专利摘要

本实用新型属于锚杆支护技术领域，具体涉及一种大开孔纵向锚杆托梁支护装置，具体包括纵向托梁、系统锚杆和超前锚杆，所述纵向托梁的前部设置有大开孔蝶形锚杆孔，所述纵向托梁的后部设置有矩形锚杆孔，所述纵向托梁的中部设置有若干个大开孔蝶形锚杆孔，所述若干个系统锚杆分别贯穿设置在纵向托梁前部、中部的大开孔蝶形锚杆孔，所述若干个超前锚杆分别贯穿设置在纵向托梁后部的矩形锚杆孔。本实用新型所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置通过在隧道纵向方向设计托梁，将系统锚杆与超前锚杆实现了有效连接，保证了超前锚杆在隧道开挖完成后依然可以有效发挥作用，实现对围岩变形的控制，提高了隧道支护的安全性。

权利要求

1.一种大开孔纵向锚杆托梁支护装置，其特征在于：包括纵向托梁(1)、系统锚杆(2)和超前锚杆(3)，所述纵向托梁(1)的前部设置有若干个大开孔蝶形锚杆孔(4)，所述纵向托梁(1)的后部设置有若干个矩形锚杆孔(5)，所述纵向托梁(1)的中部设置有若干个大开孔蝶形锚杆孔(4)，若干个系统锚杆(2)分别贯穿设置在纵向托梁(1)前部、中部的大开孔蝶形锚杆孔(4)，若干个超前锚杆(3)分别贯穿设置在纵向托梁(1)后部的矩形锚杆孔(5)，所述系统锚杆(2)与纵向托梁(1)表面为垂直状态，所述超前锚杆(3)与纵向托梁(1)表面为非垂直状态。

2.根据权利要求1所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置，其特征在于：所述纵向托梁(1)为平钢带结构；所述大开孔蝶形锚杆孔(4)的蝶形区域为正方形拱起或圆环形拱起。

3.根据权利要求1所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置，其特征在于：所述系统锚杆(2)由第一左旋螺纹钢锚杆(21)和设置在第一左旋螺纹钢锚杆(21)一端的第一单面球形螺母(22)组成，所述第一左旋螺纹钢锚杆(21)和第一单面球形螺母(22)通过螺纹连接，所述第一左旋螺纹钢锚杆(21)的外径为18-24mm。

4.根据权利要求3所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置，其特征在于：所述系统锚杆(2)的外周设置有第一螺旋锚叶(23)。

5.根据权利要求4所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置，其特征在于：所述大开孔蝶形锚杆孔(4)的内径为第一左旋螺纹钢锚杆(21)外径的1.5倍。

6.根据权利要求1所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置，其特征在于：所述超前锚杆(3)由第二左旋螺纹钢锚杆(31)和设置在第二左旋螺纹钢锚杆(31)一端的第二单面球形螺母(32)组成，所述第二左旋螺纹钢锚杆(31)和第二单面球形螺母(32)通过螺纹连接，所述第二左旋螺纹钢锚杆(31)的外径为20-36mm。

7.根据权利要求1所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置，其特征在于：所述超前锚杆(3)由中空注浆锚杆和设置在中空注浆锚杆一端的第二单面球形螺母(32)组成，所述中空注浆锚杆和第二单面球形螺母(32)通过螺纹连接，所述中空注浆锚杆的外径为20-36mm。

8.根据权利要求6或7所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置，其特征在于：所述超前锚杆(3)的外周设置有第二螺旋锚叶(33)。

9.根据权利要求6或7所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置，其特征在于：所述矩形锚杆孔(5)的宽(L2)为第二左旋螺纹钢锚杆(31)或中空注浆锚杆外径的1.5倍。

10.根据权利要求1所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置，其特征在于：所述纵向托梁(1)的前部设置有一个大开孔蝶形锚杆孔(4)，所述纵向托梁(1)的后部设置有一个矩形锚杆孔(5)，所述纵向托梁(1)的中部设置有一个大开孔蝶形锚杆孔(4)，两个系统锚杆(2)分别贯穿设置在纵向托梁(1)前部、中部的大开孔蝶形锚杆孔(4)，一个超前锚杆(3)贯穿设置在纵向托梁(1)后部的矩形锚杆孔(5)，所述大开孔蝶形锚杆孔(4)的蝶形区域为圆环形拱起，所述圆环形拱起的外径(D1)为100mm，所述大开孔蝶形锚杆孔(4)的孔内径(d1)为35mm，所述矩形锚杆孔(5)的长(L1)为100mm、宽(L2)为50mm，所述两个系统锚杆(2)之间间距为50cm，所述系统锚杆(2)与超前锚杆(3)之间间距为30cm，所述纵向托梁(1)总长为100cm。

说明书

技术领域

本实用新型属于锚杆支护技术领域，具体涉及一种大开孔纵向锚杆托梁支护装置。

背景技术

在软岩破碎岩层进行隧道施工时，往往会在开挖前采用超前锚杆进行预支护加固用以保证施工开挖阶段围岩硐室的安全。当隧道完成正常的掘进之后，需要安设系统锚杆，此时巷道围岩的荷载主要由系统锚杆承受，按照常规理解超前锚杆虽然在巷道完成掘进后就已不在承担主要受力作用，但实际上超前锚杆由于设计直径、长度较大，所具有的的锚固能力也较强。另外，值得关注的是传统的锚杆托梁为横向安放，系统锚杆雨托梁之间采用刚性连接，无法实现超前锚杆与系统锚杆的有效安装。如何将后安放的系统锚杆与先安放的超前锚杆结合，从而实现对围岩变形的有效控制成为研究热点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大开孔纵向锚杆托梁支护装置，能够将后安放的系统锚杆与先安放的超前锚杆结合，从而实现对围岩变形的有效控制。

本实用新型的实现过程如下：

一种大开孔纵向锚杆托梁支护装置，包括纵向托梁、系统锚杆和超前锚杆，所述纵向托梁的前部设置有若干个大开孔蝶形锚杆孔，所述纵向托梁的后部设置有若干个矩形锚杆孔，所述纵向托梁的中部设置有若干个大开孔蝶形锚杆孔，所述若干个系统锚杆分别贯穿设置在纵向托梁前部、中部的大开孔蝶形锚杆孔，所述若干个超前锚杆分别贯穿设置在纵向托梁后部的矩形锚杆孔，所述系统锚杆与纵向托梁表面为垂直状态，所述超前锚杆与纵向托梁表面为非垂直状态。

进一步，所述纵向托梁为平钢带结构；所述大开孔蝶形锚杆孔的蝶形区域为正方形拱起或圆环形拱起。

进一步，所述系统锚杆由第一左旋螺纹钢锚杆和设置在第一左旋螺纹钢锚杆一端的第一单面球形螺母组成，所述第一左旋螺纹钢锚杆和第一单面球形螺母通过螺纹连接，所述第一左旋螺纹钢锚杆的外径为18-24mm。

进一步，所述系统锚杆的外周设置有第一螺旋锚叶。

进一步，所述大开孔蝶形锚杆孔的内径为第一左旋螺纹钢锚杆外径的1.5倍。

进一步，所述超前锚杆由第二左旋螺纹钢锚杆和设置在第二左旋螺纹钢锚杆一端的第二单面球形螺母组成，所述第二左旋螺纹钢锚杆和第二单面球形螺母通过螺纹连接，所述第二左旋螺纹钢锚杆的外径为20-36mm。

进一步，所述超前锚杆由中空注浆锚杆和设置在中空注浆锚杆一端的第二单面球形螺母组成，所述中空注浆锚杆和第二单面球形螺母通过螺纹连接，所述中空注浆锚杆的外径为20-36mm。

进一步，所述超前锚杆的外周设置有第二螺旋锚叶。

进一步，所述矩形锚杆孔的宽L2为第二左旋螺纹钢锚杆或中空注浆锚杆外径的1.5倍。

进一步，所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置，具体包括纵向托梁、系统锚杆和超前锚杆，所述纵向托梁的前部设置有一个大开孔蝶形锚杆孔，所述纵向托梁的后部设置有一个矩形锚杆孔，所述纵向托梁的中部设置有一个大开孔蝶形锚杆孔，所述两个系统锚杆分别贯穿设置在纵向托梁前部、中部的大开孔蝶形锚杆孔，所述一个超前锚杆贯穿设置在纵向托梁后部的矩形锚杆孔，所述系统锚杆与纵向托梁表面为垂直状态，所述超前锚杆与纵向托梁表面为非垂直状态，所述大开孔蝶形锚杆孔的蝶形区域为圆环形拱起，所述圆环形拱起的外径D1为100mm，所述大开孔蝶形锚杆孔的孔内径d1为35mm，所述矩形锚杆孔的长L1为100mm、宽L2为50mm，所述两个系统锚杆之间间距为50cm，所述系统锚杆与超前锚杆之间间距为30cm，所述纵向托梁总长为100cm。

本实用新型的积极效果：

(1)本实用新型所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置实现超前锚杆与系统锚杆的连接，具体是通过在隧道纵向方向设计托梁，将系统锚杆与超前锚杆实现了有效连接，保证了超前锚杆在隧道开挖完成后依然可以有效发挥作用，实现对围岩变形的控制，提高了隧道支护的安全性。

(2)本实用新型所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置实现了超前锚杆与系统锚杆的安装适应性，具体是超前锚杆与系统锚杆最大的区别在于安设角度的不同，传统横向托梁采用简单的刚性连接，无法实现超前锚杆与系统锚杆的有效安装。针对系统锚杆与超前锚杆不同的变形趋势，采用大开孔的蝶形锚杆孔与矩形锚杆孔的设计，使得超前锚杆与系统锚杆都可以以一个与自身位置相匹配的角度安装，实现超前锚杆与系统锚杆的有效安装。

(3)本实用新型所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置实现了超前锚杆与系统锚杆的变形持续协调，具体是在隧道完成支护安设后，传统的锚杆与托盘由于安装角度的固定，无法随围岩持续变形而发挥有效支护承载，大开孔纵向托梁由于特殊的锚杆孔设计，实现了支护系统随巷道围岩变形而协调变形的作用，持续发挥承载作用。同时超前锚杆与系统锚杆由于托梁的连接，变成了类桁架结构，确保了支护体系变形协调性。

(4)本实用新型所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置实现了支护体系整体的安全与稳定，具体是传统的锚杆托梁连接均以隧道断面横向连接为主，均以隧道某一断面横向顶板受力为主，一般适用与矩形隧道断面形式。本实用新型实现了将隧道锚杆以纵向方向连接，不论隧道断面形式均可实现隧道锚杆的连接；同时将超前锚杆引入支护装置，增强了支护体系的整体安全稳定性。

(5)本实用新型所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置放入施工安装快速便捷。

附图说明

图1为本实用新型所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置的结构示意图；

图2为本实用新型所述纵向托梁的结构示意图；

图3为本实用新型所述纵向托梁的局部剖面图；

图中，1纵向托梁，2系统锚杆，3超前锚杆，4大开孔蝶形锚杆孔，5矩形锚杆孔，21第一左旋螺纹钢锚杆，22第一单面球形螺母，23第一螺旋锚叶，31第二左旋螺纹钢锚杆，32第二单面球形螺母，33第二螺旋锚叶，D1大开孔蝶形锚杆孔的圆环形拱起的外径，d1大开孔蝶形锚杆孔的孔内径，L1矩形锚杆孔的长，L2矩形锚杆孔的宽。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步说明。

为了能够将后安放的系统锚杆与先安放的超前锚杆结合，从而实现对围岩变形的有效控制，本实用新型提供一种大开孔纵向锚杆托梁支护装置，能将系统锚杆2与超前锚杆3实现有效的连接，使得超前锚杆3依然可以发挥承载作用，实现对围岩变形的有效控制。

实施例1

本实施例所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置，见图1，包括纵向托梁1、系统锚杆2和超前锚杆3，所述纵向托梁1的前部设置有一个大开孔蝶形锚杆孔4，所述纵向托梁1的后部设置有一个矩形锚杆孔5，所述纵向托梁1的中部设置有一个大开孔蝶形锚杆孔4，见图2，所述两个系统锚杆2分别贯穿设置在纵向托梁1前部、中部的大开孔蝶形锚杆孔4，所述一个超前锚杆3贯穿设置在纵向托梁1后部的矩形锚杆孔5，所述系统锚杆2与纵向托梁1表面为垂直状态，所述超前锚杆3与纵向托梁1表面为非垂直状态，所述大开孔蝶形锚杆孔4的蝶形区域为圆环形拱起，见图3，所述圆环形拱起的外径(D1)为100mm，所述大开孔蝶形锚杆孔4的孔内径(d1)为35mm，所述矩形锚杆孔5的长(L1)为100mm、宽(L2)为50mm，所述两个系统锚杆2之间间距为50cm，所述系统锚杆2与超前锚杆3之间间距为30cm，所述纵向托梁1总长为100cm。所述系统锚杆2由第一左旋螺纹钢锚杆21和设置在第一左旋螺纹钢锚杆21一端的第一单面球形螺母22组成，所述第一左旋螺纹钢锚杆21和第一单面球形螺母22通过螺纹连接，所述第一左旋螺纹钢锚杆21的外径为23.3mm。所述系统锚杆2的外周设置有第一螺旋锚叶23。所述超前锚杆3由第二左旋螺纹钢锚杆31和设置在第二左旋螺纹钢锚杆31一端的第二单面球形螺母32组成，所述第二左旋螺纹钢锚杆31和第二单面球形螺母32通过螺纹连接，所述第二左旋螺纹钢锚杆31的外径为33.3mm。所述矩形锚杆孔5的宽(L2)为第二左旋螺纹钢锚杆31或中空注浆锚杆外径的1.5倍。所述超前锚杆3的外周设置有第二螺旋锚叶33。

实施例2

本实施例所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置，包括纵向托梁1、系统锚杆2和超前锚杆3，所述纵向托梁1为平钢带结构，所述纵向托梁1的前部设置有若干个大开孔蝶形锚杆孔4，所述纵向托梁1的后部设置有若干个矩形锚杆孔5，所述纵向托梁1的中部设置有若干个大开孔蝶形锚杆孔4，所述若干个系统锚杆2分别贯穿设置在纵向托梁1前部、中部的大开孔蝶形锚杆孔4，所述大开孔蝶形锚杆孔4的蝶形区域为正方形拱起或圆环形拱起，所述若干个超前锚杆3分别贯穿设置在纵向托梁1后部的矩形锚杆孔5，所述系统锚杆2与纵向托梁1表面为垂直状态，所述超前锚杆3与纵向托梁1表面为非垂直状态。

实施例3

本实施例所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置，包括纵向托梁1、系统锚杆2和超前锚杆3，所述纵向托梁1为平钢带结构，所述纵向托梁1的前部设置有若干个大开孔蝶形锚杆孔4，所述纵向托梁1的后部设置有若干个矩形锚杆孔5，所述纵向托梁1的中部设置有若干个大开孔蝶形锚杆孔4，所述若干个系统锚杆2分别贯穿设置在纵向托梁1前部、中部的大开孔蝶形锚杆孔4，所述大开孔蝶形锚杆孔4的蝶形区域为正方形拱起或圆环形拱起，所述若干个超前锚杆3分别贯穿设置在纵向托梁1后部的矩形锚杆孔5，所述系统锚杆2与纵向托梁1表面为垂直状态，所述超前锚杆3与纵向托梁1表面为非垂直状态。所述系统锚杆2由第一左旋螺纹钢锚杆21和设置在第一左旋螺纹钢锚杆21一端的第一单面球形螺母22组成，所述第一左旋螺纹钢锚杆21和第一单面球形螺母22通过螺纹连接，所述第一左旋螺纹钢锚杆21的外径为18-24mm。所述大开孔蝶形锚杆孔4的内径为第一左旋螺纹钢锚杆21外径的1.5倍。所述超前锚杆3由第二左旋螺纹钢锚杆31和设置在第二左旋螺纹钢锚杆31一端的第二单面球形螺母32组成，所述第二左旋螺纹钢锚杆31和第二单面球形螺母32通过螺纹连接，所述第二左旋螺纹钢锚杆31的外径为20-36mm。所述矩形锚杆孔5的宽(L2)为第二左旋螺纹钢锚杆31或中空注浆锚杆外径的1.5倍。

实施例4

本实施例所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置，包括纵向托梁1、系统锚杆2和超前锚杆3，所述纵向托梁1为平钢带结构，所述纵向托梁1的前部设置有若干个大开孔蝶形锚杆孔4，所述纵向托梁1的后部设置有若干个矩形锚杆孔5，所述纵向托梁1的中部设置有若干个大开孔蝶形锚杆孔4，所述若干个系统锚杆2分别贯穿设置在纵向托梁1前部、中部的大开孔蝶形锚杆孔4，所述大开孔蝶形锚杆孔4的蝶形区域为正方形拱起或圆环形拱起，所述若干个超前锚杆3分别贯穿设置在纵向托梁1后部的矩形锚杆孔5，所述系统锚杆2与纵向托梁1表面为垂直状态，所述超前锚杆3与纵向托梁1表面为非垂直状态。所述系统锚杆2由第一左旋螺纹钢锚杆21和设置在第一左旋螺纹钢锚杆21一端的第一单面球形螺母22组成，所述第一左旋螺纹钢锚杆21和第一单面球形螺母22通过螺纹连接，所述第一左旋螺纹钢锚杆21的外径为18-24mm。所述大开孔蝶形锚杆孔4的内径为第一左旋螺纹钢锚杆21外径的1.5倍。所述超前锚杆3由中空注浆锚杆和设置在中空注浆锚杆一端的第二单面球形螺母32组成，所述中空注浆锚杆和第二单面球形螺母32通过螺纹连接，所述中空注浆锚杆的外径为20-36mm。所述矩形锚杆孔5的宽(L2)为第二左旋螺纹钢锚杆31或中空注浆锚杆外径的1.5倍。

实施例5

本实施例所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置，包括纵向托梁1、系统锚杆2和超前锚杆3，所述纵向托梁1为平钢带结构，所述纵向托梁1的前部设置有若干个大开孔蝶形锚杆孔4，所述纵向托梁1的后部设置有若干个矩形锚杆孔5，所述纵向托梁1的中部设置有若干个大开孔蝶形锚杆孔4，所述若干个系统锚杆2分别贯穿设置在纵向托梁1前部、中部的大开孔蝶形锚杆孔4，所述大开孔蝶形锚杆孔4的蝶形区域为正方形拱起或圆环形拱起，所述若干个超前锚杆3分别贯穿设置在纵向托梁1后部的矩形锚杆孔5，所述系统锚杆2与纵向托梁1表面为垂直状态，所述超前锚杆3与纵向托梁1表面为非垂直状态。所述系统锚杆2由第一左旋螺纹钢锚杆21和设置在第一左旋螺纹钢锚杆21一端的第一单面球形螺母22组成，所述第一左旋螺纹钢锚杆21和第一单面球形螺母22通过螺纹连接，所述第一左旋螺纹钢锚杆21的外径为18-24mm。所述大开孔蝶形锚杆孔4的内径为第一左旋螺纹钢锚杆21外径的1.5倍，所述系统锚杆2的外周设置有第一螺旋锚叶23。所述超前锚杆3由第二左旋螺纹钢锚杆31和设置在第二左旋螺纹钢锚杆31一端的第二单面球形螺母32组成，所述第二左旋螺纹钢锚杆31和第二单面球形螺母32通过螺纹连接，所述第二左旋螺纹钢锚杆31的外径为20-36mm。所述矩形锚杆孔5的宽(L2)为第二左旋螺纹钢锚杆31或中空注浆锚杆外径的1.5倍。所述超前锚杆3的外周设置有第二螺旋锚叶33。

本实用新型所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置的工作原理：在已经开挖好的隧道围岩体内打用于安放系统锚杆2的孔，安设系统锚杆2，然后安装纵向托梁1，所述纵向托梁1上的大开孔蝶形锚杆孔4内安装有已经安设的系统锚杆2，所述系统锚杆2贯穿纵向托梁1上的大开孔蝶形锚杆孔4，并与第一单面球形螺母22通过螺纹连接，随后向未开挖围岩内打设超前锚杆3，并将超前锚杆3的一端贯穿纵向托梁1上的矩形锚杆孔5，并与第二单面球形螺母32通过螺纹连接，之后进行下一段隧道围岩开挖，如此循环。本实用新型所述大开孔纵向锚杆托梁支护装置的设计实现了系统锚杆之间排距不超过1m，超前锚杆之前水平投影长度不超过1m，施工便捷安全。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作出的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施仅限于这些说明。对于本实用新型所属领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干简单推演或替换，都应该视为属于本实用新型的保护范围。

一种大开孔纵向锚杆托梁支护装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。