本發(fā)明屬于隧道施工支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種先柔后剛的鎖腳錨桿組合支護(hù)裝置及安裝方法。

背景技術(shù)：

隧道穿越軟弱地層時(shí)，由于軟弱圍巖自穩(wěn)能力差，極易在施工中過程中出現(xiàn)大變形，造成初支開裂，鋼拱架扭曲等問題，給施工及以后的安全運(yùn)營帶來隱患。鎖腳錨桿具有能夠有效控制鋼拱架的沉降，提高支護(hù)結(jié)構(gòu)整體性的特點(diǎn)，所以普遍應(yīng)用于軟弱圍巖隧道建設(shè)當(dāng)中。但在目前的施工過程中，鎖腳錨桿與鋼拱架直接焊接為一體，當(dāng)承受一定的圍巖壓力時(shí)，由于焊接部位的焊接強(qiáng)度遠(yuǎn)小于鋼拱架和鎖腳錨桿的承載力極限，導(dǎo)致鎖腳錨桿過早的失去支護(hù)作用；而且鎖腳錨桿僅提供剛性支護(hù)方式，亦無法與相鄰錨桿形成一體化支護(hù)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致對鋼拱架變形的控制效果不甚理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為克服傳統(tǒng)鎖腳錨桿的不足，提供了一種先柔后剛的鎖腳錨桿組合支護(hù)裝置及安裝方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種先柔后剛的鎖腳錨桿組合支護(hù)裝置，包括兩支先柔后剛的鎖腳錨桿和位于桿端的U型聯(lián)接鎖，所述的U型聯(lián)接鎖將兩個(gè)先柔后剛的鎖腳錨桿連接在一起形成一體化支護(hù)結(jié)構(gòu)；所述的鎖腳錨桿的自由端設(shè)有可沿著錨桿軸線方向來回移動(dòng)的彈性半球體和螺母，所述的彈性半球體可吸收鋼拱架形變的部分能量，并通過所述的螺母旋緊固定，提供先柔后剛的支護(hù)方式；

所述的U型聯(lián)接鎖包括兩個(gè)安裝在錨桿桿端的類似于L型的圓管，其中一個(gè)圓管的自由端設(shè)有螺母本體，另一個(gè)圓管的端部設(shè)有一個(gè)與所述的螺母本體相配合的螺栓，兩個(gè)圓管相連后形成U型聯(lián)接鎖。

進(jìn)一步的，所述的圓管與錨桿的端部通過螺紋連接，在所述的圓管內(nèi)部設(shè)有與錨桿的外螺紋配合的內(nèi)螺紋；圓管通過螺旋與彈性半球體六角螺母緊密接觸，為其提供支持力。

進(jìn)一步的，所述的鎖腳錨桿插裝在不同的錨孔內(nèi)，且相互平行。

進(jìn)一步的，兩個(gè)所述的L型圓管上下或者左右對稱設(shè)置。

進(jìn)一步的，所述的螺母本體、螺栓焊接在各自對應(yīng)的所述圓管上。

進(jìn)一步的，所述的螺母本體為一個(gè)實(shí)心的柱狀結(jié)構(gòu)，在其外部設(shè)有外螺紋；所述的螺栓為一個(gè)空心的柱狀結(jié)構(gòu)，在柱狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)螺紋，所述的內(nèi)螺紋和外螺紋相互配合。

進(jìn)一步的，所述的螺母本體、螺栓焊接在各自對應(yīng)的所述圓管上。

具體的安裝方法如下：

將同一鋼拱架中的一個(gè)鎖腳錨桿通過鉆孔插入到充滿錨固劑的錨桿孔內(nèi)，另一個(gè)鎖腳錨桿按照同樣的方式放置在另一個(gè)錨桿孔內(nèi)；沿著錨桿孔所在的方向，旋轉(zhuǎn)兩個(gè)鎖腳錨桿自由端的可移動(dòng)彈性半球體和六角螺母，直到無法轉(zhuǎn)動(dòng)為止；

在一個(gè)鎖腳錨桿的桿端安裝一個(gè)L型圓管，另一個(gè)鎖腳桿的桿端安裝另一個(gè)L型圓管，且旋轉(zhuǎn)兩個(gè)L型圓管與六角螺母緊密接觸為止；

將一個(gè)L型圓管的自由端的螺母體旋入到另一個(gè)L型圓管的螺栓中，從而將兩個(gè)L型圓管聯(lián)接為一體，形成U型聯(lián)接鎖，最終兩支鎖腳錨桿與U型聯(lián)接鎖形成一體化支護(hù)結(jié)構(gòu)。

與傳統(tǒng)鎖腳錨桿相比，本裝置的優(yōu)點(diǎn)是：

創(chuàng)造性的采用先柔后剛的支護(hù)方式，極大的增強(qiáng)了鎖腳錨桿的支護(hù)作用效果；桿端U型聯(lián)接鎖的設(shè)置，將同一鋼拱架中的兩支鎖腳錨桿聯(lián)接成一體化支護(hù)結(jié)構(gòu)，提高了支護(hù)的整體性和承載力，有效控制了鋼拱架變形，保障了隧道的施工安全及運(yùn)營安全。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本組合支護(hù)裝置示意圖；

圖2為螺栓示意圖；

圖3為六角螺母體示意圖；

圖中：1錨桿頭部，2錨桿，3彈性半球體和六角螺母,4圓管,5螺栓,6六角螺母體，7圓管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1、2和實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，先柔后剛的鎖腳錨桿組合支護(hù)裝置，包括兩個(gè)先柔后剛的鎖腳錨桿2和位于桿端的U型聯(lián)接鎖，所述的U型聯(lián)接鎖將兩個(gè)先柔后剛的鎖腳錨桿連接在一起形成一體化支護(hù)結(jié)構(gòu)。

其中，鎖腳錨桿的錨桿頭部1固定在錨孔內(nèi)，自由端設(shè)有可沿著錨桿軸線方向來回移動(dòng)的彈性半球體和六角螺母3，所述的彈性半球體可吸收鋼拱架形變的部分能量，并通過所述的六角螺母旋緊固定，提供先柔后剛的支護(hù)方式；

U型聯(lián)接鎖包括兩個(gè)安裝在錨桿桿端的類似于L型的圓管4，其中一個(gè)圓管4的自由端設(shè)有六角螺母本體6，另一個(gè)圓管7的端部設(shè)有一個(gè)與所述的六角螺母本體6相配合的螺栓5，兩個(gè)圓管4、7相連后形成U型聯(lián)接鎖。

具體的如圖1所示，所述的螺母本體6、螺栓5焊接在各自對應(yīng)的所述圓管上；其中螺母本體6、螺栓5的位置可以交換。

其中螺母本體6、螺栓5的具體結(jié)構(gòu)如圖2、3所示；螺母本體6為一個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)，在其外部設(shè)有外螺紋；所述的螺栓5為一個(gè)空心的柱狀結(jié)構(gòu)，在柱狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)螺紋，所述的內(nèi)螺紋和外螺紋相互配合。

進(jìn)一步的，圓管4、7與錨桿的端部均通過螺紋連接，在所述的圓管4、7內(nèi)部設(shè)有與錨桿的外螺紋配合的內(nèi)螺紋；圓管4、7沿著錨桿孔所在的方向旋入后與六角螺母緊密接觸，為其提供支持力。

進(jìn)一步的，兩個(gè)鎖腳錨桿插裝在不同的錨孔內(nèi)，且相互平行。

進(jìn)一步的，兩個(gè)所述的L型圓管4、7上下或者左右對稱設(shè)置。

具體的安裝方法如下：

將同一鋼拱架中的一個(gè)鎖腳錨桿通過鉆孔，插入到充滿錨固劑的錨桿孔內(nèi)，另一個(gè)鎖腳錨桿按照同樣的方式安裝在另一個(gè)錨孔內(nèi)，沿著錨桿孔所在的方向，旋轉(zhuǎn)錨桿自由端的可移動(dòng)彈性半球體和六角螺母3，直到無法轉(zhuǎn)動(dòng)為止。

在一個(gè)鎖腳錨桿桿端安裝1#L型圓管4，另一個(gè)桿端安裝2#L型圓管7，旋轉(zhuǎn)至L型圓管與六角螺母3緊密接觸為止。

向外旋轉(zhuǎn)套入1#L型圓管4自由端的六角螺母體6，便可將螺栓5套入六角螺母體6中，從而將1#L型圓管4與2#L型圓管7聯(lián)接為一體，形成U型聯(lián)接鎖，最終兩支鎖腳錨桿與U型聯(lián)接鎖形成一體化支護(hù)結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明中所述的彈性半球體類似于一個(gè)密封圈類的結(jié)構(gòu)，其主要作用是為了用于吸收鋼拱架形變的部分能量，其緊密的套裝在錨桿上。

本發(fā)明中的彈性半球體與六角螺母之間相互接觸，不連接，是兩個(gè)獨(dú)立的部件，通過六角螺母進(jìn)行旋轉(zhuǎn)擰緊，使彈性半球體與六角螺母之間緊密接觸，形成一體化的先柔后剛支護(hù)結(jié)構(gòu)。

綜上所述，本發(fā)明通過增設(shè)彈性半球體和六角螺母，創(chuàng)造性的采用先柔后剛的支護(hù)方式，極大的增強(qiáng)了鎖腳錨桿的支護(hù)作用效果；桿端U型聯(lián)接鎖的設(shè)置，將同一鋼拱架中的兩支鎖腳錨桿聯(lián)接成一體化支護(hù)結(jié)構(gòu)，提高了支護(hù)的整體性和承載力，有效控制了鋼拱架變形，保障了隧道的施工安全及運(yùn)營安全。

上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。