框架式隧道支护结构的制作方法

1.本发明涉及隧道支护技术领域，具体而言，涉及一种框架式隧道支护结构。


背景技术：

2.传统的“强支硬顶”支护理念，是通过不断增加初期支护结构的厚度和刚度来增加支护抗力，减小围岩变形，进而保证初期支护结构的稳定性。然而，当遇到软岩大变形隧道时，围岩的形变压力会导致支护结构发生屈服和压溃，甚至整体溃塌，进而导致严重的安全事故和经济损失；而更换损坏或溃塌的支护结构，还会造成大量的支护材料和施工成本的重复投入，延误工期。


技术实现要素：

3.本发明的目的包括，例如，提供了一种框架式隧道支护结构，其能够释放围岩形变压力，减小支护结构的结构内力，从而保证支护结构的稳定性，从而避免支护结构的损坏，保证施工作业人员的安全，并降低施工的成本。
4.本发明的实施例可以这样实现：
5.第一方面，本发明提供一种框架式隧道支护结构，框架式隧道支护结构包括多个基础构件及多个连接件；
6.每个基础构件的外周面均设置有多道凸起部及多道凹陷部；多道凸起部及多道凹陷部沿基础构件的轴线错序排布，且每道凸起部及每道凹陷部均绕基础构件的轴线方向环形设置；
7.多个基础构件均沿隧道的延伸方向延伸，并绕隧道的内周面依次设置；每个基础构件的凸起部均与相邻的基础构件的凹陷部配合；任意两个相邻的基础构件均通过连接件连接。
8.在可选的实施方式中，多个基础构件均为矩形构件；框架式隧道支护结构还包括多个填充件；
9.每个填充件均用于填充于相邻的两个基础构件的间隙处。
10.在可选的实施方式中，填充件为楔形。
11.在可选的实施方式中，多个连接件均为连接螺栓；每个基础构件用于与相邻的基础构件的抵接面均开设有多个连接孔，多个连接孔沿基础构件的延伸方向依次间隔设置；每个连接孔均用于与相邻的基础构件的连接孔对应导通，以安装连接螺栓。
12.在可选的实施方式中，每个基础构件的部分连接孔位于凸起部，其余部分连接孔位于凹陷部。
13.在可选的实施方式中，凸起部均为弧形凸起，凹陷部均为弧形凹陷。
14.在可选的实施方式中，每个凸起部及每个凹陷部的转角处均设置有过渡弧形。
15.在可选的实施方式中，每个基础构件均由钢波纹板制成。
16.在可选的实施方式中，每个基础构件均为钢波纹板制成的矩形框体。
17.在可选的实施方式中，任意两个相邻的基础构件之间的间隙处均填充有混凝土。
18.本发明实施例的有益效果包括：
19.该框架式隧道支护结构包括多个基础构件及多个连接件；每个基础构件的外周面均设置有多道凸起部及多道凹陷部；多道凸起部及多道凹陷部沿基础构件的轴线错序排布，且每道凸起部及每道凹陷部均绕基础构件的轴线方向环形设置；多个基础构件均沿隧道的延伸方向延伸，并绕隧道的内周面依次设置；每个基础构件的凸起部均与相邻的基础构件的凹陷部配合；任意两个相邻的基础构件均通过连接件连接。
20.其中，由于多个基础构件绕隧道的内周面依次设置，且任意两个相邻的基础构件均通过连接件连接，进而能够通过多个基础构件对隧道起到支护的作用；而且在多个基础构件实现支护作用的过程中，由于每个基础构件的外周面均设置有多道凸起部及多道凹陷部，故这样的设置方式，能够通过凸起部及凹陷部的设置增加每个基础构件的结构强度，同时能够通过基础构件的变形而吸收围岩的形变压力；并且，通过每个基础构件的凸起部均与相邻的基础构件的凹陷部配合，能够增加该框架式隧道支护结构的整体结构强度。
21.综上，该框架式隧道支护结构能够释放围岩形变压力，减小支护结构的结构内力，从而保证支护结构的稳定性，从而避免支护结构的损坏，保证施工作业人员的安全，并降低施工的成本。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1为本发明实施例中框架式隧道支护结构的结构示意图；
24.图2为本发明实施例中基础构件与填充件的分解示意图；
25.图3为本发明实施例中基础构件的结构示意图；
26.图4为本发明实施例中两个基础构件的连接示意图；
27.图5为本发明实施例中连接件的安装示意图；
28.图6为本发明实施例中连接孔的结构示意图。
29.图标：100-框架式隧道支护结构；110-基础构件；120-连接件；111-凸起部；112-凹陷部；130-填充件；113-连接孔。
具体实施方式
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范
围。
32.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
36.请参考图1-图6，图1示出了本发明实施例中框架式隧道支护结构的结构，图2示出了本发明实施例中基础构件及填充件的结构，图3及图4示出了本发明实施例中基础构件的结构，图5及图6示出了本发明实施例中基础构件及连接件的结构；
37.本实施例提供了一种框架式隧道支护结构100，框架式隧道支护结构100包括多个基础构件110及多个连接件120；
38.每个基础构件110的外周面均设置有多道凸起部111及多道凹陷部112；多道凸起部111及多道凹陷部112沿基础构件110的轴线错序排布，且每道凸起部111及每道凹陷部112均绕基础构件110的轴线方向环形设置；
39.多个基础构件110均沿隧道的延伸方向延伸，并绕隧道的内周面依次设置；每个基础构件110的凸起部111均与相邻的基础构件110的凹陷部112配合；任意两个相邻的基础构件110均通过连接件120连接。
40.需要说明的是，每个基础构件110的外周面的多道凸起部111及多道凹陷部112的作用在于增加每个基础构件110的结构强度，以及通过每个基础构件110的凸起部111均与相邻的基础构件110的凹陷部112配合，从而提高该框架式隧道支护结构100的整体的结构强度；由于每个基础构件110的结构强度及框架式隧道支护结构100的整体的结构强度得到提升，从而能够增加其能够吸收的围岩形变压力；而且在吸收围岩形变压力的过程中，是通过每个基础构件110的变形起到吸收围岩形变压力的作用，而且在此过程中，每个基础构件110的变形会使得相邻的两个基础构件110间的连接更加紧密。
41.该框架式隧道支护结构100的工作原理是：
42.请参考图1-图6，该框架式隧道支护结构100包括多个基础构件110及多个连接件120；每个基础构件110的外周面均设置有多道凸起部111及多道凹陷部112；多道凸起部111及多道凹陷部112沿基础构件110的轴线错序排布，且每道凸起部111及每道凹陷部112均绕基础构件110的轴线方向环形设置；多个基础构件110均沿隧道的延伸方向延伸，并绕隧道的内周面依次设置；每个基础构件110的凸起部111均与相邻的基础构件110的凹陷部112配合；任意两个相邻的基础构件110均通过连接件120连接。
43.其中，由于多个基础构件110绕隧道的内周面依次设置，且任意两个相邻的基础构件110均通过连接件120连接，进而能够通过多个基础构件110对隧道起到支护的作用；而且在多个基础构件110实现支护作用的过程中，由于每个基础构件110的外周面均设置有多道凸起部111及多道凹陷部112，故这样的设置方式，能够通过凸起部111及凹陷部112的设置
增加每个基础构件110的结构强度，同时能够通过基础构件110的变形而吸收围岩的形变压力；并且，通过每个基础构件110的凸起部111均与相邻的基础构件110的凹陷部112配合，能够增加该框架式隧道支护结构100的整体结构强度。
44.综上，该框架式隧道支护结构100能够释放围岩形变压力，减小支护结构的结构内力，从而保证支护结构的稳定性，从而避免支护结构的损坏，保证施工作业人员的安全，并降低施工的成本。
45.进一步地，请参考图1-图6，在本实施例中，在设置每个基础构件110的凸起部111及凹陷部112时，可以将凸起部111均设置为弧形凸起，凹陷部112均设置为弧形凹陷。以通过这样的设置方式，增加基础构件110的结构强度；而且这样的设置方式，还能够增加相邻的两个基础构件110的接触面积，从而能够提高该框架式隧道支护结构100的整体强度。同理，每个凸起部111及每个凹陷部112的转角处均设置有过渡弧形。
46.其外，需要说明的是，这样的设置方式，使得每个基础构件110的外周面均呈波纹型。
47.进一步地，请参考图1-图6，在本实施例中，基于上述内容，为成型上述的弧形的凸起部111及凹陷部112，故在设置基础构件110时，每个基础构件110均由钢波纹板制成，且每个基础构件110均可以为钢波纹板制成的矩形框体。需要说明的是，在保持相邻的两个基础构件110具备满足使用的接触面的条件下，还可以对每个基础构件110的结构外形进行适应性的调整，以适应不同的隧道支护。
48.请参考图1-图6，在本实施例中，由于多个基础构件110均沿隧道的延伸方向延伸，并绕隧道的内周面依次设置，故在多个基础构件110均为矩形构件时，在多个基础构件110绕隧道的内周面依次设置后，相邻的两个基础构件110之间会存在间隙，由此，为提高相邻的两个基础构件110的接触稳定性，故框架式隧道支护结构100还包括多个填充件130；每个填充件130均用于填充于相邻的两个基础构件110的间隙处。
49.而且在多个基础构件110连接形成框架式隧道支护结构100后，间隙相对位于框架式隧道支护结构100的外侧，且间隙会由隧道的内部向外逐渐增大，由此，在设置填充时，为提高填充件130与间隙的锲合度，故可以根据相邻的两个基础构件110的结构外形，以及所形成的间隙轮廓，将填充件130设置为与间隙相适应的楔形。
50.进一步地，请参考图1-图6，在本实施例中，多个连接件120均为连接螺栓；而为通过连接螺栓连接相邻的两个基础构件110，故，每个基础构件110用于与相邻的基础构件110的抵接面均开设有多个连接孔113，多个连接孔113沿基础构件110的延伸方向依次间隔设置；每个连接孔113均用于与相邻的基础构件110的连接孔113对应导通，以安装连接螺栓。需要说明的是，由于每个基础构件110的凸起部111均与相邻的基础构件110的凹陷部112配合，由此，在设置连接孔113时，可以使得每个基础构件110的部分连接孔113位于凸起部111，其余部分连接孔113位于凹陷部112。由此，使得每个基础构件110的凸起部111上的连接孔113均与相邻的基础构件110的凹陷部112上的连接孔113对应导通配合，以安装连接螺栓。
51.进一步地，请参考图1-图6，基于上述内容，还需要说明的是，在框架式隧道支护结构100支护的围岩稳定后，为提高该架式隧道支护结构的支护稳定性，故任意两个相邻的基础构件110之间的间隙处均填充有混凝土。从而使得任意两个相邻的基础构件110之间的间
隙处均为实体结构，进而能够消除框架式隧道支护结构100的结构空隙，从而能够提高该架式隧道支护结构的强度，进而提高支护稳定性。
52.以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。