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一种极软弱围岩隧道全断面边界超前管棚

2021-03-23 14:43:30

一种极软弱围岩隧道全断面边界超前管棚

  技术领域

  本发明属于管棚技术领域,具体涉及一种极软弱围岩隧道全断面边界超前管棚。

  背景技术

  主要用于对于围岩变形及地表下沉有较严格限制要求的软弱破碎围岩隧道工程中,如软弱、沙砾地层和软岩、岩堆、破碎带地段,一般是沿地下工程断面的一部分或全部,以一定的间距环向布设,形成钢管棚护,管棚超前支护是为了在特殊条件下安全开挖,预先提供增强地层承载力的临时支护方法,梁拱效应:先行施工的管棚以掌子面前方围岩支撑和后方围岩支撑为支点,形成一个梁式结构,二者形成环绕隧洞轮廓的壳状结构,可有效抑制围岩松动和垮塌,加固效应:注浆浆液经管壁孔压入围岩裂隙中,使松散岩体胶结、固结,从而改善了软弱围岩的物理力学性质,增强了围岩的自承受能力,达到了加固管棚周边围岩的目的,环槽效应:掌子面爆产生的爆炸冲击波传播和爆生气体扩展遇管棚密集环形孔槽后被反射、吸收或绕射,大大降低了反向拉伸波所造成的围岩破坏程度和扰动范围,确保施工安全:管棚支护刚度较大,施工时如再次发生塌方,塌渣也是落在管棚上部岩渣上,起到缓冲作用。即使管棚失稳,其破坏也较缓慢。

  现有的极软弱围岩隧道全断面边界超前管棚,通常钻孔前,精确测定孔的平面位置、倾角、外插角,并对每个孔进行编号,钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定,棚架需保证软弱破碎围岩隧道工程中的稳定性,避免隧道处出现塌陷,降低施工时的危险性的问题,为此我们提出一种极软弱围岩隧道全断面边界超前管棚。

  发明内容

  本发明的目的在于提供一种极软弱围岩隧道全断面边界超前管棚,以解决上述背景技术中提出的现有的极软弱围岩隧道全断面边界超前管棚,通常钻孔前,精确测定孔的平面位置、倾角、外插角,并对每个孔进行编号,钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定,棚架需保证软弱破碎围岩隧道工程中的稳定性,避免隧道处出现塌陷,降低施工时的危险性的问题。

  为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种极软弱围岩隧道全断面边界超前管棚,包括管棚主体和基层,所述管棚主体建设在基层的外侧,且所述管棚主体上插设有棚管,所述管棚主体的内侧位于基层的内壁上横向插设有加强导管。

  优选的,所述棚管上位于管棚主体的前表面连接装设有连箍,所述连箍的两端转动装设有保臂,所述保臂上旋设有螺栓。

  优选的,所述连箍的两端对称装设有两组保臂,且两个保臂通过螺栓旋设固定。

  优选的,所述连箍的两端固定装设在相邻的两个棚管上。

  优选的,所述棚管阵列排布在管棚主体上。

  优选的,所述加强导管插设在两个棚管之间。

  与现有技术相比,本发明的有益效果是:

  (1)该棚架在使用时,在该棚架建造后,在棚架的内侧横向插设有加强导管,加强导管内打入两个棚管之间,在棚架建造后进行开挖过程中,可逐步打入加强导管,同时注入泥浆,提高该棚架的自稳能力,避免塌陷,降低了隧道施工时的危险性;

  (2)在该棚架的棚管外端装设有连箍,当棚管打入后,可取出连箍装设在棚管的外端,防止内侧的棚管受力移动,导致相邻的棚管之间相切或者交叉,提高了支撑面的稳定性,增加了该管棚的整体结构强度。

  附图说明

  图1为本发明的结构示意图;

  图2为本发明连箍的结构示意图;

  图中:1、棚管;2、连箍;3、基层;4、加强导管;5、管棚主体;6、螺栓;7、保臂。

  具体实施方式

  下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

  请参阅图1和图2,本发明提供一种技术方案:一种极软弱围岩隧道全断面边界超前管棚,包括管棚主体5和基层3,管棚主体5建设在基层3的外侧,且管棚主体5上插设有棚管1,管棚主体5的内侧位于基层3的内壁上横向插设有加强导管4,在棚架建造后进行开挖过程中,可逐步打入加强导管4,同时注入泥浆,提高该棚架的自稳能力,避免塌陷,降低了隧道施工时的危险性。

  为了更好的提高管棚的稳定性,本实施例中,优选的,棚管1上位于管棚主体5的前表面连接装设有连箍2,连箍2的两端转动装设有保臂7,保臂7上旋设有螺栓6,降低管棚的危险性,为了更好的装设连箍2,本实施例中,优选的,连箍2的两端对称装设有两组保臂7,且两个保臂7通过螺栓6旋设固定,便于固定,为了提高棚管1的稳定性,本实施例中,优选的,连箍2的两端固定装设在相邻的两个棚管1上,防止棚管1偏移,为了更好的架设管棚,本实施例中,优选的,棚管1阵列排布在管棚主体5上,提高整体结构的稳定性,为了便于提供承载应力,本实施例中,优选的,加强导管4插设在两个棚管1之间,提高管棚内壁的稳定性。

  本发明的工作原理及使用流程:该管棚在使用时,在该管棚建造后,在管棚的内侧横向插设有加强导管4,加强导管4内打入两个相邻的棚管1之间,提高受力面积,增加稳定性,在管棚建造后进行开挖过程中,可逐步打入加强导管4,同时注入泥浆,提高该管棚的自稳能力,避免塌陷,降低了隧道施工时的危险性,在该管棚的棚管1外端装设有连箍2,当棚管1打入后,可取出连箍2装设在棚管1的外端,连箍2的两端通过保臂7抱设在棚管1上,同时保臂7通过螺栓6旋设固定,连接的连箍2可防止棚管1的另一端受力移动,导致相邻的棚管1之间相切或者交叉,提高了支撑面的稳定性,增加了该管棚的整体结构强度。

  尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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