一种隧道锁脚锚管的安装方法

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道锁脚锚管的安装方法。

背景技术

隧道开挖后，使原有围岩的应力重新分布，进而使围岩产生了塑性变形和松弛，为了阻止被扰动后围岩的过度位移和变形，必须采用合理的支护结构来承受围岩的压力。工字钢是隧道初期支护结构中重要的组成部分，同时又是永久支护的一部分，工字钢本身具有较大刚度和较强的承载能力，能够在喷射混凝土未达到要求强度之前，有效的控制围岩的变形和位移，承担地层压力和约束围岩变形。

若要使工字钢对开挖后周边围岩提供支撑作用，需要对工字钢进行锁定。通过施做锁脚锚管，并与工字钢进行牢固的连接，使锁脚锚管与工字钢形成一个整体，将工字钢锚固于围岩深部，在一定程度上限制工字钢的刚体位移，充分发挥工字钢的刚度和强度，以便对坑道周边围岩提供较大的支护抗力，防止围岩产生有害的过度变形。

现有的锁脚锚管与工字钢之间的连接，一般采用将锁脚锚管与工字钢贴紧点焊，在多个接触位置进行点焊，点焊连接方式在受力较大时比较容易脱开，不能保证对钢拱架的牢固锁定。同时焊接产生大量有毒气体，污染环境，不利于施工人员的职业健康；另外由于现场焊接有仰焊、且作业空间狭窄，焊接质量难以保证；若焊接存在质量问题而导致焊缝强度不足，当承受一定围岩压力时，锁脚锚管和工字钢本身还未达到承载力极限时，焊接部位却因超过焊接强度而破坏，工字钢失去锁脚的约束，过早丧失其设计承载能力。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种隧道锁脚锚管的安装方法，该结构通过采用内部相互联通的U型管、对丝接头、钢垫板和锚管将工字钢与围岩固定，在联通处注浆使得锚管与围岩内部牢固连接，旋紧对丝接头将U型管和锚管牢固连接，U型管和钢垫板与工字钢紧贴，最终实现工字钢和围岩的牢固安装。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种隧道锁脚锚管的安装方法，用以将锁脚锚管与围岩固定，其中，所述安装方法如下：

将工字钢与围岩紧靠，并在工字钢两侧向围岩钻设安装孔；

在工字钢和围岩之间装入钢垫板，所述钢垫板具有与所述安装孔的位置对应的通孔；

在工字钢两侧的所述钢垫板的所述通孔中插入锚管，所述锚管同时插入所述安装孔中；

在工字钢两侧的所述锚管上分别安装对丝接头；

将带有注浆孔的U型管与工字钢两侧的所述对丝接头安装；

通过所述注浆孔注入浆体并流入所述对丝接头和所述锚管，直至浆体溢出所述锚管至所述安装孔；

待浆体凝固硬化，将工字钢与所述钢垫板以及工字钢与所述U型管进行焊接；

安装完成。

可选地，所述锁脚锚管包括具有所述注浆孔的所述U型管；与所述U型管可拆装的所述锚管；套设于所述锚管上的钢垫板；其中所述U型管与所述锚管之间联通。

可选地，所述U型管与所述锚管之间通过所述对丝接头连接。

可选地，所述注浆孔、所述U型管、所述锚管和所述对丝接头之间联通。

可选地，所述对丝接头的两端均设有母螺纹结构，所述U型管、所述锚管和所述对丝接头连接的管口均设置有与所述母螺纹结构匹配的子螺纹结构。

可选地，所述对丝接头中部形成为六棱柱结构。

可选地，所述注浆孔配设有止浆塞。

可选地，所述钢垫板与所述锚管之间呈倾斜角度安装。

本发明的优点是：

本发明通过采用内部相互联通的U型管、对丝接头、钢垫板和锚管将工字钢与围岩固定，在联通处注浆使得锚管与围岩内部牢固连接，旋紧对丝接头将U型管和锚管牢固连接，U型管和钢垫板与工字钢紧贴，最终实现工字钢和围岩的牢固安装。

附图说明

图1为本发明的隧道锁脚锚管的爆炸图；

图2为图1中部分放大图；

图3为本发明的隧道锁脚锚管和工字钢的装配示意图；

图4为图3中部分放大图；

图5为本发明的工字钢的结构示意图。

具体实施方式

图中各标记分别为：1、U型管，2、锚管，3、钢垫板，4、对丝接头，5、注浆孔，6、止浆塞，21、子螺纹结构，31、通孔，41、六棱柱结构，42、母螺纹结构，100、工字钢，200、定位钢条。

实施例：请参见图3和图4所示，示出了一种实施例的隧道锁脚锚管的安装方法，用以将锁脚锚管与围岩固定，其中，安装方法如下：

将工字钢100与围岩紧靠，并在工字钢100两侧向围岩钻设安装孔（未示出，但不影响理解）；

在工字钢100和围岩之间装入钢垫板3，钢垫板3具有与安装孔的位置对应的通孔31；

在工字钢100两侧的钢垫板3的通孔31中插入锚管2，锚管2同时插入安装孔中；

在工字钢100两侧的锚管2上分别安装对丝接头4；

将带有注浆孔5的U型管1与工字钢100两侧的对丝接头4安装；

通过注浆孔5注入浆体并流入对丝接头4和锚管2，直至浆体溢出锚管2至安装孔；

待浆体凝固硬化，将工字钢100与钢垫板3以及工字钢100与U型管1进行焊接；

安装完成。

通过以下说明进一步地认识本发明的特性和功能。

本实施例中首先公开了一种便于安装的隧道锁脚锚管，参见图1和图2所示，其中，包括具有注浆孔5的U型管1；U型管1可以是任意结构折弯的管件，可以是一端封闭一端开口的任意形状管件，其折弯的结构可以覆盖或与工字钢100接触并以一定的角度将工字钢定位固定即可，注浆孔5与该任意形状的管件之间联通，可实现通过注浆孔5对管件内进行注浆。与U型管1可拆装的锚管2，U型管1开口端与锚管2可拆装地连接，例如可通过螺纹连接安装，U型管1设置内螺纹，锚管2设置外螺纹，两者即可通过螺纹可拆卸连接，U型管1和锚管2之间联通，使得U型管1中注入的浆可以顺利流入锚管2中；套设于锚管2上的钢垫板3，钢垫板3与工字钢100可贴合接触安装。

本实施例中，继续参见图1和图2所示，U型管1与锚管2之间可以通过对丝接头4连接，注浆孔5、U型管1、锚管2和对丝接头4之间联通。对丝接头4的两端均设有母螺纹结构42，U型管1、锚管2和对丝接头4连接的管口均设置有与母螺纹结构42匹配的子螺纹结构21。对丝接头4为一个双头具有螺纹结构的中空连接件，当对丝接头4两头是外螺纹时，与之两端连接的U型管1和锚管2便设置内螺纹，反之也可，对丝接头4与U型管1和锚管2通过螺纹可拆卸连接，三者之间相互联通，即可使在U型管1中注入的浆可顺利地流入对丝接头4和锚管2中，最终通过锚管2与围岩牢固连接。

本实施例中，对丝接头4中部形成为六棱柱结构41，为了方便握持安装，对丝接头4的中间部位也可以设置为其他形状结构，不限于六棱柱结构。注浆孔5配设有止浆塞6，当通过注浆孔5想U型管1中注浆满后，向注浆孔5中塞入止浆塞6即可。

参见图3和图4所示，值得注意的是，钢垫板3与锚管2之间呈倾斜角度安装，即钢垫板3与工字钢100为水平安装，而锚管2与钢垫板3为倾斜安装，这是为了加强锚管2和围岩之间的连接强度。

通过以下说明进一步地认识本发明的特性及功能。

继续参见图3和图4所示，本实施例的隧道锁脚锚管还具有如下安装过程。

首先将工字钢100仅靠围岩，在工字钢100的背面和围岩之间加装钢垫板3，从钢垫板3的通孔31位置向围岩斜向下方打孔（未示出，但并不妨碍理解），然后向打好的孔中插入锚管2，锚管2安装对丝接头4，在工字钢100的正面两侧对丝接头4连接U型管1，将对丝接头4、U型管1和锚管2之间旋紧。然后通过注浆孔5向U型管1中注入浆体，浆体通过对丝接头4流入锚管2中，直至浆体注满U型管1、对丝接头4和锚管2并溢出锚管2而流入锚管2与围岩上的孔，当浆体凝固硬化后，可以在工字钢100和钢垫板3之间或者工字钢100和U型管1之间进行焊接。另外值得注意的是，还可以在U型管1与工字钢100之间加装定位钢条200（如图4和图5中所示）以对U型管1在工字钢100上实现更好的定位固定。

综上所述，本发明通过采用内部相互联通的U型管、对丝接头、钢垫板和锚管将工字钢与围岩固定，在联通处注浆使得锚管与围岩内部牢固连接，旋紧对丝接头将U型管和锚管牢固连接，U型管和钢垫板与工字钢紧贴，最终实现工字钢和围岩的牢固安装。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。