一种高寒区隧道防冻融破坏的组合式支护结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高寒区隧道防冻融破坏的组合式支护结构，包括：衬砌层，所述衬砌层由混凝土及钢拱架共同浇筑完成；支撑拱架，所述支撑拱架呈倒U形，所述支撑拱架与所述衬砌层之间设有空隙，所述支撑拱架包括：多个支撑钢板，所述多个支撑钢板通过拼接形成所述支撑拱架，填充层，所述填充层设置在所述支撑拱架与衬砌层之间的空隙内。本实用新型专利技术通过在衬砌完成后设置支撑拱架及填充层，当隧道内层结构受冻融影响产生应力时，通过衬砌结构变形传递到填充层及支撑拱架，再由填充层及支撑拱架对围岩应力进行吸收，确保隧道内层结构稳定。确保隧道内层结构稳定。确保隧道内层结构稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种高寒区隧道防冻融破坏的组合式支护结构


[0001]本技术涉及高寒地区隧道结构防冻融破坏的
，特别涉及一种高寒区隧道防冻融破坏的组合式支护结构。

技术介绍

[0002]由于高寒区气候寒冷、海拔高，当隧道内温度较低时，在混凝土浇筑完成后，混凝土内部、衬砌裂缝之间、围岩之间的水分就会凝结，凝结时所形成的巨大冻胀力挤压破坏混凝土结构，使得混凝土结构出现裂缝、造成结构不稳定、洞内渗水等问题。
[0003]为应对高寒区内混凝土内的冻胀力，通常采用在隧道内使用加热设备，提高隧道内的施工温度，或在混凝土外表面设置温度保护层，减少混凝土热量的散失，但上述技术都存在一定局限性，不能很好的解决混凝土因冻胀力而被破坏结构的情形。

技术实现思路

[0004]为解决上述高寒地区混凝土结构易受冻胀力而被破坏结构的问题，本技术第一方面提供了一种高寒区隧道防冻融破坏的组合式支护结构，包括：
[0005]衬砌层，所述衬砌层由混凝土及钢拱架共同浇筑完成；
[0006]支撑拱架，所述支撑拱架呈倒U形，所述支撑拱架与所述衬砌层之间设有空隙，所述支撑拱架包括：
[0007]多个支撑钢板，多个所述支撑钢板通过拼接形成所述支撑拱架，相邻的两片所述支撑钢板在拼接处上下叠合；
[0008]螺栓，所述螺栓设置在两片支撑钢板拼接处，所述螺栓从靠近衬砌层的一侧向远离衬砌层的一侧依次穿过叠合的支撑钢板；
[0009]紧固螺母，所述紧固螺母与所述螺栓螺纹连接；
[0010]填充层，所述填充层设置在所述支撑拱架与衬砌层之间的空隙内，所述填充层的最外层与所述衬砌层抵接，所述填充层的最内层与所述支撑拱架抵接相连；
[0011]其中，所述填充层为充气结构。
[0012]在一种可行的实施例中，所述填充层还包括：
[0013]气囊体，所述气囊体为橡胶材质，所述气囊体可进行充气，充气后的气囊体一侧与所述衬砌层抵接，另一侧与所述支撑拱架抵接；
[0014]气囊阀，所述气囊阀一端与所述气囊体相连通；
[0015]压力表，所述压力表设置在所述气囊阀上，用于读取气囊体内的气压；
[0016]密封塞，所述密封塞设置在所述气囊阀内。
[0017]在一种可行的实施例中，所述衬砌层包括衬砌面，所述衬砌面与所述气囊体的最外层抵接，所述衬砌面的表面平整。
[0018]在一种可行的实施例中，所述支撑钢板的横截面形状为波纹形。
[0019]在一种可行的实施例中，所述支撑拱架还包括阀门孔，所述阀门孔设置在所述支
撑拱架底部，且沿隧道开挖面中轴对称设置。
[0020]在一种可行的实施例中，所述支撑钢板及气囊体均进行防腐蚀处理。
[0021]通过采用上述技术方案，本技术主要具有以下技术效果：
[0022]本技术通过在衬砌完成后设置支撑拱架及填充层，支撑拱架由多片支撑钢板拼接形成，具有一定的承载力，填充层内设有能够吸收外力的气囊体，当支撑拱架与填充层共同作用时，能够消除隧道内层结构受冻融影响而产生的应力，确保隧道内层结构稳定，不因冻融而产生破坏。
附图说明
[0023]图1为本技术提供的一种高寒区隧道防冻融破坏的组合式支护结构的结构示意图；
[0024]图2为本技术提供的连接钢板的连接方式。
[0025]其中，附图标记的含义如下：
[0026]1、衬砌层；11、衬砌面；
[0027]2、支撑拱架；21、支撑钢板；22、阀门孔；23、螺栓；24、紧固螺母；
[0028]3、填充层；31、气囊体；32、气囊阀；33、压力表；34、密封塞。
具体实施方式
[0029]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术中的说明书附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0030]在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0031]实施例一
[0032]请参照图1至图2，本技术在隧道位于高寒地区实施时，需对隧道结构进行一定的保护，防止隧道结构因冻胀力而被破坏，提供一种高寒区隧道防冻融破坏的组合式支护结构，所述组合式支护结构在衬砌层1实施完成后应用，包括支撑拱架2及填充层3。
[0033]具体地，所述衬砌层1由混凝土及钢拱架共同浇筑形成，所述衬砌层1用于防止隧道内层结构变形或坍塌，并对下一步工序提供良好的作业面。所述衬砌层1包括衬砌面11，所述衬砌面11为衬砌层1上远离围岩的一面，所述衬砌面11表面平整光滑，所述衬砌面11上无尖锐或凸起的异物，防止所述衬砌面11上留有的构件破坏填充层3的外表面。
[0034]进一步地，所述支撑拱架2呈倒U形，所述支撑拱架2与所述衬砌层1之间设有间隙，所述支撑拱架2包括支撑钢板21、阀门孔22、用于连接多片支撑钢板21的螺栓23及紧固螺母24，所述支撑拱架2由多片支撑钢板21连接形成，优选地，所述支撑拱架2分为三个等分的可拆分组装单元，分别设置在拱顶及左右对称的两侧，在安装时，自下而上依次安装左右两侧
的组装单元，再安装拱顶的组装单元，所述左右两侧的组装单元与所述拱顶的组装单元通过螺栓进行连接，可加快现场安装进度，便于拆卸及循环使用。所述支撑拱架2沿隧道开挖方向设置，所述支撑钢板21的横截面为波纹形，所述支撑钢板21表面进行防腐蚀处理，所述两片相邻的支撑钢板21相交的部位，部分支撑钢板21上下叠合，叠合部位采取波峰对波峰，波谷对波谷的形式进行叠合，在所述叠合部位使用所述螺栓23从靠近衬砌层1侧向远离衬砌层1侧依次穿过叠合的支撑钢板21，防止所述螺栓23较为尖锐的端头破坏所述填充层3的外表面，所述紧固螺母24与穿过支撑钢板21的螺栓连接，所述支撑拱架2是由多个支撑钢板21拼接而成的具有一定承载力的拱形结构。进一步地，所述支撑拱架2底部设有阀门孔22，所述阀门孔22对称设置在两侧的支撑钢板21上。
[0035]进一步地，所述填充层3设置在所述衬砌层1与所述支撑拱架2之间，所述填充层3包括气囊体31，设置在气囊体31上的气囊阀32、压力表33以及密封塞34。进一步地，所述气囊体31为橡胶材质且表面进行防腐蚀处理，所述气囊体31为可充气式，优选地，所述填充层3沿隧道开挖面左右对称设置多组所述气囊体31，所述气囊体31的数量根据隧道开挖面的大小进行选取，充气完成后的所述气囊体31一侧与所述衬砌面11抵接，所述气囊体31的另一侧与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高寒区隧道防冻融破坏的组合式支护结构，其特征在于，包括：衬砌层，所述衬砌层由混凝土及钢拱架共同浇筑完成；支撑拱架，所述支撑拱架呈倒U形，所述支撑拱架与所述衬砌层之间设有空隙，所述支撑拱架包括：多个支撑钢板，多个所述支撑钢板通过拼接形成所述支撑拱架，相邻的两片所述支撑钢板在拼接处上下叠合；螺栓，所述螺栓设置在两片支撑钢板拼接处，所述螺栓从靠近衬砌层的一侧向远离衬砌层的一侧依次穿过叠合的支撑钢板；紧固螺母，所述紧固螺母与所述螺栓螺纹连接；填充层，所述填充层设置在所述支撑拱架与衬砌层之间的空隙内，所述填充层的最外层与所述衬砌层抵接，所述填充层的最内层与所述支撑拱架抵接相连；其中，所述填充层为充气结构。2.根据权利要求1所述的一种高寒区隧道防冻融破坏的组合式支护结构，其特征在于，所述填充层还包括：气囊体，所述气囊体为橡胶材质，所述气囊体可进行充气，充气后...

【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：新型
国别省市：