[发明专利]软弱围岩地段隧道变形控制支护结构及方法

权利要求书

1.一种软弱围岩地段的隧道变形的控制支护结构，其特征在于：设置在围岩(1)中并与围岩(1)紧贴的外支护板(2)，外支护板(2)的内侧设有与外支护板(2)结构匹配的内支护板(3)，外支护板(2)与内支护板(3)均为圆弧结构，外支护板(2)与内支护板(3)之间间隔设有多个缓冲机构(5)，在缓冲机构(5)的间隔空间中设有从内支护板(3)打穿外支护板(2)直至围岩(1)中的锚杆组件(4)；

所述缓所述锚杆组件(4)包括筒状结构的下杆(401)，下杆(401)内套有锚杆(403)，下杆(401)外侧设有挡板(402)，下杆(401)一端穿过内支护板(3)螺纹连接外支护板(2)，另一端固定连接挡板(402)，挡板(402)紧贴内支护板(3)，下杆(401)内螺纹连接锚杆(403)的一端，锚杆(403)的另一端插入围岩(1)中，锚杆(403)插入围岩(1)部分的顶部为锥形结构，锥形结构向后方设有对称设置的两个形成倒刺结构的顶端插杆(406)，顶端插杆(406)下在锚杆(403)上间隔设有多组插管，每组插管包括两个对称设置的侧插管(409)，所有侧插管(409)呈夹角在锚杆(403)上滑动锚杆(403)内设有钩杆(6)，钩杆(6)的端部设有钩杆推块(601)，两个顶端插杆(406)和插管中的两个侧插管(409)均通过勾连机构连接，勾连机构可以被固定在钩杆(6)上的钩杆推块(601)能够推动打开。

2.根据权利要求1所述的软弱围岩地段的隧道变形的控制支护结构，其特征在于：所述勾连机构包括构成活塞结构能够伸缩的一号推杆(407)和二号推杆(408)，一号推杆(407)和二号推杆(408)之间通过推杆滑槽(415)形成活塞结构，二号推杆(408)的端部设置有用以在侧插管(409)伸出后锁定的锁定机构，一号推杆(407)、二号推杆(408)两侧分别连接一个侧插管(409)，一号推杆(407)、二号推杆(408)靠近侧插管(409)的一端设置有用以卡在推杆卡槽(411)上的推杆卡块(410)，钩杆(6)驱动一号推杆(407)和二号推杆(408)展开，从而推动侧插管(409)伸出；一号推杆(407)与二号推杆(408)之间为套杆滑动连接，展开侧插管(409)时两者分离以便钩杆(6)继续移动。

3.根据权利要求2所述的软弱围岩地段的隧道变形的控制支护结构，其特征在于：所述锁定机构包括设置在二号推杆(408)内的翘杆(412)，所述翘杆(412)一端伸出二号推杆(408)，另一端固定连接定位块(413)的一端，定位块(413)的另一端卡在设置在一号推杆(407)上的定位槽(414)中，翘杆(412)中部与设置在二号推杆(408)的凹槽铰接，翘杆(412)一端翘起伸出凹槽，以便接触连接钩杆推块(601)，在未使用钩杆(6)时避免侧插管(409)自行打开，以便将锚杆组件(4)穿入，当锚杆组件(4)传入之后再打开以便对锚杆组件(4)进行固定，翘杆(412)用以保证在未使用钩杆(6)的时候两个侧插管(409)不会伸出打开，只有在于钩杆推块(601)解除的时候才会打开。

4.根据权利要求2所述的软弱围岩地段的隧道变形的控制支护结构，其特征在于：所述顶端插杆(406)一端在设置在锚杆(403)顶端的顶端滑槽(404)中滑动，顶端滑槽(404)侧面设置有供一号推杆(407)、二号推杆(408)滑动的杆滑槽(405)，杆滑槽(405)设置在锚杆(403)顶端，顶端插杆(406)在顶端滑槽(404)中的一端还设置有防止滑脱的凸块。

5.根据权利要求3所述的软弱围岩地段的隧道变形的控制支护结构，其特征在于：所述钩杆(6)一端固定连接钩杆推块(601)，钩杆推块(601)呈梯形。

6.根据权利要求1所述的软弱围岩地段的隧道变形的控制支护结构，其特征在于：缓冲机构(5)包括外筒(501)，外筒(501)设有内筒(502)其中外筒(501)的外端部与外支护板(2)内侧固定连接，内筒(502)外侧设置有筒弹簧(503)，筒弹簧(503)的一端固定在外筒(501)上，另一端固定在内支护板(3)上，外筒(501)内侧端部两侧设有外筒支座(504)，外筒支座(504)通过铰接摆动杆(505)连接有滚轮(506)，滚轮(506)在内支护板(3)上滚动。

7.一种使用权利要求1-6任一所述的软弱围岩地段的隧道变形的控制支护结构的支护方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤一，固定外支护板(2)；将外支护板(2)固定在围岩(1)上；

步骤二，在内支护板(3)外侧安装缓冲机构(5)；将缓冲机构(5)安装到内支护板(3)外侧，将内筒(502)下端固定在内支护板(3)上，当产生形变后，滚轮(506) 能在内支护板(3)上滚动减震；

步骤三，将内支护板(3)连带缓冲机构(5)安装到外支护板(2)内侧；将外筒(501)上端固定在外支护板(2)内侧，同时将下杆(401)穿过内支护板(3)螺纹连接到外支护板(2)上，使挡板(402)顶起内支护板(3)；

步骤四，安装锚杆(403)；将锚杆(403)穿进下杆(401)中并转动，下杆(401)内螺纹连接锚杆(403)，下杆(401)固定后通过内螺纹使锚杆(403)转动前进，从而插入围岩(1)中；

步骤五，打开侧插管(409)；将钩杆(6)伸入锚杆(403)内部，利用钩杆(6)端部勾住钩杆推块(601)后移动钩杆(6)，使钩杆推块(601)与勾连机构相接触，然后拉动钩杆(6)，将勾连机构打开，从而通过移动来的钩杆推块(601)将收缩在锚杆(403)内的插管(409)及顶端插杆(406)推出；

步骤六，浇筑定型；向锚杆(403)中推入连接剂，连接剂充满锚杆(403)内部并通过侧插管(409)进入围岩(1)中，从而将锚杆(403)固定在围岩(1)中，完成对整个支护结构的固定。