隧道支护结构制造技术

本公开涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种隧道支护结构。本公开提供的隧道支护结构包括多个支架单元，多个支架单元依次连接形成拱形架；支架单元包括第一支架和第二支架，第一支架和第二支架之间设有吸能结构，吸能结构的两端分别与第一支架和第二支架连接；吸能结构包括壳体，壳体包括依次连接的第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板；第一侧板设有第一吸能槽，第二侧板设有第二吸能槽，第三侧板设有第三吸能槽，第四侧板设有第四吸能槽，第一吸能槽、第二吸能槽、第三吸能槽和第四吸能槽依次连通。本公开实施例可以有效发挥让压作用，释放大部分围岩变形能量，使第一支架或第二支架再承受剩余能量，可有效提高支护安全性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
隧道支护结构


[0001]本公开涉及隧道施工
，尤其涉及一种隧道支护结构。

技术介绍

[0002]软岩地层的隧道施工经常遇到破碎带，并伴随着高地应力等问题。高地应力问题已成为危及隧道工程安全的主导因素。隧道周围岩体常常发生量级很大的急剧变形，随之而来的是支护扭曲、破坏以及侵入净空等棘手问题，若高地应力未适当释放，后期容易造成二次衬砌开裂变形，使其严重影响隧道结构的安全及正常使用。目前在初期支护中所使用的钢拱架是用单独条形工型钢连接而成，钢拱架连接成环后再喷射混凝土进行覆盖，形成第一层初期支护。当围岩变形较大时，钢拱架承受的荷载会很大，容易出现失稳破坏，从而造成工程安全事故。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本公开提供了一种隧道支护结构。
[0004]本公开提供了一种隧道支护结构，包括：多个支架单元，多个支架单元依次连接形成拱形架；
[0005]所述支架单元包括第一支架和第二支架，所述第一支架和所述第二支架之间设有吸能结构，所述吸能结构的两端分别与所述第一支架和所述第二支架连接；
[0006]所述吸能结构包括壳体，所述壳体包括依次连接的第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板，所述第一侧板和所述第三侧板相对设置，所述第二侧板和所述第四侧板相对设置；
[0007]所述第一侧板设有第一吸能槽，所述第二侧板设有第二吸能槽，所述第三侧板设有第三吸能槽，所述第四侧板设有第四吸能槽，所述第一吸能槽、所述第二吸能槽、所述第三吸能槽和所述第四吸能槽依次连通。
[0008]进一步的，相邻的两个所述支架单元之间设有所述吸能结构。
[0009]进一步的，所述吸能结构包括第一连接板和第二连接板；
[0010]所述第一连接板和所述第二连接板安装于所述壳体的两端面；所述第一连接板与所述第一支架连接，所述第二连接板与所述第二支架连接；
[0011]所述第一连接板、所述第二连接板、所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板和所述第四侧板围设成内部具有腔体的矩形结构。
[0012]进一步的，多个所述第一吸能槽沿从第一连接板到第二连接板的方向均匀间隔设置；
[0013]多个所述第二吸能槽沿从第一连接板到第二连接板的方向均匀间隔设置；
[0014]多个所述第三吸能槽沿从第一连接板到第二连接板的方向均匀间隔设置；
[0015]多个所述第四吸能槽沿从第一连接板到第二连接板的方向均匀间隔设置。
[0016]进一步的，所述第一吸能槽的表面、所述第二吸能槽的表面、所述第三吸能槽的表
面和所述第四吸能槽的表面均为弧面。
[0017]进一步的，所述第一吸能槽、所述第二吸能槽、所述第三吸能槽和所述第四吸能槽宽度均为5mm～10mm。
[0018]进一步的，所述腔体内设有多个子腔体，所述子腔体沿从第一连接板到第二连接板的方向延伸，多个所述子腔体呈蜂窝状排列。
[0019]进一步的，所述子腔体内设有多孔材料。
[0020]进一步的，所述壳体为矩形，采用Q235钢制作，所述壳体的壁厚为0.5～1cm，宽度为100～110mm，长度为50～80mm。
[0021]进一步的，所述支架单元采用I16a工字钢架，软弱破碎地带采用I20a工字钢架，所述支架单元与定位锚杆、径向锚杆或双侧锁脚锚管固定。
[0022]本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0023]本公开实施例提供的隧道支护结构，包括多个支架单元，多个支架单元依次连接形成拱形架；支架单元包括第一支架和第二支架，第一支架和第二支架之间设有吸能结构，吸能结构的两端分别与第一支架和第二支架连接。吸能结构包括壳体，壳体包括依次连接的第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板，第一侧板和第三侧板相对设置，第二侧板和第四侧板相对设置；第一侧板设有第一吸能槽，第二侧板设有第二吸能槽，第三侧板设有第三吸能槽，第四侧板设有第四吸能槽，第一吸能槽、第二吸能槽、第三吸能槽和第四吸能槽依次连通。本公开实施例中，隧道变形时产生的能量先由吸能结构吸收，吸能结构溃缩变形完成后，使围岩能量得以释放，能有效解决高地应力软岩大变形隧道初期支护易发生变形破坏的问题。围岩能量释放后，后续的压力再由第一支架或第二支架承担，可以大大减小第一支架或第二支架的支护受力，有效对隧道进行支护。本公开实施例采用吸能结构代替传统的钢架接头，可以有效发挥让压作用，释放大部分围岩变形能量，使第一支架或第二支架再承受剩余能量，可有效提高支护安全性能。第一吸能槽、第二吸能槽、第三吸能槽和第四吸能槽处通过周围岩的应力产生变形，使围岩能量得以释放，能有效解决高地应软岩大变形隧道初期支护易发生变形破坏的问题。
附图说明
[0024]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0025]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本公开实施例所述隧道支护结构的结构示意图；
[0027]图2为图1中a处的放大图；
[0028]图3为本公开实施例所述隧道支护结构中吸能结构的结构示意图。
[0029]附图标记：1、第一支架；2、第二支架；3、吸能结构；31、第一连接板；32、第二连接板；33、壳体；331、子腔体；34、第一侧板；341、第一吸能槽。
具体实施方式
[0030]为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0031]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0032]高地应力软岩地层的隧道施工中容易产生隧道大变形，而传统的钢架支护手段需承担较大的围岩变形压力，无法对压力进行有效的释放，容易产生变形及破坏。基于此，本公开提供了一种隧道支护结构，采用吸能结构代替传统的钢架接头，可以有效发挥让压作用，释放大部分围岩变形能量，再承受剩余能量，可有效提高支护安全性能。
[0033]结合图1、图2和图3所示，本公开实施例提供的隧道支护结构，包括多个支架单元，多个支架单元依次连接形成拱形架；支架单元包括第一支架1和第二支架2，第一支架1和第二支架2之间设有吸能结构3，吸能结构3的两端分别与第一支架1和第二支架2连接。相邻的两个支架单元之间设有吸能结构3；吸能结构3包括壳体33，壳体33包括依次连接的第一侧板34、第二侧板、第三侧板和第四侧板，第一侧板34和第三侧板相对设置，第二侧板和第四侧板相对设置；第一侧板34设有第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道支护结构，其特征在于，包括：多个支架单元，多个支架单元依次连接形成拱形架；所述支架单元包括第一支架(1)和第二支架(2)，所述第一支架(1)和所述第二支架(2)之间设有吸能结构(3)，所述吸能结构(3)的两端分别与所述第一支架(1)和所述第二支架(2)连接；所述吸能结构(3)包括壳体(33)，所述壳体(33)包括依次连接的第一侧板(34)、第二侧板、第三侧板和第四侧板，所述第一侧板(34)和所述第三侧板相对设置，所述第二侧板和所述第四侧板相对设置；所述第一侧板(34)设有第一吸能槽(341)，所述第二侧板设有第二吸能槽，所述第三侧板设有第三吸能槽，所述第四侧板设有第四吸能槽，所述第一吸能槽(341)、所述第二吸能槽、所述第三吸能槽和所述第四吸能槽依次连通。2.根据权利要求1所述的隧道支护结构，其特征在于，相邻的两个所述支架单元之间设有所述吸能结构(3)。3.根据权利要求1所述的隧道支护结构，其特征在于，所述吸能结构(3)包括第一连接板(31)和第二连接板(32)；所述第一连接板(31)和所述第二连接板(32)安装于所述壳体(33)的两端面；所述第一连接板(31)与所述第一支架(1)连接，所述第二连接板(32)与所述第二支架(2)连接；所述第一连接板(31)、所述第二连接板(32)、所述第一侧板(34)、所述第二侧板、所述第三侧板和所述第四侧板围设成内部具有腔体的矩形结构。4.根据权利要求3所述的隧道支护结构，其特征在于，多个所述第一吸能槽(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国良，李宁，丁彦杰，
申请(专利权)人：中国铁建股份有限公司，
类型：发明
国别省市：