一种用于隧道超前大管棚二次注浆的连体阀结构

专利摘要:
本实用新型涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种用于隧道超前大管棚二次注浆的连体阀结构。本实用新型要解决的技术问题是现有技术只采用一次注浆不够安全，连接方式不够稳定。为了解决上述技术中的问题，本实用新型提供一种用于隧道超前大管棚二次注浆的连体阀结构，本实用新型由二次侧注浆管孔位和稳定机构组成，通过设置二次侧注浆管孔位和二次出浆孔，用于对环侧岩石进行部分的注浆加固，能够提高安全系数，具有较高的性价比；通过压缩弹簧的回复力以及螺纹柱的支撑，能够使夹持板达到对一体阀和DN钢管连接处的固定作用，而且本稳定机构的操作方式简单，只需要转动转轴即可夹持和松开一体阀。
公开号:CN214330642U
申请号:CN202023141581.0U
申请日:2020-12-23
公开日:2021-10-01
发明作者:孙强；任宇昊
申请人:Retainer Foundation Engineering Technology Beijing Co ltd；
IPC主号:E21D11-10

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及岩土工程技术领域，具体为一种用于隧道超前大管棚二次注浆的连体阀结构。
[n0002] 隧道开挖具有极大的风险，主要由岩体应力重分布后产生的不确定性引起，因此，隧道施工必须对前方的未施工段先进行岩体的加固，而后再向前进行逐步的开挖掘进工作，但是现有的隧道超前大管棚的注浆方式存在很多问题或缺陷：
[n0003] 目前隧道超前大管棚基本上只采用一次注浆，即沿着隧道的前进方向注浆，而对于隧道前进方向的环侧没有考虑注浆。尽管隧道长度方向的岩石加固为重点施工对象，与施工进度相配套，但隧道环侧的岩石裂隙或存在的破裂带依然对隧道整体施工具有相当大的潜在威胁，另外，现有的一体阀是通过螺纹与其他段落的DN108钢管固定连接，在整个注浆的过程中不够稳定，尤其是重复运用过的一体阀，容易出现螺纹磨损的情况。
[n0004] 本实用新型的目的在于提供一种用于隧道超前大管棚二次注浆的连体阀结构，通过设置二次侧注浆管孔位和稳定机构，以解决上述背景技术中提出的目前隧道超前大管棚基本上只采用一次注浆，但隧道环侧的岩石裂隙或存在的破裂带依然对隧道整体施工具有相当大的潜在威胁，而且现有的一体阀是仅通过螺纹与其他段落的DN108钢管连接不够稳定的问题。
[n0005] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于隧道超前大管棚二次注浆的连体阀结构，包括一体阀和稳定机构。
[n0006] 所述一体阀的两端均设置有凹进面，所述一体阀的一端外表面设置有外螺纹，所述一体阀的另一端内表面设置有内螺纹，所述一体阀设置内螺纹的一端螺纹套接有DN钢管，所述DN钢管和一体阀的连接处固定套接有稳定机构，所述一体阀的一端面水平贯穿设置有三个端部注浆管通孔，三个所述端部注浆管通孔的另一端延伸至一体阀的另一端面，所述一体阀设置内螺纹的一端面的中心处设置有二次侧注浆管孔位，所述二次侧注浆管孔位的内壁设置有内侧注浆孔，所述一体阀的一侧外壁设置有二次出浆孔，所述二次出浆孔与内侧注浆孔相通，所述二次侧注浆管孔位的内壁设置有螺纹。
[n0007] 所述稳定机构包括固定套、螺纹筒、同步带、弹簧板和压缩弹簧，所述固定套活动套接在一体阀和DN钢管的连接处，所述固定套的顶部固定安装有固定筒，所述固定筒的内部水平设置有横板，所述横板的底部和固定筒的内部底板之间固定安装有压缩弹簧所述压缩弹簧的两端分别与横板的底部和弹簧板的顶部固定连接，所述弹簧板竖直滑动安装在横板的底部和固定筒的内部底板之间，所述弹簧板的中间贯穿设置有弹簧柱，所述弹簧柱的底端端活动贯穿固定套，并固定安装有夹持板，所述夹持板的底部与一体阀和DN钢管的连接处相夹持，所述弹簧柱的顶端依次活动贯穿压缩弹簧和横板，所述弹簧板的顶部两侧均固定竖直安装有螺纹柱，两根所述螺纹柱的顶端分别螺纹套接有螺纹筒，两个所述螺纹筒的顶端分别通过两个第二轴承活动贯穿横板，两个所述螺纹筒的顶端均固定连接有转轴，两根所述转轴的外壁均固定套接有转轮，两个所述转轮之间通过同步带传动连接，其中一个所述转轴的顶端通过第一轴承活动贯穿固定筒的顶板，并延伸至固定筒的外部，另一个所述转轴的顶端通过第一轴承转动安装在固定筒的内部顶板上。
[n0008] 优选的，所述三个端部注浆管通孔围绕圆心各呈120°，且所述二次侧注浆管孔位与外壁联通。
[n0009] 优选的，所述夹持板为弧形板。
[n0010] 优选的，所述转轴位于固定筒外部的顶端固定安装有手柄，所述手柄的外表面涂有防滑涂层。
[n0011] 优选的，所述弹簧柱的顶端固定安装有限位板。
[n0012] 优选的，两根所述螺纹柱均位于压缩弹簧的内部。
[n0013] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[n0014] (1)本实用新型设置有二次侧注浆管孔位和二次出浆孔，用于对环侧岩石进行部分的注浆加固，实际上是在一定条件下对岩石结构裂隙进行了有效填充，可以从整体上增强安全性，相较于现有技术的一次注浆，本实用新型弥补了传统隧道超前大管棚注浆工艺的不足，且阀体加工方便快捷，能够提高安全系数，具有较高的性价比；
[n0015] (2)本实用新型安装有稳定机构，通过压缩弹簧的回复力以及螺纹柱的支撑，能够使夹持板达到对一体阀和DN钢管连接处的固定作用，而且本稳定机构的操作方式简单，只需要转动转轴即可夹持和松开一体阀。
[n0016] 图1为本实用新型的主视结构示意图；
[n0017] 图2为本实用新型的左视结构示意图；
[n0018] 图3为本实用新型一体阀的立体结构示意图；
[n0019] 图4为本实用新型的一体阀的右视结构示意图；
[n0020] 图5为图1中A处的结构放大示意图。
[n0021] 图中：1、一体阀；2、二次出浆孔；3、固定套；4、DN108钢管；5、转轴；6、固定筒；7、夹持板；8、弹簧柱；9、端部注浆管通孔；10、二次侧注浆管孔位；11、内侧注浆孔；12、第一轴承；13、转轮；14、第二轴承；15、弹簧板；16、螺纹柱；17、压缩弹簧；18、横板；19、螺纹筒；20、同步带。
[n0022] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[n0023] 请参阅图1-5，本实用新型提供的一种实施例：一种用于隧道超前大管棚二次注浆的连体阀结构，包括一体阀1和稳定机构。
[n0024] 所述一体阀1的两端均设置有凹进面，所述一体阀1的一端外表面设置有外螺纹，所述一体阀1的另一端内表面设置有内螺纹，所述一体阀1设置内螺纹的一端螺纹套接有DN108钢管4，所述DN108钢管4和一体阀1的连接处固定套接有稳定机构，所述一体阀1的一端面水平贯穿设置有三个端部注浆管通孔9，三个所述端部注浆管通孔9的另一端延伸至一体阀1的另一端面，所述一体阀1设置内螺纹的一端面的中心处设置有二次侧注浆管孔位10，所述二次侧注浆管孔位10的内壁设置有内侧注浆孔11，所述一体阀1的一侧外壁设置有二次出浆孔2，所述二次出浆孔2与内侧注浆孔11相通，所述二次侧注浆管孔位10的内壁设置有螺纹。
[n0025] 所述稳定机构包括固定套3、螺纹筒19、同步带20、弹簧板15和压缩弹簧17，所述固定套3活动套接在一体阀1和DN108钢管4的连接处，所述固定套3的顶部固定安装有固定筒6，所述固定筒6的内部水平设置有横板18，所述横板18的底部和固定筒6的内部底板之间固定安装有压缩弹簧17所述压缩弹簧17的两端分别与横板18的底部和弹簧板15的顶部固定连接，所述弹簧板15竖直滑动安装在横板18的底部和固定筒6的内部底板之间，所述弹簧板15的中间贯穿设置有弹簧柱8，所述弹簧柱8的底端端活动贯穿固定套3，并固定安装有夹持板7，所述夹持板7的底部与一体阀1和DN108钢管4的连接处相夹持，所述弹簧柱8的顶端依次活动贯穿压缩弹簧17和横板18，所述弹簧板15的顶部两侧均固定竖直安装有螺纹柱16，两根所述螺纹柱16的顶端分别螺纹套接有螺纹筒19，两个所述螺纹筒19的顶端分别通过两个第二轴承14活动贯穿横板18，两个所述螺纹筒19的顶端均固定连接有转轴5，两根所述转轴5的外壁均固定套接有转轮13，两个所述转轮13之间通过同步带20传动连接，其中一个所述转轴5的顶端通过第一轴承12活动贯穿固定筒6的顶板，并延伸至固定筒6的外部，另一个所述转轴5的顶端通过第一轴承12转动安装在固定筒6的内部顶板上。
[n0026] 具体的，所述三个端部注浆管通孔9围绕圆心各呈120°，且所述二次侧注浆管孔位10与外壁联通。
[n0027] 具体的，所述夹持板7为弧形板，与一体阀1外表面更契合，更容易夹持住一体阀1。
[n0028] 具体的，所述转轴5位于固定筒6外部的顶端固定安装有手柄，所述手柄的外表面涂有防滑涂层，手柄便于更好地转动。
[n0029] 具体的，所述弹簧柱8的顶端固定安装有限位板，限位板用于限位，防止弹簧柱8脱离。
[n0030] 具体的，两根所述螺纹柱16均位于压缩弹簧17的内部。
[n0031] 工作原理：本装置设置有二次侧注浆管孔位10和二次出浆孔2，二次侧注浆管孔位10的直径匹配DN25管规格，将一体阀1与DN108钢管4螺纹连接，再将三根一次注浆管分别插入三个端部注浆管通孔9的内部，并进行一次注浆，一次注浆初凝后终凝前，将二次注浆管插入二次侧注浆管孔位10的内部，浆液通过内侧注浆孔11流入，经过一体阀1的外壁，最后从二次出浆孔2流出，一、二次注浆完成后再进行管棚下一阶段的施工，二次压力注浆，用于对环侧岩石进行部分的注浆加固，实际上是在一定条件下对岩石结构裂隙进行了有效填充，可以从整体上增强安全性。另一方面，沿着隧道前进方向，在不同的节点在管棚进行二次注浆，如果间距控制在合理范围内，则一定程度上也能起到控制隧道硐室侧向变形的作用。
[n0032] 本装置安装有稳定机构，将本稳定机构套在一体阀1的一端，再螺纹套接上DN108钢管4，然后手动转动转轴5，转轴5的转动会带转转轮13，转轮13的转动会通过同步带20带转另一个转轮13，两根转轴5都开始转动，从而带转两个螺纹筒19，螺纹筒19的转动会使两根螺纹柱16旋出，从而在压缩弹簧17的回复力作用下推动弹簧板15相靠近一体阀1的一侧移动，贯穿安装在弹簧板15的弹簧柱8便会通过夹持板7夹持住一体阀1与DN108钢管4的连接处，防止一体阀1和DN108钢管4发生相对移动，当注浆完毕，只需要转出转轴5即可，此时压缩弹簧17处于被压缩状态，但因为螺纹柱16和螺纹筒19之间的固定连接关系，弹簧板15并不会在压缩弹簧17的作用下重新卡住一体阀1，便于解放双手，更方便后面拆卸一体阀1和DN108钢管4。
[n0033] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“中部”、“偏心处”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[n0034] 对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

权利要求:
Claims (6)
[0001] 1.一种用于隧道超前大管棚二次注浆的连体阀结构，其特征在于：包括一体阀(1)和稳定机构；
所述一体阀(1)的两端均设置有凹进面，所述一体阀(1)的一端外表面设置有外螺纹，所述一体阀(1)的另一端内表面设置有内螺纹，所述一体阀(1)设置内螺纹的一端螺纹套接有DN108钢管(4)，所述DN108钢管(4)和一体阀(1)的连接处固定套接有稳定机构，所述一体阀(1)的一端面水平贯穿设置有三个端部注浆管通孔(9)，三个所述端部注浆管通孔(9)的另一端延伸至一体阀(1)的另一端面，所述一体阀(1)设置内螺纹的一端面的中心处设置有二次侧注浆管孔位(10)，所述二次侧注浆管孔位(10)的内壁设置有内侧注浆孔(11)，所述一体阀(1)的一侧外壁设置有二次出浆孔(2)，所述二次出浆孔(2)与内侧注浆孔(11)相通，所述二次侧注浆管孔位(10)的内壁设置有螺纹；
所述稳定机构包括固定套(3)、螺纹筒(19)、同步带(20)、弹簧板(15)和压缩弹簧(17)，所述固定套(3)活动套接在一体阀(1)和DN108钢管(4)的连接处，所述固定套(3)的顶部固定安装有固定筒(6)，所述固定筒(6)的内部水平设置有横板(18)，所述横板(18)的底部和固定筒(6)的内部底板之间固定安装有压缩弹簧(17)所述压缩弹簧(17)的两端分别与横板(18)的底部和弹簧板(15)的顶部固定连接，所述弹簧板(15)竖直滑动安装在横板(18)的底部和固定筒(6)的内部底板之间，所述弹簧板(15)的中间贯穿设置有弹簧柱(8)，所述弹簧柱(8)的底端端活动贯穿固定套(3)，并固定安装有夹持板(7)，所述夹持板(7)的底部与一体阀(1)和DN108钢管(4)的连接处相夹持，所述弹簧柱(8)的顶端依次活动贯穿压缩弹簧(17)和横板(18)，所述弹簧板(15)的顶部两侧均固定竖直安装有螺纹柱(16)，两根所述螺纹柱(16)的顶端分别螺纹套接有螺纹筒(19)，两个所述螺纹筒(19)的顶端分别通过两个第二轴承(14)活动贯穿横板(18)，两个所述螺纹筒(19)的顶端均固定连接有转轴(5)，两根所述转轴(5)的外壁均固定套接有转轮(13)，两个所述转轮(13)之间通过同步带(20)传动连接，其中一个所述转轴(5)的顶端通过第一轴承(12)活动贯穿固定筒(6)的顶板，并延伸至固定筒(6)的外部，另一个所述转轴(5)的顶端通过第一轴承(12)转动安装在固定筒(6)的内部顶板上。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种用于隧道超前大管棚二次注浆的连体阀结构，特征在于：所述三个端部注浆管通孔(9)围绕圆心各呈120°，且所述二次侧注浆管孔位(10)与外壁联通。
[0003] 3.根据权利要求1所述的一种用于隧道超前大管棚二次注浆的连体阀结构，其特征在于：所述夹持板(7)为弧形板。
[0004] 4.根据权利要求1所述的一种用于隧道超前大管棚二次注浆的连体阀结构，其特征在于：所述转轴(5)位于固定筒(6)外部的顶端固定安装有手柄，所述手柄的外表面涂有防滑涂层。
[0005] 5.根据权利要求1所述的一种用于隧道超前大管棚二次注浆的连体阀结构，其特征在于：所述弹簧柱(8)的顶端固定安装有限位板。
[0006] 6.根据权利要求1所述的一种用于隧道超前大管棚二次注浆的连体阀结构，其特征在于：两根所述螺纹柱(16)均位于压缩弹簧(17)的内部。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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