[发明专利]用于软弱破碎围岩隧道超前支护的翼型板超前小导管

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种用于软弱破碎围岩隧道超前支护的翼型板超前小导管结构。

背景技术

目前，现有软弱破碎围岩隧道在施工建设中为防止围岩坍塌，往往采用超前支护措施，超前支护一般采用超前小导管的支护方式，即在掌子面顶部以一定的倾角打小导管并注浆。但是在实际隧道施工中，由于超前小导管支撑反力不够大或浆液不能充分扩散的缘故，从而造成对隧道掌子面前方支护强度不够的现象，存在安全隐患；在现场施工中，只靠增加注浆压力，很难使浆液充分扩散，致使其不能发挥应有的效果；此外，为了能够提高支撑反力，就要使小导管紧密排列，这样就增加了小导管的数量，使得劳动强度高、施工效率低。因此传统的支护方式在施工进度和施工效果上都会产生不好的影响且有一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种工作效率高、省时省力、支护效果好、安全可靠的用于软弱破碎围岩隧道超前支护的翼型板超前小导管。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种用于软弱破碎围岩隧道超前支护的翼型板超前小导管，包括带有溢浆孔的小导管，所述小导管的顶端呈尖锥状并封闭，小导管左右两侧分别焊接翼型板。

所述小导管为热轧无缝钢管，外径为φ30-50mm，厚度为3mm。

所述小导管的管体的上部和左右侧分别钻有φ8-10mm的溢浆孔，溢浆孔呈梅花形布置，间距10cm，沿轴向距小导管尾部0.6m范围内无溢浆孔。

所述翼型板焊接在小导管的左右管壁上，且焊接缝位于小导管侧面溢浆孔的下方，翼型板为热轧钢板，水平长度为15cm,厚度为3mm。

所述翼型板的断面为波浪形。

本发明包括普通超前小导管和翼型板结构，小导管的顶端呈尖锥状并封闭，方便小导管进入前方围岩，小导管管体周围钻有溢浆孔方便浆液溢出，通过千斤顶等装置将翼型板小导管压入隧道围岩中，小导管通过翼型板的折叠形状相互扣接在一起，这样就可以在减少小导管数量的情况下在掌子面上组成帷幕结构，从而在拱顶处构成了一个加固圈，实现了对破碎围岩的有效支护；另外，通过注浆泵向小导管注浆，浆液会从溢浆孔溢出，然后随翼型板构成的槽向前方围岩流动，从而增加了浆液的扩散半径，同时翼型板本身也是一个止浆层，可以防止出现跑浆的现象，这样就把破碎围岩胶结在一起，有效的提高了围岩强度。

由于采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明具有工作效率高、省时省力、施工操作方便、安全可靠、支护强度高的优点，结合了“插板法与超前小导管”支护措施。翼型板超前小导管中的小导管跟现有的普通超前小导管是一样的，通过注浆加固围岩；而翼型板跟现有隧道超前支护措施中的插板相似，能够对围岩提供一定的支撑反力。本发明结合了两种支护措施，大大提高了对围岩的支护强度。

由于小导管两侧焊接了翼型板，大大增加了支护面积，不需要密集的小导管就可以组成帷幕结构，在掌子面上方实现一个加固圈，这样就节省了很多工时。本发明在支护中首先通过翼型板超前小导管组成的加固圈对围岩提供支撑反力，同时通过注浆，使浆液充分扩散将破碎围岩胶结在一起，提高了围岩的强度，这样就充分发挥围岩本身的强度，大大提高了超前支护的支护效果。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明的断面形状示意图；

其中1.小导管，2.翼型板，3.溢浆孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1、图2中，小导管1由热轧无缝钢管制成。小导管1的上部、左右侧各钻溢浆孔3，呈梅花形分布；小导管1顶端呈尖锥状并封闭。小导管1外径为φ30-50mm，厚度为3mm，溢浆孔3的孔径为φ8-10mm。溢浆孔3呈梅花形布置，间距10cm，尾部0.6m的范围内不钻孔，以防漏浆。翼型板2焊接在小导管1的左右两侧，焊接缝位于小导管1左右溢浆孔3的下方。翼型板2为热轧钢板，水平长度为15cm,厚度为3mm。翼型板2的断面为波浪形。

使用时，首先制作小导管1，并在管体周围钻溢浆孔3，然后制作翼型板2，翼型板的水平长度为15cm，竖直长度跟小导管相同，然后将翼型板焊接在小导管左右两侧，要保证焊接缝位于左右溢浆孔的下方。将组装好的结构运到支护现场，然后用千斤顶等装置将结构压入围岩中，相邻结构尽量能够扣接在一起。