[发明专利]公路软岩隧道的拉锚支护系统以及方法

说明书

本发明涉及公路软岩隧道技术领域，提供了一种公路软岩隧道的拉锚支护系统，包括钢拱架以及环向钢条，环向钢条和钢拱架均沿隧道的长度方向间隔设置；环向钢条和钢拱架之间安装有若干第一纵向钢条和与各第一纵向钢条一一对应的若干第二纵向钢条，每一第一纵向钢条和与其对应的第二纵向钢条柔性连接。还提供一种公路软岩隧道的拉锚支护方法，包括S1‑S3三个步骤。本发明一方面通过形成的拉锚支护体系，提升了支护刚性能力，另一方面通过柔性连接，提升了支护形变能力，使得本系统在支护上刚柔兼济，可充分发挥围岩的自承载能力，提高软岩大变形隧道中支护结构对变形的适应能力，避免了目前在软岩隧道中支护刚度过大而对二衬结构造成大面积开裂破坏现象。

技术领域

本发明涉及公路软岩隧道技术领域，具体为一种公路软岩隧道的拉锚支护系统以及方法。

背景技术

公路隧道建设中，在遇到软弱围岩、软岩破碎地层等情况时，围岩支护系统是隧道结构稳定的重要保障，其安全性关系到隧道的建设与长期运营。到目前为止，软岩大变形隧道的有效支护仍然是整个隧道支护的薄弱环节。合理的支护结构必须同时具有一定的刚度和柔度，在支护初期，必须控制围岩变形的合理范围，要防止变形过大而失稳破坏，又要通过变形释放部分围岩压力。合理支护还必须充分发挥围岩自承能力，以避免支护刚度过大，减少围岩后期变形量，从而避免支护结构衬砌开裂。目前对于软弱围岩支护系统仍然存在一定问题。

(1)传统的软弱围岩支护多采用的刚性支护，以限制围岩变形为目的，但是该支护形式不仅造价比较高，且在后期运营的过程中由于围岩后期的变形容易导致二次衬砌出现大面积裂缝。

(2)现有的应用于软弱围岩的柔性支护结构多采用的是让压锚杆，该支护结构在一定程度上可以发挥围岩的承载力，起到控制变形的作用，但让压锚杆结构的让压效果集中在锚杆上，没有形成一个完整的系统结构，让压范围有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种公路软岩隧道的拉锚支护系统以及方法，一方面通过环向钢条、第一纵向钢条以及第二纵向钢条形成拉锚支护体系，提升了支护刚性能力，另一方面通过柔性连接，使得本系统在支护上刚柔兼济，从而保证了隧道结构安全与稳定。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种公路软岩隧道的拉锚支护系统，包括可架设在隧道内的至少一个环形的钢拱架，还包括至少一个环向钢条，所述环向钢条和所述钢拱架均沿所述隧道的长度方向间隔设置；所述环向钢条和所述钢拱架之间安装有若干第一纵向钢条和与各所述第一纵向钢条一一对应的若干第二纵向钢条，各所述第一纵向钢条以及各所述第二纵向钢条均沿所述隧道的长度方向延伸，每一所述第一纵向钢条和与其对应的所述第二纵向钢条柔性连接。

进一步，每一所述第一纵向钢条和与其对应的所述第二纵向钢条通过连接结构柔性连接，所述连接结构包括：

可与所述第一纵向钢条连接的第一连接体，

可与所述第二纵向钢条连接的第二连接体，

以及一端安装在所述第一连接体上，另一端安装在所述第二连接体上的弹簧。

进一步，所述连接结构还包括连接杆以及设在所述第一连接体或所述第二连接体上的缸体，所述连接杆和所述缸体组成活塞结构，所述第一连接体和所述第二连接体通过所述活塞结构连接，所述弹簧套设在所述连接杆上。

进一步，还包括用于监测围岩的状态信息的监测装置以及可安装在任一所述第一纵向钢条或第二纵向钢条上的固定装置，所述监测装置安装在所述固定装置上。

进一步，所述监测装置包括可监测围岩压力的钢弦式传感器，所述固定装置包括安装在任一所述第一纵向钢条或第二纵向钢条上的第一本体以及用于固定所述钢弦式传感器的第一固定组件，所述第一固定组件安装在所述第一本体上。