用于隧道開(kāi)挖的導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置及施工方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)管棚支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種用于隧道開(kāi)挖的導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置及施工方法，導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置包括主鉆頭和管棚鋼管；管棚鋼管外周沿垂直軸線方向設(shè)置若干個(gè)加強(qiáng)環(huán)，相鄰加強(qiáng)環(huán)之間沿管棚鋼管軸線方向設(shè)置有楔形筋；管棚鋼管內(nèi)部形成注漿腔，管棚鋼管的表面設(shè)置多個(gè)出漿口；主鉆頭與鉆桿連接，主鉆頭通過(guò)連接件與管棚鋼管的一端連接。導(dǎo)向自鉆式管棚包括導(dǎo)向墻、定位點(diǎn)及導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的管棚鋼管既能利用加強(qiáng)環(huán)、楔形筋與周邊土層有效粘結(jié)，又能加固鋼管，大大提高管棚結(jié)構(gòu)與周邊土層的整體性與穩(wěn)定性，減小施工安全隱患；同時(shí)，本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)鉆頭和管棚鋼管連接，減少擴(kuò)孔、清孔相關(guān)工序，提高施工效率，縮短工期。縮短工期。縮短工期。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
用于隧道開(kāi)挖的導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置及施工方法


[0001]本專(zhuān)利技術(shù)涉及管棚支護(hù)
，特別涉及一種用于隧道開(kāi)挖的導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置、管棚及施工方法。

技術(shù)介紹

[0002]在隧道工程的施工過(guò)程中，經(jīng)常需要對(duì)隧道圍巖進(jìn)行支護(hù)，一般的步驟為先鉆孔再清空，然后將鋼管壓入孔中。而對(duì)于軟巖隧道來(lái)說(shuō)，在清孔過(guò)程中容易出現(xiàn)塌孔的現(xiàn)象，這樣就會(huì)降低施工的效率，提高工程的造價(jià)。并且，目前常規(guī)使用的鋼管為圓柱形，在將鋼管壓入孔中時(shí)，鋼管與土層的結(jié)合牢固性較差，容易出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象。如何做到快速的保質(zhì)保量的完成管棚的搭建需要設(shè)計(jì)一種新的管棚搭建用具。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0003]本專(zhuān)利技術(shù)的目的就是至少克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之一，針對(duì)目前管棚鋼管與土層之間的粘接牢固性較差，以及在清孔過(guò)程中塌孔的問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種用于隧道開(kāi)挖的導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置、管棚及施工方法。
[0004]一方面，本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種用于隧道開(kāi)挖的導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置，包括主鉆頭和管棚鋼管；
[0005]所述管棚鋼管外周沿垂直軸線方向設(shè)置若干個(gè)加強(qiáng)環(huán)，相鄰所述加強(qiáng)環(huán)之間沿管棚鋼管軸線方向設(shè)置有楔形筋；所述管棚鋼管內(nèi)部形成注漿腔，所述管棚鋼管的表面設(shè)置多個(gè)出漿口；
[0006]所述主鉆頭與鉆桿連接，所述主鉆頭通過(guò)連接件與所述管棚鋼管的一端連接。
[0007]如上所述的方面及任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，所述楔形筋沿主鉆頭方向?yàn)榈勾绦徒Y(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)環(huán)為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)或多邊環(huán)形結(jié)構(gòu)。
[0008]如上所述的方面及任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，所述主鉆頭為球齒鉆，球齒鉆的前端安裝有鉆頭齒，后端與鉆桿連接。
[0009]如上所述的方面及任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，所述連接件內(nèi)部具有旋轉(zhuǎn)軸承，當(dāng)所述主鉆頭旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述連接件及管棚鋼管均不旋轉(zhuǎn)，當(dāng)所述主鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，所述連接件及管棚鋼管均隨所述主鉆頭做直線鉆進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
[0010]如上所述的方面及任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，若干個(gè)所述加強(qiáng)環(huán)沿管棚鋼管軸線均勻布置或非均勻布置。
[0011]如上所述的方面及任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，相鄰所述加強(qiáng)環(huán)之間的所述楔形筋為多個(gè)，沿管棚鋼管周向均勻或非均勻布置。
[0012]如上所述的方面及任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，相鄰所述加強(qiáng)環(huán)之間的所述楔形筋為4個(gè)，沿管棚鋼管周向均勻布置。
[0013]另一方面，本專(zhuān)利技術(shù)還提供了一種用于隧道開(kāi)挖的導(dǎo)向自鉆式管棚，包括導(dǎo)向墻、定位點(diǎn)及如上述的導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置；
[0014]所述導(dǎo)向墻上均勻設(shè)置所述定位點(diǎn)，每個(gè)所述定位點(diǎn)處均鉆設(shè)所述導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置；砂漿注入所述管棚鋼管的注漿腔，并通過(guò)出漿口向外溢流，溢流處的砂漿與管棚鋼管周邊土層結(jié)合為一體。
[0015]如上所述的方面及任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，所述導(dǎo)向墻整體為弧狀或半圓狀，由鋼筋和混凝土澆筑而成。
[0016]本專(zhuān)利技術(shù)還提供了一種用于隧道開(kāi)挖的導(dǎo)向自鉆式管棚的施工方法，使用上述的導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置；所述方法包括：
[0017]S1、澆筑導(dǎo)向墻，在所述導(dǎo)向墻設(shè)定位置找準(zhǔn)定位點(diǎn)；
[0018]S2、主鉆頭安裝在鉆桿上，套上管棚鋼管，進(jìn)行鉆進(jìn)，到達(dá)設(shè)定深度后，主鉆頭通過(guò)鉆機(jī)退出管棚鋼管，再進(jìn)行下一個(gè)定位點(diǎn)的施工，從而構(gòu)成一個(gè)管棚結(jié)構(gòu)；
[0019]S3、將砂漿注入每一個(gè)管棚鋼管的注漿腔內(nèi)，砂漿在注漿腔內(nèi)流動(dòng)，然后砂漿從出漿口向外溢流，溢流處的砂漿與管棚鋼管周邊土層結(jié)合為一體。
[0020]本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果為：通過(guò)在管棚鋼管外端設(shè)置加強(qiáng)環(huán)和楔形筋，使得管棚鋼管既能利用加強(qiáng)環(huán)、楔形筋與周邊土層有效粘結(jié)，又能加固鋼管，進(jìn)而大大提高了管棚結(jié)構(gòu)與周邊土層的整體性與穩(wěn)定性，從而減小了施工安全隱患；同時(shí)，本專(zhuān)利技術(shù)安裝有鉆頭，且鉆頭和管棚鋼管連接，減少擴(kuò)孔、清孔相關(guān)工序，提高施工效率，大大縮短工期。
附圖說(shuō)明
[0021]圖1所示為本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例一種用于隧道開(kāi)挖的導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2所示為實(shí)施例中一種用于隧道開(kāi)挖的導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置的剖面示意圖。
[0023]圖3所示為實(shí)施例中管棚鋼管的前視圖。
[0024]圖4所示為本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例一種用于隧道開(kāi)挖的導(dǎo)向自鉆式管棚的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5所示為實(shí)施例中導(dǎo)向墻與土體(山體)位置關(guān)系示意圖。
[0026]其中：1
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導(dǎo)向墻；2
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定位點(diǎn)；3
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管棚鋼管；4
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主鉆頭；5
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注漿腔；6
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楔形筋；7
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加強(qiáng)環(huán)；41
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鉆頭齒；42
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連接件；43
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連接螺紋；31
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出漿口。
具體實(shí)施方式
[0027]下文將結(jié)合具體附圖詳細(xì)描述本專(zhuān)利技術(shù)具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意的是，下述實(shí)施例中描述的技術(shù)特征或者技術(shù)特征的組合不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是孤立的，它們可以被相互組合從而達(dá)到更好的技術(shù)效果。在下述實(shí)施例的附圖中，各附圖所出現(xiàn)的相同標(biāo)號(hào)代表相同的特征或者部件，可應(yīng)用于不同實(shí)施例中。
[0028]如圖1
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圖3所示，本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例一種用于隧道開(kāi)挖的導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置，包括主鉆頭4和管棚鋼管3；所述管棚鋼管3外周沿垂直軸線方向設(shè)置若干個(gè)加強(qiáng)環(huán)7，相鄰所述加強(qiáng)環(huán)7之間沿管棚鋼管3軸線方向設(shè)置有楔形筋6；所述管棚鋼管3內(nèi)部形成注漿腔5，所述管棚鋼管3的表面設(shè)置多個(gè)出漿口31；所述主鉆頭4通過(guò)連接螺紋43與鉆桿連接，所述主鉆頭4還通過(guò)連接件42與所述管棚鋼管3的一端連接。連接件42的作用是：當(dāng)主鉆頭4旋轉(zhuǎn)
時(shí)，連接件42及與連接件42連接的管棚鋼管3并不隨主鉆頭4一起旋轉(zhuǎn)，但當(dāng)主鉆頭4鉆進(jìn)時(shí)，連接件42及管棚鋼管3與主鉆頭4一起鉆進(jìn)。該獨(dú)特設(shè)計(jì)可節(jié)省擴(kuò)孔及清孔工序，提高施工效率。
[0029]加強(qiáng)環(huán)7的作用是管棚鋼管3定位后限制其在軸向的位移，楔形筋6的作用是限制管棚鋼管3沿軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，加強(qiáng)環(huán)7和楔形筋6共同作用的效果是限制了管棚鋼管3軸向位移及沿軸旋轉(zhuǎn)，大大提高了管棚鋼管3與周?chē)翆拥慕Y(jié)合性，同時(shí)提高管棚鋼管3的強(qiáng)度和剛度。
[0030]優(yōu)選的，加強(qiáng)環(huán)7采用圓環(huán)結(jié)構(gòu)或多邊環(huán)形結(jié)構(gòu)，且為若干個(gè)，更好限定管棚鋼管3的軸向移動(dòng)；所述楔形筋6沿主鉆頭4鉆進(jìn)方向?yàn)榈勾绦徒Y(jié)構(gòu)，有利于管棚鋼管3隨主鉆頭4鉆入土層，同時(shí)限制了管棚鋼管3沿軸向的向外拔出，進(jìn)一步提高管棚鋼管3的固定牢固性。進(jìn)一步優(yōu)選，相鄰加強(qiáng)環(huán)7間的楔形筋6的個(gè)數(shù)為多個(gè)，例如為4個(gè)，如圖3所示，4個(gè)楔形筋6呈上、下、左、右均勻分布在管棚鋼管3外壁，使得管棚鋼管3及楔形筋6承載更均勻，同時(shí)增大了與土層的接觸面積。
[0031]優(yōu)選的，主鉆頭4為球齒鉆，球齒鉆的前端安裝有鉆頭齒41本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于隧道開(kāi)挖的導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置，其特征在于，所述導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置包括主鉆頭和管棚鋼管；所述管棚鋼管外周沿垂直軸線方向設(shè)置若干個(gè)加強(qiáng)環(huán)，相鄰所述加強(qiáng)環(huán)之間沿管棚鋼管軸線方向設(shè)置有楔形筋；所述管棚鋼管內(nèi)部形成注漿腔，所述管棚鋼管的表面設(shè)置多個(gè)出漿口；所述主鉆頭與鉆桿連接，所述主鉆頭還通過(guò)連接件與所述管棚鋼管的一端連接。2.如權(quán)利要求1所述的用于隧道開(kāi)挖的導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置，其特征在于，所述楔形筋沿主鉆頭鉆進(jìn)方向?yàn)榈勾绦徒Y(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)環(huán)為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)或多邊環(huán)形結(jié)構(gòu)。3.如權(quán)利要求1所述的用于隧道開(kāi)挖的導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置，其特征在于，所述主鉆頭為球齒鉆，球齒鉆的前端安裝有鉆頭齒，后端與鉆桿連接。4.如權(quán)利要求1所述的用于隧道開(kāi)挖的導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置，其特征在于，所述連接件內(nèi)部具有旋轉(zhuǎn)軸承，當(dāng)所述主鉆頭旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述連接件及管棚鋼管均不旋轉(zhuǎn)，當(dāng)所述主鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，所述連接件及管棚鋼管均隨所述主鉆頭做直線鉆進(jìn)運(yùn)動(dòng)。5.如權(quán)利要求1所述的用于隧道開(kāi)挖的導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置，其特征在于，若干個(gè)所述加強(qiáng)環(huán)沿管棚鋼管軸線均勻布置或非均勻布置。6.如權(quán)利要求1所述的用于隧道開(kāi)挖的導(dǎo)向自鉆式管棚鋼管裝置，其特征在于，相鄰所述加強(qiáng)環(huán)之間的所述楔形筋為多個(gè)，沿管棚鋼管...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：龐浩然，陳小星，馬濤，陳博楠，王曉勇，呂祥鋒，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中電建路橋集團(tuán)有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：