[发明专利]一种伸缩装置及环向可伸缩隧道钢拱架

说明书

本发明公开了一种伸缩装置及环向可伸缩隧道钢拱架，所述伸缩装置包括：第一U形连接件，其两侧开有若干组沿调节方向布置的调节槽；第二U形连接件，其两侧开有第一通孔，所述第二U形连接件插入所述第一U形连接件中，且两者的U形开口相对布置，形成一个容纳空间；第一弹簧，分别与所述第一U形连接件和第二U形连接件相抵接，且位于所述容纳空间中；弹性插销，两端穿过两侧的第一通孔后插入其中一组所述调节槽中；初始固定插销，可拆卸地连接所述第一U形连接件和第二U形连接件。所述环向可伸缩隧道钢拱架包括：上拱架、两个下拱架和两个上述的伸缩装置，所述上拱架的两端分别通过两个所述伸缩装置与两个下拱架相连。

技术领域

本申请涉及隧道支护技术领域，尤其涉及一种伸缩装置及环向可伸缩隧道钢拱架。

背景技术

随着我国高等级公路、铁路等交通设施的快速发展，出现大量隧道工程建设，其中隧道开挖过程中的支护系统设计对于保证隧道的安全具有重要的意义。当特长隧道穿山岭等高地应力地区时，由于受地形、地应力重分布以及地下水分布范围的影响，围压增大，隧道极易发生围岩大变形等相关地质灾害。同时，高地应力条件下隧道软弱围岩自承能力差，容易产生隧道的大变形，其围岩稳定性控制与支护方案设计已经成为隧道施工安全控制的一项难题。

刚性拱架作为一种成熟的围岩支护技术目前在隧道工程建设中应用广泛，然而工程实践表明这种“以刚克刚”支护手段在软岩隧道中没有达到预期的支护效果，主要表现在刚性拱架很难抑制围岩大变形，其对隧道稳定性的控制收效甚微。

因此，针对层状软岩隧道不能单纯采用刚性支护方式稳定围岩，要转变支护理念，寻求软岩隧道支护的新方法。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种伸缩装置及环向可伸缩隧道钢拱架，能够使钢拱架更好的适应围岩压力，从而提高钢拱架整体的稳定性。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种伸缩装置，包括：

第一U形连接件，其两侧开有若干组沿调节方向布置的调节槽；

第二U形连接件，其两侧开有第一通孔，所述第二U形连接件插入所述第一U形连接件中，且两者的U形开口相对布置，形成一个容纳空间；

第一弹簧，分别与所述第一U形连接件和第二U形连接件相抵接，且位于所述容纳空间中；

弹性插销，两端穿过两侧的第一通孔后插入其中一组所述调节槽中，在所述第一弹簧推力的作用下，可在若干组沿调节方向布置的调节槽中单方向调节；

初始固定插销，可拆卸地连接所述第一U形连接件和第二U形连接件，当所述初始固定插销连接所述第一U形连接件和第二U形连接件时，所述第一弹簧处于压缩状态，当所述初始固定插销拆卸后，所述第一弹簧提供推力，所述弹性插销在若干组沿调节方向布置的调节槽中单方向调节至平衡位置。

可选的，所述调节槽为矩形槽。

可选的，所述第一通孔为圆形通孔或方形通孔。

可选的，还包括一对导套，一对所述导套分别固定在所述第一U形连接件和第二U形连接件上，所述第一弹簧设置在一对所述导套中。

可选的，所述第一弹簧具有两个，两个所述第一弹簧对称布置在所述容纳空间中，所述弹性插销位于两个所述第一弹簧的中间。

可选的，所述弹性插销包括第二弹簧和分别固定的所述第二弹簧两端的销头，所述销头的端面处开有导向楔面和防转动平面。

可选的，所述销头的端面还开有供旋转使用的凹槽。

可选的，所述第一U形连接件和第二U形连接件上均开有第二通孔，所述初始固定插销可拆卸地穿设在所述第二通孔中。