全文摘要
本实用新型属于隧道开挖的支护领域，具体涉及适用于钢支架上的锁角小导管，包括工字钢架，工字钢架上固定有锁脚钢板、两根锁脚小导管和固定在锁脚小导管上的两个限位圈，锁脚钢板垂直的焊接在工字钢架上，锁脚钢板上穿有两个对称圆洞，锁脚小导管穿过圆洞打进围岩里，所述限位圈套在锁脚小导管外露的上端部，所述锁脚小导管为一根无缝的空心管，其前端呈圆锥状，锁脚小导管的管身上均匀的设有若干注浆孔和灌浆导入口，其灌浆导入口斜切的焊接在锁脚小导管的管身外壁上，所述灌浆导入口的朝向方向沿着管身的长度方向朝向锁脚小导管的上端部；能使围岩与锁脚小导管紧密连接，以及锁脚小导管与初期支护中的工字钢牢固连接，方便后期的灌浆操作。
主设计要求
1.适用于钢支架上的锁角小导管，包括工字钢架，所述工字钢架上固定有锁脚钢板、两根锁脚小导管和固定在锁脚小导管上的两个限位圈，所述锁脚钢板垂直的焊接在工字钢架上，并且锁脚钢板上穿有两个对称圆洞，所述锁脚小导管穿过圆洞打进围岩里，所述限位圈套在锁脚小导管外露的上端部，其特征在于：所述锁脚小导管为一根无缝的空心管，其前端呈圆锥状，锁脚小导管的管身上均匀的设有若干注浆孔，另外，还设有灌浆导入口，其灌浆导入口斜切的焊接在锁脚小导管的管身外壁上，所述灌浆导入口的朝向方向沿着管身的长度方向朝向锁脚小导管的上端部。
设计方案
1.适用于钢支架上的锁角小导管，包括工字钢架，所述工字钢架上固定有锁脚钢板、两根锁脚小导管和固定在锁脚小导管上的两个限位圈，所述锁脚钢板垂直的焊接在工字钢架上，并且锁脚钢板上穿有两个对称圆洞，所述锁脚小导管穿过圆洞打进围岩里，所述限位圈套在锁脚小导管外露的上端部，其特征在于：所述锁脚小导管为一根无缝的空心管，其前端呈圆锥状，锁脚小导管的管身上均匀的设有若干注浆孔，另外，还设有灌浆导入口，其灌浆导入口斜切的焊接在锁脚小导管的管身外壁上，所述灌浆导入口的朝向方向沿着管身的长度方向朝向锁脚小导管的上端部。
2.根据权利要求1所述的适用于钢支架上的锁角小导管，其特征在于，所述锁脚小导管的圆锥状前端设有导出口，锁脚小导管的圆锥状前端还设有以导出口为中心往锁脚小导管后端延伸的若干出浆缝口。
3.根据权利要求1所述的适用于钢支架上的锁角小导管，其特征在于，所述灌浆导入口对称设置在锁脚小导管的外壁两侧，灌浆导入口两两为一组呈一定间隔距离的分布在锁脚小导管的管身上。
4.根据权利要求3所述的适用于钢支架上的锁角小导管，其特征在于，所述的锁脚钢板为一块刚度足够的矩形钢板，以矩形钢板长边为对称轴，对称的钻两个直径比锁脚小导管大的圆洞，所述的两个圆洞净间距大于工字钢架的腿宽度，把锁脚钢板按对称位置焊在需要锁脚的工字钢架上。
5.根据权利要求1所述的适用于钢支架上的锁角小导管，其特征在于，所述限位圈的直径稍大于锁脚小导管的外径，限位圈的直径上粗下细，整个限位圈呈喇叭状，限位圈细直径的一端套在锁脚小导管上，限位圈直径粗的一端朝向锁脚小导管的上端部方向。
6.根据权利要求5所述的适用于钢支架上的锁角小导管，其特征在于，所述限位圈直径细的一端还一体设计有厚度大于限位圈本身厚度的卡圈。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于隧道开挖的支护领域，具体涉及适用于钢支架上的锁角小导管，辅助隧道内的支护使其更牢固的支撑在隧道内抵抗围岩的变形状况。
背景技术
在一些隧道开挖工程中，由于隧道中围岩主要为黑色或灰色碳质板岩，岩体扭曲，柔皱(褶皱)明显，这种围岩具有可塑性和较强的膨胀性，该类围岩的变质性很强，岩层的走向与隧道之间形成的夹角不断变形发展，开挖时，隧道岩层膨胀所产生侧压力和开挖后地应力均较大，因此容易产生侧向水平变形；开挖后，风化速度较快，且遇水易软化，导致拱脚处承载力变弱，产生拱顶沉降；另外，地段围岩呈松散、碎裂结构，节理裂隙发育，易引起规模较大的岩体失稳，隧道极易通过碳质板岩的变形而发生严重的应力破坏；所以，这种围岩的不利特性容易造成隧道变形。
现有的支护钢架，为抵抗隧道挖掘时变形支护在隧道内壁上，但是受围岩变形的影响，支护钢架容易往内空挤压收敛变形，特别是整个支护钢架的左右两侧更发生不同程度的变形，不利于工人安全的在隧道内施工，并且变形后也不利于后期的注浆施工工程，为施工人员加大工程难度，延长了施工时间。
实用新型内容
针对现有技术中的问题，本实用新型提供了适用于钢支架上的锁角小导管，能使围岩与
锁脚小导管紧密连接，以及锁脚小导管与初期支护中的工字钢牢固连接，方便后期的灌浆操作。
为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：
适用于钢支架上的锁角小导管，包括工字钢架，所述工字钢架上固定有锁脚钢板、两根锁脚小导管和固定在锁脚小导管上的两个限位圈，所述锁脚钢板垂直的焊接在工字钢架上，并且锁脚钢板上穿有两个对称圆洞，所述锁脚小导管穿过圆洞打进围岩里，所述限位圈套在锁脚小导管外露的上端部，所述锁脚小导管为一根无缝的空心管，其前端呈圆锥状，锁脚小导管的管身上均匀的设有若干注浆孔，另外，还设有灌浆导入口，其灌浆导入口斜切的焊接在锁脚小导管的管身外壁上，所述灌浆导入口的朝向方向沿着管身的长度方向朝向锁脚小导管的上端部。
进一步限定，所述锁脚小导管的圆锥状前端设有导出口，锁脚小导管的圆锥状前端还设有以导出口为中心往锁脚小导管后端延伸的若干出浆缝口。
进一步限定，所述灌浆导入口对称设置在锁脚小导管的外壁两侧，灌浆导入口两两为一组呈一定间隔距离的分布在锁脚小导管的管身上。
进一步限定，所述的锁脚钢板为一块刚度足够的矩形钢板，以矩形钢板长边为对称轴，对称的钻两个直径比锁脚小导管大的圆洞，所述的两个圆洞净间距大于工字钢架的腿宽度，把锁脚钢板按对称位置焊在需要锁脚的工字钢架上。
进一步限定，所述限位圈的直径稍大于锁脚小导管的外径，限位圈的直径上粗下细，整个限位圈呈喇叭状，限位圈细直径的一端套在锁脚小导管上，限位圈直径粗的一端朝向锁脚小导管的上端部方向。
进一步限定，所述限位圈直径细的一端还一体设计有厚度大于限位圈本身厚度的卡圈。
设计本实用新型的有益效果是：
1、灌浆导入口的设计使得锁脚小导管在灌浆的时候可以节省灌浆路径，不必从导管的上端部灌浆，可以根据现场的情况和锁脚小导管的安装长度从最接近围岩的灌浆导入口进行灌浆，在保证支撑围岩的足够强度下，节约灌浆原料和节约灌浆时间。
2、能使围岩与锁脚小导管紧密连接，以及锁脚小导管与初期支护中的工字钢牢固连接，达到控制收敛、控制拱顶和地面整体下沉的目的。
3、构件可以工厂化加工制作，钢板和工字钢架可以在隧道外提前焊接在一起，减少了洞内的施工时间，提高了施工进度和工程质量，改善了洞内的施工环境。
4、安全可靠，操作简便，兼顾了在安全、质量、进度、经济效益、社会效益等方面的要求。
5、由于设计了带卡圈的限位圈，即可在锁脚小导管固定的时候锁住，又可以在灌浆的时候使得灌浆输入接头管快速对准锁脚小导管。
附图说明
图1为本实用新型的主视结构示意图；
图2为本实用新型锁脚钢板的主视结构示意图；
图3为本实用新型锁脚小导管的主视结构示意图；
图4为本实用新型的使用状态结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。
如图1、图2、图3所示的适用于钢支架上的锁角小导管，包括工字钢架1，所述工字钢架1为隧道初期支护的钢架支护，所述工字钢架1上固定有锁脚钢板2、两根锁脚小导管3和固定在锁脚小导管3上的两个限位圈4，所述锁脚钢板2垂直的焊接在工字钢架1上，并且锁脚钢板2上穿有两个对称圆洞，所述锁脚小导管3穿过圆洞打进围岩里，所述锁脚小导管4套在锁脚小导管3外露的上端部，所述锁脚小导管3为一根无缝的空心管，其前端31呈圆锥状，锁脚小导管3的管身上均匀的设有若干注浆孔32，另外，还设有灌浆导入口33，其灌浆导入口33斜切的焊接在锁脚小导管3的管身外壁上，所述灌浆导入口33的朝向方向沿着管身的长度方向朝向锁脚小导管3的上端部（按图3看朝向右侧边），进一步的保证锁脚小导管3安装好后更好的从各个方位快速的灌浆，所述灌浆导入口33对称设置在锁脚小导管3的外壁两侧，灌浆导入口33两两为一组呈一定间隔距离的分布在锁脚小导管3的管身上。
为便于打入围岩墙内的锁脚小导管3在灌浆时泄压，也为方便锁脚小导管3更好的与围岩连接更牢固，所述锁脚小导管3的圆锥状前端设有导出口34，锁脚小导管3的圆锥状前端还设有以导出口34为中心往锁脚小导管3后端延伸的四条出浆缝口35，四条出浆缝口35环绕一周均匀的分布在锁脚小导管3圆锥状的前端部，出浆缝口35的长度仅仅是锁脚小导管3圆锥状的前端，便于灌浆时其前端有避让柔性力，延长整个锁脚小导管3的使用寿命，另一方面，灌入锁脚小导管3内的浆可以从出浆缝口35和导出口34流出与围岩凝固在一起，加固锁脚小导管3插入围岩的根基，使其更牢固的锁住工字钢架1。
所述的锁脚钢板2为一块刚度足够的矩形钢板，以矩形钢板长边为对称轴，对称的钻两个直径比锁脚小导管3大的圆洞，所述的两个圆洞净间距大于工字钢架1的腿宽度，把锁脚钢板2按对称位置焊在需要锁脚的工字钢架1上。
所述限位圈4的直径稍大于锁脚小导管3的外径，限位圈4的直径上粗下细，整个限位圈4呈喇叭状，限位圈4细直径的一端套在锁脚小导管3上，限位圈4直径粗的一端朝向锁脚小导管3的上端部方向，所述限位圈4直径细的一端还一体设计有厚度大于限位圈4本身厚度的卡圈，卡圈使得限位圈4连接在锁脚小导管3上锁紧力更牢固。
锁脚小导管3内的泥浆灌注按照水灰比0.85～0.9：1注水泥浆液（注浆保证饱满度不低于小导管长度的90%），锁脚小导管3连接保证焊接牢固，同时在接近锁脚钢板2处在锁脚小导管3上焊接长度不少于5cm的钢筋（Ф22HRB）以防止因围岩收敛变形后，工字钢架1往内空挤压收敛变形，并与水平成15°～30°向下的角度，以提高对工字钢架1向上和向隧道外侧的反作用力，起到较好锁脚效果。锁脚小导管3端头预留10cm左右的长度便于注浆时绑扎注浆软管。
锁脚小导管3按设计选用规格φ42×4mm地表集中制作，直径应按设计要求选用和加工，长度不小于3.5m。
注浆前，对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚为50～100mm混凝土或用模筑混凝土封闭，以防止注浆作业时，发生孔口跑浆现象。
注浆压力应为0.5～1.0MPa，注浆按由下至上的顺序施工，浆液先稀后浓、注浆量先大后小，水灰比0.85～0.9：1。
结束标准：以终压控制为主，注浆量校核。当注浆压力为0.7Mpa～1.0Mpa，持续15min即可终止。
注浆后至开挖的时间间隔，应视浆液种类决定。当采用单液水泥浆时，开挖时间为注浆后8h，采用水泥—水玻璃浆液时为4h左右。开挖时应保留1.5～2.0m的止浆墙，防止下一次注浆时孔口跑浆。
以上对本实用新型提供的适用于钢支架上的锁角小导管进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920099671.6
申请日:2019-01-19
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:53(云南)
授权编号:CN209557025U
授权时间:20191029
主分类号:E21D 21/00
专利分类号:E21D21/00;E21D20/02;E21D11/14
范畴分类:25A;
申请人:云南建投矿业工程有限公司
第一申请人:云南建投矿业工程有限公司
申请人地址:650000 云南省昆明市五华区市西站12号
发明人:宋晓东;顾锡荣;郝留忠;尹兆启
第一发明人:宋晓东
当前权利人:云南建投矿业工程有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计