一种软弱围岩隧道支护装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及支护技术领域，提供了一种软弱围岩隧道支护装置，包括均可布设于隧道壁上的环向线路和纵向线路，环向线路和所述纵向线路垂直交叉连接形成网状结构；环向线路包括至少三根环向钢带，纵向线路包括至少三根纵向钢带，在环向线路上至少有一组相邻的所述环向钢带柔性连接，在纵向线路上至少有一组相邻的所述纵向钢带柔性连接。本发明专利技术的一种软弱围岩隧道支护装置，一方面通过环向钢带和纵向钢带组成网状支护结构，增加了现有支护结构的支护面积，增强了钢带的力学性能，可以有效控制围岩的形变量，而且还可以对金属网发挥悬吊作用，提升了支护强度，另一方面通过柔性连接，允许围岩适度变形，通过这两方面保证了隧道结构安全与稳定。

A Supporting Device for Tunnel in Weak Surrounding Rock

【技术实现步骤摘要】
一种软弱围岩隧道支护装置
本专利技术涉及支护
，具体为一种软弱围岩隧道支护装置。
技术介绍
软岩是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体，具有软、弱、松、散等低强度的特点，承受荷载的能力极低，软弱围岩隧道通常表现为围岩变形大。钢带在隧道支护中配合锚杆金属网、钢架使用。通过钢带将锚杆连成一个整体，锚杆承受拉力，钢带承受顶板压力，两者相互作用共同受力，扩大了受力面积，可以使顶板压力均匀分布，防止局部受力过大损坏支护结构。然而，现有技术中的钢带环向多为一字型连接，与锚杆形成条形支护结构，在纵向方向，各钢带之间无法有效连接，在软弱围岩隧道变形大的情况下，对围岩支护控制不理想，抗变形能力弱，钢带发生破坏甚至撕裂，造成一系列安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种软弱围岩隧道支护装置，一方面通过环向钢带和纵向钢带组成网状支护结构，增加了现有支护结构的支护面积，增强了钢带的力学性能，可以有效控制围岩的形变量，而且还可以对金属网发挥悬吊作用，提升了支护强度，另一方面通过柔性连接，允许围岩适度变形，通过这两方面保证了隧道结构安全与稳定。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种软弱围岩隧道支护装置，包括均可布设于隧道壁上的环向线路和纵向线路，所述环向线路和所述纵向线路垂直交叉连接形成网状结构；所述环向线路包括至少三根环向钢带，所述纵向线路包括至少三根纵向钢带，在所述环向线路上至少有一组相邻的所述环向钢带柔性连接，在所述纵向线路上至少有一组相邻的所述纵向钢带柔性连接。进一步，两根所述环向钢带之间通过第一连接结构柔性连接，两根所述纵向钢带之间通过第二连接结构柔性连接。进一步，任一所述第一连接结构和任一所述第二连接结构均包括第一连接体、第二连接体以及弹簧，所述弹簧一端安装在所述第一连接体上，另一端安装在所述第二连接体上，所述第一连接结构的弹簧沿所述环向钢带的长度方向延伸，所述第二连接结构的弹簧沿所述纵向钢带的长度方向延伸；相邻的两根所述环向钢带的两端分别安装在所述第一连接结构的第一连接体和第二连接体上，相邻的两根所述纵向钢带的两端分别安装在所述第二连接结构的第一连接体和第二连接体上。进一步，所述第一连接结构和所述第二连接结构还均包括外管、可于所述外管内滑动的活塞以及安装在所述活塞上的内管，所述外管安装在所述第一连接体上，所述内管安装在所述第二连接体上，所述外管、所述内管以及所述活塞组成活塞结构，所述弹簧套设在所述外管和所述内管外，所述第一连接结构的外管和内管均沿所述环向钢带的长度方向延伸，所述第二连接结构的外管和内管均沿所述纵向钢带的长度方向延伸。进一步，所述活塞将所述外管分隔成装有液压油的油室以及与外界连通的气室。进一步，所述环向钢带与所述纵向钢带刚性连接，沿所述纵向线路，刚性连接和柔性连接交叉设置。进一步，每一所述环向钢带均包括供所述纵向钢带固定安装的安装沿，刚性连接处的纵向钢带的数量与所述安装沿的数量相同且一一对应。进一步，任一所述环向钢带还包括沿所述环向钢带长度方向延伸的第一凹槽，所述第一凹槽内设有至少一个供预应力让压锚杆安装的第一锚杆孔。进一步，任一所述纵向钢带包括沿所述纵向钢带的长度方向延伸的第二凹槽，所述第二凹槽内设有至少一个供预应力让压锚杆安装的第二锚杆孔。进一步，还包括用于监测围岩的状态信息的监测装置以及可安装在任一所述环向钢带或任一所述纵向钢带上的固定装置，所述监测装置安装在所述固定装置上。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：一种软弱围岩隧道支护装置，一方面通过环向钢带和纵向钢带组成网状支护结构，增加了现有支护结构的支护面积，增强了钢带的力学性能，可以有效控制围岩的形变量，而且还可以对金属网发挥悬吊作用，提升了支护强度，另一方面通过柔性连接，允许围岩适度变形，通过这两方面保证了隧道结构安全与稳定。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种软弱围岩隧道支护装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种软弱围岩隧道支护装置的第一连接结构或第二连接结构的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种软弱围岩隧道支护装置的监测装置的结构示意图；附图标记中：1-环向钢带；10-安装沿；11-第一凹槽；110-第一锚杆孔；2-纵向钢带；20-第二凹槽；201-第二锚杆孔；30-第一连接体；31-第二连接体；32-弹簧；33-外管；34-内管；35-活塞；36-油室；37-气室；4-第一连接结构；5-第二连接结构；60-钢弦式传感器；61-伸缩弹簧；62-安装区间；64-滑槽；65-无线传输装置；66-连接线；67-立方体；68-阻挡件；69-界限；73-焊接点；80-第一固定组件；81-第二固定组件。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-3，本专利技术实施例提供一种软弱围岩隧道支护装置，包括均可布设于隧道壁上的环向线路和纵向线路，所述环向线路和所述纵向线路垂直交叉连接形成网状结构；所述环向线路包括至少三根环向钢带1，所述纵向线路包括至少三根纵向钢带2，在所述环向线路上至少有一组相邻的所述环向钢带1柔性连接，在所述纵向线路上至少有一组相邻的所述纵向钢带2柔性连接。在本实施例中，在隧道壁上布设环向线路和纵向线路，二者垂直交叉连接形成网状结构，增加了支护面积，而且由于环向线路包括有环向钢带1，纵向线路包括有纵向钢带2，可使该网状结构具有较强的支护能力，而且将钢带连成这种网状结构，也增强了钢带的力学性能，可有效控制围岩的变形量，另外网状钢带支护结构还能够对金属网发挥悬吊作用。另一方面，在布设很环向钢带1和纵向钢带2时，通过柔性连接，如此可以使整个网状支护系统在具有较高强度的同时还具有一定的柔度，可以允许围岩适度变形。以下为具体实施例：优化上述方案，请参阅图1，两根所述环向钢带1之间通过第一连接结构4柔性连接，两根所述纵向钢带2之间通过第二连接结构5柔性连接。在本实施例中，为了便于区分和描述，定义了第一连接结构和第二连接结构，实际上，二者可以是相同的结构。两根环向钢带1之间通过第一连接结构来实现柔性连接，两根纵向钢带2之间通过第二连接结构来实现柔性连接。进一步优化上述方案，请参阅图1-2，任一所述第一连接结构和任一所述第二连接结构均包括第一连接体30、第二连接体31以及弹簧32，所述弹簧32一端安装在所述第一连接体30上，另一端安装在所述第二连接体31上，所述第一连接结构的弹簧32沿所述环向钢带1的长度方向延伸，所述第二连接结构的弹簧32沿所述纵向钢带2的长度方向延伸；相邻的两根所述环向钢带1的两端分别安装在所述第一连接结构的第一连接体30和第二连接体31上，相邻的两根所述纵向钢带2的两端分别安装在所述第二连接结构的第一连接体30和第二连接体31上。在本实施例中，第一连接结构和第二连接结构均由第一连接体30、第二连接体31以及弹簧32组成，为了便于区分，将与环向钢带1连接的第一连接体30称之为第一连接结构的第一连接体30，将与纵向钢带2连接的第一连接体30称之为第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软弱围岩隧道支护装置，其特征在于：包括均可布设于隧道壁上的环向线路和纵向线路，所述环向线路和所述纵向线路垂直交叉连接形成网状结构；所述环向线路包括至少三根环向钢带，所述纵向线路包括至少三根纵向钢带，在所述环向线路上至少有一组相邻的所述环向钢带柔性连接，在所述纵向线路上至少有一组相邻的所述纵向钢带柔性连接。

【技术特征摘要】
1.一种软弱围岩隧道支护装置，其特征在于：包括均可布设于隧道壁上的环向线路和纵向线路，所述环向线路和所述纵向线路垂直交叉连接形成网状结构；所述环向线路包括至少三根环向钢带，所述纵向线路包括至少三根纵向钢带，在所述环向线路上至少有一组相邻的所述环向钢带柔性连接，在所述纵向线路上至少有一组相邻的所述纵向钢带柔性连接。2.如权利要求1所述的一种软弱围岩隧道支护装置，其特征在于：两根所述环向钢带之间通过第一连接结构柔性连接，两根所述纵向钢带之间通过第二连接结构柔性连接。3.如权利要求2所述的一种软弱围岩隧道支护装置，其特征在于：任一所述第一连接结构和任一所述第二连接结构均包括第一连接体、第二连接体以及弹簧，所述弹簧一端安装在所述第一连接体上，另一端安装在所述第二连接体上，所述第一连接结构的弹簧沿所述环向钢带的长度方向延伸，所述第二连接结构的弹簧沿所述纵向钢带的长度方向延伸；相邻的两根所述环向钢带的两端分别安装在所述第一连接结构的第一连接体和第二连接体上，相邻的两根所述纵向钢带的两端分别安装在所述第二连接结构的第一连接体和第二连接体上。4.如权利要求3所述的一种软弱围岩隧道支护装置，其特征在于：所述第一连接结构和所述第二连接结构还均包括外管、可于所述外管内滑动的活塞以及安装在所述活塞上的内管，所述外管安装在所述第一连接体上，所述内管安装在所述第二连接体上，所述外管、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：任兆丹，刘振，陈智慧，朱孟君，梁波，赵宁雨，张双茁，凌超，段智军，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42