一种套管式预埋件

1.本实用新型属于隧道工程技术领域，具体涉及一种利用锚杆预埋件，可在隧道运营后进行加固补强。


背景技术：

2.上世纪起，我国大力发展公路隧道，但因受施工环境、施工条件及运营过程中各种因素的影响，越来越多的隧道在运营期不同程度地存在衬砌开裂、衬砌背后空洞、厚度不足、钢筋锈蚀等质量缺陷及病害。缺陷与病害已对隧道正常运营构成了威胁。此外，对已发生围岩破碎、脱空等病害问题的运营隧道进行加固的工序繁琐，造成施工上的困难，增加隧道的运营成本和封闭维护时间，降低运营隧道的服役时长，所以对已发生损伤的运营隧道的加固方法需要进行改进。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为提供运营隧道后期加固的便利，减轻隧道的运营维护成本，降低隧道封闭维护时长，在隧道开挖建造中，提供一种套管式预埋件，在隧道混凝土衬砌上预留锚杆支护的孔洞，在隧洞围岩发生脱空等病害时，通过预埋件顶入锚杆，可再次加强围岩承载拱强度，降低周围围岩产生的变形，达到加固隧洞并增长运营隧道服役时间的目的。
4.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种套管式预埋件，包括防水保护管帽、导管帽、螺栓、内套管、防水封塞，其中防水保护管帽和导管帽的帽檐上设置相互对应的圆孔，可以通过对应尺寸螺栓将防水保护管帽和导管帽固定在混凝土预留孔洞中，防水保护管帽和导管帽均分为帽圈和帽檐部分，防水保护管帽帽圈的内径与导管帽帽圈外径相同，两者帽檐外径相同。导管帽内壁纵向开四个定位凹槽，内套管外壁设置四个定位凸处，凹槽和凸处可以完全对位重合，让内套管可以在螺纹锚杆顶进围岩过程中保持稳定。内套管内径与螺纹锚杆外径相同，且内套管的内壁开挖螺纹凹槽，与螺纹锚杆外螺纹能够完全咬合。为应对不同加固要求和围岩承载拱强度，本实用新型提供多种不同内径的内套管来满足市面上不同外径的螺纹锚杆，且螺纹锚杆不局限于实心锚杆，也可采用外螺纹中空灌浆锚杆等。在隧道不需要加固施工时，利用防水封塞将已经固定在混凝土衬砌上的导管帽内腔进行封堵，防止土壤中的孔隙水渗入隧道。
5.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
6.本技术通过锚杆支护的自身特点，提高围岩自身承载能力，减轻隧道衬砌的压力，且围岩进行锚杆加固，用时较短，可以降低隧洞维护时长和运营成本。
7.本技术通过预埋件可以事前准确排布加固锚杆的位置，合理控制锚杆的孔距，免去加固前的量测工序，提高锚杆加固围岩过程中的施工精度，并且能够及时对发生损伤的隧道进行补强维护，有效降低隧道因损伤病害造成重大安全事故风险。
附图说明
8.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。
9.图1为套管式预埋件整体结构图；
10.图2为套管式预埋件元件分解图；
11.图3为套管式预埋件正视图；
12.图4为套管式预埋件俯视图；
13.图5为套管式预埋件i
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i剖面图；
14.图6为套管式预埋件安装示意图；
15.图7为套管式预埋件使用示意图；
16.图8为配有套管式预埋件隧道断面图；
17.图9为配有套管式预埋件进行锚杆加固后隧道断面图。
18.在附图中，1为套管式预埋件；2为防水保护管帽；3为导管帽；4为螺栓；5为防水封塞；6内套管；7为内套管内螺纹；8为螺纹锚杆；9、10为不同内径的内套管；11为混凝土衬砌；12为围岩。
具体实施方式
19.下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
20.在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个元件和另一个元件存在“连接”、“咬合”或者“相连”的表述时，可以意味着直接连接、咬合，二者之间可能存在中间元件，即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。应注意到，使用“四个”、“六个”等类似词语不必然表示数量限制。
21.图1
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图2是本实用新型的套管式预埋件整体结构图和元件分解图。如图所示，此套管式预埋件1由防水保护管帽2、导管帽3、螺栓4、防水封塞5、内套管6组成。套管式预埋件1主要采用层层嵌套方式进行连接，防水保护管帽2、导管帽3、防水封塞5或者内套管6依次嵌套时在各自相互接触面上属于完全接触：防水保护管帽2帽圈内壁与导管帽3外壁完全接触，防水保护管帽2帽檐下侧与导管帽3帽檐上侧完全接触，两者帽檐处设置六个环形等角度分布的螺栓孔，防水保护管帽2帽檐下侧与导管帽3嵌套时，保证两者帽檐处螺栓孔对位重合；导管帽3与内套管6嵌套，导管帽3帽圈内壁凹槽与内套管6外壁凸处完全对位重合，可定制不同内径的内套管，如内套管9、10，满足不同直径锚杆嵌套需求；螺纹锚杆8外径与内套管6内径相等，螺纹锚杆8的螺纹与内套管6内壁上相对应的内套管内螺纹7相互咬合，为顶进围岩中的螺纹锚杆8提供咬合力，防止螺纹锚杆8在预埋件1中发生滑移；防水封塞5外壁凸处与导管帽3帽圈内壁凹槽对位重合，当预埋件埋入混凝土衬砌中，不需要对围岩进行加固操作时，用防水封塞5对导管帽3进行封堵防水，以防围岩裂隙中流动水渗入隧道，侵害衬砌结构。
22.图3
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图5是本实用新型的套管式预埋件正视图、俯视图和i
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i剖面图。如图所示，将
进行加固前的预埋件1，各元件以防水保护管帽2、导管帽3、内套管6的顺序由外至内进行嵌套，且各元件间接触面均重合，利用螺栓4将完成嵌套的预埋件1通过导管帽3和防水保护管帽2的螺栓孔固定在混凝土衬砌内壁上。
23.图6是本实用新型的套管式预埋件安装示意图。如图所示，在隧道建造浇筑混凝土衬砌11前，根据预埋件1排布设计图纸，通过圆形模板预留孔洞，孔洞直径为防水保护管帽2帽圈外径，孔洞深度为混凝土衬砌11厚度，防水保护管帽2伸入孔洞深度为混凝土衬砌11厚度，在混凝土衬砌完成养护后拆除模板，将防水保护管帽2伸入预留孔洞与围岩12接触，导管帽3嵌入防水保护管帽2直至两者帽檐接触，帽檐处螺栓孔重合，通过螺栓4固定在混凝土衬砌11上，用防水封塞5对导管帽3的内腔进行封堵。
24.图7是本实用新型的套管式预埋件使用示意图。如图所示，配有套管式预埋件的隧道进行加固时，取出防水封塞5，将内套管6嵌入导管帽3中，螺纹锚杆8通过内套管6内螺纹7按照规范要求顶入围岩完成加固工序。
25.图8是本实用新型的配有套管式预埋件隧道断面图。如图所示，按照事先预埋件布置设计图，对隧道建造时安装好预埋件1。
26.图9是配有套管式预埋件进行锚杆加固后隧道断面图。如图所示，在隧道运营过程中发生损伤病害问题，可立即利用螺纹锚杆8通过预埋件1对隧道围岩进行加固处理，维持围岩稳定。
27.上述仅为本实用新型在隧道建设中的一个情况。实际情况中，隧道施作过程铺设金属网、钢拱架等构件，预埋件安装需要合理避开。
28.本领域的技术人员容易理解，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。