[發明專利]膨脹土基質層隧道防坍塌加強支撐結構

在審

• 申請號: 202010723010.3
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111734438A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 張延年
• 申請（專利權）人: 沈陽促晉科技有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D21/00;E02D31/08
• 代理公司: 沈陽之華益專利事務所有限公司 21218
• 代理人: 劉鳳桐

1.一種膨脹土基質層隧道防坍塌加強支撐結構，包括膨脹土隧道基質層(1)、外層支撐固定連接頂部拱架板(2)、內層支撐固定連接底部拱架板(3)、外圈弧形節段加強連接隔板(4)、內圈弧形節段加強連接隔板(5)、外層耗能減震軟管結構(6)、外層軟管內置腔體(7)、中層耗能減震軟管結構(8)、中層軟管內置腔體(9)、內層耗能減震軟管結構(10)、內層軟管內置腔體(11)、混合填充層(12)、承載底部支撐穩固裝置(13)、封板(25)、預支錨件(27)，其特征在于：膨脹土基質層隧道防坍塌加強支撐結構的最外層為膨脹土隧道基質層(1)，所述膨脹土隧道基質層(1)的內側上方設置外層支撐固定連接頂部拱架板(2)，所述外層支撐固定連接頂部拱架板(2)的內側設置外圈弧形節段加強連接隔板(4)，所述外圈弧形節段加強連接隔板(4)的內側設置內圈弧形節段加強連接隔板(5)，所述內圈弧形節段加強連接隔板(5)的內側設置內層支撐固定連接底部拱架板(3)；外層支撐固定連接頂部拱架板(2)和外圈弧形節段加強連接隔板(4)之間設置多個外層耗能減震軟管結構(6)和混合填充層(12)，所述外層耗能減震軟管結構(6)的內部設置外層軟管內置腔體(7)，外圈弧形節段加強連接隔板(4)和內圈弧形節段加強連接隔板(5)之間設置多個中層耗能減震軟管結構(8)和混合填充層(12)，所述中層耗能減震軟管結構(8)的內部設置中層軟管內置腔體(9)，內層支撐固定連接底部拱架板(3)和內圈弧形節段加強連接隔板(5)之間設置多個內層耗能減震軟管結構(10)和混合填充層(12)，所述內層耗能減震軟管結構(10)的內部設置內層軟管內置腔體(11)；預支錨件(27)由固定片板(28)和預支錨桿(29)連接而成，在預支錨桿(29)上設置倒刺(30)，所述預支錨桿(29)的一端設置在膨脹土隧道基質層(1)內，另一端穿過外層支撐固定連接頂部拱架板(2)與混合填充層(12)中的固定片板(28)固定連接，設置封板(25)將外層支撐固定連接頂部拱架板(2)、內層支撐固定連接底部拱架板(3)的前后端部固定連接；外層支撐固定連接頂部拱架板(2)和內層支撐固定連接底部拱架板(3)的下方設置承載底部支撐穩固裝置(13)，所述承載底部支撐穩固裝置(13)是由上端的支撐連接板(14)、左右兩側的側部消能避震支撐板(15)、下端的底座連接板(16)和前后兩側的端部豎板(26)圍成，承載底部支撐穩固裝置(13)的內部設置多個固定連接鉸(22)、活動連接鉸(23)和支撐避震筒結構(20)，固定連接鉸(22)固定在承載底部支撐穩固裝置(13)的內表面，活動連接鉸(23)分布在固定連接鉸(22)中間，設置連接協調支撐桿構件(24)以菱形狀將固定連接鉸(22)、活動連接鉸(23)連接，連接協調支撐桿構件(24)圍成的菱形結構內設置支撐避震筒結構(20)，支撐避震筒結構(20)的內部設置內置硅膠阻尼層(21)，支撐連接板(14)、底座連接板(16)和與其相鄰的活動連接鉸(23)之間設置豎向減震簧結構(18)，側部消能避震支撐板(15)和與其相鄰的活動連接鉸(23)之間設置水平剪切避震簧(17)，承載底部支撐穩固裝置(13)結構內的其余空腔設置增重承載加強層(19)。

2.根據權利要求1所述一種膨脹土基質層隧道防坍塌加強支撐結構，其特征在于：混合填充層(12)采用橡膠纖維和混凝土混合層并且每立方米混凝土添加橡膠纖維材料2.5kg-4.5kg，橡膠纖維材料采用廢棄輪胎加工制成。

3.根據權利要求1所述一種膨脹土基質層隧道防坍塌加強支撐結構，其特征在于：外層支撐固定連接頂部拱架板(2)和內層支撐固定連接底部拱架板(3)的左右兩端均與支撐連接板(14)固定。

4.根據權利要求1所述一種膨脹土基質層隧道防坍塌加強支撐結構，其特征在于：外圈弧形節段加強連接隔板(4)、內圈弧形節段加強連接隔板(5)、外層耗能減震軟管結構(6)、中層耗能減震軟管結構(8)、內層耗能減震軟管結構(10)和側部消能避震支撐板(15)采用根據設計需求確定的低屈服點鋼板制成。

5.根據權利要求1所述一種膨脹土基質層隧道防坍塌加強支撐結構，其特征在于：增重承載加強層(19)采用細碎砂石層和丁苯乳膠混合制成，同時丁苯乳膠體積百分比為20~30%。

6.根據權利要求1所述一種膨脹土基質層隧道防坍塌加強支撐結構，其特征在于：在側部消能避震支撐板(15)上等間距分布設置耗能圓孔，圓孔具體數量和尺寸大小依據膨脹土隧道基質層(1)結構的實際松散密實程度確定。