[实用新型]一种隧道钢拱架与锁脚锚管连接方式

说明书

一、技术领域

本实用新型专利涉及隧道支护结构中一种隧道钢拱架与锁脚锚管的连接方式。 

二、背景技术

隧道洞室开挖后，使原有围岩的平衡状态被打破，周边围岩和拱顶产生了塑性变形和松弛，为了阻止被扰动后的围岩的过度位移和变形，必须采用合理的支护结构来承受围岩的压力。钢拱架是软弱围岩隧道初期支护结构中重要的组成部分，同时又是永久支护的一部分，钢拱架本身具有较大刚度和较强的承载能力，能够在喷射混凝土未达到要求强度之前，有效的控制围岩的变形和位移，承担地层压力和约束变形。 

坑道开挖后由于坑道周边围岩的荷载释放，钢拱架如果没有坚固的基础支撑，可能使钢拱架在新的应力场形成过程中很容易产生下沉和偏移。通过施做锁脚锚杆与钢拱架进行牢固的连接，使锁脚锚杆与钢拱架连成一个整体，将钢拱架锚固于围岩深部，在一定程度上限制钢拱架的位移，充分发挥钢拱架的刚度和强度，以便对坑道周边围岩提供较大的支护抗力，防止围岩产生有害的过度变形。 

软弱地层中，为增大围岩与锚杆之间的摩擦阻力及法向压力，常常用直径较大的锁脚锚管来代替锁脚锚杆的作用。锁脚锚管的主要作用是尽可能地限制钢拱架的位移，发挥钢拱架的刚度和强度，使其尽早承担围岩变形引起的压力，保证隧道初期的稳定性。 

传统的锁脚锚管与钢拱架的连接方式为：将锁脚锚管的端头折弯或将端头直接焊接在钢拱架上。这种连接方式的缺陷在于：当承受一定围岩压力时，锁脚锚管和钢拱架本身还未达到承载力极限时，锚管端头焊接部位却超过了焊接强度而破坏，使钢拱架失去锁脚锚管的约束，过早地丧失其应有的承载能力。 

三、发明内容

本实用新型专利目的是提供一种新型的隧道钢拱架与锁脚锚管的连接方式，加强锁脚锚管与钢拱架之间的连接，从而有效发挥钢拱架的承载能力，提高施工的安全性和结构的稳定性。 

实现本实用新型专利而采用的技术方案为： 

一种隧道钢拱架与锁脚锚管连接方式，包括钢拱架(4)、锁脚锚管(3)和锁脚锚管(2)、钢筋连接件(1)，其特征在于：锁脚锚管(3)和锁脚锚管(2)位于钢拱架(4)两侧，将钢拱架(4)通过锁脚锚管(3)和锁脚锚管(2)锚固于围岩深部，锁脚锚管(3)和锁脚锚管(2)端部焊接于钢筋连接件(1)，钢筋连接件(1)焊接于钢拱架(4)，钢筋连接件(1)由钢筋弯曲而成。 

与现有结构相比较具有的优势：采用这种新型的隧道钢拱架与锁脚锚管的连接方式，使钢拱架和锁脚锚管之间的连接更加牢固，极限承载能力得到提高。 

四、附图说明

图1本专利的结构示意图(立面图) 

图2本专利的结构示意图(侧面图) 

图3本专利的结构示意图(平面图) 

五、具体实施方式

本实用新型专利是将传统的锁脚锚管与钢拱架的连接方式(即将锁脚锚管的端头折弯或将端头直接焊接于钢拱架)改为一种新型的隧道钢拱架与锁脚锚管连接方式。参照图1～3，本实施方式中，包括钢拱架(4)、锁脚锚管(3)和锁脚锚管(2)、钢筋连接件(1)，其特征在于：锁脚锚管(3)和锁脚锚管(2)位于钢拱架(4)两侧，将钢拱架(4)通过锁脚锚管(3)和锁脚锚管(2)锚固于围岩深部，锁脚锚管(3)和锁脚锚管(2)端部焊接于钢筋连接件(1)，钢筋连接件(1)焊接于钢拱架(4)，钢筋连接件(1)由钢筋弯曲而成。 

工作原理：将位于钢拱架左右两侧的锁脚锚管焊接在钢筋连接件上，将钢筋连接件焊接于钢拱架上，使左右侧的锁脚锚杆和钢拱架共同受力，焊接面积比传统方式大，连接较传统方法牢固，极限承载能力得到提高。