隧道支护方法和隧道支护结构技术

本发明专利技术涉及隧道支护技术领域，具体而言，涉及一种隧道支护方法和隧道支护结构。隧道支护方法的步骤包括：在隧道内安装钢拱架,将多个气囊绕隧道的轴线依次设置于钢拱架的外周面及隧道的内周壁之间；向多个气囊加入流体，直至所有的气囊的内部压力增至第一预设压力；检测所有的气囊的气压变化；在任意一个气囊的压力持续升高，对气囊进行卸压，并取出气囊，挖除气囊处的变形围岩；多次扩挖后，在围岩变形稳定后取出所有的气囊，在钢拱架的外周面及隧道的内周壁之间设置支护实体。隧道支护方法能够释放围岩形变压力，减小支护结构的结构内力，从而保证支护结构的稳定性，还可以避免支护结构的损坏，保证施工作业人员的安全。保证施工作业人员的安全。保证施工作业人员的安全。

【技术实现步骤摘要】
隧道支护方法和隧道支护结构


[0001]本专利技术涉及隧道支护
，具体而言，涉及一种隧道支护方法和隧道支护结构。

技术介绍

[0002]目前，在围岩支护领域，是通过不断增加支护结构的厚度和刚度来增加支护抗力，减小围岩变形，进而保证支护结构的稳定性。然而，当遇到软岩大变形隧道时，围岩的形变压力将远远超过支护结构的支护抗力。
[0003]当软岩大变形隧道的围岩形变压力大于支护结构的峰值强度时，支护结构就会发生屈服、压溃，甚至整体溃塌，进而导致严重的安全事故和经济损失。更换损坏和溃塌的支护结构，还会造成大量的支护材料和施工成本的重复投入，延误工期。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的包括，例如，提供了一种隧道支护方法和隧道支护结构，其能够释放围岩形变压力，减小支护结构的结构内力，从而保证支护结构的稳定性，还可以避免支护结构的损坏，保证施工作业人员的安全。
[0005]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种隧道支护方法，隧道支护方法的步骤包括：
[0007]S1：在隧道内安装钢拱架,将多个气囊绕隧道的轴线依次设置于钢拱架的外周面及隧道的内周壁之间；
[0008]S2：向多个气囊加入流体，直至所有的气囊的内部压力增至第一预设压力；
[0009]S3：在围岩变形稳定后取出所有的气囊，在钢拱架的外周面及隧道的内周壁之间设置支护实体。
[0010]在可选的实施方式中，第一预设压力小于钢拱架的屈服强度。
[0011]在可选的实施方式中，在直至所有的气囊的内部压力增至第一预设压力之后，在围岩变形稳定后取出所有的气囊之前，隧道支护方法的步骤包括：
[0012]检测所有的气囊的气压变化；
[0013]在任意一个气囊的压力持续升高，气囊的实际压力大于第二预设压力且小于第三预设压力的情况下，对气囊进行卸压，并取出气囊，挖除气囊处的变形围岩；
[0014]将气囊放回，向气囊加入流体，直至气囊的内部压力增至第一预设压力；
[0015]其中，第二预设压力大于第一预设压力。
[0016]在可选的实施方式中，第三预设压力小于钢拱架的屈服强度。
[0017]在可选的实施方式中，在钢拱架的外周面及隧道的内周壁之间设置支护实体的步骤包括：
[0018]向钢拱架的外周面及隧道的内周壁之间的空间内加入混凝土，混凝土冷却后形成支护实体。
[0019]在可选的实施方式中，在在隧道内安装钢拱架之前，隧道支护方法的步骤包括：
[0020]开挖的裸洞的轮廓比其设计轮廓超挖一个气囊厚度的宽度。
[0021]第二方面，本专利技术提供一种隧道支护结构，用于实施上述的隧道支护方法，隧道支护结构包括钢拱架以及支护体；
[0022]钢拱架沿隧道的轴线延伸，且绕隧道的轴线弯曲；
[0023]支护体绕隧道的轴线依次设置于钢拱架的外周面及隧道的内周壁之间，且与钢拱架的外周面及隧道的内周壁抵接；支护体包括支护实体或多个气囊。
[0024]在可选的实施方式中，多个气囊绕隧道的轴线依次设置于钢拱架的外周面及隧道的内周壁之间；
[0025]其中，每个气囊均用于容置流体，且每个气囊均用于在容置流体后，与钢拱架的外周面及隧道的内周壁抵接。
[0026]在可选的实施方式中，所有的气囊的外表面均设置有加强层；
[0027]加强层为聚脲层。
[0028]在可选的实施方式中，隧道支护结构还包括气压检测组件，气压检测组件用于检测多个气囊的气压。
[0029]本专利技术实施例的有益效果包括：
[0030]该隧道支护方法的步骤包括：在隧道内安装钢拱架,将多个气囊绕隧道的轴线依次设置于钢拱架的外周面及隧道的内周壁之间；向多个气囊加入流体，直至所有的气囊的内部压力增至第一预设压力；在围岩变形稳定后取出所有的气囊，在钢拱架的外周面及隧道的内周壁之间设置支护实体。
[0031]由此，该隧道支护方法能够在支护的过程中，通过于钢拱架的外周面及隧道的内周壁之间的气囊释放围岩形变压力，并在围岩变形稳定后取出所有的气囊，在钢拱架的外周面及隧道的内周壁之间设置支护实体，进而实现对围岩的稳定支护；这样的设置方式，能够通过气囊释放围岩形变压力，从而能够减小支护结构的结构内力，从而能够保证支护结构的稳定性，还可以避免支护结构的损坏，保证施工作业人员的安全。另外，这样的设置方式，使得气囊能够重复使用，进而能够降低使用的成本。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0033]图1为本专利技术实施例中隧道支护方法的步骤图；
[0034]图2为本专利技术实施例中隧道支护方法的步骤图；
[0035]图3为本专利技术实施例中支护体为支护实体时隧道支护结构的结构示意图；
[0036]图4为本专利技术实施例中支护体为气囊时隧道支护结构的结构示意图；
[0037]图5为本专利技术实施例中气压检测组件与气囊的连接示意图。
[0038]图标：100
‑
隧道；110
‑
围岩；200
‑
隧道支护结构；210
‑
钢拱架；220
‑
支护体；221
‑
支护实体；222
‑
气囊；230
‑
气压检测组件。
具体实施方式
[0039]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0040]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0041]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0042]在本专利技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0043]此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道支护方法，其特征在于，所述隧道支护方法的步骤包括：在隧道内安装钢拱架,将多个气囊绕所述隧道的轴线依次设置于所述钢拱架的外周面及所述隧道的内周壁之间；向多个所述气囊加入流体，直至所有的所述气囊的内部压力增至第一预设压力；在围岩变形稳定后取出所有的所述气囊，在所述钢拱架的外周面及所述隧道的内周壁之间设置支护实体。2.根据权利要求1所述的隧道支护方法，其特征在于：所述第一预设压力小于所述钢拱架的屈服强度。3.根据权利要求1所述的隧道支护方法，其特征在于：在所述直至所有的所述气囊的内部压力增至第一预设压力之后，在围岩变形稳定后取出所有的所述气囊之前，所述隧道支护方法的步骤包括：检测所有的所述气囊的气压变化；在任意一个所述气囊的压力持续升高，所述气囊的实际压力大于第二预设压力且小于第三预设压力的情况下，对所述气囊进行卸压，并取出所述气囊，挖除所述气囊处的变形围岩；将所述气囊放回，向所述气囊加入流体，直至所述气囊的内部压力增至第一预设压力；其中，所述第二预设压力大于所述第一预设压力。4.根据权利要求3所述的隧道支护方法，其特征在于：所述第三预设压力小于所述钢拱架的屈服强度。5.根据权利要求1所述的隧道支护方法，其特征在于：所述在所述钢拱架的外周面及所述隧道的内周壁之间设置支护实体的步骤包括：向所述钢拱架的外...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇文革，段东亚，刘洋，
申请(专利权)人：成都未来智隧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：