CN212202078U - 隧道管棚支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种隧道管棚支护结构，属于隧道及地下工程施工技术领域，包括拱架、管棚管、加强结构和限位件；拱架至少两个，用于沿隧道的进深方向间隔设置；若干个管棚管沿拱架的周向间隔设置于拱架上，内端部间隔设置若干个溢浆孔；加强结构沿管棚管的轴向设置于管棚管的内部；限位件沿拱架的周向间隔设置于相邻两个管棚管之间，用于对管棚管径向限。本实用新型提供的隧道管棚支护结构，管棚管的内部沿轴向设有加强结构，提高管棚管的结构强度；拱架上于相邻两个管棚管之间设有限位件，并且拱架至少间隔设置两个，至少两个拱架上的限位件限制管棚管的径向运动，向管棚管内加压注浆时，管棚管的位置保持稳定，进而增加了管棚的结构稳定性。

Description

隧道管棚支护结构

技术领域

本实用新型属于隧道及地下工程施工技术领域，更具体地说，是涉及一种隧道管棚支护结构。

背景技术

管棚超前支护作为隧道开挖的一种辅助方法，在防止隧道塌方、抑制地层位移、控制地表沉降方面发挥着重要作用。

现有技术中，超前支护的管棚管一般选用无缝钢管，管棚管支设完成后，作为注浆管使用，直接在管棚管内注浆。但是无缝钢管结构强度不足，所能承受的最大载荷小，而隧道周围的山体对管棚管施加的压力较大，容易导致管棚管弯曲变形甚至折断，影响隧道开挖的安全性；

管棚管沿隧道的断面周向排列，相邻两根管棚管之间留有间隙，向管棚管内加压注浆时，管棚管容易发生位置偏移，导致管棚结构变形，影响隧道开挖的安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种隧道管棚支护结构，旨在解决管棚管自身强度不足，管棚管注浆时容易发生位置偏移的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种隧道管棚支护结构，包括拱架、管棚管、加强结构和限位件；拱架至少两个，用于沿隧道的进深方向间隔设置；管棚管，为若干个，分别沿所述拱架的周向间隔设置于所述拱架上，且每个所述管棚管的内端部间隔设置若干个溢浆孔；加强结构沿所述管棚管的轴向设置于所述管棚管的内部；限位件沿所述拱架的周向间隔设置于相邻两个所述管棚管之间，用于对所述管棚管径向限位。

作为本申请另一实施例，所述限位件与所述拱架焊接；所述限位件的与所述管棚管的接触面均设有与所述管棚管的外壁贴合的弧形槽。

作为本申请另一实施例，限位件包括弧形杆、连接杆和弧形卡箍；弧形杆设置于相邻两个所述管棚管之间，且与所述拱架同心设置；连接杆沿所述弧形杆的径向设置于所述弧形杆的中部，一端与所述弧形杆连接、另一端与所述拱架连接；弧形卡箍分别设置于所述弧形杆的两端，内表面与所述管棚管的外壁贴合。

作为本申请另一实施例，所述连接杆的一端与所述弧形杆转动连接、另一端与所述拱架通过螺纹结构连接。

作为本申请另一实施例，所述加强结构包括加强筋和固定环；加强筋平行设置若干根，且若干根所述加强筋沿所述管棚管的端面周向设置，若干根所述加强筋均与所述管棚管的内壁固定连接；固定环为若干个，沿所述管棚管的轴向间隔设置，每个所述固定环均与若干根所述加强筋固定连接。

作为本申请另一实施例，所述固定环的外表面周向间隔设置若干个用于与所述加强筋配合的筋槽。

作为本申请另一实施例，所述管棚管包括第一接管、第二接管和顶管；第一接管外壁靠近两端部均设有外螺纹；第二接管内径与所述第一接管的外径相同，内壁靠近两端部均设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹；顶管设置于所述管棚管的内端部，一端设为封闭的圆锥形、另一端与所述第一接管或所述第二接管连接；所述顶管的侧壁间隔设置若干个所述溢浆孔；

所述顶管与所述第一接管连接时，所述顶管的内径与所述第一接管的外径相同，所述顶管外壁的靠近与所述第一接管的连接端的位置设有与所述第一接管的外螺纹相匹配的内螺纹；所述顶管与所述第二接管连接时，所述顶管的外径与所述第二接管的内径相同，所述顶管的外壁靠近与所述第二接管的连接端的位置设有与所述第二接管的内螺纹相匹配的外螺纹。

作为本申请另一实施例，所述第一接管内的加强筋的两端外露于所述第一接管的两端；所述第二接管内的加强筋的长度小于所述第二接管的长度，以使所述第二接管的两端预留用于容纳所述第一接管的加强筋的空间。

作为本申请另一实施例，所述第二接管的两端均设有阶梯孔，所述阶梯孔的外孔的孔径与所述第一接管的外径相同，且所述外孔的内壁设有与第一接管的外螺纹相匹配的内螺纹；所述阶梯孔的内孔的孔径与所述第一接管的内径相同。

作为本申请另一实施例，所述第一接管的长度与所述第二接管的长度不同，并且相邻两根所述管棚管的第一接管和第二接管错位设置，以使所述相邻两根所述管棚管上的接缝交错。

本实用新型提供的隧道管棚支护结构的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型隧道管棚支护结构，管棚管的内部沿轴向设有加强结构，提高管棚管的结构强度，进而提高管棚管的最大载荷，管棚管不容易被压变形，增加了管棚的结构稳定性；管棚管沿拱架的周向间隔设置，拱架上于相邻两个管棚管之间设有限位件，并且拱架至少间隔设置两个，至少两个拱架上的限位件将管棚管固定，限制管棚管的径向运动，向管棚管内加压注浆时，管棚管的位置保持稳定，进而增加了管棚的结构稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的隧道管棚支护结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的管棚管的横截面示意图；

图3为本实用新型实施例提供的限位件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的管棚管的纵剖面结构示意图一；

图5为本实用新型实施例提供的管棚管的纵剖面结构示意图二；

图6为本实用新型实施例提供的管棚管的排列示意图；

图中：1、拱架；2、管棚管；21、第一接管；22、第二接管；23、顶管；231、溢浆孔；3、限位件；31、弧形杆；32、连接杆；33、弧形卡箍；4、加强结构；41、加强筋；42、固定环。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的隧道管棚支护结构进行说明。隧道管棚支护结构，包括拱架1、管棚管2以及限位件3，拱架1至少设置两个，并且至少两个拱架1沿隧道的进深方向间隔设置，管棚管2设置多个，多个管棚管2沿拱架1的轴向设置在拱架1上，钻入隧道的掌子面，形成管棚，用于支撑隧道的掌子面，管棚管2的内部设有加强结构4，加强结构4沿管棚管2的轴向设置在管棚管2的内部，加强管棚管2自身的结构强度；管棚管2的内端部(进入掌子面的一端)间隔设置多个溢浆孔231，将管棚管2注浆时，浆液从溢浆孔231溢出，进入掌子面内部的土层；限位件3沿拱架1的周向间隔设置在拱架1上，并且相邻两个管棚管2之间都设有限位件3，多个拱架1上都设置限位件3，通过多个拱架1上的限位件3的限位，管棚管2的位置保持固定，向管棚管2内加压注浆时，管棚管2不会沿径向移位。

本实用新型提供的隧道管棚支护结构，与现有技术相比，管棚管2的内部沿轴向设有加强结构4，提高管棚管2的结构强度，进而提高管棚管2的最大载荷，管棚管2不容易被压变形，增加了管棚的结构稳定性；管棚管2沿拱架1的周向间隔设置，拱架1上于相邻两个管棚管2之间设有限位件3，并且拱架1至少间隔设置两个，至少两个拱架1上的限位件3将管棚管2固定，限制管棚管2的径向运动，向管棚管2内加压注浆时，管棚管2的位置保持稳定，进而增加了管棚的结构稳定性。

最边沿的两个管棚管2的两侧均设有限位件3，将最边沿的管棚管2夹在中间，对最边沿的管棚管2进行径向限位。

作为本实用新型提供的隧道管棚支护结构的一种具体实施方式，请参阅图1，限位件3与拱架1焊接，保证了限位件3的连接稳固；限位件3的与管棚管2的接触面均设有与管棚管2的外壁贴合的弧形槽，管棚管2嵌入两侧的限位件3的弧形槽内，保持稳固。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图3，限位件3包括弧形杆31、连接杆32以及弧形卡箍33；弧形杆31设置于相邻两个管棚管2之间，且与拱架1同心设置；连接杆32沿弧形杆31的径向设置于弧形杆31的中部，连接杆32的一端与弧形杆31连接、另一端与拱架1连接；弧形卡箍33分别设置于弧形杆31的两端，内表面与管棚管2的外壁贴合。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，连接杆32的一端与弧形杆31转动连接、另一端的外壁设有外螺纹，拱架1上设有与连接杆32的外螺纹相匹配的螺纹孔，连接杆32与拱架1通过螺纹结构连接，方便拆卸，隧道开挖后，需要将拱架1拆除，将连接杆32从拱架1上卸下即可将限位件3与拱架1分离，限位件3与拱架1分离后，再将拱架1于管棚管2分离。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图2和图3，加强结构4包括若干根加强筋41和若干个固定环42，若干根加强筋41平行设置若干根，且若干根加强筋41沿管棚管2的端面周向设置，若干根加强筋41均与管棚管2的内壁焊接固定；若干个固定环42，沿管棚管2的轴向间隔设置，每个固定环42均与若干根加强筋41焊接固定。加强筋41和加强环焊接形成圆筒形，作为管棚管2的内筋，强化管棚管2的结构强度。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图2，固定环42的外表面周向间隔设置若干个用于与加强筋41配合的筋槽，加强筋41嵌入筋槽中，增强加强筋41与固定环42的连接稳定性，防止加强筋41受力时从固定环42上脱落。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图4至图6，管棚管2包括第一接管21、第二接管22和顶管23；第一接管21的外壁靠近两端部均设有外螺纹；第二接管22的内径与第一接管21的外径相同，第二接管22的内壁靠近两端部均设有与外螺纹相匹配的内螺纹，第一接管21和第二接管22采用螺纹连接的方式；顶管23设置于管棚管2的内端部，一端设为封闭的圆锥形、另一端与第一接管21或第二接管22通过螺纹结构连接；顶管23的侧壁间隔设置若干个溢浆孔231，向管棚管2内注浆时，浆液从溢浆孔231内排出管棚管2，渗入隧道顶部的土层中，加强土层的结构；

顶管23与第一接管21连接时，顶管23的内径与第一接管21的外径相同，顶管23外壁的靠近与第一接管21的连接端的位置设有与第一接管21的外螺纹相匹配的内螺纹；顶管23与第二接管22连接时，顶管23的外径与第二接管22的内径相同，顶管23的外壁靠近与第二接管22的连接端的位置设有与第二接管22的内螺纹相匹配的外螺纹。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图4，第一接管21内的加强筋41的两端外露于第一接管21的两端；第二接管22内的加强筋41的长度小于第二接管22的长度，以使第二接管22的两端预留用于容纳第一接管21的加强筋41的空间，第一接管21与第二接管22连接后，第一接管21内的加强筋41伸入第二接管22内，保证第一接管21和第二接管22的接头处有加强结构4强化。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图5，第二接管22的两端均设有阶梯孔，阶梯孔的外孔的孔径与第一接管21的外径相同，且外孔的内壁设有与第一接管21的外螺纹相匹配的内螺纹；阶梯孔的内孔的孔径与第一接管21的内径相同，第一接管21和第二接管22连接后，第一接管21和第二接管22的内壁共面，在加压注浆时，减小浆液对接头处的冲击。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图6，第一接管21的长度与第二接管22的长度不同，并且相邻两根管棚管2的第一接管21和第二接管22错位设置，以使相邻两根管棚管2上的接缝交错，因为第一接管21和第二接管22的接头处结构强度低，采用交错设置接缝的方式提高了管棚整体结构强度，防止组成管棚的所有管棚管2的接缝处同时受力后断开。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.隧道管棚支护结构，其特征在于，包括：

拱架，至少两个，用于沿隧道的进深方向间隔设置；

管棚管，为若干个，分别沿所述拱架的周向间隔设置于所述拱架上，且每个所述管棚管的内端部间隔设置若干个溢浆孔；

加强结构，沿所述管棚管的轴向设置于所述管棚管的内部；

限位件，沿所述拱架的周向间隔设置于相邻两个所述管棚管之间，用于对所述管棚管径向限位。

2.如权利要求1所述的隧道管棚支护结构，其特征在于，所述限位件与所述拱架焊接；所述限位件的与所述管棚管的接触面均设有与所述管棚管的外壁贴合的弧形槽。

3.如权利要求1所述的隧道管棚支护结构，其特征在于，所述限位件包括：

弧形杆，设置于相邻两个所述管棚管之间，且与所述拱架同心设置；

连接杆，沿所述弧形杆的径向设置于所述弧形杆的中部，一端与所述弧形杆连接、另一端与所述拱架连接；

弧形卡箍，分别设置于所述弧形杆的两端，内表面与所述管棚管的外壁贴合。

4.如权利要求3所述的隧道管棚支护结构，其特征在于，所述连接杆的一端与所述弧形杆转动连接、另一端与所述拱架通过螺纹结构连接。

5.如权利要求1所述的隧道管棚支护结构，其特征在于，所述加强结构包括：

加强筋，平行设置若干根，且若干根所述加强筋沿所述管棚管的端面周向设置，若干根所述加强筋均与所述管棚管的内壁固定连接；

固定环，为若干个，沿所述管棚管的轴向间隔设置，每个所述固定环均与若干根所述加强筋固定连接。

6.如权利要求5所述的隧道管棚支护结构，其特征在于，所述固定环的外表面周向间隔设置若干个用于与所述加强筋配合的筋槽。

7.如权利要求5所述的隧道管棚支护结构，其特征在于，所述管棚管包括：

第一接管，外壁靠近两端部均设有外螺纹；

第二接管，内径与所述第一接管的外径相同，内壁靠近两端部均设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹；

顶管，设置于所述管棚管的内端部，一端设为封闭的圆锥形、另一端与所述第一接管或所述第二接管连接；所述顶管的侧壁间隔设置若干个所述溢浆孔；

所述顶管与所述第一接管连接时，所述顶管的内径与所述第一接管的外径相同，所述顶管外壁的靠近与所述第一接管的连接端的位置设有与所述第一接管的外螺纹相匹配的内螺纹；所述顶管与所述第二接管连接时，所述顶管的外径与所述第二接管的内径相同，所述顶管的外壁靠近与所述第二接管的连接端的位置设有与所述第二接管的内螺纹相匹配的外螺纹。

8.如权利要求7所述的隧道管棚支护结构，其特征在于，所述第一接管内的加强筋的两端外露于所述第一接管的两端；所述第二接管内的加强筋的长度小于所述第二接管的长度，以使所述第二接管的两端预留用于容纳所述第一接管的加强筋的空间。

9.如权利要求8所述的隧道管棚支护结构，其特征在于，所述第二接管的两端均设有阶梯孔，所述阶梯孔的外孔的孔径与所述第一接管的外径相同，且所述外孔的内壁设有与第一接管的外螺纹相匹配的内螺纹；所述阶梯孔的内孔的孔径与所述第一接管的内径相同。

10.如权利要求7-9任一项所述的隧道管棚支护结构，其特征在于，所述第一接管的长度与所述第二接管的长度不同，并且相邻两根所述管棚管的第一接管和第二接管错位设置，以使所述相邻两根所述管棚管上的接缝交错。

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