一种钻杆棚架超前支护制造技术

本实用新型专利技术公布了一种钻杆棚架超前支护，它位于不良地质段上，还包括位于不良地质段内的钻杆组件，所述的钻杆组件包括设在隧洞进口顶部的端梁，所述的端梁与不良地质段内钻杆相连接，所述的不良地质段内平均分布有钻杆，它克服了现有技术中在钻设管棚、超前锚杆时容易发生塌孔、卡钻等现象，钻孔后套管无法跟进，导致管棚、超前锚杆等难以成型的缺点，具有解决了传统管棚施工过程中塌孔、卡钻，难于成孔的难题的优点。难题的优点。难题的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种钻杆棚架超前支护


[0001]本技术涉及到隧道工程的
，更加具体地是一种钻杆棚架超前支护。

技术介绍

[0002]隧洞在进出口一定范围内，经常遇到岩体破碎、地质构造复杂、节理裂隙较发育、岩层之间相互间咬合力差、呈不规则破碎块状、拱顶有渗水、岩层极不稳定等不良地质条件，针对上述不良地质条件，常规支护措施主要有管棚、小导管、钢拱架、超前锚杆、锚喷支护等。实际施工过程中，针对土夹孤石、岩体破碎等不良地质条件，常采用管棚+超前小导管注浆+超前锚杆等组合措施方案，在钻设管棚、超前锚杆时容易发生塌孔、卡钻等现象，钻孔后套管无法跟进，导致管棚、超前锚杆等难以成型，且工艺流程较多，处理工序繁琐，影响施工进度，效果不佳，甚至发生二次垮塌。
[0003]因此，急需一种结构来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服上述
技术介绍
的不足之处，而提出一种钻杆棚架超前支护。
[0005]本技术的目的是通过如下技术方案来实施的：一种钻杆棚架超前支护，它位于不良地质段上，还包括位于不良地质段内的钻杆组件，所述的钻杆组件包括设在隧洞进口顶部的端梁组件，所述的端梁组件与不良地质段内钻杆相连接，所述的不良地质段内平均分布有钻杆。
[0006]在上述技术方案中：从隧洞进口拱顶上方地表位置，采用钻杆向不良地质段进行钻进。
[0007]在上述技术方案中：所述的钻杆采用直径70毫米的高强地质钻杆，两排所述的钻杆之间的间距为50
‑
80厘米，所述的钻杆的钻孔呈梅花布置，所述的钻杆的两的相邻的钻孔之间的间距50厘米。
[0008]在上述技术方案中：每根钻杆从进洞口一次性钻至新鲜完整基岩内5.0米，每根钻杆长不小于不良地质段的长度。
[0009]在上述技术方案中：所述的钻杆外侧钢板与钻杆焊接形成的扩大头置于端梁组件的外侧。
[0010]在上述技术方案中：所述的端梁组件的混凝土强度等级不应低于C20。
[0011]本技术就要如下优点：
[0012]1、本技术中的钻杆组件利用钻杆代替现有技术中的超前锚杆支撑，利用端梁组件对钻杆端部进行固定，性能优于传统管棚，棚架成孔深度大，棚架效果好，可有效防止隧洞掘进过程中的塌孔和冒顶等风险，为保障隧洞掘进安全创造条件，具有较高的应用价值。
[0013]2、钻杆施工时，调整好钻机的仰角，采用轨道冲击钻起钻，钻头为球齿钻头，同时
在施工现场配备二组高强螺旋钻杆及配套直径的专用钻杆冲击器和直径。在施工过程中若钻杆贯穿冒顶塌陷区域出现卡钻或不能继续向前贯穿的突发情况时，立即换上螺旋钻组套进行冲钻，钻达预设位置后急时退出(避免冒顶塌陷区域再次塌孔)，再换上直径高强地质钻杆组套重新沿螺旋钻的成孔内钻至预设位置完毕后不再退出。解决了传统管棚施工过程中塌孔、卡钻，难于成孔的难题。
[0014]3、本技术具有整体可一次成型，施工工艺简单，进度快，节省工期，平均施工工期比传统管棚施工节约1/3。
附图说明
[0015]图1为本技术的结构示意图。
[0016]图2为本技术中端梁组件和钻杆结构布置图。
[0017]图3为本技术中钻杆4结构布置断面图。
[0018]图中：不良地质段1、钻杆组件2、端梁组件3、钻杆4。
具体实施方式
[0019]下面结合附图详细说明本技术的实施情况，但它们并不构成对本技术的限定，仅作举例而已，同时通过说明本技术的优点将变得更加清楚和容易理解。
[0020]参照图1
‑
3所示：一种钻杆棚架超前支护，它位于不良地质段1上，还包括位于不良地质段1内的钻杆组件2，所述的钻杆组件2包括设在隧洞进口顶部的端梁组件3，所述的端梁组件3与不良地质段1内钻杆4相连接，所述的不良地质段1内平均分布有钻杆4。
[0021]从隧洞进口拱顶上方地表位置，采用钻杆4向不良地质段1进行钻进。采用钻杆4易于成孔，可以有效避免钻孔过程中的塌孔、卡钻情况。
[0022]所述的钻杆4采用直径70毫米的高强地质钻杆，两排所述的钻杆4之间的间距为50
‑
80厘米，所述的钻杆4的钻孔呈梅花布置，所述的钻杆4的两的相邻的钻孔之间的间距50厘米。钻杆4布置密集，可以有效支撑不良地质段1顶部不稳定围岩。
[0023]每根钻杆4从进洞口一次性钻至新鲜完整基岩内5.0米，每根钻杆4长不小于不良地质段1的长度。钻杆4长度长，一次施工支护洞段长，可以有效节约工期。
[0024]所述的钻杆4外侧钢板与钻杆4焊接形成的扩大头置于端梁组件3的外侧。采用端梁组件3固定钻杆4，可以有效提高钻杆4的承载能力，提高隧洞施工安全性。所述的端梁组件3的混凝土强度等级不应低于C20。
[0025]实施例1：如图3所示，某工程隧洞断面跨度为7.4m，高度为7.74m，断面面积为52.1m2，采用本专利的技术方案进行施工，具体步骤如下：
[0026]①
、按设计要求对洞口端梁组件定位放线。
[0027]②
、浇筑C20混凝土端梁组件，端梁组件长10m，顶宽1m、底宽1.5m、高1.5m，墙背竖直。
[0028]③
、在端梁组件上放线，沿端梁组件基础上部0.5m和1.2m测量放线定钻孔位置。放双排孔，两排垂直间距70cm，钻孔梅花形布置，每排孔间距50cm。
[0029]④
、沿山体搭设满堂钻孔用操作平台脚手架。
[0030]⑤
、调整好钻机的仰角(通常为5
°
)，采用轨道冲击钻起钻，钻头为球齿钻头，钻孔
直径为76mm，钻杆为直径为70mm高强专用地质钻杆。
[0031]⑥
、制作矩形钢板，长、宽均为30cm，厚10mm，中间形成75mm的孔。
[0032]⑦
、每个钻杆从进口钻至出口方向，一次性钻至出口洞段已完成钢拱架上方，每个钻孔钻杆长35米。每个钻杆钻到位后不再退出，利用其高强性能代替管棚支撑。
[0033]⑧
、将制作好的钢板套入钻杆末端并将钢板预留孔与钻杆焊接，作为钻杆扩大头，与混凝土端梁组件紧密连接，将钻杆承受的上部荷载通过扩大头传递至混凝土端梁组件上，端梁再传递至周围岩土体上，形成完整的受力体系。
[0034]⑨
、整体钻孔埋杆完成后，可在进口洞内掌子面按照超前小导管(φ42钢花管、长4.5m)低压注浆+超前锚杆(M25砂浆锚杆，φ25、长6m)支护措施实施支护。
[0035]⑩
、洞内支护措施完成且待注浆凝固2天后，按单次40
‑
50cm的短进尺实施开挖。掘进过程中加强巡视和监控测量。
[0036]对已挖洞段快速使用钢支撑进行支撑，对掌子面快速喷混凝土封闭，逐级推进。
[0037]上述未详细说明的部分均为现有技术。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻杆棚架超前支护，它位于不良地质段(1)上，其特征在于：还包括位于不良地质段(1)内的钻杆组件(2)，所述的钻杆组件(2)包括设在隧洞进口顶部的端梁组件(3)，所述的端梁组件(3)与不良地质段(1)内钻杆(4)相连接，所述的不良地质段(1)内平均分布有钻杆(4)。2.根据权利要求1所述的一种钻杆棚架超前支护，其特征在于：从隧洞进口拱顶上方地表位置，采用钻杆(4)向不良地质段(1)进行钻进。3.根据权利要求2所述的一种钻杆棚架超前支护，其特征在于：所述的钻杆(4)采用直径70毫米的高强地质钻杆，两排所述的钻杆(4)之间的间距为50<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑光俊，龚汉忠，白呈富，李振华，刘兵，邓杰，刘占巍，董渝，林妮，孙先忍，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：新型
国别省市：