專利名稱：錨桿或錨管與型鋼鋼架的墊板式連接裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型發明涉及采用噴錨措施對巖土進行加固的隧道及地下工程初期支護錨桿或錨管、墊板以及型鋼鋼架裝置技術領域，尤其針對采取錨桿、鋼筋網、噴射混凝土以及型鋼鋼架的III級、IV級、V級和VI級軟弱圍巖的隧道初期支護裝置技術領域，具體涉及錨桿或錨管與型鋼鋼架的墊板式連接裝置。
背景技術：
錨桿是由桿體、錨固粘結體和托板三者組成，托板對錨桿作用的發揮有重要影響，托板是產生托錨力的主要構件，同時對剪錨力也產生重要影響。托板的作用主要有兩方面:一方面托板通過擠壓圍巖表面提供托錨力、可明顯改善隧道圍巖受力狀態；另一方面，托板受載后將力傳遞給錨桿桿體，增大錨桿剪錨力，充分發揮錨桿的作用。特別是在軟弱圍巖中，沒有托板常常不能有效地防止錨桿端部附近圍巖的坍塌。托板對錨桿與圍巖相互作用關系產生重要影響，如沒有托板或托板安裝不良，錨桿就會失去作用。對于軟巖，由于開巷后圍巖出現松動圈，產生松動荷載，以及噴錨支護初期強度低的原因，對此類圍巖的有效支護方式為噴射混凝土、鋼筋網結合錨桿或錨管結合鋼架，但這種支護方式與不含鋼架的支護方式的施工順序相矛盾:因為不加鋼架的支護施工順序為:初噴3 4cm厚混凝土一錨桿或錨管一鋼筋網一復噴混凝土至設計厚度，而加鋼架的初期支護施工順序為:初噴3 4cm厚混凝土一鋼架一鋼筋網一錨桿或錨管一復噴混凝土至設計厚度，這樣作，錨桿或錨管施工時，其墊板的安裝就會因鋼筋網和鋼架的影響而無法操作；此外，為了提高加鋼架的噴錨支護的支護效果，其根本原理就是維持圍巖三軸應力狀態，即提高初期支護對圍巖的側向力，最有效的作法就是將錨桿或錨管與鋼架有效連接，其連接強度不低于錨桿或錨管的抗拔力，即170kN。一方面，傳統的錨桿墊板尺寸為150mmX 150mmX6mm,這種墊板由于面積較大,會阻擋噴射混凝土流，造成墊板背后空洞而留下質量、安全隱患；另一方面，其與鋼架的連接難以實現。
發明內容本實用型發明的目的是提供一種結構簡單，使用方便，支護增強的錨桿或錨管與型鋼鋼架墊板式連接裝置。為了克服現有技術的不足，本實用型發明的技術方案是這樣解決的:一種錨管與型鋼鋼架的墊板式連接裝置，包括墊板1、錨管2、型鋼鋼架4，所述的錨管2和型鋼鋼架4通過墊板I連接，墊板I與型鋼鋼架4采取焊接形成的焊接接頭5連接成整體，錨管2與墊板I通過焊接形成的焊縫7連接。一種錨桿與型鋼鋼架墊板式連接裝置，包括墊板1、錨桿3、型鋼鋼架4、螺帽6，所述的錨桿3和型鋼鋼架4通過墊板I連接，墊板I與型鋼鋼架4采取焊接形成的焊接接頭5連接成整體，錨桿2則通過螺帽6與墊板I連接，所述墊板I的材質為Q235鋼材,其厚度一般不小于14mm。[0009]所述的錨桿3或錨管2中的每根同墊板I結合產生的抗拔力不小于170kN。所述的焊接形成的焊縫7均為滿焊方式形成，焊縫高度不小于10mm。所述的錨桿3或錨管2沿型鋼鋼架4呈左右交替布置。本實用型與現有技術相比，具有結構簡單，使用便捷，承載能力大，能有效地通過錨桿或錨管將圍巖的圍巖面和鋼架聯系起來，使其形成組合拱以共同受力的特點；可以在同等材料使用的情況下明顯提高初期支護的承載能力，改善隧道圍巖受力狀態；特別是在軟弱圍巖中，由于圍巖塑性區范圍及圍巖松動區范圍較大，通過錨桿或錨管與型鋼鋼架墊板式連接，可有效地減少圍巖變形，增強圍巖及初期支護的穩定性。此技術廣泛用于鐵路和公路隧道、煤礦、冶金、水利、國防等地下工程初期支護以及圍巖和支護變形處理中。
圖1為錨管與型鋼鋼架墊板式連接施工效果圖。圖2為錨桿與型鋼鋼架墊板式連接施工效果圖。
具體實施方式
附圖為本實用型的實施例。
以下結合附圖對發明內容作進一步說明:參照圖1和圖2所示，一種錨管與型鋼鋼架的墊板式連接裝置，包括墊板1、錨管
2、型鋼鋼架4，所述的錨管2和型鋼鋼架4通過墊板I連接，墊板I與型鋼鋼架4采取焊接形成的焊接接頭5連接成整體，錨管2與墊板I通過焊接形成的焊縫7連接。一種錨桿與型鋼鋼架墊板式連接裝置，包括墊板1、錨桿3、型鋼鋼架4、螺帽6，所述的錨桿3和型鋼鋼架4通過墊板I連接，墊板I與型鋼鋼架4采取焊接形成的焊接接頭5連接成整體，錨桿2則通過螺帽6與墊板I連接，所述墊板I的材質為Q235鋼材，其厚度一般不小于14mm。所述的錨桿3或錨管2中的每根同墊板I結合產生的抗拔力不小于170kN。所述的焊接形成的焊縫7均為滿焊方式形成，焊縫高度不小于10mm。所述的錨桿3或錨管2沿型鋼鋼架4呈左右交替布置。本實用新型的工作原理為開巷后，首先噴射3 4cm厚混凝土封閉巖面，及時阻止圍巖的風化作用，以及避免因較小的關鍵巖塊的松動而引發的坍塌；安裝型鋼鋼架4并安裝鋼筋網；復噴混凝土至設計厚度。因此，本裝置將錨桿墊板面積減小，以降低其對混凝土噴射流的阻擋，但同時增加其厚度，使其強度不降低。另外本裝置錨桿或錨管以墊板與鋼架連接而不是錨桿或錨管與鋼架連接，且墊板在鋼架制作時即焊接于鋼架上，這樣施作優點:焊接質量因廠焊而有保證；墊板與鋼架連接強度比錨桿與鋼架直接連接強度增強；減少了現場作業時間，有利于加快施工進度；鋼架成為錨桿更大的墊板，墊板的作用更強，錨桿或錨管成為鋼架的鉸點，鋼架的支護作用更強，錨桿或錨管將鋼架與圍巖的圍巖面聯系在一起，形成組合拱，提高了圍巖自承能力，實現了圍巖與支護共同受力、共同承載的“新奧法”基本原理。
權利要求1.一種錨管與型鋼鋼架的墊板式連接裝置，其特征在于包括墊板(I)、錨管(2)、型鋼鋼架(4)，所述的錨管(2)和型鋼鋼架(4)通過墊板(I)連接，墊板(I)與型鋼鋼架(4)采取焊接形成的焊接接頭(5 )連接成整體，錨管(2 )與墊板(I)通過焊接形成的焊縫(7 )連接。
2.根據權利要求1所述的錨管與型鋼鋼架的墊板式連接裝置，其特征在于所述的焊接形成的焊縫(7)均為滿焊方式形成，焊縫高度不小于10mm。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的錨管與型鋼鋼架的墊板式連接裝置，其特征在于所述的墊板(I)的材質為Q235鋼材，其厚度不小于14mm。
4.根據權利要求1或權利要求2所述的錨管與型鋼鋼架的墊板式連接裝置，其特征在于所述的錨管(2)中的每根同墊板(I)結合產生的抗拔力不小于170kN。
5.根據權利要求1或權利要求2所述的錨管與型鋼鋼架的墊板式連接裝置，其特征在于所述的錨管(2)沿型鋼鋼架(4)呈左右交替布置。
6.一種錨桿與型鋼鋼架墊板式連接裝置，其特征在于包括墊板(I)、錨桿(3)、型鋼鋼架(4)、螺帽(6)，所述的錨桿(3)和型鋼鋼架(4)通過墊板(I)連接，墊板(I)與型鋼鋼架(4)采取焊接形成的焊接接頭(5 )連接成整體，錨桿(3 )則通過螺帽(6 )與墊板(I)連接。
7.根據權利要求6所述的錨桿與型鋼鋼架墊板式連接裝置，其特征在于所述的墊板(O的材質為Q235鋼材，其厚度不小于14mm。
8.根據權利要求6或權利要求7所述的錨桿與型鋼鋼架墊板式連接裝置，其特征在于所述的錨桿(3)中的每根同墊板(I)結合產生的抗拔力不小于170kN。
9.根據權利要求6或權利要求7所述的錨桿與型鋼鋼架墊板式連接裝置，其特征在于所述的錨桿(3)沿型鋼鋼架(4)呈左右交替布置。
專利摘要一種錨桿或錨管與型鋼鋼架的墊板式連接裝置，由錨管、墊板、型鋼鋼架等組成或者由錨桿、墊板、螺帽、型鋼鋼架等組成，具有結構簡單，使用便捷，承載能力大，通過設置在圍巖面的錨桿或錨管有效地將圍巖和型鋼鋼架聯系起來，使其形成組合拱以共同受力的特點；可以在同等材料使用的情況下明顯提高初期支護的承載能力，改善隧道圍巖受力狀態；特別是在軟弱圍巖中，由于圍巖塑性區范圍及圍巖松動區范圍較大，通過錨桿或錨管與型鋼鋼架墊板式連接，可有效地減少圍巖變形，增強圍巖及初期支護的穩定性。此技術廣泛用于鐵路和公路隧道、煤礦、冶金、水利、國防等地下工程初期支護以及圍巖和支護變形處理中。
文檔編號E21D21/00GK202991079SQ201320009968
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月9日 優先權日2013年1月9日
發明者劇仲林 申請人:中鐵十二局集團第四工程有限公司, 中鐵十二局集團有限公司