[发明专利]用于隧道原位扩建工程的预设内部锚杆结构及其支护方法

说明书

本发明涉及一种用于隧道原位扩建工程的预设内部锚杆结构及其支护方法，其特征在于：其中用于隧道原位扩建工程的预设内部锚杆结构包括钻设在原位隧道至扩建隧道轮廓线之间的扩径钻孔和钻设在扩建隧道轮廓线外部围岩深处的小孔径钻孔，所述小孔径钻孔内穿设有锚杆体，锚杆体的外锚固端伸出小孔径钻孔并设有锁固螺母，所述扩径钻孔内设有拉杆和套在拉杆上的旋转套筒，所述拉杆第一端与锚杆体的外端连接，拉杆第二端与设在扩径钻孔外的千斤顶的移动端连接，所述旋转套筒第一端套在锁固螺母上，旋转套筒第二端与千斤顶连接，本发明不干扰开挖施工，又可以有效预先支护扩建隧道围岩。

技术领域：

本发明涉及一种用于隧道原位扩建工程的预设内部锚杆结构及其支护方法，属于涉及隧道工程领域。

背景技术：

由于目前交通量增加，很多道路需要在既有隧道的基础上进行扩建；由于扩建隧道多位于城市中，隧道扩建过程中，围岩稳定控制是一个重要课题，原位隧道的存在，使新建隧道围岩预先支护成为可能。

但是，传统扩建隧道预先支护方法在实际应用中存在较大问题，如专利“一种适用于塌方隧道扩建的三维加固施工方法，CN110397458A”，预设的锚杆会干扰开挖施工，降低开挖效率；另外，在新建隧道开挖的瞬间，锚杆的外锚固端会被破坏或失去持力点，基本丧失支护效果。

发明内容：

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种不干扰开挖施工，又可以有效预先支护扩建隧道围岩的方法，即一种用于隧道原位扩建工程的预设内部锚杆结构及其支护方法。

本发明用于隧道原位扩建工程的预设内部锚杆结构，其特征在于：包括钻设在原位隧道至扩建隧道轮廓线之间的扩径钻孔和钻设在扩建隧道轮廓线外部围岩深处的小孔径钻孔，所述小孔径钻孔内穿设有锚杆体，锚杆体的外锚固端伸出小孔径钻孔并设有锁固螺母，锚杆的外锚固端设置在围岩内部的新建隧道的开挖轮廓线位置，所述小孔径钻孔与锚杆体之间设有锚固剂。

进一步的，上述扩径钻孔内设有拉杆和套在拉杆上的旋转套筒，所述拉杆第一端与锚杆体的外端连接，拉杆第二端与设在扩径钻孔外的千斤顶的移动端连接，所述旋转套筒第一端套在锁固螺母上，旋转套筒第二端与千斤顶连接，以在旋转套筒旋转带动锁固螺母往锚杆体内端移动和千斤顶牵拉锚杆体往外牵引，使位于小孔径钻孔内的锚杆体产生预应力；所述拉杆的第一端具有内螺纹孔道，该内螺纹孔道与锚杆体外锚固端的外螺纹进行螺纹连接；所述拉杆的第二端与千斤顶的移动端螺纹连接。

进一步的，上述旋转套筒第一端具有与锁固螺母配合的内六角孔道，旋转套筒第二端与千斤顶外壳体相顶置。

进一步的，上述锁固螺母包括圆环形片和固定在圆环形片一侧面的螺母。

进一步的，上述拉杆、旋转套筒和千斤顶拆除后，在扩径钻孔内置入有注浆装置，所述注浆装置包括注浆管和固定设在注浆管上的封闭囊，所述封闭囊封堵扩径钻孔，注浆管位于扩径钻孔中封闭囊与锁固螺母之间的空间内设有出浆孔。

本发明用于隧道原位扩建工程的预设内部锚杆结构的支护方法，其特征在于：所述支护方法包括以下步骤：1）在原位隧道的衬砌上向外钻小孔径钻孔，小孔径钻孔从原隧道衬砌处延伸到扩建隧道的轮廓线外部围岩深处；2）在上述原位隧道的衬砌钻孔位置，施工扩径钻孔，扩径钻孔从原隧道衬砌处延伸到扩建隧道的轮廓线处，扩径钻孔的直径略大于锚杆外锚头直径；3）通过锚固剂将锚杆锚固在小孔径钻孔中，通过锁固螺母将锚杆的外端固定在扩径钻孔底端。

进一步的，上述锚固剂采用树脂锚固剂时，首先将树脂锚固剂的药卷放到小孔径钻孔中，然后通过钻机将锚杆旋转钻入，从而将锚杆一端锚固在小孔径钻孔中；需保证锚杆安装后锚固剂不会溢出到小孔径钻孔外。