一种高地应力互层软岩隧道锚杆支护结构

文档序号:31031191发布日期:2022-08-06 02:03阅读:70来源:国知局

1.本发明涉及隧道锚杆支护设备技术领域,具体是一种高地应力互层软岩隧道锚杆支护结构。


背景技术:

2.锚杆技术是一种常见的支护手段,广泛应用于岩土、边坡深基础等地面工程及矿场、隧洞等地下工程。工程中锚杆设置关键内容主要包括锚杆侧阻力分布模式及极限抗拔力,其中锚固体侧阻力分布形式直接决定了锚杆锚固段长短或锚杆极限抗拔力,而极限抗拔力大小则决定了锚杆布置及数量。但是现有的锚杆支护装置结构简单,杆体与砂浆间的握裹力性能差,不利于增加稳固度。尤其对于高地应力互层软岩隧道,由于地质的松软,土质层比较容易出现应力变形,导致整个结构和隧道锚杆固定的不稳定性增强,因此对隧道锚杆的支护就显得尤为重要。
3.但是,目前在对软岩隧道锚杆的支护过程多存在以下几种问题:1、现在的锚杆和岩层孔洞之间的阻力较小,不便于对锚杆进行支护,同时支护过程不能对隧道内部的应力进行缓冲,不能防止岩层发生形变,不能有效对岩层进行支护,避免锚杆发生不稳定脱落和岩体崩塌;2、由于软岩的特性,锚杆周围的岩体在含水量变大的同时会发生形变,导致结构的不稳定性,现有的支护结构不能对锚杆周围的岩体进行疏通排水处理。
4.因此,本发明提供一种高地应力互层软岩隧道锚杆支护结构来解决此问题。


技术实现要素:

5.针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本发明提供一种高地应力互层软岩隧道锚杆支护结构,有效的解决了在软岩隧道锚杆支护过程,支护力不足,导致岩体不稳定,以及岩体湿度过高导致锚杆和岩体出现不稳定的问题。
6.本发明包括隧道本体,所述的隧道本体内开设有若干组锚杆固定孔,同组所述的锚杆固定孔等间距分布,所述的锚杆固定孔内均置有固定锚杆,所述的所述的固定锚杆为中空结构,所述的固定锚杆置于所述的锚杆固定孔一端连接有锚杆头;所述的隧道本体内固定连接有置于所述的锚杆固定孔正下方的支护架,所述的支护架上开设有若干和所述的锚杆固定孔相配合的封堵孔,所述的封堵孔内同轴置有和所述的隧道本体固定连接的支护圆板,所述的支护圆板内可拆卸连接有螺纹板,所述的螺纹板和所述的固定锚杆螺纹连接;所述的支护架下端固定连接在所述的隧道本体上。
7.优选的,所述的支护架和所述的隧道本体相贴合一侧开设有滑动轨道,所述的滑动轨道内滑动连接有升降支板,所述的升降支板上开设有和所述的封堵孔相配合的升降套,所述的升降支板和所述的滑动轨道通过强力弹簧相连。
8.优选的,所述的升降支板和所述的滑动轨道之间置有和所述的升降支板固定连接
的密封环套,所述的滑动轨道内充满液压油,所述的滑动轨道下端两侧开设有若干通油孔,所述的支护架下端两侧均固定连接有液压仓,所述的液压仓和所述的通油孔相连通,所述的液压仓内上下滑动连接有滑动活塞板,所述的滑动活塞板上端固定连接有液压伸缩杆,所述的液压伸缩杆上端和所述的液压仓上端相连。
9.优选的, 所述的升降支板靠近所述的隧道本体一侧开设有前后对称分布的两个导流沟槽,所述的导流沟槽内靠近所述的隧道本体一侧固定连接有隔土网片。
10.优选的,所述的锚杆固定孔四周开设有若干导流孔,所述的导流孔内固定连接有导流杆,所述的导流杆上开设有若干渗水孔,所述的导流杆内部同轴固定连接有导流棉条,所述的导流棉条下端置于所述的导流沟槽内部,所述的导流沟槽内铺设有导流海绵。
11.优选的,所述的升降支架下端两侧均固定连接有蓄水仓,所述的蓄水仓和所述的导流沟槽相连通,所述的蓄水仓和外界的抽水装置相连。
12.本发明针对现有的手套生产烘干装置进行改进,通过增设支撑架、滑动支撑板、收纳孔、支撑环套、供气环、限位气囊环和通气孔有效的解决了对手套的固定以及烘干的问题;通过设置上通管、伸缩气管和喷气孔以及回形通气管有效的解决了对手套内部进行烘干处理的问题;通过设置导流管、导流孔有效地解决了对余热空气进行循环利用以及余热回收的问题;通过设置进气套、过滤环套、除湿棉有效地避免了回收后的气流中水分的循环的问题;且结构简洁稳定,具有极高的普适性。
附图说明
13.图1为本发明立体示意图。
14.图2为本发明内部结构立体示意图。
15.图3为本发明锚杆和导流杆立体示意图。
16.图4为本发明锚杆和导流杆安装示意图。
17.图5为本发明支撑板及其连接件示意图。
18.图6为本发明支撑板立体示意图。
19.图7为本发明液压仓以及连接件剖视示意图。
20.图8为本发明滑动轨道示意图。
21.图9位本发明导流杆及其内部结构剖视示意图。
具体实施方式
22.有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图1至图9对实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容,均是以说明书附图为参考。
23.下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。
24.实施例一,本发明为一种高地应力互层软岩隧道锚杆支护结构,包括隧道本体1,所述的隧道本体1为后续结构提供固定支撑基础,所述的隧道本体1内开设有若干组锚杆固定孔2,通过所述的锚杆固定孔2实现对所述的锚杆的安装,同组所述的锚杆固定孔2等间距分布,所述的锚杆固定孔2内均置有固定锚杆3,所述的固定锚杆3置于所述的锚杆固定孔2一端连接有锚杆头4,所述的固定锚杆3为中空结构,可以通过所述的固定锚杆3向所述的锚
杆固定孔2内灌注混凝土,实现对所述的锚杆头4的固定,同时中空的固定锚杆3里面可以穿设钢丝或者钢索,便于对后续结构的限位固定;所述的隧道本体1内固定连接有置于所述的锚杆固定孔2正下方的支护架5,通过所述的支护架5实现对所述的隧道本体1进行支撑,避免了所述的隧道本体1出现形变,所述的支护架5上开设有若干和所述的锚杆固定孔2相配合的封堵孔6,通过所述的封堵控实现对所述的锚杆固定孔2内浇灌的混凝土进行封堵,避免了没有凝固的混凝土出现脱落现象,所述的封堵孔6内同轴置有和所述的隧道本体1固定连接的支护圆板7,所述的支护圆板7通过膨胀螺栓固定连接在所述的隧道本体1上,通过所述的支护圆板7实现对进入所述的锚杆固定孔2内的结构的支撑,所述的支护圆板7内可拆卸连接有螺纹板,所述的螺纹板和所述的固定锚杆3螺纹连接,通过所述的螺纹板实现对所述的固定锚杆3的支撑,通过所述的螺纹板实现对所述的固定锚杆3的滑动控制,通过固定的所述的螺纹板,实现转动所述的固定锚杆3,实现所述的固定锚杆3的升降滑动控制;所述的支护架5下端固定连接在所述的隧道本体1上,通过置于地面上的所述的支护架5实现对所述的隧道本体1的支撑,有效的实现了对所述的隧道本体1的支撑,避免了软质岩土出现形变,导致隧道出结构不稳定的现象;本实施例在具体实施时,在对锚杆进行固定的过程中,首先将所述的支护架5置于所述的隧道本体1内,然后将所述的支护圆板7固定在所述的锚杆固定孔2外围,然后将所述的锚杆置于所述的锚杆固定孔2内,接着将所述的螺纹板套设在所述的固定锚杆3上,然后将所述螺纹板固定连接在所述的支护圆板7上,然后将所述的锚杆头4固定在所述的锚杆固定孔2内,然后通过所述的固定螺杆向所述的锚杆固定孔2内管住混凝土,然后转动所述的固定锚杆3,将所述的固定锚杆3退出所述的锚杆固定孔2内,然后通过外界的封堵塞置于所述的螺纹板内,然后实现对所述的锚杆固定孔2内的混凝土的限位,实现对所述的锚杆固定孔2内的混凝土的凝固。
25.实施例二,在实施例一的基础上,在通过所述的支护架5对所述的隧道本体1进行支护过程,会出现隧道本体1变形导致所述的支护架5硬性断裂的问题,导致所述的支护架5支护功能确实,因此本实施例提供一种柔性的隧道本体1支护结构,具体的,所述的支护架5和所述的隧道本体1相贴合一侧开设有滑动轨道8,所述的滑动轨道8内滑动连接有升降支板9,通过所述的升降支板9实现对所述的隧道本体1进行支撑,避免了所述的隧道本体1发生形变,进而导致锚杆固定不牢,所述的升降支板9上开设有和所述的封堵孔6相配合的升降套,保证所述的升降支板9能够顺利的滑动,所述的升降支板9和所述的滑动轨道8通过强力弹簧相连,通过所述的强力弹簧实现对所述的升降支板9的支撑,同时在有强力形变时,会导致升降支板9变形,同时在所述的强力弹簧的作用,实现对所述的升降支板9缓冲,避免了所述的支护班出现断裂破损,实现了对所述的升降支板9对所述的隧道本体1的有效支撑。
26.实施例三,在实施例二的基础上,为了实现对所述的升降支板9的加强辅助支撑,对所述的隧道本体1进行有效支撑,故本实施例提供一种辅助加压支撑的结构,具体的,所述的升降支板9和所述的滑动轨道8之间置有和所述的升降支板9固定连接的密封环套,通过所述的密封环套实现对所述的升降支板9和所述的滑动轨道8之间的密封,所述的滑动轨道8内充满液压油,所述的滑动轨道8下端两侧开设有若干通油孔11,所述的支护架5下端两
侧均固定连接有液压仓12,所述的液压仓12和所述的通油孔11相连通,所述的液压仓12内上下滑动连接有滑动活塞板13,所述的滑动活塞板13上端固定连接有液压伸缩杆14,所述的液压伸缩杆14上端和所述的液压仓12上端相连,所述的液压伸缩杆14的伸缩带动所述的滑动活塞板13升降,进而实现对所述的升降支板9的升降的辅助控制,进一步加强了所述的升降支板9的滑动阻力。
27.实施例四,在实施例二的基础上,由于软质土岩的地质特点,所述的隧道本体1在潮湿环境中,会出现应力形变,因此对所述的隧道本体1内部的水体进行导流就显得尤为重要,故本实施例提供一种导流结构,具体的,所述的升降支板9靠近所述的隧道本体1一侧开设有前后对称分布的两个导流沟槽15,所述的导流沟槽15内靠近所述的隧道本体1一侧固定连接有隔土网片16,通过所述的导流沟槽15对隧道本体1内的水体进行导流,同时所述的隔土网片16对所述的隧道本体1的土质进行隔断,避免了所述的岩土进入所述的导流沟槽15内,造成所述的导流沟槽15堵塞,及时将所述的隧道本体1内的水体排向外界,保证了隧道本体1岩土的稳定性。
28.实施例五,在实施例四的基础上,为了保证所述的固定锚杆3孔的稳定性,同时对所述的锚杆周围的水体及时排除,故本实施例提供一种辅助支撑和导流结构,具体的,所述的锚杆固定孔2四周开设有若干导流孔17,所述的导流孔17内固定连接有导流杆10,通过所述的导流杆10实现对所述的锚杆进行辅助支撑,避免了所述的锚杆附近岩土的形变,所述的导流杆10上开设有若干渗水孔18,通过所述的渗水孔18对所述的岩体内的水体进行导流,保证外界的水体进入所述的导流杆10内部,所述的导流杆10内部同轴固定连接有导流棉条19,所述的导流棉条19下端置于所述的导流沟槽15内部,通过所述的导流棉条19将所述的导流杆10内的水体导向所述的导流沟槽15内,所述的导流沟槽15内铺设有导流海绵,通过所述的导流海绵实现对所述的导流棉条19内的水体进行吸附,将所述的水体排向外界。
29.实施例六,在实施例五的基础上,为了便于对岩体内的水体进行收集,故本实施例提供一种蓄水结构,具体的,所述的升降支架下端两侧均固定连接有蓄水仓20,所述的蓄水仓20和所述的导流沟槽15相连通,所述的蓄水仓20和外界的抽水装置相连,通过所述的蓄水仓对所述的导流沟槽15内的水体进行收集,同时通过所述的抽水装置将所述的蓄水仓20内的水体抽出,排向外界。
30.本发明具体使用时,在对锚杆进行固定的过程中,首先将支护架5置于隧道本体1内,然后将支护圆板7固定在锚杆固定孔2外围,然后将锚杆置于锚杆固定孔2内,接着将螺纹板套设在固定锚杆3上,然后将所述螺纹板固定连接在支护圆板7上,然后将锚杆头4固定在锚杆固定孔2内,然后通过固定螺杆向锚杆固定孔2内管住混凝土,然后转动固定锚杆3,将固定锚杆3退出锚杆固定孔2内,然后通过外界的封堵塞置于螺纹板内,然后实现对锚杆固定孔2内的混凝土的限位,实现对锚杆固定孔2内的混凝土的凝固;同时将导流杆10置于固定锚杆3周围时,然后将导流棉条19置于导流沟槽15内,然后将岩体内部的水体导入蓄水仓20内,实现对岩体内水体导流;当岩体发生形变时,通过强力弹簧和升降支板9对隧道本体1进行支撑,同时当发生大型形变时,启动液压伸缩杆14,实现对滑动活塞板13的按压,进而实现对升降支板9的强力支撑,实现对隧道本体1的有效支撑。
本发明针对现有的手套生产烘干装置进行改进,通过增设支护架、滑动支撑板、收纳孔、支撑环套、供气环、限位气囊环和通气孔有效的解决了对手套的固定以及烘干的问题;通过设置上通管、伸缩气管和喷气孔以及回形通气管有效的解决了对手套内部进行烘干处理的问题;通过设置导流管、导流孔有效地解决了对余热空气进行循环利用以及余热回收的问题;通过设置进气套、过滤环套、除湿棉有效地避免了回收后的气流中水分的循环的问题;且结构简洁稳定,具有极高的普适性。
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