專利名稱：輪轂式錨桿墊(托)板裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型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墊 (托)板，尤其對于僅采取錨桿+鋼筋網(或加鋼帶)+噴射混凝土的II、III、IV級硬質圍巖的隧道初期支護，具體涉及輪轂式錨桿墊(托)板裝置。
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。當前，隧道及地下工程一般均采取“新奧法”原理，襯砌型式一般為復合式襯砌，初期支護型式一般為錨桿+噴射混凝土 +鋼筋網，圍巖差的，可加鋼架。其中錨桿是初期支護的重要組成，它起到將初期支護與圍巖連接在一起，共同作用，共同承載，達到支護的目的。錨桿的形式隨著科技的發展，不斷更新，目前使用的有普通砂漿錨桿、中空注漿錨桿、 自進式錨桿等，不論哪種錨桿，錨桿墊板均是錨桿的不可缺少的部件，在各種規范及驗收標準以及設計圖中，均明確要求錨桿必須設置墊板，但是，由于傳統的錨桿墊板(托板)型式為 150mmX 150mm或200mmX 200mm的鋼板或鑄鐵板，一般規定隧道開挖后，先噴約4cm厚混凝土，后安裝錨桿，錨桿墊板與初噴混凝土密貼。由于隧道開挖受當前技術條件限制，平整度不理想，尤其圍巖節理發育的情況下，即使噴射一層混凝土，平整度也不理想，這樣錨桿墊板就難以與噴射混凝土密貼，如果墊板與初噴混凝土不密貼，由于墊板型式為整體結構，即使補噴混凝土，噴射混凝土受到墊板的阻擋而無法回填密實，這就是質量、安全隱患。其實， 傳統的錨桿支護是作為臨時措施使用的，錨桿墊板下墊有方木塊，由于木塊的柔性可以作到墊板與圍巖之間的密貼，而“新奧法”原理設計的錨桿是作為初期支護使用的，是永久結構，不容許使用方木塊。圖1所示，現有技術的墊板是一塊整體式墊板，由于圍巖4在開挖時，其表面很難成為一個平整表面，多多少少會出現凸凹不平的表面，一塊整體式墊(托)板與圍巖4接觸時，墊板與圍巖4之間總會出現空洞3，當用混凝土噴射管1向圍巖4噴射混凝土 2時，由于受到整體墊板的阻擋而無法向圍巖4的空洞3內噴射混凝土 2，存在圍巖4的凸凹不平的表面無法填充噴射混凝土 2，圍巖4的凸凹不平表面的空洞3無法得到有效支護的缺陷，這樣增加了施工安全風險。目前，由于上述錨桿墊板缺陷，施工現場多不安裝墊板，這樣也損害規范和標準的權威性、嚴肅性。
發明內容本實用型的目的是提供一種結構簡單，使用方便，與圍巖有效接觸消除空洞，承載能力大，重量輕，通過輻條間的空隙，有效填充噴射混凝土的輪轂式錨桿墊(托)板裝置。為了克服現有技術的不足，本實用型的技術方案是這樣解決的輪轂式錨桿墊 (托)板裝置由輻條、內環、外環、錨桿、螺母及墊圈組成，本實用型的特殊之處在于所述內環、外環之間與輻條連接，所述內環的內腔通過螺母及墊圈與錨桿的一端連接，錨桿另一端插入連接在圍巖中。所述輻條的材質為Q235鋼材或鑄鐵。所述至少3根輻條兩端間隔分別連接在內環與外環上。所述的內環斷面為圓柱形，外環斷面為圓形或方形，輻條本體為楔形。所述單根錨桿抗拉力不小于150kN，材質為鋼板或鑄鐵。所述內環為內鋼環，其內鋼環直徑Φ為40mm 45 mm，壁厚為9mm鋼管，鋼管長為觀mm 32mm，材質為Q235鋼材或鑄鐵。所述外環為外鋼環，其外鋼環直徑為Φ8πιπι Φ 12 mm鋼筋，材質為Q235鋼材或鑄鐵。本實用型與現有技術相比，具有結構簡單，使用方便，與圍巖有效接觸，承載能力大，重量輕，通過輻條間的空隙，能有效填充噴射混凝土的特點，現有技術帶錨桿孔的整塊墊板阻止了噴射混凝土覆蓋空洞，而改進的輪轂式錨桿墊(托)板中間至少有四處空間可以填充噴射混凝土，從而保證了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，由于噴射混凝土能完全覆蓋空洞，有效地防止錨桿端部附近圍巖的坍塌。廣泛用于鐵路隧道、煤礦、冶金、水利、國防等地下工程。
圖1為傳統錨桿墊板施工效果圖；圖2為本實用型施工效果圖；圖3為輪轂式錨桿墊(托)板俯視結構示意圖；圖4為圖3的I 一 I剖視結構示意圖。
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2、圖3、圖4所示，一種輪轂式錨桿墊(托)板裝置由輻條、內環、外環、錨桿、 螺母及墊圈組成，所述內環6、外環8之間與輻條7連接，所述內環6的內腔通過螺母及墊圈 10與錨桿9的一端連接，錨桿9另一端插入連接在圍巖4中。所述輻條的材質為Q235鋼材或鑄鐵。所述至少3根輻條兩端間隔分別連接在內環與外環上。所述的內環斷面為圓柱形，外環斷面為圓形或方形，輻條本體為楔形。所述單根錨桿抗拉力不小于150kN，材質為鋼板或鑄鐵。所述內環為內鋼環，其內鋼環直徑Φ為40mm 45 mm，壁厚為9mm鋼管，鋼管長為觀mm 32mm，材質為Q235鋼材或鑄鐵。[0026]所述外環為外鋼環，其外鋼環直徑為Φ 8mm Φ 12 mm鋼筋，材質為Q235鋼材或鑄鐵。綜上所述，本裝置有足夠大的空洞可以滿足噴射混凝土通過，實現將錨桿9端頭、 墊板與鋼筋網以及圍巖4、噴混凝土 2連接成為一體，噴混凝土 2通過混凝土噴射管1將混凝土噴射到圍巖4表面，噴射混凝土能完全覆蓋空洞3，有效地防止錨桿端部附近圍巖的坍塌。該裝置的制作既可以現場采取切割、焊接工藝，也可以采取鑄造的模式，其材質與傳統錨桿墊板相同，既可以為鋼材Q235 (鋼板、鋼管、鋼筋)也可以為鑄鐵。其成本與傳統相當， 但消除了傳統錨桿墊板所存在的質量、安全隱患。可分別采用現場焊接和工廠鑄造兩種工藝。第一種由6根輻條及內外鋼環組成，輻條2材質采用IOmm厚鋼板，內鋼環6采用 Φ42 X 9mm鋼管，外鋼環8采用Φ IOmm鋼筋，所有部件焊接連接，焊縫高度不小于IOmm ；第二種按照設計圖尺寸，整體鑄造。安裝同傳統錨桿墊板安裝相同。
權利要求1.一種輪轂式錨桿墊(托)板裝置，該錨桿墊(托)板裝置由輻條、內環、外環、錨桿、螺母及墊圈組成，其特征在于所述內環(6)、外環(8)之間與輻條(7)連接，所述內環(6)的內腔通過螺母及墊圈(10)與錨桿(9)的一端連接，錨桿(9)另一端插入連接在圍巖(4)中。
2.根據權利要求1所述的輪轂式錨桿墊(托)板裝置，其特征在于所述輻條(7)的材質為Q235鋼材或鑄鐵。
3.根據權利要求1所述的輪轂式錨桿墊(托)板裝置，其特征在于所述至少3根輻條(7) 兩端間隔分別連接在內環(6)與外環(8)上。
4.根據權利要求1所述的輪轂式錨桿墊(托)板裝置，其特征在于所述的內環斷面為圓柱形，外環斷面為圓形或方形，輻條本體為楔形。
5.根據權利要求1所述的輪轂式錨桿墊(托)板裝置，其特征在于所述單根錨桿抗拉力不小于150kN，材質為鋼板或鑄鐵。
6.根據權利要求1所述的輪轂式錨桿墊(托)板裝置，其特征在于所述內環為內鋼環， 其內鋼環直徑Φ為40mm 45 mm，壁厚為9mm鋼管，鋼管長為28 mm 32mm，材質為Q235 鋼材或鑄鐵。
7.根據權利要求1所述的輪轂式錨桿墊(托)板裝置，其特征在于所述外環為外鋼環， 其外鋼環直徑為Φ 8mm Φ 12 mm鋼筋，材質為Q235鋼材或鑄鐵。
專利摘要本實用新型公開了輪轂式錨桿墊(托)板裝置，該裝置由輻條、內環、外環、錨桿、螺母及墊圈組成，內環、外環之間與輻條連接，內環內腔通過螺母及墊圈與錨桿一端連接，錨桿另一端插入連接在圍巖中。具有結構簡單，使用方便，承載能力大，重量輕，通過輻條間的空隙，有效填充噴射混凝土，明顯改善隧道圍巖受力狀態；墊(托)板有效地與鋼筋網和噴射混凝土共同作用，增強托錨效果，托板受載后將力傳遞給錨桿桿體，增大錨桿剪錨力，充分發揮錨桿作用。特別是在軟弱圍巖中，噴射混凝土能完全覆蓋空洞，有效地防止錨桿端部附近圍巖坍塌。用錨桿+鋼筋網+噴射混凝土聯合支護，增強支護有效性。廣泛用于鐵路隧道、煤礦、冶金、水利、國防等地下工程。
文檔編號E21D11/10GK202031617SQ201120109600
公開日2011年11月9日 申請日期2011年4月14日 優先權日2011年4月14日
發明者劇仲林 申請人:中鐵十二局集團有限公司, 中鐵十二局集團第四工程有限公司