[实用新型]一种超前短管棚加强装置

说明书

一种超前短管棚加强装置，涉及地下工程施工领域，尤其涉及隧道工程超前支护装置。它采用花钢管，花钢管前端呈锥形，在管身上钻设溢浆孔，管身尾部为止浆段。其关键技术是在花钢管尾端抱箍加劲箍，在花钢管内腔通过箍环固定钢筋束，在钢筋束上焊接保护层支架。本实用新型具有的有益效果是：通过花钢管内部的钢筋束增加管棚的整体刚度，避免了小导管在从注浆开始到浆液凝固前的这段时间内，由于其本身刚度小，无法承载开挖释放的荷载而发生弯折，导致掌子面失稳发生坍塌事故的问题，提高开挖工作面的稳定性，防止了塌方事故的发生，有利于隧道的安全施工。

技术领域

本实用新型涉及地下工程施工领域，尤其涉及隧道工程超前支护装置。

背景技术

在隧道施工过程中，往往因为地质岩层的特性对隧道开挖过程非常不利，所以需要在开挖施工工序前对隧道拱部进行超前支护，而其中较为常见的支护方法则是超前大管棚及超前小导管注浆支护，这两种超前支护的施工方法都是对松散岩层起到加固作用，注浆后增强了松散、软弱围岩的稳定性，有利于完成开挖后与完成初期支护时间内围岩的稳定，不至于围岩失稳破坏直至坍塌。

在隧道洞身开挖中若采用超前大管棚支护，由于施工工作面狭小，需要对工作面进行扩挖，这样更加增加了对围岩的扰动，施工过程中安全风险较大，所以，为了尽可能减少对围岩的扰动，避免隧道扩挖，降低安全风险，采用超前小导管构成的超前短管棚注浆技术进行隧道支护的施工方法较为普遍。在隧道顺层偏压、浅埋等不良地质条件下，传统的超前短管棚施工中，小导管在从注浆开始到浆液凝固前的这段时间内，由于其本身刚度小，无法承载开挖释放的荷载而发生弯折，降低了对开挖工作面的稳定作用，导致掌子面失稳坍塌事故时有发生。

发明内容

本实用新型要解决的问题就是针对以上不足而提供一种承载刚度大的超前短管棚加强装置。其技术方案如下：

一种超前短管棚加强装置，采用花钢管，花钢管前端呈锥形，在管身上钻设溢浆孔，管身尾部为止浆段。其关键技术是在花钢管尾端抱箍加劲箍，在花钢管内腔通过箍环固定钢筋束，在钢筋束上焊接保护层支架。

所述加劲箍采用钢筋制作成圆环状。

所述箍环采用PVC管切割成等长套管。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

1、通过加劲箍对花钢管尾部的抱箍，避免小导管顶入过程中施工机械对小导管尾部的破坏。

2、通过花钢管内部的钢筋束增加管棚的整体刚度，避免了小导管在从注浆开始到浆液凝固前的这段时间内，由于其本身刚度小，无法承载开挖释放的荷载而发生弯折，导致掌子面失稳发生坍塌事故的问题。

3、加强后的短管棚通过在型钢钢架腹板开孔插入围岩，管棚尾部与钢架焊接，形成拱形整体受力结构，有效地控制了围岩的松驰与变形，减少了地表沉降和拱顶下沉，提高开挖工作面的稳定性，防止了塌方事故的发生，有利于隧道的安全施工。

附图说明

图1，是本实用新型外部结构示意图；

图2，是本实用新型内部钢筋束结构示意图；

图3，是图1I-I剖面图；

图4，是本实用新型使用状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

参见图1～图4，本实用新型采用花钢管1作为超前短管棚加强装置，花钢管1前端8～10cm呈锥形，在管身上每间隔10～15cm呈梅花形钻设Φ8～10mm溢浆孔8，管身尾部预留20～30cm不钻孔作为止浆段7。其关键技术是在花钢管1尾端5～10cm处抱箍加劲箍2，在花钢管1内腔通过箍环4固定钢筋束3，在钢筋束3上每间隔40～50cm焊接保护层支架5。