脚锚杆一封堵管口一喷混凝土封闭开挖面一连接注浆导管—压力注浆一处理杆端。
[0017]本实用新型两根锁脚锚杆不同插入角度的组合使用既有利于钢拱架内力的发挥又有利于支护结构内力的发挥，可以有效减小围岩变形，提高初期支护的自稳能力，增加自稳时间，减少因下台阶或仰拱开挖造成初期支护悬空而导致的下沉量。
【主权项】
1.一种基于锁脚锚杆的软弱围岩隧道的初支系统，其特征在于:由钢拱架以及安装于钢拱架的拱脚处的锁脚锚杆组成，锁脚锚杆呈空心管状，其直径为89mm，壁厚为6mm，长度为4.0?4.5m ;相邻的两榀钢拱架之间的间距为0.6m，所述的钢拱架的拱脚的下方设置有用于增大拱脚作用面积的刚性垫块；所述的钢拱架的每个拱脚处均安装有两根锁脚锚杆，分别为销杆A和销杆B，所述销杆A和销杆B安装于同一位置处，且销杆A销杆B的安装方向均向下倾斜，锚杆A与水平方向之间的夹角为O?5。,锚杆B与水平方向之间的夹角为15 ° ?30 0 O2.根据权利要求1所述的基于锁脚锚杆的软弱围岩隧道的初支系统，其特征在于:所述的锚杆A与水平方向之间的夹角为5 °，锚杆B与水平方向之间的夹角为30 0 O3.根据权利要求1所述的基于锁脚锚杆的软弱围岩隧道的初支系统，其特征在于:锚杆A与锚杆B的长度均为4.0m。
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于锁脚锚杆的软弱围岩隧道的初支系统，由钢拱架以及安装于钢拱架的拱脚处的锁脚锚杆组成，锁脚锚杆呈空心管状，其直径为89mm，壁厚为6mm，长度为4.0～4.5m；相邻的两榀钢拱架之间的间距为0.6m，所述的钢拱架的拱脚的下方设置有用于增大拱脚作用面积的刚性垫块；所述的钢拱架的每个拱脚处均安装有两根锁脚锚杆，分别为锚杆A和锚杆B，所述锚杆A和锚杆B安装于同一位置处，且锚杆A锚杆B的安装方向均向下倾斜。本实用新型能够有效解决软弱围岩隧道的支护加固问题，且可靠度高，资源使用率高，还可以有效降低成本。
【IPC分类】E21D11/18, E21D20/00, E21D21/00
【公开号】CN204703929
【申请号】CN201520304634
【发明人】王立英, 杨振伟, 王成武, 赵春发, 张翔, 崔小鹏, 齐甦, 朱增耀, 窦克伟, 汤咏
【申请人】中交第二公路工程局有限公司, 中国地质大学（武汉）
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月12日