一种软岩大变形隧道衬砌支护结构及其使用方法与流程

本发明属于隧道衬砌支护，具体的说是一种软岩大变形隧道衬砌支护结构及其使用方法。

背景技术：

1、随着我国公路建设的不断发展和延伸，各类地质环境条件的长大深隧道也在逐步增多。特别是西南部的多山地区，越来越多的隧道工程在地震断裂带附近或者穿越断裂带修建，工程条件恶劣，断裂活动频繁，属高烈度、高地应力地区，在片岩、千枚岩、软质黏土层、强风化的凝灰岩、泥岩、破碎带和矿化变质黏土等条件下的围岩中经常发生大变形问题，当软弱围岩隧道在高地应力、岩体膨胀性等的共同作用下会产生大变形时，会导致隧道内发生坍塌。

2、针对现有的相关技术，发明人认为往往存在以下缺陷：目前软岩大变形隧道在进行衬砌后，由于衬砌结构为砌块衬砌，砌块之间会存在缝隙，并且软弱围岩由于结构更加松散，故而其渗水性更强，当软岩向隧道内渗水时，渗透的水会影响隧道内环境的稳定性，存在安全隐患。

3、为此，本发明提供一种软岩大变形隧道衬砌支护结构及其使用方法。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种软岩大变形隧道衬砌支护结构，包括一组衬砌一部，所述衬砌一部的表面均固定安装有衬砌二部，所述衬砌二部的表面开设有一组安装腔一，所述安装腔一位于相邻衬砌二部之间的缝隙处，所述安装腔一的内壁固定安装有一组压力开关，所述衬砌二部的下表面固定安装有闪鸣灯(会不断闪光且发出报警声)，所述安装腔一的内壁固定安装有遇水膨胀条；目前软岩大变形隧道在进行衬砌后，由于衬砌结构为砌块衬砌，砌块之间会存在缝隙，并且软弱围岩由于结构更加松散，故而其渗水性更强，当软岩向隧道内渗水时，渗透的水会影响隧道内环境的稳定性，存在安全隐患，为了防止软弱围岩隧道在高地应力、岩体膨胀性等的共同作用下会产生大变形，将衬砌一部和衬砌二部支护在软岩隧道内，当隧道顶部有渗水并沿着衬砌二部之间的缝隙进入隧道内时，水与遇水膨胀条接触，遇水膨胀条随即在安装腔一内发生横向膨胀，当遇水膨胀条膨胀过后会与压力开关接触并对其进行挤压，当压力开关受到挤压后，会开启闪鸣灯，闪鸣灯会发出报警声和闪光进行提醒工作人员此处漏水，进而可以快速安排维护，且遇水膨胀条可对衬砌二部之间进行一定程度的预封堵，减少渗水量，从而防止大量渗水影响隧道内的安全性。

3、优选的，所述衬砌二部的表面开设有一组安装腔二，所述安装腔二的内部固定安装有一组a胶袋，所述安装腔二的内部固定安装有一组b胶袋，所述安装腔一的内壁开设有一组滑槽，所述滑槽的内壁均滑动安装有滑块，所述滑块的下表面均固定安装有割刀，所述割刀位于安装腔二内，所述滑块与遇水膨胀条的表面相抵；当遇水膨胀条发生膨胀时会带动与其相抵的滑块运动，滑块向压力开关处运动并带动割刀对a胶袋和b胶袋进行裁切，当a胶袋和b胶袋被裁切开来后，内部的a胶和b胶在安装腔二内流出并混合并在衬砌二部之间干结，将衬砌二部之间的渗水处封堵起来，防止水渗透进入隧道内。

4、优选的，所述a胶袋和b胶袋呈交错分布，且所述a胶袋和b胶袋之间不存在间隙；多个a胶袋和b胶交错分布，当割刀将a胶袋和b胶袋依次割开后，a胶袋和b胶袋内的a胶和b胶和则能充分均匀地混合在一起，从而加快干结的速度，能够快速将衬砌二部之间的缝隙密封起来。

5、优选的，所述割刀的表面均固定安装有挤压叶片，所述挤压叶片的形状与a胶袋和b胶袋的形状相似；滑块带动割刀切割a胶袋和b胶袋时，割刀表面的挤压叶片均会挤压a胶袋和b胶袋和，能够将a胶袋和b胶袋内的a胶和b胶全部挤出，避免a胶和b胶残留在a胶袋和b胶袋内，影响密封性。

6、优选的，所述衬砌二部的下表面开设有凹槽，所述凹槽的内壁滑动安装有清理块，所述清理块地表面固定安装有一组弹簧，所述弹簧的另一端与凹槽的内壁固定连接，所述衬砌二部的下表面固定安装有安装板，所述安装板的内壁转动安装有转轴，所述转轴的表面固定安装有收卷架，所述收卷架的表面固定安装有连接绳，所述连接绳的另一端与清理块地表面固定连接，所述清理块与闪鸣灯的表面相抵，所述安装板的表面固定安装有电机(间歇性进行运动)，所述电机的输出轴与转轴之间固定连接；电机启动时与转轴相互配合收卷架转动将连接绳收卷起来，连接绳收卷的过程中带动清理块运动对闪鸣灯进行清理，清理块运动时拉伸弹簧，当电机运行到指定时间后会关闭，此时弹簧失去束缚带动清理块复位，清理块复位的过程中再次与闪鸣灯进行清理，电机再次启动时会再次对闪鸣灯进行清理，以此往复使得闪鸣灯表面一直处于干净状态，避免表面附着脏污影响闪鸣灯的警示效果。

7、优选的，所述衬砌二部的下表面固定安装有一组波纹管，所述波纹管的表面开设有一组气孔；当清理块在运动的过程中会挤压波纹管，波纹管受到挤压后内部的空气会沿着气孔喷出，因此当a胶袋和b胶袋内的a胶和b胶混合并流动至衬砌二部之间的缝隙处时，气流会加速a胶和b胶的干燥，加速干结，从而提升密封衬砌二部之间缝隙的效率。

8、优选的，所述波纹管的表面均固定安装有延伸条，所述延伸条的表面均开设有一组喷孔；波纹管被压缩时部分空气会进入延伸条内并通过喷孔喷出，从而提升对a胶和b胶喷气的范围，进一步地提升密封衬砌二部之间缝隙的效率。

9、优选的，所述衬砌二部的表面开设有一组安装槽，所述安装槽的内壁均转动安装有转杆，所述转杆的表面均固定安装有搅拌叶片；a胶袋和b胶袋内的a胶和b胶在向缝隙流淌的过程中会与搅拌叶片接触并使其转动，搅拌叶片能够进一步地对a胶和b胶进行混合，从而提升a胶和b胶干结后的凝固效果，不易在衬砌二部之间松动。

10、优选的，所述压力开关的表面均套设有防水膜，所述防水膜的一端与安装腔一的内壁固定连接；当渗水现象发生时，防水膜可以在不影响压力开关受到正常挤压的情况下，避免压力开关内进水发生短路，从而提升压力开关的使用寿命。

11、一种软岩大变形隧道衬砌支护结构的使用方法，该方法采用上述的软岩大变形隧道衬砌支护结构，该方法包括以下步骤：

12、s1：将衬砌一部和衬砌二部支护在软岩隧道内，当隧道顶部有渗水并沿着衬砌二部之间的缝隙进入隧道内时，水与遇水膨胀条接触，遇水膨胀条随即在安装腔一内发生横向膨胀；

13、s2：当遇水膨胀条膨胀过后会与压力开关接触并对其进行挤压，当压力开关受到挤压后，会开启闪鸣灯，闪鸣灯会发出报警声和闪光，提醒工作人员此处漏水；

14、s3：水膨胀条对衬砌二部之间进行一定程度的预封堵，减少渗水量。

15、本发明的有益效果如下：

16、1.本发明所述的一种软岩大变形隧道衬砌支护结构及其使用方法，将衬砌一部和衬砌二部支护在软岩隧道内，当隧道顶部有渗水并沿着衬砌二部之间的缝隙进入隧道内时，水与遇水膨胀条接触，遇水膨胀条随即在安装腔一内发生横向膨胀，当遇水膨胀条膨胀过后会与压力开关接触并对其进行挤压，当压力开关受到挤压后，会开启闪鸣灯，闪鸣灯会发出报警声和闪光进行提醒工作人员此处漏水，进而可以快速安排维护，且遇水膨胀条可对衬砌二部之间进行一定程度的预封堵，减少渗水量，从而防止大量渗水影响隧道内的安全性。

17、2.本发明所述的一种软岩大变形隧道衬砌支护结构及其使用方法，当遇水膨胀条发生膨胀时会带动与其相抵的滑块运动，滑块向压力开关处运动并带动割刀对a胶袋和b胶袋进行裁切，当a胶袋和b胶袋被裁切开来后，内部的a胶和b胶在安装腔二内流出并混合并在衬砌二部之间干结，将衬砌二部之间的渗水处封堵起来，防止水渗透进入隧道内。