管棚超前支护结构的制作方法

本技术涉及隧道施工，具体为管棚超前支护结构。

背景技术：

1、随着社会发展，城市交通逐步向地下空间转型，地铁不仅作为一座城市经济实力的象征，更是城市交通的枢纽，可有效缓解交通压力，提升居民的出行质量，地铁线路主要沿城市经济中心和人口密集区域布设，贯穿衔接城市交通，工程敷设范围广，施工中周边环境复杂多变，外部不利因素无法避免，矿山法施工技术作为地铁主要施工手段，作业环境埋于地下，受地面建(构)筑物影响较大，作业中高频遇到隧道下穿或侧穿断层破碎带的情况，而断层破碎带围岩裂隙较为发育，施工过程中易发生坍塌，不利于施工，严重拖长施工工期，为此提出一种可行的技术方案以解决此类问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供管棚超前支护结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：管棚超前支护结构，包括开设于断层破碎带1内部的纵截面为半圆形的隧道，所述隧道顶部设置有多个连续的且由多根注浆后的自进式管棚管组成的自进式超前管棚，所述自进式超前管棚的连接处设置有开挖支护，所述开挖支护包括钉设于隧道顶壁的中空锚杆，且中空锚杆在隧道顶部形成灌浆加固区，所述隧道顶壁位于灌浆加固区的两侧设置有格栅钢架，且格栅钢架的外侧设置有小导管，所述小导管与自进式管棚管形成有效搭接，所述隧道顶壁位于灌浆加固区的区域内设置有由多个钢筋网组成的支撑网，且钢筋网分别与其接触的格栅钢架和中空锚杆相焊接。

3、更进一步地，所述自进式超前管棚和灌浆加固区均布设于隧道拱顶150°的范围内。

4、更进一步地，所述自进式管棚包括管棚杆体，连接套以及钻头。

5、更进一步地，所述管棚杆体的长度为15米，其外径为76毫米，内径为56.5毫米，节长2米或3米，采用连接套进行连接，杆体端部设置直径115毫米钻头。

6、更进一步地，所述中空锚杆包括锚杆体，所述锚杆体的一端固定连接有锚杆头，且锚杆体的中部活动螺接有止浆塞，所述止浆塞的一侧固定连接有垫板，且垫板的一侧固定连接有紧固螺母。

7、更进一步地，所述中空锚杆呈梅花形布置于隧道拱顶内部，且中空锚杆之间的环向间距和纵向间距均为1米，所述中空锚杆的长度为3米，且其没入隧道拱顶的长度不低于其长度的95％。

8、更进一步地，所述小导管的直径为42毫米，壁厚为3.5毫米，其长度为4.5米，其在自进式管棚管3之间交错布设。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

10、该管棚超前支护结构，利用超前管棚注浆在隧道拱顶(断层破碎带内部)形成连续、均匀、刚度大的加固区，支撑拱顶地层、保护隧道内掌子面，完成隧道单向穿越，有效缩短了施工工期，实现了项目管理目标。

技术特征：

1.管棚超前支护结构，包括开设于断层破碎带(1)内部的纵截面为半圆形的隧道(2)，其特征在于：所述隧道(2)顶部设置有多个连续的且由多根注浆后的自进式管棚管(3)组成的自进式超前管棚，所述自进式超前管棚的连接处设置有开挖支护，所述开挖支护包括钉设于隧道(2)顶壁的中空锚杆(4)，且中空锚杆(4)在隧道顶部形成灌浆加固区，所述隧道(2)顶壁位于灌浆加固区的两侧设置有格栅钢架(7)，且格栅钢架(7)的外侧设置有小导管(5)，所述小导管(5)与自进式管棚管(3)形成有效搭接，所述隧道(2)顶壁位于灌浆加固区的区域内设置有由多个钢筋网(6)组成的支撑网，且钢筋网(6)分别与其接触的格栅钢架(7)和中空锚杆(4)相焊接。

2.根据权利要求1所述的管棚超前支护结构，其特征在于：所述自进式超前管棚和灌浆加固区均布设于隧道(2)拱顶150°的范围内。

3.根据权利要求1所述的管棚超前支护结构，其特征在于：所述自进式管棚包括管棚杆体(301)，连接套(302)以及钻头(303)。

4.根据权利要求3所述的管棚超前支护结构，其特征在于：所述管棚杆体(301)的长度为15米，其外径为76毫米，内径为56.5毫米，节长2米或3米，采用连接套(302)进行连接，杆体端部设置直径115毫米钻头(303)。

5.根据权利要求1所述的管棚超前支护结构，其特征在于：所述中空锚杆(4)包括锚杆体(401)，所述锚杆体(401)的一端固定连接有锚杆头(402)，且锚杆体(401)的中部活动螺接有止浆塞(403)，所述止浆塞(403)的一侧固定连接有垫板(404)，且垫板(404)的一侧固定连接有紧固螺母(405)。

6.根据权利要求5所述的管棚超前支护结构，其特征在于：所述中空锚杆(4)呈梅花形布置于隧道(2)拱顶内部，且中空锚杆(4)之间的环向间距和纵向间距均为1米，所述中空锚杆(4)的长度为3米，且其没入隧道(2)拱顶的长度不低于其长度的95％。

7.根据权利要求1所述的管棚超前支护结构，其特征在于：所述小导管(5)的直径为42毫米，壁厚为3.5毫米，其长度为4.5米，其在自进式管棚管(3)之间交错布设。

技术总结本技术公开了管棚超前支护结构，涉及隧道施工技术领域。管棚超前支护结构，包括穿越多条断层破碎带的纵截面为半圆形的隧道，所述隧道顶部设置有多个连续的且由多根注浆后的自进式管棚管组成的超前管棚，所述超前管棚的连接处设置有开挖支护，所述开挖支护包括钉设于隧道顶壁的中空锚杆，且中空锚杆在隧道顶部形成灌浆加固区，所述隧道顶壁位于灌浆加固区的两侧设置有格栅钢架。本技术利用超前管棚注浆在隧道拱顶(断裂破碎带与初支交接处)形成连续、均匀、刚度大的加固区，支撑拱顶地层、保护隧道内掌子面，完成隧道单向穿越，有效缩短了施工工期，实现了项目管理目标。技术研发人员：谢艺辉,杜学应,彭炜博,张涛,蔡家军,王洪林,李俊杰,胡和平受保护的技术使用者：中国建筑第四工程局有限公司技术研发日：20231012技术公布日：2024/6/23