CN110410117B - 一种围岩隧道支护结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种围岩隧道支护结构,包括底座、顶部防护和侧边防护,底座的顶面设置有侧边防护,侧边防护远离底座的一侧设置有顶部防护,顶部防护包括顶板,肋板,顶盖,反应架,上弧板,固定撑和推架,底座的一侧设置有肋板,肋板的一侧设置有顶板,顶板的一侧设置有顶盖,肋板的一侧设置有反应架,反应架的一端设置有上弧板,上弧板的内部设置有固定撑,固定撑的一侧设置有推架,侧边防护包括下弧板,加固板和推板,肋板的一端设置有下弧板,肋板的一侧设置有加固板,通过反应架可使上弧板与下弧板达到平衡位置,同时通过反应架可使上弧板与下弧板的其中一个被触发后启动另一个,在隧道内的顶部与侧边落石时可快速反应,保护已开拓的隧道。

Description

一种围岩隧道支护结构
技术领域
本发明属于围岩隧道支护结构技术领域,更具体地说,特别涉及一种围岩 隧道支护结构。
背景技术
在岩石地下工程中,由于受开挖影响而发生应力状态改变的周围岩体,称 为围岩软弱围岩一般是指岩质软弱、承载力低、节理裂隙发育、结构破碎的围 岩,软弱围岩的特点有岩体破碎松散、粘结力差,围岩强度低、遇水易软化, 岩体结构面软弱、易滑塌;软弱围岩的特点决定了它在隧道过程中的变形特征, 即开挖后自稳能力差,表现出“自稳时间短,易坍塌”的特征,由于隧道的开 挖,使得先前支撑隧道洞身的围岩被移走,洞壁临空;造成围岩应力进行重新 调整,围岩与洞壁均向隧道净空方向变形。基于上述描述,现有的围岩隧道支 护容易在施工过程中产生的震动下塌陷,且围岩隧道支护仅为锚杆之类的多点 式固定,而围岩隧道支护在围岩塌陷时无法实现连动,导致围岩隧道支护顶部 塌陷时只能相应顶部塌陷,无法应对围岩的侧边塌陷,使得围岩隧道支护的保 护能力较差。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种围岩隧道支护结构,以解决现有 的围岩隧道支护在围岩塌陷时无法实现连动的问题。
本发明一种围岩隧道支护结构的目的与功效,由以下具体技术手段所达成:
一种围岩隧道支护结构,包括底座、顶部防护和侧边防护;
所述底座的顶面设置有侧边防护,所述侧边防护远离底座的一侧设置有顶 部防护;
所述顶部防护包括顶板,肋板,顶盖,反应架,上弧板,固定撑和推架, 所述底座的一侧设置有肋板,所述肋板的一侧设置有顶板,所述顶板的一侧设 置有顶盖,所述肋板的一侧设置有反应架,所述反应架的一端设置有上弧板, 所述上弧板的内部设置有固定撑,所述固定撑的一侧设置有推架;
所述侧边防护包括下弧板,加固板和推板;所述肋板的一端设置有下弧板, 所述肋板的一侧设置有加固板,所述下弧板的一侧设置有推板。
进一步的,所述底座的内部底面固定设置有肋板,所述肋板远离底座的一 侧设置有顶板,所述顶板的顶部设置有顶盖,所述顶板靠近肋板的一侧内部固 定设置有推架,所述推架的内部贯穿有固定撑,且固定撑通过转轴与上弧板转 动连接,所述固定撑的外周活动设置有上弧板,且上弧板通过转轴与顶板转动 连接,所述上弧板远离固定撑的一侧设置有反应架,所述反应架远离顶盖的一 侧活动设置有下弧板,且下弧板通过转轴与肋板转动连接,所述肋板靠近下弧 板的一侧贴合有加固板,所述加固板远离反应架的一侧设置有推板,所述推板 通过转轴与底座转动连接。
进一步的,所述底座为顶面与底面平直,内部两侧开设有配套设置于下弧 板转动轨迹开口的长板,所述肋板的一端与底座固定连接,且肋板的另一端与 顶板固定连接,所述肋板以底座的中心点为轴在底座内对称设置,所述顶板为 半圆状,且顶板的两端固定连接于肋板远离底座的一侧。
进一步的,所述反应架为“T”型板,所述反应架贯穿过顶板,所述反应架 的一端贴合下弧板的顶面,且反应架的另一端贴合上弧板。
进一步的,所述下弧板为弧板的一侧凸出有一个长方形板的弧板,且下弧 板的长方形板贴合底座的顶面。
进一步的,所述下弧板靠近底座底面的一次转动设置有推板,所述推板向 靠近下弧板的一侧抬起,且推板与底座底面的夹角为30°~40°。
进一步的,所述上弧板为弧板的一侧凸出有一个长方形板的弧板,且上弧 板的弧板与反应架顶面的底面贴合,所述上弧板在远离顶板中心位置的一侧与 反应架贴合,所述上弧板的长方形板贯通设置有固定撑,所述固定撑为一侧设 置有配重块的方形的长条。
进一步的,所述下弧板以底座的中心点为轴在底座内对称设置,所述反应 架以底座的中心点为轴在底座内对称设置,所述下弧板在靠近顶板的中心位置 竖直下方的一侧与反应架贴合。
进一步的,所述顶板、肋板、顶盖、上弧板、推架、下弧板和加固板的长 度与底座的长度一致,所述固定撑均匀贯穿上弧板。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明所提供的反应架为“T”型板,反应架贯穿过顶板,反应架的一端贴 合下弧板的顶面,且反应架的另一端贴合上弧板,通过反应架可使上弧板与下 弧板达到平衡位置,使上弧板与下弧板均处于不被触发的状态,同时通过反应 架可使上弧板与下弧板的其中一个被触发后启动另一个,在隧道内的顶部与侧 边落石时可快速反应,保护已开拓的隧道,避免隧道塌陷过快,增强装置的使 用效果,下弧板为弧板的一侧凸出有一个长方形板的弧板,且下弧板的长方形 板贴合底座的顶面,通过下弧板可在隧道侧面塌陷时,落石持续挤压下弧板而 迫使下弧板弯曲回转抵住肋板,增强肋板的抗压性,使肋板能够坚持更长的支 护时间,下弧板靠近底座底面的一次转动设置有推板,推板向靠近下弧板的一 侧抬起,且推板与底座底面的夹角为30°~40°,在下弧板旋转后,可引导落 石落向推板处,而使得推板抬起加固板,增加肋板厚度,增加肋板的支护时间。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明由图1引出的整体横截面示意图。
图3是本发明由图1引出的下弧板局部结构示意图。
图4是本发明由图1引出的上弧板局部结构示意图。
图5是本发明由图1引出的上弧板与下弧板反应后结构示意图。
图6是本发明由图5引出的A部放大结构示意图。
图中,部件名称与附图编号的对应关系为:
1-底座,2-顶板,201-肋板,202-顶盖,3-反应架,301-上弧板,302-固 定撑,303-推架,4-下弧板,401-加固板,402-推板。
具体实施方式
实施例:
如附图1至附图6所示:
本发明提供一种围岩隧道支护结构,包括有:底座1,顶板2,肋板201, 顶盖202,反应架3,上弧板301,固定撑302,推架303,下弧板4,加固板401 和推板402,底座1的一侧设置有肋板201,肋板201的一侧设置有顶板2,顶 板2的一侧设置有顶盖202,肋板201的一侧设置有反应架3,反应架3的一端 设置有上弧板301,上弧板301的内部设置有固定撑302,固定撑302的一侧设 置有推架303,肋板201的一端设置有下弧板4,肋板201的一侧设置有加固板 401,下弧板4的一侧设置有推板402。
其中,底座1的内部底面固定设置有肋板201,肋板201远离底座1的一侧 设置有顶板2,顶板2的顶部设置有顶盖202,顶板2靠近肋板201的一侧内部 固定设置有推架303,推架303的内部贯穿有固定撑302,且固定撑302通过转 轴与上弧板301转动连接,固定撑302的外周活动设置有上弧板301,且上弧板301通过转轴与顶板2转动连接,上弧板301远离固定撑302的一侧设置有反应 架3,反应架3远离顶盖202的一侧活动设置有下弧板4,且下弧板4通过转轴 与肋板201转动连接,肋板201靠近下弧板4的一侧贴合有加固板401,加固板401远离反应架3的一侧设置有推板402,推板402通过转轴与底座1转动连接。
其中,底座1为顶面与底面平直,内部两侧开设有配套设置于下弧板4转 动轨迹开口的长板,肋板201的一端与底座1固定连接,且肋板201的另一端 与顶板2固定连接,肋板201以底座1的中心点为轴在底座1内对称设置,顶 板2为半圆状,且顶板2的两端固定连接于肋板201远离底座1的一侧。
其中,反应架3为“T”型板,反应架3贯穿过顶板2,反应架3的一端贴 合下弧板4的顶面,且反应架3的另一端贴合上弧板301,通过反应架3可使上 弧板301与下弧板4达到平衡位置,使上弧板301与下弧板4均处于不被触发 的状态,同时通过反应架3可使上弧板301与下弧板4的其中一个被触发后启 动另一个,在隧道内的顶部与侧边落石时可快速反应,保护已开拓的隧道,避 免隧道塌陷过快,增强装置的使用效果。
其中,下弧板4为弧板的一侧凸出有一个长方形板的弧板,且下弧板4的 长方形板贴合底座1的顶面,通过下弧板4可在隧道侧面塌陷时,落石持续挤 压下弧板4而迫使下弧板4弯曲回转抵住肋板201,增强肋板201的抗压性,使 肋板201能够坚持更长的支护时间。
其中,下弧板4靠近底座1底面的一次转动设置有推板402,推板402向靠 近下弧板4的一侧抬起,且推板402与底座1底面的夹角为30°~40°,在下 弧板4旋转后,可引导落石落向推板402处,而使得推板402抬起加固板401, 增加肋板201厚度,增加肋板201的支护时间。
其中,上弧板301为弧板的一侧凸出有一个长方形板的弧板,且上弧板301 的弧板与反应架3顶面的底面贴合,上弧板301在远离顶板2中心位置的一侧 与反应架3贴合,上弧板301的长方形板贯通设置有固定撑302,固定撑302为 一侧设置有配重块的方形的长条,固定撑302的配重块设置于远离顶盖202的 一侧,且固定撑302靠近顶盖202的一侧为锥形,通过上弧板301可在隧道顶 部塌陷时,被落石持续下压,抬起固定撑302切断顶盖202,使顶盖202下落至 推架303上,缩小顶板2与底座1顶面的距离,降低落石的加速度,同时在一 侧推架303被落石压垮后,顶盖202的一侧接于底座1的顶面,另一侧贴合加 固板401,可在底座1内形成一个斜边的围挡,使顶盖202之下能够形成一个空 腔。
其中,下弧板4以底座1的中心点为轴在底座1内对称设置,反应架3以 底座1的中心点为轴在底座1内对称设置,下弧板4在靠近顶板2的中心位置 竖直下方的一侧与反应架3贴合,顶板2在固定撑302的竖直上方的厚度为顶 板2的其他部分厚度的二分之一,顶盖202的尺寸为顶板2尺寸的二分之一, 且顶盖202的中心点与顶板2的中心点处于同一直线,推架303为“L”型,推 架303的一侧固定连接于顶板2的内壁,顶盖202靠近底座1的侧面开设有配 套设置于推架303的嵌槽,且顶盖202的嵌槽的中心点与推架303的另一侧中 心点处于同一直线,反应架3在顶板2的内外两侧均设置有厚度为反应架3其 他部分厚度二分之一的薄弱层。
其中,顶板2、肋板201、顶盖202、上弧板301、推架303、下弧板4和加 固板401的长度与底座1的长度一致,固定撑302均匀贯穿上弧板301。
使用时:将围岩隧道分为均匀大小的段落,之后将顶板2、肋板201、顶盖 202、上弧板301、推架303、下弧板4和加固板401铺设到隧道的内壁,在隧 道顶部塌陷时,上弧板301被落石持续下压,抬起固定撑302切断顶盖202,使 顶盖202下落至推架303上,缩小顶板2与底座1顶面的距离,降低落石的加 速度,同时落石持续下压将一侧推架303被落石压垮,顶盖202在推架303被 落石压垮的一侧下降,并接于底座1的顶面,顶盖202的另一侧贴合加固板401, 可在底座1内形成一个斜边的围挡,使顶盖202之下能够形成一个空腔,同时 通过反应架3可使上弧板301被触发后启动下弧板4,使下弧板4回转抵住肋板 201,延长肋板201的支护时间,在下弧板4旋转后,可引导落石落向推板402 处,而使得推板402抬起加固板401增加肋板201厚度。

Claims (7)

1.一种围岩隧道支护结构,其特征在于:该一种围岩隧道支护结构包括底座(1)、顶部防护和侧边防护;
所述底座(1)的顶面设置有侧边防护,所述侧边防护远离底座(1)的一侧设置有顶部防护;
所述顶部防护包括顶板(2),肋板(201),顶盖(202),反应架(3),上弧板(301),固定撑(302)和推架(303),所述底座(1)的一侧设置有肋板(201),所述肋板(201)的一侧设置有顶板(2),所述顶板(2)的一侧设置有顶盖(202),所述肋板(201)的一侧设置有反应架(3),所述反应架(3)的一端设置有上弧板(301),所述上弧板(301)的内部设置有固定撑(302),所述固定撑(302)的一侧设置有推架(303);
所述侧边防护包括下弧板(4),加固板(401)和推板(402);所述肋板(201)的一端设置有下弧板(4),所述肋板(201)的一侧设置有加固板(401),所述下弧板(4)的一侧设置有推板(402);
所述底座(1)的内部底面固定设置有肋板(201),所述肋板(201)远离底座(1)的一侧设置有顶板(2),所述顶板(2)的顶部设置有顶盖(202),所述顶板(2)靠近肋板(201)的一侧内部固定设置有推架(303),所述推架(303)的内部贯穿有固定撑(302),且固定撑(302)通过转轴与上弧板(301)转动连接,所述固定撑(302)的外周活动设置有上弧板(301),且上弧板(301)通过转轴与顶板(2)转动连接,所述上弧板(301)远离固定撑(302)的一侧设置有反应架(3),所述反应架(3)远离顶盖(202)的一侧活动设置有下弧板(4),且下弧板(4)通过转轴与肋板(201)转动连接,所述肋板(201)靠近下弧板(4)的一侧贴合有加固板(401),所述加固板(401)远离反应架(3)的一侧设置有推板(402),所述推板(402)通过转轴与底座(1)转动连接;
所述反应架(3)为“T”型板,所述反应架(3)贯穿过顶板(2),所述反应架(3)的一端贴合下弧板(4)的顶面,且反应架(3)的另一端贴合上弧板(301)。
2.如权利要求1所述的一种围岩隧道支护结构,其特征在于:所述底座(1)为顶面与底面平直,内部两侧开设有配套设置于下弧板(4)转动轨迹开口的长板,所述肋板(201)的一端与底座(1)固定连接,且肋板(201)的另一端与顶板(2)固定连接,所述肋板(201)以底座(1)的中心点为轴在底座(1)内对称设置,所述顶板(2)为半圆状,且顶板(2)的两端固定连接于肋板(201)远离底座(1)的一侧。
3.如权利要求1所述的一种围岩隧道支护结构,其特征在于:所述下弧板(4)为弧板的一侧凸出有一个长方形板的弧板,且下弧板(4)的长方形板贴合底座(1)的顶面。
4.如权利要求1所述的一种围岩隧道支护结构,其特征在于:所述下弧板(4)靠近底座(1)底面的一侧转动设置有推板(402),所述推板(402)向靠近下弧板(4)的一侧抬起,且推板(402)与底座(1)底面的夹角为30°~40°。
5.如权利要求1所述的一种围岩隧道支护结构,其特征在于:所述上弧板(301)为弧板的一侧凸出有一个长方形板的弧板,且上弧板(301)的弧板与反应架(3)顶端的底面贴合,所述上弧板(301)在远离顶板(2)中心位置的一侧与反应架(3)贴合,所述上弧板(301)的长方形板贯通设置有固定撑(302),所述固定撑(302)为一侧设置有配重块的方形的长条。
6.如权利要求1所述的一种围岩隧道支护结构,其特征在于:两侧的下弧板(4)以底座(1)的中心点为轴在底座(1)内对称设置,两侧的反应架(3)以底座(1)的中心点为轴在底座(1)内对称设置,所述下弧板(4)在靠近顶板(2)的中心位置竖直下方的一侧与反应架(3)贴合。
7.如权利要求1所述的一种围岩隧道支护结构,其特征在于:所述顶板(2)、肋板(201)、顶盖(202)、上弧板(301)、推架(303)、下弧板(4)和加固板(401)的长度与底座(1)的长度一致,所述固定撑(302)均匀贯穿上弧板(301)。
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