一种大管棚加固结构的制作方法

本申请涉及大管棚的领域，尤其是涉及一种大管棚加固结构。

背景技术：

大管棚支护结构就是把一组钢管沿开挖轮廓外己钻好的孔中打入地层内，并与钢拱架组合形成强大的棚架预支护加固体系，支承来自于管棚上部的荷载，通过钢管上的注浆孔加压向地层中注浆，以加固软弱破碎的地层，提高地层的自稳能力。

目前的大管棚一般由若干注浆管和混凝土套拱组成，注浆管沿隧道长度方向插入地层内并用于加固开挖面前方地层，混凝土套拱设置在隧道外并对注浆管插入地层内起导向作用，混凝土套拱又包括作为骨架的拱形架、设置在拱形架上供注浆管穿过的若干个孔口管和包覆在拱形架外部的混凝土外层。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：混凝土套拱内部结构不稳定，施工过程中孔口管容易松动，进而不能对注浆管起到良好的导向作用，从而导致整体装置需要时常维修、加固等，不利于节能环保。

技术实现要素：

为了改善混凝土套拱内部结构不稳定的情况，本申请提供一种大管棚加固结构。

本申请提供的一种大管棚加固结构采用如下的技术方案：

一种大管棚加固结构，包括沿隧道长度方向插入地层内并用于加固开挖面前方地层的若干个注浆管、设置在隧道外并对注浆管插入地层内起导向作用的混凝土套拱，所述混凝土套拱包括设置在地面上的拱形架、设置在拱形架上供注浆管穿过的若干个孔口管、包覆在拱形架和孔口管外部的混凝土层，所述拱形架外周面上开设有若干用于卡设孔口管的键槽，所述拱形架上设置有用于将孔口管固定在拱形架上的若干个固定组件；

所述固定组件包括用于压紧孔口管的弧形板和用于连接弧形板与拱形架的若干锁紧螺栓，所述弧形板的内弧面与孔口管的外周面抵接，所述弧形板靠近拱形架的两端均一体连接有连接板，若干所述锁紧螺栓穿过两连接板并与弧形架螺纹连接。

通过采用上述技术方案，需要在拱形架上安装孔口管时，先将孔口管放置在拱形架上的卡槽中，使用若干个弧形板压紧孔口管，然后使用锁紧螺栓将若干个弧形板固定在拱形架上，然后浇筑混凝土层将拱形架与孔口管包覆住，使用此种结构加强了孔口管的连接稳定性，改善了孔口管在浇筑过程中松动或浇筑完成后松动的情况，从而降低了后续维修、加固的可能，提升了整体的使用寿命，有利于节能环保。

可选的，所述孔口管外周面上设置有第一限位块和第二限位块，所述第一限位块和第二限位块分别嵌设在拱形架的外周面和弧形板的内弧形面内。

通过采用上述技术方案，进一步加强了孔口管的连接稳定性，改善了孔口管与拱形架发生孔口管轴向方向上相对滑动的情况。

可选的，所述孔口管的外周面上还设置有若干限位杆，若干所述限位杆的一端与孔口管外周面固定连接，若干所述限位杆均穿设在混凝土层中。

通过采用上述技术方案，限位杆卡设在混凝土层中，加强了孔口管与混凝土层的连接稳定性。

可选的，所述拱形架与地面相抵触的两端设置有稳固架，所述稳固架上包覆设置有混凝土底座。

通过采用上述技术方案，加强了混凝土套拱的稳定性，使得混凝土套拱能起到更好的导向作用。

可选的，所述拱形架包括若干个作为骨架的钢制拱形梁和若干个用于连接拱形梁的钢制加强杆，相邻两所述拱形梁之间有间隙，所述加强杆位于相邻两拱形梁之间，所述加强杆的两端分别焊接在相邻两个拱形梁相对的两侧面上。

通过采用上述技术方案，拱形架由拱形梁和加强杆构成，施工过程中能够分步作业，降低了工作人员的施工难度，而设置加强杆则加强了拱形架整体的稳定性。

可选的，所述拱形梁由若干个弧形梁通过连接螺栓拼接而成。

通过采用上述技术方案，进一步将拱形梁进行了细化，方便了运输，降低了施工难度。

可选的，所述注浆管的内周壁上沿注浆管长度方向设置有加强筋，若干所述加强筋以注浆管轴线为轴心呈圆周阵列分布。

通过采用上述技术方案，加强了注浆管的刚度，从而加强了对地层的支撑能力。

可选的，所述注浆管的管头方向设置为尖锥状。

通过采用上述技术方案，注浆管的管头设置为尖锥状方便了工作人员将注浆管插入到地层中。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置固定组件、第一限位块、第二限位块和限位杆，加强了孔口管的连接稳定性，改善了孔口管在浇筑混凝土层的过程中松动或浇筑完成后松动的情况，从而降低了后续维修、加固的可能，提升了整体的使用寿命，有利于节能环保；

2.通过将拱形架细化成若干个弧形梁和加强杆，降低了施工难度，方便了建筑材料的运输。

附图说明

图1是本申请实施例的使用状态示意图。

图2是本申请实施例的主体结构剖视图。

图3是本申请实施例中注浆管的截面图。

图4是本申请实施例中为体现拱形架的结构示意图。

图5是图2中a部分的放大图。

图6是本申请实施例中孔口管结构示意图。

附图标记说明：1、注浆管；11、加强筋；2、混凝土套拱；21、拱形架；211、拱形梁；212、加强杆；213、键槽；22、孔口管；221、第一限位块；222、第二限位块；223、限位杆；23、混凝土层；24、稳固架；25、混凝土底座；3、固定组件；31、弧形板；311、连接板；32、锁紧螺栓。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种大管棚加固结构。参照图1和图2，一种大管棚加固结构包括注浆管1和混凝土套拱2，注浆管1沿隧道长度方向插入地层内并用于加固开挖面前方地层，混凝土套拱2设置在隧道外并对注浆管1插入地层内起导向作用，同时，为了方便了工作人员将注浆管1插入到地层中，注浆管1的管头方向设置为尖锥状。

参照图3，注浆管1的内周壁上沿注浆管1长度方向设置有加强筋11，若干加强筋11以注浆管1轴线为轴心呈圆周阵列分布，设置加强筋11加强了注浆管1的刚度，从而加强了注浆管1对地层的支撑能力。

参照图1和图2，混凝土套拱2又包括拱形架21、若干个孔口管22和混凝土层23，拱形架21设置在地面上并作为整个混凝土套拱2的骨架，孔口管22设置在拱形架21上并对注浆管1起导向作用，混凝土层23包覆在拱形架21和孔口管22外部起到了加固作用，同时，为了加强混凝土套拱2的稳定性，拱形架21与地面相抵触的两端设置有稳固架24，稳固架24上包覆设置有混凝土底座25。

参照图2和图4，拱形架21包括四个钢制拱形梁211和若干个钢制加强杆212，每个拱形梁211又由若干个弧形梁通过连接螺栓拼接而成，相邻两个拱形梁211之间有间隙，若干个加强杆212位于相邻两拱形梁211之间，加强杆212的两端分别焊接在相邻两个拱形梁211相对的两侧面上，通过将拱形架21细化成若干个弧形梁和加强杆212，降低了施工难度，方便了建筑材料的运输。

参照图4和图5，为了加强孔口管22的稳定性，拱形架21外周面上开设有若干用于卡设孔口管22的键槽213，拱形架21上还设置有用于将孔口管22固定在拱形架21上的若干个固定组件3，固定组件3包括弧形板31和锁紧螺栓32，弧形板31用于压紧孔口管22且弧形板31的内弧面与孔口管22的外周面抵接，弧形板31靠近拱形架21的两端均一体连接有连接板311，锁紧螺栓32穿过两连接板311并与弧形架螺纹连接，每个孔口管22均使用四个固定组件3进行固定。

参照图2和图6，为了进一步加强孔口管22的连接稳定性，孔口管22外周面上设置有第一限位块221和第二限位块222，拱形架21的外周面上开设有用于卡设第一限位块221的第一卡槽，弧形板31的内弧形面上开设有用于卡设第二限位块222的第二卡槽。

孔口管22的外周面上还设置有若干限位杆223，若干限位杆223的一端与孔口管22外周面固定连接，若干限位杆223均穿设在混凝土层23中，通过设置第一限位块221、第二限位块222和限位杆223，改善了孔口管22与拱形架21发生孔口管22轴向方向上相对滑动的情况。

本申请实施例一种大管棚加固结构的实施原理为：需要安装大管棚加固结构时，先安装拱形架21，再使用固定组件3将孔口管22固定在拱形架21上，然后在拱形架21上浇筑混凝土层23，最终形成混凝土套拱2，并将注浆管1通过孔口管22插入到地层中，然后向注浆管1中注浆，形成最终的大管棚加固结构。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。