一种隧道开挖支护结构及施工方法与流程

本发明涉及隧道支护的，尤其涉及一种隧道开挖支护结构及施工方法。

背景技术：

1、目前城市在进行城市轨道交通的建设中，通常需要进行隧道的开挖，隧道在开挖的过程中，为保证隧道的稳定性，通常会采用支护结构对隧道进行支护，以此来防止隧道在施工过程中发生塌陷；

2、经检索，专利号为cn202111364535.3的中国发明专利公开了一种隧道的开挖支护结构及施工方法，包括：支撑骨架，支撑骨架包括底板骨架和拱形骨架，底板骨架设置在隧道底部，拱形骨架固定在底板骨架上；模板结构，模板结构与拱形骨架对应设置，模板结构包括第一模板、第二模板、第三模板；以底板骨架为支撑填充入混凝土层形成隧道底板；在模板结构与隧道构成的空间内，以拱形骨架为支撑填充入混凝土层形成隧道顶板；

3、上述装置仍存在以下不足：

4、1、现有装置通常为一次性结构，当隧道开挖完成后，通常是采用强制性破坏的方式进行拆卸，会对装置整体造成较大的破坏，使其无法重复再利用，较为浪费材料；

5、2、该装置无法对隧道的侧面与顶壁进行全面的支撑，支撑防护的效果较差，且支护的效率较低，支护时需进行较长时间的来进行安装，支护效率较低，具有一定的局限性；

6、因此亟需设计一种隧道开挖支护结构及施工方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种隧道开挖支护结构及施工方法，解决了上述背景技术中提出的存在的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种隧道开挖支护结构，包括底板，所述底板上安装有固定机构，所述底板上固定安装有两个固定架，两个所述固定架上均转动安装有转动轴，且每个转动轴与相应固定架之间均安装有定位机构，两个所述转动轴上均通过转向轴固定安装有转动块，两个所述转动块上均固定安装有多个侧部液压杆，且多个侧部液压杆上共同固定安装有支撑侧弧板，每个所述支撑侧弧板上均安装有支撑机构；

3、所述底板上固定安装有多个顶升液压杆，多个所述顶升液压杆上共同固定安装有支撑主板，所述支撑主板上通过连接机构安装有支撑副板，且支撑主板、支撑副板上均固定安装有支撑弹性垫，所述支撑主板上安装有两个注浆机构，两个所述支撑侧弧板与支撑主板之间均固定安装有多个拉伸弹簧绳。

4、优选的，所述固定机构包括固定安装在底板上的多个固定板，每个所述固定板上均滑动安装有定位钎。

5、优选的，所述定位机构包括固定安装在转动轴上的伸缩定位销，所述固定架上开设有多个与伸缩定位销相配合的定位孔。

6、优选的，所述支撑机构包括开设在支撑侧弧板上的浇筑框架槽，所述支撑侧弧板上固定安装有浇筑管一，且浇筑管一与浇筑框架槽相连通。

7、优选的，所述连接机构包括开设在支撑主板上的滑动槽，所述滑动槽内通过滑动结构安装有偏转轴，所述偏转轴上固定安装有连接杆，且支撑副板转动安装在连接杆上，所述支撑副板上固定安装有伸缩销，且支撑主板上开设有与伸缩销相配合的卡合孔。

8、优选的，所述滑动结构包括固定安装在滑动槽内的梯形滑杆，所述梯形滑杆上通过梯形滑槽的配合滑动安装有滑动架，且偏转轴转动安装在滑动架内，所述滑动槽内滑动安装有限位杆。

9、优选的，所述注浆机构包括固定安装在支撑主板上的连接导半管，所述连接导半管上卡合安装有浇筑半管，且连接导半管上固定安装有与浇筑半管相配合的浇筑管二。

10、一种隧道开挖支护结构的施工方法，包括以下步骤：

11、s1、在进行隧道的支护时，先将底板运送至隧道内部需要支护位置的下方，再将多个固定板上的多个定位钎滑动插入至隧道的地面内，即可将底板固定在隧道地面上，保证底板的支撑稳定性；

12、s2、底板固定完成后，操作人员即可转动转动轴带动转向轴、转动块与支撑侧弧板整体转动，并根据隧道侧面的弧度调整支撑侧弧板的角度位置，使支撑侧弧板可与隧道侧板较好的贴合；

13、s3、调整完毕后再启动多个侧部液压杆推动支撑侧弧板移动，即可带动支撑侧弧板移动并靠近隧道侧面，直至支撑侧弧板与隧道侧面完全挤压贴合，即可对隧道的侧面进行支撑防护；

14、s4、两个支撑侧弧板支撑完成后，即可将外部混凝土注浆导管插入支撑侧弧板上的浇筑管一上，并开始注浆，即可将混凝土注射至支撑侧弧板内的浇筑框架槽内，待混凝土凝固后，即可增加支撑侧弧板与隧道侧面的整体性，进一步增加侧面的支撑稳定性；

15、s5、侧面支撑完毕后，即可滑动支撑副板使其从支撑主板侧边滑出，使其滑动至与支撑主板齐平并进行固定，再启动多个顶升液压杆带动支撑主板与支撑副板共同上升，直至与隧道顶部相挤压贴合，即可对隧道的顶壁进行支撑防护；

16、s6、支撑主板支撑完毕后，即可将两个浇筑半管卡合至两个连接导半管内，再将外部混凝土注浆导管插入连接导半管上的浇筑管二上，并开始注浆，即可将混凝土注射至浇筑半管内，使混凝土与隧道顶壁相融合，待混凝土凝固后，即可进一步增加顶壁的支撑稳定性；

17、s7、当隧道开挖完毕无需支撑时，只需采用外部切割机将支撑侧弧板上浇筑管一处的混凝土进行切割使其与支撑侧弧板分离，再将连接导半管上浇筑管二上的混凝土进行切割使其与连接导半管分离，再启动顶升液压杆与侧部液压杆将支撑主板与支撑侧弧板进行回收，即可完成本装置的整体回收，即可进行下一隧道的支护工作。

18、本发明提供了一种隧道开挖支护结构及施工方法。具备以下有益效果：

19、1、本发明通过底板的设置，在进行隧道的支护时，将底板运送至隧道内部需要支护位置的下方，并将多个固定板上的多个定位钎滑动插入至隧道的地面内，将底板固定在隧道地面上，保证本装置的整体支撑稳定性。

20、2、本发明通过支撑侧弧板的设置，支撑侧弧板可在转动轴转向轴、转动块的配合作用下进行角度调整，可根据隧道侧板的弧度调整支撑侧弧板的角度位置，使支撑侧弧板与隧道侧面贴合的更为紧密。

21、3、本发明通过浇筑框架槽的设置，支撑侧弧板支撑完成后，将外部混凝土注浆导管插入支撑侧弧板上的浇筑管一内并进行注浆，利用混凝土将支撑侧弧板内的浇筑框架槽与隧道侧面进行粘接，可增加支撑侧弧板与隧道侧面的整体性，进一步增加侧面的支撑稳定性。

22、4、本发明通过支撑主板与支撑副板的设置，支撑副板可在支撑主板上滑动，可增加顶壁支撑的整体面积，并在顶升液压杆的配合作用下可与隧道顶部相挤压贴合，即可对隧道的顶壁进行支撑防护，支撑稳定性较高。

23、5、本发明通过浇筑半管的设置，将浇筑半管卡合至连接导半管内，再将外部混凝土注浆导管插入连接导半管上的浇筑管二内并注浆，可将混凝土注射至浇筑半管内，利用混凝土将浇注半管与隧道顶壁相粘接，即可进一步增加顶壁的支撑稳定性。

24、综上所述，本发明能够快速的对隧道的侧面与顶面进行全面的支撑防护，支护效率较高，且采用混凝土辅助连接支护的方式，可有效增加支护的稳定性，并可在支护完成后进行快速拆卸，能够重复使用，较为节约材料。