[实用新型]一种软弱围岩钢拱架的锁脚装置

说明书

本实用新型公开了一种软弱围岩钢拱架的锁脚装置，包括钢拱架、若干个锚管和锁脚组件，所述锁脚组件包括加劲垫板和锁紧螺母，所述钢拱架和所述加劲垫板上均开设有多个供所述锚管通过的通孔，所述锚管的第一端设有与所述锁紧螺母配合的外螺纹，所述锚管的第二端依次穿设于所述加劲垫板及钢拱架上的通孔并锚固于所述软弱围岩中；该装置能加强钢拱架、锚管及软弱围岩之间的连接强度，加强钢拱架的安全性及可靠性。

技术领域

本实用新型涉及隧道钢拱架支护技术领域，具体涉及一种软弱围岩钢拱架的锁脚装置。

背景技术

隧道开挖后，会使原有的软弱围岩平衡状态被打破，周边围岩和拱顶产生了塑性变化和松弛，为了阻止被开挖扰动后的软弱围岩的过度位移和变形，减少下沉和收敛，必须要有合理的支护结构来约束承受软弱围岩的压力，钢拱架是软弱及黄土围岩隧道初期支护结构中重要的组成部分，也是隧道混凝土二衬施工前支护的重要内容，虽然拱架本身是有一定钢度、强度和承载能力，能在喷射混凝土未达到强度之前有效控制围岩变形，承担地层压力和约束变形。

目前，软岩隧道通常采用分步开挖的方式进行，确保初期支护结构的稳定对于保障施工安全具有重要作用。但由于隧道分步开挖的工艺所限，钢拱架也需要分步安装，通常而言，在上部拱架安装好之后再开挖下部围岩并安装下部钢拱架，但在下部围岩开挖之后，下部钢拱架安装之前，上部钢拱架的端部会失去支撑，因而往往需要采用特殊的锁脚装置来确保钢拱架端部的稳定。

现有技术中往往通过钢拱架与锁脚锚杆焊接的方法来确保钢拱架的稳定，但是隧道内施工环境恶劣，如粉尘浓度高、渗水量大、空气湿度大、能见度差等，这些都会对焊接质量造成严重影响，如脱焊和漏焊，这均会导致焊接质量无法得到保证，固定能力差，同时由于现场施工工艺所限，拱架固定不能实现有效对称，易产生偏转现场。部分焊缝在受力后还会破坏，进而会导致拱部支护失效，使拱部围岩沉降过大甚至导致塌方。在隧道内采用焊接方法会增加施工时间，也影响施工安全。

因此，急需设计一种稳定性强及安全系数高的加固连接装置来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种软弱围岩钢拱架的锁脚装置，能加强钢拱架、锚管及软弱围岩之间的连接强度，加强钢拱架的安全性及可靠性，以解决背景技术中提到的技术问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种软弱围岩钢拱架的锁脚装置，包括钢拱架、若干个锚管和锁脚组件，所述锁脚组件包括加劲垫板和锁紧螺母，所述钢拱架和所述加劲垫板上均开设有多个供所述锚管通过的通孔，所述锚管的第一端设有与所述锁紧螺母配合的外螺纹，所述锚管的第二端依次穿设于所述加劲垫板及钢拱架上的通孔并锚固于所述软弱围岩中。

进一步地，所述钢拱架为工字型拱架，所述钢拱架包括第一竖向钢板、连接钢板和第二竖向钢板，所述第一竖向钢板和所述第二竖向钢板平行设置，所述连接钢板的第一端与所述第一竖向钢板连接，所述连接钢板的第二端与所述第二竖向钢板连接。

进一步地，所述第一竖向钢板、连接钢板和第二竖向钢板的长度相等。

进一步地，所述通孔对称开设于所述第一竖向钢板和所述第二竖向钢板上。

进一步地，所述锁紧螺母和所述加劲垫板之间设有垫圈，所述垫圈有为钢制圈，所述垫圈的直径大于所述锁紧螺母的外径。

进一步地，所述的加劲垫板为钢制垫板，所述加劲垫板的厚度为1.5～2.0mm。

进一步地，所述锚管的数量为4个并分成两组，每组所述锚管分别依次穿设于所述加劲垫板及钢拱架上的通孔并锚固于所述软弱围岩。

进一步地，所述锚管的第二端成尖椎型。

本实用新型的有益效果是：