一种隧道开挖大变形强支护装置的制作方法

本发明涉及隧道支护，具体为一种隧道开挖大变形强支护装置。

背景技术：

1、隧道在施工过程中，由于开挖活动导致隧道周边的应力重新分布，围岩承受的压力大于围岩的承受力，初期支护会产生变形，变形的不可控因素在于，变形段的岩石处于断裂状态，开挖时岩体呈碎块状并伴有渗水，从而会导致隧道施工初期支护大变形。

2、在隧道初期支护大变形后，通常会首先采用锚杆固定法，减缓岩层的变形，在及时的增加新钢架等方式重新固定，进而减缓岩层的大变形，锚杆固定法为了缩短施工时间，通常会直接使用自进式锚杆直接打入围岩内部，从而起到快速支撑的作用，自进式锚杆就是将钻头直接安装在锚杆的端部，在锚杆打入围岩内的同时向锚杆内灌注浆液，浆液从钻头的端部喷出，边钻边注浆。

3、在自进式锚杆使用时，由于钻头的端部的注浆孔处于敞开式，在钻头钻入围岩内时，部分碎渣可以直接将钻头端部的注浆孔堵塞，需要工作人员将钻机停止后，再将钻头位置处的注浆孔清理疏通后，才能继续使用，但是，由于围岩大变形的时间往往一个小时就会变形3-10cm，打入锚杆的时间较为紧急，隧道的大小只能容纳单个锚杆钻机进行操作，导致锚杆的疏通耽误较多的时间，影响施工人员及时的支护，为此，我们提出一种隧道开挖大变形强支护装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种隧道开挖大变形强支护装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种隧道开挖大变形强支护装置，包括：

3、杆体，杆体的端部设有钻头，钻头的表面开设有注浆孔，杆体远离钻头的一端设有紧固螺母，紧固螺母的一侧设有抵接在墙面上的垫板；

4、疏导机构，疏导机构安装在钻头的内部，疏导机构对注入钻头内的混凝土疏导至杆体与墙体之间；

5、排堵机构，排堵机构安装在钻头与疏导机构之间，排堵机构在钻头注浆孔堵塞后，使得疏导机构相对钻头滑动后将堵塞物从注浆孔内去除。

6、优选的，疏导机构包括安装在杆体外侧的套环，套环与杆体螺纹连接，套环的内部设有顶块，顶块与套环之间通过连接杆连接。

7、优选的，排堵机构包括安装在钻头与套环之间的转动环一，转动环一的一侧设有转动环二，转动环一与转动环二之间通过弹簧一连接，钻头与套环之间设有限位件，限位件在浆液压力增大后将钻头与套环之间脱离，钻头的内壁开设有弧形槽，顶块的一侧固定连接有插入弧形槽内的插杆。

8、优选的，弧形槽的端部开设有移动槽，插杆位于移动槽内，顶块与连接杆之间设有滑杆，滑杆一端与连接杆固定连接，滑杆另一端与顶块滑动连接。

9、优选的，限位件包括安装在钻头内的套筒，套筒与钻头固定连接，套筒的内部滑动连接有活塞，活塞的顶部固定连接有活塞杆，活塞杆的端部固定连接有定位杆，活塞与套筒之间设有弹簧二，套环的外表面开设有多个限位槽，定位杆插入限位槽内。

10、优选的，杆体的尾端螺纹连接有内环，内环与连接杆之间设有钢丝绳，杆体的内螺纹与外螺纹方向相反。

11、优选的，内环的内部设有顶出环，顶出环与钢丝绳连接，顶出环与内环之间设有弹簧三，弹簧三的两端分别与顶出环和内环固定连接。

12、优选的，内环的外侧固定连接有定位环，定位环的外侧滑动连接有辅助筒，辅助筒的内表面与紧固螺母的外表面相适配。

13、优选的，顶出环的端部延伸至定位环的外侧，顶出环的横截面为方形，定位环内部的凹槽为方形。

14、本发明至少具备以下有益效果：

15、通过疏导机构对浆液进行疏导，通过排堵机构对堵塞在钻头注浆孔内的堵塞物去除，相对于现有技术中，由于围岩大变形的时间往往一个小时就会变形-cm，打入锚杆的时间较为紧急，隧道的大小只能容纳单个锚杆钻机进行操作，导致锚杆的疏通耽误较多的时间，影响施工人员及时的支护，本发明可以在自进式锚杆打入围岩内部时疏导浆液的流出，减小堵塞的可能性，而且，在注浆孔堵塞时可以通过排堵机构自动将注浆孔疏通，减小锚杆抽出后疏通的时间，缩短对大变形围岩支护的时间，方便施工人员及时的支护。

技术特征：

1.一种隧道开挖大变形强支护装置，包括：

2.根据权利要求1所述的一种隧道开挖大变形强支护装置，其特征在于：所述疏导机构(6)包括安装在杆体(1)外侧的套环(61)，所述套环(61)与杆体(1)螺纹连接，所述套环(61)的内部设有顶块(62)，所述顶块(62)与套环(61)之间通过连接杆(63)连接。

3.根据权利要求2所述的一种隧道开挖大变形强支护装置，其特征在于：所述排堵机构(7)包括安装在钻头(2)与套环(61)之间的转动环一(70)，所述转动环一(70)的一侧设有转动环二(71)，所述转动环一(70)与转动环二(71)之间通过弹簧一(72)连接，所述钻头(2)与套环(61)之间设有限位件(8)，所述限位件(8)在浆液压力增大后将钻头(2)与套环(61)之间脱离，所述钻头(2)的内壁开设有弧形槽(73)，所述顶块(62)的一侧固定连接有插入弧形槽(73)内的插杆(74)。

4.根据权利要求3所述的一种隧道开挖大变形强支护装置，其特征在于：所述弧形槽(73)的端部开设有移动槽(75)，所述插杆(74)位于移动槽(75)内，所述顶块(62)与连接杆(63)之间设有滑杆(64)，所述滑杆(64)一端与连接杆(63)固定连接，所述滑杆(64)另一端与顶块(62)滑动连接。

5.根据权利要求3所述的一种隧道开挖大变形强支护装置，其特征在于：所述限位件(8)包括安装在钻头(2)内的套筒(81)，所述套筒(81)与钻头(2)固定连接，所述套筒(81)的内部滑动连接有活塞(82)，所述活塞(82)的顶部固定连接有活塞杆(83)，所述活塞杆(83)的端部固定连接有定位杆(84)，所述活塞(82)与套筒(81)之间设有弹簧二(85)，所述套环(61)的外表面开设有多个限位槽(86)，所述定位杆(84)插入限位槽(86)内。

6.根据权利要求1所述的一种隧道开挖大变形强支护装置，其特征在于：所述杆体(1)的尾端螺纹连接有内环(9)，所述内环(9)与连接杆(63)之间设有钢丝绳(10)，所述杆体(1)的内螺纹与外螺纹方向相反。

7.根据权利要求6所述的一种隧道开挖大变形强支护装置，其特征在于：所述内环(9)的内部设有顶出环(11)，所述顶出环(11)与钢丝绳(10)连接，所述顶出环(11)与内环(9)之间设有弹簧三(12)，所述弹簧三(12)的两端分别与顶出环(11)和内环(9)固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种隧道开挖大变形强支护装置，其特征在于：所述内环(9)的外侧固定连接有定位环(13)，所述定位环(13)的外侧滑动连接有辅助筒(14)，所述辅助筒(14)的内表面与紧固螺母(4)的外表面相适配。

9.根据权利要求8所述的一种隧道开挖大变形强支护装置，其特征在于：所述顶出环(11)的端部延伸至定位环(13)的外侧，所述顶出环(11)的横截面为方形，所述定位环(13)内部的凹槽为方形。

技术总结
本发明涉及隧道支护技术领域，具体公开了一种隧道开挖大变形强支护装置，包括：杆体，杆体的端部设有钻头，钻头的表面开设有注浆孔，杆体远离钻头的一端设有紧固螺母，紧固螺母的一侧设有抵接在墙面上的垫板；疏导机构，疏导机构安装在钻头的内部，疏导机构对注入钻头内的混凝土疏导至杆体与墙体之间；排堵机构，排堵机构安装在钻头与疏导机构之间，排堵机构在钻头注浆孔堵塞后，本发明可以在自进式锚杆打入围岩内部时疏导浆液的流出，减小堵塞的可能性，而且，在注浆孔堵塞时可以通过排堵机构自动将注浆孔疏通，减小锚杆抽出后疏通的时间，缩短对大变形围岩支护的时间，方便施工人员及时的支护。

技术研发人员：李小斌,李文虎,张金保,张建鹏,孙海秀,马旭,辛红园,张绪军,王雪涛,王英花
受保护的技术使用者：李小斌
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12