CN110939467A - 一种新型隧道超前小导管、超前支护体系及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型隧道超前小导管、超前支护体系及施工方法，涉及隧道施工超前支护技术领域，超前小导管包括导管本体和套管，所述导管本体一端设有注浆口，另一端设有若干注浆孔，所述套管固定套设于所述导管本体外，所述套管覆盖其中一部分数量的所述注浆孔，且另一部分数量的所述注浆孔位于所述套管远离所述注浆口的一侧，本发明能够保证超前小导管注浆效果，确保施工安全。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工超前支护技术领域，具体涉及一种新型隧道超前小导管、超前支护体系及施工方法。
背景技术
隧道超前支护结构体系是围岩稳定性控制的关键，也是隧道设计施工的基本任务，对于自稳性较差的软弱破碎围岩，通常采用超前预加固和超前预支护措施提高隧道施工安全性。超前加固本质上是提高围岩强度，使其不易发生严重破坏，保持一定的自稳时间，调动围岩承载；超前支护本质上是预先形成一个承力拱承担围岩载荷，保护开挖面和隧道空间，协助围岩承载。
在满足隧道施工安全的前提下，不同类型的预支护措施对于超前破坏模式的适应性也不同，对于发生正面挤出型破坏的围岩失稳情况而言，最佳的超前支护措施为超前小导管+注浆，但超前小导管往往是工厂化集中加工生产的，规格制式不能完全满足现场实际需求。
同时，在隧道软弱破碎围岩地段，无论是采用机械开挖还是爆破开挖的方式，都普遍存在局部超挖的情况，因而产生了超前小导管前端插入围岩后，部分管身钢花眼仍漏在围岩外面(或插入的围岩表面过于软弱破碎)，在超前小导管注浆过程中漏浆严重，达不到设计压力，浆液不能扩散凝固，且超前支护作为隧道支护体系的重要组成部分，可有效控制隧道施工全过程中的围岩变形，若注浆不能达到预期效果则围岩变形难以控制，可能需要采取衬砌跳打等补救措施，影响了正常施工组织安排。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种新型隧道超前小导管、超前支护体系及施工方法，能够保证超前小导管注浆效果，确保施工安全。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
第一方面，提供一种新型隧道超前小导管，包括：
导管本体，所述导管本体一端设有注浆口，另一端设有若干注浆孔；
套管，所述套管固定套设于所述导管本体外，所述套管覆盖其中一部分数量的所述注浆孔，且另一部分数量的所述注浆孔位于所述套管远离所述注浆口的一侧。
在上述技术方案的基础上，所述套管靠近所述注浆口的一端设有圆盘。
在上述技术方案的基础上，所述套管靠近所述注浆口的一端设有外螺纹，所述圆盘设有与所述外螺纹匹配的内螺纹。
在上述技术方案的基础上，所述注浆口处设有止浆阀。
在上述技术方案的基础上，所述套管的内径等于所述导管本体的外径。
在上述技术方案的基础上，所述导管本体远离所述注浆口的一端设有锥尖。
在上述技术方案的基础上，所述套管远离所述注浆口的一端设有倒角。
第二方面，提供一种新型隧道超前支护体系，包括：
多个上述的新型隧道超前小导管；
固定件，所述固定件固定多个所述新型隧道超前小导管，且所述固定件与所述导管本体设有所述注浆口的一端固定。
在上述技术方案的基础上，所述固定件为型钢或格栅钢架。
第三方面，还提供一种采用上述新型隧道超前小导管的施工方法，包括以下步骤：
将多个所述导管本体设有所述注浆孔的一端插入围岩内；
在导管本体上固定套设所述套管，使套管部分位于围岩内，且套管覆盖所有位于围岩外的注浆孔；
将多个导管本体进行连接固定。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的一种新型隧道超前小导管，通过设置的套管，能够将未插入围岩内的注浆孔进行封闭，避免在采用超前小导管进行注浆操作时，出现漏浆的情况，导致围岩内的注浆压力达不到设计压力，进而出现浆液不能在围岩内扩散凝固的情况，套管保证了超前小导管注浆效果，同时，避免了注浆不能达到预期效果时围岩变形难以控制的情况出现，进而确保了施工安全。
附图说明
图1为本发明实施例中超前小导管的剖面示意图。
图中：1-导管本体，11-注浆孔，12-锥尖，2-套管，21-倒角，3-圆盘。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供一种新型隧道超前小导管，包括导管本体1和套管2，导管本体1一端设有注浆口，另一端设有若干注浆孔11，套管2固定套设于导管本体1外，套管2覆盖其中一部分数量的注浆孔11，且另一部分数量的注浆孔11位于套管2远离注浆口的一侧。
通过设置的套管2，能够将未插入围岩内的注浆孔11进行封闭，避免在采用超前小导管进行注浆操作时，出现漏浆的情况，导致围岩内的注浆压力达不到设计压力，进而出现浆液不能在围岩内扩散凝固的情况，套管2的设置保证了超前小导管注浆效果，同时，避免了注浆不能达到预期效果时围岩变形难以控制的情况出现，进而确保了施工安全，由于能够避免出现漏浆的情况，从而降低了注浆料浪费，进一步避免污染环境。
套管2靠近注浆口的一端设有圆盘3，进一步的，套管2靠近注浆口的一端设有外螺纹，圆盘3设有与外螺纹匹配的内螺纹，通过圆盘3的设置，能够在使套管2沿导管本体1滑动时，提供一个便于作用的部件，即在需要将套管2部分插入围岩内时，通过圆盘3的设置，能够通过锤击圆盘3，从而方便快捷的将套管2插打入围岩内，进而保证了该套管2能够完成对露出围岩的注浆孔11的封闭作用。
注浆口处设有止浆阀，通过止浆阀的设置，能够避免在通过导管本体1向围岩内注浆完成后，由于围岩内浆液压力较大，出现浆液回流的情况，从而导致围岩内的注浆效果达不到预定要求。
套管2的内径等于导管本体1的外径，能够保证套管2与导管本体1紧密贴合，从而使套管2覆盖的注浆孔11为密封状态，避免在进行注浆操作时，由于浆液压力过大而出现浆液从套管2和导管本体1间漏出的情况。
导管本体1远离注浆口的一端设有锥尖12，通过锥尖12的设置，能够在将导管本体1插入围岩内时，提供破岩和导向能力，使导管本体1能够顺利的插入围岩内，也能够保证最终插入围岩内的位置为预定的位置。
套管2远离注浆口的一端设有倒角21，通过倒角21的设置，能够在将套管2插入围岩内时，提供一定的导向作用，进而能够便于将套管2插打入围岩内。
本发明实施例还提供一种新型隧道超前支护体系，包括多个上述的新型隧道超前小导管和固定件，固定件固定多个新型隧道超前小导管，且固定件与导管本体1设有注浆口的一端固定，优选地，固定件为型钢或格栅钢架。
通过固定件的设置，能够将多个超前支护小导管进行固定，从而使其满足超前预支护的受力要求，进而防止开挖后掌子面处出现塌方冒顶的情况，威胁作业人员的人身安全。
本发明实施例还提供一种采用上述新型隧道超前小导管的施工方法，包括以下步骤：
将多个导管本体1设有注浆孔11的一端插入围岩内；
在导管本体1上固定套设套管2，使套管2部分位于围岩内，且套管2覆盖所有位于围岩外的注浆孔11；
将多个导管本体1进行连接固定。
能够在通过超前小导管向围岩内进行注浆操作时，采用套管2将未插入围岩内的注浆孔11进行封闭，使其不会出现漏浆的情况，进而保证了超前小导管注浆效果，同时，避免了注浆不能达到预期效果时围岩变形难以控制的情况出现，进而确保了施工安全。
其中，将套管2沿导管本体1外壁打入围岩内部，且设置的圆盘3未与围岩基面密贴时，通过锚固剂封堵缝隙。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种新型隧道超前小导管，其特征在于，包括：
导管本体(1)，所述导管本体(1)一端设有注浆口，另一端设有若干注浆孔(11)；
套管(2)，所述套管(2)固定套设于所述导管本体(1)外，所述套管(2)覆盖其中一部分数量的所述注浆孔(11)，且另一部分数量的所述注浆孔(11)位于所述套管(2)远离所述注浆口的一侧。
2.如权利要求1所述的一种新型隧道超前小导管，其特征在于：所述套管(2)靠近所述注浆口的一端设有圆盘(3)。
3.如权利要求2所述的一种新型隧道超前小导管，其特征在于：所述套管(2)靠近所述注浆口的一端设有外螺纹，所述圆盘(3)设有与所述外螺纹匹配的内螺纹。
4.如权利要求1所述的一种新型隧道超前小导管，其特征在于：所述注浆口处设有止浆阀。
5.如权利要求1所述的一种新型隧道超前小导管，其特征在于：所述套管(2)的内径等于所述导管本体(1)的外径。
6.如权利要求1所述的一种新型隧道超前小导管，其特征在于：所述导管本体(1)远离所述注浆口的一端设有锥尖(12)。
7.如权利要求1所述的一种新型隧道超前小导管，其特征在于：所述套管(2)远离所述注浆口的一端设有倒角(21)。
8.一种新型隧道超前支护体系，其特征在于，包括：
多个如权利要求1～7任一项所述的新型隧道超前小导管；
固定件，所述固定件固定多个所述新型隧道超前小导管，且所述固定件与所述导管本体(1)设有所述注浆口的一端固定。
9.如权利要求8所述的一种新型隧道超前支护体系，其特征在于：所述固定件为型钢或格栅钢架。
10.一种采用如权利要求1所述新型隧道超前小导管的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
将多个所述导管本体(1)设有所述注浆孔(11)的一端插入围岩内；
在导管本体(1)上固定套设所述套管(2)，使套管(2)部分位于围岩内，且套管(2)覆盖所有位于围岩外的注浆孔(11)；
将多个导管本体(1)进行连接固定。
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