[發明專利]公路軟巖隧道的拉錨支護系統以及方法

在審

• 申請號: 201910359940.2
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN109989773A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 陳智慧;任兆丹;梁波;趙寧雨;張雙茁;陳雪鋒;段智軍;趙博;陳俊偉
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E21D11/15
• 分類號: E21D11/15;E21D11/18;E21D11/28;E21D11/00;E21D11/10;E21F17/18
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 胡建文

本發明涉及公路軟巖隧道技術領域，提供了一種公路軟巖隧道的拉錨支護系統，包括鋼拱架以及環向鋼條，環向鋼條和鋼拱架均沿隧道的長度方向間隔設置；環向鋼條和鋼拱架之間安裝有若干第一縱向鋼條和與各第一縱向鋼條一一對應的若干第二縱向鋼條，每一第一縱向鋼條和與其對應的第二縱向鋼條柔性連接。還提供一種公路軟巖隧道的拉錨支護方法，包括S1?S3三個步驟。本發明一方面通過形成的拉錨支護體系，提升了支護剛性能力，另一方面通過柔性連接，提升了支護形變能力，使得本系統在支護上剛柔兼濟，可充分發揮圍巖的自承載能力，提高軟巖大變形隧道中支護結構對變形的適應能力，避免了目前在軟巖隧道中支護剛度過大而對二襯結構造成大面積開裂破壞現象。

技術領域

本發明涉及公路軟巖隧道技術領域，具體為一種公路軟巖隧道的拉錨支護系統以及方法。

背景技術

公路隧道建設中，在遇到軟弱圍巖、軟巖破碎地層等情況時，圍巖支護系統是隧道結構穩定的重要保障，其安全性關系到隧道的建設與長期運營。到目前為止，軟巖大變形隧道的有效支護仍然是整個隧道支護的薄弱環節。合理的支護結構必須同時具有一定的剛度和柔度，在支護初期，必須控制圍巖變形的合理范圍，要防止變形過大而失穩破壞，又要通過變形釋放部分圍巖壓力。合理支護還必須充分發揮圍巖自承能力，以避免支護剛度過大，減少圍巖后期變形量，從而避免支護結構襯砌開裂。目前對于軟弱圍巖支護系統仍然存在一定問題。

(1)傳統的軟弱圍巖支護多采用的剛性支護，以限制圍巖變形為目的，但是該支護形式不僅造價比較高，且在后期運營的過程中由于圍巖后期的變形容易導致二次襯砌出現大面積裂縫。

(2)現有的應用于軟弱圍巖的柔性支護結構多采用的是讓壓錨桿，該支護結構在一定程度上可以發揮圍巖的承載力，起到控制變形的作用，但讓壓錨桿結構的讓壓效果集中在錨桿上，沒有形成一個完整的系統結構，讓壓范圍有限。

發明內容

本發明的目的在于提供一種公路軟巖隧道的拉錨支護系統以及方法，一方面通過環向鋼條、第一縱向鋼條以及第二縱向鋼條形成拉錨支護體系，提升了支護剛性能力，另一方面通過柔性連接，使得本系統在支護上剛柔兼濟，從而保證了隧道結構安全與穩定。

為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：一種公路軟巖隧道的拉錨支護系統，包括可架設在隧道內的至少一個環形的鋼拱架，還包括至少一個環向鋼條，所述環向鋼條和所述鋼拱架均沿所述隧道的長度方向間隔設置；所述環向鋼條和所述鋼拱架之間安裝有若干第一縱向鋼條和與各所述第一縱向鋼條一一對應的若干第二縱向鋼條，各所述第一縱向鋼條以及各所述第二縱向鋼條均沿所述隧道的長度方向延伸，每一所述第一縱向鋼條和與其對應的所述第二縱向鋼條柔性連接。

進一步，每一所述第一縱向鋼條和與其對應的所述第二縱向鋼條通過連接結構柔性連接，所述連接結構包括：

可與所述第一縱向鋼條連接的第一連接體，

可與所述第二縱向鋼條連接的第二連接體，

以及一端安裝在所述第一連接體上，另一端安裝在所述第二連接體上的彈簧。

進一步，所述連接結構還包括連接桿以及設在所述第一連接體或所述第二連接體上的缸體，所述連接桿和所述缸體組成活塞結構，所述第一連接體和所述第二連接體通過所述活塞結構連接，所述彈簧套設在所述連接桿上。

進一步，還包括用于監測圍巖的狀態信息的監測裝置以及可安裝在任一所述第一縱向鋼條或第二縱向鋼條上的固定裝置，所述監測裝置安裝在所述固定裝置上。

進一步，所述監測裝置包括可監測圍巖壓力的鋼弦式傳感器，所述固定裝置包括安裝在任一所述第一縱向鋼條或第二縱向鋼條上的第一本體以及用于固定所述鋼弦式傳感器的第一固定組件，所述第一固定組件安裝在所述第一本體上。