[发明专利]一种隧道超前支护式锁脚锚杆结构及其施工方法

权利要求书

1.一种隧道超前支护式锁脚锚杆结构的施工方法，其中的隧道超前支护式锁脚锚杆结构包括锁脚锚杆(1)和上部型钢拱架(2)，所述的上部型钢拱架(2)包括两端的翼缘(201)和中间的腹板(202)，所述的腹板(202)上设置有若干个预留孔(203)，围岩上对应预留孔(203)设置有多个钻孔，所述锁脚锚杆(1)穿过预留孔(203)顶部插入对应的钻孔中，所述的锁脚锚杆(1)穿过预留孔(203)处上侧和下侧分别设置有锚固底板(5)，所述的锚固底板(5)为中部开有孔洞、截面为梯形的棱柱体，锁脚锚杆(1)穿过锚固底板(5)中部的孔洞，预留孔(203)上侧的锚固底板(5)通过旋紧锚具Ⅰ(3)抵固在腹板(202)上，预留孔(203)下侧的锚固底板(5)通过旋紧锚具Ⅱ(4)抵固在腹板(202)上，所述的旋紧锚具Ⅰ(3)为空心圆柱体，旋紧锚具Ⅰ(3)内孔设置有卡固螺纹Ⅰ(301)，所述的旋紧锚具Ⅱ(4)为空心圆柱体，旋紧锚具Ⅱ(4)内孔设置有卡固螺纹Ⅱ(401)，旋紧锚具Ⅱ(4)底部设置有底板(402)，所述的锁脚锚杆(1)中下部设置有预制螺纹Ⅰ(101)，锁脚锚杆(1)底端部设置有预制螺纹Ⅱ(102)，锁脚锚杆(1)穿过旋紧锚具Ⅰ(3)内孔和旋紧锚具Ⅱ(4)内孔，锁脚锚杆(1)中下部的预制螺纹Ⅰ(101)与卡固螺纹Ⅰ(301)螺纹配合连接，锁脚锚杆(1)底端的预制螺纹Ⅱ(102)与卡固螺纹Ⅱ(401)螺纹配合连接，其特征在于，包括下面的步骤：

步骤一，首先在隧道上台阶(9)开挖完成后，根据事先设计的钻孔角度和间距在围岩上钻孔；

步骤二，钻孔完成后，布置上部型钢拱架(2)，并保证钻孔与上部型钢拱架(2)上的对应预留孔(203)对齐；

步骤三，将旋紧锚具Ⅰ(3)和预留孔(203)上侧的锚固底板(5)托举，使围岩上钻孔、旋紧锚具Ⅰ(3)内孔、锚固底板(5)中部孔洞、上部型钢拱架(2)上的预留孔(203)对齐，然后将锁脚锚杆(1)通过上部型钢拱架(2)上的预留孔(203)插入钻孔中，使得旋紧锚具Ⅰ(3)和该锚固底板(5)与上部型钢拱架(2)通过锁脚锚杆(1)串接，此时旋紧旋紧锚具Ⅰ(3)，以使该锚固底板(5)抵固在上部型钢拱架(2)的腹板(202)上，多次重复此操作至所有锁脚锚杆(1)都插入到围岩的钻孔并旋紧旋紧锚具Ⅰ(3)后，借助注浆泵的压力将浆液通过锁脚锚杆(1)渗入、扩散到岩层孔隙或裂隙中；

步骤四，将加强杆件(6)插入到锁脚锚杆(1)中，并通过旋紧旋紧锚具Ⅱ(4)来支撑加强杆(6)，并使预留孔(203)下侧的锚固底板(5)抵固在上部型钢拱架(2)的腹板(202)上。

2.根据权利要求1所述的一种隧道超前支护式锁脚锚杆结构的施工方法，其特征在于：所述腹板(202)上的预留孔(203)按0.6m-0.8m距离设置。

3.根据权利要求1所述的一种隧道超前支护式锁脚锚杆结构的施工方法，其特征在于：所述围岩上的钻孔轴线指向隧道中心并与隧道轴线夹角为40°-50°。

4.根据权利要求1所述的一种隧道超前支护式锁脚锚杆结构的施工方法，其特征在于：所述的锁脚锚杆(1)为空心钢管，锁脚锚杆(1)中插有加强杆(6)，所述的加强杆(6)顶部深入围岩一定距离。

5.根据权利要求4所述的一种隧道超前支护式锁脚锚杆结构的施工方法，其特征在于：所述的加强杆(6)顶部深入围岩的深度为1.5-2倍锁脚锚杆(1)外露的长度。