一种用于隧道衬砌加固的W型钢带锚杆组合整体支护构造[实用新型专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201820686316.4
(22)申请日 2018.05.09
(73)专利权人 山西交科桥梁隧道加固维护工程
有限公司
地址 030006 山西省太原市学府街79号
专利权人 晋城高速公路有限责任公司
(72)发明人 牟开　王玲霞　冯银富　王成军　
郭殿军　吕船　原国华　王晋璧　
刘涛　何广宝　
(74)专利代理机构 北京太兆天元知识产权代理
有限责任公司 11108
代理人 张洪年
(51)Int.Cl.
E21D 20/02(2006.01)
E21D 11/28(2006.01)
E21D 11/15(2006.01)
(54)实用新型名称一种用于隧道衬砌加固的W型钢带锚杆组合整体支护构造(57)摘要本实用新型公开了一种用于隧道衬砌加固的W型钢带锚杆组合整体支护构造，包括自进式锚杆，注浆层，锚栓，W型钢带，纵向连接钢板；其中，所述自进式锚杆位于W型钢带下层，沿W型钢带以隧道环形截面内放射状植入的方式嵌入注浆层，注浆层上设置有锚栓孔；所述W型钢带和纵向连接钢板位于注浆层外，通过衬砌表面或W型钢带内的黏胶层和锚栓将所述W型钢带和纵向连接钢板固定。

本实用新型利用W型钢带+锚杆整体支护构造，代替了传统的隧道衬砌补强方法，将单独作用的锚杆连接起来共同作用，有效地控制了衬砌的变形量，提高了衬砌的抗拉变形能力和承载力，而且又不破坏衬砌整体结构，显著提高
了隧道的安全程度。

权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 208089328 U 2018.11.13
C N 208089328
U
1.一种用于隧道衬砌加固的W型钢带锚杆组合整体支护构造，其特征在于，自进式锚杆，注浆层，锚栓，W型钢带，纵向连接钢板；其中，所述自进式锚杆位于W型钢带下层，沿W型钢带以隧道环形截面内放射状植入的方式嵌入注浆层，注浆层上设置有锚栓孔；所述W型钢带和纵向连接钢板位于注浆层外，所述W型钢带和纵向连接钢板上的锚栓孔与注浆层上的锚栓孔对应；通过衬砌表面或W型钢带内的黏胶层和锚栓将所述W型钢带和纵向连接钢板固定。

2.根据权利要求1所述的用于隧道衬砌加固的W型钢带锚杆组合整体支护构造，其特征在于，所述W型钢带和纵向连接钢板边缘还设置有防腐密封边。

3.根据权利要求2所述的用于隧道衬砌加固的W型钢带锚杆组合整体支护构造，其特征在于，所述自进式锚杆均匀布置于隧道环形截面内。

4.根据权利要求3所述的用于隧道衬砌加固的W型钢带锚杆组合整体支护构造，其特征在于，两环W型钢带之间的纵向布置间距D2至少为1m。

5.根据权利要求4所述的用于隧道衬砌加固的W型钢带锚杆组合整体支护构造，其特征在于，所述W型钢带上的锚栓孔沿其条带的中心线均匀布置。

6.根据权利要求1至5中任意一条所述的用于隧道衬砌加固的W型钢带锚杆组合整体支护构造，其特征在于，所述W型钢带的锥形凹角为60度。

权　利　要　求　书1/1页CN 208089328 U
一种用于隧道衬砌加固的W型钢带锚杆组合整体支护构造
技术领域
[0001]本实用新型属于隧道工程技术领域，特别涉及一种用于隧道衬砌加固的W型钢带锚杆组合整体支护构造。

背景技术
[0002]W型钢带是一种新型的支护材料，由硅锰钢或A3钢制成，截面形状似W形。

由于冷轧硬化的作用，与普通钢带相比，它具有更高的抗拉强度、抗弯模量和刚度。

[0003]通过锚杆的挤压加固作用，在围岩中形成一定厚度，均匀地连接压缩带，即挤压加固作用，它不仅能保持自身稳定，即锚杆-围岩共承载组合拱，而且能够承受地压，阻止上部围岩的松动和变形；通过锚杆注浆，对衬砌背后空洞或松散段进行注浆回填处理，利用注浆的封闭、挤压填充、高压劈裂和水花凝结等机理封闭和加固围岩，改善衬砌受力状态以及封堵水源。

[0004]目前常用的隧道衬砌加固方法有：①打锚杆并压浆；②拆除存在病害的衬砌结构并重新浇筑；③凿除衬砌再安装钢拱架。

但方法①整体性较差，往往经过一段时间后衬砌又会出现新的裂纹；方法②效果较好，但施工费时费力，需要封闭线路较长时间，对行车影响较大，经济性较差；方法③由于凿槽较深，在衬砌薄弱的地方甚至可能把衬砌凿透，严重破坏原有衬砌结构的整体性。

实用新型内容
[0005]针对上述问题，本实用新型提供了一种用于隧道衬砌加固的W型钢带锚杆组合整体支护构造。

[0006]技术方案如下：
[0007]一种用于隧道衬砌加固的W型钢带锚杆组合整体支护构造，其特征在于，自进式锚杆，注浆层，锚栓，W型钢带，纵向连接钢板；其中，所述自进式锚杆位于W型钢带下层，沿W型钢带以隧道环形截面内放射状植入的方式嵌入注浆层，注浆层上设置有锚栓孔；所述W型钢带和纵向连接钢板位于注浆层外，所述W型钢带和纵向连接钢板上的锚栓孔与注浆层上的锚栓孔对应；通过衬砌表面或W型钢带内的黏胶层和锚栓将所述W型钢带和纵向连接钢板固定。

[0008]优选的，所述W型钢带和纵向连接钢板边缘还设置有防腐密封边。

[0009]优选的，所述自进式锚杆均匀布置于隧道环形截面内。

[0010]优选的，两环W型钢带之间的纵向布置间距D2至少为1m。

[0011]优选的，所述W型钢带上的锚栓孔沿其条带的中心线均匀布置。

[0012]优选的，所述W型钢带的锥形凹角为60度。

[0013]利用W型钢带+锚杆整体支护构造，代替了传统的隧道衬砌补强方法，将单独作用的锚杆连接起来共同作用，有效地控制了衬砌的变形量，提高了衬砌的抗拉变形能力和承载力，而且又不破坏衬砌整体结构，显著提高了隧道的安全程度。

用W型钢带对隧道衬砌进
行补强加固，施工所需时间短，对既有线路行车干扰小，既保证了行车安全，又可取得较好的经济效益。

[0014]与现有技术相比，本实用新型所述的一种用于隧道衬砌加固的W型钢带+锚杆整体支护构造具有以下有益效果：
[0015]1、锚杆之间是支护的薄弱环节，利用W型钢带的高抗拉强度性能，来限制锚杆之间围岩的变形；
[0016]2、锚杆受力往往差别较大，通过W型钢带的媒介作用，使各锚杆受力均匀；[0017]3、W型钢带充分利用自身的高抗拉强度，将锚杆联在一起，多根锚杆通过W 型钢带和纵向连接钢板作为托锚力构件，三者形成一个支护结构，增强了整体支护能力。

附图说明
[0018]图1是本实用新型一种用于隧道衬砌加固的W型钢带+锚杆整体支护构造的立面布置示意图，
[0019]图2为W型钢带、自进式锚杆和纵向连接钢板平面布置示意图，
[0020]图3为W型钢带+锚杆支护构造大样图，
[0021]图4为W型钢带锚固示意图，
[0022]图5为W型钢带大样图。

[0023]图中示出构件、部位名称及所对应的标记：
[0024]W型钢带1，自进式锚杆2，锚栓3，纵向连接钢板4，黏胶层5。

具体实施方式
[0025]为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型提供的一种用于隧道衬砌加固的W型钢带锚杆组合整体支护构造进行详细描述。

[0026]实施例1
[0027]下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。

[0028]参照图1和图2，本实用新型一种用于隧道衬砌加固的W型钢带+锚杆整体支护构造，包括：W型钢带1，自进式锚杆2，锚栓3和纵向连接钢板4。

W型钢带 1、自进式锚杆2和纵向连接钢板4共同形成一个整体承载结构。

[0029]首先，在粘贴W型钢带1的位置进行基面处理，打入自进式锚杆2并注浆，钻制锚栓3预留孔；第二步，制作W型钢带2及纵向连接钢板4，依据锚栓3位置和数量，对待粘贴的W型钢带1和纵向钢板4进行配套打孔；第三步，钻孔植螺栓3，在衬砌表面及钢带(钢板)涂刷胶黏剂，安装W型钢带1和纵向钢板4，封边并进行防腐处理。

[0030]所述W型钢带应按要求在工厂内定制，具体型号尺寸应根据隧道实际衬砌厚度、强度通过强度验算经计算得出。

两环W型钢带纵向布置间距D2一般为1m，可根据实际情况进行调整。

[0031]所述自进式锚杆纵向布置间距为D1，同W型钢带纵向布置间距，其锚杆长度 L1，环向间距D1均按照设计要求确定。

[0032]所述锚栓环向间距为D3，按照设计要求确定，同时可根据自进式锚杆布置情况微调锚栓位置，但W型钢带和纵向连接钢板交叉处必须布置。

[0033]施工时，首先，在粘贴钢带(钢板)的位置进行基面处理，打入自进式锚杆并注浆，钻制锚栓预留孔；第二步，制作W型钢带及纵向连接钢板，依据锚栓位置和数量，对待粘贴的W型钢带和纵向钢板进行配套打孔；第三步，钻孔植螺栓，在衬砌表面及钢带(钢板)涂刷胶黏剂，安装W型钢带和纵向钢板，封边并进行防腐处理。

[0034]工程实践表明，对于隧道衬砌开裂加固问题，采用本实用新型一种用于隧道衬砌加固的W型钢带+锚杆整体支护构造，能提高既有衬砌的整体承载能力，满足不同的加固要求，使用范围广泛。

该构造施工简单，是对既有隧道衬砌加固整治的新技术，也是对隧道进行衬砌加固整治的有效措施。

[0035]上面结合附图对本实用新型的实例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出的各种变化，也应视为本实用新型的保护范围。

图1
图2
图3
图4
图5。