一种适用于软弱围岩隧道超前预支护的自进式小管棚的制作方法

    技术2025-07-19  15


    本技术涉及隧道施工,具体涉及一种适用于软弱围岩隧道超前预支护的自进式小管棚。


    背景技术:

    1、在软弱围岩、高压富水、裂隙发育及断层破碎带等复杂地层中修建隧道,常采用管棚进行围岩超前加固。管棚法具有施工快、安全性高、工期短等优点,被广泛应用于山岭隧道、大跨度和大断面隧道以及地质条件较差的城市浅埋隧道中。管棚法通过向拟开挖土层中打入钢管并注浆,以提高土层自稳能力,稳定土拱并且减少开挖引起地层损失;同时,钢管与围岩形成梁拱效应,可以有效控制围岩的变形。

    2、传统管棚推进方式结构简单,不能满足自进式管棚的旋转推进,注浆效果难以保证等问题。管棚注浆大多在孔口预设钢管,以此完成管棚钢管及钻孔的注浆,该方法操作复杂,孔内气体不易排空,进而导致浆液充填不满,且注浆结束后需对孔口的预设钢管进行清除。


    技术实现思路

    1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于软弱围岩隧道超前预支护的自进式小管棚,通过旋转的钻头能快速的进行推进,且同步带动了搅拌板,通过搅拌板能确保注浆的均匀性,以解决上述背景技术中提出的问题。

    2、本实用新型是通过以下技术方案来实现的:一种适用于软弱围岩隧道超前预支护的自进式小管棚,包括管棚、轴杆和多块搅拌板,所述管棚的一端设置有用于切削土壤的钻头,钻头的端面上安装有连接柱,连接柱插入到管棚的内部,管棚远离钻头的一端安装有弧形管,弧形管的一端安装有注浆管,弧形管的弯曲处设有与管棚横向连通的密封管,轴杆设置于管棚的内部,轴杆的一端安装于连接柱上,另一端穿过密封管延伸至外界,并安装有带动轴杆转动的驱动组件,多块搅拌板呈环形结构安装于轴杆的外部。

    3、作为优选的技术方案,驱动组件包括定位管和旋转块,轴杆位于外界的一端缩小形成定位部,定位管套设于定位部上,旋转块安装于定位管的一端,旋转块呈六边形结构设置,定位管的内腔的截面及定位部的截面均呈矩形结构设置。

    4、作为优选的技术方案,连接柱的外圈面上安装有定位环,管棚的内圈面正对于定位环处设有环形结构的定位槽,定位环的外圈活动设置于定位槽中。

    5、作为优选的技术方案,管棚开口的外壁面上设有外螺纹,弧形管的另一端安装有连接管,连接管套设于管棚上,且连接管的内圈面上设有内螺纹,连接管通过内螺纹与管棚上的外螺纹啮合连接。

    6、作为优选的技术方案,管棚的外壁面上设有多个出浆孔。

    7、作为优选的技术方案,密封管的内圈面上安装有橡胶层,橡胶层与轴杆的外圈面接触设置。

    8、作为优选的技术方案,搅拌板上均设有多个缺口。

    9、本实用新型的有益效果是:本实用新型结构简单,通过弧形管能确保注浆处的开口朝上设置,避免了浆料的外露,且弧形管的存在无需在使用到封堵钢板等部件,增加了便捷性,且轴杆能同步的带动搅拌板和钻头的旋转,通过旋转的钻头能有效提高管棚的旋进效率,加快在软弱隧道围岩中的支护速度,而通过旋转的搅拌板能使内部的浆料分布均匀,且通过旋转产生的离心力能使浆料更高效的顺着出浆孔排出,使浆料能更加充分的进入到土壤中,以确保支护的质量。



    技术特征:

    1.一种适用于软弱围岩隧道超前预支护的自进式小管棚,其特征在于:包括管棚(1)、轴杆(10)和多块搅拌板(12),所述管棚(1)的一端设置有用于切削土壤的钻头(3),钻头(3)的端面上安装有连接柱(14),连接柱(14)插入到管棚(1)的内部,管棚(1)远离钻头(3)的一端安装有弧形管(4),弧形管(4)的一端安装有注浆管(6),弧形管(4)的弯曲处设有与管棚(1)横向连通的密封管(7),轴杆(10)设置于管棚(1)的内部,轴杆(10)的一端安装于连接柱(14)上,另一端穿过密封管(7)延伸至外界,并安装有带动轴杆(10)转动的驱动组件,多块搅拌板(12)呈环形结构安装于轴杆(10)的外部。

    2.根据权利要求1所述的适用于软弱围岩隧道超前预支护的自进式小管棚,其特征在于:驱动组件包括定位管(8)和旋转块(9),轴杆(10)位于外界的一端缩小形成定位部(11),定位管(8)套设于定位部(11)上,旋转块(9)安装于定位管(8)的一端,旋转块(9)呈六边形结构设置,定位管(8)的内腔的截面及定位部(11)的截面均呈矩形结构设置。

    3.根据权利要求1所述的适用于软弱围岩隧道超前预支护的自进式小管棚,其特征在于:连接柱(14)的外圈面上安装有定位环(15),管棚(1)的内圈面正对于定位环(15)处设有环形结构的定位槽,定位环(15)的外圈活动设置于定位槽中。

    4.根据权利要求1所述的适用于软弱围岩隧道超前预支护的自进式小管棚,其特征在于:管棚(1)开口的外壁面上设有外螺纹,弧形管(4)的另一端安装有连接管(5),连接管(5)套设于管棚(1)上,且连接管(5)的内圈面上设有内螺纹,连接管(5)通过内螺纹与管棚(1)上的外螺纹啮合连接。

    5.根据权利要求1所述的适用于软弱围岩隧道超前预支护的自进式小管棚,其特征在于:管棚(1)的外壁面上设有多个出浆孔(2)。

    6.根据权利要求1所述的适用于软弱围岩隧道超前预支护的自进式小管棚,其特征在于:密封管(7)的内圈面上安装有橡胶层,橡胶层与轴杆(10)的外圈面接触设置。

    7.根据权利要求1所述的适用于软弱围岩隧道超前预支护的自进式小管棚,其特征在于:搅拌板(12)上均设有多个缺口(13)。


    技术总结
    本技术涉及隧道施工技术领域,具体涉及一种适用于软弱围岩隧道超前预支护的自进式小管棚,包括管棚、轴杆和多块搅拌板,管棚的一端设置有用于切削土壤的钻头,钻头的端面上安装有连接柱,连接柱插入到管棚的内部,管棚远离钻头的一端安装有弧形管,弧形管的一端安装有注浆管,弧形管的弯曲处设有与管棚横向连通的密封管,轴杆设置于管棚的内部,多块搅拌板呈环形结构安装于轴杆的外部。本技术结构简单,通过旋转的钻头能有效提高管棚的旋进效率,加快在软弱隧道围岩中的支护速度,而通过旋转的搅拌板能使内部的浆料分布均匀,且通过旋转产生的离心力能使浆料更高效的顺着出浆孔排出,使浆料能更加充分的进入到土壤中,以确保支护的质量。

    技术研发人员:李学民,金海柱,李军宝,林华锋,王凯
    受保护的技术使用者:中电建路桥集团有限公司
    技术研发日:20240401
    技术公布日:2024/10/24
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