一种用于隧道突水、突泥的加强锚固装置的制作方法

本实用新型涉及隧道支护技术领域，特别涉及一种用于隧道突水、突泥的加强锚固装置。

背景技术：

随着大型工程建设不断开展，许多工程面临着复杂问题。在隧道建设和施工过程中，突水、突泥灾害对生命造成威胁的同时也极大阻碍了工程发展，增大经济负荷。隧道突水、突泥是指在隧道掘进过程中出现的突发性涌水涌泥，突水、突泥是由于隧道开挖中未进行超前探水，以致将隔水层挖穿，使地下水涌进隧道，形成突水；或是隧道靠近含水层时，隧道周边水压较大，加之隧道周边岩土体软弱松散，使隧道周边和前方被地下水鼓破形成突水、突泥。许多隧道通常会通过地质构造复杂的区域，特别是南方地区，地层中富含水的软岩或是土在埋深较深的地域，易造成突水或突泥灾害。

当前治理隧道突水突泥的主要手段是通过注浆手段控制，但是，这种治理方法的主要局限是“治标不治本”。一旦在局部注浆形成水-岩土体注浆承载隔断区之后，由于挤压岩土体内部水无法有效排出，使水压加剧不断增大，在一定时间内，由于缺乏水压和岩土隔断体之间的有效信息，极易发生二次突水、突泥破坏。为此需要一种结构合理的锚固装置来加固隧道围沿。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于隧道突水、突泥的加强锚固装置，该锚固装置结构合理可靠，通过该锚固装置注浆加强松岩土体，能减小隧道突水时泥沙损失，能有效疏通水压进一步减小隧道发生突水、突泥的概率，同时，还能对易突水、突泥区域进行长期区域监测反馈实时信息。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种用于隧道突水、突泥的加强锚固装置，包括内侧中空注浆管、外侧中空注浆锚杆、压力检测器、报警器和控制模块，其中，

所述内侧中空注浆管套于外侧中空注浆锚杆的内部，所述内侧中空注浆管的外径小于外侧中空注浆锚杆的内径，使得所述外侧中空注浆锚杆与内侧中空注浆管之间形成一间隙，所述内侧中空注浆管的一端设有锚固端挡板，所述内侧中空注浆管的另一端设有用于阻挡砂浆流入内侧中空注浆管内的内管止浆塞；

所述外侧中空注浆锚杆的侧壁设有若干注浆孔，所述外侧中空注浆锚杆具有进浆端，所述进浆端靠近所述内管止浆塞一侧，所述进浆端可拆卸地连接有排水管，所述进浆端靠近所述排水管的部位设有用于阻挡砂浆流入排水管的外管止浆塞；所述外管止浆塞与内管止浆塞之间设有加长托盘；

所述压力检测器设置在所述排水管内靠近外管止浆塞的位置上，所述压力检测器用于检测所述排水管内的压力以生成压力检测值；

所述报警器和控制模块设置在所述排水管的外侧，所述控制器分别与所述压力检测器和所述报警器电性连接。

进一步的所述加长托盘包括第一加长托盘和第二加长托盘，所述第一加长托盘和第二加长托盘为长条形，所述长形凹槽和长形凸台上均设有个锚孔，所述外侧中空注浆锚杆穿过所述第一加长托盘和第二加长托盘重叠的锚孔，使得所述第一加长托盘和第二加长托所述锚孔能够绕所述外侧中空注浆锚杆转动。

进一步的，所述加长托盘通过螺母固定在所述外侧中空注浆锚杆上。

进一步的，所述内侧中空注浆管的长度小于所述外侧中空注浆锚杆的长度。

进一步的，所述内侧中空注浆管的外表面设有一层塑料薄膜。

进一步的，所述外侧中空注浆锚杆与内侧中空注浆管之间通过螺纹连接；所述外侧中空注浆锚杆与所述排水管之间通过螺纹连接。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型的一种用于隧道突水、突泥的加强锚固装置结构合理可靠，注浆效果好，施工速度快，通过该锚固装置注浆加强松岩土体，能够抑制隧道围沿的变形和破坏，在地质不良地段也具有较强的锚固能力，能减小隧道突水、突泥时泥沙损失，通过在外侧中空注浆锚杆的进浆端可拆卸地连接有排水管能有效疏通水压进一步减小隧道发生突水、突泥的概率，同时，通过设置压力检测器、报警器和控制模块还能对易突水、突泥区域进行长期区域监测反馈实时信息。

2.本实用新型通过设置加长托盘，能根据实际情况进行“多方位、多角度、多面积”的加强支护，所述加长托盘包括可以任意方向进行叠加组合的第一加长托盘和第二加长托盘，能够对锚固装置施加足够的预应力，加长托盘耐压能力强、承载力大。

附图说明

图1是本实用新型一种用于隧道突水、突泥的加强锚固装置的结构示意图；

图2是本实用新型内侧中空注浆管的结构示意图；

图3是本实用新型加长托盘的组合结构示意图；

图4是本实用新型第一加长托盘和第二加长托盘的结构示意图；

其中，附图中标记为：1-内侧中空注浆管；2-外侧中空注浆锚杆；3-压力检测器；4-报警器；5-控制模块；6-锚固端挡板；7-内管止浆塞；8-注浆孔；9-排水管；10-外管止浆塞；11-加长托盘；1101-第一加长托盘；1102-第二加长托盘；1103-锚孔；1104-凹槽；1105-凸台；12-螺母。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-图4，一种用于隧道突水、突泥的加强锚固装置，包括内侧中空注浆管1、外侧中空注浆锚杆2、压力检测器3、报警器4和控制模块5，其中，

内侧中空注浆管1套于外侧中空注浆锚杆2的内部，内侧中空注浆管1的长度小于外侧中空注浆锚杆2的长度，内侧中空注浆管1的外径小于外侧中空注浆锚杆2的内径，使得外侧中空注浆锚杆2与内侧中空注浆管1之间形成一间隙，内侧中空注浆管1的一端设有锚固端挡板6，锚固端挡板6安装在内侧中空注浆管1的端部的作用是便于固定内侧中空注浆管1，内侧中空注浆管1的另一端设有用于阻挡砂浆流入内侧中空注浆管1内的内管止浆塞7；

外侧中空注浆锚杆2的侧壁设有若干注浆孔8，外侧中空注浆锚杆2具有进浆端，进浆端靠近内管止浆塞7一侧，进浆端可拆卸地连接有排水管9，进浆端靠近排水管9的部位设有用于阻挡砂浆流入排水管9的外管止浆塞10；外管止浆塞10与内管止浆塞7之间设有加长托盘11；加长托盘11通过螺母12固定在外侧中空注浆锚杆2上；

压力检测器3设置在排水管9内靠近外管止浆塞10的位置上，压力检测器3用于检测排水管9内的压力以生成压力检测值；

报警器4和控制模块5设置在排水管9的外侧，控制器分别与压力检测器3和报警器4电性连接，控制模块5用于在压力检测值大于等于预设压力阈值时，控制报警器4发出报警信号。

本实用新型通过该锚固装置注浆加强松岩土体，能够抑制隧道围沿的变形和破坏，在地质不良地段也具有较强的锚固能力，能减小隧道突水、突泥时泥沙损失，通过在外侧中空注浆锚杆2的进浆端可拆卸地连接有排水管9能有效疏通水压进一步减小隧道发生突水、突泥的概率，同时，通过设置压力检测器3、报警器4和控制模块5还能对易突水、突泥区域进行长期区域监测反馈实时信息。

请参阅图3-图4，加长托盘11包括第一加长托盘1101和第二加长托盘1102，第一加长托盘1101和第二加长托盘1102为长条形，长形凹槽1104和长形凸台1105上均设有个锚孔1103，外侧中空注浆锚杆2穿过第一加长托盘1101和第二加长托盘1102重叠的锚孔1103，使得第一加长托盘1101和第二加长托锚孔1103能够绕外侧中空注浆锚杆2转动。加长托盘11可以任意方向进行叠加组合，能够对锚固装置施加足够的预应力，加长托盘11耐压能力强、承载力大。在本实施例中，第一加长托盘1101和第二加长托盘1102能够相互插接，第一加长托盘1101的锚孔1103部位有表面向内凹的凹槽1104，第二加长托盘1102的锚孔1103部位有表面向上凸的凸台1105，第一加长托盘1101和第二加长托盘1102能够相互插接形成90°，也能够不使用插接的方式使用任意方向进行组合。

内侧中空注浆管1的外表面设有一层塑料薄膜，能够避免砂浆与内侧中空注浆管1粘结，便于注浆完成后将内侧中空注浆管1从外侧中空注浆锚杆2中取出。

外侧中空注浆锚杆2与内侧中空注浆管1之间通过螺纹连接；外侧中空注浆锚杆2与排水管9之间通过螺纹连接。内侧中空注浆管1靠近内管止浆塞7的一端外壁设有外螺纹，外侧中空注浆锚杆2靠近内管止浆塞7的内壁设有与外螺纹想匹配的内螺纹，内侧中空注浆管1设有外螺纹的部分，其管直径略大于无螺纹的部分，使得砂浆在注浆泵的压力下能更好地进入外侧中空注浆锚杆2与内侧中空注浆管1之间的间隙。

本实用新型一种用于隧道突水、突泥的加强锚固装置安装在易发生突水、突泥的隧道内，并参考注浆锚杆常规施工方法，其具体的施工方法为：

第一步，打钻孔，按照设计说明书注浆锚杆参数要求，在指定位置打钻孔；

第二步，将内侧中空注浆管1套于外侧中空注浆锚杆2的内部进行组合，将内管止浆塞7安装在内侧中空注浆管1上防止砂浆流入内侧中空注浆管1内，根据实际需要在外侧中空注浆锚杆2上安装第一加长托盘1101和第二加长托盘1102；

第三步，利用注浆泵往外侧中空注浆锚杆2与内侧中空注浆管1之间的间隙进行高压注浆，使砂浆填满外侧中空注浆锚杆2与内侧中空注浆管1之间的间隙，并且砂浆从注浆孔8向外流出以充盈外侧中空注浆锚杆2与隧道接触的部位，使锚固装置紧固在隧道内，注浆完毕后在外侧中空注浆锚杆2上安装外管止浆塞10，防止砂浆从外侧中空注浆锚杆2上流入下一步将要连接的排水管9内；

第四步，待砂浆凝固后将锚固端挡板6拆下并取出内侧中空注浆管1，使外侧中空注浆锚杆2内部形成侧壁带有砂浆的空腔，将外侧中空注浆锚杆2的进浆端与排水管9连接，再安装好压力检测器3、报警器4和控制模块5，即可进行长期疏水和压力信息反馈。

本实用新型根据实际需要还可以在排水管9内安装流量计，用于检测流经排水管9的排水量。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。