一种小导管与钢拱架的联合支护装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种小导管与钢拱架的联合支护装置及系统，解决了现有技术中小导管与型钢分别单独使用，存在易损坏的问题，具有联合使用，提高支护结构稳定性的有益效果，具体方案如下：一种小导管与钢拱架的联合支护装置，包括用于支撑隧道的钢拱架，钢拱架中段每隔设定距离设置若干根小导管，小导管一端穿过钢拱架插入隧道掌子面岩壁，小导管的另一端外露于钢拱架。露于钢拱架。露于钢拱架。

【技术实现步骤摘要】
一种小导管与钢拱架的联合支护装置及系统


[0001]本技术涉及隧道工程领域，尤其是一种小导管与钢拱架的联合支护装置及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]小导管超前注浆加固技术和型钢支护技术在软岩大变形隧(巷)道建设中各自的使用都非常普遍。小导管超前注浆加固技术主要是通过注浆改变围岩强度和完整性，从而有效减少洞室的变形和塑性区、提高围岩的稳定性；同时小导管一端深入未开挖围岩里面，能够有效避免掌子面施工过程中产生塌方。型钢支护技术主要是利用钢材具有较高的强度、刚度、架设后能及时承受围岩荷载、迅速发挥对围岩的支撑作用等优点，通过“硬顶”方式抵抗围岩变形。两种技术对控制大变形的产生都有一定的效果，被广泛应用于软弱围岩隧道的设计、施工中。
[0004]专利技术人发现，这两种支护方式存在一定的不足之处，具体如下：现有技术小导管与型钢做成的支护结构是分别单独使用的，在分别单独使用过程中，小导管只有一端深入未开挖围岩里面，相当于一个悬臂梁结构，在围岩沿净空挤压变形过程中，很容易被压弯变形；型钢支护方式属于完全被动支护，且属于平面支护模式，在围岩变形压力作用下，很容易被压弯、扭曲。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本技术的目的是提供一种小导管与钢拱架的联合支护装置，可有效保证支护装置结构设置稳定性。
[0006]为了实现上述目的，本技术是通过如下的技术方案来实现：
[0007]一种小导管与钢拱架的联合支护装置，包括用于支撑隧道的钢拱架，钢拱架中段每隔设定距离设置若干根小导管，小导管一端穿过钢拱架插入隧道掌子面岩壁，小导管的另一端外露于钢拱架。
[0008]上述的联合支护装置中，钢拱架支撑隧道，小导管穿过钢拱架插入隧道掌子面岩壁，这样小导管一端伸入未开挖围岩内部，另一端与钢拱架连接，这样在围岩挤压变形过程中，通过钢拱架支撑小导管的另一端，降低小导管被压弯变形的概率；而钢拱架与小导管结合，相应提供了钢拱架支护的可靠性和稳定性。
[0009]如上所述的一种小导管与钢拱架的联合支护装置，为了对隧道进行支护，所述钢拱架通过多段型钢拼接而成。
[0010]如上所述的一种小导管与钢拱架的联合支护装置，每段所述型钢的端部设置接头钢板，相邻两型钢的接头钢板通过锁紧件连接，通过锁紧件连接的形式，避免焊接，减少焊接工作量，也方便钢拱架的拼装。
[0011]如上所述的一种小导管与钢拱架的联合支护装置，所述型钢为工字钢或U型钢。
[0012]如上所述的一种小导管与钢拱架的联合支护装置，所述钢拱架设置用于安装所述小导管的开孔，开孔设于钢拱架的腹板处，且开孔为圆孔，圆孔尺寸与小导管的直径相适配。
[0013]如上所述的一种小导管与钢拱架的联合支护装置，所述钢拱架中心设定角度范围内设置所述的小导管。
[0014]如上所述的一种小导管与钢拱架的联合支护装置，所述小导管与围岩拱顶壁面的角度为10～15
°
，若该角度太大会使得支护长度变小，角度太小会使得小导管碰到前面一榀钢拱架。
[0015]如上所述的一种小导管与钢拱架的联合支护装置，所述导管设于所述钢拱架中心120～150
°
范围内，使得小导管覆盖设定的面积，保证联合支护装置与围岩连接的可靠性。
[0016]第二方面，本技术还提供了一种小导管与钢拱架的联合支护系统，包括所述的一种小导管与钢拱架的联合支护装置；
[0017]沿着隧道的开挖方向钢拱架设置多榀，相邻两钢拱架之间通过连杆连接。
[0018]如上所述的一种小导管与钢拱架的联合支护系统，相邻两钢拱架之间设置预应力锚杆，预应力锚杆插入岩壁设置，通过预应力锚杆、小导管和钢拱架的设置，改变了钢拱架平面支护受力状态，形成三维立体支护结构，能大幅度减小软岩隧(巷)道围岩变形，保障结构安全。
[0019]上述本技术的有益效果如下：
[0020]1)本技术通过小导管与钢拱架结合对隧道进行支护，小导管由原来的悬臂梁结构变成了简支梁结构，围岩变形过程中结构稳定性更好，不容易被压弯变形。
[0021]2)本技术通过小导管与钢拱架联合支护方式，改变了工字钢/可缩性U形钢等型钢支护方式平面支护受力状态。
[0022]3)本技术通过联合支护系统的设置，通过钢拱架、预应力锚杆和小导管的设置，三者共同作用，形成三维立体支护结构，能大幅度减小软岩隧(巷)道围岩变形，保障结构安全。
附图说明
[0023]构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
[0024]图1是本技术根据一个或多个实施方式的一种小导管与钢拱架的联合支护装置的主视图。
[0025]图2是本技术根据一个或多个实施方式的一种小导管与钢拱架的联合支护装置中B
‑
B断面侧视图。
[0026]图3是本技术根据一个或多个实施方式的一种小导管与钢拱架的联合支护装置中A处放大图。
[0027]图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。
[0028]其中：1.钢拱架，2.接头钢板，3.开孔，4.小导管，5.围岩拱顶壁面，6.连杆，7.工字
钢，8.螺栓。
具体实施方式
[0029]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0030]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本技术另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
[0031]术语解释部分：本技术中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术的具体含义。
[0032]正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中存在小导管和型钢容易变形的问题，为了解决如上的技术问题，本技术提出了一种小导管与钢拱架的联合支护装置。
[0033]实施例一
[0034]本技术的一种典型的实施方式中，参考图1所示，一种小导管与钢拱架的联合支护装置，包括钢拱架1，钢拱架1用于支撑隧道，钢拱架采用型钢拼接而成，钢拱架中段每隔设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小导管与钢拱架的联合支护装置，其特征在于，包括用于支撑隧道的钢拱架，钢拱架中段每隔设定距离设置若干根小导管，小导管一端穿过钢拱架插入隧道掌子面岩壁，小导管的另一端外露于钢拱架；所述钢拱架通过多段型钢拼接而成；所述钢拱架设置用于安装所述小导管的开孔，所述开孔的直径与小导管的直径相适配，可为50mm；所述钢拱架中心设定角度范围内设置所述的小导管，所述设定角度为120
°
～150
°
范围内。2.根据权利要求1所述的一种小导管与钢拱架的联合支护装置，其特征在于，每段所述型钢的端部设置接头钢板，相邻两型钢的接头钢板通过锁紧件连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭贤君，陈卫忠，李洋溢，伍国军，孙江涛，李志堂，田洪铭，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：新型
国别省市：