[发明专利]一种隧道开挖大变形强支护装置

权利要求书

1.一种隧道开挖大变形强支护装置，其特征在于：包括缓冲支护结构（2）和二次支护结构（3），所述缓冲支护结构（2）紧贴隧道围岩设置，固定长杆（4）贯穿缓冲支护结构（2）和二次支护结构（3）插入隧道围岩；所述缓冲支护结构（2）包括多个可压缩的“工”形缓冲组件（5），所述固定长杆（4）圆周侧壁上单向卡接有固定块（43），所述缓冲组件（5）通过支架（31）与固定块（43）固定；

两所述固定长杆（4）之间设置一组缓冲组件（5），所述缓冲组件（5）包括第一横杆（51）和第二横杆（52），所述第一横杆（51）和第二横杆（52）之间固定设置有伸缩竖杆，所述伸缩竖杆包括内杆（54）和外杆（55），所述内杆（54）和外杆（55）为空心柱，且外杆（55）能够容纳内杆（54），所述内杆（54）和外杆（55）内部设置有第一压缩弹簧（53），所述第一压缩弹簧（53）与第一横杆（51）和第二横杆（52）固定连接；

所述第一横杆（51）两端对称设置有第一滑槽（62），两所述支架（31）的一端滑动设置在所述第一滑槽（62）内，另一端通过固定块（43）与固定长杆（4）固定连接；所述第一滑槽（62）内固定设置有第一弹性垫块（61），所述第一弹性垫块（61）具有弹性且可压缩；

所述第一横杆（51）两端对称铰接有第一连杆（56），两所述第一连杆（56）另一端均铰接有滑块（32），所述滑块（32）滑动设置在与第二横杆（52）固定的支架（31）上，所述滑块（32）固定连接有第二压缩弹簧（33），所述第二压缩弹簧（33）套设在固定第二横杆（52）的支架（31）外侧壁上且另一端与固定块（43）固接；

还包括一次支护结构（1），所述一次支护结构（1）紧贴隧道围岩设置，所述缓冲支护结构（2）固定设置在一次支护结构（1）和二次支护结构（3）之间，固定长杆（4）贯穿一次支护结构（1）、缓冲支护结构（2）和二次支护结构（3）插入隧道围岩；

所述一次支护结构（1）包括多个固定连接的支撑框架（11），多个所述支撑框架（11）为长方体且各个侧面设置有“米”形、“×”形或“+”形的第一钢架（12）；每组支撑框架（11）之间通过连接块（16）活动连接，所述连接块（16）两端设置有第二滑槽（18），相邻两组支撑框架（11）的支架伸入第二滑槽（18）且能在第二滑槽（18）内滑动，所述第二滑槽（18）内固定设置有第二弹性垫块（17），所述第二弹性垫块（17）具有弹性且可压缩；

所述支撑框架（11）内设置有至少一个支撑体，所述支撑体包括四个角块（13）和一个中心块，四个所述角块（13）分别位于正四面体的四个顶点处，所述中心块位于正四面体的重心处，所述中心块分别通过第二钢架（15）与四个角块（13）固定连接；三个角块（13）形成的底面位于支撑框架（11）底部的第一钢架（12）上，另一个角块（13）位于支撑框架（11）顶部的第一钢架上。

2.根据权利要求1所述的一种隧道开挖大变形强支护装置，其特征在于：两所述第一连杆（56）中部均铰接有第二连杆（57），所述第二连杆（57）另一端与所述第二横杆（52）铰接；所述滑块（32）上还铰接有第三连杆（58），所述第三连杆（58）另一端铰接有通过支架（31）与第一横杆（51）连接的固定块（43）。

3.根据权利要求1所述的一种隧道开挖大变形强支护装置，其特征在于：所述固定长杆（4）包括同轴设置的空心状的第一长杆（41）和第二长杆（42），所述第一长杆（41）能够容纳第二长杆（42），所述第一长杆（41）内壁与第二长杆（42）外壁的空间构成第一排水槽（46），所述第二长杆（42）内浇筑混凝土，所述第一长杆（41）外侧壁上设置有多个第一排水通孔（45），多个所述第一排水通孔（45）内壁转动设置有螺旋片（47），所述螺旋片（47）一端伸入隧道围岩，另一端设置有旋叶（48）且伸入第一排水槽（46）。

4.根据权利要求3所述的一种隧道开挖大变形强支护装置，其特征在于：所述第二横杆（52）上设置有多个第二排水孔（60），所述第二横杆（52）、与第二横杆（52）固定的支架（31）均设置有相互连通的第二排水槽（59），所述第二排水槽（59）一端与多个第二排水孔（60）连通，另一端穿过固定块（43）与所述第一排水槽（46）连通。