一种季节冻土极软弱隧道受温多层锚固自平衡支护体系制造技术

本发明专利技术公开了一种季节冻土极软弱隧道受温多层锚固自平衡支护体系，主要涉及隧道支护体系技术领域。包括建立于隧道内壁的平衡框架，所述平衡框架包括内层框架、中层框架和外层框架，所述内层框架和外层框架之间设有间隙，所述中层框架上固定有多个扭矩自平衡弹簧架，所述平衡框架的两帮和拱顶均安设防护锚杆，所述防护锚杆贯穿平衡框架且锚杆的外露端设有拱形托盘和受温金属质连铸结晶器，所述平衡框架的拱顶设置注浆锚杆和锚索。本发明专利技术的有益效果在于：它克服了现有寒区季节性冻土隧道在受温、受力耦合作用下支护技术的不足，解决了力温耦合作用下极软弱围岩隧道的安全隐患。

A multi layer anchorage and self balancing supporting system for the extremely weak tunnel of seasonal frozen soil

The invention discloses a temperature multi layer anchorage and self balancing supporting system for the extremely weak tunnel of seasonal frozen soil, which mainly relates to the technical field of the tunnel supporting system. Including the balance framework established in the tunnel wall, the inner frame, the middle frame includes a balance frame and an outer frame, a gap is arranged between the inner and outer frame frame, a plurality of torque self balance spring bracket for fixing the middle frame, the frame of the balance of two sides and the crown are installed door bolt, the the door bolt and anchor frame balance throughout the exposed end is provided with arched tray and temperature metal mould, the balanced structure of the set of grouting bolt and anchor cable vault. The beneficial effect of the invention is that it overcomes the insufficiency of the supporting technology of the seasonal frozen soil tunnel under the coupling action of temperature and stress, and solves the hidden trouble of the extremely weak surrounding rock tunnel under the coupling of force and temperature.

【技术实现步骤摘要】
一种季节冻土极软弱隧道受温多层锚固自平衡支护体系
本专利技术涉及隧道支护体系
，具体是一种季节冻土极软弱隧道受温多层锚固自平衡支护体系。
技术介绍
目前，我国有一半以上的面积属于寒区，主要分布在西部和东北地区，近年来国家级大型基础建设，如南水北调西线工程、青藏铁路、西气东输、西部油气田的开采和输油管道的铺设等都将迎来建设的高峰期，相应的交通网也从东部向西部和北部扩展，建设隧道是优化线路，缩短里程的必要选择。但目前国内外很多寒区隧道都发生了严重的冻害问题，例如日本29％的铁路隧道、34.4％的公路隧道、国内东北和西北地区超过33座隧道、青藏铁路80％的路段均存在不同程度的冻害情况。可见如果不考虑冻害的作用，隧道将会产生严重的损害，威胁行车安全，给国家造成巨大的经济损失。基于上述寒区隧道冻害问题的高发，以及继续修建寒区铁路的建设需求，使对寒区工程的研究成为行业重点。这类隧道容易出现衬砌冻胀开裂、酥碎、剥落、挂冰、道床冒水、积水及结冰等一系列病害，特别是冬季受低温影响，围岩冻胀变形失稳情况严重。为解决冻害问题，结合国内隧道工程受温和受力支护问题的现状，目前主要形成以“联合支护理论”和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种季节冻土极软弱隧道受温多层锚固自平衡支护体系，其特征在于：包括建立于隧道内壁的平衡框架(1)，所述平衡框架(1)包括内层框架(101)、中层框架(104)和外层框架(102)，相邻的所述内层框架(101)、中层框架(104)和外层框架(102)之间均设有间隙(103)，所述中层框架(104)上设有多个扭矩自平衡弹簧架(2)，所述扭矩自平衡弹簧架预设回弹力势能的连接在内层框架(101)和外层框架(102)上，所述平衡框架(1)的两帮和拱顶均安设防护锚杆(3)，所述防护锚杆(3)固定在中层框架(104)上，且锚杆的外露端固定有拱形的托盘(301)和受温金属质连铸结晶器(302)，所述托盘(30...

【技术特征摘要】
1.一种季节冻土极软弱隧道受温多层锚固自平衡支护体系，其特征在于：包括建立于隧道内壁的平衡框架(1)，所述平衡框架(1)包括内层框架(101)、中层框架(104)和外层框架(102)，相邻的所述内层框架(101)、中层框架(104)和外层框架(102)之间均设有间隙(103)，所述中层框架(104)上设有多个扭矩自平衡弹簧架(2)，所述扭矩自平衡弹簧架预设回弹力势能的连接在内层框架(101)和外层框架(102)上，所述平衡框架(1)的两帮和拱顶均安设防护锚杆(3)，所述防护锚杆(3)固定在中层框架(104)上，且锚杆的外露端固定有拱形的托盘(301)和受温金属质连铸结晶器(302)，所述托盘(301)和受温金属质连铸结晶器(302)设置于外层框架(102)和隧道内壁之间，所述平衡框架(1)的拱顶设置注浆锚杆(4)和锚索(5)。2.根据权利要求1所述一种季节冻土极软弱隧道受温多层锚固自平衡支护体系，其特征在于：所述内层框架(101)、中层框架(104)、和外层框架(102)均由建立在隧道内表面的柔性网和钢筋梯托梁构成，所述外层框架(102)为非连续框架。3.根据权利要求1所述一种季节冻土极软弱隧道受温多层锚固自平衡支护体系，其特征在于：所述扭矩自平衡弹簧架(2)包括球形架(201)和弹簧(202)，所述球形架(201)为中空的球形壳体结构，所述弹簧(202)为三根且呈切向固定在球形架(201)上，任意所述弹簧预拉受力方向的夹角为60度，所述球形架(201)固定连接于中层框架(104)上，所述弹簧远离球形壳体的一端在预设回弹力势能的状态下固定在内层框架(101)或外层框架(102)上。4.根据权利要求3所述一种季节冻土极软弱隧道受温多层锚固自平衡支护体系，其特征在于：其施工步骤包括：步骤1：在隧道荒断面扩刷，并在隧道内建立内层框架(101)、中层框架(104)、和外层框架(102)，所述外层框架(102)与隧道内壁相接触，所述中层框架(104)预留安装孔；步骤2：所述防护锚杆(3)的内端贯穿外层框架(102)后穿入安装孔，并在端部使用螺母...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶祥令，朱科企，王建州，刘明，宗义江，
申请(专利权)人：江苏建筑职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32