[实用新型]一种用于软土隧道的可调节装配式管棚

说明书

本实用新型提供了一种用于软土隧道的可调节装配式管棚，包括若干钢拱架，所述钢拱架的外侧铺设有管板加固结构，所述管板加固结构由若干连接板相互插接得到，所述连接板的两侧端分别对称设置有连接部a与连接部b，相邻所述连接板之间通过所述连接部a与所述连接部b转动相接，相邻所述连接板之间的连接处的外侧套设有保护套管。本实用新型组装操作简单，支护效果好，能够承载大荷载，管棚上相邻连接板连接处能转动规定角度，并结合半圆形保护套边缘铅条所提供的柔性支撑，使得管板加固结构能够在挤压与拉伸过程中不轻易发生破坏，可广泛适用于不同的拱顶弧度的软土隧道。

技术领域

本实用新型涉及软土隧道预加固技术领域，具体涉及一种用于软土隧道的可调节装配式管棚。

背景技术

管棚技术作为隧道施工的一种辅助方法，在防止隧道塌方、抑制地层位移、控制地表沉降方面发挥着重要作用。传统的管棚超前支护是将一组钢管（即管棚管）沿隧道的开挖轮廓线外侧己钻好的钻孔打入地层内，并与钢拱架组合形成强大的棚架预支护加固体系，用以支撑来自于管棚上部围岩的荷载，并通过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，为后续的隧道开挖奠定了坚实的基础，且施工快、安全性高、工期短，被认为是隧道施工中解决冒顶问题的一种有效的施工方法。

目前，大部分地区采用的是较为传统的管棚超前预支护体系，其主要由带注浆孔钢管和拱架组成，依靠钢管自身刚度和注浆后对周围岩体的固结以提高围岩自稳能力，从而来加固岩体。大量工程实践表明，传统管棚超前预支护体系在沙砾地层和软岩、岩堆等地层可以获得较好的固结效果，而在软土地层采用传统管棚注浆的方法固结软土，注浆在软土地层中大多数只能形成树根状固结带，达不到整体的固结效果，无法有效抑制软土松动和垮塌等，导致坍塌事故时有发生。此外，相邻两根钢管（即管棚管）之间留有间隙，向钢管内加压注浆时，钢管容易发生位置偏移，导致管棚结构变形，影响隧道开挖的安全性。

因此，为避免隧道开挖过程中出现塌陷，降低施工时的危险性问题，在传统管棚的基础上设计一种适用于软土隧道的结构简单、设计合理且支护效果好的超前支护管棚极为必要。

实用新型内容

本实用新型基于上述现有技术中存在的不足，针对软土隧道在施工过程中难以进行预加固，通常采用的隧道管棚预加固技术运用在软土地层中会出现刚性支撑较弱，管棚结构整体的稳定性难以得到保证等问题，目的是提供一种组装操作简单，支护效果好，能够承载大荷载，变形控制能力强，适用范围广的软土隧道可调节装配式管棚。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种用于软土隧道的可调节装配式管棚，包括若干钢拱架，所述钢拱架的外侧铺设有管板加固结构，所述管板加固结构由若干连接板相互插接得到，所述连接板的两侧端分别对称设置有连接部a与连接部b，相邻所述连接板之间通过所述连接部a与所述连接部b转动相接，相邻所述连接板之间的连接处的外侧套设有保护套管。

本实用新型主要包括连接板、保护套管和钢拱架，钢拱架是管棚的基础支撑结构，在钢拱架上方铺设的若干连接板通过连接板两端的连接部依次相互转动连接，转动空间根据转动角度进行设置，以便于适应不同拱顶弧度的隧道，连接板的具体数量根据隧道拱顶弧度与管棚大小进行设置。在相邻连接板之间的连接处位置还外套有保护套管，不仅充当了对连接板连接处的保护装置，也很好地提升了连接处的刚度和强度，使得整个管棚结构可以支撑由软土所施加的更大的荷载。连接板和保护套管的组成部件均为工厂预制标准件，段与段之间采用对焊连接。钢拱架采用I20B的工字钢或者槽钢，位于所铺设连接板的下方，用于支撑连接板、保护套管及其上部软土所施加的荷载。

作为优选，所述连接部a包括依次从内至外同轴设置的弧形转动部a和弧形转动部b。

作为优选，所述连接部b包括依次从外至内同轴设置的弧形转动槽b，弧形转动槽a和圆柱状转轴。