CN213392185U - 一种浅埋偏压小净距隧道用注浆支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浅埋偏压小净距隧道用注浆支护结构，属于注浆支护结构技术领域，解决现有技术中的支护结构中锚杆的位置固定，无法根据测量放样调整锚杆的位置，只能根据锚杆进行钻孔，容易造成注浆位置不佳，即钻孔位置会影响围岩形变的问题。本实用新型包括对隧道的左侧围岩、上侧围岩和右侧围岩分别进行支护的左支护架、上支护架和右支护架。本实用新型用于注浆支护。

Description

一种浅埋偏压小净距隧道用注浆支护结构

技术领域

一种浅埋偏压小净距隧道用注浆支护结构，用于注浆支护，属于注浆支护结构技术领域。

背景技术

浅埋隧道是指上部覆盖层不足隧道洞跨2倍的隧道或区段；浅埋段工程加强段的开挖施工，应根据地质条件、地表深陷对地面建筑物的影响及保障施工安全等因素选择开挖方法和支护方式。

偏压隧道是由于地形不对称或者地质岩层因素，造成隧道结构两面荷载不对称而形成。当隧道入口位于地形条件较差的不稳定山坡上，隧道顶部两侧土层厚度严重不一致时，是一种偏压现象。如果处理不当，隧道在严重情况下可能会破裂和坍塌。当隧道一侧压力过高时，隧道结构上的应力不均匀，局部应力集中和过度变形可能导致隧道结构的剪切破坏。

小净距隧道是指双洞的中夹岩柱宽度介于连拱隧道和双线隧道之间,一般小于1.5倍隧道开挖断面的宽度。

随着科学技术的发展，隧道的施工技术转向机械化施工。伴随盾构技术和掘进机的引入，掘进效率得到明显提高，并且适应不同地质条件下的隧道开挖，使我国的隧道建设进入了一个新的发展时期。

在浅埋偏压的情况下，小净距这一特点使得隧道在偏压浅埋作用下受到偏压荷载的作用，其施工力学行为变的更加复杂且不确定，故对浅埋偏压作用下小净距隧道进行施工时，其支护结构尤为重要。

通过研究表明，初期采用注浆支护结构对浅埋偏压小净距隧道进行防护尤为重要。

CN201821700037.5公开了一种用于偏压小净距隧道地表注浆加固支撑结构，包括两排支撑立柱，所述支撑立柱的底部设置有升降液压缸，所述升降液压缸的伸缩端固定安装在支撑立柱底端的固定座上，所述升降液压缸的底部固定安装在行走机构上，所述行走机构对支撑立柱进行迁移，本实用新型便于对隧道进行支撑端面进行支撑，结构强度更大，待隧道初期施工完成后在隧道中进行架设，架设完成后向注浆管和均布管中泵送浆液即可，可紧随隧道挖掘工作进行，注浆效率高，适合大面积作业，安全性更高，在进行施工一段结束后支护设备可进行高度调节，以及可在轨道上进行行走，便于下一区域的作业，更加高效。但存在如下技术问题：

一、锚杆的位置固定，无法根据测量放样调整锚杆的位置，只能根据锚杆进行钻孔，容易造成注浆位置不佳，即钻孔位置会影响围岩形变的问题；

二、无法对测量放样的钻孔位置进行定位，若不根据锚杆位置进行钻孔，即中空锚杆无法准确插入对应的钻孔。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种浅埋偏压小净距隧道用注浆支护结构，解决现有技术中的支护结构中锚杆的位置固定，无法根据测量放样调整锚杆的位置，只能根据锚杆进行钻孔，容易造成注浆位置不佳，即钻孔位置会影响围岩形变的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种浅埋偏压小净距隧道用注浆支护结构，包括对隧道的左侧围岩、上侧围岩和右侧围岩分别进行支护的左支护架、上支护架和右支护架；

所述上支护架包括驱动注浆支护结构行走的驱动机构，设置在驱动机构上的支撑板，设置在支撑板上、可升降的上液压机构，设置在上液压机构上、用于定位测量放样和安装中空锚杆的上支护板；

左支护架包括设置在支撑板上、可升降的左液压机构，设置在左液压机构上、可水平伸缩的左伸缩机构，设置在左伸缩机构上、用于定位测量放样和安装中空锚杆的左支护板；

右支护架包括设置在支撑板上、可升降的右液压机构，设置在右液压机构上、可水平伸缩的右伸缩机构，设置在右伸缩机构上、用于定位测量放样和安装中空锚杆的右支护板。

进一步，所述上支护板包括多根上支撑梁，和连接上支撑梁的上辅助梁，在上支撑梁上设置有多个用于定位测量放样和安装中空锚杆的上锚孔；

所述左支护板包括多根左支撑梁，和连接左支撑梁的左辅助梁，在左支撑梁上设置有多个用于定位测量放样和安装中空锚杆的左锚孔；

所述右支护板包括多根右支撑梁，和连接右支撑梁的右辅助梁，在右支撑梁上设置有多个用于定位测量放样和安装中空锚杆的右锚孔。

进一步，上锚孔、左锚孔和右锚孔内设置有夹持中空锚杆的夹持结构。

进一步，所述夹持结构为夹持弹片或夹持凸钮。

进一步，所述上支撑梁、左支撑梁和右支撑梁上分别设置有一容中空锚杆进出上锚孔、左锚孔和右锚孔的开口。

进一步，所述上支撑梁、左支撑梁和右支撑梁上的开口设置在沿行走方向的任意一侧，且上支撑梁、左支撑梁和右支撑梁上的开口需在同一侧。

进一步，所述驱动机构包括滑轮，控制滑动移动的控制机构。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

一、本实用新型通过设置左支护架、上支护架和右支护架，可同时对左侧、上侧和右侧的围岩进行支撑；当上支护板、左支护板和右支护板上未安装中空锚杆时，测量放样后，在左侧、上侧和右侧的围岩上标记钻孔位置后，可通过上液压机构、左液压机构、左伸缩机构、右液压机构和右伸缩机构伸长，使上支护板、左支护板和右支护板与围岩相接触，即可通过上支护板、左支护板和右支护板标记定位钻孔位置，并通过定位的点安装相应的中空锚杆，不仅可根据测量放样调整锚杆的位置，而且可使中间锚杆能插入对应的钻孔进行注浆来控制围岩形变；

二、本实用新型通过设置上锚孔、左锚孔和右锚孔的设置，就可实现钻孔位置定位安装中间锚杆的锚孔，便于中间锚杆能插入对应的钻孔进行注浆；

三、本实用新型通过上锚孔、左锚孔和右锚孔内的夹持机构将中空锚杆夹持紧，并送入钻孔中，可防止中空锚杆倾斜，并且也可保证中空锚杆进入钻孔的长度；

四、本实用新型中上支撑梁、左支撑梁和右支撑梁上开口的设置，是为了防止夹持机构将中空锚杆夹持过紧，上液压机构、左液压机构、左伸缩机构、右液压机构和右伸缩机构收缩时，中空锚杆不容易取离上锚孔、左锚孔和右锚孔时，可通过驱动机构行走，中空锚杆与围岩相配合时、具有沿驱动机构行走的相向方向的作用力，使中空锚杆脱离对应的上锚孔、左锚孔和右锚孔。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应该看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型展开后与围岩相配合的立体结构示意图；

图2为本实用新型的中上支护板的立体结构示意图；

图3为本实用新型中左支护板的立体结构示意图；

图4为本实用新型中右支护板的立体结构示意图；

图5为本实用新型未设置上支护板、左支护板和右支护板的立体结构示意图。

1-左支护架、2-上支护架、3-右支护架、4-驱动机构、5-支撑板、6-上液压机构、7-上支护板、8-左液压机构、9-左伸缩机构、10-左支护板、11-右液压机构、12-右伸缩机构、13-右支护板、14-上支撑梁、15-上辅助梁、16-上锚孔、17-左支撑梁、18-左辅助梁、19-左锚孔、20-右支撑梁、21-右辅助梁、22-右锚孔、23-夹持凸钮、24-开口、25-滑轮。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，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实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

如图1和图5所示，一种浅埋偏压小净距隧道用注浆支护结构，包括对隧道的左侧围岩、上侧围岩和右侧围岩分别进行支护的左支护架1、上支护架2和右支护架3。

所述上支护架2包括驱动注浆支护结构行走的驱动机构4，设置在驱动机构4上的支撑板5，设置在支撑板5上、可升降的上液压机构6，设置在上液压机构6上、用于定位测量放样和安装中空锚杆的上支护板7；定位钻孔位置时，先进行测量放样，并在上侧围岩上进行标记，标记后，驱动机构4驱动上支护板7移动到上侧围岩的对应位置，上液压机构6伸长后将上支护板7向上支撑，使上支护板7与上侧围岩相配合，对应上侧围岩标记处，对上支护板7进行标记，即实现了测量放样定位；定位后，上液压机构6收缩，驱动机构4驱动上支护板7移动或上支护板7和上侧围岩保持配合关系，再对上侧围岩进行钻孔，钻孔后，将中空锚杆安装在上支护板7的标记位置处，驱动机构4驱动上支护板7移动到上侧围岩的对应位置，并控制上液压机构6伸长，上液压机构6伸长后将上支护板7向上支撑、使其带动中空锚杆插入对应的钻孔中，再通过注浆管向中空锚杆中注入浆液。中空锚杆注浆后，通过其上的垫板、止浆塞等配件进行密封，密封后，使中空锚杆脱离上支护板7，脱离后，再对另一处围岩进行处理。当然，中空锚杆也可脱离上支护板7后再进行密封。

左支护架1包括设置在支撑板5上、可升降的左液压机构8，设置在左液压机构8上、可水平伸缩的左伸缩机构9，设置在左伸缩机构9上、用于定位测量放样和安装中空锚杆的左支护板10；定位钻孔位置时，先进行测量放样，并在上侧围岩上进行标记，标记后，驱动机构4驱动左支护板10移动到左侧围岩的对应位置，左液压机构8伸长后将左支护板10向左支撑，同时控制左伸缩机构9伸长后将左支护板10向上支撑，使左支护板10与左侧围岩相配合，对应左侧围岩标记处，对左支护板10进行标记，即实现了测量放样定位；定位后，左液压机构8和左伸缩机构9收缩，驱动机构4驱动左支护板10移动或左支护板10和左侧围岩保持配合关系，再对左侧围岩进行钻孔，钻孔后，将中空锚杆安装在左支护板10的标记位置处，驱动机构4驱动左支护板10移动到左侧围岩的对应位置，并控制左液压机构8和左伸缩机构9伸长，左液压机构8和左伸缩机构9伸长后将左支护板10向上和向左支撑、使其带动中空锚杆插入对应的钻孔中，再通过注浆管向中空锚杆中注入浆液。中空锚杆注浆后，通过其上的垫板、止浆塞等配件进行密封，密封后，使中空锚杆脱离左支护板10，脱离后，再对另一处围岩进行处理。当然，中空锚杆也可脱离左支护板10后再进行密封。

右支护架3包括设置在支撑板5上、可升降的右液压机构11，设置在右液压机构11上、可水平伸缩的右伸缩机构12，设置在右伸缩机构12上、用于定位测量放样和安装中空锚杆的右支护板13。定位钻孔位置时，先进行测量放样，并在上侧围岩上进行标记，标记后，驱动机构4驱动右支护板13移动到右侧围岩的对应位置，右液压机构11伸长后将右支护板13向右支撑，同时控制右伸缩机构12伸长后将右支护板13向上支撑，使右支护板13与右侧围岩相配合，对应右侧围岩标记处，对右支护板13进行标记，即实现了测量放样定位；定位后，右液压机构11和右伸缩机构12收缩，驱动机构4驱动右支护板13移动或右支护板13和左侧围岩保持配合关系，再对右侧围岩进行钻孔，钻孔后，将中空锚杆安装在右支护板13的标记位置处，驱动机构4驱动右支护板13移动到右侧围岩的对应位置，并控制右液压机构11和右伸缩机构12伸长，右液压机构11和右伸缩机构12伸长后将右支护板13向上和向右支撑、使其带动中空锚杆插入对应的钻孔中，再通过注浆管向中空锚杆中注入浆液。中空锚杆注浆后，通过其上的垫板、止浆塞等配件进行密封，密封后，使中空锚杆脱离右支护板13，脱离后，再对另一处围岩进行处理。当然，中空锚杆也可脱离右支护板13后再进行密封。

上述所述的上液压机构6、左液压机构8、左伸缩机构9、右液压机构11和右伸缩机构12为现有的液压伸缩机构。

如图2所示，所述上支护板7包括多根上支撑梁14，和连接上支撑梁14的上辅助梁15，在上支撑梁14上设置有多个用于定位测量放样和安装中空锚杆的上锚孔16；上支撑梁14的间距、上锚孔16的个数和间距根据实际需求进行设计。

如图3所示，所述左支护板10包括多根左支撑梁17，和连接左支撑梁17的左辅助梁18，在左支撑梁17上设置有多个用于定位测量放样和安装中空锚杆的左锚孔19；左支撑梁17的间距、左锚孔19的个数和间距根据实际需求进行设计。

如图4所示，所述右支护板13包括多根右支撑梁20，和连接右支撑梁20的右辅助梁21，在右支撑梁20上设置有多个用于定位测量放样和安装中空锚杆的右锚孔22。

对于上述所述的定位标记，即通过标记对应的上锚孔16、左锚孔19和右锚孔22进行定位。上述所述的保持配合关系再进行钻孔，是指钻头通过穿过标记的上锚孔16、左锚孔19和右锚孔22对上侧围岩、左侧围岩和右侧围岩进行钻孔。

上支护板7、左支护板10和右支护板13还可包括支撑上支撑梁14、左支撑梁17和右支撑梁20的其它支撑结构，但是，不能影响后续的开口。

上锚孔16、左锚孔19和右锚孔22内设置有夹持中空锚杆的夹持结构。所述夹持结构为夹持弹片或夹持凸钮23，夹持弹片和夹持凸钮23都有弹性复位功能。所述上支撑梁14、左支撑梁17和右支撑梁20上分别设置有一容中空锚杆进出上锚孔16、左锚孔19和右锚孔22的开口24。

所述上支撑梁14、左支撑梁17和右支撑梁20上的开口24设置在沿行走方向的任意一侧，且上支撑梁14、左支撑梁17和右支撑梁20上的开口24需在同一侧。所述驱动机构4包括滑轮，控制滑动移动的控制机构。此处所述的控制机构可为一个控制多个滑轮的机构，也可为一个控制机构控制一个滑轮的机构，不管是一个控制多个，还是一个控制一个，对应的控制机构都为现有的控制机构。

实施例

在实践过程中，定位钻孔位置时，先进行测量放样，并在上侧围岩、左侧围岩和右侧围岩上进行标记，标记后，驱动机构4驱动上支护板7移动到上侧围岩的位置、左支护板10移动到左侧围岩的位置、右支护板13移动到右侧围岩的位置，上液压机构6先伸长后将上支护板7向上支撑、使上支护板7与上侧围岩相配合，再使左液压机构8伸长后将左支护板10向左支撑、同时控制左伸缩机构9伸长后将左支护板10向上支撑、使左支护板10与左侧围岩相配合，右液压机构11伸长后将右支护板13向右支撑、同时控制右伸缩机构12伸长后将右支护板13向上支撑、使右支护板13与右侧围岩相配合；配合后，对应上侧围岩标记处、对上支护板7进行标记，对应左侧围岩标记处、对左支护板10进行标记，对应右侧围岩标记处、对右支护板13进行标记，定位后，先左液压机构8和左伸缩机构9收缩、右液压机构11和右伸缩机构12收缩，再上液压机构6收缩，驱动机构4驱动上支护板7、左支护板10和右支护板13移动，移动后，再对上侧围岩、左侧围岩和右侧围岩标记处进行钻孔，钻孔后，将中空锚杆安装在上支护板、左支护板10和右支护板13的标记后的上锚孔16、左锚孔19和右锚孔22上，安装后，驱动机构4驱动上支护板7移动到上侧围岩的对应位置、左支护板10移动到左侧围岩的对应位置、右支护板13移动到右侧围岩的对应位置，上液压机构6先伸长后将上支护板7向上支撑，再使左液压机构8伸长后将左支护板10向左支撑、同时控制左伸缩机构9伸长后将左支护板10向上支撑，右液压机构11伸长后将右支护板13向右支撑、同时控制右伸缩机构12伸长后将右支护板13向上支撑，使中空锚杆插入对应的钻孔中，再通过注浆管向中空锚杆中注入浆液。中空锚杆注浆后，通过其上的垫板等配件进行密封，密封后，驱动机构4向开口一侧的反方向前进，即可通过开口将中空锚杆取离上锚孔16、左锚孔19和右锚孔22，中空锚杆取离后，将上液压机构6、左液压机构8、左伸缩机构9、右液压机构11和右伸缩机构12进行收缩(根据可操作的顺序进行收缩)，即可再次移动对另一处围岩进行处理。

Claims (7)

1.一种浅埋偏压小净距隧道用注浆支护结构，其特征在于：包括对隧道的左侧围岩、上侧围岩和右侧围岩分别进行支护的左支护架(1)、上支护架(2)和右支护架(3)；

所述上支护架(2)包括驱动注浆支护结构行走的驱动机构(4)，设置在驱动机构(4)上的支撑板(5)，设置在支撑板(5)上、可升降的上液压机构(6)，设置在上液压机构(6)上、用于定位测量放样和安装中空锚杆的上支护板(7)；

左支护架(1)包括设置在支撑板(5)上、可升降的左液压机构(8)，设置在左液压机构(8)上、可水平伸缩的左伸缩机构(9)，设置在左伸缩机构(9)上、用于定位测量放样和安装中空锚杆的左支护板(10)；

右支护架(3)包括设置在支撑板(5)上、可升降的右液压机构(11)，设置在右液压机构(11)上、可水平伸缩的右伸缩机构(12)，设置在右伸缩机构(12)上、用于定位测量放样和安装中空锚杆的右支护板(13)。

2.根据权利要求1所述的一种浅埋偏压小净距隧道用注浆支护结构，其特征在于：

所述上支护板(7)包括多根上支撑梁(14)，和连接上支撑梁(14)的上辅助梁(15)，在上支撑梁(14)上设置有多个用于定位测量放样和安装中空锚杆的上锚孔(16)；

所述左支护板(10)包括多根左支撑梁(17)，和连接左支撑梁(17)的左辅助梁(18)，在左支撑梁(17)上设置有多个用于定位测量放样和安装中空锚杆的左锚孔(19)；

所述右支护板(13)包括多根右支撑梁(20)，和连接右支撑梁(20)的右辅助梁(21)，在右支撑梁(20)上设置有多个用于定位测量放样和安装中空锚杆的右锚孔(22)。

3.根据权利要求2所述的一种浅埋偏压小净距隧道用注浆支护结构，其特征在于：上锚孔(16)、左锚孔(19)和右锚孔(22)内设置有夹持中空锚杆的夹持结构。

4.根据权利要求3所述的一种浅埋偏压小净距隧道用注浆支护结构，其特征在于：所述夹持结构为夹持弹片或夹持凸钮(23)。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的一种浅埋偏压小净距隧道用注浆支护结构，其特征在于：所述上支撑梁(14)、左支撑梁(17)和右支撑梁(20)上分别设置有一容中空锚杆进出上锚孔(16)、左锚孔(19)和右锚孔(22)的开口(24)。

6.根据权利要求5所述的一种浅埋偏压小净距隧道用注浆支护结构，其特征在于：所述上支撑梁(14)、左支撑梁(17)和右支撑梁(20)上的开口(24)设置在沿行走方向的任意一侧，且上支撑梁(14)、左支撑梁(17)和右支撑梁(20)上的开口(24)需在同一侧。

7.根据权利要求1所述的一种浅埋偏压小净距隧道用注浆支护结构，其特征在于：所述驱动机构(4)包括滑轮，控制滑动移动的控制机构。

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