一种抗变形的软弱围岩隧道支护结构的制作方法

1.本实用新型涉及隧道防护装备技术领域，具体涉及一种抗变形的软弱围岩隧道支护结构。


背景技术：

2.目前，隧道施工过程中经常遇到软弱围岩，软弱围岩的存在给隧道施工带来的巨大的安全隐患，处理不当或处理不及时可能带来灾难性后果，软岩隧道失稳破坏实质上是由于地层压力效应，隧道开挖后重新分布的二次应力与围岩的变形及强度特性互为作用，当二次应力量值超过了部分围岩的塑性极限或强度极限或使围岩进入显著的流变状态，则围岩就发生显著的变形、破裂、松碎、破坏等现象，表现出明显的地层压力效应，因此需要对隧道壁进行支护。
3.隧道的施工过程中，一般采用的支护结构形式是由锚杆、喷射混凝土、钢架、二衬模筑混凝土组成的复合式衬砌。但现有支护结构在隧道软弱围岩条件下使用时，常常出现支护结构下沉和弯曲变形现象，降低了软弱围岩隧道的稳定性和安全性。


技术实现要素：

4.为解决现有支护结构在隧道软弱围岩条件下出现下沉和弯曲变形的问题，本实用新型提出了一种用于软弱围岩隧道的支护结构，通过支撑机构的设置，可以对支撑架进行支撑，防止支撑架变形，使得支撑架支撑效果更好。
5.为解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案实现：
6.一种抗变形的软弱围岩隧道支护结构，包括隧道本体，其特征在于，所述隧道本体内设置有用于对隧道本体进行应力补充的支撑机构；所述支撑机构包括布置在隧道底部的底座、底座上表面间隔一定距离布置的倒“凹”字形支撑座和与隧道本体的穹顶内壁相匹配的支撑架，所述支撑座和所述支撑架之间设置有若干支撑件；所述支撑架与所述隧道本体通过弹性固定件连接。
7.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述支撑件包括若干顶部支撑件和若干侧壁支撑件，所述侧壁支撑件的一端固定连接于所述支撑座的外侧面，另一端倾斜向上或向下与所述支撑架的内壁固定连接。通过侧壁支撑件的设置，可以对支撑架的下部进行支撑，使得支撑架支撑效果更好，并防止支撑架变形。所述顶部支撑件包括沿所述支撑座上表面纵向中线等间隔设置的若干第一支撑件和沿所述支撑座上表面两纵向侧边沿等间隔设置的若干第二支撑件。
8.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一支撑件包括第一支撑杆和第一支撑板，所述第一支撑杆的一端固定安装于所述支撑座上表面的纵向中线上，另一端竖直向上与所述第一支撑板的内壁固定连接；所述第一支撑板的外壁贴合所述支撑架的内壁；所述第二支撑件包括第二支撑杆和第二支撑板，所述第二支撑杆的一端与所述支撑座上表面的左侧或右侧边沿固定连接，另一端倾斜向上与所述第二支撑板固定连接；所述第二支撑
板的外壁贴合所述支撑架的内壁。
9.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述底座的下表面固定连接有插杆，且所述底座的下表面设置有第一防水层，用于防止地下水渗透到隧道本体内，对支撑机构造成的损坏；所述支撑架的外壁上设置有第二防水层，用于防止软弱围岩中的水分渗透到隧道本体内，对支撑机构造成损坏。
10.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述弹性固定件包括固定杆、挡块、弹簧和锁紧螺母，所述固定杆插接贯穿于所述支撑架且延伸至所述隧道本体内；所述挡块滑动连接于所述固定杆的一侧端面，所述弹簧设置于所述挡块与所述固定杆之间；所述锁紧螺母与所述固定杆远离挡块的另一端螺纹连接。通过弹性固定件的设置，在固定杆、挡块、弹簧和锁紧螺母的配合下，可以方便对支撑架进行固定，同时，还可以防止固定杆从隧道本体内脱落。
11.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述固定杆的一端设有滑槽，所述挡块通过与所述滑槽相匹配的滑块与所述滑槽滑动连接。通过滑槽和滑块的设置，方便挡块滑动，同时，还起到对挡块的限位作用。
12.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述支撑座侧壁底部的内表面和外表面设置有斜撑杆，所述斜撑杆一端与所述支撑座侧壁底部的内表面或外表面固定连接，另一端倾斜向下与所述底座的上表面固定连接。通过斜撑杆的设置，可以对支撑座进行支撑，使得支撑座连接更加稳固。
13.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述支撑座的内壁设置有加强杆，所述加强杆的两端均设置有耳座，两个所述耳座分别设置于所述支撑座的内侧面和所述支撑座的内顶面。通过加强杆的设置，可以对支撑座起到加强作用，防止支撑座变形，通过耳座的设置，方便加强杆和支撑座连接。
14.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一支撑杆上部的左侧面和右侧面均设置有第一连杆，所述第一连杆的一端与所述第一支撑板固定连接，另一端倾斜向下与所述第一支撑杆上部的左侧面或右侧面固定连接。通过第一连杆的设置，可以起到辅助支撑第一支撑板的作用，使得支撑更稳固。
15.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第二支撑杆的中部固定连接有第二连杆；所述第二连杆的一端与所述第二支撑杆的中部固定连接，另一端倾斜向下与所述支撑座的上表面固定连接；所述第二连杆与所述第二支撑杆组成“人”字形结构。通过第二连杆的设置，可以起到对第二支撑杆进行支撑作用，使其更稳固。
16.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
17.本实用新型公开了一种抗变形的软弱围岩隧道支护结构，通过支撑机构的设置，可以对支撑架进行支撑，防止支撑架变形，使得支撑架支撑效果更好。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
19.图1是本技术实施方式提供的一种抗变形的软弱围岩隧道支护结构第一视角结构示意图；
20.图2为本技术实施方式提供的一种抗变形的软弱围岩隧道支护结构第二视角结构示意图；
21.图3为本技术实施方式提供的弹性固定件结构示意图；
22.图4为本技术实施方式提供的图3中a处放大结构示意图
23.附图中标记及对应的零部件名称：
24.100-隧道本体；200-支撑机构；210-底座；211-插杆；212-第一防水层；220-支撑架；221-第二防水层；230-弹性固定件；231-固定杆；2311-滑槽；232-挡块；2321-滑块；233-弹簧；234-锁紧螺母；240-支撑座；241-斜撑杆；242-加强杆；2421-耳座；243-侧壁支撑件；250-第一支撑件；251-第一支撑杆；2511-第一连杆；252-第一支撑板；260-第二支撑件；261-第二支撑杆；2611-第二连杆；262-第二支撑板。
具体实施方式
25.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
26.在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实施例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的结构、材料或方法。
27.在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
28.在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制。
29.实施例
30.本实施例提供一种抗变形的软弱围岩隧道支护结构。
31.本实用新型一种抗变形的软弱围岩隧道支护结构，如图1～图2所示，包括隧道本体100和支撑机构200。其中，通过支撑机构200的设置，可以对隧道本体100起到良好的支撑固定作用。所述支撑机构200包括布置在隧道本体底部的底座210、底座上表面间隔一定距离布置的倒“凹”字形支撑座240和与隧道本体的穹顶内壁相匹配的支撑架220，所述支撑座240与所述支撑架220相切设置，且所述支撑座240和所述支撑架220之间设置有若干支撑件；所述支撑架220与所述隧道本体100通过弹性固定件230连接。所述支撑件包括若干顶部支撑件和若干侧壁支撑件243，所述侧壁支撑件243的一端固定连接于所述支撑座240的外侧面，另一端倾斜向上或向下与所述支撑架220的内壁固定连接。通过侧壁支撑件243的设
置，可以对支撑架220下部进行支撑，使得支撑架220支撑效果更好，同时，可以防止支撑架220变形。所述顶部支撑件包括沿所述支撑座240上表面纵向中线等间隔设置的若干第一支撑件250和沿所述支撑座240上表面两纵向侧边沿等间隔设置的若干第二支撑件260。所述第一支撑件250包括第一支撑杆251和第一支撑板252，所述第一支撑杆251的一端固定安装于所述支撑座240上表面的纵向中线上，另一端竖直向上与所述第一支撑板252的内壁固定连接；所述第一支撑板252的外壁贴合所述支撑架220的内壁；所述第二支撑件260包括第二支撑杆261和第二支撑板262，所述第二支撑杆261的一端与所述支撑座240上表面的左侧或右侧边沿固定连接，另一端倾斜向上与所述第二支撑板262固定连接；所述第二支撑板262的外壁贴合所述支撑架220的内壁。
32.其中，所述底座210的下表面固定连接有插杆211，且所述底座210的下表面设置有第一防水层212，用于防止地下水渗透到隧道本体100内，对支撑机构200造成的损坏；所述支撑架220的外壁上设置有第二防水层221，用于防止软弱围岩中的水分渗透到隧道本体100内，对支撑机构200造成损坏。
33.其中，所述弹性固定件230，如图3～图4所示，包括固定杆231、挡块232、弹簧233和锁紧螺母234，所述固定杆231插接贯穿于所述支撑架220且延伸至所述隧道本体100内；所述挡块232与所述固定杆231的一侧端面滑动连接，所述弹簧233设置于所述挡块232与所述固定杆231之间；所述锁紧螺母234与所述固定杆231远离挡块的另一端螺纹连接。所述固定杆231的一端设有滑槽2311，所述挡块232通过与所述滑槽2311相匹配的滑块2321与所述滑槽2311滑动连接。通过弹性固定件230的设置，在固定杆231、挡块232、弹簧233和锁紧螺母234的配合下，可以方便对支撑架220进行固定，同时，还可以防止固定杆231从隧道本体100内脱落。通过滑槽2311和滑块2321的设置，方便挡块232滑动，同时，还起到对挡块232的限位作用。
34.其中，所述支撑座240侧壁底部的内表面和外表面设置有斜撑杆241，所述斜撑杆241一端与所述支撑座240侧壁底部的内表面或外表面固定连接，另一端倾斜向下与所述底座210的上表面固定连接。通过斜撑杆241的设置，可以对支撑座240进行支撑，使得支撑座240连接更加稳固。
35.其中，所述支撑座240的内壁设置有加强杆242，所述加强杆242的两端均设置有耳座2421，两个所述耳座2421分别设置于所述支撑座240的内侧面和所述支撑座240的内顶面。通过加强杆242的设置，可以对支撑座240起到加强作用，防止支撑座240变形，通过耳座2421的设置，方便加强杆242和支撑座240连接。
36.其中，所述第一支撑杆251上部的左侧面和右侧面均设置有第一连杆2511，所述第一连杆2511的一端与所述第一支撑板252固定连接，另一端倾斜向下与所述第一支撑杆251上部的左侧面或右侧面固定连接。通过第一连杆2511的设置，可以起到辅助支撑第一支撑板252的作用，使得支撑更稳固。
37.其中，所述第二支撑杆261的中部固定连接有第二连杆2611；所述第二连杆2611的一端与所述第二支撑杆261的中部固定连接，另一端倾斜向下与所述支撑座240的上表面固定连接；所述第二连杆2611与所述第二支撑杆261组成“人”字形结构。通过第二连杆2611的设置，可以起到对第二支撑杆261进行支撑作用，使其更稳固。
38.工作原理：使用时，将插杆211连接到底座210下表面，将插杆211插入到隧道本体
100内，同时将底座210设置在隧道本体100内底部，通过弹性固定件230将支撑架220固定在隧道本体100上，将支撑座240固定在底座210上表面，将第一支撑杆251固定在支撑座240上表面，使得第一支撑板252贴合支撑在支撑架220内侧，将第二支撑杆261固定在支撑座240上表面，同时，将第二支撑板262贴合支撑在支撑架220内侧，将耳座2421设置在支撑座240内，然后将加强杆242连接在耳座2421上，再然后将连接杆243连接在支撑座240与支撑架220之间，通过上述设置，可以使得支撑架220有效的控制软弱围岩变形，避免出现支护结构下沉和弯曲变形现象，从而提高了软弱围岩隧道的稳定性和安全性。
39.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。