[发明专利]软弱围岩地段隧道变形控制支护结构及方法

说明书

本发明公开了一种软弱围岩地段隧道变形控制支护结构及方法，属于交通工程设施领域。包括围岩、外支护板、内支护板、锚杆组件、缓冲机构，外支护板固定在围岩中，外支护板内设置有内支护板，外支护板、内支护板之间设置有多组缓冲机构，缓冲机构之间设置有锚杆组件，锚杆组件穿过外支护板和内支护板插入围岩中；先固定外支护板；安装缓冲机构；安装内支护板；安装锚杆；打开侧插管；浇筑定型；通过锚杆组件上设置有多组侧插管，侧插管将锚杆嵌在围岩中，避免了锚杆从围岩中滑脱导致的支护结构不牢固的问题，从而保证了支护结构的稳定性，锚杆中填充有连接剂，连接剂通过侧插管进入围岩中，进一步保证了锚杆与围岩的连接，确保支护结构的稳定。

技术领域

本发明涉及一种软弱围岩地段隧道变形控制支护结构及方法，属于交通工程设施领域。

背景技术

软弱围岩一般是指岩质软弱、承载力低、节理裂隙发育、结构破碎的围岩，因此在软弱围岩中开凿隧道后，随着软弱围岩的变形，锚杆容易松动，对围岩控制能力减弱，导致围岩对支护结构造成冲击，从而使整个支护结构稳定性变差，造成隧道内存在危险，给施工和使用带来麻烦。针对上述情况，为了防止大变形灾害的发生并保证施工安全，目前的常见方法大多采用的是各种工序繁杂的分部开挖方法进行施工，或者使用大量锚杆和对围岩进行超前注浆来加固围岩，但由于其施工工序繁、施工成本高，施工速度慢，导致整个开挖断面的闭合时间过长，不利于控制隧道变形，同时临时支护用量大，增加了工程成本。

发明内容

针对现有技术的不足之处，提供一种软弱围岩地段隧道变形控制支护结构及方法，能够解决随着软弱围岩的变形，锚杆容易松动，对围岩控制能力减弱，导致围岩对支护结构造成冲击，从而使整个支护结构稳定性变差，造成隧道内存在危险。

为实现上述目的，本发明的一种软弱围岩地段的隧道变形的控制支护结构，其设置在围岩中并与围岩紧贴的外支护板，外支护板的内侧设有与外支护板结构匹配的内支护板，外支护板与内支护板均为圆弧结构，外支护板与内支护板之间间隔设有多个缓冲机构，在缓冲机构的间隔空间中设有从内支护板打穿外支护板直至围岩中的锚杆组件；

所述缓所述锚杆组件包括筒状结构的下杆，下杆内套有锚杆，下杆外侧设有挡板，下杆一端穿过内支护板螺纹连接外支护板，另一端固定连接挡板，挡板紧贴内支护板，下杆内螺纹连接锚杆的一端，锚杆的另一端插入围岩中，锚杆插入围岩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，顶端插杆下在锚杆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，所有侧插管呈夹角在锚杆上滑动锚杆内设有钩杆，钩杆的端部设有钩杆推块，两个顶端插杆和插管中的两个侧插管均通过勾连机构连接，勾连机构可以被固定在钩杆上的钩杆推块能够推动打开。

进一步，所述勾连机构包括构成活塞结构能够伸缩的一号推杆和二号推杆，一号推杆和二号推杆之间通过推杆滑槽形成活塞结构，二号推杆的端部设置有用以在侧插管伸出后锁定的锁定机构，一号推杆、二号推杆两侧分别连接一个侧插管，一号推杆、二号推杆靠近侧插管的一端设置有用以卡在推杆卡槽上的推杆卡块，钩杆驱动一号推杆和二号推杆展开，从而推动侧插管伸出；一号推杆与二号推杆之间为套杆滑动连接，展开侧插管时两者分离以便钩杆继续移动。

进一步，所述锁定机构包括设置在二号推杆内的翘杆，所述翘杆一端伸出二号推杆，另一端固定连接定位块的一端，定位块的另一端卡在设置在一号推杆上的定位槽中，翘杆中部与设置在二号推杆的凹槽铰接，翘杆一端翘起伸出凹槽，以便接触连接钩杆推块，在未使用钩杆时避免侧插管自行打开，以便将锚杆组件穿入，当锚杆组件传入之后再打开以便对锚杆组件进行固定，翘杆用以保证在未使用钩杆的时候两个侧插管不会伸出打开，只有在于钩杆推块解除的时候才会打开。

进一步，所述顶端插杆一端在设置在锚杆顶端的顶端滑槽中滑动，顶端滑槽侧面设置有供一号推杆、二号推杆滑动的杆滑槽，杆滑槽设置在锚杆顶端，顶端插杆在顶端滑槽中的一端还设置有防止滑脱的凸块。

进一步，所述钩杆一端固定连接钩杆推块，钩杆推块呈梯形。