一种预制型隧道锁脚锚杆与钢架连接构件的制作方法

本发明涉及一种钢架连接构件，具体涉及一种预制型隧道锁脚锚杆与钢架连接构件，属于隧道工程技术领域。

背景技术：

近年来，随着铁路建设的大力发展，隧道工程项目更加普遍，所涉及的工程地质条件日趋复杂。在围岩较差地段进行隧道正洞、辅助坑道或附属洞室施工时，在初期支护过程中通常需要在边墙范围加设锁脚锚杆，以增强初支结构整体稳定性，防止拱脚收缩和掉拱。然而，在围岩较差地段进行隧道正洞、辅助坑道或附属洞室施工时。

然而，目前在施工过程中大多采用钢筋焊接的方式连接锁脚锚杆和支护钢架，工艺过于单一，且焊接工序繁琐、效果不佳，由此造成的工程事故时有发生。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决目前隧道支护钢架与锁脚锚杆连接效果不佳的工程难题，提出一套预制型隧道锁脚锚杆与钢架连接构件：并实现连接构件标准化和工厂化生产。

本发明的技术方案是：一种预制型隧道锁脚锚杆与钢架连接构件，其特征在于：连接构件由锚杆（1）、支护钢架（2）、定位环片（3）、左幅螺栓套筒（4）、右幅螺栓套筒（5）和螺栓扣件（6）组成；在准备阶段，先对锁脚锚杆（1）端头进行攻丝螺纹加工预处理；然后依锁脚锚杆（1）设计位置和施工角度，将定位环片（3）焊接在支护钢架（2）前后翼缘位置处；在施工阶段，锁脚锚杆（1）穿过支护钢架（2）前后翼缘的两块定位环片（3）中的预留孔后，精准定位施工到岩石层内，之后再利用预制左幅螺栓套筒（4）、右幅螺栓套筒（5）和螺栓扣件（6）将支护钢架（2）两侧的锁脚锁脚锚杆（1）锚固连接成为一个整体。

所述锁脚锚杆（1）为砂浆锚杆，直径为22mm或25mm；与支护钢架（2）一侧连接的锁脚锚杆（1）端头在施工前期需进行螺纹攻丝加工预处理，锁脚锚杆（1）端头螺纹段的长度为5~10cm。

所述支护钢架（2）为型钢钢架，型号为i14、i16、i18、i20或i22型。

所述定位环片（3）为型钢钢板，厚度为10mm；定位环片中的预留孔径应大于锁脚锚杆（1）直径1mm-2mm，即预留孔的直径为24mm或27mm；定位环片（3）宽度为10mm，定位环片（3）外轮廓与螺栓套筒（4、5）整体衔接。

所述左幅螺栓套筒（4）和右幅螺栓套筒（5）采用型钢制成，螺栓套筒（4、5）的内径与锁脚锚杆（1）相匹配，直径为22mm或25mm；螺栓套筒（4、5）内设有与锁脚锚杆（1）锚固连接用螺纹；螺栓套筒（4、5）厚度为10mm，螺栓套筒（4、5）的外径与锁脚锚杆（1）直径匹配，螺栓套筒（4、5）的直径为32mm或35mm；螺栓套筒（4、5）连接钢板的厚度为10mm。

所述螺栓扣件（6）采用型钢制成，螺栓扣件（6）与左幅螺栓套筒（4）和右幅螺栓套筒（5）共同配合使用；锁脚锚杆（1）施工完成后，将左幅螺栓套筒（（4）和右幅螺栓套筒（5）分别与左右侧锁脚锚杆（1）螺纹锚固连接，最后再利用螺栓扣件（6）将左幅螺栓套筒（4）和右幅螺栓套筒（5）连接为一个整体。

所述连接构件同样适用于隧道锁脚锚管与钢架连接施工。

本发明使用步骤如下：

（1）施工准备阶段：①针对锁脚锚杆端头（与钢架连接一侧）预先进行螺纹加工（攻丝）的预处理；②根据锁脚锚杆的设计位置和施工角度，预先将定位环片焊接在支护钢架前后翼缘相应位置处。

（2）施工进行阶段：①利用已焊接于支护钢架2前后翼缘的四块定位环片（3）对锁脚锚杆1精准定位，并进行锁脚锚杆1固定岩石的安装施工；②锁脚锚杆1施工完成后，将左幅螺栓套筒4和右幅螺栓套筒5分别与左右两侧的锁脚锚杆1螺纹锚固连接；③利用螺栓扣件6将左幅螺栓套筒4和右幅螺栓套筒5相互扣接并连接为一个整体。

有益效果为：采用本发明连接构件可实现锁脚锚杆精准施工及其与支护钢架的稳固连接，增强隧道初支结构整体稳定性，有效解决目前隧道工程施工一大难题；其次，该连接构件可在施工准备阶段全部预制，实现工厂标准化、批量化生产，且施工工序简便快捷，工程价值和社会效益显著。

附图说明

图1：本发明预制型隧道锁脚锚杆与钢架连接构件。

图2：本发明锁脚锚杆端头螺纹预处理。

图3：本发明定位环片大样图。

图4：本发明钢架与定位环片焊接预处理。

图5：本发明螺栓套筒预制构件平面大样图。

图6：本发明螺栓套筒预制构件立面大样图。

图7：本发明螺栓套筒预制构件的分解大样图。

图中各标号为：1—锁脚锚杆；2—支护钢架；3—定位环片；4—左幅螺栓套筒；5—右幅螺栓套筒；6—螺栓扣件。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围不局限于所述内容。

实施例：如图1~图7所示，本发明一种预制型隧道锁脚锚杆与钢架连接构件，由锁脚锚杆1、支护钢架2、定位环片3、左幅螺栓套筒4、右幅螺栓套筒5、螺栓扣件6组成。在准备阶段，首先针对锁脚锚杆1端头（与钢架连接一侧）进行螺纹加工预处理；其次，根据锁脚锚杆1设计位置和施工角度，将定位环片3焊接于支护钢架2相应位置处。在施工阶段，锁脚锚杆1通过支护钢架2前后定位环片3精准定位施工，之后利用预制左幅螺栓套筒4、右幅螺栓套筒5、螺栓扣件6将支护钢架2两侧锁脚锚杆1锚固连接成为一个整体。

其中，锁脚锚杆1为砂浆锚杆，直径为22mm或25mm；支护钢架2一侧锁脚锚杆1端头在施工前期进行螺纹加工预处理，螺纹段锚杆长度为5~10cm。支护钢架2为型钢钢架，型号为i14、i16、i18、i20或i22型。定位环片3为型钢钢板，厚度为10mm；环片预留孔径应大于锁脚锚杆1直径2mm，即环片直径为24mm或27mm；环片宽度为10mm，外轮廓与螺栓套筒4、5整体衔接。螺栓套筒（左幅）4和螺栓套筒（右幅）5采用型钢制成，套筒内径与锁脚锚杆1一致，直径为22mm或25mm；套筒内部设置螺纹与锁脚锚杆1锚固连接；套筒厚度为10mm，套筒外径根据锁脚锚杆1直径确定，直径为32mm或35mm；套筒连接钢板厚度为10mm，宽度与直径一致。螺栓扣件6采用型钢制成，螺栓扣件基本设计在左幅螺栓套筒4中，少量部份设计在右幅螺栓套筒5中。锁脚锚杆1施工完成后，将左幅螺栓套筒4和右幅螺栓套筒5分别与左右侧的锁脚锚杆1锚固螺纹连接，最后再利用螺栓扣件6将左幅螺栓套筒4和右幅螺栓套筒5扣接连接为一个整体。该连接构件同样适用于隧道锁脚锚管与钢架连接施工。

采用本发明结构，可实现锁脚锚杆精准施工及其与支护钢架的稳固连接，增强隧道初支结构整体稳定性，有效解决隧道工程施工一大难题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种预制型隧道锁脚锚杆与钢架连接构件，属于隧道工程技术领域。本发明由锁脚锚杆、支护钢架、定位环片、左幅螺栓套筒、右幅螺栓套筒、螺栓扣件组成。在准备阶段，首先针对锁脚锚杆端头（与钢架连接一侧）进行螺纹加工预处理；其次，根据锁脚锚杆设计位置和施工角度，将定位环片焊接于支护钢架相应位置处。在施工阶段，锁脚锚杆通过支护钢架前后定位环片精准定位施工，之后利用预制左幅螺栓套筒、右幅螺栓套筒、螺栓扣件将支护钢架两侧锁脚锚杆锚固连接成为一个整体。采用本发明结构，可实现锁脚锚杆精准施工及其与支护钢架的稳固连接，增强隧道初支结构整体稳定性，有效解决隧道工程施工一大难题。

技术研发人员：许利东;曹慧;王晓曙;涂伟;王自忠;奚春生;赵湖潮;陈明;潘延连
受保护的技术使用者：云南建投基础工程有限责任公司
技术研发日：2017.05.03
技术公布日：2017.07.21