CN118030089A - 一种隧道注浆导管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种隧道注浆导管，包括导管；导管沿其轴向依次为注浆部、出浆部和导向部，出浆部包括绕导管周向分布的多个拼接板，每个拼接板上均开设有出浆孔；出浆部具有原始状态和出浆状态，原始状态下，出浆孔被封堵；出浆状态下，出浆孔露出；出浆部外设置有多个封堵板，封堵板一端与注浆部固定连接；封堵板为可形变材料，填充物从出浆孔喷出时多个封堵板远离注浆部的一端向外张开，既能与孔洞内壁顶紧增加导管在孔洞内的稳定性，又能阻碍出浆部喷出的填充物向注浆部外侧倒流。且封堵板在填充物的挤压下会进一步张开，增大其与孔洞内壁的顶紧力，使其不易被填充物顶出。

Description

一种隧道注浆导管

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种隧道注浆导管。

背景技术

超前小导管是隧道工程掘进施工过程中的一种工艺方法，主要用于自稳时间短的软弱破碎带、浅埋段、洞口偏压段、砂层段、砂卵石段、断层破碎带等地段的预支护。在对隧道进行加固时，需要将带有注浆孔的小导管装入预先钻好的孔洞内，并通过小导管向隧道的土层内灌入浆液，以增加隧道结构的支撑性。但在注浆过程中，由于小导管受到浆液较大的反冲力，容易从孔洞中脱离后撤，影响填充效果。现有技术中，公告号为CN111927377B的发明专利就公开了一种节能型隧道朝前小导管快装止浆结构，通过持力夹具与超前小导管牢固连接，为弹性止浆塞定位及顶推提供了基座，弹性止浆塞在推动力作用下挤压封堵钻孔与超前小导管外壁间空隙。但止浆塞的锥面结构使得其在填充物的作用下仍旧存在易被顶出的问题。

发明内容

本发明提供一种隧道注浆导管，以解决现有技术中注浆时浆液易使导管被顶出的问题。

本发明的一种隧道注浆导管采用如下技术方案：

一种隧道注浆导管，用于与撑架配合对隧道进行支护，包括导管；导管沿其轴向依次为注浆部、出浆部和导向部，注浆部通过撑架与隧道固定；注浆部和出浆部内部中空且连通，导向部封堵出浆部远离注浆部的一端；注浆部用于接入填充物；出浆部包括绕导管轴线的周向分布的多个拼接板，相邻两个拼接板在周向上部分重合，每个拼接板上均开设有出浆孔；出浆部具有原始状态和出浆状态，原始状态下，相邻两个拼接板配合封堵出浆孔；出浆状态下，相邻两个拼接板配合使出浆孔露出；出浆部外设置有多个封堵板，多个封堵板绕导管轴线的周向分布，且封堵板在导管轴向上靠近注浆部的一端与注浆部固定连接；封堵板为可形变材料，在出浆部处于原始状态时，封堵板与导管的轴向平行，出浆部处于出浆状态时，封堵板远离注浆部的一端向远离导管中心的方向倾斜。

可选地，拼接板为弧形板，且靠近导管中心的一侧为凹面，且拼接板在导管的周向上依次为内板部、衔接部和套板部；相邻两个拼接板中，其中一个拼接板的内板部与另一个拼接板的套板部滑动套接；出浆孔设置于内板部上，出浆部在原始状态下，套板部封堵另一个拼接板的内板部上的出浆孔；出浆部在出浆状态下，套板部与另一个拼接板的内板部相互远离露出出浆孔。

可选地，导向部靠近出浆部的一端开设有阶梯状的配合槽；出浆部靠近导向部的一端设置有触发块，触发块沿导管轴向滑动安装于配合槽，并与导向部通过第一弹性件连接；触发块外设置有L型的沟槽，沟槽包括沿导管轴向的横段和与横段的靠近注浆部一端连通并垂直与触发块外周面连通的竖段；拼接板在导管轴向上的两端分别与注浆部的端面和配合槽的阶梯面抵接，拼接板靠近导向部的一端位于触发块外侧且拼接板上设置有与沟槽配合的L型的卡块，卡块沿导管轴向相对滑动地设置于沟槽；触发块在第一弹性件的作用下使卡块与沟槽的横段配合时，阻碍拼接板沿导管的径向移动，使得出浆部保持原始状态；卡块与沟槽的竖段配合时，触发块允许拼接板沿导管的径向移动，使得相邻两个拼接板相互远离露出出浆孔，从而使出浆部切换至出浆状态。

可选地，注浆部靠近出浆部的端面上开设有阶梯台面；拼接板与注浆部之间设置有沿导管轴向的第二弹性件，第二弹性件促使拼接板靠近注浆部的一端与阶梯台面抵接，且阶梯台面限制拼接板沿导管的径向向远离导管中心的方向移动；出浆部和导向部同步向远离注浆部的方向移动使拼接板与注浆部的阶梯台面脱离，进而使拼接板能够沿导管的径向向远离导管中心的方向移动。

可选地，拼接板外设置有凸块，拼接板向远离注浆部且沿导管的径向向远离导管中心的方向移动时，通过凸块顶推封堵板产生倾斜。

可选地，封堵板远离出浆部的一面设置有与导管轴向垂直的凸条。

可选地，套板部在导管的轴向上的端部开设有挡止槽，内板部在导管的轴向上的端部设置有挡止块，内板部与套板部配合时，挡止块与挡止槽配合阻碍内板部与套板部在导管的周向上脱离。

可选地，导向部远离出浆部的一端为锥形。

可选地，撑架呈与隧道弧度一致的弧形，导管有多个，绕隧道的周向间隔分布且导管的注浆部均穿过撑架并与撑架固定。

可选地，注浆部外设置有固定台，固定台相对于导管倾斜设置，用于与撑架的端面抵接。

本发明的有益效果是：本发明的隧道注浆导管的导管进入孔洞的过程中，出浆部处于原始状态，防止孔洞内的土石封堵出浆孔，同时封堵板均与导管的轴向平行，不影响导管进入孔洞。在进行填充时，可在填充物充满出浆部时使出浆部切换至出浆状态，填充物从出浆孔喷出进入土层，同时多个封堵板远离注浆部的一端向外张开，既能与孔洞内壁顶紧增加导管在孔洞内的稳定性，又能阻碍出浆部喷出的填充物向注浆部外侧倒流。进一步地，封堵板在从出浆孔喷出的填充物的挤压下会进一步张开，增大其与孔洞内壁的顶紧力，使得封堵板不易被填充物顶出。

进一步地，利用填充物触发出浆部切换至出浆状态，结构简单，且由于触发块位于出浆部的靠近导向部一端，能够保证填充物在导管轴向上充满出浆部后再通过顶推触发块使出浆部切换至出浆状态，进而使出浆部在导管轴向上尽可能同时向外喷射填充物，提高填充效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种隧道注浆导管的实施例与撑架的配合状态示意图；

图2为图1的部分结构侧视图；

图3为本发明的一种隧道注浆导管的实施例中导管的结构示意图；

图4为本发明的一种隧道注浆导管的实施例中导管在原始状态下的剖切示意图；

图5为本发明的一种隧道注浆导管的实施例中导管在出浆状态下的剖切示意图；

图6为本发明的一种隧道注浆导管的实施例中拼接板的结构示意图；

图中：100、撑架；200、导管；210、注浆部；211、固定台；220、出浆部；221、拼接板；2211、内板部；2212、衔接部；2213、套板部；222、出浆孔；223、第二弹性件；224、凸块；225、卡块；226、同步环；227、挡块；230、导向部；231、配合槽；232、第一弹性件；240、封堵板；241、凸条；250、触发块；251、沟槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的一种隧道注浆导管的实施例，用于与撑架100配合对隧道进行支护，如图1至图6所示，包括导管200。

导管200沿其轴向依次为注浆部210、出浆部220和导向部230，注浆部210通过撑架100与隧道固定。注浆部210和出浆部220内部中空且连通，导向部230封堵出浆部220远离注浆部210的一端。

注浆部210用于接入填充物。

出浆部220包括绕导管200轴线的周向分布的多个拼接板221，相邻两个拼接板221在周向上部分重合，每个拼接板221上均开设有出浆孔222。出浆部220具有原始状态和出浆状态，原始状态下，相邻两个拼接板221配合封堵出浆孔222；出浆状态下，相邻两个拼接板221配合使出浆孔222露出。

出浆部220外设置有多个封堵板240，多个封堵板240绕导管200轴线的周向分布，且封堵板240在导管200轴向上靠近注浆部210的一端与注浆部210固定连接；封堵板240为可形变材料，在出浆部220处于原始状态时，封堵板240与导管200的轴向平行，出浆部220处于出浆状态时，封堵板240远离注浆部210的一端向远离导管200中心的方向倾斜。

使用时，将导管200***隧道端面预先钻出的孔洞，且导向部230朝内，在导管200进入孔洞的过程中，出浆部220处于原始状态，防止孔洞内的土石封堵出浆孔222，同时封堵板240均与导管200的轴向平行，不影响导管200进入孔洞。导管200放置完成后，利用撑架100将注浆部210固定，之后通过注浆部210向出浆部220内注入填充物，可在填充物充满出浆部220时使出浆部220切换至出浆状态，填充物从出浆孔222喷出进入土层，同时多个封堵板240远离注浆部210的一端向外张开，既能与孔洞内壁顶紧增加导管200在孔洞内的稳定性，又能阻碍出浆部220喷出的填充物向注浆部210外侧倒流。进一步地，封堵板240在从出浆孔222喷出的填充物的挤压下会进一步张开，增大其与孔洞内壁的顶紧力，使得封堵板240不易被填充物顶出。

其中，为保证多个封堵板240一端倾斜后对填充物的阻流效果，可以使多个封堵板240远离注浆部210的一端部分重复搭接，以在张开后能够围成封闭的锥面。

在本实施例中，拼接板221为弧形板，且靠近导管200中心的一侧为凹面。拼接板221在导管200的周向上依次为内板部2211、衔接部2212和套板部2213；相邻两个拼接板221中，其中一个拼接板221的内板部2211与另一个拼接板221的套板部2213滑动套接。出浆孔222设置于内板部2211上，出浆部220在原始状态下，套板部2213封堵另一个拼接板221的内板部2211上的出浆孔222；出浆部220在出浆状态下，套板部2213与另一个拼接板221的内板部2211相互远离露出出浆孔222。具体地，套板部2213与内板部2211的滑动方向为与衔接部2212相切，使得出浆部220的多个拼接板221沿其所在的导管200的径向方向移动时，相邻两个拼接板221的套板部2213和内板部2211能够相互远离。

在本实施例中，导向部230靠近出浆部220的一端开设有阶梯状的配合槽231；出浆部220靠近导向部230的一端设置有触发块250，触发块250沿导管200轴向滑动安装于配合槽231，并与导向部230通过第一弹性件232连接；触发块250外设置有L型的沟槽251，沟槽251包括沿导管200轴向的横段和与横段的靠近注浆部210一端连通并垂直与触发块250外周面连通的竖段；拼接板221在导管200轴向上的两端分别与注浆部210的端面和配合槽231的阶梯面抵接，拼接板221靠近导向部230的一端位于触发块250外侧且拼接板221上设置有与沟槽251配合的L型的卡块225，卡块225沿导管200轴向相对滑动地设置于沟槽251。触发块250在第一弹性件232的作用下使卡块225与沟槽251的横段配合时，阻碍拼接板221沿导管200的径向移动，使得出浆部220保持原始状态；卡块225与沟槽251的竖段配合时，触发块250允许拼接板221沿导管200的径向移动，使得相邻两个拼接板221相互远离露出出浆孔222，从而使出浆部220切换至出浆状态。

其中，触发块250可在出浆部220内的填充物的顶推下相对于拼接板221向远离出浆部220一侧移动，挤压第一弹性件232的同时，使得卡块225与沟槽251的竖段配合，使得拼接板221在填充物的压力下向外移动，进而使出浆部220切换至出浆状态。利用填充物触发出浆部220切换至出浆状态，结构简单，且由于触发块250位于出浆部220的靠近导向部230一端，能够保证填充物在导管200轴向上充满出浆部220后再通过顶推触发块250使出浆部220切换至出浆状态，进而使出浆部220在导管200轴向上尽可能同时向外喷射填充物，提高填充效果。

在本实施例中，注浆部210靠近出浆部220的端面上开设有阶梯台面；拼接板221与注浆部210之间设置有沿导管200轴向的第二弹性件223，第二弹性件223促使拼接板221靠近注浆部210的一端与阶梯台面抵接，且阶梯台面限制拼接板221沿导管200的径向向远离导管200中心的方向移动。具体地，注浆部210内圈设置有环形凸起，环形凸起位于阶梯台面的靠近导向部230一侧，拼接板221靠近注浆部210的一端外侧设置有与阶梯台面抵接的挡块227，多个拼接板221外套设有同步环226，同步环226位于挡块227的靠近导向部230一侧，第二弹性件223为弹簧，套设于多个拼接板221外，且两端分别与环形凸起和同步环226抵接。出浆部220和导向部230同步向远离注浆部210的方向移动使拼接板221与注浆部210的阶梯台面脱离，进而使拼接板221能够沿导管200的径向向远离导管200中心的方向移动。具体地，填充物进入出浆部220内先顶推触发块250向远离注浆部210的方向移动，至卡块225与沟槽251的竖段配合后，触发块250在填充物的压力下通过卡块225顶推拼接板221同步向远离注浆部210的方向移动，使拼接板221与注浆部210的阶梯台面脱离的同时挤压第二弹性件223。通过阶梯台面限制拼接板221沿导管200的径向向外移动，避免填充物进入出浆部220且未到达触发块250时，使拼接板221靠近注浆部210的一端向外张开。

在本实施例中，拼接板221外设置有凸块224，拼接板221向远离注浆部210且沿导管200的径向向远离导管200中心的方向移动时，通过凸块224顶推封堵板240产生倾斜。

在本实施例中，封堵板240远离出浆部220的一面设置有与导管200轴向垂直的凸条241，用于增大封堵板240与孔洞的摩擦，进一步阻碍封堵板240被顶出。

在本实施例中，套板部2213在导管200的轴向上的端部开设有挡止槽，内板部2211在导管200的轴向上的端部设置有挡止块，内板部2211与套板部2213配合时，挡止块与挡止槽配合阻碍内板部2211与套板部2213在导管200的周向上脱离。

在本实施例中，导向部230远离出浆部220的一端为锥形。

在本实施例中，撑架100呈与隧道弧度一致的弧形，且撑架100上绕隧道周向间隔开设有预留孔。导管200有多个，绕隧道的周向间隔分布且每个导管200的注浆部210均穿过撑架100上的一个预留孔并与撑架100固定。

本发明的一种隧道注浆导管在使用时，先将撑架100固定安装于隧道端面，之后穿过撑架100上的预留孔在隧道的掌子面打出孔洞，孔洞相对于隧道的轴向向外倾斜，清理孔洞后，将处于原始状态的导管200的导向部230朝前***孔洞，且将导管200的注浆部210与撑架100固定。

其中，出浆部220处于原始状态时，触发块250在第一弹性件232的作用下使拼接板221上的卡块225与沟槽251的横段配合，阻碍拼接板221靠近导向部230的一端沿导管200的径向向外移动。同时第二弹性件223促使拼接板221靠近注浆部210的一端与注浆部210端面的阶梯台面抵接，阶梯台面限制拼接板221靠近注浆部210的一端沿导管200的径向向外移动。且多个拼接板221的套板部2213和内板部2211相互套接封堵出浆孔222，使得导管200进入孔洞时出浆孔222不会被土石封堵。此外，多个封堵板240均处于与导管200的轴线平行的状态，不影响导管200进入孔洞。

注浆部210与撑架100固定后，通过注浆部210向导管200内通入填充物，填充物通过注浆部210进入出浆部220内，在充满出浆部220后顶推触发块250向远离注浆部210一侧移动，使卡块225与沟槽251的竖段配合，允许拼接板221沿导管200径向向外移动。随着出浆部220内的填充物增多，触发块250在填充物的压力下通过卡块225顶推拼接板221同步向远离注浆部210的方向移动，使拼接板221与注浆部210的阶梯台面脱离。拼接板221的两端均解除限制，拼接板221在出浆部220内部的填充物的压力下沿导管200的径向向外移动，使相邻两个拼接板221的套板部2213和内板部2211相互远离露出出浆孔222。出浆部220内的填充物通过出浆孔222喷出。拼接板221向远离注浆部210且沿导管200的径向向远离导管200中心的方向移动时，通过凸块224顶推封堵板240远离注浆部210的一端向远离导管200中心的方向倾斜。既能与孔洞内壁顶紧增加导管200在孔洞内的稳定性，又能阻碍出浆部220喷出的填充物向注浆部210外侧倒流。

在一些其他实施例中，注浆部210外设置有固定台211，固定台211相对于导管200倾斜设置，用于与撑架100的端面抵接进一步阻碍导管200被顶出。在使用时，先将处于原始状态的导管200***孔洞后，再安装撑架100，并使固定台211与撑架100的朝向出浆部220的一侧抵接并固定，通过固定台211进一步阻碍导管200从孔洞中脱离退出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种隧道注浆导管，用于与撑架配合对隧道进行支护，其特征在于：包括导管；

导管沿其轴向依次为注浆部、出浆部和导向部，注浆部通过撑架与隧道固定；注浆部和出浆部内部中空且连通，导向部封堵出浆部远离注浆部的一端；

注浆部用于接入填充物；

出浆部包括绕导管轴线的周向分布的多个拼接板，相邻两个拼接板在周向上部分重合，每个拼接板上均开设有出浆孔；出浆部具有原始状态和出浆状态，原始状态下，相邻两个拼接板配合封堵出浆孔；出浆状态下，相邻两个拼接板配合使出浆孔露出；

出浆部外设置有多个封堵板，多个封堵板绕导管轴线的周向分布，且封堵板在导管轴向上靠近注浆部的一端与注浆部固定连接；封堵板为可形变材料，在出浆部处于原始状态时，封堵板与导管的轴向平行，出浆部处于出浆状态时，封堵板远离注浆部的一端向远离导管中心的方向倾斜；

拼接板为弧形板，且靠近导管中心的一侧为凹面，且拼接板在导管的周向上依次为内板部、衔接部和套板部；相邻两个拼接板中，其中一个拼接板的内板部与另一个拼接板的套板部滑动套接；出浆孔设置于内板部上，出浆部在原始状态下，套板部封堵另一个拼接板的内板部上的出浆孔；出浆部在出浆状态下，套板部与另一个拼接板的内板部相互远离露出出浆孔。

2.根据权利要求1所述的一种隧道注浆导管，其特征在于：导向部靠近出浆部的一端开设有阶梯状的配合槽；出浆部靠近导向部的一端设置有触发块，触发块沿导管轴向滑动安装于配合槽，并与导向部通过第一弹性件连接；触发块外设置有L型的沟槽，沟槽包括沿导管轴向的横段和与横段的靠近注浆部一端连通并垂直与触发块外周面连通的竖段；拼接板在导管轴向上的两端分别与注浆部的端面和配合槽的阶梯面抵接，拼接板靠近导向部的一端位于触发块外侧且拼接板上设置有与沟槽配合的L型的卡块，卡块沿导管轴向相对滑动地设置于沟槽；触发块在第一弹性件的作用下使卡块与沟槽的横段配合时，阻碍拼接板沿导管的径向移动，使得出浆部保持原始状态；卡块与沟槽的竖段配合时，触发块允许拼接板沿导管的径向移动，使得相邻两个拼接板相互远离露出出浆孔，从而使出浆部切换至出浆状态。

3.根据权利要求2所述的一种隧道注浆导管，其特征在于：注浆部靠近出浆部的端面上开设有阶梯台面；拼接板与注浆部之间设置有沿导管轴向的第二弹性件，第二弹性件促使拼接板靠近注浆部的一端与阶梯台面抵接，且阶梯台面限制拼接板沿导管的径向向远离导管中心的方向移动；出浆部和导向部同步向远离注浆部的方向移动使拼接板与注浆部的阶梯台面脱离，进而使拼接板能够沿导管的径向向远离导管中心的方向移动。

4.根据权利要求3所述的一种隧道注浆导管，其特征在于：拼接板外设置有凸块，拼接板向远离注浆部且沿导管的径向向远离导管中心的方向移动时，通过凸块顶推封堵板产生倾斜。

5.根据权利要求1所述的一种隧道注浆导管，其特征在于：封堵板远离出浆部的一面设置有与导管轴向垂直的凸条。

6.根据权利要求1所述的一种隧道注浆导管，其特征在于：套板部在导管的轴向上的端部开设有挡止槽，内板部在导管的轴向上的端部设置有挡止块，内板部与套板部配合时，挡止块与挡止槽配合阻碍内板部与套板部在导管的周向上脱离。

7.根据权利要求1所述的一种隧道注浆导管，其特征在于：导向部远离出浆部的一端为锥形。

8.根据权利要求1所述的一种隧道注浆导管，其特征在于：撑架呈与隧道弧度一致的弧形，导管有多个，绕隧道的周向间隔分布且导管的注浆部均穿过撑架并与撑架固定。

9.根据权利要求1所述的一种隧道注浆导管，其特征在于：注浆部外设置有固定台，固定台相对于导管倾斜设置，用于与撑架的端面抵接。