[发明专利]隧道掌子面超前预应力锚杆及施工方法

权利要求书

1.一种隧道掌子面超前预应力锚杆,其特征在于：包括锚杆杆体，所述锚杆杆体由若干根杆状构件依次连接而成，相邻的杆状构件经连接螺套相连接，锚杆杆体的底部通过锚固剂与锚孔围岩粘结，杆体顶部外露围岩的部分套装有锚杆托盘，锚杆托盘外侧设有与锚杆杆体螺纹配合的紧固螺母，锚杆托盘经紧固螺母锁固在锚孔围岩上。

2.根据权利要求1所述的隧道掌子面超前预应力锚杆，其特征在于：所述杆状构件为热轧带肋钢筋，其两端加工有与连接螺套上的内螺纹相对应配合的外螺纹。

3.根据权利要求1所述的隧道掌子面超前预应力锚杆，其特征在于：所述杆状构件为精轧螺纹钢筋，其外周开设有外螺纹。

4.根据权利要求1所述的隧道掌子面超前预应力锚杆，其特征在于：所述连接螺套为带有内螺纹的空心钢管，连接螺的内径与杆状构件的直径相同。

5.根据权利要求1所述的隧道掌子面超前预应力锚杆，其特征在于：所述锚杆托盘为金属蝶形托盘，锚杆托盘中部预留有与杆状构件直径相对应的孔洞。

6.一种隧道掌子面超前预应力锚杆的施工方法，采用如权利要求1所述的隧道掌子面超前预应力锚杆，其特征在于，包括以下步骤：

（1）根据隧道每循环开挖量确定杆状构件的长度，并根据掌子面超前支护长度确定杆状构件数量；

（2）将若干根杆状构件通过连接螺母连接组成锚杆杆体；

（3）在掌子面拟支护位置成孔后，用锚杆杆体将树脂锚固剂送入孔底，启动钻机带动锚杆杆体旋转，匀速推进到孔底；

（4）待锚固体强度达到设计要求后，依次安装锚杆托盘及紧固螺母；

（5）通过张拉装置对锚杆杆体进行张拉，张拉至设定荷载后拧紧紧固螺母，然后移除张拉装置；

（6）在掌子面继续推进开挖时，拆除紧固螺母与锚杆托盘，进行爆破或机械开挖；

（7）开挖完成后，将伸出掌子面外的杆状构件以及连接装置拆除，将托盘及紧固螺母重新安装在剩余的锚杆杆体上，再次施加预应力；

（8）重复上述步骤（6）和（7）直至锚杆全部挖除，拆卸下来的锚杆视变形情况可通过钢筋调直机调直后重复应用于掌子面支护上。