[发明专利]深埋软岩隧道仰拱隆起变形控制结构

权利要求书

1.一种深埋软岩隧道仰拱隆起变形控制结构，其特征在于，包括：

仰拱架体，所述仰拱架体至少包括下层仰拱初支结构(1)以及上层仰拱初支结构(2)，所述上层仰拱初支结构(2)设置在所述下层仰拱初支结构(1)上方；

锚管(3)，所述锚管(3)打入所述下层仰拱初支结构(1)下方的隧道围岩内并且所述锚管(3)伸出于隧道围岩之外的一端与所述下层仰拱初支结构(1)之间固定连接，所述锚管(3)的数量为多个并均匀布置在所述下层仰拱初支结构(1)下方，所述锚管(3)上设有体积膨胀机构，通过向所述锚管(3)内灌注浆料以通过浆料灌注时产生的压力驱动所述体积膨胀机构伸出于所述锚管(3)之外、继而增加所述锚管(3)体积；以及

横向扩展加固机构，所述横向扩展加固机构设置在所述仰拱架体两侧，所述横向扩展加固机构至少包括：

第一层扩展加固机构，所述第一层扩展加固机构设置在所述下层仰拱初支结构(1)下方，所述第一层扩展加固机构打入隧道围岩内固定并与所述锚管(3)之间固定连接；

第二层扩展加固机构，所述第二层扩展加固机构设置在所述下层仰拱初支结构(1)两侧并用以支撑所述下层仰拱初支结构(1)；

以及第三层扩展加固机构，所述第三层扩展加固机构设置在所述上层仰拱初支结构(2)两侧并用以支撑所述上层仰拱初支结构(2)。

2.根据权利要求1所述的深埋软岩隧道仰拱隆起变形控制结构，其特征在于，所述下层仰拱初支结构(1)的下方位于隧道围岩与所述下层仰拱初支结构(1)、所述下层仰拱初支结构(1)、所述锚管(3)、所述体积膨胀机构、所述第一层扩展加固机构、所述第二层扩展加固机构以及所述第三层扩展加固机构之间的空隙填充有混凝土,所述下层仰拱初支结构(1)的内弧面内测填充有混凝土。

3.根据权利要求1所述的深埋软岩隧道仰拱隆起变形控制结构，其特征在于，所述下层仰拱初支结构(1)为弧形的仰拱初支钢架、且所述下层仰拱初支结构(1)的弧形的仰拱初支钢架的外弧面朝向下方。

4.根据权利要求1所述的深埋软岩隧道仰拱隆起变形控制结构，其特征在于，所述上层仰拱初支结构(2)为弧形的仰拱初支钢架、且所述上层仰拱初支结构(2)的弧形的仰拱初支钢架的外弧面朝向下方。

5.根据权利要求1所述的深埋软岩隧道仰拱隆起变形控制结构，其特征在于，所述锚管(3)内壁为四棱柱型内壁结构。

6.根据权利要求5所述的深埋软岩隧道仰拱隆起变形控制结构，其特征在于，所述体积膨胀机构为结构相同的两组并对称设置在所述锚管(3)内部，每组所述体积膨胀机构均包括：

滑动导向凹槽(4)，所述滑动导向凹槽(4)开设在所述锚管(3)内部的侧表面上；

滑动导向孔(5)，所述滑动导向孔(5)开设在所述锚管(3)侧壁上并与所述滑动导向凹槽(4)之间相连通；

弧形滑动支撑块(6)，所述弧形滑动支撑块(6)滑动于所述滑动导向凹槽(4)内，所述弧形滑动支撑块(6)的外弧面朝向所述锚管(3)内部方向并反向于所述滑动导向孔(5)所在方向；

以及体积膨胀插杆(7)，所述体积膨胀插杆(7)一端连接在所述弧形滑动支撑块(6)的内弧面上、另一端滑动于所述滑动导向孔(5)内，所述体积膨胀插杆(7)通过所述滑动导向孔(5)伸出所述锚管(3)以插入或顶紧在隧道围岩上。

7.根据权利要求6所述的深埋软岩隧道仰拱隆起变形控制结构，其特征在于，所述体积膨胀机构还包括初始定位机构，所述初始定位机构包括：

定位连接耳(8)，所述定位连接耳(8)一端连接在所述弧形滑动支撑块(6)上、另一端连接在所述锚管(3)内壁上；

其中，在向所述锚管(3)内关注浆料时、通过浆料灌注产生的压力驱动所述体积膨胀机构中的所述弧形滑动支撑块(6)移动、继而拉断所述定位连接耳(8)与所述弧形滑动支撑块(6)之间的连接。