一种软弱围岩大变形隧道锁脚锚管装置的制作方法

本实用新型涉及钢拱架的锁脚锚管装置技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种软弱围岩大变形隧道锁脚锚管装置。

背景技术：

锁脚锚管装置的主要作用是尽可能地限制钢拱架的变形、沉降、位移，使其尽早承担围岩变形引起的压力，保证隧道初期的稳定性。现有的锁脚锚管与钢拱架之间的连接，一般采用将锁脚锚管与钢拱架贴紧点焊，该种连接方式在受力较大时比较容易脱开。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种连接能力强，锁脚受力面积大、整体稳定性高的软弱围岩大变形隧道锁脚锚管装置。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种软弱围岩大变形隧道锁脚锚管装置，包括

钢拱架；

钢板，其沿着纵向固定在所述钢拱架的下端；所述钢板上沿着纵向设置有多个通孔；

多个锁脚锚管，其与所述通孔一一对应；所述锁脚锚管的一端锚固于围岩深部内部，所述锁脚锚管的另一端倾斜向上并穿出对应的通孔；

多个l型连接钢，其与所述锁脚锚管一一对应；所述l型连接钢包括一平行于锁脚锚管的第一部及沿着纵向的第二部；所述第一部的一端与对应的锁脚锚管固定，所述第二部卡在所述通孔外侧。

优选地，所述第一部与第二部之间通过连接件可拆卸连接；

所述连接件为圆柱状，且所述连接件的外径与所述第一部的外径相等；所述连接件的一端的端面内陷形成与其同轴的第一螺孔，所述连接件的另一端的侧壁内陷形成垂直于轴线的第二螺孔；

所述第一部靠近通孔的一端的端面的中部向外突出形成与其同轴的突起部，其外壁设置有外螺纹；

所述第二部的连接端设置有外螺纹；

其中，所述突起部螺接在所述第一螺孔内，所述第二部的连接端螺接在所述第二螺孔内。

优选地，所述第一部的一端与对应的锁脚锚管焊接。

优选地，所述的一种软弱围岩大变形隧道锁脚锚管装置，还包括定位装置，其包括：

一对方钢杆，其设置在钢拱架的两侧；所述方钢杆的长度方向沿着横向设置；

一对锁紧螺杆，其均沿着纵向设置；所述锁紧螺杆的两端分别穿设在一对方钢杆的一侧，并通过一对螺母配合将一对方钢杆锁紧在钢拱架上；

一对导向块，其与方钢杆一一对应，导向块固定在对应的方钢杆下端，所述导向块均具有横向贯通且倾斜成15°的斜孔，该斜孔外高内低。

优选地，所述钢拱架为工字钢，其一对翼缘板的一侧均内陷形成一第一凹槽，一对第一凹槽相对；

所述工字钢的一对翼缘板的另一侧相对第一凹槽的位置设置有一第二凹槽；

其中，一对第一凹槽用于卡设一方钢杆，一对第二凹槽用于卡设另一个方钢杆。

本实用新型至少包括以下有益效果：

隧道围岩的特殊性，拱脚较软，遇水软化，承载力低，导致上台阶施工完后，施工中台阶和下台阶时沉降收敛较大，为解决这一问题，改良了锚管装置的连接方式，发明了锁脚锚管装置，其设置在隧道初期支护钢拱架拱脚处。

本实用新型提供的软弱围岩大变形隧道锁脚锚管装置，增大了纵向连接构件与钢拱架焊接的有效面积，提高了相邻两榀钢拱架之间的纵向连接能力，增加了钢拱架体系的抗扭能力和整体稳定性，使隧道初期支护对围岩变形的约束能力有了较大的提高，减少了初支的收敛值，大大提高了隧道的施工安全。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型所述连接件与第一部、第二部的连接关系示意图；

图3为本实用新型所述定位装置的结构示意图；

图4为本实用新型所述第一凹槽、第二凹槽在钢拱架上的位置示意图；

图5为本实用新型一对所述方钢杆分别卡设在第一凹槽、第二凹槽的示意图；

图6为本实用新型的整体示意图。

附图标记说明：1、钢拱架，2、钢板，3、通孔，4、锁脚锚管，5、l型连接钢，6、第一部，7、第二部，8、连接件，9、第一螺孔，10、第二螺孔，11、突起部，12、方钢杆，13、锁紧螺杆，14、导向块，15、斜孔，16、第一凹槽，17、第二凹槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，并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。

如图1-6所示，本实用新型提供一种软弱围岩大变形隧道锁脚锚管4装置，包括

钢拱架1；

钢板2，其沿着纵向固定在所述钢拱架1的下端；所述钢板2上沿着纵向设置有多个通孔3；

多个锁脚锚管4，其与所述通孔3一一对应；所述锁脚锚管4的一端锚固于围岩深部内部，所述锁脚锚管4的另一端倾斜向上并穿出对应的通孔3；

多个l型连接钢5，其与所述锁脚锚管4一一对应；所述l型连接钢5包括一平行于锁脚锚管4的第一部6及沿着纵向的第一部7；所述第一部6的一端与对应的锁脚锚管4固定，所述第一部7卡在所述通孔3外侧。

在该种技术方案中，钢板2采用规格为[28-[32的槽钢，根据钢架间距的受力情况而定，槽钢长度根据钢架间距下料，通孔3用于供锁脚锚管4穿过。l型连接钢5用25mm圆钢弯折加工成“l”形状，经现场检验能有效控制软弱围岩地质拱脚的加固，起到增强连接作用和增大锁脚的有效受力面积的作用。本发明所述纵向为图6所示的纸张的内外方向，横向为左右方向。

在另一种技术方案中，所述第一部6与第一部7之间通过连接件8可拆卸连接；

所述连接件8为圆柱状，且所述连接件8的外径与所述第一部6的外径相等；所述连接件8的一端的端面内陷形成与其同轴的第一螺孔9，所述连接件8的另一端的侧壁内陷形成垂直于轴线的第二螺孔10；

所述第一部6靠近通孔3的一端的端面的中部向外突出形成与其同轴的突起部11，其外壁设置有外螺纹；

所述第一部7的连接端设置有外螺纹；

其中，所述突起部11螺接在所述第一螺孔9内，所述第一部7的连接端螺接在所述第二螺孔10内。

在该种技术方案中，在采用圆钢弯折形成l型连接钢5时，选用的圆钢的强度不大，并且弯折后圆钢的强度会降低，所以采用强度较大的钢筋来制作第一部6及第一部7，并且通过连接件8将第一部6及第一部7连接，从而形成l型连接钢5，避免了弯折，形成的l型连接钢5强度更大。

在另一种技术方案中，所述第一部6的一端与对应的锁脚锚管4焊接。

在另一种技术方案中，所述的一种软弱围岩大变形隧道锁脚锚管4装置，还包括定位装置，其包括：

一对方钢杆12，其设置在钢拱架1的两侧；所述方钢杆12的长度方向沿着横向设置；

一对锁紧螺杆13，其均沿着纵向设置；所述锁紧螺杆13的两端分别穿设在一对方钢杆的一侧，并通过一对螺母配合将一对方钢杆锁紧在钢拱架1上；

一对导向块14，其与方钢杆12一一对应，导向块14固定在对应的方钢杆12下端，所述导向块14均具有横向贯通且倾斜成15°的斜孔15，该斜孔15外高内低。

在该种技术方案中，所述导向块14的斜孔15用于穿设所述锁脚锚管4，在打插锁脚锚管4是进行导向，锁脚锚管4的倾斜度为15°，故将斜孔15设置为倾斜15°。导向块靠近工字钢腹板的一侧会容纳在工字钢的凹槽内，另一侧会突出于工字钢的该侧凹槽，所述斜孔就设置在导向块突出于工字钢的该侧凹槽的另一侧。为了防止定位装置沿着横向滑动，一对锁紧螺杆之间的距离优选地是等于钢拱架在横向的厚度。

在另一种技术方案中，所述钢拱架1为工字钢，其一对翼缘板的一侧均内陷形成一第一凹槽16，一对第一凹槽16相对；

所述工字钢的一对翼缘板的另一侧相对第一凹槽16的位置设置有一第二凹槽17；

其中，一对第一凹槽16用于卡设一方钢杆12，一对第二凹槽17用于卡设另一个方钢杆12。

在该种技术方案中，一对方钢杆12分别卡在在一对第一凹槽16、第二凹槽17内，从而配合一对锁紧螺杆13将一对方钢杆12紧紧锁紧在工字钢上，防止在插打锁脚锚管4时，定位装置下滑或不稳定。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。