[发明专利]一种窄翼型超前小导管及其群管效应防坍塌施工工艺

说明书

本发明公开了一种窄翼型超前小导管，包括导管本体，导管本体采用中空金属管，导管本体的管壁上开设有注浆孔，导管本体的前端设置为锥形尖端，导管本体的外壁上设置有平板，平板连接在导管本体的尾端；群管效应防坍塌施工工艺主要包括S1施工准备、S2钢拱架安装、S3窄翼型超前小导管施工和S4小导管的注浆施工总计四个步骤，最终第一组小导管和第二组小导管在掌子面上形成群管效应，并与钢拱架、拱形砌筑层结合在隧道开挖范围内形成有效的超前棚护体系。本发明窄翼型超前小导管结构简单，施工工艺合理、易操作，形成有效的帷幕群管效应，支护整个开挖断面，提前预防地层变形、滑动的趋势。

技术领域

本发明涉及隧道开挖技术领域，尤其涉及一种窄翼型超前小导管及其群管效应防坍塌施工工艺。

背景技术

浅埋暗挖隧道下穿全强风化地层时，极易出现坍塌、掉块，坍塌体往往伴随着一定的渗水量，制约着隧道的开挖施工；超前注浆预加固耗时较长，小导管加密、分块开挖支护等均不能有效的预防掉块、坍塌，小导管加密后，软弱的松散体依然会从导管间隙里塌落下来，不能有效地为拱架安装提供时间和空间。

目前，针对有一定渗水量的全强风化地层，传统的预处置方式有掌子面(局部)帷幕注浆，加固后再开挖支护，或分块开挖、半边先行支护，加密小导管至20cm环向间距且打设多层、纵向每榀施作，开挖后立即初喷等。传统的预防坍塌的方式，耗时较长，难以形成拱顶强大的支护棚架体系，像“群管管幕”一样，开挖过程中极可能再次出现坍塌。

如何研发一种装置，在隧道开挖前，预先打设在围岩地层内，能够在隧道开挖范围内形成有效的超前棚护体系，防止软弱围岩体的掉块、坍塌，从而快速的安装拱架、进一步喷射混凝支护施工，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种窄翼型超前小导管群管效应防坍塌施工工艺，解决背景技术中所列的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种窄翼型超前小导管，包括导管本体，所述导管本体采用中空金属管，所述导管本体的管壁上开设有注浆孔，所述导管本体的前端设置为锥形尖端，所述导管本体的外壁上设置有平板，所述平板连接在所述导管本体的尾端。

进一步的，所述平板的中心贴合在所述导管本体的外壁上且焊接连接在一起。

进一步的，所述平板3的一端设置为垂直边，另一端设置为V字形边，所述垂直边一侧靠近所述导管本体的尾部，且距离所述导管本体的尾部端面40～50cm，所述V字形边一侧靠近所述导管本体的前端，且距离所述导管本体的前端端面130～150cm。

进一步的，所述注浆孔为圆形通孔且呈梅花型布设在所述导管本体的管壁上；所述注浆孔的直径设置为Φ6～Φ8mm，相邻两组所述注浆孔的向间距为15～20cm。

进一步的，位于同一个轴截面上的一组所述注浆孔设置有三个且呈圆周均布，相邻两组所述注浆孔的位置错位排布。

进一步的，所述导管本体的总长度设置为4.0m，所述平板的长度均设置为2.0m；所述导管本体采用无缝钢管，所述平板采用3mm厚的钢板，宽度设置为10cm。

一种窄翼型超前小导管群管效应防坍塌施工工艺，利用如上所述的窄翼型超前小导管进行防坍塌施工，具体步骤如下：

S1、施工准备：全面熟悉图纸，做好现场交通管制，熟悉现场管线的位置，对场地周围进行保护，准备施工机械和材料进场；

S2、钢拱架安装：拱架现场加工，集中堆放，人工配合机械完成一环钢拱架的安装，所述钢拱架由多节工字钢组成；