CN116357342A - 一种小导管注浆支护体系及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种小导管注浆支护体系及其施工方法，属于超前支护的技术领域，其包括钢拱架，钢拱架呈拱形，钢拱架侧壁沿自身长度方向贯穿开设有多个通槽，通槽内均贯穿设置有注浆导管，所述注浆导管的侧壁贯穿开设有多个透孔，透孔内沿与注浆导管垂直的方向滑动连接有辅助管，辅助管与注浆导管之间相连通，辅助管的侧壁贯穿开设有多个注浆口，注浆导管内沿自身长度方向滑动连接有滑杆，滑杆内开设有空腔，空腔贯穿滑杆两端的端面，滑杆的侧壁贯穿开设有多个通孔，通孔与透孔的数量相同且一一对应，滑杆远离钢拱架的一端固设有触发块，触发块呈圆锥状，本申请具有保护地表形态的效果。
Description
技术领域
本申请涉及超前支护的技术领域，尤其是涉及一种小导管注浆支护体系及其施工方法。
背景技术
在城市中进行开挖隧道时，由于城市土体松散，隧道埋深浅，跨度大，因此常采用浅埋暗挖法进行施工，浅埋暗挖法的施工关键是在开挖前进行超前支护。
在超前支护施工中，超前小导管应用非常广泛，尤其是在Ⅳ、Ⅴ级围岩地段及一些特殊地质地段。钢拱架施工固定完成后，将小导管与钢拱架连接进行注浆，使隧道周围形成加固圈，从而减小围岩的变形。
针对上述中的相关技术，发明人认为目前现有的小导管注浆范围小，需要依靠注浆压力来增大注浆范围，但注浆压力过大时会导致地表发生隆起，存在有破坏地表形态的缺陷。
发明内容
为了保护地表形态，本申请提供一种小导管注浆支护体系及其施工方法。
第一方面，本申请提供一种小导管注浆支护体系及其施工方法，采用如下技术方案：
一种小导管注浆支护体系，包括钢拱架，钢拱架呈拱形，钢拱架侧壁沿自身长度方向贯穿开设有多个通槽，通槽内均贯穿设置有注浆导管，所述注浆导管的侧壁贯穿开设有多个透孔，透孔内沿与注浆导管垂直的方向滑动连接有辅助管，辅助管与注浆导管之间相连通，辅助管的侧壁贯穿开设有多个注浆口，注浆导管内沿自身长度方向滑动连接有滑杆，滑杆内开设有空腔，空腔贯穿滑杆两端的端面，滑杆的侧壁贯穿开设有多个通孔，通孔与透孔的数量相同且一一对应，滑杆远离钢拱架的一端固设有触发块，触发块呈圆锥状。
通过采用上述技术方案，将滑杆插入注浆导管的过程中，滑杆通过触发块将辅助管顶出注浆导管，在注浆过程中，水泥浆从空腔通过通孔和透孔流入辅助管内，然后从辅助管内通过注浆口流至土质层。通过以上结构，辅助管增大了注浆范围，无需通过增大注浆压力来提升注浆范围，从而使地表形态不易于受到影响，实现了保护地表形态的效果。
可选的，所述辅助管远离注浆导管的一端固定连接有两个第一限位板，两个第一限位板相对设置在注浆导管的两侧，辅助管靠近注浆导管的一端固定连接有两个第二限位板，两个第二限位板相对设置在注浆导管的两侧。
通过采用上述技术方案，第一限位板与第二限位板对辅助管的两端进行限位，从而实现了辅助管不易于脱离注浆导管的效果。
可选的，所述注浆导管远离钢拱架的一端贯穿开设有多个安装孔，安装孔内滑动连接有加固杆。
通过采用上述技术方案，滑杆插入注浆导管的过程中，触发块挤压加固杆将加固杆从安装孔处顶出注浆导管，从而将加固杆插入周侧的土质层，实现了增加注浆导管和周侧土质层连接性的效果。
可选的，所述加固杆在注浆导管内的一端固设有弧形板，相邻的弧形板之间固定连接有第一弹簧。
通过采用上述技术方案，第一弹簧通过自身弹力对相邻的弧形板进行支撑，从而对加固杆进行支撑，实现了使加固杆保持稳定的效果。
可选的，所述注浆导管的内壁开设有若干个用于收纳第二限位板的第一收纳槽，第一收纳槽的数量与第二限位板的数量相同且一一对应；注浆导管的内壁环形开设有用于收纳弧形板的第二收纳槽。
通过采用上述技术方案，将第二限位板和弧形板分别收缩进第一收纳槽和第二收纳槽内，从而使滑杆与注浆导管内壁之间不易于留有间隙，实现了使滑杆与注浆导管之间贴合紧密的效果。
可选的，所述触发块的侧壁开设有与加固杆插接适配的插孔。
通过采用上述技术方案，当滑杆完全插入注浆导管内时，加固杆与插孔插接适配，从而实现了加固杆稳固的效果。
可选的，所述加固杆的侧壁开设有凹槽，凹槽内滑动连接有卡块，卡块与加固杆之间固定连接有第二弹簧，卡块背离第二弹簧的一端开设有倾斜面，触发块在插孔处的内壁的开设有与卡块卡接适配的卡槽。
通过采用上述技术方案，加固杆与插孔插接适配的过程中，触发块挤压倾斜面使卡块收缩进凹槽内，此时第二弹簧被压缩，当凹槽与卡槽对齐后，第二弹簧释放弹力将卡块顶入卡槽内。通过以上结构，进一步实现了使加固杆稳固的效果。
可选的，所述通槽的一侧沿竖直方向设置有丝杠，丝杠的一端贯穿钢拱架并与钢拱架之间沿自身长度方向滑动连接，丝杠与钢拱架侧壁之间设置有限位杆，限位杆的一端与丝杠之间固定连接，限位杆的另一端与钢拱架的侧壁之间滑动连接，丝杠的周向侧壁螺纹连接有螺纹套，螺纹套与钢拱架之间转动连接，丝杠远离螺纹套的一端固设有导向环，注浆导管靠近钢拱架的一端贯穿导向环并伸出至外侧。
通过采用上述技术方案，工作人员转动螺纹套使丝杠沿竖直方向运动，丝杠在运动过程中，限位杆使丝杠不易于随螺纹套而转动，同时丝杠使导向环随自身运动。通过以上结构，能够使导向环与通槽之间存在高度差，从而注浆导管穿过导向环和通槽时，注浆导管与水平线之间形成合适的夹角，实现了对注浆导管导向的效果。
可选的，所述导向环的内壁开设有第一收纳腔，第一收纳腔内滑动连接有第一夹持块，第一夹持块与导向环之间固设有第三弹簧；钢拱架在通槽处的内壁开设有第二收纳腔，第二收纳腔内滑动连接有第二夹持块，第二夹持块与钢拱架之间固设有第四弹簧。
通过采用上述技术方案，第三弹簧释放弹力通过第一夹持块对注浆导管夹紧固定，第四弹簧释放弹力通过第二夹持块对注浆导管夹紧固定，从而实现了使注浆导管稳固的效果。
第二方面，本申请提供一种小导管注浆支护体系的施工方法，采用如下技术方案：
一种小导管注浆支护体系的施工方法，包括以下步骤：
S1、预先在钢拱架切割用于注浆导管穿过的通槽并将钢拱架安装固定；
S2、调节导向环的高度以此控制钻孔的角度；
S3、先将注浆导管插入钻孔内，再将滑杆插入注浆导管内；
S4、向注浆导管内注浆，注浆完成后对注浆导管进行封堵。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.将滑杆通过触发块将辅助管顶出注浆导管，在注浆过程中，水泥浆从空腔流入辅助管，然后从辅助管流至土质层，从而增大了注浆范围，无需通过增大注浆压力来提升注浆范围，从而使地表形态不易于受到影响，实现了保护地表形态的效果；
2.工作人员转动螺纹套使丝杠带动导向环随自身运动，从而使导向环与通槽之间存在高度差，注浆导管穿过导向环和通槽时，注浆导管与水平线之间形成合适的夹角，实现了对注浆导管导向的效果；
3.第三弹簧和第四弹簧分别通过第一夹持块和第二夹持块对注浆导管夹紧固定，实现了使注浆导管稳固的效果。
附图说明
图1是本申请实施例一种小导管注浆支护体系的结构示意图；
图2是本申请实施例中为体现导向环运动方式的局部示意图；
图3是本申请实施例中为体现注浆导管分别与导向环和钢拱架连接方式的局部剖视图；
图4是本申请实施例中为体现注浆导管内部结构的局部剖视图；
图5是图4中A部分的局部放大示意图；
图6是本申请实施例中为体现加固杆运动方式的局部剖视图；
图7是图6中B部分的局部放大示意图。
附图标记说明：1、钢拱架；11、通槽；12、第二收纳腔；13、第二夹持块；14、第四弹簧；15、滑槽；2、注浆导管；21、透孔；22、安装孔；23、第一收纳槽；24、第二收纳槽；3、辅助管；31、注浆口；32、第一限位板；33、第二限位板；4、滑杆；41、空腔；42、通孔；5、触发块；51、插孔；52、卡槽；6、加固杆；61、凹槽；62、卡块；621、倾斜面；63、第二弹簧；7、弧形板；71、第一弹簧；8、丝杠；81、螺纹套；82、导向环；821、第一收纳腔；822、第一夹持块；823、第三弹簧；9、限位杆。
具体实施方式
以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种小导管注浆支护体系。
参考图1和图2，一种小导管注浆支护体系包括钢拱架1，钢拱架1呈拱形，钢拱架1的侧壁沿自身长度方向贯穿开设有若干个通槽11，通槽11的一侧设置有导向环82，导向环82与通槽11之间贯穿设置有注浆导管2。
工作人员将导向环82调节至合适的高度后，利用钻孔设备对土质层进行钻孔，然后将注浆导管2贯穿导向环82和通槽11。
参考图2和图3，导向环82与钢拱架1之间沿竖直方向设置有丝杠8，丝杠8远离导向环82的一端贯穿钢拱架1，且丝杠8沿自身长度方向与钢拱架1之间滑动连接，丝杠8的周向侧壁螺纹连接有螺纹套81，螺纹套81与钢拱架1之间转动连接。
参考图2，丝杠8与钢拱架1之间沿水平方向设置有限位杆9，钢拱架1的侧壁沿竖直方向开设有滑槽15，限位杆9远离丝杠8的一端沿滑槽15的长度方向与钢拱架1之间滑动连接，限位杆9的另一端与丝杠8之间固定连接。
工作人员转动螺纹套81带动丝杠8运动，丝杠8运动带动限位杆9沿滑槽15滑动，同时丝杠8带动导向环82运动。
参考图3，导向环82的内壁开设有两个第一收纳腔821，两个第一收纳腔821位于同一竖直线且两个第一收纳腔821相对开设在导向环82的两侧，第一收纳腔821内滑动连接有第一夹持块822，第一收纳腔821内设置有第三弹簧823，第三弹簧823的两端分别与第一夹持块822和导向环82固定连接。
注浆导管2贯穿导向环82的过程中，第一夹持块822受到注浆导管2的挤压收缩进第一收纳腔821内，当注浆导管2静止时，第三弹簧823释放弹力带动第一夹持块822将注浆导管2夹紧。
参考图3，钢拱架1在通槽11处的内壁开设有两个第二收纳腔12，两个第二收纳腔12位于同一竖直线且两个第二收纳腔12相对开设在通槽11的两侧，第二收纳腔12内滑动连接有第二夹持块13，第二收纳腔12内设置有第四弹簧14，第四弹簧14的两端分别与第二夹持块13和钢拱架1固定连接。
注浆导管2贯穿通槽11的过程中，第二夹持块13受到注浆导管2的挤压收缩进第二收纳腔12内，当注浆导管2静止时，第四弹簧14释放弹力带动第二夹持块13将注浆导管2夹紧。
参考图2和图4，注浆导管2内沿自身长度方向滑动连接有滑杆4，滑杆4远离钢拱架1的一端固设有触发块5，触发块5呈圆锥状，滑杆4内开设有空腔41，空腔41贯穿滑杆4两端的端面，滑杆4的侧壁贯穿开设有多个通孔42。
参考图4和图5，注浆导管2的侧壁贯穿开设有多个透孔21，透孔21与通孔42的数量相同且一一对应，透孔21内沿与注浆导管2垂直的方向滑动连接有辅助管3，辅助管3与注浆导管2之间相连通，辅助管3的侧壁贯穿开设有多个注浆口31，辅助管3远离滑杆4的一端固设有第一限位板32，辅助管3的另一端固设有第二限位板33，注浆导管2内壁开设有用于收纳第二限位板33的第一收纳槽23，第一收纳槽23的数量与第二限位板33相同且一一对应。
滑杆4插入注浆导管2内的过程中，滑杆4带动触发块5对第二限位板33进行挤压，从而将第二限位板33收缩进第一收纳槽23内，此时辅助管3沿透孔21滑动伸出注浆导管2并插入周侧的土质层内。在注浆过程中，水泥浆流至空腔41内，然后从空腔41内通过透孔21和通孔42流入辅助管3内，最后水泥浆通过注浆口31处流出辅助管3，从而水泥浆流至周侧的土质层内。
参考图2和图6，注浆导管2远离钢拱架1的一端贯穿开设有多个安装孔22，安装孔22内滑动连接有加固杆6，触发块5的侧壁开设有与加固杆6插接适配的插孔51，加固杆6靠近触发块5的一端固设有弧形板7，注浆导管2内壁环形开设有用于收纳弧形板7的第二收纳槽24，弧形板7与注浆导管2的内壁相贴合，相邻的弧形板7之间固定连接有第一弹簧71。
插杆插入注浆导管2的过程中，插杆带动触发块5对弧形板7进行挤压，此时第一弹簧71处于拉伸状态，从而将弧形板7收缩进第二收纳槽24内，由此加固杆6沿安装孔22滑动伸出注浆导管2并插入周侧的土质层内，此时加固杆6与插孔51插接适配。
参考图6和图7，加固杆6的侧壁开设有两个凹槽61，两个凹槽61相对开设在加固杆6的两侧，凹槽61内滑动连接有卡块62，凹槽61内设置有第二弹簧63，第二弹簧63分别与卡块62和加固杆6之间固定连接，卡块62背离第二弹簧63的一端开设有倾斜面621，触发块5在插孔51处的内壁开设有与卡块62卡接适配的卡槽52。
加固杆6插入插孔51的过程中，触发块5通过倾斜面621对卡块62挤压，从而将卡块62收缩进凹槽61内，此时第二弹簧63处于被压缩的状态；当卡槽52与凹槽61对齐后，第二弹簧63释放弹力将卡块62顶入卡槽52内。
本申请实施例一种小导管注浆支护体系的实施原理为：工作人员将导向环82调节至合适的高度后，然后将注浆导管2贯穿导向环82、通槽11和土质层，再将滑杆4插入至注浆导管2内。滑杆4插入注浆导管2内的过程中，滑杆4带动触发块5通过第二限位板33带动辅助管3插入周侧的土质层内；同时插杆带动触发块5通过弧形板7带动加固杆6插入周侧的土质层内，此时加固杆6与插孔51插接适配。加固杆6插入插孔51的过程中，触发块5将卡块62挤压进凹槽61内；当卡槽52与凹槽61对齐后，第二弹簧63带动卡块62与卡槽52卡接适配。安装完成后，需要向注浆导管2内注浆，在注浆过程中，水泥浆从空腔41内通流入辅助管3内，然后从辅助管3内流至周侧的土质层内。通过以上结构，实现了保护地表形态的效果。
本申请实施例还公开一种小导管注浆支护体系的施工方法。
包括以下步骤：
S1、预先在钢拱架1切割用于注浆导管2穿过的通槽11并将钢拱架1安装固定；
S2、调节导向环82的高度以此控制钻孔的角度；
S3、先将注浆导管2插入钻孔内，再将滑杆4插入注浆导管2内；
S4、向注浆导管2内注浆，注浆完成后对注浆导管2进行封堵。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种小导管注浆支护体系，包括钢拱架(1)，钢拱架(1)呈拱形，钢拱架(1)侧壁沿自身长度方向贯穿开设有多个通槽(11)，通槽(11)内均贯穿设置有注浆导管(2)，其特征在于：所述注浆导管(2)的侧壁贯穿开设有多个透孔(21)，透孔(21)内沿与注浆导管(2)垂直的方向滑动连接有辅助管(3)，辅助管(3)与注浆导管(2)之间相连通，辅助管(3)的侧壁贯穿开设有多个注浆口(31)，注浆导管(2)内沿自身长度方向滑动连接有滑杆(4)，滑杆(4)内开设有空腔(41)，空腔(41)贯穿滑杆(4)两端的端面，滑杆(4)的侧壁贯穿开设有多个通孔(42)，通孔(42)与透孔(21)的数量相同且一一对应，滑杆(4)远离钢拱架(1)的一端固设有触发块(5)，触发块(5)呈圆锥状。
2.根据权利要求1所述的一种小导管注浆支护体系，其特征在于：所述辅助管(3)远离注浆导管(2)的一端固定连接有两个第一限位板(32)，两个第一限位板(32)相对设置在注浆导管(2)的两侧，辅助管(3)靠近注浆导管(2)的一端固定连接有两个第二限位板(33)，两个第二限位板(33)相对设置在注浆导管(2)的两侧。
3.根据权利要求2所述的一种小导管注浆支护体系，其特征在于：所述注浆导管(2)远离钢拱架(1)的一端贯穿开设有多个安装孔(22)，安装孔(22)内滑动连接有加固杆(6)。
4.根据权利要求3所述的一种小导管注浆支护体系，其特征在于：所述加固杆(6)在注浆导管(2)内的一端固设有弧形板(7)，相邻的弧形板(7)之间固定连接有第一弹簧(71)。
5.根据权利要求4所述的一种小导管注浆支护体系，其特征在于：所述注浆导管(2)的内壁开设有若干个用于收纳第二限位板(33)的第一收纳槽(23)，第一收纳槽(23)的数量与第二限位板(33)的数量相同且一一对应；注浆导管(2)的内壁环形开设有用于收纳弧形板(7)的第二收纳槽(24)。
6.根据权利要求3所述的一种小导管注浆支护体系，其特征在于：所述触发块(5)的侧壁开设有与加固杆(6)插接适配的插孔(51)。
7.根据权利要求6所述的一种小导管注浆支护体系，其特征在于：所述加固杆(6)的侧壁开设有凹槽(61)，凹槽(61)内滑动连接有卡块(62)，卡块(62)与加固杆(6)之间固定连接有第二弹簧(63)，卡块(62)背离第二弹簧(63)的一端开设有倾斜面(621)，触发块(5)在插孔(51)处的内壁的开设有与卡块(62)卡接适配的卡槽(52)。
8.根据权利要求1所述的一种小导管注浆支护体系，其特征在于：所述通槽(11)的一侧沿竖直方向设置有丝杠(8)，丝杠(8)的一端贯穿钢拱架(1)并与钢拱架(1)之间沿自身长度方向滑动连接，丝杠(8)与钢拱架(1)侧壁之间设置有限位杆(9)，限位杆(9)的一端与丝杠(8)之间固定连接，限位杆(9)的另一端与钢拱架(1)的侧壁之间滑动连接，丝杠(8)的周向侧壁螺纹连接有螺纹套(81)，螺纹套(81)与钢拱架(1)之间转动连接，丝杠(8)远离螺纹套(81)的一端固设有导向环(82)，注浆导管(2)靠近钢拱架(1)的一端贯穿导向环(82)并伸出至外侧。
9.根据权利要求8所述的一种小导管注浆支护体系，其特征在于：所述导向环(82)的内壁开设有第一收纳腔(821)，第一收纳腔(821)内滑动连接有第一夹持块(822)，第一夹持块(822)与导向环(82)之间固设有第三弹簧(823)；钢拱架(1)在通槽(11)处的内壁开设有第二收纳腔(12)，第二收纳腔(12)内滑动连接有第二夹持块(13)，第二夹持块(13)与钢拱架(1)之间固设有第四弹簧(14)。
10.一种小导管注浆支护体系的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、预先在钢拱架(1)切割用于注浆导管(2)穿过的通槽(11)并将钢拱架(1)安装固定；
S2、调节导向环(82)的高度以此控制钻孔的角度；
S3、先将注浆导管(2)插入钻孔内，再将滑杆(4)插入注浆导管(2)内；
S4、向注浆导管(2)内注浆，注浆完成后对注浆导管(2)进行封堵 。
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| CN202310154536.8A CN116357342A (zh) | 2023-02-23 | 2023-02-23 | 一种小导管注浆支护体系及其施工方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310154536.8A CN116357342A (zh) | 2023-02-23 | 2023-02-23 | 一种小导管注浆支护体系及其施工方法 |
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| CN116357342A true CN116357342A (zh) | 2023-06-30 |
Family
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| CN202310154536.8A Pending CN116357342A (zh) | 2023-02-23 | 2023-02-23 | 一种小导管注浆支护体系及其施工方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117108317A (zh) * | 2023-10-25 | 2023-11-24 | 焦作煤业集团赵固（新乡）能源有限责任公司 | 一种矿井巷道加固注浆设备 |
-
2023
- 2023-02-23 CN CN202310154536.8A patent/CN116357342A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117108317A (zh) * | 2023-10-25 | 2023-11-24 | 焦作煤业集团赵固（新乡）能源有限责任公司 | 一种矿井巷道加固注浆设备 |
| CN117108317B (zh) * | 2023-10-25 | 2024-01-30 | 焦作煤业集团赵固（新乡）能源有限责任公司 | 一种矿井巷道加固注浆设备 |
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