一种锁脚锚管角度隧道内动态调整装置及方法与流程

1.本发明属于隧道锁脚锚管安装技术领域，具体涉及一种锁脚锚管角度隧道内动态调整装置及方法。


背景技术：

2.在隧道施工领域，锁脚锚管为初期支护的重要组成部分，在台阶法或者导坑法施工中出现拱脚暴露时，锁脚锚管起到的限制沉降及收敛作用非常强。锁脚锚管打设一般是在型钢拱架两侧，贴近钢架翼缘板的位置，由手持凿岩机或者锚杆机进行打设并进行注浆，其打设角度视围围岩地应力及监控量测数据可有多种参数，但一般为向下的俯角，主要作用是对抗围岩自身的垂直地应力和水平地应力，当沉降值变化大时，垂直地应力大，应减小其俯角；当收敛值变化大时，水平地应力大，应增大其俯角。目前锁脚锚管以人工手持凿岩机打设为主，角度一般在30~50
°
，一般为人工打设，由于每个钻孔的位置不同，工人打设角度误差大，无法根据监控量测结果进行动态调整，无法满足隧道动态管理的先进理念。
3.因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服上述现有技术中的不足，提供一种锁脚锚管角度隧道内动态调整装置及方法。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锁脚锚管角度隧道内动态调整装置，包括：导向管，所述导向管有两个，用于对钻头进行导向；推动片，所述推动片的两端分别对应连接在两个导向管上，使两个所述导向管平行分布；固定板组，在两个所述导向管之间设有两个所述固定板组，两个所述固定板组在所述导向管轴向上间隔分布，每个所述固定板组包括相对的两个固定板，两个所述固定板分别分布在两个所述导向管的相邻侧；轴销，所述轴销以可拆卸的方式连接在所述固定板上，并对应延伸至拱脚工字钢的腹腔内；固定螺栓，所述固定螺栓设置于所述轴销伸入拱脚工字钢腹腔的一端，并顶紧拱脚工字钢的翼缘内侧，以对所述导向管进行固定。
6.优选地，同一固定板组中的两个所述固定板间距与拱脚工字钢的翼缘宽度相适配。
7.优选地，其中一组所述固定板组的所述固定板向下延伸，另一组所述固定板组的所述固定板向上延伸。
8.优选地，所述固定板为l形板。
9.优选地，所述固定板上设有对应轴销的插孔，所述轴销对应插接在所述插孔内。
10.优选地， 导向管内径为65mm。
11.优选地，所述轴销上设有沿其径向贯穿的螺孔，所述固定螺栓螺纹装配所述螺孔内，并随螺纹旋进顶紧拱脚工字钢的翼缘内侧。
12.一种锁脚锚管角度隧道内动态调整方法，通过上述任一调整装置进行钻头导向管角度的调整，包括：步骤s1，在隧道各台阶安装拱脚工字钢作为钢拱架；步骤s2，将调整装置远离推动片的一端卡接在拱脚工字钢上，并将导向管调整至设定角度；步骤s3，将轴销连接在固定板上，并使轴销上的固定螺栓正对拱脚工字钢的翼缘内侧；步骤s4，旋紧固定螺栓，使固定螺栓顶进拱脚工字钢的翼缘，对导向管进行固定；步骤s5，将钻头穿过导向管进行钻孔，钻孔完成后松开固定螺栓，并卸下轴销，将调整装置拆除。
13.优选地，在调整装置拆除后安装锁脚锚管，并焊接锁脚连接筋对锁脚锚杆进行焊接固定。
14.有益效果： 本发明提出调整装置结构简单，所有材料均为建筑施工当中常见材料，通过本技术能够保证隧道锁脚锚管角度误差在5
°
以内，大幅度提高锁脚连接筋焊缝合格率，同时解决了解决了原有人工钻孔导致的角度误差大、锁脚连接筋焊接困难的问题。
15.该施工方法充分保证隧道施工安全、质量等因素考虑，引用后可极大提高锁脚锚管的支护的质量，为隧道安全进尺及动态管理提供相应的便捷，且无须引进大型设备进行生产，也无须增加钢筋加工场工作量。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：图1为本发明所提供具体实施例中调整装置倾斜装配在拱脚工字钢上的主视简图；图2为本发明所提供具体实施例中调整装置水平装配在拱脚工字钢上的俯视简图；图3为本发明所提供具体实施例中调整装置侧视简图。
17.图中：1、拱脚工字钢；2、导向管；3、固定板；4、销轴；5、推动片；6、固定螺栓；7、插孔。
具体实施方式
18.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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
为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
20.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
21.如图1-3所示，一种锁脚锚管角度隧道内动态调整装置，包括导向管2、推动片5、固定板3组、轴销和固定螺栓6，其中，导向管2有两个，通过导管对钻头进行导向，以此保证钻孔的角度精准度，推动片5的两端分别对应连接在两个导向管2上，用于对两个导向管2进行固定，同时通过固定使两个导向管2保持平行分布，以满足拱脚工字钢1两侧导向管2的角度相同；在两个导向管2之间设有两个固定板3组，两个固定板3组在导向管2轴向上间隔分布，两个固定板3组的间距大于拱脚工字钢1的高度，每个固定板3组包括相对的两个固定板3，两个固定板3分别分布在两个导向管2的相邻侧，并在拱脚工字钢1两侧形成平行分布；轴销以可拆卸的方式连接在固定板3上，轴销对应延伸至拱脚工字钢1的腹腔内，在轴销伸入拱脚工字钢1腹腔的一端设置固定螺栓6，旋动固定螺栓6，使固定螺栓6顶紧拱脚工字钢1的翼缘内侧，以对导向管2进行固定，在本实施例中，每个固定板3上均设有固定螺栓6，在调整装置调整使导向管2倾斜至设定角度后，通过固定螺栓6顶紧拱脚工字钢1的翼缘，根据导向管2倾斜角度不同，固定螺栓6穿过轴销部分的长度不同，以此通过固定螺栓6的支撑使导向管2产生相应角度，并在调整角度后逐个旋紧固定螺栓6，使导向管2保持设定角度，通过导向管2对钻头进行导向，能够保证隧道锁脚锚管角度误差在5
°
以内，大幅提高锁脚连接筋焊缝合格率，同时解决了解决了原有人工钻孔导致的角度误差大、锁脚连接筋焊接困难的问题。
22.在另一可选实施例中，同一固定板3组中的两个固定板3间距与拱脚工字钢1的翼缘宽度相适配，两组固定板3组的两个固定板3间距相同，以此可以顺利卡在拱脚工字钢1的外部；在本实施例中，针对不同宽度的拱脚工字钢1，对推动片5的长度进行调整，以此保证打设的钻孔能够靠近拱脚工字钢1的两侧。
23.在另一可选实施例中，推动片5上设有用于把握的凸起部，或者推动片5上设有用于把握的把持板，在进行安装或者进行调节时候便于进行调整。
24.在另一可选实施例中，其中一组固定板3组的固定板3向下延伸，另一组固定板3组的固定板3向上延伸，两组固定板3的延伸方向不同，以此保证轴销的装配空间，便于操作人员进行固定螺栓6和轴销的安装。
25.在本实施中，导向管2为金属管，固定板3为金属板，固定板3通过焊接固定在导向管2上，在一实施例中，固定板3可以为l形板。l形板其中一边较短，较短的一端焊接在导向管2上，使较长的一边靠近两个导向管2的相邻侧，并平行于拱脚工字钢1。或者，固定板3也可以为条形板，对应焊接在导向管2上，并位于两导向管2相互相近的一侧；在一实施例中，在固定板3上设置多个加强筋或肋板，以加强焊接强度。
26.在另一可选实施例中，固定板3上设有对应轴销的插孔7，轴销对应插接在插孔7内，在调整装置卡接到位后，插入轴销即可，插销可以自外侧向内插入拱脚工字钢1腹腔，待插入至预定位置，连接固定螺栓6，当固定螺栓6顶紧拱脚工字钢1翼缘后，通过顶紧力使轴销与固定板3保持固定。
27.在另一可选实施例中，轴销对应插孔7的一端为螺纹段，在螺纹段设置对应固定板3两侧的螺帽，以对轴销进行限位，从而在进行固定螺栓6装配过程中保持销轴4的稳定性。
28.在另一可选实施例中，导向管2内径为65mm，确保φ60钻头以及常用无缝钢管能够顺利完成送管。
29.在另一可选实施例中，轴销上设有沿其径向贯穿的螺孔，固定螺栓6螺纹装配螺孔内，旋动固定螺栓6，固定螺栓6的前端贯穿轴销，并随螺纹旋进顶紧拱脚工字钢1的翼缘内侧。
30.本发明还提供一种锁脚锚管角度隧道内动态调整方法，通过上述任一调整装置进行钻头导向管2角度的调整，包括：步骤s1，开挖完成后，在隧道各台阶安装拱脚工字钢1作为钢拱架，以起到支撑四周岩体的作用，此步骤包含多根型钢拱架。
31.步骤s2，当钢架安装完成后，将此卡具贴住钢架，具体将调整装置远离推动片5的一端卡接在拱脚工字钢1上，并拨动推动片5带动导向管2旋转将导向管2调整至设定角度；步骤s3，当旋转至合适角度后，将轴销连接在固定板3上，并使轴销上的固定螺栓6正对拱脚工字钢1的翼缘内侧；步骤s4，旋紧固定螺栓6，使固定螺栓6顶进拱脚工字钢1的翼缘，对导向管2进行固定，将调整装置固定在工字钢翼缘板上，使结构本身稳固。
32.步骤s5，将钻头穿过导向管2进行钻孔，钻孔完成后松开固定螺栓6，并卸下轴销，将调整装置拆除，并安装止浆阀对锁脚锚管进行注浆。
33.在另一可选实施例中，在调整装置拆除后安装锁脚锚管，并焊接锁脚连接筋对锁脚锚杆进行焊接固定。采用了导向管2进行约束锁脚锚管的位置，两根锁脚锚管间距固定，符合锁脚连接筋长度的设计值要求，只需将锁脚连接筋按照设计要求放置好并完成焊接即可，无需帮条焊接等措施进行补救，节约焊接时间同时增加安全系数。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本技术实施例对此并不进行限定。
34.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，均在本发明待批权利要求保护范围之内。