[发明专利]一种用于软岩大变形的钢拱架及释能构件及钢拱架施工方法

权利要求书

1.一种释能构件，其特征在于，包括上、下连接板(21)、轴心(22)、轴承(23)、卸荷溢流阀(24)、活塞(25)和油缸(26)；所述卸荷溢流阀(24)包括调压螺栓(241)、弹簧(242)、阀芯(243)和阀体(244)；上连接板固定连接轴心(22)，轴心(22)固定连接活塞(25)，下连接板固定连接油缸(26)，活塞(25)和油缸(26)配合，活塞(25)上设置通孔，该通孔连通阀体(244)的排油孔；阀体(224)内设置阀芯(243)，阀芯(243)在弹簧(242)的作用力下封堵排油孔；弹簧(242)的一端连接到阀芯(243)，一端连接调压螺栓(241)，调压螺栓可以调节弹簧(242)的预压力以达到调节泄压油压的目的。

2.根据权利要求1所述的释能构件，其特征在于，油缸(26)和轴心(22)之间设置轴承(23)，上下两部分之间可以相对移动；轴心(22)和油缸(26)为圆筒状刚体。

3.根据权利要求1所述的释能构件，其特征在于，轴心(22)的中空结构容纳泄压过程排出的液压油。

4.根据权利要求1所述的释能构件，其特征在于，轴心外径为D_轴，长度为L_轴，油缸外径为D_缸，长度为L_缸，D_轴<D_缸，L_轴>L_缸。

5.一种用于软岩大变形的钢拱架，其特征在于，采用权利要求1-4任一所述的释能构件连接各段钢拱架。

6.根据权利要求5所述的钢拱架，其特征在于，包含拱部释能构件，位于上台阶钢拱架的拱部中央，用于吸收围岩横向变形；脚部释能构件，位于上台阶钢拱架的脚部，用于吸收围岩竖向变形；和下台阶释能构件，位于下台阶钢拱架的脚部，用于承受“预留变形量”。

7.根据权利要求6所述的钢拱架的施工方法，其特征在于，软弱围岩隧道开挖采用上下台阶法；安装上台阶支护钢拱架，将上台阶释能构件用螺栓连接在上台阶支护钢拱架拱部中央和脚部，再一并安装在支护部位，拱部释能构件用于吸收围岩横向变形，脚部释能构件用于吸收围岩竖向变形，围岩稳定后即可喷混凝土；安装下台阶支护钢架，将下台阶释能构件用螺栓连接在下台阶支护钢架脚部，再用螺栓将下台阶支护钢架上部与上台阶脚部释能构件相连接，围岩稳定后即可喷混凝土。