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隧道高強度管棚超前支護結構的制作方法_2

文檔序號:10190567閱讀:來源:國知局
所述管體的外徑為Φ70mm?Φ 120mm。
[0035]實際施工時,可根據(jù)具體需要,對所述管體的外徑進行相應調(diào)整。
[0036]本實施例中,多個所述管節(jié)3-1均為地質(zhì)鋼管。
[0037]如圖4所示,每個所述管節(jié)3-1的前部節(jié)段為設置有內(nèi)螺紋的前連接段3-11,每個所述管節(jié)3-1的后部節(jié)段均為設置有外螺紋的后連接段3-12;每個所述管節(jié)3-1的后連接段3-12均與其后側相鄰管節(jié)3-1的前連接段3-11進行緊固連接;所述前連接段3-11與后連接段3-12的長度相同。
[0038]實際加工時,所述前連接段3-11和后連接段3-12的長度均為7cm?lOcrn。
[0039]本實施例中,所述前連接段3-11和后連接段3-12的長度均為8cm。實際使用時,可根據(jù)具體需要,對前連接段3-11和后連接段3-12的長度進行相應調(diào)整。
[0040]本實施例中,多個所述管節(jié)3-1中位于最前側的管節(jié)3-1為前端管節(jié),所述前端管節(jié)與鉆頭3-2之間以螺紋方式進行連接,所述鉆頭3-2后部設置有用于與所述前端管節(jié)的前連接段3-11進行緊固連接的螺紋連接桿。
[0041 ] 本實施例中,所述管體的長度為15m?30m。
[0042]并且,所述管節(jié)3-1的長度為3m?6m。
[0043]實際施工時,可根據(jù)具體需要,對所述管體的長度與各管節(jié)3-1的長度進行相應調(diào)整。
[0044]實際施工過程中,多個所述孔口管呈均勻布設且相鄰兩個所述孔口管之間的環(huán)向間距均為35cm?45cm。
[0045]本實施例中,相鄰兩個所述孔口管之間的環(huán)向間距均為40cm。
[0046]本實施例中,所述鉆頭3-2為直徑由后向前逐漸縮小的圓錐形鉆頭,所述鉆頭3-2的后端直徑大于所述管體的外徑。多個所述注漿孔沿圓周方向均勻布設且其均沿鉆頭3-2的中心軸線布設。
[0047]實際施工時,本實用新型的施工過程如下:
[0048]步驟一、護拱與導向管施工:在當前施工隧道節(jié)段的掌子面后側安裝一個護拱;
[0049]步驟二、鉆機與注漿機安裝就位:在步驟一中所述鋼拱架1后側安裝鉆機與注漿機;
[0050]步驟三、管棚超前支護施工:對步驟一中多根所述管棚管3分別進行管棚超前支護施工,多根所述管棚管3的管棚超前支護施工方法均相同,且多根所述管棚管3分別經(jīng)多個所述導向管2由后向前鉆進掌子面前方巖體內(nèi);多根所述管棚管3的結構和尺寸均相同;如圖4和圖5所示,每根所述管棚管3均包括由多個管節(jié)3-1拼接而成的管體和同軸安裝在所述管體前端的鉆頭3-2,多個所述管節(jié)3-1的結構均相同且其由前至后進行布設;多個所述管節(jié)3-1中位于最前側的管節(jié)3-1為前端管節(jié),多個所述管節(jié)3-1中位于最后側的管節(jié)3-1為后端管節(jié),所述鉆頭3-2安裝在所述前端管節(jié)的前部;多個所述管節(jié)3-1均呈同軸布設且其外徑和壁厚均相同,每個所述管節(jié)3-1均為無縫鋼管且其內(nèi)外側壁均為光滑側壁,相鄰兩個所述管節(jié)3-1之間均以螺紋方式進行連接;所述鉆頭3-2上開有多個注漿孔,多個所述注漿孔均與所述管體內(nèi)部相通;對任一個所述管棚管3進行管棚超前支護施工時,過程如下:
[0051]步驟301、鉆進前準備:在當前所施工管棚管3的前端管節(jié)前部安裝鉆頭3-2,并將所述前端管節(jié)的后端與步驟二中所述鉆機的鉆進驅動機構連接,同時通過注漿管將所述前端管節(jié)的后端與步驟二中所述注漿機的注漿口連接;
[0052]步驟302、前端管節(jié)鉆進及同步注漿:將步驟301中所述前端管節(jié)由后向前插入至對當前所施工管棚管3進行導向的導向管2內(nèi),并使所述前端管節(jié)與所插入的導向管2呈同軸布設;之后,啟動所述鉆機并通過所述鉆機由后向前進行鉆進;鉆進過程中,采用所述注漿機同步進行注漿;
[0053]步驟303、管節(jié)接續(xù):在當前已完成鉆進且位于最后側的管節(jié)3-1后側安裝下一個管節(jié)3-1,并將當前所安裝管節(jié)3-1的后端與步驟301中所述鉆進驅動機構連接,同時通過所述注漿管將當前所安裝管節(jié)3-1的后端與步驟301中所述注漿口連接;
[0054]步驟304、持續(xù)鉆進及同步注漿:啟動所述鉆機并通過所述鉆機由后向前進行鉆進;鉆進過程中,采用所述注漿機同步進行注漿;
[0055]步驟305、多次重復步驟303至步驟304,直至完成當前所施工管棚管3的鉆進過程,獲得當前所施工管棚管3所處的鉆孔;
[0056]步驟306、鉆孔孔口封堵:對步驟305中所述鉆孔的孔口進行封堵,獲得鉆孔孔口封堵結構,并在所述鉆孔孔口封堵結構布設排氣孔;所述鉆孔孔口封堵結構為位于所述鉆孔的孔口與當前所施工管棚管3的外側壁之間環(huán)形空腔內(nèi)的封堵結構,所述排氣孔與所述環(huán)形空腔內(nèi)部相通;
[0057]步驟307、終孔注漿施工:步驟306中鉆孔孔口封堵完成后,采用所述注漿機進行二次注漿,直至所述排氣孔內(nèi)有所注漿液流出為止,完成當前所施工管棚管3的管棚超前支護施工過程;
[0058]步驟308、多次重復步驟301至步驟307,直至完成所有管棚管3的管棚超前支護施工過程;
[0059]步驟四、隧道開挖施工:對當前施工節(jié)段進行隧道開挖施工。
[0060]本實施例中,所述管節(jié)3-1與所述鉆進驅動機構和所述注漿管之間均通過管道連接接頭進行連接,所述管道連接接頭上開有三個分別與管節(jié)3-1、所述鉆進驅動機構和所述注漿管連接的接口。并且,所述管道連接接頭與管節(jié)3-1、所述鉆進驅動機構和所述注漿管之間均以螺紋方式進行連接。
[0061 ]本實施例中,步驟304中啟動所述鉆機并通過所述鉆機由后向前進行鉆進之前,先采用所述注漿機進行注漿且注漿壓力為3MPa?4Mpa;待當前所施工管棚管3所處鉆孔的孔口有水泥漿液流出時,再啟動所述鉆機并通過所述鉆機由后向前進行鉆進。
[0062]本實施例中,所述鋼拱架1為型鋼支架且其為弧形。
[0063]實際施工時,采用鋼拱架1作為隧道管棚超前支護施工的簡易護拱。所述鋼拱架1的圓心角為140°?160°。
[0064]本實施例中,所述鋼拱架1的圓心角為150°。
[0065]多個所述導向管2的長度均為0.8m?1.5m。本實施例中,多個所述導向管2均為鋼管且其均焊接固定在鋼拱架1上,多個所述導向管2的長度均為lm且其數(shù)量為50個。
[0066]實際施工時,可根據(jù)具體需要,對導向管2的長度和數(shù)量進行相應調(diào)整。
[0067]本實施例中,所述注漿孔的數(shù)量為三個。實際使用時,可根據(jù)具體需要,對所述注漿孔的數(shù)量以及各注漿孔在鉆頭3-2上的布設位置進行相應調(diào)整。
[0068]所述導向管2的內(nèi)徑大于所述管體的外徑,且導向管2的內(nèi)徑大于鉆頭3-2的后端直徑。
[0069]本實施例中,所述管體的外徑為Φ 110mm,所述導向管2的外徑為Φ 150mm且其壁厚為10mm,且鉆頭3-2的后端直徑為Φ 125mm。
[0070]實際施工時,可根據(jù)具體需要,對所述管體的外徑、導向管2的內(nèi)徑和鉆頭3-2的后端直徑進行相應調(diào)整。
[0071]如圖5所示,步驟一中進行護拱與導向管施工時,先在當前施工節(jié)段的掌子面后側施工一個供步驟二中所述鉆機使用的鉆機工作空間5,所述鋼拱架1安裝在所述鉆機工作空間5的前側內(nèi)部;所述鉆機工作空間5為對隧道洞4的拱部向外開挖后形成的空間;所述鉆機工作空間5的長度為5m?8m。
[0072]本實施例中,所述鉆機工作空間5的長度記作L1,且Ll=6m。并且,所述鉆機工作空間5為對隧道洞4的拱部向外開挖40cm后形成的空間,也就是說,鉆機工作空間5為將隧道洞4拱部調(diào)尚40cm后的空間。
[0073]本實施例中,步驟二中進行鉆機與注漿機安裝就位時,將所述鉆機與注漿機均安裝在鉆機工作空間5內(nèi)。
[0074]本實施例中,步驟三中所述管體的長度為15m?30m;所述管節(jié)3-1的長度為3m?6m;
[0075]步驟308中完成所有管棚管3的管棚超前支護施工過程后,獲得當前施工節(jié)段的管棚超前支護結構;前后相鄰兩個所述節(jié)段的所述管棚超前支護結構之間的搭接長度不小于3m ο
[0076]實際
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