CN218265936U - 一种超前小导管定位导向架装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工程建设技术领域，尤其为一种超前小导管定位导向架装置，包括装置本体，装置本体包括底座，底座的上表面垂直设有可调节高度的导向架支腿，导向架支腿的顶端设有小导管导向架，小导管导向架的顶部设有用于插入钻杆起到固定导向作用的纵向定向管，钻杆靠近人体的一端连接有风枪，钻杆的另一端设有掌子面并与其相接触。本实用新型可以有效的提高超前小导管打孔角度、深度和孔位质量，提高施工效率，降低施工成本和操作人员的工作量，是超前小导管施工中一种有效、安全的方法，可推广应用于公路、铁路隧道施工领域。

Description

一种超前小导管定位导向架装置

技术领域

本实用新型涉及工程建设技术领域，具体为一种超前小导管定位导向架装置。

背景技术

超前支护是隧道工程施工的重要组成部分，超前小导管是超前支护的主要支护措施。超前小导管是一种非常有效的稳定开挖面的辅助施工方法。在软弱破碎岩石施工中，超前小导管可以加固松散岩石，增强注浆后松散软弱围岩的稳定性，有利于开挖后和初期支护期间围岩的稳定，不会引起围岩失稳破坏，直至坍塌。

超前小导管注浆适用于隧道拱部软弱围岩、松散无粘结土层、自稳能力差的砂层和卵砾石层的破碎岩层。通常超前小导管作业是经由测量放样标识后，作业人员对照孔位人工目测控制外插角打设角度、打设方向，若有遇到围岩软硬交界情况或人员劳累后换岗时，时常会对孔位产生偏位影响，导致钻孔角度和方向不能与设计理论空间位置相对应，造成超前支护钻孔质量不能满足要求，进而影响到超前小导管注浆支护不均匀，结构受力出现偏差，甚至影响开挖作业进度和安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种超前小导管定位导向架装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种超前小导管定位导向架装置，包括装置本体，所述装置本体包括底座，所述底座的上表面垂直设有可调节高度的导向架支腿，所述导向架支腿的顶端设有小导管导向架，所述小导管导向架的顶部设有用于插入钻杆起到固定导向作用的纵向定向管，所述钻杆靠近人体的一端连接有风枪，所述钻杆的另一端与掌子面相接触。

作为本实用新型优选的方案，所述底座设置为十字形，用于稳定置于开挖台架上，所述导向架支腿底端与底座焊接，所述小导管导向架与导向架支腿顶端焊接，所述纵向定向管焊接在小导管导向架上。

作为本实用新型优选的方案，所述纵向定向管倾斜设置，且所述纵向定向管的直径大于钻杆的直径。

作为本实用新型优选的方案，所述导向架支腿由螺纹杆和套筒组成，所述套筒与螺纹杆螺纹啮合连接。

作为本实用新型优选的方案，所述螺纹杆底端与底座焊接，所述套筒顶端与小导管导向架焊接。

作为本实用新型优选的方案，所述纵向定向管的倾斜角度范围为30°～45°。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

对比传统的无定向超前小导管施工，本工艺采用的导向架超前小导管定位导向架加快了超前小导管安装施工进度；孔位通顺直向，可节约注浆用量，不会造成注浆料浪费，且导向架可以重复使用，大大提高了施工效率；

采用本工艺进行超前小导管施工，具有施工精度高、成品质量好的优点，可调节高度和角度的功能可以保证小导管打孔角度、深度和孔位的准确度，小导管的位置和施工质量合格率达100％，保证了隧道开挖作业安全，具有显著的社会经济效益。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型装置本体结构图；

图3为本实用新型导向架支腿示意图；

图4为本实用新型超前小导管定位导向架施工流程图。

图中：1、装置本体；2、底座；3、导向架支腿；4、小导管导向架；5、纵向定向管；6、风枪；7、钻杆；8、掌子面。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图4，本实用新型提供一种技术方案：

一种超前小导管定位导向架装置，包括装置本体1，装置本体1包括底座2，底座2设置为十字形可以稳定置于开挖台架上，底座2的上表面垂直设有可调节高度的导向架支腿3。

导向架支腿3底端与底座2焊接，导向架支腿3的顶端设有小导管导向架4。小导管导向架4与导向架支腿3顶端焊接，小导管导向架4的顶部设有用于插入钻杆7起到固定导向作用的纵向定向管5。

纵向定向管5焊接在小导管导向架4上，其中，纵向定向管5为倾斜设置，且纵向定向管5的直径大于钻杆7的直径。钻杆7靠近人体的一端连接有风枪6，钻杆7的另一端与掌子面8相接触。在本实施例中，所述纵向定向管5的倾斜角度范围为30°～45°。可以理解的，该角度设置的纵向定向管5，便于实际操作。

施工技术准备，根据设计的超前小导管位置，用全站仪进行小导管位置的测量放样工作，并用红油漆在作业掌子面上作好小导管位置的标记。钻孔直径应大于设计导管直径3～5mm，一般钻孔

孔深大于设计长度10cm。开挖长度应小于超前小导管的支护长度，注浆采用止浆塞，并设置注浆管及排气管，排气管插入孔底5～10cm，排气管采用

塑料管。注浆结束标准为达到设计注浆量或设计终压。

材料设备准备

(1)材料准备：

超前小导管直径采用

壁厚4.0mm的热轧无缝钢管.超前小导管单节长度通常为3.5m或4.0m，超前小导管壁加工注浆花孔，孔径为

间距为15cm呈梅花形排列，前端20cm制作成蒜瓣状锥形，尾端30cm范围内不钻孔作为止浆段。

(2)设备准备：

在开挖台架上安装底座2使该装置固定，通过导向架支腿3调节高度和角度至设计值，然后将风枪6的钻杆7插入纵向定向管5的管芯内固定。

人员准备

超前小导管施工前，相关人员必须进场，并对其进行安全教育、技术培训，使其熟悉有关施工工艺和注意事项。

钻孔作业

材料设备、人员准备完毕后，一人负责用手持风枪对超前小导管点位进行钻孔，另一人负责控制风枪动力源的启停，当钻孔完毕后，取下风枪和钻杆，进行清孔验孔合格后方可进行超前小导管的安装及后续工作。

安装小导管

首环导管施工前，喷射砼3～5cm封闭拱部开挖工作面裂隙，作为止浆墙，后续循环则可利用循环间搭接部分作为止浆墙。然后按设计间距钻设超前小导管孔，清孔后将小导管打入孔内，再用高压风清除管内杂物，连接注浆管，采用塑胶泥封堵孔口。同时配制浆液，调试注浆机，进行压水试验，检查机械设备工作是否正常，管路连接是否正确。

注浆作业

导管周围及孔口采用塑胶泥封堵，预留排气孔；成孔安管后注浆前先进行压水试验；在施工中，根据设计参数和围岩情况试验调整，以达到预期效果；注浆顺序：采取与钻孔流水作业，成孔一根注浆一根。注浆前先喷射混凝土封闭掌子面，形成止浆盘。小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口，并喷射砼封闭工作面，喷射厚度10cm；

采用注浆泵注浆，注浆管连接好后，将配制好的水泥浆液倒入注浆泵储浆筒内，水泥浆液浓度为1：1单液水泥浆，开动注浆泵，通过小导管向周边围岩压注水泥浆。注浆前先冲洗管内沉积物，由下至上顺序进行，单孔注浆压力达到设计要求值(0.5Mpa～1.0Mpa)，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80％及以上时注浆方可结束。停止时先停泵在关闭球阀，最后清洗管路。

注浆过程中，严格控制注浆压力，终压必须达到设计强度要求，并稳压，保证浆液的渗透范围，防止出现变形、串浆等异常现象。当出现异常现象时，采取降低注浆压力或采用间隙注浆；改变注浆材料或缩短浆液凝胶时间；调整注浆实施方案：出现浆液从其他孔内流出的串浆现象时，采取两台注浆机同时注浆或将串浆孔堵塞，轮到该注浆管时再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋清除管内杂物，并用高压风或水冲洗(拔管后向外流浆不必进行此工序)，然后再注浆。

隧道超前支护使用超前小导管定位导向架施工，取得了很好的成效，通过宜春至遂川高速公路新建项目中隧道施工实践证明，此工法的应用可以有效的提高超前小导管打孔角度、深度和孔位质量，提高施工效率，降低施工成本和操作人员的工作量，是超前小导管施工中一种有效、安全的方法，可推广应用于公路、铁路隧道施工领域。

实施例，请参阅图3，导向架支腿3由螺纹杆301和套筒302组成，套筒302与螺纹杆301螺纹啮合连接，螺纹杆301底端与底座2焊接，套筒302顶端与小导管导向架4焊接。通过螺纹杆301和套筒302便于调节小导管导向架4与纵向定向管5的高度和角度。

本实用新型工作流程：

首先通过底座2将该装置放置在开挖台架上，通过可调的导向架支腿3调节高度和角度，然后将风枪6的钻杆7插入纵向定向管5的管芯内固定，工作人员一人负责用手持风枪6对超前小导管点位进行钻孔，另一人负责控制风枪动力源的启停，当钻孔完毕后，取下风枪6和钻杆7，进行清孔验孔合格后方可进行超前小导管的安装及后续工作。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种超前小导管定位导向架装置，包括装置本体(1)，其特征在于：所述装置本体(1)包括底座(2)，所述底座(2)的上表面垂直设有可调节高度的导向架支腿(3)，所述导向架支腿(3)的顶端设有小导管导向架(4)，所述小导管导向架(4)的顶部设有用于插入钻杆(7)起到固定导向作用的纵向定向管(5)，所述钻杆(7)靠近人体的一端连接有风枪(6)，所述钻杆(7)的另一端与掌子面(8)相接触。

2.根据权利要求1所述的一种超前小导管定位导向架装置，其特征在于：所述底座(2)设置为十字形，用于稳定置于开挖台架上，所述导向架支腿(3)底端与底座(2)焊接，所述小导管导向架(4)与导向架支腿(3)顶端焊接，所述纵向定向管(5)焊接在小导管导向架(4)上。

3.根据权利要求1所述的一种超前小导管定位导向架装置，其特征在于：所述纵向定向管(5)倾斜设置，且所述纵向定向管(5)的直径大于钻杆(7)的直径。

4.根据权利要求2所述的一种超前小导管定位导向架装置，其特征在于：所述导向架支腿(3)由螺纹杆(301)和套筒(302)组成，所述套筒(302)与螺纹杆(301)螺纹啮合连接。

5.根据权利要求4所述的一种超前小导管定位导向架装置，其特征在于：所述螺纹杆(301)底端与底座(2)焊接，所述套筒(302)顶端与小导管导向架(4)焊接。

6.根据权利要求3所述的一种超前小导管定位导向架装置，其特征在于：所述纵向定向管(5)的倾斜角度范围为30°～45°。

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