1.本实用新型涉及隧道，特别涉及一种隧道支护结构锁脚锚管与工字钢连接构造。
背景技术：
2.矿山法隧道采用分部开挖法施工时，钢架拱脚应设置与钢架牢固焊接的锁脚锚管。以双线隧道
ⅴ
级围岩三台阶开挖法复合式衬砌为例，上、中、下台阶拱脚分别设置φ42mm拱脚锁脚锚管6m长4根、φ42mm拱脚锁脚锚管6m长4根、φ42mm拱脚锁脚锚管4m长2根，每环钢架需20根拱脚锁脚锚管。拱脚锁脚锚管与钢架工字钢采用l型钢筋焊接，每根拱脚锁脚锚管焊接长度80cm。工程实践中存在以下方面问题：
3.(1)每环钢架20根拱脚锁脚锚管焊缝长度1600cm，焊接工作量大；
4.(2)拱脚锁脚锚管安装在台阶最低端，工人作业工况不佳，焊接质量难以保障；φ42mm锚管壁厚仅3.5mm，容易焊伤；
5.(3)上、中台阶每处拱脚320cm焊接长度，仅容1名工人施焊，工序持续时间长；
6.(4)6m长拱脚锁脚锚管打孔送入，沿隧道横向难以与钢架工字钢保持平行，l型钢筋与工字钢翼缘板密贴，抗拉拔效果不佳。
7.尽可能放在加工厂内焊接确保焊接质量，减少现场焊接工作量缩短工序时间，提高拱脚锁脚锚管抗拉拔力避免锁脚失效拱脚失稳沉降变形，是锁脚锚管与工字钢连接方案亟待提高的方向。
技术实现要素：
8.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种隧道支护结构锁脚锚管与工字钢连接构造，以大幅度减少焊接工作量，提高施工效率，且有效提高钢架锁脚质量。
9.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：
10.本实用新型的隧道支护结构锁脚锚管与工字钢连接构造，包括初期支护钢架工字钢和拱脚锁脚锚管，其特征是：所述初期支护钢架工字钢在拱脚锁脚锚管打入部位部位处间隔焊接2道连接钢板，各连接钢板两端设置锚管打入孔，拱脚锁脚锚管经锚管打入孔打入隧道围岩；在各拱脚锁脚锚管与初期支护钢架工字钢连接处设置套在拱脚锁脚锚管上的钢筋环，钢筋环与连接钢板、拱脚锁脚锚管焊接。
11.所述拱脚锁脚锚管沿隧道横向与初期支护钢架工字钢呈45
°
角、沿隧道纵向紧贴初期支护钢架工字钢的翼缘板呈内八字方向打入隧道围岩，或根据隧道围岩主要结构面呈外八字方向打入隧道围岩。
12.本实用新型的有益效果是，锚杆与钢架工字钢连接垫板在加工厂内焊接，焊接质量有保障；拱脚锁脚锚管打设无需刻意沿隧道横向与钢架工字钢保持平行，可根据围岩主要结构面选择打入方向；每根拱脚锁脚锚管现场仅焊接一道钢筋环，焊接工作量小，有效缩短工序持续时间，提高施工效率；呈八字形打入拱脚锁脚锚管有效提升抗拉拔力，提高钢架锁脚质量；工艺简单、可实施性强，增补了矿山法隧道施工一种锁脚锚管与工字钢连接方
案。
附图说明
13.本说明书包括如下五幅附图：
14.图1是本实用新型隧道支护结构锁脚锚管与工字钢连接构造中钢架工字钢与连接钢板的连接方式示意图；
15.图2是本实用新型隧道支护结构锁脚锚管与工字钢连接构造中拱脚锁脚锚管与钢架工字钢连接的连接方式示意图；
16.图3是本实用新型隧道支护结构锁脚锚管与工字钢连接构造中拱脚锁脚锚管与钢架工字钢的焊接大样图；
17.图4是本实用新型隧道支护结构锁脚锚管与工字钢连接构造中拱脚锁脚锚管与钢架工字钢的焊接大样图；
18.图5是本实用新型隧道支护结构锁脚锚管与工字钢连接构造中拱脚锁脚锚管与钢架工字钢连接方式示意图。
19.图中示出构件和对应的标记：初期支护钢架工字钢10，连接钢板20，锚管打入孔21、钢筋环30，拱脚锁脚锚管40。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
21.参照图1，本实用新型的隧道支护结构锁脚锚管与工字钢连接构造，包括初期支护钢架工字钢10和拱脚锁脚锚管40，所述初期支护钢架工字钢10在拱脚锁脚锚管40打入部位部位处间隔焊接2道连接钢板20，各连接钢板20两端设置锚管打入孔21。参照图2、图3和图4，拱脚锁脚锚管40经锚管打入孔21打入隧道围岩，在各拱脚锁脚锚管40与初期支护钢架工字钢10连接处设置套在拱脚锁脚锚管40上的钢筋环30，钢筋环30与连接钢板20、拱脚锁脚锚管40焊接。拱脚锁脚锚管40打设无需刻意沿隧道横向与钢架工字钢10保持平行，可根据围岩主要结构面选择打入方向。每根拱脚锁脚锚管现场仅焊接一道钢筋环30，焊接工作量小，有效缩短工序持续时间，提高施工效率。
22.参照图5，所述拱脚锁脚锚管40沿隧道横向与初期支护钢架工字钢10呈45
°
角、沿隧道纵向紧贴初期支护钢架工字钢10的翼缘板呈内八字方向打入隧道围岩，或根据隧道围岩主要结构面呈外八字方向打入隧道围岩，以最大限度提升拱脚锁脚锚管40的抗拉拔力，提高钢架锁脚质量。
23.实施例，拱脚锁脚锚管40直径φ42mm，在钢架加工厂内对初期支护钢架工字钢10进行改装，将现场焊接工作量大部转化为工厂化制作。用厚度16mm钢板制作长400
×
宽150mm的连接钢板20，在钢架工字钢10对应拱脚锁脚锚管40打入部位焊接2道连接钢板20，板间距30cm。拱脚锁脚锚管40打入隧道围岩后，将钢筋环30套在拱脚锁脚锚管40上，再将钢筋环30与连接钢板20、拱脚锁脚锚管40焊接。现场仅需在拱脚锁脚锚管40与连接钢板20之间焊接2道焊缝，焊接作业工况佳，焊接工作量由原每根拱脚锁脚锚管40焊缝长度80cm缩减为14cm，有效缩短工序持续时间，提高施工效率。
24.以上所述只是用图解说明本实用新型隧道支护结构锁脚锚管与工字钢连接构造
的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。
技术特征：
1.隧道支护结构锁脚锚管与工字钢连接构造，包括初期支护钢架工字钢(10)和拱脚锁脚锚管(40)，其特征是：所述初期支护钢架工字钢(10)在拱脚锁脚锚管(40)打入部位部位处间隔焊接2道连接钢板(20)，各连接钢板(20)两端设置锚管打入孔(21)，拱脚锁脚锚管(40)经锚管打入孔(21)打入隧道围岩；在各拱脚锁脚锚管(40)与初期支护钢架工字钢(10)连接处设置套在拱脚锁脚锚管(40)上的钢筋环(30)，钢筋环(30)与连接钢板(20)、拱脚锁脚锚管(40)焊接。2.如权利要求1所述的隧道支护结构锁脚锚管与工字钢连接构造，其特征是：所述拱脚锁脚锚管(40)沿隧道横向与初期支护钢架工字钢(10)呈45
°
角、沿隧道纵向紧贴初期支护钢架工字钢(10)的翼缘板呈内八字方向打入隧道围岩，或根据隧道围岩主要结构面呈外八字方向打入隧道围岩。
技术总结
隧道支护结构锁脚锚管与工字钢连接构造，以大幅度减少焊接工作量，提高施工效率，且有效提高钢架锁脚质量。包括初期支护钢架工字钢和拱脚锁脚锚管，所述初期支护钢架工字钢在拱脚锁脚锚管打入部位部位处间隔焊接2道连接钢板，各连接钢板两端设置锚管打入孔，拱脚锁脚锚管经锚管打入孔打入隧道围岩；在各拱脚锁脚锚管与初期支护钢架工字钢连接处设置套在拱脚锁脚锚管上的钢筋环，钢筋环与连接钢板、拱脚锁脚锚管焊接。脚锁脚锚管焊接。脚锁脚锚管焊接。
技术研发人员：马金池 庞磊磊 王庆锋
受保护的技术使用者：中电建铁路建设投资集团有限公司
技术研发日：2022.01.14
技术公布日：2022/7/28
声明：
“隧道支护结构锁脚锚管与工字钢连接构造的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：中电建铁路建设投资集团有限公司
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2024年07月26日 ~ 28日 
