[發(fā)明專利]節(jié)能型隧道超前小導(dǎo)管快裝止?jié){結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010879932.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111927377B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚志軍;姚庚辰;李文綱;駱鐵林;張少兵;趙波;陳迪;王朋鵬;孔任祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵一局集團(tuán)有限公司;中鐵一局集團(tuán)第四工程有限公司
• 主分類號(hào): E21B33/12
• 分類號(hào): E21B33/12;E21D11/10;E21D9/00
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 馬鳳云

本發(fā)明公開(kāi)了一種節(jié)能型隧道超前小導(dǎo)管快裝止?jié){結(jié)構(gòu)，包括夾持在超前小導(dǎo)管伸出掌子面一端的持力夾具、套設(shè)在持力夾具外側(cè)且與持力夾具滑動(dòng)配合的滑動(dòng)模套和包裹在滑動(dòng)模套外側(cè)且用于封堵超前小導(dǎo)管與孔壁之間空隙的彈性止?jié){塞，旋轉(zhuǎn)推力套通過(guò)頂推螺栓推動(dòng)滑動(dòng)模套和彈性止?jié){塞同步移動(dòng)。本發(fā)明通過(guò)持力夾具與超前小導(dǎo)管牢固連接，為彈性止?jié){塞定位及頂推提供了基座，彈性止?jié){塞在推動(dòng)力作用下擠壓封堵鉆孔與超前小導(dǎo)管外壁間空隙，操作簡(jiǎn)便機(jī)動(dòng)靈活、無(wú)需等待混凝土凝固而縮短工序時(shí)間促進(jìn)施工循環(huán)，提高注漿施工人員施工工效，減少注漿材料浪費(fèi)及成本投入，提高注漿施工效率及注漿效果，解決鉆孔內(nèi)股狀水嚴(yán)重時(shí)造成填塞物無(wú)法成形的工況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超前小導(dǎo)管快裝止?jié){技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)能型隧道超前小導(dǎo)管快裝止?jié){結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隧址在海拔3500米以上的高原地區(qū)的施工隧道，施工區(qū)域海拔高、氣候惡劣、環(huán)保要求高，氧氣含量及氣壓值僅為正常值得65%。高原高寒地區(qū)山嶺長(zhǎng)大隧道通風(fēng)長(zhǎng)度長(zhǎng)，受到低氣壓、低含氧量環(huán)境影響，施工設(shè)備功效、人員工效嚴(yán)重下降。隧道超前小導(dǎo)管注漿施工中節(jié)能控制顯得尤為重要。

通常隧道超前小導(dǎo)管施工，鉆孔孔壁與超前小導(dǎo)管外壁間空隙封堵方式采用水泥砂漿、錨固劑、膨脹水泥等混以麻絲的填塞物封堵，待其封堵的填塞物凝固30min-60min后，能承受規(guī)定的最大注漿壓力和水壓時(shí)，采用高壓注漿泵壓注漿，初期注漿壓力為0.2 Mpa-0.5Mpa，后期當(dāng)注漿壓力為0.7Mpa～1.0Mpa，持續(xù)15min-20min即可終止注漿，將注漿小導(dǎo)管管口封堵以防漿液倒流管外，該種方式存在諸多弊病：第一，填塞物凝固30min-60min等強(qiáng)時(shí)間，延長(zhǎng)了隧道循環(huán)施工時(shí)間，違背了隧道施工“快支護(hù)，早封閉”的原則；第二，因與隧道圍巖材質(zhì)不同，填塞物為硬質(zhì)材料，填塞物在凝固過(guò)程中產(chǎn)生干縮，易造成注漿時(shí)的漏漿現(xiàn)象；第三，隧道為地下施工，隧道圍巖中多存在著地下水，鉆孔內(nèi)時(shí)有滲水甚至股狀水流出，填塞物在填塞及凝固過(guò)程中，受到地下水的擾動(dòng)強(qiáng)度受到影響，嚴(yán)重時(shí)股狀水甚至造成填塞物無(wú)法成形；第四，現(xiàn)場(chǎng)施工中超前小導(dǎo)管?chē)鷰r鉆孔根據(jù)圍巖不同，采用50mm-60mm鉆頭成孔，普遍設(shè)計(jì)施工使用的超前導(dǎo)管規(guī)格為熱軋無(wú)縫鋼花管，外徑42mm，壁厚3.5mm，鉆孔孔壁與小導(dǎo)管外壁間空隙面積為5.78-14.41平方厘米，超前小導(dǎo)管采用高壓注漿壓力最大控制在1Mpa，而1Mpa相當(dāng)于10kg物品作用于每平方厘米的施工面積上，注漿作業(yè)過(guò)程中，水泥漿液對(duì)填塞物向外的推力相當(dāng)于57.8-144.1kg物品的作用力，如泵壓上下波動(dòng)的情況下考慮1.25的安全系數(shù)，推力則還會(huì)增加，這需要通過(guò)鉆孔孔壁與小導(dǎo)管外壁壁間的填塞物，產(chǎn)生更大摩擦力，才能抵御注漿時(shí)漿液對(duì)填塞物向外的推力；第五，傳統(tǒng)隧道現(xiàn)場(chǎng)施工通常鉆孔孔壁與小導(dǎo)管外壁間空隙，采用的填塞物堵漿法，需要施工人員現(xiàn)場(chǎng)拌合填塞物材料，手工填塞鉆孔與小導(dǎo)管間的空隙，不易填充密實(shí)，存在施工操作繁雜、浪費(fèi)材料、填充質(zhì)量不易控制的弊病。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種節(jié)能型隧道超前小導(dǎo)管快裝止?jié){結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)新穎合理，通過(guò)持力夾具與超前小導(dǎo)管牢固連接，為彈性止?jié){塞定位及頂推提供了基座，利用滑動(dòng)模套卡控連接彈性止?jié){塞和持力夾具，彈性止?jié){塞在推動(dòng)力作用下擠壓封堵鉆孔與超前小導(dǎo)管外壁間空隙，操作簡(jiǎn)便機(jī)動(dòng)靈活、無(wú)需等待混凝土凝固而縮短工序時(shí)間促進(jìn)施工循環(huán)，提高注漿施工人員施工工效，減少注漿材料浪費(fèi)及成本投入，提高注漿施工效率及注漿效果，提高導(dǎo)管?chē)鷰r注漿質(zhì)量，解決鉆孔內(nèi)股狀水嚴(yán)重時(shí)造成填塞物無(wú)法成形的工況，便于推廣使用。