[发明专利]一种隧道钢支撑锁脚锚管定位装置

说明书

技术领域

本发明属于隧道施工领域，尤其涉及一种隧道钢支撑锁脚锚管定位装置。

背景技术

锁脚锚管技术在隧道施工中应用较为广泛，隧道中的锁脚是指隧道在上台阶开挖完成架设钢支撑后，将其脚部固定的工序。它的主要作用是尽可能的限制钢支撑的刚性位移，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。锁脚锚管的长度和打入角度对支护结构的内力均有较大的影响。合理的长度和角度不仅有利于限制围岩的变形，而且有利于发挥支护结构的承载能力。实际施工过程中，因各方面的因素，锁脚锚管的打入角度很难控制，角度偏差使锁脚锚管的作用大大减弱。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种在施工中可控制锚管插打角度，使锁脚锚管能够按照设计角度准确打入岩壁，且钻杆活动空间较大的隧道钢支撑锁脚锚管定位装置。

本发明所述的隧道钢支撑锁脚锚管定位装置，包括钢支撑和定位环；所述定位环与钢支撑固定连接；所述定位环包括高位定位环和低位定位环，分别设置于钢支撑的两侧；所述高位定位环与低位定位环在水平方向上高度落差呈20°夹角。

本发明所述的隧道钢支撑锁脚锚管定位装置，所述高位定位环呈椭圆型；所述低位定位环呈S型。

本发明所述的隧道钢支撑锁脚锚管定位装置，所述低位定位环包括上环和下环；所述高位定位环与低位定位环的上环在水平方向的高度落差呈20°夹角；所述高位定位环与低位定位环的下环在水平方向的高度落差呈40°夹角。

本发明所述的隧道钢支撑锁脚锚管定位装置，所述定位环为C16钢筋环。

本发明所述的隧道钢支撑锁脚锚管定位装置，通过在钢支撑的两侧设置有高度差的高定位环和低定位环，实现准确定位锁脚锚管打入角度，解决了锁脚锚管打入角度控制难的问题。同时将高定位环设置为椭圆型，低定位环设置为S型且设置有高度落差，使得定位装置钻杆活动空间较大，避免了钻孔过程中定位装置卡钻的情况，大大提升锁脚锚管施工质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明所述的高位定位环的结构示意图；

图3为本发明所述的低位定位环的结构示意图；

图4为本发明所述的定位环设置结构示意图；

其中1-锁脚锚管、2-钢支撑、3-高位定位环、4-低位定位环、5-上环、6-下环。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明所述的隧道钢支撑锁脚锚管1定位装置进行解释说明。

本发明所述的隧道钢支撑锁脚锚管1定位装置，如图1所示，包括钢支撑和定位环；所述定位环与钢支撑固定连接；所述定位环为C16钢筋环；所述定位环包括高位定位环3和低位定位环4，分别设置于钢支撑的两侧；如图2所示所述高位定位环3呈椭圆型；如图3所示所述低位定位环4呈S型。所述低位定位环4包括上环5和下环6；如图1、图4所示，所述高位定位环3与低位定位环4的上环5在水平方向的高度落差呈20°夹角；所述高位定位环3与低位定位环4的下环6在水平方向的高度落差呈40°夹角。通过将高位定位环3设置为椭圆型，同时将低位定位环4设置为S型，在进行定位时，通过椭圆型高位定位环3的一侧椭圆和S型低位定位环4的上环5或下环6对一个锁脚锚管1进行定位，有效增大了钻杆的活动空间，从而使得工作效率得到提高。

高位定位环3为纵向椭圆型，低位定位环4为纵向S型，采用C16钢筋在弯曲机上制作，按照工程设计尺寸加工，内宽度满足拱架和锁脚锚管1的尺寸要求，按照设计使得高位定位环3与低位定位环4高度落差呈20°、40°角焊接在钢支撑上。高位定位环3与低位定位环4的高度落差可以根据具体施工需求进行调整。在钢支撑内壁侧焊接一个椭圆型定位环，在其外壁侧焊接一个S型定位环。将两根锁脚锚管1分别通过高位定位环3与低位定位环4定位打入岩壁内，并与椭圆型定位环焊接连接。

将钻杆沿钢支撑上的高位定位环3和低位定位环4定位方向钻孔，达到设计深度后，将锁脚锚管1沿钢支撑定位孔轴线方向安装到位，使锁脚锚管1与钢支撑密贴，并将锁脚锚管1尾部与钢支撑焊接固定，进行后续施工。