[發明專利]軟巖隧道支護結構

在審

• 申請號: 202310432572.6
• 申請日: 2023-04-21
• 公開（公告）號: CN116291601A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 劉歡;曾夢川;黃學超;陳亞軍;朱必東;郭珊珊
• 申請（專利權）人: 中國十九冶集團有限公司
• 主分類號: E21D11/18
• 分類號: E21D11/18;E21D11/00;E21D21/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 劉揚

本發明涉及軟巖隧道施工裝備領域，尤其是一種通過對整體的拱架結構進行支撐優化，確保初期支護更安全、更平順、更穩定，從而提升軟巖初期支護穩定性以及施工安全性的軟巖隧道支護結構，包括至少一根初期支護主鋼拱架,初期支護主鋼拱架之間首尾拼接構成拱架閉環結構，所述拱架閉環結構的外形與隧道內壁形狀互相匹配，拱架閉環結構沿隧道的延伸方向均勻設置，所述拱架閉環結構之間通過水平設置于拱架閉環結構兩側的聯通型鋼串聯為一體的結構，包括至少一對副拱腳結構和至少一個拉錨支撐結構，所述副拱腳結構固定設置于拱架閉環結構兩側的初期支護主鋼拱架上，拉錨支撐結構設置于聯通型鋼上。本發明尤其適用于軟巖隧道支護施工之中。

技術領域

本發明涉及軟巖隧道施工裝備領域，尤其是一種軟巖隧道支護結構。

背景技術

在復雜山區軟弱圍巖隧道的施工難度及問題很是突出，復雜山區隧道埋深大、圍巖地質變化快、地應力高、地下水豐富，開挖過后支護常出現初支不均勻沉降，甚至造成侵限，難以保證施工安全。綜合考慮無限制增加鋼拱架不符合實際，使用傳統技術難以保證此類地質隧道初支安全，所以急需對現有施工技術的改進以及工序的合理優化。

相關的專利文件有：一、CN202110342549.9，城市主干路軟弱圍巖淺埋大跨度小凈距隧道變形控制支護方法，為城市主干路軟弱圍巖淺埋大跨度小凈距隧道變形控制提供了支護方法。通過鋼拱架加大直徑鎖腳錨管錨固支護體系，能夠有效控制圍巖變形和地面沉降。有效減小淺埋小凈距隧道開挖對軟弱圍巖的擾動，工程成本較低，保證隧道施工安全，解決了城市主干路淺埋大跨度小凈距隧道沉降控制難的問題。二、CN201910998209.4，一種軟弱地層隧道沉降控制結構及施工方法。本發明公開了一種軟弱地層隧道沉降控制結構及施工方法，屬于隧道沉降控制技術領域。通過豎井和斜托隧道與主隧道連接后，通過豎井和斜托隧道的初支結構和二襯結構對主隧道進行有效支撐，連接強度能夠充分保證，剛度大，可有效、定量控制結構沉降和變形，隧道線型和凈空可得到充分保證。三、CN201611033432.8，一種軟巖大變形隧道支護結構體系及其施工方法，其通過在圍巖與初期支護間設置雙層彈性泡沫板，預留足夠的圍巖變形空間以適應軟巖隧道大變形的要求；取消了系統錨桿，加強鎖腳錨管和鋼架縱向連接的措施，并給出了相應的合理支護參數，以更好地控制隧道沉降，最終確保軟巖大變形隧道支護結構的安全可靠。

上述的技術方案存在如下的缺陷：一、多為增加鎖腳錨桿，或加強鎖腳錨桿，圍巖軟弱地段，初支不均勻沉降的控制仍然不理想；二、多為特殊地段使用，不能適用通用環境，對軟弱圍巖地質，初支沉降，施工安全性，施工質量改觀不大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種通過對整體的拱架結構進行支撐優化，確保初期支護更安全、更平順、更穩定，從而提升軟巖初期支護穩定性以及施工安全性的軟巖隧道支護結構。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：軟巖隧道支護結構，包括至少一根初期支護主鋼拱架,初期支護主鋼拱架之間首尾拼接構成拱架閉環結構，所述拱架閉環結構的外形與隧道內壁形狀互相匹配，拱架閉環結構沿隧道的延伸方向均勻設置，所述拱架閉環結構之間通過水平設置于拱架閉環結構兩側的聯通型鋼串聯為一體的結構，包括至少一對副拱腳結構和至少一個拉錨支撐結構，所述副拱腳結構固定設置于拱架閉環結構兩側的初期支護主鋼拱架上，拉錨支撐結構設置于聯通型鋼上。

進一步的是，所述副拱腳結構為初期支護主鋼拱架側壁上向外突起并延伸的支撐柱結構，支撐柱結構的端頭設置有副拱腳支撐板，所述副拱腳支撐板與水平面平行。

進一步的是，所述支撐柱結構為折彎的形狀，支撐柱結構自初期支護主鋼拱架側壁向外突起并向下方折彎。

進一步的是，所述拉錨支撐結構包括拉錨結構和支撐結構，所述拉錨結構設置于拱架閉環結構外側，支撐結構設置于拱架閉環結構內側。

進一步的是，所述拉錨結構為拉錨鎖腳錨桿，拉錨鎖腳錨桿的一端通過固定錨桿連接件而固定設置于聯通型鋼上。