[实用新型]隧道初期支护的弹性压缩式钢架

说明书

本实用新型隧道初期支护的弹性压缩式钢架，属于隧道初期支护钢架领域，目的是用以克服现有可伸缩钢架摩擦力大、触发钢架发生变形的摩擦力不可控制的缺点。由至少两个钢架单元通过连接结构串接而成；连接结构包括位于相邻两个钢架单元之间的弹性连接件、以及套装于相邻的两个钢架单元外周的套筒；弹性连接件的两端与对应钢架单元端头相连接；相邻两个钢架单元插入套筒内，由套筒构成相邻两个钢架单元的径向限位结构。本实用新型，弹性连接件加工时其弹性模量易于控制，消除了除隧道大变形之外的外界因素的影响；而套筒不仅对弹性连接件起到保护作用，还对相邻两个钢架单元进行限位，使相邻两个钢架单元的中心对中偏差在允许范围内。

技术领域

本实用新型属于隧道初期支护钢架领域，具体的是隧道初期支护的弹性压缩式钢架。

背景技术

隧道在开挖过程中，为控制围岩变形，防止隧道坍塌，开挖后必须立即进行初期支护的施工，并将其作为永久承载结构的一部分。当前隧道初期支护主要由系统锚杆、喷射混凝土和钢架等组合而成。

传统的钢架采用接头钢板通过高强度螺栓或者对焊连接，但是，该种钢架连接结构，钢架变形能力差，不能适应较大围岩变形；为了解决钢架适应围岩变形的问题，出现了可伸缩钢架，该可伸缩钢架通过连接接头将相邻两个钢架单元连接在一起，连接接头采用滑槽和滑块滑动配合的结构，并在滑槽和滑块之间通过设置的相互反向的导齿阻止连接接头伸长，但是该结构存在以下问题：一、在高地应力下，钢架伸缩时，摩擦力大；二、钢架的接头处易发生锈蚀；三、受加工及混泥土混入等外界因素的影响，触发钢架发生变形的力不可控制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种隧道初期支护的弹性压缩式钢架，用以克服现有可伸缩钢架摩擦力大、触发钢架发生变形的摩擦力不可控制的缺点。

本实用新型采用的技术方案是：隧道初期支护的弹性压缩式钢架，由至少两个钢架单元通过连接结构串接而成；所述连接结构包括位于相邻两个钢架单元之间的弹性连接件、以及套装于相邻的两个钢架单元外周的套筒；所述弹性连接件的两端与对应钢架单元端头相连接；相邻两个钢架单元插入所述套筒内，套筒与至少一个钢架单元沿钢架单元轴向活动连接，由所述套筒构成相邻两个钢架单元的径向限位结构。

进一步的，在钢架单元的端头设置有连接钢板，相邻两个钢架单元之间的弹性连接件的两端分别与对应的连接钢板相固定。

进一步的，所述弹性连接件为弹簧或者橡胶块。

进一步的，相邻两个钢架单元端头的连接钢板均位于套筒内。

进一步的，所述套筒包括前端头、后端头和筒身，所述前端头和后端头通过筒身相连接；套筒的前端头与其中一个钢架单元活动连接，套筒的后端头另一个钢架单元焊接。

进一步的，所述连接钢板的外边缘延伸至套筒的筒身的内壁。

进一步的，所述套筒通过锚杆固定于围岩。

进一步的，所述钢架单元由工字钢制成。

本实用新型的有益效果是：本实用新型，通过弹性连接件压缩缩短来适应隧道大变形，弹性连接件加工时其弹性模量易于控制，触发弹性连接件压缩变形的外力为隧道大变形，消除了除隧道大变形之外的外界因素的影响；并通过套装在相邻两个钢架单元外的套筒，不仅对弹性连接件起到保护作用，避免混凝土等混入弹性连接件的间隙内，影响弹性连接件的压缩变形，还对相邻两个钢架单元进行限位，使相邻两个钢架单元的中心对中偏差在允许范围内；最终，在隧道大变形的情况下能有效对围岩起到支护作用，提高围岩的自承受能力。

附图说明

图1为本实用新型隧道初期支护的弹性压缩式钢架结构示意图；

图2为本实用新型相邻钢架单元与连接结构组装剖面图。