本發(fā)明涉及錨固體系施工，具體涉及一種基于巖爆隧道錨固體系的施工方法及錨網(wǎng)機構。

背景技術：

1、巖體內(nèi)部蘊含的能量較大是巖爆產(chǎn)生的內(nèi)因，預先對隧道掌子面前方圍巖進行超前應力釋放，可有效降低圍巖能量，從而避免高烈度等級巖爆發(fā)生；同時，實施光面爆破技術，可減輕爆破對圍巖的擾動，使開挖輪廓平順光滑，降低巖壁表面的應力集中程度，可有效降低爆破對圍巖應力分布的影響。

2、開挖卸荷是隧道產(chǎn)生巖爆的外因，地層開挖后的擾動效應本質上體現(xiàn)在圍巖應力場的再平衡，因此如何盡可能降低施工時間，快速支護，是降低隧道產(chǎn)生巖爆風險的重要手段，針對不同地質條件與應力環(huán)境，研究“卸-轉-固”應力環(huán)境改造方法，以及不同的卸載方式的地應力轉移機制，研發(fā)即時型巖爆超前控制技術、滯后型巖爆圍巖加固技術，從而形成巖爆綜合防治技術。

3、巖爆隧道錨固體系是一種針對巖爆現(xiàn)象設計的工程技術措施，旨在提高隧道圍巖穩(wěn)定性，防止或減輕巖爆發(fā)生所帶來的損害，巖爆是指在高應力條件下，隧道開挖后圍巖內(nèi)部積累的彈性應變能突然釋放，導致巖石爆炸性破裂并彈射出來，對隧道施工安全構成嚴重威脅。

4、目前，巖爆地段隧道防護主要采取柔性防護網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括支撐繩、鋼絲繩網(wǎng)、縫合繩和柔性固定套環(huán)，各個支撐繩交叉形成正方形網(wǎng)格狀，將鋼絲繩網(wǎng)疊加在網(wǎng)格狀支撐繩上并通過縫合繩將二者固定為一體，用緊繩器將縫合繩進行預緊，最后通過柔性固定套環(huán)結合錨桿將柔性防護網(wǎng)布設在隧道面上。

5、國內(nèi)外研究表明，柔性防護網(wǎng)系統(tǒng)在巖爆防治上具有一定成效，但由于隧道獨特的弧面結構特性，目前掛設柔性防護網(wǎng)系統(tǒng)仍需要人工加臺架輔助施工，而人工鋪設導致柔性防護網(wǎng)系統(tǒng)的施工過程耗時長、功效低、風險大。

6、為此，本技術特提出一種基于巖爆隧道錨固體系的施工方法及錨網(wǎng)機構以解決上述技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于巖爆隧道錨固體系的施工方法及錨網(wǎng)機構，基于巖爆隧道錨網(wǎng)一體化防護系統(tǒng)(基于柔性網(wǎng)、預應力錨桿和鋼纖維混凝土)，動態(tài)優(yōu)化了傳統(tǒng)錨固防護體系施工工藝，實現(xiàn)了錨網(wǎng)一體化防護體系的機械化、少人化與智能化施工，以解決上述技術問題。

2、本發(fā)明采用以下技術方案解決上述技術問題：

3、一種基于巖爆隧道錨固體系的施工方法，包括以下具體步驟：

4、s1.前期施工準備：采用初噴混凝土及時封閉圍巖，為柔性防護網(wǎng)提供較為平整的鋪設面，依次選擇預設預應力錨桿、高強吸能錨網(wǎng)和指定水泥進場，水泥用于錨桿注漿；

5、s2.設備進洞：安裝有錨桿庫和錨網(wǎng)機構的鉆錨注網(wǎng)一體化錨桿臺車進場直至作業(yè)區(qū)域，將錨桿及錨網(wǎng)放置于內(nèi)，錨桿臺車運行至作業(yè)面就位后支腿支于穩(wěn)定，擺動作業(yè)臂和錨網(wǎng)機構至指定位置，同時接水電、注漿水泥攪拌，按照預設水灰比進行拌漿；

6、s3.高強高韌柔性防護網(wǎng)安裝：通過鋪網(wǎng)機構進行柔性防護網(wǎng)的貼壁安裝操作；

7、s4.錨桿打設：根據(jù)預設錨桿位置，移動作業(yè)臂從錨網(wǎng)節(jié)點中間對隧道拱頂、拱腰、邊墻依次打設，鉆孔完畢后轉動錨桿倉，推送錨桿至孔內(nèi)，機械臂內(nèi)緊固器鎖定錨桿張拉施加預應力并注漿。

8、優(yōu)選的，所述s1步驟中錨桿進場前需要進行以下預操作：

9、s111.在錨桿上依次進行漲殼頭、墊板、球墊和螺母的預安裝；

10、s112.將墊板、球墊與螺母綁扎固定。

11、優(yōu)選的，所述s1步驟中錨網(wǎng)在鋪網(wǎng)機構上采用以下具體操作：

12、s121.在洞外提前將成筒的柔性網(wǎng)套在機械臂最外側的兩根撐臂上；

13、s122.將機械臂其他撐臂貼近柔性防護網(wǎng)張開面的內(nèi)側。

14、優(yōu)選的，所述s3步驟中進行柔性防護網(wǎng)貼壁安裝操作的具體步驟包括：

15、s31.利用左右側最低端撐臂轉動，針對柔性防護網(wǎng)施加一定張拉力，將鋪在錨網(wǎng)機構多個撐臂上的柔性防護網(wǎng)拉緊，實現(xiàn)撐網(wǎng)；

16、s32左右側最低端撐臂彈性拉緊，操作錨網(wǎng)機其他各撐臂向隧道圍巖移動，過程中確保錨網(wǎng)機對柔性防護網(wǎng)保持張拉力，隨后調(diào)整錨網(wǎng)機各撐臂使其貼緊圍巖內(nèi)壁。

17、一種錨網(wǎng)機構，應用于上述任一所述的基于巖爆隧道錨固體系的施工方法，包括多組撐臂結構和用于驅動撐臂結構向外張開的驅動結構，所述驅動結構安裝在臺車的作業(yè)機械臂上，其中：

18、所述撐臂結構由最外側的兩組撐臂一和其他多個撐臂二組成，所述撐臂一上設有收卷結構，用于收卷安裝柔性防護網(wǎng)的兩端；

19、所述收卷結構配合多個撐臂二用于實現(xiàn)柔性防護網(wǎng)撐網(wǎng)操作。

20、優(yōu)選的，所述收卷結構包括套設在撐臂一上的安裝滾筒、設置在安裝滾筒上用于安裝固定柔性防護網(wǎng)一端的定位網(wǎng)夾、設置在安裝滾筒靠近驅動結構一端的限位環(huán)板、套設在撐臂一上的渦卷彈簧、設置在撐臂一上的安裝環(huán)板和用于驅動安裝環(huán)板轉動的轉動驅動件，所述渦卷彈簧兩端分別連接限位環(huán)板和安裝環(huán)板；

21、所述轉動驅動件驅動安裝環(huán)板帶動撐臂一轉動過程中，所述限位環(huán)板通過安裝滾筒帶動柔性防護網(wǎng)收卷拉緊。

22、優(yōu)選的，所述撐臂一與撐臂二遠離驅動結構一端均設有限位塊，其中：

23、所述撐臂一上安裝限位塊用于配合渦卷彈簧限位安裝滾筒在撐臂一上套設轉動；

24、所述撐臂二上安裝限位塊，用于避免柔性防護網(wǎng)在撐網(wǎng)過程中從撐臂二上脫落。

25、優(yōu)選的，所述撐臂一靠近驅動結構一端設置有安裝支座一，所述撐臂二靠近驅動結構一端設置有安裝支座二；

26、所述驅動結構包括安裝在作業(yè)機械臂末端的連接架體，所述連接架體上設置有多組折疊機械臂用于控制安裝支座二張開。

27、優(yōu)選的，所述驅動結構還包括設置在連接架體末端的電控伸縮桿，所述電控伸縮桿與安裝支座一連接，用于控制安裝支座一移動外張。

28、優(yōu)選的，所述撐臂一與撐臂二靠近驅動結構一端均設有安裝支座一；

29、所述驅動結構包括安裝在作業(yè)機械臂末端的伸展機械臂，所述安裝支座一安裝在所述伸展機械臂伸展節(jié)點上，所述伸展機械臂運轉過程中，所述安裝支座一帶動所述所述撐臂一與撐臂二張開貼合隧道拱壁。

30、本發(fā)明提供了一種基于巖爆隧道錨固體系的施工方法及錨網(wǎng)機構。與現(xiàn)有技術相比本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

31、1.本發(fā)明通過先鋪設柔性防護網(wǎng)，即時防護裸露圍巖，隨后錨桿注漿加固，能夠形成有效的錨網(wǎng)一體化防護系統(tǒng)，縮短了巖爆施工時間，實現(xiàn)了對巖爆裸露圍巖的快速支護，從而有效降低巖爆風險，確保施工安全。

32、2.本發(fā)明通過設置錨網(wǎng)機構，利用左右側最低端撐臂施加一定張拉力，將鋪在錨網(wǎng)機構撐臂上的柔性鋼絲網(wǎng)拉緊，實現(xiàn)撐網(wǎng)，并在臺車移動過程中使其貼緊圍巖內(nèi)壁，從而實現(xiàn)了柔性防護網(wǎng)與隧道圍巖的緊密貼合與快速安裝，不僅大幅提高了施工效率，還防止巖爆發(fā)生時碎石脫落，保障了作業(yè)面的安全。

33、3.本發(fā)明通過動態(tài)優(yōu)化傳統(tǒng)錨固工藝，結合預應力錨桿和鋼纖維混凝土的應用，構建出更加穩(wěn)固的錨網(wǎng)一體化防護體系，能夠起到錨桿打設與柔性網(wǎng)鋪設的高效協(xié)同作業(yè)，有效提升了隧道結構的穩(wěn)定性和耐久性。