[发明专利]一种膨胀湿陷混合地层隧道支护结构及其施工方法

权利要求书

1.一种膨胀湿陷混合地层隧道支护结构，其特征在于，包括沿着隧道移动的刚性支架（1），所述刚性支架（1）与隧道的内侧面之间设置有防水层（2），所述刚性支架（1）上设置有若干分段注浆锚杆（3），所述分段注浆锚杆（3）包括延伸至围岩中并带有注浆孔的锚固部（301），所述锚固部（301）靠近刚性支架（1）的一端可拆卸设置有穿过防水层（2）与刚性支架（1）的注浆部（302）；所述刚性支架（1）远离掌子面的一侧的开挖段中对应拱顶设置有拱顶混凝土支模（4），所述拱顶混凝土支模（4）的左右两侧分别对应隧道的侧墙设置有侧面混凝土支模（5），两侧的侧面混凝土支模（5）的顶部之间对应隧道的仰拱设置有仰拱混凝土支模（6）；所述拱顶混凝土支模（4）与侧面混凝土支模（5）之间设置有第一连接缝（111），所述第一连接缝（111）中设置有用于连接拱顶混凝土支模（4）与侧面混凝土支模（5）的第一连接件（01）；所述侧面混凝土支模（5）与仰拱混凝土支模（6）之间设置有第二连接缝（222），所述第二连接缝（222）中设置有用于连接侧面混凝土支模（5）与仰拱混凝土支模（6）的第二连接件（02）；所述拱顶混凝土支模（4）、侧面混凝土支模（5）、仰拱混凝土支模（6）上均贯穿设置有延伸至围岩中的加固锚杆（7）。

2.根据权利要求1所述的一种膨胀湿陷混合地层隧道支护结构，其特征在于，所述第一连接件（01）包括弹性橡胶垫、顶模锚杆（011）、侧模顶部锚杆（012）、第一拉紧弹簧（013），所述弹性橡胶垫设置在第一连接缝（111）的内部并将第一连接缝（111）填充封堵，所述弹性橡胶垫的内部设置有相互滑动连接的顶模锚杆（011）与侧模顶部锚杆（012），所述顶模锚杆（011）远离侧模顶部锚杆（012）的一端延伸锚固至拱顶混凝土支模（4）的内部，所述侧模顶部锚杆（012）远离顶模锚杆（011）的一端延伸锚固至侧面混凝土支模（5）的内部；所述顶模锚杆（011）延伸至弹性橡胶垫内部的一端与侧模顶部锚杆（012）延伸至弹性橡胶垫内部的一端之间设置有第一拉紧弹簧（013）。

3.根据权利要求2所述的一种膨胀湿陷混合地层隧道支护结构，其特征在于，所述弹性橡胶垫的内部设置有第一连接套筒（014），所述顶模锚杆（011）远离侧模顶部锚杆（012）的一端延伸至第一连接套筒（014）一端的内孔中并与内孔滑动连接，所述侧模顶部锚杆（012）远离顶模锚杆（011）的一端延伸至第一连接套筒（014）另一端的内孔中并与内孔滑动连接；所述第一连接套筒（014）的内部设置有用于连接顶模锚杆（011）与侧模顶部锚杆（012）的第一拉紧弹簧（013）。

4.根据权利要求1所述的一种膨胀湿陷混合地层隧道支护结构，其特征在于，所述第二连接件（02）包括弹性橡胶垫、仰拱锚杆（021）、侧模底部锚杆（022）、第二拉紧弹簧（023），所述弹性橡胶垫设置在第二连接缝（222）的内部并将第二连接缝（222）填充封堵，所述弹性橡胶垫的内部设置有相互滑动连接的仰拱锚杆（021）与侧模底部锚杆（022），所述仰拱锚杆（021）远离侧模底部锚杆（022）的一端延伸锚固至仰拱混凝土支模（6）的内部，所述侧模底部锚杆（022）远离仰拱锚杆（021）的一端延伸锚固至侧面混凝土支模（5）的内部；所述仰拱锚杆（021）延伸至弹性橡胶垫内部的一端与侧模底部锚杆（022）延伸至弹性橡胶垫内部的一端之间设置有第二拉紧弹簧（023）。

5.根据权利要求4所述的一种膨胀湿陷混合地层隧道支护结构，其特征在于，所述仰拱混凝土支模（6）的左右两端的内部均设置有仰拱锚杆（021），且左右两端的仰拱锚杆（021）之间通过加固横梁（8）连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种膨胀湿陷混合地层隧道支护结构，其特征在于，所述锚固部的内部设置有中央注浆腔，所述锚固部的侧壁上设置有若干与中央注浆腔连接的出浆口；所述锚固部远离围岩的一端设置有母法兰（31）；所述注浆部靠近锚固部的一端设置有与母法兰（31）对接的子法兰（32），注浆部的内部设置有与中央注浆腔连接的注浆管路。