一种锚固体系及地下工程施工方法技术

本发明专利技术涉及地下硐室施工支护领域，具体涉及一种锚固体系及地下工程施工方法。该地下施工方法采用一种锚固体系，该锚固体系包括用于即时支护的第一锚固体系，和用于后期加强支护的第二锚固体系，第一锚固体系包括第一锚具和多孔垫板，第二锚固体系包括在第一锚固体系的基础上增设的第二锚具；相邻的多孔垫板局部交叠，第一锚具和第二锚具分别对应多孔垫板上的开孔且交错设置，第一锚具伸入岩体的长度小于第二锚具。本发明专利技术的锚固体系适用于分部开挖过程中第一分部施做空间受限的情况，其不容易失效，锚固体系衔接性好，支护力渐次递增；施工方法的开挖工作面、初期支护面和后期支护面循序推进，能够保证场地安全，缩短开挖时间，加快施工进度。

【技术实现步骤摘要】
一种锚固体系及地下工程施工方法
本专利技术涉及地下硐室施工支护领域，具体而言，涉及一种锚固体系及地下工程施工方法。
技术介绍
在高地应力及软弱破碎围岩条件下，地下硐室开挖后，围岩变形快且变形量大，若立即采用锚杆或锚索支护，极易受大变形影响导致锚固体系的失效，而且锚杆或锚索支护施工所需时间长，难以即时支护围岩，影响继续开挖，施工进度慢。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种锚固体系，用于解决现有技术中高地应力及软弱围岩条件下，锚固体系容易失效，支护所需时间长，开挖间隙时间长，施工进度慢的问题。本专利技术的另一目的在于提供一种地下工程施工方法，采用上述的锚固体系，保证高地应力及软弱围岩条件下，保证施工场地安全，缩短开挖断面的间隙时间，加快施工进度。本专利技术的实施例是这样实现的：本专利技术实施例提供一种锚固体系，其包括用于即时支护的第一锚固体系，和用于后期加强支护的第二锚固体系，所述第一锚固体系包括第一锚具和多孔垫板，所述第二锚固体系包括在第一锚固体系的基础上增设的第二锚具；相邻的所述多孔垫板局部交叠，所述第一锚具和所述第二锚具分别对应所述多孔垫板上的开孔且交错设置，所述第一锚具伸入岩体的长度小于所述第二锚具。本锚固体系包括第一锚固体系和第二锚固体系，在断面开挖后立即在断面围岩打入第一锚具，并使用多孔垫板设置于第一锚具与岩体之间，利用交叠的多孔垫板将多个第一锚具整合为一体，打入少量的锚具就形成锚固能力更强的体系，并且在设置第一锚固体系时可以对第一锚具施加一定预应力，以提升围岩的承载能力，加快即时支护的速度和支护强度，从而保护施工场地安全，缩短开挖的间隙时间，方便继续进行断面开挖，加快施工进度；待岩体内压释放、岩体变形稳定后，再对围岩进行加强支护，将第二锚具从对应的第二开孔打入岩体，第二锚具的长度大于第一锚具的长度，第二锚具进一步深入岩层，与第一锚固体系整合为一体形成兼顾深层锚固和浅层锚固的第二锚固体系，对已经释放了内压趋于稳定的围岩加强支护，起到稳固岩体、防治后期变形的作用。本专利技术通过设置第一锚固体系和第二锚固体系，使单根锚具通过垫板结合形成联动锚固系统，解决现有技术中高地应力及软弱围岩条件下，锚固体系容易失效，支护所需时间长，开挖间隙时间长，施工进度慢的问题。在本专利技术的一种实施例中，为了适当提高第一锚固体系的锚固力，进一步地，所述多孔垫板交叠部位的开孔对齐。在本专利技术的一种实施例中，进一步地，所述多孔垫板贴近岩体的一面设置有凹槽、背离岩体的一面对应设置有凸条，相邻的所述多孔垫板的交叠部位的凸条与所述凹槽配合，从而限制相邻的所述多孔垫板相对滑移。在本专利技术的一种实施例中，进一步地，所述多孔垫板呈条形，所述开孔包括间隔设置的第一开孔和第二开孔，所述第一锚具对应设置于所述第一开孔，所述第二锚具对应设置于所述第二开孔，所述第一开孔和所述第二开孔沿所述多孔垫板的长向呈一字间隔排列。在本专利技术的一种实施例中，进一步地，所述第一开孔比所述第二开孔的数量多一个，所述第一开孔位于条形的所述多孔垫板的两端，相邻的所述多孔垫板的端头交叠且所述第一开孔对齐。在本专利技术的一种实施例中，进一步地，所述第一锚具包括让压锚杆，所述第二锚具包括锚索。在本专利技术的一种实施例中，进一步地，所述第一锚具、所述第二锚具与所述多孔垫板之间分别设置有用于防止滑移的垫箍，所述第一锚具和所述第二锚具上设有用于容纳所述垫箍的环形槽，所述垫箍为开口环，开口部位两边沿圆周分别设置双耳和单耳，所述单耳能够沿所述双耳滑动从而改变所述垫箍的直径。在本专利技术的一种实施例中，进一步地，所述多孔垫板包括L形，L形的所述多孔垫板与断面的岩壁、岩顶贴合，L形的所述垫板的转折处两边分别设置开孔。在本专利技术的一种实施例中，进一步地，所述第一锚固体系还包括设置于岩体与所述多孔垫板之间的第一混凝土层，所述第二锚固体系还包括固定于所述第一锚具和所述第二锚具之间的钢筋网，所述钢筋网表面设置有第二混凝土层，所述第二混凝土层为纤维混凝土。一种地下工程施工方法，其包括沿开挖方向依次循序推进的开挖工作面、初期支护面和后期支护面，所述开挖工作面开挖出的断面采用上述的第一锚固体系即时支护，待断面围岩稳定后采用上述的第二锚固体系加强支护。本专利技术提供的地下工程施工方法通过设置沿开挖方向依次循序推进的开挖工作面、初期支护面和后期支护面来保证施工场地安全、缩短开挖间隙时间。通过设置具有第一锚固体系的初期支护面、及具有第二锚固体系的后期支护面，第一锚固体系在开挖后进行即时支护，保证施工场地安全情况下，缩短开挖间隙时间，继续开挖断面，第二锚固体系在围岩稳定后起到加固、防治效果，开挖工作面、初期支护面和后期支护面，这三个工作面沿开挖方向循序推进，能够在高地应力及软弱围岩条件下保证施工场地安全，缩短开挖断面的间隙时间，加快施工进度。本专利技术的有益效果包括：本专利技术提供的锚固体系适用于分部开挖过程中第一分部施做空间受限的情况，使单根锚具通过垫板结合形成联动锚固系统，解决现有技术中高地应力及软弱围岩条件下，锚固体系容易失效，支护所需时间长，开挖间隙时间长，施工进度慢的问题。本专利技术提供的地下工程施工方法，通过设置具有第一锚固体系的初期支护面、及具有第二锚固体系的后期支护面，第一锚固体系在开挖后进行即时支护，保证施工场地安全情况下，缩短开挖间隙时间，继续开挖断面，第二锚固体系在围岩稳定后起到加固、防治效果，开挖工作面、初期支护面和后期支护面，这三个工作面沿开挖方向循序推进，渐次增加支护力，锚固体系衔接性好，能够在高地应力及软弱围岩条件下保证施工场地安全，缩短开挖断面的间隙时间，加快施工进度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的施工工作面的结构示意图。图2为本专利技术实施例提供的锚固体系的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的多孔垫板的布置图；图4为图3中多孔垫板的A-A剖面图；图5为本专利技术实施例提供的多孔垫板的一种安装方式示意图；图6为本专利技术实施例提供的多孔垫板的另一种安装方式示意图；图7为本专利技术实施例提供的多孔垫板的又一安装方式示意图；图8为本专利技术实施例提供的垫箍的结构示意图；图9为图8中垫箍的B-B剖面图；图标：1-开挖工作面；2-第一混凝土层；3-多孔垫板；4-第一锚具；5-第二锚具；6-第二混凝土层；7-垫箍；71-双耳；72-单耳；8-初期支护面；9-后期支护面。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锚固体系，其特征在于：包括用于即时支护的第一锚固体系，和用于后期加强支护的第二锚固体系，所述第一锚固体系包括第一锚具和多孔垫板，所述第二锚固体系包括在第一锚固体系的基础上增设的第二锚具；相邻的所述多孔垫板局部交叠，所述第一锚具和所述第二锚具分别对应所述多孔垫板上的开孔且交错设置，所述第一锚具伸入岩体的长度小于所述第二锚具。

【技术特征摘要】
1.一种锚固体系，其特征在于：包括用于即时支护的第一锚固体系，和用于后期加强支护的第二锚固体系，所述第一锚固体系包括第一锚具和多孔垫板，所述第二锚固体系包括在第一锚固体系的基础上增设的第二锚具；相邻的所述多孔垫板局部交叠，所述第一锚具和所述第二锚具分别对应所述多孔垫板上的开孔且交错设置，所述第一锚具伸入岩体的长度小于所述第二锚具。2.根据权利要求1所述的一种锚固体系，其特征在于：所述多孔垫板交叠部位的开孔对齐。3.根据权利要求1所述的一种锚固体系，其特征在于：所述多孔垫板贴近岩体的一面设置有凹槽、背离岩体的一面对应设置有凸条，相邻的所述多孔垫板的交叠部位的凸条与所述凹槽配合，从而限制相邻的所述多孔垫板相对滑移。4.根据权利要求1所述的一种锚固体系，其特征在于：所述多孔垫板呈条形，所述开孔包括间隔设置的第一开孔和第二开孔，所述第一锚具对应设置于所述第一开孔，所述第二锚具对应设置于所述第二开孔，所述第一开孔和所述第二开孔沿所述多孔垫板的长向呈一字间隔排列。5.根据权利要求4所述的一种锚固体系，其特征在于：所述第一开孔比所述第二开孔的数量多一个，所述第一开孔位于条形的所述多孔垫板的两端，相邻的所述多孔垫板的端头交叠且所述第一开孔对齐...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪波，郭新新，王勇，项小珍，徐建强，
申请(专利权)人：杭州图强工程材料有限公司，杭州丰强工程设计咨询研究院有限公司，西南交通大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33