[发明专利]一种隧道钢拱架锁脚锚管的支撑锁定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种隧道钢拱架锁脚锚管的支撑锁定方法，适用于隧道初期支护中的钢拱架与锁脚锚管之间的锁定连接方法。

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。钢拱架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，钢拱架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。

若要使钢拱架对开挖后周边围岩提供支撑作用，需要对钢拱架进行锁定。通过施做锁脚锚管，并与钢拱架进行牢固的连接，使锁脚锚管与钢拱架形成一个整体，将钢拱架锚固于围岩深部，在一定程度上限制钢拱架的刚体位移，充分发挥钢拱架的刚度和强度，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、增加L型短钢筋焊接在一起或采用U型钢筋将锁脚锚管卡套并焊接在型钢翼缘上，这些连接方式在受力较大时比较容易脱开，点焊方式最弱，增加L型短钢筋焊接方式次之， U型钢筋卡套焊连方式最好，但是受钢筋直径、焊接强度、锁脚锚管端头效应的影响大，不能保证对钢拱架的牢固锁定。

发明内容

为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种隧道钢拱架锁脚锚管的支撑锁定方法，可以有效保证钢拱架与锁脚锚管的连接强度和刚度，提高施工的安全性和结构的稳定性。

实现本发明而采用的技术方案为：

一种隧道钢拱架锁脚锚管的支撑锁定方法，包括钢拱架（1）、槽钢（2）、锁脚锚管（3）和L型钢筋连接件（4），其特征在于：在钢拱架（1）靠近围岩一侧焊接沿着纵向的短槽钢（2）；锁脚锚管（3）在钢架两侧通过槽钢（2）上预制孔洞打入围岩，并将锁脚锚管与槽钢焊接牢固；在锁脚锚管（3）端部通过L型钢筋连接件（4）将锁脚锚管（3）焊接于钢拱架（1），L型钢筋连接件（4）由钢筋弯制而成；通过槽钢（2）上的锁脚锚管（3），将钢拱架（1）锚固于围岩深部。

与现有隧道钢拱架锁脚锚管的支撑锁定方法相比，本隧道钢拱架锁脚锚管的支撑锁定方法具有的优点和效果如下：

1．本发明在传力方面比较明确，锁脚锚管与围岩产生的作用通过锚管与槽钢的连接传至槽钢，槽钢再通过焊缝将作用传至钢拱架，从而有效的对钢拱架进行了锁定。

2．本发明具有良好的整体性，钢拱架背后焊接槽钢，可以增大焊接受力面积，槽钢与锁脚锚管通过槽钢预制孔周边焊接，由于槽钢的强度和刚度大保证了对锁脚锚管的支撑约束作用，同时通过L型钢筋连接件将锁脚锚管焊接于钢拱架，保证了锁脚锚管与钢拱架的连接强度和刚度。

附图说明

图1 本发明的结构示意图(实体图)；

图2 本发明的结构示意图(侧面图)。

具体实施方式

一种隧道钢拱架锁脚锚管的支撑锁定方法，包括钢拱架（1）、槽钢（2）、锁脚锚管（3）和L型钢筋连接件（4），其特征在于：在钢拱架（1）靠近围岩一侧焊接沿着纵向的短槽钢（2）；锁脚锚管（3）在钢架两侧通过槽钢（2）上预制孔洞打入围岩，并将锁脚锚管与槽钢焊接牢固；在锁脚锚管（3）端部通过L型钢筋连接件（4）将锁脚锚管（3）焊接于钢拱架（1），L型钢筋连接件（4）由钢筋弯制而成；通过槽钢（2）上的锁脚锚管（3），将钢拱架（1）锚固于围岩深部。

工作原理：在钢拱架背后焊接沿着纵向的短槽钢，将灌浆锁脚锚管通过槽钢两侧预制孔打入围岩，并将锁脚锚管与槽钢焊接牢固，在锁脚锚管端部通过L型钢筋连接件将锁脚锚管焊接于钢拱架，钢拱架与槽钢、灌浆锁脚锚管共同受力，连接体现整体性，传力明确，极限承载能力得到提高。