[实用新型]一种隧道初期支护结构

说明书

本实用新型提供了一种隧道初期支护结构，包括支撑部件和锚固部件；所述支撑部件包括沿隧道环向设置的多组两榀工型钢架和多块混凝土板，在每块混凝土板的中心位置设有通孔，在通孔的侧边位置至少设有一个波纹管；所述锚固部件包括多组连接件、多组紧固件和至少一组锁紧件，所述连接件用于实现各组两榀工型钢架内两个工型钢架之间的固定连接，所述紧固件穿过通孔并插入隧道围岩内部，所述锁紧件穿过波纹管并用于实现对混凝土板的整体锁紧固定。本实用新型克服了喷射混凝土或采用工字钢进行支护的不足、适用范围广、投入成本低且能够在V、VI级软弱围岩中使用。

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道初期支护结构。

背景技术

利用矿山法隧道开挖破坏了地层的初始应力平衡，容易产生围岩应力释放和洞室变形, 这严重影响了隧道结构的安全和施工效率。为了实现对围岩应力的释放速率和洞室变形量的严格控制，需要在隧道开挖时增加初期支护结构。现有的初期支护结构多是喷射混凝土或者搭建工字钢，此类初期支护结构仅仅适合于围岩性质比较稳定的情况下使用，而在一些特殊地质结构的地区，如在高地震带破碎区进行支护的时候，由于该地区处于地震带，隧道围岩中碎石较多，如果采用喷射混凝土进行支护，容易在喷射的混凝土还未凝固时碎石已经掉落；如果采用工字钢进行支护，这时候由于围岩中碎石过多，也无法进行全面的支护，无法保障工人施工安全。

综上所述，急需一种隧道初期支护结构以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种隧道初期支护结构，具体技术方案如下：

一种隧道初期支护结构，沿隧道长度方向间隔均匀分布，具体是根据隧道围岩等级情况，沿隧道长度方向按照固定间距设置隧道初期支护结构，如在Ⅳ级围岩情况下，沿隧道长度方向按照间距为1.0-1.2m设置隧道初期支护结构，在Ⅴ级围岩情况下，沿隧道长度方向按照间距为0.8-1.0m设置隧道初期支护结构，在Ⅵ级围岩情况下，沿隧道长度方向按照间距为0.5-0.8m设置隧道初期支护结构，所述隧道初期支护结构包括支撑部件和锚固部件；

所述支撑部件包括沿隧道环向设置的多组两榀工型钢架和多块混凝土板，每组两榀工型钢架均包括两个沿隧道长度方向排列设置的工型钢架，单块混凝土板设置在每组两榀工型钢架的两个工型钢架之间，所述工型钢架和混凝土板的形状均与隧道环向的弧度匹配设置，在每块混凝土板内均设有通孔和至少一个波纹管，相邻混凝土板内的波纹管首尾连通，所述波纹管的路径走向沿每块混凝土板的弯矩匹配布置；

所述锚固部件包括多组连接件、多组紧固件和至少一组锁紧件，多组连接件与多组两榀工型钢架一一对应设置，所述连接件用于实现各组两榀工型钢架内两个工型钢架之间的固定连接，多组紧固件与多块混凝土板一一对应设置，所述紧固件穿过通孔并插入隧道围岩内部，所述紧固件的长度方向与其在混凝土板穿出位置处的切线方向垂直，所述锁紧件穿过波纹管并用于实现对混凝土板的整体锁紧固定。

优选的，每组所述连接件包括两个设有螺纹孔的钢板和与螺纹孔匹配的螺杆，两个钢板对称设置在两榀工型钢架的两个工型钢架上且位于靠近隧道围岩的一侧，所述螺杆的两端通过螺纹孔与两个钢板固定连接。

优选的，相邻两组所述连接件的弧线距离为1-3m。

优选的，所述紧固件包括锚固件和锚垫板，所述锚固件穿过通孔且一端插入隧道围岩内部，而另一端与锚垫板连接。

优选的，所述锚固件为锚杆或锚索。

优选的，所述锁紧件包括穿过波纹管的钢绞线以及设置在钢绞线两端的封闭式锚具和开口式锚具，所述封闭式锚具设置在隧道拱顶位置处，所述开口式锚具设置在隧道拱脚位置处。