[发明专利]软岩隧道支护结构

说明书

本发明涉及软岩隧道施工装备领域，尤其是一种通过对整体的拱架结构进行支撑优化，确保初期支护更安全、更平顺、更稳定，从而提升软岩初期支护稳定性以及施工安全性的软岩隧道支护结构，包括至少一根初期支护主钢拱架,初期支护主钢拱架之间首尾拼接构成拱架闭环结构，所述拱架闭环结构的外形与隧道内壁形状互相匹配，拱架闭环结构沿隧道的延伸方向均匀设置，所述拱架闭环结构之间通过水平设置于拱架闭环结构两侧的联通型钢串联为一体的结构，包括至少一对副拱脚结构和至少一个拉锚支撑结构，所述副拱脚结构固定设置于拱架闭环结构两侧的初期支护主钢拱架上，拉锚支撑结构设置于联通型钢上。本发明尤其适用于软岩隧道支护施工之中。

技术领域

本发明涉及软岩隧道施工装备领域，尤其是一种软岩隧道支护结构。

背景技术

在复杂山区软弱围岩隧道的施工难度及问题很是突出，复杂山区隧道埋深大、围岩地质变化快、地应力高、地下水丰富，开挖过后支护常出现初支不均匀沉降，甚至造成侵限，难以保证施工安全。综合考虑无限制增加钢拱架不符合实际，使用传统技术难以保证此类地质隧道初支安全，所以急需对现有施工技术的改进以及工序的合理优化。

相关的专利文件有：一、CN202110342549.9，城市主干路软弱围岩浅埋大跨度小净距隧道变形控制支护方法，为城市主干路软弱围岩浅埋大跨度小净距隧道变形控制提供了支护方法。通过钢拱架加大直径锁脚锚管锚固支护体系，能够有效控制围岩变形和地面沉降。有效减小浅埋小净距隧道开挖对软弱围岩的扰动，工程成本较低，保证隧道施工安全，解决了城市主干路浅埋大跨度小净距隧道沉降控制难的问题。二、CN201910998209.4，一种软弱地层隧道沉降控制结构及施工方法。本发明公开了一种软弱地层隧道沉降控制结构及施工方法，属于隧道沉降控制技术领域。通过竖井和斜托隧道与主隧道连接后，通过竖井和斜托隧道的初支结构和二衬结构对主隧道进行有效支撑，连接强度能够充分保证，刚度大，可有效、定量控制结构沉降和变形，隧道线型和净空可得到充分保证。三、CN201611033432.8，一种软岩大变形隧道支护结构体系及其施工方法，其通过在围岩与初期支护间设置双层弹性泡沫板，预留足够的围岩变形空间以适应软岩隧道大变形的要求；取消了系统锚杆，加强锁脚锚管和钢架纵向连接的措施，并给出了相应的合理支护参数，以更好地控制隧道沉降，最终确保软岩大变形隧道支护结构的安全可靠。

上述的技术方案存在如下的缺陷：一、多为增加锁脚锚杆，或加强锁脚锚杆，围岩软弱地段，初支不均匀沉降的控制仍然不理想；二、多为特殊地段使用，不能适用通用环境，对软弱围岩地质，初支沉降，施工安全性，施工质量改观不大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种通过对整体的拱架结构进行支撑优化，确保初期支护更安全、更平顺、更稳定，从而提升软岩初期支护稳定性以及施工安全性的软岩隧道支护结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：软岩隧道支护结构，包括至少一根初期支护主钢拱架,初期支护主钢拱架之间首尾拼接构成拱架闭环结构，所述拱架闭环结构的外形与隧道内壁形状互相匹配，拱架闭环结构沿隧道的延伸方向均匀设置，所述拱架闭环结构之间通过水平设置于拱架闭环结构两侧的联通型钢串联为一体的结构，包括至少一对副拱脚结构和至少一个拉锚支撑结构，所述副拱脚结构固定设置于拱架闭环结构两侧的初期支护主钢拱架上，拉锚支撑结构设置于联通型钢上。

进一步的是，所述副拱脚结构为初期支护主钢拱架侧壁上向外突起并延伸的支撑柱结构，支撑柱结构的端头设置有副拱脚支撑板，所述副拱脚支撑板与水平面平行。

进一步的是，所述支撑柱结构为折弯的形状，支撑柱结构自初期支护主钢拱架侧壁向外突起并向下方折弯。

进一步的是，所述拉锚支撑结构包括拉锚结构和支撑结构，所述拉锚结构设置于拱架闭环结构外侧，支撑结构设置于拱架闭环结构内侧。

进一步的是，所述拉锚结构为拉锚锁脚锚杆，拉锚锁脚锚杆的一端通过固定锚杆连接件而固定设置于联通型钢上。