一种新型隧道超前小导管

1.本实用新型属于隧道超前加固领域，特别涉及一种新型超前隧道小导管。


背景技术：

2.在一些软弱围岩的隧道工程中，由于地质情况较差，如浅埋、富水、偏压、岩体破碎等，超前加固的小导管可能会由于与孔壁的摩擦力不够大或是注浆时的压力过大，出现滑脱、错位的情况，起不到超前预加固梁的作用，达不到预期的效果，在注浆前与注浆中造成一些不同程度的损坏，危及到结构以及施工人员的安全，因此有必要对于小导管的稳定采取措施，确保工程的安全。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型提出一种新型隧道超前小导管，以提高隧道超前小导管在施工中的稳定性，确保达到预期的效果以及施工的安全。
4.为了实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：
5.本实用新型涉及一种新型隧道超前小导管。该新型超前小导管结构包括导管本身、正四棱锥套管、螺栓、小钢片、垫板和膨胀螺栓；正四棱锥套管安装在导管的入浆段；靠近孔口的四根钢条的一端与套管的钢圈通过螺栓铰接，另一端与靠近出浆段的4根钢条的一端分别通过螺栓两两铰接；靠近出浆段的4根钢条的另一端与小导管通过螺栓铰接；通过往里推动垫板与钢圈，使得钢条向孔壁移动，形成正四棱锥，达到加固稳定的效果；最后通过膨胀螺栓固定住垫板。
6.优选的，套管的钢条一共8根，两端带孔，分别两两纵向铰接。
7.优选的，小导管全长24m，直径为40cm，出浆孔直径10mm，孔间距15cm，呈梅花型布置。
8.优选的，在制作导管与套管钢圈时，要分别在导管和钢圈外侧环向等距焊接上四个带孔的钢片。
9.优选的，每根钢条的长度为80cm，厚度为5mm。
10.优选的，钢条两端以及小刚片用于铰接的孔径尺寸应与螺栓尺寸相互配套。
11.优选的，在所述垫板的四个角点以及角点所对应围岩的位置用钻机分别钻孔，膨胀螺栓应与所钻的孔相互配套，螺母要与导管的外径尺寸以及螺纹相互配套。
12.应用本实用新型的技术方案，具有以下技术效果：
13.(1)本实用新型隧道超前小导管通过安装在入浆段上的正四棱锥套管，增大了与围岩的摩擦力，使施工过程中小导管更加稳定，不会产生滑脱、位移，确保了施工的稳定与安全。
14.(2)由于钢条插入到孔壁土体之中，使地层中原有的裂隙和孔隙增大并产生新的裂隙，原状土的结构进一步破坏，可获得更好的劈裂注浆的效果。
15.(3)克服了常规小导管需要借助钢拱架来支撑的局限，使得小导管的施工点选择
更自由。
附图说明
16.图1为本实用新型隧道超前小导管结构示意图。
17.图2为本实用新型正四棱锥套管结构示意图。
18.图中标号：1-密封锥段；2-出浆孔；3-小钢片；4-螺栓；5-钢条；6-套管钢圈；7-垫板；8-膨胀螺栓；9-螺母；10-出浆段；11-入浆段。
具体实施方式
19.下面结合实施例对本实用新型进行进一步详细描述：
20.本实用新型涉及一种新型隧道超前小导管。该新型超前隧道小导管预制部分包括密封锥体1、出浆孔2、小刚片3、螺栓4、钢条5、套管钢圈6、垫板7、出浆段10、入浆段11；小刚片3焊接在导管的入浆段11与套管钢圈6上；钢条 5与入浆段11、套管钢圈6通过螺栓4铰接；在同一条直线的钢条4通过螺栓首尾铰接；套管钢圈6和垫片7焊接。
21.在一具体实施例中，套管的钢条5一共8根，两端带孔，分别两两纵向铰接。
22.在一具体实施例中，小导管全长24m，直径为40cm，出浆孔2直径10mm，孔间距15cm，呈梅花型布置。
23.在一具体实施例中，在制作入浆段11与套管钢圈6时，要分别在入浆段11 和钢圈6的外侧环向等距焊接上四个带孔的钢片3，以便用螺栓4铰接。
24.在一具体实施例中，每根钢条5的长度为80cm，厚度为5mm。
25.在一具体实施例中，钢条5两端以及小刚片3用于铰接的孔径尺寸应与螺栓 4尺寸相互配套。
26.在一具体实施例中，在所述垫板7的四个角点以及角点所对应围岩的位置用钻机分别钻孔，膨胀螺栓8应与所钻的孔相互配套，螺母9要与导管的外径尺寸以及螺纹相互配套。
27.本实用新型一种新型超前隧道小导管的施工流程如下：
28.步骤1：根据围岩条件，用转机在岩层上钻孔并清理干净；
29.步骤2：将制成好的套管以及垫板安装在入浆段11；
30.步骤3：往里推动垫板7，直至钢条5撑开形成正四棱锥；
31.步骤4：在垫板7上钻孔，用膨胀螺栓8固定在围岩上。
32.以上结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，本领域的技术人员在本实用新型宗旨和权利要求保护的范围内所做的任何修改仍属于本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种新型隧道超前小导管，其特征在于，该新型隧道超前小导管结构包括导管本身、正四棱锥套管、小钢片、垫板、螺母和膨胀螺栓；正四棱锥套管安装在导管的入浆段；靠近孔口的四根钢条的一端与套管的钢圈通过螺栓铰接，另一端与靠近出浆段的4根钢条的一端分别通过螺栓两两铰接；靠近出浆段的4根钢条的另一端与小导管通过螺栓铰接；通过往里推动垫板与钢圈，使得钢条向孔壁移动，形成正四棱锥，达到加固稳定的效果；最后通过膨胀螺栓固定住垫板，再用螺母固定住导管。2.根据权利要求1所述的一种新型隧道超前小导管，其特征在于：套管的钢条一共8根，两端带孔，分别两两纵向铰接。3.根据权利要求1所述的一种新型隧道超前小导管，其特征在于：小导管全长24m，直径为40cm，出浆孔直径10mm，孔间距15cm，呈梅花型布置。4.根据权利要求1所述的一种新型隧道超前小导管，其特征在于：在制作导管与套管钢圈时，要分别在导管和钢圈的外侧环向等距焊接上四个带孔的钢片，以便用螺栓铰接。5.根据权利要求1所述的一种新型隧道超前小导管，其特征在于：每根钢条的长度为80cm，厚度为5mm。6.根据权利要求1所述的一种新型隧道超前小导管，其特征在于：钢条两端以及小刚片用于铰接的孔径尺寸应与螺栓尺寸相互配套。7.根据权利要求1所述的一种新型隧道超前小导管，其特征在于：在所述垫板的四个角点以及角点所对应围岩的位置用钻机分别钻孔，膨胀螺栓应与所钻的孔相互配套，螺母要与导管的外径尺寸以及螺纹相互配套。

技术总结
本实用新型涉及一种新型隧道超前小导管。该新型超前小导管结构包括导管本身、正四棱锥套管、小钢片、垫板、螺母和膨胀螺栓；所述超前小导管本体上设置有出浆段和入浆段，所述出浆段包括密封锥段和出浆管，在所述出浆管上设置出浆孔；在所述入浆段设置螺纹；所述正四棱锥套管包括一个钢圈以及8根两端带孔、通过螺栓两两铰接的钢条，钢圈焊接在垫板上；本实用新型通过将正四棱锥套管安装于小导管上，克服了传统现小导管在软弱围岩中注浆时不稳定的缺点，从而提高了施工质量。从而提高了施工质量。从而提高了施工质量。


技术研发人员：刘健威 袁茂亓 张永兴
受保护的技术使用者：南京林业大学
技术研发日：2021.09.27
技术公布日：2022/5/10