[发明专利]隧道支护结构和隧道支护方法

说明书

本发明涉及隧道支护技术领域，具体而言，涉及一种隧道支护结构和隧道支护方法。该隧道支护结构包括内衬支架以及多个支护囊体；内衬支架沿隧道的轴线延伸，且绕隧道的轴线弯曲；多个支护囊体绕隧道的轴线及沿隧道的轴线依次连接于内衬支架的外周面；其中，每个支护囊体均用于容置流体或混凝土，且每个支护囊体均用于在容置流体或混凝土后，与隧道的内周壁抵接。当支护囊体内容置的是流体时，支护囊体能够对隧道起到柔性支护的作用；而当支护囊体内容置的是混凝土时，支护囊体能够对隧道起到刚性支护的作用；故，该隧道支护结构能够释放围岩形变压力，保证初期支护结构的稳定性，避免支护结构的损坏，保证施工作业人员的安全。

技术领域

本发明涉及隧道支护技术领域，具体而言，涉及一种隧道支护结构和隧道支护方法。

背景技术

传统的“强支硬顶”支护理念，是通过不断增加初期支护结构的厚度和刚度来增加支护抗力，减小围岩变形，进而保证初期支护结构的稳定性。

然而，当遇到软岩大变形隧道或者滞后岩爆隧道时，围岩的形变压力或者岩块炸飞的冲击力将远远超过初期支护结构的支护抗力。当软岩大变形隧道的围岩形变压力大于初期支护结构的峰值强度时，初期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。同样的，当滞后岩爆隧道发生岩爆时，飞溅岩块的强大冲击力也会造成初期支护结构的局部损坏、甚至人员伤亡。更换损坏和溃塌的初期支护结构，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。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种隧道支护结构，其能够释放围岩形变压力，减小初期支护结构的结构内力，从而保证初期支护结构的稳定性，还可以吸收飞溅岩块的冲击力，避免支护结构的损坏，保证施工作业人员的安全。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种隧道支护结构，包括内衬支架以及多个支护囊体；

内衬支架沿隧道的轴线延伸，且绕隧道的轴线弯曲；多个支护囊体绕隧道的轴线及沿隧道的轴线依次连接于内衬支架的外周面；

其中，每个支护囊体均用于容置流体或混凝土，且每个支护囊体均用于在容置流体或混凝土后，与隧道的内周壁抵接。

在可选的实施方式中，每个支护囊体均具备进料端及出料端。

在可选的实施方式中，每个支护囊体均具备进料管；每个支护囊体的进料管均穿过内衬支架伸入内衬支架的内侧。

在可选的实施方式中，每个支护囊体的出料端均设置有限压阀。

在可选的实施方式中，每个支护囊体的出料端均设置有过滤网，过滤网用供流体通过，阻挡混凝土外泄。

在可选的实施方式中，进料管设置有由进料管至支护囊体单向导通的单向阀。

在可选的实施方式中，隧道支护结构还包括多个环向输送管，多个环向输送管均与内衬支架连接；

多个环向输送管绕隧道的轴线弯曲，并沿隧道的轴线依次间隔排布，每个环向输送管均与位于其外周的多个支护囊体的进料管连通。

在可选的实施方式中，隧道支护结构还包括纵向输送管，纵向输送管沿隧道的轴线方向延伸，且与多个环向输送管连通。

在可选的实施方式中，隧道支护结构还包括多个隔板，多个隔板均绕隧道的轴线依次与内衬支架连接，且任意相邻的两个支护囊体之间均设置有一个隔板。

第二方面，本发明提供一种隧道支护方法，用于实施上述的隧道支护结构，隧道支护方法的步骤包括：

在隧道内安装内衬支架以及多个支护囊体；

向多个支护囊体加入流体，直至所有的支护囊体的内部压力上升至预设压力；