[实用新型]一种适应性连接隧道支护衬砌

说明书

本实用新型公开了一种适应性连接隧道支护衬砌；金属网通过减压锚杆固定于隧道岩壁上，能够很好的适应隧道开挖后冻胀及岩爆造成的隧道初期变形；总安装座通过第一锚筋，可以对第二锚筋施加均匀拉力，有利于提高整体结构稳定性，能使整体结构受力均匀；第一锚筋固定于锥形块与钢架之间，可以将钢架受力均匀分散并作用与第二锚筋；增强整体承载力；锥形孔内设有锥形块，第一锚筋固定于锥形块与钢架之间，第一锚筋受力后作用通过锥形块作用于分座，在载荷较大时锥形块在分座内的锥形孔变形后可以发生相对错动，释放缓解围岩拉力或压力，降低对整体结构造成的破坏。

技术领域

本实用新型涉及隧道工程领域，尤其涉及一种适应性连接隧道支护衬砌。

背景技术

随着隧道与地下工程的大量建设，“深”、“长”、“险”、“大”已成为当前隧道工程的主要特点，高地应力环境也带来一系列问题。主要表现在：一、硬岩岩爆问题，随着穿越大埋深、高地应力条件下的特长隧道逐年增多，我国地下工程岩爆呈频发趋势；二、软岩大变形问题。在我国西部山区分布有大范围的软岩地层，其中千枚岩的分布极为广泛，由于该类岩体具有强度低、性状差、遇水易软化等特点，地下洞室建设过程中大变形灾害问题突出，严重危及地下洞室的施工及运营安全。

截至目前，针对铁路、公路工程施工中出现的岩爆及软岩隧道大变形问题，虽然开展了众多相关研究，但并未形成一套行之有效的技术保障体系。在愈发复杂多变的工程施工条件下，传统的支护结构受到了极大的挑战，亟待提出基于支护材料及新型支护体系。同时，高寒地区铁路、公路隧道容易产生冻胀危害，现存隧道加固施工方法，不能有效适应隧道冻胀引起的形状改变，不能有效释放冻胀造成的额外载荷。

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提高整体稳定性，受力均匀且能够缓解受力的一种适应性连接隧道支护衬砌。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种适应性连接隧道支护衬砌，包括位于隧道岩壁内且与其形状相匹配的初期支护构件和二衬构件，所述初期支护构件与二衬构件的两端均与隧道仰拱固定；所述初期支护构件包括金属网、减压锚杆、钢架和用于缓解隧道岩壁对隧道支护衬砌造成拉力或压力的缓冲机构；所述金属网与隧道岩壁直接接触；所述减压锚杆用于将金属网与隧道岩壁固定；所述钢架位于金属网内侧，所述钢架包括沿轴向等间距设置的多个钢梁和等间距固定于相邻两钢梁之间的支撑筋；所述缓冲机构位于支撑筋与钢梁围构成的每一框架内；所述缓冲机构包括总安装座、底座、第一锚筋和第二锚筋；所述总安装座上环向均布固定有多个分座，所述分座内部朝向总安装座中心方向上开设有大口朝内的锥形孔，且分座上在锥形孔的大口所在端固定有第一连接耳；所述底座位于总安装座中部，且底座的外壁上固定有与第一连接耳相匹配的第二连接耳，所述第二连接耳与第一连接耳借助转轴连接，且该转轴的中心轴线与隧道岩壁径向方向垂直；所述锥形孔内活动设有与其形状相匹配的锥形块；所述第一锚筋固定于锥形块与钢架之间；所述第二锚筋一端贯穿底座并固定，另一端嵌入隧道岩壁内部；所述二衬构件设于初期支护构件内侧，包括整体护板；所述整体护板设于钢架内侧，所述整体护板是由多个波纹板拼接而成。

进一步的技术方案在于：两个所述第一锚筋的一端对应一个锥形块并与其固定，其中一个第一锚筋的另一端与钢架外侧固定，另外一个第一锚筋的另一端与钢架内侧固定。

进一步的技术方案在于：所述初期支护构件还包括用于增强钢架受力性能的稳压机构；所述稳压机构包括安装套与滑杆；所述安装套固定于钢梁顶部一侧，安装套内的底部固定有压簧；所述滑杆滑动连接于安装套内部，且滑杆底部与压簧固定，所述滑杆顶部固定有顶块。

进一步的技术方案在于：所述滑杆底部固定有锁杆，且锁杆贯穿安装套，所述锁杆贯穿安装套的一端螺纹连接有固定帽。

进一步的技术方案在于：所述减压锚杆上设有垫板、减压器和螺母；所述垫板位于金属网内侧并与其接触；所述螺母与锚杆螺纹连接；所述减压器位于垫板与螺母之间。