[發明專利]可通過測斜儀來測量其自身豎向撓度的超前管棚支護結構

在審

• 申請號: 201910421792.2
• 申請日: 2019-05-21
• 公開（公告）號: CN110057517A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 丁玉仁;唐勇三;盧曉穎;關振長
• 申請（專利權）人: 平潭綜合實驗區交通投資集團有限公司;福州大學
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00;G01N3/06;E21D11/14;E21D11/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種可通過測斜儀來測量其自身豎向撓度的超前管棚支護結構，包括鋼花管和測斜管，所述鋼花管的管壁上設有用于滲漿的若干滲漿孔；所述鋼花管的內壁上設有限位裝置，所述測斜管連接于鋼花管內，且測斜管的外壁與限位裝置相配合，使得測斜管固定于鋼花管內形成具有內外雙環結構的管棚節段；本發明結構簡單，在滿足隧道洞口段超前支護功能的同時，也能實現對管棚自身撓曲變形的精確測量；其測量結果既為后續開挖施工提供準確的動態反饋信息，也為超前管棚支護結構的科學設計提供基礎數據支撐。

技術領域

本發明涉及土木工程技術領域，尤其涉及到一種可通過測斜儀來測量其自身豎向撓度的超前管棚支護結構。

背景技術

超前管棚具有抗彎剛度大、超前范圍長、施工便利等特點，常用于山嶺隧道洞口段(或下穿段)的設計施工中，其施工工序如下：采用超前水平鉆機在地層中打設水平鉆孔；將帶有滲漿孔的空心鋼管(簡稱鋼花管)插入鉆孔中；向鋼花管內壓力注漿，使漿液完全充滿鋼花管內外空隙，并將周圍松散地層有效固結。

從受力分析上看，超前管棚類似于預先埋置在地層中的梁結構，隨著掌子面的推進，超前管棚承擔了開挖所釋放的部分圍巖壓力，從而減小了作用在初期支護上的圍巖壓力。但從設計角度上說，超前管棚所承擔圍巖壓力的具體量值，很難通過理論分析或數值模擬得到，因此目前超前管棚支護的設計，基本仍處于經驗類比的初級階段。另一方面從實測角度上說，完全可以通過實測管棚自身的豎向撓度，進而反算出其所承擔的圍巖壓力，但目前關于超前管棚豎向撓度的測量方法與測量裝置，卻基本處于空白狀況。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足之處而提供一種結構簡單，操作方便，實用的可通過測斜儀來測量其自身豎向撓度的超前管棚支護結構。

本發明是通過如下方式實現的：

可通過測斜儀來測量其自身豎向撓度的超前管棚支護結構，包括鋼花管和測斜管，所述鋼花管的管壁上設有用于滲漿的若干滲漿孔；所述鋼花管的內壁上設有限位裝置，

所述測斜管連接于鋼花管內，且測斜管的外壁與限位裝置相配合，使得測斜管固定于鋼花管內形成具有內外雙環結構的管棚節段；

多個管棚節段進行拼接時，第一個管棚節段的測斜管的下端與第二個管棚節段的測斜管的上端通過連接套，使得第一個管棚節段的測斜管與第二個管棚節段的測斜管相連通；第一個管棚節段的鋼花管與第二個管棚節段的鋼花管之間相連接，以此實現具有內外雙環結構的管棚節段的接長，且位于最下端的測斜管的下端采用底套密封形成盲端，以防止漿液滲入測斜管內。

進一步地，位于最上端的測斜管的上端外壁上套設有橡膠止漿環，使其充分堵塞位于最上端的測斜管與鋼花管之間的空隙。

進一步地，所述橡膠止漿環上設有注漿孔，水泥漿液通過注漿孔注入，使其充滿測斜管與鋼花管之間的空隙，并通過滲漿孔滲透到周圍的土體中，形成完整的超前管棚支護結構。

進一步地，所述測斜管的內壁設有與測斜儀探頭相配合的滑槽。

進一步地，所述限位裝置為限位板。

本發明的有益效果在于：結構簡單，使用方便，能實現對管棚自身撓曲變形的精確測量；其測量結果既為后續開挖施工提供準確的動態反饋信息，也為超前管棚支護結構的科學設計提供基礎數據支撐。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施方式的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1本發明鋼花管結構示意圖；

圖2本發明測斜管結構示意圖；