CN117722205A - 一种隧道软岩大变形支护加固装置及加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种隧道软岩大变形支护加固装置及加固方法，该装置包括连接板、第一支护环、第二支护环和支撑环；第二支护环两端分别与对应的第一支护环连接组合成一个半圆的环，两个第一支护环的底端通过连接板连接；所述的支撑环两侧通过对应的固定块固定连接在第二支护环顶部中间位置，所述的支撑环的底部固定连接有安装槽，安装槽两端分别连接有第一支撑杆和第二支撑杆；第一支撑杆和第二支撑杆的另一端分别设在对应的第一支护环上部内壁对应的支撑块上，支撑块的下端设有安装杆。本发明通过安装片将其固定在固定槽的内部可以防止位移，并对第一支护环和第二支护环进一步加固支撑，可以防止支护环长时间受力造成形变或者断裂的情况。

Description

一种隧道软岩大变形支护加固装置及加固方法

技术领域

本发明属于隧道软岩层支护技术领域，具体涉及一种隧道软岩大变形支护加固装置及加固方法。

背景技术

隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式，隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道。

隧洞施工期间，开挖后揭露不良地质洞段（软岩变形），导致洞身围岩体受到扰动整体收敛变形，从而给施工造成极大难度，施工进度缓慢。

断层构造带围岩稳定性问题突出，断裂带洞段围岩整体较为破碎，过程中易产生突泥涌水、坍塌、冒顶等情况，针对软岩变形部位采用大管棚和小导管替代传统的砂浆锁脚锚杆，并固结灌浆，使得大管棚、岩体、钢支撑形成稳定整体结构，从而起到加固措施，而隧道挖掘时间较长，最先使用的支护长时间受力容易造成支护弯曲变形，严重的可能造成支护断裂造成隧道塌方，危机工人安全，

因此，有必要提供一种隧道软岩大变形支护加固装置解决上述技术问题。

发明内容

为了克服支护长时间受力会造成形变或者断裂严重的会引起塌方危机工人安全的问题，本发明提供一种隧道软岩大变形支护加固装置及加固方法，本发明为了防止支撑块受力过大在将安装杆分别固定连接在两个支撑块下，同时通过安装片将其固定在固定槽的内部，可以防止位移，通过该设备可以对第一支护环和第二支护环进一步加固支撑，可以防止支护环长时间受力造成形变或者断裂的情况。

本发明采用的技术方案为：

一种隧道软岩大变形支护加固装置，包括连接板、第一支护环、第二支护环和支撑环；第二支护环两端分别与对应的第一支护环连接，并组合成一个半圆的环，两个第一支护环的底端通过连接板连接；

所述的支撑环两侧通过对应的固定块固定连接在第二支护环顶部中间位置，所述的支撑环的底部固定连接有安装槽，所述的安装槽的正面靠近两侧的位置均开设有多个贯穿的安装孔，安装槽两端分别连接有第一支撑杆和第二支撑杆；第一支撑杆和第二支撑杆的另一端分别设在对应的第一支护环上部内壁对应的支撑块上；支撑块的下端设有安装杆，安装杆下端设在连接板对应的固定槽内。

所述的第一支护环和第二支护环上均设有固定栓，固定栓将第一支护环和第二支护环固定在隧道内壁。

所述的安装杆与对应的第一支护环内壁之间设有连接杆。

所述的连接杆一端封闭，另一端开设有活动槽；所述的连接杆的开口端通过限位环转动连接有转动螺帽，限位环在活动槽的内部转动。

所述的连接杆的封闭端连接有固定板，固定板与安装杆连接；第一支护环内壁设有安装块，安装块连接有连接栓，连接栓的另一端固定连接有螺纹杆，螺纹杆和转动螺帽螺纹连接在连接杆开口端的活动槽内。

所述的安装杆通过螺栓与固定板连接。

所述的连接板为槽钢架，宽度为25cm-35cm，所述的固定槽内壁的底部均通过螺栓固定连接有安装片。

所述的支撑块的顶部的角处开设有槽，槽内安装有安装头。

所述的安装槽通过螺栓连接有连接头，所述的连接头的底端与第一支撑杆的上端连接。

一种隧道软岩大变形支护加固装置的加固方法，具体步骤为：

在隧道施工过程中需要对支护进行支撑加固时，先将支撑环通过两侧的固定块固定在第二支护环上，再将第一支撑杆和第二支撑杆通过连接头分别固定在安装槽上，安装完成后分别将第一支撑杆和第二支撑杆通过安装头固定在支撑块上，与支撑环形成一个三角形受力的支撑结构，将安装杆分别固定连接在两个支撑块下，同时通过安装片将其固定在固定槽的内部。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种隧道软岩大变形支护加固装置，在隧道施工过程中需要对支护进行支撑加固时，先将支撑环通过两侧的固定块固定在第二支护环上，在将第一支撑杆和第二支撑杆通过连接头分别固定在安装槽上，在安装第一支撑杆和第二支撑杆是可以根据需求通过安装孔调整两者之间的间距，安装完成后只需要分别将第一支撑杆和第二支撑杆通过安装头固定在支撑块上，即可与支撑环形成一个三角形受力的支撑结构，为了防止支撑块受力过大在将安装杆分别固定连接在两个支撑块下，同时通过安装片将其固定在固定槽的内部，可以防止位移，通过该设备可以对第一支护环和第二支护环进一步加固支撑，可以防止支护环长时间受力造成形变或者断裂的情况。

附图说明

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1为本发明提供的隧道软岩大变形支护加固装置的示意图。

图2为本发明提供连接头的示意图。

图3为本发明提供支撑块的示意图。

图4为本发明提供螺纹杆的示意图。

图中，附图标记为：1、连接板；2、安装片；3、固定槽；4、连接栓；5、固定栓；6、第一支护环；7、螺栓；8、固定块；9、第二支护环；10、支撑环；11、第一支撑杆；12、安装孔；13、安装槽；14、第二支撑杆；15、固定板；16、支撑块；17、连接杆；18、安装块；19、安装杆；20、连接头；21、安装头；22、转动螺帽；23、活动槽；24、限位环；25、螺纹杆。

具体实施防止

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

实施例1：

为了克服支护长时间受力会造成形变或者断裂严重的会引起塌方危机工人安全的问题，本发明提供如图1-图4所示的一种隧道软岩大变形支护加固装置及加固方法，本发明为了防止支撑块受力过大在将安装杆分别固定连接在两个支撑块下，同时通过安装片将其固定在固定槽的内部，可以防止位移，通过该设备可以对第一支护环和第二支护环进一步加固支撑，可以防止支护环长时间受力造成形变或者断裂的情况。

一种隧道软岩大变形支护加固装置，包括连接板1、第一支护环6、第二支护环9和支撑环10；第二支护环9两端分别与对应的第一支护环6连接，并组合成一个半圆的环，两个第一支护环6的底端通过连接板1连接；

所述的支撑环10两侧通过对应的固定块8固定连接在第二支护环9顶部中间位置，所述的支撑环10的底部固定连接有安装槽13，所述的安装槽13的正面靠近两侧的位置均开设有多个贯穿的安装孔12，安装槽13两端分别连接有第一支撑杆11和第二支撑杆14；第一支撑杆11和第二支撑杆14的另一端分别设在对应的第一支护环6上部内壁对应的支撑块16上；支撑块16的下端设有安装杆19，安装杆19下端设在连接板1对应的固定槽3内。

本发明的工作原理如下：

先将支撑环10通过两侧的固定块8固定在第二支护环9上，在将第一支撑杆11和第二支撑杆14通过连接头分别固定在安装槽13上，在安装第一支撑杆11和第二支撑杆14是可以根据需求通过安装孔12调整两者之间的间距，安装完成后只需要分别将第一支撑杆11和第二支撑杆14通过安装头固定在支撑块16上，即可与支撑环10形成一个三角形受力的支撑结构，为了防止支撑块16受力过大在将安装杆19分别固定连接在两个支撑块16下，同时通过安装片2将其固定在固定槽3的内部。

本发明中在安装第一支撑杆11和第二支撑杆14是可以根据需求通过安装孔12调整两者之间的间距，安装完成后只需要分别将第一支撑杆11和第二支撑杆14通过安装头固定在支撑块16上，即可与支撑环10形成一个三角形受力的支撑结构，为了防止支撑块16受力过大在将安装杆19分别固定连接在两个支撑块16下，同时通过安装片2将其固定在固定槽3的内部，是通过第一支撑杆11和第二支撑杆14对支撑环10起到支撑作用，同时让支撑第一支撑杆11和第二支撑杆14的另一端通过支撑块16和安装杆19连接，可以避免在第一支撑杆11和第二支撑杆14与支撑环19形成三角支撑的同时还可以给支撑环10下方预留足够的空间，方便工人在隧道内部行走或者搬运材料。

本发明通过安装片将安装杆19固定在固定槽的内部，可以防止位移，通过该设备可以对第一支护环和第二支护环进一步加固支撑，可以防止支护环长时间受力造成形变或者断裂的情况。

实施例2：

基于实施例1的基础上，本发明中，优选的，所述的第一支护环6和第二支护环9上均设有固定栓5，固定栓5将第一支护环6和第二支护环9固定在隧道内壁。

优选的，所述的安装杆19与对应的第一支护环6内壁之间设有连接杆17。

本发明中，两个第一支护环6相邻的一侧靠近顶部的位置均固定连接有支撑块16，两个第一支护环6相邻的一侧中间位置均固定连接有安装块18，支撑块16是和安装杆19连接的。

优选的，所述的连接杆17一端封闭，另一端开设有活动槽23；所述的连接杆17的开口端通过限位环24转动连接有转动螺帽22，限位环24在活动槽23的内部转动。

优选的，所述的连接杆17的封闭端连接有固定板15，固定板15与安装杆19连接；第一支护环6内壁设有安装块18，安装块18连接有连接栓4，连接栓4的另一端固定连接有螺纹杆25，螺纹杆25和转动螺帽22螺纹连接在连接杆17开口端的活动槽23内。

本发明中，如图1和图3所示，两个安装杆19分别固定连接在两个支撑块16的底部，第二支护环9和两个第一支护环6组合成一个半圆的环，固定块8和第二支护环9是固定连接，固定块8是通过螺栓7固定的，两个支撑块16相邻的一侧靠近顶部的角开设有槽方便安装头21安装，安装杆19是对支撑块16起到支撑作用的。

优选的，所述的安装杆19通过螺栓7与固定板15连接。

本发明中，如图4所示，安装杆19的外部相背的一侧均通过螺栓7固定连接有固定板15，固定板15的另一侧均固定连接有连接杆17，固定板15是一个正方形的而安装杆19是一个方形的杆子。所述连接杆17的另一端均开设有活动槽23，所述连接杆17的另一端均通过限位环24转动连接有转动螺帽22，限位环24在活动槽23的内部转动。

优选的，所述的连接板1为槽钢架，宽度为25cm-35cm，所述的固定槽3内壁的底部均通过螺栓7固定连接有安装片2。

本发明中，连接板1的顶部靠近两侧的位置均开设有固定槽3，所述固定槽3内壁的底部均通过螺栓7固定连接有安装片2，所述安装片2的顶部均固定连接有安装杆19，固定槽3是位于连接板1顶部两侧的位置，不会影响隧道内正常施工，连接板1只是一个槽钢架一样的宽度在二十五到三十五厘米之间。

优选的，所述的支撑块16的顶部的角处开设有槽，槽内安装有安装头21。

优选的，所述的安装槽13通过螺栓7连接有连接头20，所述的连接头20的底端与第一支撑杆11的上端连接。

本发明中，如图1和图2所示，所述安装槽13的正面靠近两侧的位置均开设有多个贯穿的安装孔12，所述安装槽13内的内部靠近一侧的位置通过螺栓7设置有连接头20，所述连接头20的底端固定连接有第一支撑杆11的底端固定连接有安装头21，所述安装头21的通过螺栓7设置在支撑块16的顶部；第二支撑杆14同样通过连接头20设置有在安装槽13的底部靠近另一侧的位置，所述第二支撑杆14的另一端同样通过安装头21设置在支撑块16的顶部。

本实施例中提供一种隧道软岩大变形支护加固装置的加固方法，具体步骤为：

在隧道施工过程中需要对支护进行支撑加固时，先将支撑环10通过两侧的固定块8固定在第二支护环9上，再将第一支撑杆11和第二支撑杆14通过连接头20分别固定在安装槽13上，安装完成后分别将第一支撑杆11和第二支撑杆14通过安装头21固定在支撑块16上，与支撑环10形成一个三角形受力的支撑结构，将安装杆19分别固定连接在两个支撑块16下，同时通过安装片2将其固定在固定槽3的内部。

本发明在隧道施工过程中需要对支护进行支撑加固时，先将支撑环10通过两侧的固定块8固定在第二支护环9上，在将第一支撑杆11和第二支撑杆14通过连接头分别固定在安装槽13上，在安装第一支撑杆11和第二支撑杆14是可以根据需求通过安装孔12调整两者之间的间距，安装完成后只需要分别将第一支撑杆11和第二支撑杆14通过安装头固定在支撑块16上，即可与支撑环10形成一个三角形受力的支撑结构，为了防止支撑块16受力过大在将安装杆19分别固定连接在两个支撑块16下，同时通过安装片2将其固定在固定槽3的内部，可以防止位移，通过该设备可以对第一支护环6和第二支护环9进一步加固支撑，可以防止支护环长时间受力造成形变或者断裂的情况。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本发明中未详细描述的装置结构及方法步骤均为现有技术，本发明中将不再进行进一步的说明。

Claims (10)

1.一种隧道软岩大变形支护加固装置，其特征在于：包括连接板（1）、第一支护环（6）、第二支护环（9）和支撑环（10）；第二支护环（9）两端分别与对应的第一支护环（6）连接，并组合成一个半圆的环，两个第一支护环（6）的底端通过连接板（1）连接；

所述的支撑环（10）两侧通过对应的固定块（8）固定连接在第二支护环（9）顶部中间位置，所述的支撑环（10）的底部固定连接有安装槽（13），所述的安装槽（13）的正面靠近两侧的位置均开设有多个贯穿的安装孔（12），安装槽（13）两端分别连接有第一支撑杆（11）和第二支撑杆（14）；第一支撑杆（11）和第二支撑杆（14）的另一端分别设在对应的第一支护环（6）上部内壁对应的支撑块（16）上；支撑块（16）的下端设有安装杆（19），安装杆（19）下端设在连接板（1）对应的固定槽（3）内。

2.根据权利要求1所述的一种隧道软岩大变形支护加固装置，其特征在于：所述的第一支护环（6）和第二支护环（9）上均设有固定栓（5），固定栓（5）将第一支护环（6）和第二支护环（9）固定在隧道内壁。

3.根据权利要求（1）所述的一种隧道软岩大变形支护加固装置，其特征在于：所述的安装杆（19）与对应的第一支护环（6）内壁之间设有连接杆（17）。

4.根据权利要求3所述的一种隧道软岩大变形支护加固装置，其特征在于：所述的连接杆（17）一端封闭，另一端开设有活动槽（23）；所述的连接杆（17）的开口端通过限位环（24）转动连接有转动螺帽（22），限位环（24）在活动槽（23）的内部转动。

5.根据权利要求4所述的一种隧道软岩大变形支护加固装置，其特征在于：所述的连接杆（17）的封闭端连接有固定板（15），固定板（15）与安装杆（19）连接；第一支护环（6）内壁设有安装块（18），安装块（18）连接有连接栓（4），连接栓（4）的另一端固定连接有螺纹杆（25），螺纹杆（25）和转动螺帽（22）螺纹连接在连接杆（17）开口端的活动槽（23）内。

6.根据权利要求5所述的一种隧道软岩大变形支护加固装置，其特征在于：所述的安装杆（19）通过螺栓（7）与固定板（15）连接。

7.根据权利要求1所述的一种隧道软岩大变形支护加固装置，其特征在于：所述的连接板（1）为槽钢架，宽度为25cm-35cm，所述的固定槽（3）内壁的底部均通过螺栓（7）固定连接有安装片（2）。

8.根据权利要求1所述的一种隧道软岩大变形支护加固装置，其特征在于：所述的支撑块（16）的顶部的角处开设有槽，槽内安装有安装头（21）。

9.根据权利要求（1）所述的一种隧道软岩大变形支护加固装置，其特征在于：所述的安装槽（13）通过螺栓（7）连接有连接头（20），所述的连接头（20）的底端与第一支撑杆（11）的上端连接。

10.根据权利要求1-9所述的任意一种隧道软岩大变形支护加固装置的加固方法，其特征在于：具体步骤为：

在隧道施工过程中需要对支护进行支撑加固时，先将支撑环（10）通过两侧的固定块（8）固定在第二支护环（9）上，再将第一支撑杆（11）和第二支撑杆（14）通过连接头（20）分别固定在安装槽（13）上，安装完成后分别将第一支撑杆（11）和第二支撑杆（14）通过安装头（21）固定在支撑块（16）上，与支撑环（10）形成一个三角形受力的支撑结构，将安装杆（19）分别固定连接在两个支撑块（16）下，同时通过安装片（2）将其固定在固定槽（3）的内部。