[实用新型]一种用于软岩隧道掌子面加固装置

说明书

本实用新型公开了一种用于软岩隧道掌子面加固装置，包括沿隧道掌子面设置的保护层；还包括垂直于隧道掌子面插入软岩隧道的多个中空结构锚杆；锚杆表面设置有多个溢浆孔，锚杆内的混凝土浆液可溢浆孔溢出；锚杆尾端设置有木楔；本实用新型对软岩隧道掌子面超前核心土进行预加固后，可充分发挥锚杆抗拉、抗剪切能力，实现全长锚固，隧道掌子面稳定性得到很大提高，可以避免隧道径向发生拱顶过大的收敛和预收敛变形和隧道掌子面挤压变形，开挖机械可直接挖除通过，不仅提高了施工过程中安全性，也可减轻工人的劳动强度、加快掘进速度、支护费用低、提高工程的经济效益，应用前景广泛。

技术领域

本实用新型涉及软岩隧道超前加固技术领域，具体涉及一种用于软岩隧道掌子面加固装置。

背景技术

在隧道工程的修建过程中，不可避免的会遇到各种各样复杂的工程地质条件，给工程施工带来难度；如在软岩隧道开挖后，由于隧道周边变形、支护不及时施作及地下水侵蚀等原因，会造成软岩隧道掌子面出现坍塌、落石、掉块等灾害；这些不仅造成了施工困难，毁坏施工设备、延长施工工期，更严重的会直接危及施工人员的人身安全，造成重大经济损失；在软弱岩大断面浅埋隧道工程施工中，通常采用台阶法、CRD法、双侧壁导坑法施工；但这些方法施工工序复杂、材料浪费严重、工程进度缓慢，难以满足当前工程建设的需要。

随着地下工程的大量建设，机械化施工程度不断提高，新技术、新工艺陆续被国内众多工程所采用；由于预加固大断面隧道施工围岩软弱、掌子面容易失稳等施工难题，近年来在一些工程地质条件非常复杂的隧道工程中应用较为广泛；但是预加固措施通常采用钢筋及喷射混凝土对软弱围岩地质条件下掌子面前方的超前核心土进行预加固；但是核心土体加固后还要进行开挖，而且钢筋的切割不仅会增加工程建设的投入，二期制作工艺复杂、造成材料浪费，大大降低了隧道掘进的效率，不利于快速施工，难以推广应用。

实用新型内容

本实用新型提供一种结构简单、施工便捷，加固效果好的用于软岩隧道掌子面加固装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种用于软岩隧道掌子面加固装置，包括沿隧道掌子面设置的保护层；还包括垂直于隧道掌子面插入软岩隧道的多个中空结构锚杆；锚杆表面设置有多个溢浆孔，锚杆内的混凝土浆液可溢浆孔溢出；锚杆尾端设置有木楔。

进一步的，所述锚杆为竹锚杆。

进一步的，所述锚杆深入软岩隧道一端端部沿其周向设置有裂缝。

进一步的，所述溢浆孔在锚杆杆体上呈梅花形分布。

进一步的，所述锚杆沿隧道掌子面上呈阵列结构分布或呈梅花形布置。

进一步的，所述木楔为锥形结构。

进一步的，所述保护层为混凝土层和钢筋网片。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型采用竹锚杆注入一定膨胀剂的混凝土浆液后，锚杆充分膨胀，沿轴线对周边软弱围岩产生三维应力，可达到全长锚固作用，极大的改善了掌子面软弱围岩的力学参数，可避免隧道径向发生拱顶过大的收敛和预收敛变形和隧道掌子面挤压变形，保证了施工安全；

（2）本实用新型结构简单、施工方便、掌子面预加固效果好、减少了劳动力、生产效率高、保障了施工安全，加快施工进度，可广泛应用于各类软岩隧道工程中掌子面的超前预加固中；

（3）本实用新型锚杆抗拉强度高、粘结强度高、重量轻、耐久性好、材料易得，造价低；加固后的掌子面，开挖机械可直接挖除通过，提高施工效率、机械化程度高、工厂额效益及经济效益显著。

附图说明

图1为锚杆结构示意图。

图2为锚杆俯视结构示意图。

图3为锚杆使用状态示意图。