[實用新型]一種隧道超前支護用高強度管棚管

有效

• 申請號: 201520895307.2
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN205100997U
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 馮軍武;羅宗帆;張卿;岐峰軍;王志軍;譚德慶;吳縣榮
• 申請（專利權）人: 中鐵二十局集團有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D9/10;E21B10/60
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本實用新型屬于隧道超前支護施工技術領域，尤其是涉及一種隧道超前支護用高強度管棚管。

背景技術

目前，在隧道工程施工中，管棚施工主要采用的是引孔頂入法施工，具體先在隧道開挖輪廓線外利用鉆機鉆好鉆孔，然后將管棚頂入已鉆好的鉆孔內，最后進行注漿穩固。實際施工時，引孔頂入法存在以下方面問題：第一、施工工序多，工序銜接復雜，施工工期較長，靈活性較差，超前支護長度及參數很難根據實際鉆進施工情況進行及時調整，并且需專業作業隊進行施工；第二、管棚安裝到位后，采用低壓灌漿，漿液擴散半徑小，難以形成較大范圍的加固圈；第三、管棚管上開孔，因管棚管管體開孔的原因，漿液先充填近端，阻斷排氣通道，造成管棚遠端以及頂部存在空氣包，注漿不能飽滿；第四、圍巖自穩能力較差的施工區域，易塌孔，頂入管棚困難。因而，需設計一種結構簡單、設計合理且施工簡便、使用效果好的隧道超前支護用高強度管棚管，由多個管節拼接組成密閉管體，并通過前端配置的鉆頭進行自主鉆進與同步注漿。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種隧道超前支護用高強度管棚管，其結構簡單、設計合理且施工簡便、使用效果好，由多個管節拼接組成密閉管體，并通過前端配置的鉆頭進行自主鉆進與同步注漿。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種隧道超前支護用高強度管棚管，其特征在于：包括由多個管節拼接而成的管體和同軸安裝在所述管體前端的鉆頭，多個所述管節的結構均相同且其由前至后進行布設，多個所述管節均呈同軸布設且其外徑和壁厚均相同，每個所述管節均為無縫鋼管且其內外側壁均為光滑側壁，相鄰兩個所述管節之間均以螺紋方式進行連接；所述鉆頭上開有多個注漿孔，多個所述注漿孔均與所述管體內部相通。

上述一種隧道超前支護用高強度管棚管，其特征是：所述管體的外徑為Φ70mm～Φ120mm。

上述一種隧道超前支護用高強度管棚管，其特征是：多個所述管節均為地質鋼管。

上述一種隧道超前支護用高強度管棚管，其特征是：每個所述管節的前部節段為設置有內螺紋的前連接段，每個所述管節的后部節段均為設置有外螺紋的后連接段；每個所述管節的后連接段均與其后側相鄰管節的前連接段進行緊固連接；所述前連接段與后連接段的長度相同。

上述一種隧道超前支護用高強度管棚管，其特征是：所述前連接段和后連接段的長度均為7cm～10cm。

上述一種隧道超前支護用高強度管棚管，其特征是：多個所述管節中位于最前側的管節為前端管節，所述前端管節與鉆頭之間以螺紋方式進行連接，所述鉆頭后部設置有用于與所述前端管節的前連接段進行緊固連接的螺紋連接桿。

上述一種隧道超前支護用高強度管棚管，其特征是：所述管體的長度為15m～30m。

上述一種隧道超前支護用高強度管棚管，其特征是：所述管節的長度為3m～6m。

上述一種隧道超前支護用高強度管棚管，其特征是：所述鉆頭為直徑由后向前逐漸縮小的圓錐形鉆頭，所述鉆頭的后端直徑大于所述管體的外徑。

上述一種隧道超前支護用高強度管棚管，其特征是：多個所述注漿孔沿圓周方向均勻布設且其均沿鉆頭的中心軸線布設。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

1、結構簡單、設計合理且加工制作簡便，投入成本較低。

2、拼接方便且強度高、使用過程安全可靠，將管體作為鉆桿使用，安裝方便且鉆進過程簡便，同時強度高，能滿足隧道超前支護需求。

3、施工簡便、施工周期短且施工效率高，與傳統的引管頂入法相比，管棚管采用高強度管，并在高強管端頭配帶合金鉆頭，鉆頭作為旋轉注漿頭，在鉆機的作用下進行水泥漿護壁鉆進，鉆進、管體安裝與注漿一次完成，終孔進行二次高壓注漿，最終在隧道拱部形成高強度的管棚超前支護體系。同時，采用邊鉆進邊注漿的方式，漿液擴散半徑較大，能在一定程度上改良圍巖。因而，具有施工工藝簡單快捷，施工周期短，加固效率高，能有效規避施工風險；對提高軟弱圍巖的穩定性，具有很好的作用。施工過程大幅度簡化，管棚管的鉆進、安裝與注漿過程一體化，不需要跟管鉆進。同時，鉆進過程采用邊注漿邊鉆進的方式，使管棚安裝有類似旋噴樁的效果，能有效增加注漿擴散半徑，改良圍巖。另外，鉆進過程采用水泥漿護壁鉆進，能有效避免發生塌孔、卡鉆等事故，加快施工進度，規避施工風險。