[發明專利]利用材料峰后性能的大行程組合型阻尼器

有效

• 申請號: 201710998656.0
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN107524457B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 仇文革;王剛
• 申請（專利權）人: 仇文革
• 主分類號: E21D11/14
• 分類號: E21D11/14
• 代理公司: 重慶上義眾和專利代理事務所(普通合伙) 50225
• 代理人: 孫人鵬

一種利用材料峰后性能的大行程組合型阻尼器，包括環向阻尼器和徑向阻尼器，所述環向阻尼器和所述徑向阻尼器均繞隧道內側排列成環；所述環向阻尼器固定安裝在隧道內且變形方向在隧道環向上；所述徑向阻尼器固定安裝在隧道內且變形方向在在隧道徑向上；所述環向阻尼器位于所述徑向阻尼器的內側。既能在隧道的環向上提供支撐及變形，也能在隧道的徑向上提供支撐和變形，有效釋放隧道的應力，使得隧道的結構更加穩固可靠。

技術領域

本發明涉及隧道工程領域，具體涉及一種利用材料峰后性能的大行程組合型阻尼器。

背景技術

我國正處于隧道工程建設高速發展時期，在交通、礦山、水利等領域大量涉及圍巖穩定性問題。在隧道結構穿越軟弱、破碎圍巖地層時常遇到大變形問題，表現為隧道圍巖持續變形量大，初期支護混凝土剝裂、掉塊、壓碎，鋼架扭曲，導致施工難度大、施工進度緩慢、病害治理困難、施工風險增高、施工成本激增。

在遇到大變形病害時，現有應對方法多為在結構破壞處打設錨桿、背后注漿、施做套拱、拆換初期支護等，在未施工處加強支護參數，如打設錨桿(索)、小導管注漿、增加噴混凝土厚度等，但實踐表明，單純的增加支護參數并不能有效治理大變形問題，如木寨嶺隧道、新城子隧道等，其施工期間多次加強支護參數、改變二襯施做時機、多次反復拆換初期支護后依舊未解決大變形問題。究其原因，隧道支護結構受到的為圍巖變形帶來的形變壓力，單純的依靠支護阻力來硬抗圍巖帶來的形變壓力是不可行的，上述在施工中反復拆換發生嚴重變形破壞的初期支護的行為，其本質就是在初期支護約束下的逐步變形釋放圍巖形變壓力的過程，直至圍巖壓力釋放完畢，洞室才能趨于穩定。

現今，“抗放結合”支護結構有恒阻大變形錨桿(索)和可伸縮鋼架。恒阻大變形錨桿(索)可在提供恒定工作阻力的情況下進行大幅度變形的錨桿(索)，可稱之為“恒阻器”，現已應用于多處礦山巷道中，其運用方法為在巷道周邊打設恒阻大變形錨桿(索)系統，錨桿(索)可在提供120-130kN的工作阻力下持續發生300mm-1000mm的變形量，通過錨桿(索)系統對巷道進行支護。可伸縮鋼架采用U型鋼和可滑動接頭，鋼架可在提供一定支護阻力下，沿環向壓縮變形。

恒組大變形錨桿(索)和可伸縮鋼架主要用于礦山巷道中，不適用于隧道工程，因其為獨立的工作體系，而隧道中開挖后施做初期支護是需要噴射混凝土的，混凝土結構的可變性能力是有限的，一旦初期支護形成封閉的混凝土結構，恒組大變形錨桿(索)和可伸縮鋼架就失去了其設置的意義。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出一種利用材料峰后性能的大行程組合型阻尼器，既能在隧道的環向上提供支撐及變形，也能在隧道的徑向上提供支撐和變形，有效釋放隧道的應力，使得隧道的結構更加穩固可靠，具體技術方案如下：

一種利用材料峰后性能的大行程組合型阻尼器，包括環向阻尼器和徑向阻尼器，所述環向阻尼器和所述徑向阻尼器均繞隧道內側排列成環；

所述環向阻尼器固定安裝在隧道內且變形方向在隧道環向上，所述環向阻尼器為受壓型阻尼器，且利用所述環向阻尼器的材料峰后性能；

所述徑向阻尼器固定安裝在隧道內且變形方向在在隧道徑向上，所述徑向阻尼器為受壓型阻尼器，且利用所述徑向阻尼器的材料峰后性能；

所述環向阻尼器位于所述徑向阻尼器的內側。

進一步的，在所述環向阻尼器形成的環上，所述環向阻尼器不止一個，各個所述環向阻尼器之間通過支護件連接。

進一步的，所述環向阻尼器與所述徑向阻尼器均包括第一連接板、第二連接板和阻尼件，所述阻尼件位于所述第一連接板和所述第二連接板之間，所述阻尼件分別和所述第一連接板和所述第二連接板固定連接，所述阻尼件的變形方向在所述第一連接板和所述第二連接板的法線方向上。

進一步的，所述徑向阻尼器的第一連接板和所述第二連接板均為弧形板。