一种隧道管棚钢管注浆装置的制作方法

1.本实用新型属于隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道管棚钢管注浆装置。


背景技术：

2.在浅埋暗挖段以及其他地下工程穿越复杂地质和环境地段的施工过程中，主要使用管棚法来控制围岩变形和掌子面稳定。
3.管棚法就是在隧道轮廓线外的一定范围内布置钢管，通过注浆体与围岩形成具有一定整体性的类似于壳体的加固区域，承受开挖临空面上的上部荷载，从而达到抑制围岩变形、防止隧道塌方、冒顶，实现隧道安全施工的目的。
4.目前管棚法通常采用将压浆管插入钢管内，利用法兰盘牢固连接压浆头，再使用牛角泵压注水泥砂浆这种注浆方式进行注浆，但是这种注浆方式不能直接判断是否可以终止注浆，常常会出现浆液回流的问题，同时浆液注入通常不均匀，而且浆液在钢管内部的流动时间过长，使得后续施工等待时间过长。因此，有必要提供一种隧道管棚钢管注浆装置来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种隧道管棚钢管注浆装置。
6.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
7.一种隧道管棚钢管注浆装置，包括管棚钢管，管棚钢管的管壁上开设有多个注浆孔，管棚钢管内部沿其长度方向水平设置有注浆机构；
8.注浆机构包含注浆管和封孔器，注浆管包含前注浆管和后注浆管，前注浆管和后注浆管通过封孔器相连通，后注浆管的后端贯穿管棚钢管的后端，并延伸至管棚钢管的外侧；
9.管棚钢管内壁上沿管棚钢管长度方向水平设置有出浆管，出浆管的后端贯穿管棚钢管的后端，并延伸至管棚钢管的外侧。
10.优选的，所述封孔器包含中间段、第一囊袋和第二囊袋，中间段的两端分别与第一囊袋和第二囊袋相连接，第一囊袋和第二囊袋的另一活动端分别与前注浆管和后注浆管连接。
11.优选的，所述出浆管的前端设置有排浆阀。
12.优选的，所述后注浆管的后端设置有注浆泵。
13.优选的，多个所述注浆孔均匀阵列分布。
14.优选的，所述管棚钢管的前端设置有推进部。
15.进一步优选的，所述推进部为圆锥体结构。
16.优选的，管棚钢管底部内壁上沿管棚钢管的长度方向垂直设置有第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆和第二支撑杆的顶部分别与所述前注浆管和后注浆管外侧壁的底部连接。
17.本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：
18.本实用新型提供的隧道管棚钢管注浆装置，结构设计新颖，而且简单实用，能够解决目前管棚法注浆方式不能直接判断是否可以终止注浆，常常会出现浆液回流，同时浆液注入通常不均匀，而且浆液在钢管内部的流动时间过长，使得后续施工等待时间过长的技术问题。本实用新型通过出浆管的设计能够直接判断是否终止注浆，若出浆管有浆液流出，则终止注浆，而且通过在钢管内部设置封孔器，利用注浆泵的注浆压力使封孔器的第一囊袋和第二囊袋充满，可以实现钢管内部短距离的密封，保证浆液能够均匀注满、渗入和扩散，可以有效的解决浆液回流的问题，同时还减小了浆液在钢管内部的流动时间，实现快速注浆，从而能够减小后续施工的等待时间。
19.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例提供的隧道管棚钢管注浆装置的结构示意图；
21.图中：1、管棚钢管；2、注浆孔；3、注浆管；301、前注浆管；302、后注浆管；4、封孔器；401、中间段；402、第一囊袋；403、第二囊袋；5、排浆阀；6、出浆管；7、注浆泵；8、推进部；9、第一支撑杆；10、第二支撑杆。
具体实施方式
22.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
23.如图1所示，本实用新型实施例提供的隧道管棚钢管注浆装置，包括管棚钢管1，管棚钢管1的管壁上开设有多个注浆孔2，管棚钢管1内部沿其长度方向水平设置有注浆机构；
24.注浆机构包含注浆管3和封孔器4，注浆管3包含前注浆管301和后注浆管302，前注浆管301和后注浆管302通过封孔器4相连通，后注浆管302的延伸至管棚钢管1的外侧，管棚钢管1底部内壁上沿管棚钢管1的长度方向垂直设置有第一支撑杆9和第二支撑杆10，第一支撑杆9和第二支撑杆10的顶部分别与前注浆管301和后注浆管302外侧壁的底部连接；
25.管棚钢管1内壁上沿管棚钢管1长度方向水平固定设置有出浆管6，可以采用焊接方式直接固定在管棚钢管1的内壁上，出浆管6的后端延伸至管棚钢管1的外侧。
26.封孔器4包含中间段401、第一囊袋402和第二囊袋403，中间段的两端分别与第一囊袋402和第二囊袋403相连接，第一囊袋402和第二囊袋403的另一活动端分别与前注浆管301和后注浆管302连接。
27.出浆管6的前端设置有排浆阀5。
28.后注浆管302的后端设置有注浆泵7。
29.多个注浆孔2在管棚钢管1管壁上均匀阵列分布，具体本实用新型实施例采用的是多个注浆孔2在管棚钢管1管壁上如梅花形错开分布，前一排和后一排插空设计。
30.管棚钢管1的前端设置有推进部8。推进部8为圆锥体结构。这样的设计能够减小管
棚钢管1顶进时的摩擦阻力。
31.本实用新型实施例提供的隧道管棚钢管注浆装置在使用时，先利用管棚钻机的钻机推进器将管棚钢管1顶进事先钻好的钻孔中，接着启动注浆泵7，浆液在注浆泵7的作用下，进入后注浆管302，此时，由于刚开始注浆，管棚钢管1内的压力还很小，封孔器4的第一囊袋402和第二囊袋403还不能鼓起，浆液继续流入前注浆管301，当浆液充满封孔器4，压力足够大，使第一囊袋402和第二囊袋403鼓起，使得管棚钢管1内处于前注浆管301部分的区域与后部分的区域阻隔开，然后继续注浆，浆体经前注浆管301端口流出后只能通过管棚钢管1的前半段的出浆孔2流出，不仅能够防止浆液出现回流现象，还能够保证浆液均匀注满、渗入和扩散，同时减小浆液在钢管内部的流动时间，实现快速注浆，从而能够减小后续施工的等待时间保证浆液通过注浆孔2能够均匀注满、渗入和扩散，使注浆的流动时间减少，实现快速注浆在继续注浆过程中，当管棚钢管1内的压力达到一定值(该压力与注浆压力有关，通过现场施工即可确定)时，排浆阀5将自动打开，浆液将顺着出浆管6的后端排出，方便现场施工人员及时停止注浆，在注浆完成后，对管棚钢管1的后端进行密封即可。
32.综上所述，本实用新型实施例提供的隧道管棚钢管注浆装置，结构设计新颖，而且简单实用，能够解决目前管棚法注浆方式不能直接判断是否可以终止注浆，常常会出现浆液回流，同时浆液注入通常不均匀，而且浆液在钢管内部的流动时间过长，使得后续施工等待时间过长的技术问题。本实用新型通过出浆管的设计能够直接判断是否终止注浆，若出浆管有浆液流出，则终止注浆，可以有效的解决浆液回流的问题，而且通过在钢管内部设置封孔器，利用注浆泵的注浆压力使封孔器的囊袋充满，可以实现钢管内部短距离的密封，保证浆液能够均匀注满、渗入和扩散，同时还减小了浆液在钢管内部的流动时间，从而能够减小后续施工的等待时间。
33.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。