一种隧道防护支架及其施工制造技术

本发明专利技术提供了一种隧道防护支架及其施工

【技术实现步骤摘要】
一种隧道防护支架及其施工、防护方法


[0001]本专利技术涉及隧道工程
，特别涉及一种隧道防护支架及其施工
、
防护方法
。

技术介绍

[0002]高地应力隧道是指在海拔较高的山峰底部开挖的隧道，由于隧道上方土方和岩石较多，这对隧道的承重应力要求较高，并且通过上方岩石土方的挤压，山峰内的积水也很容易渗透到隧道内
。
因此，需要专用的防渗水防护支架来应对渗水问题
。
[0003]高地应力隧道在开挖完成后，其内壁即使涂覆有防水层，但其表面依然凹凸不平充满缝隙沟壑，难以做到完全平整，在安装过防护支架后，一旦出现渗水现象，缝隙沟壑内便很容易造成水的淤积，从而导致防护支架挤压变形产生裂缝，并以此降低了防护支架的防水效果
。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的问题是：如何提高防护支架的防渗水效果
。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种隧道防护支架，包括：
[0006]多个外支架单元，用于沿所述隧道延伸方向首尾相接并与所述隧道内壁之间形成缝隙；
[0007]气囊单元，包括矩形气囊本体
、
清水箱与凝固胶箱，每个所述外支架单元朝向所述缝隙的一侧面连接有多个所述矩形气囊本体，所述清水箱与所述凝固胶箱设于所述矩形气囊本体内；
[0008]当所述矩形气囊本体处于泄气状态时，相邻所述气囊单元之间互不接触；当所述矩形气囊本体处于充气状态时，所述矩形气囊本体将所述缝隙填满，相邻所述矩形气囊本体之间互相抵接，其中，
[0009]当相邻所述矩形气囊本体之间互相抵接时，所述清水箱从所述矩形气囊本体的两个相邻侧面喷出清水
、
所述凝固胶箱从所述矩形气囊本体的另两个相邻侧面喷出遇水膨胀胶
。
[0010]可选地，所述气囊单元还包括送胶头与储料软球，所述矩形气囊本体远离所述外支架单元的一侧面设有上出胶孔，所述上出胶孔朝向所述矩形气囊本体内腔的一端连通所述送胶头的一端，所述送胶头的另一端连通所述储料软球，所述储料软球内腔用于储存所述遇水膨胀胶
。
[0011]可选地，所述气囊单元还包括出液管
、
第一导管
、
第一电磁阀
、
清水输送管
、
第二导管
、
第二电磁阀与凝固胶输送管，两个所述第一导管的一端分别连通所述清水箱，所述第一电磁阀安装于所述第一导管上，两个所述第一导管的另一端分别对应连通两个所述清水输送管，两个所述清水输送管分别靠近所述矩形气囊本体内腔的两个相邻侧面，两个所述第二导管的一端分别连通所述凝固胶箱，所述第二电磁阀安装于所述第一导管上，两个所述第二导管的另一端分别对应连通两个所述凝固胶输送管，两个所述凝固胶输送管分别靠近
所述矩形气囊本体内腔的另两个相邻侧面，所述清水输送管
、
所述凝固胶输送管分别通过多个所述出液管连通所述矩形气囊本体对应侧的外部
。
[0012]可选地，所述气囊单元还包括压力传感器，所述矩形气囊本体的四个侧面均至少安装一个所述压力传感器，处于所述矩形气囊本体两个相邻侧面的所述压力传感器与对应的所述第一电磁阀电连接，处于所述矩形气囊本体另两个相邻侧面的所述压力传感器与对应的所述第二电磁阀电连接
。
[0013]可选地，所述外支架单元包括上拱外支架
、
侧外支架
、
注气管与出气管，所述上拱外支架的两端分别与一个所述侧外支架连接，所述矩形气囊本体连接于所述上拱外支架与所述侧外支架朝向所述缝隙的一侧面，所述上拱外支架设有第一内腔，所述侧外支架设有第二内腔，所述第一内腔与所述第二内腔连通，所述注气管设于所述第一内腔与所述第二内腔中，所述注气管连通多个所述出气管的一端，所述出气管的另一端与对应的所述矩形气囊本体连通
。
[0014]可选地，所述气囊单元还包括充气管与密封环，两个所述充气管的一端分别连通所述注气管的两端，所述充气管的另一端穿出所述侧外支架并设置所述密封环
。
[0015]可选地，还包括与所述外支架单元一一对应的多个内支架单元，每个所述内支架单元设于对应的所述外支架单元背向所述缝隙的一侧，相邻所述内支架单元之间可拆卸连接
。
[0016]可选地，所述内支架单元包括内支架本体，所述内支架本体连接于所述上拱外支架与所述侧外支架背向所述缝隙的一侧面，且呈与所述侧外支架匹配的拱形结构，所述内支架本体沿所述隧道延伸方向的两端均为设有开槽，所述开槽呈拱形，其中一个所述开槽内间隔设置有多个防水密封板，相邻所述防水密封板之间形成安装卡槽，另一个所述开槽内插接有与多个所述安装卡槽一一对应的多个卡板，所述卡板用于插设于所述安装卡槽中
。
[0017]可选地，每个所述安装卡槽的底面均设有至少一个卡槽进胶孔，每个所述卡板上设有多个透胶通孔
。
[0018]可选地，所述内支架本体上设有贯穿孔，所述贯穿孔与所述充气管连通，所述贯穿孔上设有密封塞
。
[0019]可选地，还包括引水渠，所述引水渠设于所述隧道内壁两侧底部，且两个所述引水渠分别处于所述内支架单元对应侧的下方
。
[0020]可选地，所述内支架本体的外壁上等间距分布有多个纵向引流槽，相邻两个所述纵向引流槽之间形成横向引流槽，多个所述纵向引流槽的两端底部边缘处均为开口结构，且开口结构分别位于对应所述引水渠正上方
。
[0021]本专利技术实施例提出了一种隧道防护支架的施工方法，包括以下步骤：
[0022]S1:
在开挖完成的隧道内壁上涂覆防水胶，待防水胶凝固后生成防水层；
[0023]S2:
根据隧道内壁长度选择外支架单元和内支架单元的个数，然后将各个内支架单元分别安装在各个外支架单元的内壁上，使得内支架单元的外壁与外支架单元完全贴合；
[0024]S3:
将相邻两个内支架本体拼接贴合在一起，使得其中一个内支架本体上的各个卡板插接在另一个内支架本体的各个安装卡槽内；
[0025]S4:
通过各个卡槽进胶孔向安装卡槽内注入快速凝固胶，快速凝固胶经过透胶通孔渗透至安装卡槽的每一处，待快速凝固胶凝固；
[0026]S5:
在内支架单元正下方的隧道内壁处开设引水渠
。
[0027]本专利技术实施例还提出了一种隧道防护支架的防护方法，包括以下步骤：
[0028]T1
：将密封塞和密封环拆卸，然后向注气管内注入高压氮气，高压氮气进入注气管后，通过各个出气管分别进入各个矩形气囊本体内；
[0029]T2:
矩形气囊本体在填充高压氮气后开始膨胀变大，并与相邻各个矩形气囊本体贴合抵触；
[0030]T3:
相邻矩形气囊本体相对侧面上的压力传感器同时感应到抵触所产生的压力，然后给各自相应的第一电磁阀和第二电磁阀分别发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种隧道防护支架，其特征在于：包括：多个外支架单元
(100)
，用于沿所述隧道延伸方向首尾相接并与所述隧道内壁之间形成缝隙；气囊单元
(200)
，包括矩形气囊本体
(210)、
清水箱
(220)
与凝固胶箱
(250)
，每个所述外支架单元
(100)
朝向所述缝隙的一侧面连接有多个所述矩形气囊本体
(210)
，所述清水箱
(220)
与所述凝固胶箱
(250)
设于所述矩形气囊本体
(210)
内；当所述矩形气囊本体
(210)
处于泄气状态时，相邻所述气囊单元
(200)
之间互不接触；当所述矩形气囊本体
(210)
处于充气状态时，所述矩形气囊本体
(210)
将所述缝隙填满，相邻所述矩形气囊本体
(210)
之间互相抵接，其中，当相邻所述矩形气囊本体
(210)
之间互相抵接时，所述清水箱
(220)
从所述矩形气囊本体
(210)
的两个相邻侧面喷出清水
、
所述凝固胶箱
(250)
从所述矩形气囊本体
(210)
的另两个相邻侧面喷出遇水膨胀胶
。2.
根据权利要求1所述的一种隧道防护支架，其特征在于：所述气囊单元
(200)
还包括送胶头
(290)
与储料软球
(291)
，所述矩形气囊本体
(210)
远离所述外支架单元
(100)
的一侧面设有上出胶孔
(280)
，所述上出胶孔
(280)
朝向所述矩形气囊本体
(210)
内腔的一端连通所述送胶头
(290)
的一端，所述送胶头
(290)
的另一端连通所述储料软球
(291)
，所述储料软球
(291)
内腔用于储存所述遇水膨胀胶
。3.
根据权利要求1所述的一种隧道防护支架，其特征在于：所述气囊单元
(200)
还包括出液管
(212)、
第一导管
(230)、
第一电磁阀
(231)、
清水输送管
(240)、
第二导管
(260)、
第二电磁阀
(261)
与凝固胶输送管
(270)
，两个所述第一导管
(230)
的一端分别连通所述清水箱
(220)
，所述第一电磁阀
(231)
安装于所述第一导管
(230)
上，两个所述第一导管
(230)
的另一端分别对应连通两个所述清水输送管
(240)
，两个所述清水输送管
(240)
分别靠近所述矩形气囊本体
(210)
内腔的两个相邻侧面，两个所述第二导管
(260)
的一端分别连通所述凝固胶箱
(250)
，所述第二电磁阀
(261)
安装于所述第一导管
(230)
上，两个所述第二导管
(260)
的另一端分别对应连通两个所述凝固胶输送管
(270)
，两个所述凝固胶输送管
(270)
分别靠近所述矩形气囊本体
(210)
内腔的另两个相邻侧面，所述清水输送管
(240)、
所述凝固胶输送管
(270)
分别通过多个所述出液管
(212)
连通所述矩形气囊本体
(210)
对应侧的外部
。4.
根据权利要求3所述的一种隧道防护支架，其特征在于：所述气囊单元
(200)
还包括压力传感器
(211)
，所述矩形气囊本体
(210)
的四个侧面均至少安装一个所述压力传感器
(211)
，处于所述矩形气囊本体
(210)
两个相邻侧面的所述压力传感器
(211)
与对应的所述第一电磁阀
(231)
电连接，处于所述矩形气囊本体
(210)
另两个相邻侧面的所述压力传感器
(211)
与对应的所述第二电磁阀
(261)
电连接
。5.
根据权利要求4所述的一种隧道防护支架，其特征在于：所述外支架单元
(100)
包括上拱外支架
(110)、
侧外支架
(120)、
注气管
(130)
与出气管
(140)
，所述上拱外支架
(110)
的两端分别与一个所述侧外支架
(120)
连接，所述矩形气囊本体
(210)
连接于所述上拱外支架
(110)
与所述侧外支架
(120)
朝向所述缝隙的一侧面，所述上拱外支架
(110)
设有第一内腔
(111)
，所述侧外支架
(120)
设有第二内腔
(121)
，所述第一内腔
(111)
与所述第二内腔
(121)
连通，所述注气管
(130)
设于所述第一内腔
(111)
与所述第二内腔
(121)
中，所述注气管
(130)
连通多个所述出气管
(140)
的一端，所述出气管
(140)
的另一端与对应的所述矩形气
囊本体
(210)
连通
。6.
根据权利要求5所述的一种隧道防护支架，其特征在于：所述气囊单元
(200)
还包括充气管
(150...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文尹，田恐虎，章新生，李井国，邓稀肥，申志军，张占君，史佳旺，吕文正，胡茂，张玉，
申请(专利权)人：安徽理工大学中铁四局集团第五工程有限公司，
类型：发明
国别省市：