[發明專利]適用于隧道大變形的自適應調壓柔性支護裝置及安裝方法

在審

• 申請號: 202011128874.7
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112302682A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 楊凡杰;周輝;肖海斌;陳鴻杰;曹學興;駱順天;李晗
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所;華能瀾滄江水電股份有限公司;華能集團技術創新中心有限公司
• 主分類號: E21D11/05
• 分類號: E21D11/05;E21D11/10;E21D11/00
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 詹守琴

1.一種適用于隧道大變形的自適應調壓柔性支護裝置，其特征在于，包括：圍巖基座、初支、水囊、支撐樁及二襯，其中，

所述圍巖基座設置在隧洞底部；

所述初支設置在所述隧洞的內壁；

所述二襯設置在所述圍巖基座上；

所述水囊設置在所述初支與所述二襯之間，所述水囊充滿填充液后兩端抵靠在所述圍巖基座上；

所述支撐樁設置在所述水囊的端部，所述支撐樁一端深入并固定在所述圍巖基座上，另一端固定在所述二襯上，所述支撐樁用于固定所述二襯；

所述圍巖基座、初支、水囊及所述二襯都沿隧洞縱向布置。

2.如權利要求1所述的適用于隧道大變形的自適應調壓柔性支護裝置，其特征在于，所述圍巖基座、所述初支及所述二襯與所述水囊接觸部位都填充有柔性材料。

3.如權利要求1所述的適用于隧道大變形的自適應調壓柔性支護裝置，其特征在于，所述隧洞可沿縱向分段布置多個所述自適應調壓柔性支護裝置，相鄰所述自適應調壓柔性支護裝置之間設置有隔斷，所述支撐樁位于在所述隔斷位置。

4.如權利要求1所述的適用于隧道大變形的自適應調壓柔性支護裝置，其特征在于，所述水囊上設置有注水口及受壓排水口，用于向所述水囊注入及排放填充液；所述受壓排水口上設置有排壓閥；所述二襯上對應所述注水口設置有注水孔，對應所述受壓排水口設置有排水孔。

5.如權利要求4所述的適用于隧道大變形的自適應調壓柔性支護裝置，其特征在于，包括多個所述受壓排水口，分別沿所述隧洞橫向斷面對稱布置；所述注水口設置在所述水囊上對應所述隧洞拱頂的位置。

6.如權利要求1所述的適用于隧道大變形的自適應調壓柔性支護裝置，其特征在于，所述水囊還設置有水壓測量計。

7.如權利要求1所述的適用于隧道大變形的自適應調壓柔性支護裝置，其特征在于，所述二襯開設有檢修門。

8.一種權利要求1～7任一項所述適用于隧道大變形的自適應調壓柔性支護裝置的安裝方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：隧洞開挖，預留所述圍巖基座，并沿所述隧洞的初支部位施工所述初支；隨掌子面開挖，按設定的隔斷間距安裝所述支撐樁；

步驟二：將未充水的所述水囊牽平放置在所述初支與所述二襯之間的設計位置；

步驟三：封閉所述受壓排水口，通過所述注水口向所述水囊注水；

步驟四：所述水囊注水至預設壓力后，進行所述二襯的修筑，所述二襯修筑完成后，繼續注水將所述水囊中水壓增至指定壓力，所述自適應調壓柔性支護裝置安裝完成。

9.如權利要求8所述的適用于隧道大變形的自適應調壓柔性支護裝置的安裝方法，其特征在于，當需進行多個所述自適應調壓柔性支護裝置的安裝時，前一個所述自適應調壓柔性支護裝置的所述二襯修筑完成后，進行隔斷設置，再根據所述隧洞的縱向長度及開挖進尺，依次重復上述步驟一到步驟四，完成后一個所述自適應調壓柔性支護裝置的安裝。

10.如權利要求8所述的適用于隧道大變形的自適應調壓柔性支護裝置的安裝方法，其特征在于，

在安裝過程中，將柔性材料填充在所述水囊與所述圍巖基座、所述初支及所述二襯的接觸部位；

步驟二完成時，使所述水囊的兩端抵至所述圍巖基座，所述受壓排水口及所述注水口通過臨時支撐進行固定。