[實用新型]一種隧道主動支護結構

有效

• 申請號: 202022038907.0
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN212296395U
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 孫克國;趙旭偉;袁子義;曹勇;張宇;鐘小春
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/15;E21D20/00;E21D11/10
• 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: 譚勇

一種預制裝配式隧道主動支護結構，包括支撐架和錨桿，支撐架安裝在隧道中，支撐架外側與隧道內壁的初噴混凝土面貼合，在支撐架與初噴混凝土面之間分布有錨桿，錨桿一端伸入到初噴混凝土面內，另一端通過墊板連接在支撐架上；支撐架包括格構式單元組件和加強肢，支撐架由格構式單元組件拼接成環形結構，沿格構式單元組件的縱向的兩端分別安裝有加強肢；當兩個格構式單元組件沿縱向方向拼接時，相鄰加強肢之間固定連接形成加強肋；格構式單元組件包括鋼筋網和開口鋼筋，在鋼筋網的四周分別設置開口鋼筋。施作的錨桿要穿過鋼筋網網格口，并通過自由端施加預應力，使錨桿的墊板與格構式單元緊密連接，實現預制拼裝式結構對隧道圍巖的主動支護作用。

技術領域

本實用新型涉及隧道工程施工技術領域，具體涉及一種隧道主動支護結構。

背景技術

隧道圍巖現在常用的支護體系由復合圍巖結構與復合支護結構構成。復合圍巖結構是由原巖、深層圍巖和淺層圍巖組成，復合支護結構由初期支護和二次襯砌組成。

隧道圍巖穩定性控制的關鍵就是開挖后隧道周邊淺層圍巖穩定性的控制。圍巖壓力需圍巖與支護結構共同承載，但圍巖是承載的主體。通過監控量測控制圍巖的變形，便于充分發揮圍巖的自穩能力。

對于復合式支護結構，初期支護一般由錨桿、噴射混凝土、鋼架、鋼筋網等支護材料中的一種或幾種組成“錨噴支護”，二次襯砌一般為模筑混凝土。在施工過程中，利用現場監控量測手段，在初期支護變形穩定后才施作二次襯砌。一般來說初期支護與圍巖共同承受施工期間的大部分荷載，二次襯砌則作為一種安全儲備。

在隧道工程施工過程，允許圍巖和初期支護發生一定程度的變形，最大限度的發揮圍巖的自承能力，從而減小支護剛度，降低造價。但所施作的支護結構基本均屬于被動式支護，即只有在圍巖發生變形，并作用于結構上以后，才能發揮支護作用，其在承載及時性和圍巖改良方面的效果極為有限，在隧道圍巖差、自穩時間短時，易發生失穩破壞，甚至造成隧道局部坍塌，威脅國家財產和人員生命。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術的不足，提出一種隧道主動支護結構，具體技術方案如下：

一種隧道主動支護結構，其特征在于：包括支撐架和錨桿，所述支撐架安裝在隧道中，所述支撐架外側與隧道內壁的初噴混凝土面貼合，在所述支撐架與所述初噴混凝土面之間分布有錨桿，所述錨桿一端伸入到所述初噴混凝土面內，另一端通過墊板連接在所述支撐架上；

所述支撐架包括格構式單元組件和加強肢，所述支撐架由格構式單元組件拼接成環形結構，沿所述格構式單元組件的縱向的兩端分別安裝有加強肢；

當兩個格構式單元組件沿縱向方向拼接時，相鄰加強肢之間固定連接形成加強肋；

所述格構式單元組件包括鋼筋網和開口鋼筋，在所述鋼筋網的四周分別設置所述開口鋼筋；

相鄰的兩個鋼筋網通過對應的開口鋼筋固定連接；

在所述支撐架的兩端分別向外傾斜設置有一組鎖腳錨桿。減小主動支護結構的下沉，從而保證整個結構的穩固。

進一步地：所述鋼筋網的網格為矩形，所述鋼筋網孔的環向尺寸為8cm～50cm，所述鋼筋網孔的縱向尺寸為3cm～30cm，所述錨桿成梅花狀布置，錨桿頭部通過墊片固定于所述格構式單元，錨固段與圍巖快速固定。

進一步地：在所述格構式單元組件的兩端分別設置有端頭板，所述加強肢通過端頭板連接在所述格構式單元組件的兩端。在施作錨桿要穿過鋼筋網網格口，并施加預應力，將錨桿上的墊板固定于格構式單元，實現預制拼裝式結構對隧道圍巖的主動支護作用。

進一步地：相鄰的加強筋焊接形成加強肋。

進一步地：相鄰的加強筋通過螺栓連接形成加強筋。

進一步地：在相鄰的加強筋上設置有箍筋。