[实用新型]一种钢管钢板组合式隧道支护结构

说明书

技术领域

本实用新型属于隧道支护技术领域，具体涉及一种钢管钢板组合式隧道支护结构。

背景技术

当隧道穿过软弱破碎的地层时，其地应力较大，围岩表现出较强的流变性，工作面不稳定，随时会发生坍塌，有时甚至不挖自塌。此时，若仍然采用常规支护方法，将不能有效的控制、阻止围岩的变形和坍塌，而且围岩松弛应变的范围还会进一步扩大，造成更大范围的围岩松弛，并且改变地层状态和地下水环境，严重时还会波及地表，改变地面形态，危及地面建筑物的稳定和安全。这种情况下，应该在隧道施工前事先对围岩进行加固，提高围岩稳定性，然后开挖。

在软弱围岩中，提高围岩稳定性的方法有很多。根据国内外的施工经验，提高围岩稳定性的基本方法是控制围岩的松弛、流失。其原则是：稳定掌子面，及时闭合和加固地层。这些措施是综合的，相互补充的，应根据围岩性质、施工方法等具体条件来确定。在这方面国内积累了丰富的经验，但依然存在不少问题。一方面，常规的超前支护方式如管棚、小导管等支护结构抗剪刚度低，在IV级、V级较破碎围岩条件下支护效果差，若遇上地下水发育的地层，更难起到提高掌子面前方岩体稳定性的效果；另一方面，传统支护方式在施工技术的工程化和机械化水平上还有待提高和完善。

钢插板施工法是一种近年来较新颖的超前支护方法。钢插板的宽度一般是15cm，长1.2～1.6m，间隔30cm左右打入。一般在拱顶120°范围内设置。作为支护结构的一种类型，它具有轻质、使用寿命长、对空间要求低、环保效果显著等优点，特别在砂岩和泥岩中可以达到理想的超前支护效果，确保了隧道施工安全。但目前的钢插板法多为分段间隔插入掌子面前方岩体中，没有形成一个连续的超前支护结构，整体性略差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种钢管钢板组合式隧道支护结构。该隧道支护结构能够对围岩实现连续的整体支护，其支护效果好，确保了隧道施工安全。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种钢管钢板组合式隧道支护结构，其特征在于：包括多个顺次连接且沿隧道延伸方向插入隧道掌子面外侧围岩的隧道支护单元，所述隧道支护单元包括支护钢管和与所述支护钢管连接的两个第一帽形钢板，所述支护钢管设置在两个所述第一帽形钢板之间，所述第一帽形钢板远离支护钢管的一侧连接有第二帽形钢板，所述支护钢管上设置有两个均开设有连接锁口的连接钢管，所述第一帽形钢板上设置有第一固定钢管和第二固定钢管，所述第一固定钢管上开设有沿其长度方向延伸的第一固定锁口，所述第二固定钢管上开设有沿其长度方向延伸的第二固定锁口，所述第二帽形钢板上设置有第三固定钢管和第四固定钢管，所述第三固定钢管上开设有沿其长度方向延伸的第三固定锁口，所述第四固定钢管上开设有沿其长度方向延伸的第四固定锁口，所述第一固定锁口与所述连接锁口相连接，所述第二固定锁口与第三固定锁口相连接，相邻两个隧道支护单元通过第四固定锁口扣接连接。

上述的一种钢管钢板组合式隧道支护结构，其特征在于：所述支护钢管下方设置有与其固定连接的倒T形板，两个所述连接钢管一一对应设置在所述倒T形板的两端。

上述的一种钢管钢板组合式隧道支护结构，其特征在于：所述支护钢管的一侧设置有第一连接板，所述支护钢管的另一侧设置有第二连接板，所述第一连接板的一端与支护钢管固定连接，一个连接钢管设置在第一连接板的另一端，所述第二连接板的一端与支护钢管固定连接，另一个连接钢管设置在第二连接板的另一端。

上述的一种钢管钢板组合式隧道支护结构，其特征在于：所述第一固定锁口与所述连接锁口焊接连接，所述第二固定锁口与第三固定锁口焊接连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理。

2、本实用新型通过设置钢管钢板组合式结构能够形成一个对围岩进行整体支护的连续支护结构，其支护效果好，确保了隧道施工安全。

3、本实用新型采用钢管和钢板的组合形式，主要是通过钢管的连接作用保证了整个隧道支护结构的整体刚度，避免在隧道支护单元插入围岩过程中产生偏差从而对隧道开挖带来麻烦。

4、本实用新型通过采用支护钢管、第一连接板和第二连接板的结构形式或者支护钢管与倒T形板的结构形式，能够有效的实现相邻两个帽形钢板的连接，达到了提高隧道支护结构整体刚度的要求，且其结构简单，加工方便。

5、本实用新型的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，使用效果好，便于推广使用。