一种用于软岩隧道适应钢拱架变形特性的锁脚锚管的制作方法

本实用新型属于隧道施工设备技术领域，具体的说是涉及一种用于软岩隧道适应钢拱架变形特性的锁脚锚管。

背景技术：

我国交通建设需要修建大量的隧道，在工程建设中，会遇到越来越多的隧道安全支护问题，保证隧道围岩稳定对隧道建设具有重要意义。在众多支护结构中，锁脚锚管因其经济实用、简单易行及效果显著，已广泛运用于软弱围岩隧道施工中。

在实际施工中，锁脚锚管需要和钢拱架焊接在一起，形成锁脚锚杆与钢拱架联合承载机制，共同承载围岩压力，力学行为与传统的系统锚杆有较大的差异。此外，在软岩隧道支护中，围岩变形、围岩压力普遍较大，尤其在高地应力软岩隧道中，作用在钢拱架上的围岩压力很大，锁脚锚管主要依靠其横向抗力起到支撑作用，但作为柔性杆，在端部荷载下的内力和变形沿围岩深度衰减很快，此时，锁脚锚管的力学行为主要表现为仅在靠近钢拱架的锚管自由端部较小范围内的横向效应，包括弯矩、剪力以及变形协调，轴向效应则以锚管锚固段端部为主；使得锁脚锚管的柔性支护效果差。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种结构简单，操作方便，锚管体的柔性支护效果好的用于软岩隧道适应钢拱架变形特性的锁脚锚管。

本实用新型采用的技术方案是：一种用于软岩隧道适应钢拱架变形特性的锁脚锚管，包括锚管体、活动套筒、弹簧、承压板及多组连接管；所述的锚管体的前端套装在活动套筒内，锚管体内前端处设有隔板，活动套筒与隔板之间设有弹簧；所述的锚管体对应于承压板处设有多组连接管，每组连接管包括两个连接管，两个连接管位于同一垂直于锚管体轴线的平面内，连接管与承压板之间通过弹簧连接。

上述的用于软岩隧道适应钢拱架变形特性的锁脚锚管中，所述的每组连接管的两个连接管的轴线穿过锚管体截面的圆心，两个连接管之间的夹角为60°。

上述的用于软岩隧道适应钢拱架变形特性的锁脚锚管中，所述的连接管与承压板连接的弹簧的外侧设有固定套筒。

上述的用于软岩隧道适应钢拱架变形特性的锁脚锚管中，所述的锚管体的前端外壁上设有环形凸块，活动套筒后端处设有止浆塞。

上述的用于软岩隧道适应钢拱架变形特性的锁脚锚管中，所述的承压板的截面为弧形，承压板与锚管体同轴。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，操作方便，使得锚管体有效地适应由于钢拱架产生的横向效应与轴向效应，使锚管体的柔性支护效果更显著，与钢拱架联合承载。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1、2所示，本实用新型包括锚管体8、活动套筒1、弹簧2、承压板11及多组连接管9；所述的锚管体8的前端套装在活动套筒1内，锚管体8内前端处设有隔板5，隔板5呈圆形，活动套筒1与隔板5之间设有弹簧2，弹簧2通过两端的挂钩3分别与活动套筒1与隔板5连接。锚管体8的前端外壁上设有环形凸块6，环形凸块6可以防止活动套筒1从锚管体8上脱落。活动套筒1后端处设有止浆塞7。所述的活动套筒1与锚管体8之间涂有化学涂层或油脂。

所述的锚管体8对应于承压板处设有多组连接管9，每组连接管9包括两个连接管，两个连接管9位于同一垂直于锚管体8轴线的平面内，两个连接管9的轴线穿过锚管体8截面的圆心，两个连接管9之间的夹角为60°。连接管9与承压板11之间通过弹簧连接，弹簧的外侧设有固定套筒10，固定套筒10与连接管9之间涂有化学涂层或油脂。所述的承压板11的截面为弧形，承压板11与锚管体8同轴。

本实用新型的具体实施过程如下：当锚管体8承受的轴向力为压力时，锚管体8前端部件组成让压构件，弹簧2处于压缩状态，活动套筒1向着锚管体1移动，当压力达到一定值时，止浆塞7封住出浆口5，起到节省材料效果。当锚管承体8承受的轴向力为拉力时，锚管体8前端部件组成受拉构件，弹簧2处于拉伸状态，活动套筒1向着远离锚管体8的方向移动，出浆口5持续出浆，锚管体1前端与岩土充分耦合锚固，使锚管体8不被拉力作用产生滑移破坏。此外，横向效应主要集中在靠近钢拱架的锚管体8的自由端附近区域，当锚管体8承受钢拱架传递弯矩、剪力以及变形协调作用时，多组弹簧91组成的柔性支护构件，能够有效的缓解各种横向效应，该善了锚管体8的自由端容易破坏的弊端。