[发明专利]一种隧道超前管棚精准定位体系及施工方法

说明书

一种隧道超前管棚精准定位体系，包含导向墙、导向管和支撑件，导向管外端部伸出导向墙并可拆卸连接有一组激光定位件；导向管内部穿设钻孔装置；所述激光定位件包含至少两片平行间隔设置的定位板；所述定位板上开有圆孔；所述圆孔间连线对应导向管的中心线；所述钻孔装置为钻头和带有限位件的钻杆；定位体系的施工方法，是基于激光测距仪经过定位板圆孔进行钻进距离的定位，根据钻杆上限位件进行空间限位，并通过导向钻头进行纠偏调整，由此联合精准定位超前管棚。本发明利于钻进角度的精确控制；以及钻进过程中的空间位移限定，定位构件易于制作，使用方便，定位方法的实施简易可控，均可有效的节省工时，提高施工质量。

技术领域

本发明属于隧道施工领域，特别涉及一种隧道超前管棚精准定位体系及施工方法。

背景技术

随着地下工程和隧道工程向河谷、山麓以及阶地等区域的不断延伸，施工面临的地质情况也越来越复杂多变，其中，穿过既有建筑物和隧道多断面分层开挖均需要支护加固，而超前管棚支护是隧道工程中常用的加护方法。超前管棚支护是保证隧道工程开挖工作面稳定而采取的超前于工作面开挖的辅助措施的一种，但是，对于地下隧道或下层隧道超前管棚施工过程中常由于钻进角度过大，会造成管棚穿透上层建（构）筑物，或影响超前支护效果的问题，而目前隧道传统超前管棚，只是简单在洞口处采用3榀工字钢组成的导向架，在导向架上埋设导向管，混凝土浇筑导向墙，然后直接进行管棚钻进安装作业，管棚施工前缺少有效的精准定位措施，施工过程中缺少控制钻杆扭偏措施。因此，需要提供一种超前管棚的精准定位体系及施工方法。

发明内容

本发明提出一种隧道超前管棚精准定位体系及施工方法，用以解决上述问题，具体技术方案如下：

一种隧道超前管棚精准定位体系，包含隧道撑子面外侧的导向墙以及导向墙内部对应管棚设置的导向管和支撑件，所述导向管外端部伸出导向墙，导向管的伸出端上可拆卸连接有一组激光定位件；导向管内部穿设钻孔装置；所述支撑件位于导向管的外侧壁下部、且沿着导向管长向平行间隔设置。

所述激光定位件包含至少两片平行间隔设置的定位板；所述定位板上开有圆孔；所述圆孔间连线对应导向管的中心线；所述定位板为方形、圆形或多边形；所述激光定位件通过连接件于导向管的伸出端相连。

所述连接件为套筒，激光定位件间隔连接于套筒内侧底部；或连接件为端部带卡勾的条带，所述卡勾连接在导向管的伸出端的外端部，激光定位件间隔连接在条带上。

所述支撑件间连接有横向加强杆和/或纵向加强杆；所述支撑件为工字钢、H型钢、槽钢或钢管；加强杆为钢筋或钢管。

所述钻孔装置为钻头和带有限位件的钻杆。

所述限位件至少两组、平行间隔设置在钻杆的外侧面，每组包括至少两个矩形板、且沿钻杆环形均匀间隔设置，矩形板的高度适应管棚支设孔孔壁到钻杆的长度；矩形板外侧边为弧形边，其弧度适应孔壁。

所述限位件为沿钻杆外侧面纵向间隔设置的环形带板；所述环形带板宽度适应管棚支设孔孔壁到钻杆的长度。

所述的一种隧道超前管棚精准定位体系的施工方法，其具体步骤如下：

步骤一、基于管棚支设角度，安装支撑件、横向和纵向加强件，以及导向管，然后搭设浇筑模板；

步骤二、浇筑导向墙，在浇筑过程中测设定位导向管；

步骤三、在导向管中穿插钻头，保证钻杆外限位件贴合孔壁，进行管棚管孔的钻设；

步骤四、取出钻孔装置，在导管外伸端部安装激光定位件，并使用激光测距仪，使激光通过激光定位件上圆孔，进而测定钻进距离；

步骤五、将测定距离与设计距离相比，若不符合偏差量要求，根据测定距离和设计距离计算误差量和角度进行纠偏；若测定距离与设计距离相比符合或在误差允许范围内，拆卸激光定位件，继续钻进；