一种超前小导管定位卡具的制作方法

本实用新型属于隧道土木施工技术领域，涉及隧道初期支护中为型钢拱架的超前小导管施工，具体涉及一种超前小导管定位卡具。

背景技术：

在太焦铁路二标太谷隧道钻爆法施工过程中，由于太谷隧道为高风险隧道，全长11497米，隧道正洞Ⅴ级围岩、Ⅳd型围岩及辅助坑道Ⅴ级围岩初期支护设计均为型钢拱架，超前支护为单层或者双层超前小导管，当设计为单层小导管时，采用Φ42×3.5mm钢花管，小导管外插角设计为10º～15º；当设计为双层小导管时，采用Φ50×4mm钢花管，外插角设计为5º～10º；小导管施工过程中外插角度控制直接影响围岩注浆范围及厚度，如果超前小导管外插角过大，注浆后凝固厚度距离开挖面过远，靠近开挖面岩石得不到很好的凝结，爆破超欠挖难以空中，开挖后可能存在掉块现象；如果超前小导管外插角过小，会造成超前小导管侵入初支内部，造成初支侵线。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种超前小导管定位卡具，该卡具制作简单、重量轻、体积小、操作容易、定位准确等功效。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种超前小导管定位卡具，包括U型卡槽，U型卡槽通过2块钢板焊接底钢板组成，每块钢板下方垂直焊接孔板，孔板为设有2个通孔的钢板，孔板位于U型卡槽内侧，钢板上端和下端分别设有一圆孔。

所述的孔板与钢板宽度一致。

所述的圆孔直径大于超前钢管直径。

本实用新型的有益效果是：

1）重量轻、操作方便。超前小导管定位装置总重量不超过10kg，操作过程中将定位装置卡到立设好的型钢拱架之后，只需要一把扳手把螺栓拧紧就行。

2）提高了工作效率。超前小导管定位装置很好的控制了导管位置及外插角度，不需要人工固定，提高了工作效率。

3）节省了人力。无装置施工时，开钻时必须两个人操作才能完成超前导管钻孔，一个固定钻杆，一个持钻；采用装置后，只要装置固定定位，一个人直接可以操作。

4）确保了超前小导管位置。通过纵向、横向、竖向调整，该装置固定了超前小导管的位置，确保超前小导管施工过程中位置准确。

5）很好的控制了开挖过程中的超欠挖。由于小导管位置固定、外插角得到控制，通过注浆后，能够很好的控制开挖面与岩层凝固厚度及距离，从而钻爆过程中超欠挖能够得到很好的控制，节约成本。

6）提高初支作业效率。开挖过程中超欠挖得到控制后，减少喷射混凝土超方量，避免了拱部混凝土容易掉落、回弹量大等现象，缩短了喷浆时间，提高了施工效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型制作尺寸图。

图3为本实用新型的双层小导管正断面示意图；

图4为本实用新型的双层小导管剖面示意图；

其中，1为U型卡槽；2为钢板；3为底钢板；4为孔板；5为通孔；6为圆孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进一步叙述。

如图1所示，一种超前小导管定位卡具，包括U型卡槽1，U型卡槽1通过2块钢板2焊接底钢板3组成，每块钢板2下方垂直焊接孔板4，孔板4为设有2个通孔5的钢板，孔板4位于U型卡槽1内侧，钢板2上端和下端分别设有一圆孔6。

所述的孔板4与钢板2宽度一致。

所述的圆孔6直径大于超前钢管直径。

具体制作方式如下：

1）制作材料：10mm厚钢板若干、M24×90螺栓螺母四套。

2）制作方法：

⑴采用剪板机，根据型钢宽度截取长度为20cm，宽度比工字钢宽度大6cm钢板1块，截取20cm×20cm钢板2块，截取20cm×5cm钢板2块。

⑵采用冷冲机根据型钢高度，在20cm×20cm钢板上各打孔2个（孔径Φ60mm，孔高根据型钢推算，主要是依据外插角角度、超前小导管设计均穿过工字钢腹板、工字钢大小）；

⑶采用冷冲机在20cm×5cm钢板上各钻两个孔，孔径为Φ26mm，见图2；

⑷将钻孔后的钢板按照超前小导管定位装置图进行焊接，同时确保焊接质量；

原理及使用方法

如图3、4根据三点一线原理，采用10mm厚钢板，根据型钢大小及超前小导管穿过工字钢高度，依据单层及双层小导管外插角度，在U型卡槽钢板上钻设大于超前钢管的圆孔，利用M24×90可调节螺母螺栓通过预设的孔，将定位装置固定在已立设好的型钢拱架上，超前导管钻孔过程中，三孔在一条线上时，很好的解决了超前导管的角度及位置，能够为超前小导管钻孔准确定位。保证超前小导管施做质量。