[发明专利]用于隧道掌子面狭小空间的可折叠式锚杆及其应用方法

说明书

本发明涉及一种用于隧道掌子面狭小空间的可折叠式锚杆及其应用方法，包括锚杆杆体，所述锚杆杆体包括多段杆状构件，相邻两杆状构件之间经折叠装置相连接，所述锚杆杆体的顶端安装有锚杆垫板及锚杆螺帽。该锚杆杆体具备可折叠性，施工不受长度和空间限制；同时应用方法简便。

技术领域

本发明涉及一种用于隧道掌子面狭小空间的可折叠式锚杆及其应用方法。

背景技术

在软弱围岩隧道中，由于围岩自稳能力差，时间短，施工时常将开挖断面切割成若干个小断面后分部施工，如台阶法、环形开挖预留核心土法、中隔壁法、交叉中隔壁法等。一般情况下，围岩的自稳能力越差，所选用的施工方法对隧道断面的切割程度越高，虽然相应的对于变形的控制能力越强，但是会造成施工空间愈发狭小，机械化程度持续降低低，人力劳动强度不断增大的问题。

锚杆支护在技术、经济方面的优越性和能适应不同地质条件的性质，使其广泛的应用于隧道工程领域中。为充分发挥径向锚杆的支护效应，锚杆的端部通常需要锚固在未受隧道开挖扰动的岩层中，即锚杆的长度需要大于隧道开挖后围岩松动区的范围。

多数的软弱围岩隧道即使采用多分部的施工方法，仍旧会产生较大的围岩松动区，造成较长的径向锚杆支护需要在狭小的施工空间内完成。径向锚杆的杆体以螺纹钢为主，刚度较大，不易弯折，施工时难以以局部弯折的形式将锚杆杆体全长送入锚孔，现场有时也采用接续的方式将锚杆杆体逐段送入锚孔，但由于现场施工队伍素质参差不齐，锚杆的接续质量和接续长度是否满足要求难以保证。总之，在软弱围岩隧道中，较长的径向锚杆难以施工的问题十分普遍，造成锚杆支护效率降低，这对于软弱围岩变形的控制十分不利。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于隧道掌子面狭小空间的可折叠式锚杆及其应用方法，该锚杆杆体具备可折叠性，施工不受长度和空间限制；同时应用方法简便。

本发明的技术方案在于：一种用于隧道掌子面狭小空间的可折叠式锚杆，包括锚杆杆体，所述锚杆杆体包括多段杆状构件，相邻两杆状构件之间经折叠装置相连接，所述锚杆杆体的顶端安装有锚杆垫板及锚杆螺帽。

进一步地，所述折叠装置为一对相互嵌套的金属圆环，两个金属圆环分别焊接在对应的杆状构件连接端。

进一步地，所述折叠装置包括设置于其中一杆状构件连接端的凹槽，另一杆状构件的连接端设置有伸入凹槽的卡件，所述卡件与凹槽经销轴相铰接。

进一步地，所述杆状构件为热轧带肋钢筋。

进一步地，所述锚杆垫板为金属平板形托盘，所述托盘上预留有与杆状构件端头相适配的通孔。

进一步地，位于最后端的杆状构件的端头设置有外螺纹，所述锚杆螺帽与杆状构件上的外螺纹相螺接。

一种用于隧道掌子面狭小空间的可折叠式锚杆的应用方法，包括以下步骤：

（1）根据工作面施工空间的大小，确定杆状构件的长度和需要加工的折叠装置数量；

（2）将杆状构件通过折叠装置连接成锚杆杆体，直至长度满足支护要求；

（3）在围岩上施工钻孔，注入配置合格的砂浆后，将折叠的锚杆杆体上第一段杆状构件送入孔内，随后还原第二段杆状构件继续往孔内推送，如此逐段还原杆状构件不断推送入钻孔内直至设计位置；

（4）待砂浆的强度达到设计要求后，在锚杆杆体的顶端安装锚杆垫板以及锚杆螺帽。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：该锚杆杆体具备可折叠性，折叠后将很大程度的减小锚杆施工所需空间，使得锚杆施工不再受施工空间的限制。在狭小的施工空间中安装锚杆时，可以将折叠的锚杆杆体通过折叠装置逐段还原后送入锚孔，很好的解决了在狭小工作面中较长的径向锚杆难以施工的问题，提高施工效率。

附图说明

图1为环形开挖预留核心土法开挖隧道时径向锚杆设置的横断面图；