1.本发明属于隧道施工技术领域，涉及隧道的初期支护施工，具体涉及一种用于隧道初期支护钢拱架的锁脚锚杆定位装置。
背景技术：
2.采用新奥法施工山区隧道时，隧道开挖成形后需要采用内外两层衬砌进行支护，其中外层衬砌即初期支护主要是通过钢拱架、钢筋网片及喷射混凝土对隧道围岩提供支撑。初期支护的钢拱架安装时，为保证钢拱架稳定，需要将钢拱架的拱脚采用锁脚锚杆进行固定。锁脚锚杆一端与钢拱架的拱脚锁定，另一端插入到隧道岩体内一定深度。钢拱架受力后，锁脚锚杆与钢拱架共同受力，并将部分受力传递至围岩内部，因此锁脚锚杆的安装是施工质量控制的重点。
3.锁脚锚杆安装时，需要在围岩上钻设锚孔，锚孔向围岩内斜下方有一定倾角，该倾角是根据锁脚锚杆的受力结构预先设定的，一般在30
°?
45
°
。但在钻孔施工时，工人手持钻机，钻孔角度完全由人工控制，钻孔角度精度不易控制，甚至为方便施工，经常将锚孔钻设成平角，使得钢拱架在初期支护结构中的受力能力大大减弱，经常出现因锁脚锚杆角度不符合设计要求而导致的拱顶下沉、初支开裂等质量问题。
技术实现要素：
4.本发明的目的是针对上述问题，提供一种隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆定位装置，消除锚孔钻孔时的人为因素影响，保证锁脚锚杆安装精度。
5.本发明的技术方案如下：
6.一种隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆定位装置，所述钢拱架采用工字钢制作，其特征在于：包括两前挡板、两导管和两后挡板，两前挡板间通过活页转动连接，两导管的前端分别贯穿两前挡板并与两前挡板焊接，两导管平行设置且间距等于或大于钢拱架的工字钢翼缘板宽度，导管的轴心与前挡板的板面间有一定夹角，且该夹角与锁脚锚杆的设计安装角度一致；两导管后端分别贯穿两后挡板并与后挡板焊接，两后挡板与两前挡板平行，两后挡板间有一定间距且该间距小于钢拱架的工字钢翼缘板宽度；两前挡板与两后挡板所在平面的垂直距离大于钢拱架的厚度，两前挡板的外侧板面上对称焊接两螺母，两螺母的间距小于钢拱架的工字钢翼缘板宽度，两螺母分别螺接一贯穿前挡板的紧固螺栓。
7.本发明固定在钢拱架的拱脚上，并采用导管对钻机的钻杆提供导向，导管的倾角根据锁脚锚杆的安装角度预先设定，因此能保证钻孔角度符合设计要求，保证锁脚锚杆的安装精度。
附图说明
8.图1是本发明的前视结构示意图；
9.图2是本发明的后视结构示意图；
10.图3是本发明的侧视结构示意图；
11.图4是本发明的俯视结构示意图。
具体实施方式
12.如图1、图2、图3、图4所示，钢拱架1采用工字钢制作。钢拱架的锁脚锚杆定位装置包括两前挡板2、两导管3和两后挡板4，两前挡板2间通过活页5转动连接，两导管3的前端分别贯穿两前挡板2并与两前挡板焊接，两导管3平行设置且间距等于或大于钢拱架1的工字钢翼缘板宽度，导管3的轴心与前挡板2的板面间有一定夹角，且该夹角与锁脚锚杆的设计安装角度一致；两导管3后端分别贯穿两后挡板4并与后挡板焊接，两后挡板与两前挡板平行，两后挡板间有一定间距且该间距小于钢拱架的工字钢翼缘板宽度；两前挡板与两后挡板所在平面的垂直距离大于钢拱架的厚度，两前挡板2的外侧板面上对称焊接两螺母6，两螺母的间距小于钢拱架的工字钢翼缘板的宽度，两螺母分别螺接一贯穿前挡板的紧固螺栓7。
13.上述结构，两前挡板可对折，使两后挡板的间距变大，便于在钢拱架上安装。钻孔施工时，钻杆穿过导管，可对钻杆导向及定位。
14.本发明具体实施时，为加固前挡板和后挡板的结构，可在两前挡板与两后挡板间分别焊接一块或两块加劲板8，所述加劲板同时与导管焊接。
15.锚孔直径一般为38～42mm，本发明具体实施时，导管可采用φ60mm钢管制作，钻孔时钻头可顺利通过导管，并避免钻杆与导管碰撞。前挡板和后挡板均采用6mm厚钢板，合页采用工业合页，安装在两前挡板外侧板面上，合页两侧分别与两前挡板通过螺丝连接固定。紧固螺栓后端可焊接一环形手柄，方便转动。
16.本发明在使用时，在钢拱架安装到位后，根据锁脚锚杆的安装位置，将两前挡板2扣在钢拱架1工字钢朝向隧道内一侧的翼缘板上，将两后挡板扣4在钢拱架工字钢朝向围岩一侧的翼缘板两侧，两导管位3于钢拱架两侧，转动两前挡板上的紧固螺栓7顶紧工字钢翼缘板，使两后挡板4与工字钢翼缘板卡紧，从而使本装置与钢拱架固定。钻孔施工时，将钻杆穿过导管，即可在围岩上钻出符合设计角度要求的锚孔。钻孔完成后，将本定位装置取下，将两锚杆前端分别插入钢拱架两侧的锚孔中，注浆加固后，将锚杆后端与钢拱架锁定。
技术特征：
1.一种隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆定位装置，所述钢拱架采用工字钢制作，其特征在于：包括两前挡板、两导管和两后挡板，两前挡板间通过活页转动连接，两导管的前端分别贯穿两前挡板并与两前挡板焊接，两导管平行设置且间距等于或大于钢拱架的工字钢翼缘板宽度，导管的轴心与前挡板的板面间有一定夹角，且该夹角与锁脚锚杆的设计安装角度一致；两导管后端分别贯穿两后挡板并与后挡板焊接，两后挡板与两前挡板平行，两后挡板间有一定间距且该间距小于钢拱架的工字钢翼缘板宽度；两前挡板与两后挡板所在平面的垂直距离大于钢拱架的厚度，两前挡板的外侧板面上对称焊接两螺母，两螺母的间距小于钢拱架的工字钢翼缘板宽度，两螺母分别螺接一贯穿前挡板的紧固螺栓。2.根据权利要求1所述的隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆定位装置，其特征在于：两前挡板分别与两后挡板间焊接一块或两块加劲板，所述加劲板同时与所述导管焊接。
技术总结
本发明涉及一种隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆定位装置，包括两前挡板、两导管和两后挡板，两前挡板间通过活页转动连接，两导管的前端分别贯穿两前挡板并与两前挡板焊接，导管的轴心与前挡板的板面间有与锁脚锚杆的设计安装角度一致的夹角；两导管后端分别贯穿两后挡板并与后挡板焊接，两后挡板与两前挡板平行，两后挡板间有一定间距；两前挡板的外侧板面上对称焊接两螺母，两螺母分别螺接一贯穿前挡板的紧固螺栓。本发明固定在钢拱架的拱脚上，通过导管对钻机的钻杆提供导向，能保证钻孔角度符合设计要求，从而保证锁脚锚杆的安装精度。从而保证锁脚锚杆的安装精度。从而保证锁脚锚杆的安装精度。
技术研发人员：刘小冬 杨海锋 王爱爱 梁杰 田卫华 徐英淋 王志雄 李龙祥
受保护的技术使用者：中交第四公路工程局有限公司
技术研发日：2022.04.08
技术公布日：2022/7/5
声明：
“隧道初期支护钢拱架锁脚锚杆定位装置的制作方法” 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：北方有色网
来源：中交第四公路工程局有限公司
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