一种用于浅埋偏压千枚岩隧道开挖预加固装置的制作方法

本技术涉及隧道工程施工，特别是涉及一种用于浅埋偏压千枚岩隧道开挖预加固装置。

背景技术：

1、浅埋偏压千枚岩隧道开挖是隧道工程中的重难点环节，千枚岩作为典型软弱变质岩，具有强度低、易风化、遇水软化的特性，而浅埋偏压工况下，围岩受力不均，进一步加剧了施工风险。此类隧道开挖前，需通过预加固手段提升围岩稳定性，避免开挖过程中出现围岩坍塌、拱架变形等安全事故，保障施工人员与设备安全。

2、近年来，随着交通、水利等基础设施建设向复杂地质区域延伸，浅埋偏压千枚岩隧道的建设需求不断增加。现有预加固技术中，部分方案仅采用单一注浆加固，注浆装置多为固定结构，无法根据加固深度灵活调整，且易因岩屑堵塞注浆孔影响加固效果；部分方案依赖定制化环向支撑拱架，适配性差，无法满足不同断面隧道的施工需求，且安装流程复杂，需大量人力与时间；还有方案缺乏针对性的偏压平衡设计，仅通过简单支撑抵御偏压荷载，平衡效果差，难以适应千枚岩围岩的动态受力变化。

3、上述现有方案普遍存在功能单一、适配性低、操作繁琐的问题，既无法实现“加固-支撑-平衡”的协同作用，也难以满足现场快速施工需求，导致预加固效率低、成本高，无法充分保障浅埋偏压千枚岩隧道开挖的安全性与经济性。因此，亟需设计一种多功能、高适配、易操作的预加固装置，解决现有技术的不足。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种用于浅埋偏压千枚岩隧道开挖预加固装置，以解决上述现有技术存在的问题，以实现千枚岩围岩的高效注浆加固、灵活环向支撑与精准偏压平衡，保障隧道开挖安全，同时具备适配性强、操作简便、成本可控的优点，显著提升浅埋偏压千枚岩隧道的预加固效率。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

3、本实用新型提供一种用于浅埋偏压千枚岩隧道开挖预加固装置，包括可塑环向支撑单元和注浆单元，所述可塑环向支撑单元包括定位架和多个拼接相连的弧形支撑节，多个所述弧形支撑节通过伸缩杆相连拼接成支撑拱架，所述支撑拱架上等间隔设置有多个所述定位架，所述定位架的方向沿隧道深度方向设置；所述定位架上预留有锚孔，所述注浆单元用于穿过所述锚孔后进行注浆。

4、在一实施例中，所述弧形支撑节为双层结构，相邻两所述弧形支撑节的拼接处都配有内外两个所述伸缩杆，两个所述伸缩杆分别位于弧形支撑节的内外环处。

5、在一实施例中，所述伸缩杆上设有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓用于将所述伸缩杆与弧形支撑节进行固定连接。

6、在一实施例中，所述弧形支撑节的内部设置有自适应偏压平衡单元。

7、在一实施例中，所述自适应偏压平衡单元包括传感器、弹簧缓冲器和调节顶杆，所述传感器粘贴于弧形支撑节内侧，所述弹簧缓冲器固定于偏压侧的弧形支撑节上；所述调节顶杆的一端与弹簧缓冲器连接，另一端抵接于隧道围岩表面。

8、在一实施例中，所述注浆单元包括注浆管和注浆泵，所述注浆管的管体侧壁开设有注浆孔，所述注浆孔外侧包裹透水滤网，所述注浆管前端设有可拆卸钻头，所述注浆管的尾部通过快速接头与所述注浆泵连接。

9、在一实施例中，所述注浆管采用分段式注浆管，所述分段式注浆管的各分段之间通过螺纹接头拼接。

10、在一实施例中，每段所述注浆管的管体上都有呈梅花状分布的所述注浆孔，滤网组件拼接于所述注浆管的尾端。

11、在一实施例中，所述注浆管和注浆泵的接触浆液部位均采用耐腐材质。

12、在一实施例中，所述弧形支撑节表面做防锈处理，所述弧形支撑节采用高强度轻质材质制成。

13、本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

14、本实用新型的用于浅埋偏压千枚岩隧道开挖预加固装置，包括可塑环向支撑单元和注浆单元，可塑环向支撑单元包括定位架和多个拼接相连的弧形支撑节，多个弧形支撑节通过伸缩杆相连拼接成支撑拱架，支撑拱架上等间隔设置有多个定位架，定位架的方向沿隧道深度方向设置；定位架上预留有锚孔，注浆单元用于穿过锚孔后进行注浆。通过注浆单元和可塑环向支撑单元的协同作用，实现千枚岩围岩的高效注浆加固、灵活环向支撑，保障隧道开挖安全，同时具备适配性强、操作简便、成本可控的优点，显著提升浅埋偏压千枚岩隧道的预加固效率。

1.一种用于浅埋偏压千枚岩隧道开挖预加固装置，其特征在于：包括可塑环向支撑单元和注浆单元，所述可塑环向支撑单元包括定位架和多个拼接相连的弧形支撑节，多个所述弧形支撑节通过伸缩杆相连拼接成支撑拱架，所述支撑拱架上等间隔设置有多个所述定位架，所述定位架的方向沿隧道深度方向设置；所述定位架上预留有锚孔，所述注浆单元用于穿过所述锚孔后进行注浆。

2.根据权利要求1所述的用于浅埋偏压千枚岩隧道开挖预加固装置，其特征在于：所述弧形支撑节为双层结构，相邻两所述弧形支撑节的拼接处都配有内外两个所述伸缩杆，两个所述伸缩杆分别位于弧形支撑节的内外环处。

3.根据权利要求1所述的用于浅埋偏压千枚岩隧道开挖预加固装置，其特征在于：所述伸缩杆上设有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓用于将所述伸缩杆与弧形支撑节进行固定连接。

4.根据权利要求2所述的用于浅埋偏压千枚岩隧道开挖预加固装置，其特征在于：所述弧形支撑节的内部设置有自适应偏压平衡单元。

5.根据权利要求4所述的用于浅埋偏压千枚岩隧道开挖预加固装置，其特征在于：所述自适应偏压平衡单元包括传感器、弹簧缓冲器和调节顶杆，所述传感器粘贴于弧形支撑节内侧，所述弹簧缓冲器固定于偏压侧的弧形支撑节上；所述调节顶杆的一端与弹簧缓冲器连接，另一端抵接于隧道围岩表面。

6.根据权利要求1所述的用于浅埋偏压千枚岩隧道开挖预加固装置，其特征在于：所述注浆单元包括注浆管和注浆泵，所述注浆管的管体侧壁开设有注浆孔，所述注浆孔外侧包裹透水滤网，所述注浆管前端设有可拆卸钻头，所述注浆管的尾部通过快速接头与所述注浆泵连接。

7.根据权利要求6所述的用于浅埋偏压千枚岩隧道开挖预加固装置，其特征在于：所述注浆管采用分段式注浆管，所述分段式注浆管的各分段之间通过螺纹接头拼接。

8.根据权利要求7所述的用于浅埋偏压千枚岩隧道开挖预加固装置，其特征在于：每段所述注浆管的管体上都有呈梅花状分布的所述注浆孔，滤网组件拼接于所述注浆管的尾端。

9.根据权利要求6所述的用于浅埋偏压千枚岩隧道开挖预加固装置，其特征在于：所述注浆管和注浆泵的接触浆液部位均采用耐腐材质。

10.根据权利要求1所述的用于浅埋偏压千枚岩隧道开挖预加固装置，其特征在于：所述弧形支撑节表面做防锈处理。