一种高承载力分布式隧道锁脚锚管结构的制作方法

本技术属于隧道施工，具体涉及一种高承载力分布式隧道锁脚锚管结构。

背景技术：

1、在岩溶发育地区的隧道施工过程中经常会遇到裂隙、溶腔、土夹石填充等不良地质条件，在这些不良地质情况施工时本就具有一定风险，在立好钢拱架后打入锁脚锚杆，锁脚锚杆在围岩中处在裂隙、溶腔、土夹石填充等地质情况中很难充分发挥锁脚锚杆的锚固力，起不到良好的支撑作用。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决岩溶发育区存在的裂隙、溶腔、土夹石填充等不良地质条件导致锁脚锚杆锚固力不足，对钢拱架起不到良好支撑作用的问题。

2、本实用新型提供了如下技术方案：一种高承载力分布式隧道锁脚锚管结构，包括钢拱架、纵向托梁、水平锚管和竖向锚管；同榀的上下两节钢拱架连接处设置纵向托梁，相邻两榀钢拱架通过纵向托梁相连接；水平锚管的一端与钢拱架固定、另一端以水平方向打入围岩内，竖向锚管的一端与纵向托梁固定、另一端从钢拱架的平行面内以斜向下的姿态打入围岩内。

3、进一步地，水平锚管的一端为封闭尖端、另一端开口，开口端与钢拱架连接，水平锚管的管壁上分布有第一注浆孔；

4、竖向锚管的一端为封闭尖端、另一端开口，开口端与纵向托梁连接，竖向锚管的管壁上分布有第二注浆孔。

5、进一步地，水平锚管的外管壁上设有第一螺纹状凹槽，第一注浆孔位于第一螺纹状凹槽的凹槽间距中。

6、竖向锚管的外管壁上设有第二螺纹状凹槽，第二注浆孔位于第二螺纹状凹槽的凹槽间距中。

7、进一步地，纵向托梁长度的两端开有螺栓孔，一端的螺栓孔通过螺栓连接上下两节钢拱架，另一端的螺栓孔通过螺栓连接下一榀上下两节钢拱架；纵向托梁上两端的螺栓孔之间开有锚管固定孔，竖向锚管穿入锚管固定孔中焊接固定。

8、进一步地，纵向托梁上面一节钢拱架的内侧翼缘焊接有开孔钢片，水平锚管穿入开孔钢片中焊接固定。

9、进一步地，竖向锚管与水平线夹角为45°。

10、进一步地，纵向托梁包括中间的横板和两端与横板垂直的竖板，螺栓孔和锚管固定孔布置在横板上。

11、与现有技术相比，本实用新型的优势在于：

12、本实用新型提供的一种高承载力分布式隧道锁脚锚管结构，通过增加纵向托梁来加强竖向锚管与钢拱架的连接，进而提高初期支护结构的整体刚度，通过分布式锚管布置形式扩大拱脚支撑范围和注浆区域，在拱脚处形成“锚桩”，避免因局部锁脚锚管在围岩空隙中脱空而造成支护结构变形破坏和围岩失稳。

13、水平锚管水平打入围岩、竖向锚管以45°夹角打入围岩，构成一个三角形的稳定支撑结构，提高隧道拱脚部位的支撑力。

14、水平锚管与竖向锚管外表面分布有螺纹状凹槽，增加锚管与浆液之间的附着强度。

15、水平锚管与竖向锚管管壁分布有注浆孔，可通过二次补浆进行密实。

技术特征：

1.一种高承载力分布式隧道锁脚锚管结构，其特征在于：包括钢拱架(1)、纵向托梁(2)、水平锚管(3)和竖向锚管(4)；同榀的上下两节钢拱架(1)连接处设置纵向托梁(2)，相邻两榀钢拱架(1)通过纵向托梁(2)相连接；水平锚管(3)的一端与钢拱架(1)固定、另一端以水平方向打入围岩内，竖向锚管(4)的一端与纵向托梁(2)固定、另一端从钢拱架(1)的平行面内以斜向下的姿态打入围岩内。

2.根据权利要求1所述的一种高承载力分布式隧道锁脚锚管结构，其特征在于：所述的水平锚管(3)的一端为封闭尖端、另一端开口，开口端与钢拱架(1)连接，水平锚管(3)的管壁上分布有第一注浆孔(3.2)；

3.根据权利要求2所述的一种高承载力分布式隧道锁脚锚管结构，其特征在于：所述的水平锚管(3)的外管壁上设有第一螺纹状凹槽(3.1)，第一注浆孔(3.2)位于第一螺纹状凹槽(3.1)的凹槽间距中；

4.根据权利要求1或3所述的一种高承载力分布式隧道锁脚锚管结构，其特征在于：所述的纵向托梁(2)长度的两端开有螺栓孔(2.1)，一端的螺栓孔(2.1)通过螺栓(6)连接上下两节钢拱架(1)，另一端的螺栓孔(2.1)通过螺栓(6)连接下一榀上下两节钢拱架(1)；纵向托梁(2)上两端的螺栓孔(2.1)之间开有锚管固定孔(2.2)，竖向锚管(4)穿入锚管固定孔(2.2)中焊接固定。

5.根据权利要求4所述的一种高承载力分布式隧道锁脚锚管结构，其特征在于：所述的纵向托梁(2)上面一节钢拱架(1)的内侧翼缘焊接有开孔钢片(5)，水平锚管(3)穿入开孔钢片(5)中焊接固定。

6.根据权利要求1所述的一种高承载力分布式隧道锁脚锚管结构，其特征在于：所述的竖向锚管(4)与水平线夹角为45°。

7.根据权利要求4所述的一种高承载力分布式隧道锁脚锚管结构，其特征在于：所述的纵向托梁(2)包括中间的横板和两端与横板垂直的竖板，螺栓孔(2.1)和锚管固定孔(2.2)布置在横板上。

技术总结本技术属于隧道施工技术领域，具体涉及一种高承载力分布式隧道锁脚锚管结构；包括钢拱架、纵向托梁、水平锚管和竖向锚管；同榀的上下两节钢拱架连接处设置纵向托梁，相邻两榀钢拱架通过纵向托梁相连接；水平锚管的一端与钢拱架固定、另一端以水平方向打入围岩内，竖向锚管的一端与纵向托梁固定、另一端从钢拱架的平行面以斜向下的姿态打入围岩内；水平锚管与竖向锚管呈分布式布置，通过增加纵向托梁来加强竖向锚管与钢拱架的连接，通过分布式锚管布置形式扩大拱脚支撑范围和注浆区域，进而提高初期支护结构的整体刚度，避免因局部锁脚锚管在围岩空隙中脱空而造成支护结构变形破坏和围岩失稳。技术研发人员：李国梁,胡伟锋,续新乡,叶飞,韩兴博,刘佳,崔浩,任超,苏恩杰,焦治玮受保护的技术使用者：中交基础设施养护集团有限公司技术研发日：20231215技术公布日：2024/7/23