利用玻璃纤维材料增强的掌子面注浆用PVC管的制作方法

本实用新型涉及地下隧道工程技术领域，尤其是涉及一种利用玻璃纤维材料增强的掌子面注浆用pvc管。

背景技术：

随着我国公路铁路事业高速发展，越来越多的隧道面临软弱围岩地段的大断面浅埋施工难题，这类隧道在施工过程中经常发生隧道塌方，冒顶等事故，给隧道建设带来很大的困扰。

为了避免隧道变形过大发生事故，在软弱围岩大断面浅埋隧道施工过程中,往往采用台阶、cd、crd、双侧壁导坑等工法施工,但是这些施工方法施工程序复杂、材料浪费严重、施工进度慢，难以满足当前隧道建设的需要。

对此，现有的隧道施工工程通过掌子面预加固，进而采用全断面施工方法大大提高了施工速度，尤其是在地质条件不良，软弱围岩和掌子面易失稳的地下工程中。通常情况下，国内对于掌子面的预加固是通过锚杆和喷射混凝土两者结合来实现的，但是掌子面加固后，考虑到后续还要进行开挖，因此采用金属材料锚杆导致了后续开挖的不便，不仅降低了施工速度，还增加了成本投入。伴随着工程建设投入的不断加大，越来越多的新工艺、新方法、新技术被应用到国内工程中来，其中玻璃纤维锚杆具有抗拉强度高、抗剪强度低易于破除等特点，对于掌子面的预加固效果显著，在工程中得到了很好的应用。但是该类型锚杆的成产成本相对较高，因此研制一种成本相对低廉的玻璃纤维锚杆显得尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型提出一种利用玻璃纤维材料增强的掌子面注浆用pvc管，以解决掌子面预加固时金属材料锚杆施工速度低下、成本投入大，以及现有的玻璃纤维锚杆生产成本较高的问题，以达到降低玻璃纤维锚杆生产成本，提高掌子面的加固效果，以提高施工的安全性。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

利用玻璃纤维材料增强的掌子面注浆用pvc管，包括与注浆机构相连通且间隔插入到掌子面内、用于对掌子面起到加固作用的玻璃纤维增强型注浆pvc管，玻璃纤维增强型注浆pvc管包括与注浆机构相连通用于向掌子面内进行注浆作业的pvc管以及通过卡接结构定位设置在pvc管外围用于提高pvc管抗拉强度的多个玻璃纤维丝，pvc管呈中空状设置，未围设玻璃纤维丝的pvc管的外壁上开设有多个用于将pvc管内的浆料注入到掌子面内的注浆孔。

进一步优化技术方案，所述玻璃纤维丝与pvc管的轴心线平行设置，多个玻璃纤维丝等间距间隔设置在pvc管外壁上。

进一步优化技术方案，所述注浆孔等间距开设在位于两玻璃纤维丝之间的pvc管外壁上。

进一步优化技术方案，所述卡接结构包括卡接设置在玻璃纤维丝外围、用于将玻璃纤维丝进行卡接定位的两环形卡环，两环形卡环分别设置在pvc管的两端。

进一步优化技术方案，所述环形卡环上设置有两可活动端，一可活动端上设置有卡槽，另一可活动端上设置有与卡槽相配装用于与卡槽卡装以实现环形卡环形成环形封闭结构的卡扣。

采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

本实用新型结构新颖、结构紧凑、实用性强，本实用新型适用于软弱围岩隧道掌子面超前核心土预加固，玻璃纤维增强型注浆pvc管具有抗拉强度高、抗剪强度低、易破除、重量轻、造价成本低廉等特点，相对于玻璃纤维丝锚杆，pvc管易于开孔，便于与注浆机构连接，连接操作简单，大大地提高了注浆效果；本实用新型采用在pvc管外围通过卡接结构定位设置有玻璃纤维丝的方式，由于玻璃纤维具有较好的抗拉强度，所以提高了pvc管的强度和性能，对掌子面起到更好的加固效果，使得玻璃纤维增强型注浆pvc管可代替玻璃纤维锚杆作为软弱围岩掌子面预加固用注浆锚杆。

本实用新型卡接结构设置为两个环形卡环，环形卡环通过卡槽和卡扣进行对玻璃纤维丝的定位，使得玻璃纤维丝与pvc管之间进行紧固的同时，不会影响pvc管插入到掌子面上的钻孔内。

本实用新型中玻璃纤维增强型注浆pvc管以pvc材料为主，辅以玻璃纤维材料，降低了注浆锚杆的成本，使得玻璃纤维增强型注浆pvc管能够进行大规模地生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的侧视图；

图3为本实用新型所述卡槽与卡扣的连接关系结构示意图；

图4为本实用新型与注浆机构的连接关系结构示意图；

图5为本实用新型安装到掌子面内的结构示意图。

其中：1、玻璃纤维增强型注浆pvc管，11、pvc管，12、玻璃纤维丝，13、注浆孔，14、环形卡环，141、卡槽，142、卡扣，143、卡扣开关；2、掌子面；3、pvc管插接头，4、注浆管路，5、注浆机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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作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。

一种利用玻璃纤维材料增强的掌子面注浆用pvc管，结合图1至图5所示，包括玻璃纤维增强型注浆pvc管1，玻璃纤维增强型注浆pvc管1与注浆机构相连通，且间隔插入到掌子面2内，用于对掌子面2起到加固作用。

玻璃纤维增强型注浆pvc管1包括pvc管11以及玻璃纤维丝12，pvc管11与注浆机构相连通，用于向掌子面2内进行注浆作业。pvc管11呈中空状设置，pvc管11的顶部为溢浆口，作为注浆的观察窗。

玻璃纤维丝12设置有多个，分别通过卡接结构定位设置在pvc管11外围，用于提高pvc管11的抗拉强度。璃纤维丝12与pvc管11的轴心线平行设置，多个玻璃纤维丝12等间距间隔设置在pvc管11外壁上。

未围设玻璃纤维丝12的pvc管11的外壁上开设有多个用于将pvc管11内的浆料注入到掌子面2内的注浆孔13。注浆孔13等间距开设在位于两玻璃纤维丝12之间的pvc管11外壁上。

卡接结构包括卡接设置在玻璃纤维丝12外围、用于将玻璃纤维丝12进行卡接定位的两环形卡环14，两环形卡环14分别设置在pvc管11的两端。

环形卡环14上设置有两可活动端，两活动端之间设置有卡扣开关143，卡扣开关143包括卡槽141和卡扣142，一可活动端上设置有卡槽141，另一可活动端上设置有与卡槽141相配装用于与卡槽141卡装以实现环形卡环14形成环形封闭结构的卡扣142。

注浆机构包括通过pvc管插接头3与pvc管11相连通的注浆管路4，注浆管路4的另一端连通设置有注浆机5，通过注浆机5可向pvc管11内进行注浆作业。

本实用新型在进行玻璃纤维增强型注浆pvc管1的注浆加固施工过程，步骤如下。

步骤一，连接组装玻璃纤维增强型注浆pvc管1(即注浆锚杆)。将玻璃纤维丝12放置在pvc管11的外表面，使得玻璃纤维丝12的放置位置与pvc管11的轴心线相平行，并保证各玻璃纤维丝12之间的间距相等。而后，通过两个环形卡环14中的卡槽141与卡扣142相配合将玻璃纤维丝12固紧到pvc管11上，组成注浆锚杆。

步骤二，凿岩机钻孔。注浆锚杆倾角方向根据位置可设置不同方向，一般玻纤注浆锚杆沿隧道走向水平布置，钻孔后清孔并安装注浆锚杆；

步骤二，固定玻璃纤维增强型注浆pvc管1。将pvc管插接头3安装与玻璃纤维增强型注浆pvc管1中的pvc管11连通安装，将pvc管插接头3和注浆管路4连接并检查。理顺注浆管路4并与注浆机5的注浆导管连接，试运行检查管路密封系统。

步骤三，注浆。采用注浆机5注浆，由高孔位向低孔位进行注浆，注浆过程中注浆压力应逐渐缓慢提升，注浆管口预留溢浆口，作为注浆的观察窗。

本实用新型利用玻璃纤维增强型注浆pvc管1加固掌子面2，增大其抗压抗剪能力，约束掌子面2前方土体挤出变形，且锚杆形成的加固区域具有阻水作用，减缓了上部土层固结沉降速度。同时因玻璃纤维增强型注浆pvc管1易切削，所以不影响隧道掘进开挖。另外注浆可在上部形成支护拱圈，减少了土块塌落。掌子面2速喷早强混凝土，保证了注浆压力，防止了空隙溢浆。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。