[发明专利]循环利用式隧道掌子面超前锚管及其使用方法

权利要求书

1.一种循环利用式隧道掌子面超前锚管及其使用方法，其特征在于：包括由多段同轴分布的自由段管体拼装而成的锚管本体，所述锚管本体的一端螺接有用于固定在锚孔中的内锚固段锚体，锚管本体的另一端螺接有外锚固段锚体，所述外锚固段锚体经由固定件固定在围岩表面。

2.根据权利要求1所述的循环利用式隧道掌子面超前锚管，其特征在于：所述自由段管体的两端内壁均设有内螺纹；相邻两根自由段管体之间设有连接螺栓，所述连接螺栓的两端分别与两根自由段管体的内螺纹相螺接。

3.根据权利要求2所述的循环利用式隧道掌子面超前锚管，其特征在于：所述内锚固段锚体与外锚固段锚体的外表面设有外螺纹；靠近内锚固段锚体的自由段管体通过内螺纹与内锚固段锚体的外螺纹相螺接；靠近外锚固段锚体的自由段管体通过内螺纹与外锚固段锚体的外螺纹相螺接。

4.根据权利要求1或3所述的循环利用式隧道掌子面超前锚管，其特征在于：所述内锚固段锚体经由锚固剂固定在锚孔中。

5.根据权利要求4所述的循环利用式隧道掌子面超前锚管，其特征在于：所述锚固剂为采用聚酯薄膜分割呈双组分包装药卷状的树脂锚固剂。

6.根据权利要求1或3所述的循环利用式隧道掌子面超前锚管，其特征在于：所述固定件包括螺接在外锚固段锚体上的螺母，所述螺母与围岩的表面之间设有托盘，所述托盘的中部设有以利于外锚固段锚体贯穿的通孔。

7.根据权利要求1、2或3所述的循环利用式隧道掌子面超前锚管，其特征在于：所述自由段管体为空心钢管。

8.一种循环利用式隧道掌子面超前锚管的使用方法，其特征在于：包括采用如权利要求1～6中任意一项所述的循环利用式隧道掌子面超前锚管，包含如下步骤：

（1）根据隧道单次开挖长度确定每一段自由段管体的长度，并根据掌子面超前支护长度确定循环利用式隧道掌子面超前锚管的总长度；

（2）将锚管本体、内锚固段锚体以及外锚固段锚体进行组装，形成循环利用式隧道掌子面超前锚管；

（3）在掌子面拟支护位置钻设锚孔，用循环利用式隧道掌子面超前锚管前端将树脂锚固剂送入孔底，启动钻机带动循环利用式隧道掌子面超前锚管旋转，匀速推进到孔底；

（4）待锚固体强度达到设计要求后，在外锚固段锚体上依次安装托盘及螺母，循环利用式隧道掌子面超前锚管开始维护隧道掌子面稳定；

（5）在隧道掌子面稳定的情况下对隧道周围岩体进行加固，之后在掌子面继续推进开挖时，拆除螺母、托盘和外锚固段锚体，进行爆破或机械开挖；

（6）开挖完成后，将伸出掌子面外的一段自由段管体以及连接螺栓拆除回收，将外锚固段锚体、托盘和螺母依次安装在剩余在围岩表面的自由段管体上，循环利用式隧道掌子面超前锚管再次开始维护隧道掌子面稳定；

（7）重复上述步骤（5）和（6）直至所有自由段管体全部挖除，拆卸下来的自由段管体、外锚固段锚体、托盘和螺母可以进行循环利用。