CN215860237U - 多级让压隧道支护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多级让压隧道支护装置，属于隧道工程技术领域，该装置连接于环形钢架接头处，与钢架及喷射混凝土共同组成隧道支护结构，包括顶板、底板、上套管、下套管、承载力调节机构和多级让压可缩结构，通过设置相互滑动插接的上套管和下套管，承载力调节机构对多级让压可缩结构的挤压，调节承载力调节机构的承载力范围，多级让压可缩结构受载后产生多级缩进并实现多级让压和多级恒阻。本实用新型提供的多级让压隧道支护装置，适用于大变形隧道，解决钢架因承受荷载过大发生破坏，从而降低支护承载能力的技术问题，在实现让压可缩支护的同时，具有实现支护阻力可调节、多级让压和多级恒阻的功能，有效控制让压时机和让压量的技术效果。

Description

多级让压隧道支护装置

技术领域

本实用新型属于隧道工程技术领域，更具体地说，是适用于大变形隧道，且与支护钢架环形连接使用的一种多级让压隧道支护装置。

背景技术

随着我国铁路及公路建设的持续快速发展，挤压性围岩大变形隧道工程不断涌现。挤压性围岩是隧道工程建设中的一种典型不良地质，是指在高地应力条件下，隧道周边一定范围内易产生显著塑性变形或流变的岩体，具有高地应力、低强度、强流变的显著特征。挤压性围岩隧道施工中，极易产生大变形现象，具有变形量大、变形速率高、持续时间长的显著变形特征，如施工控制不良，极易出现变形侵限、塌方，甚至二次衬砌破坏失稳现象，使施工变形控制十分困难，施工风险极高。同时由于挤压性围岩的显著流变特性，也为后期运营带来巨大安全隐患。

为解决隧道围岩大变形问题，当前常用的方法是采用刚性支护，即一味的增加喷射混凝土厚度、增大钢拱架和锚杆的刚度，虽然抑制了围岩的变形，但是承载力变大，应力集中显著，围岩内部能量无法释放，也不够经济有效，所以这种方法未能有效解决大变形控制问题。为应对挤压大变形问题，支护方式也从“强支硬抗”的刚性支护向分层支护转变，即分两层或者多层喷射混凝土，根据围岩变形情况分期施工，从而达到柔性支护的目的。采用分层支护时，通过柔性支护协调变形，释放围岩应力，减小支护应力，达到控制大变形的作用，但分层支护刚度及时机很难把握。如第一层支护刚度过小会导致变形太大或支护破坏，第一层支护刚度过大会导致围岩应力释放受阻，第二层支护不及时会导致发生变形侵限或塌方事故。

随着对挤压大变形问题的研究，基于围岩能量吸收、能量耗散的理念，以及充分发挥围岩自承能力的要求，一种让压支护的形式逐渐被应用。让压支护是指在一定的支护抗力下，支护结构尺寸具有可变性以释放围岩应力，控制围岩塑性区范围，并且能够在完成让压过程后进行强支护，是一种比较合理的支护方式。钢架是支撑围岩的最为有效的手段，广泛应用在大变形隧道中，一般钢架采用刚性连接，在大变形发生后会随着变形的持续增大而发生扭曲甚至剪切破坏，极大的降低了初期支护的承载能力。针对钢架的这一问题，国内外也进行了可伸缩钢架的研制，如采用U形钢架和可缩接头，虽然有一定的可伸缩量，但是不能有效的控制伸缩量的范围、也不能控制钢架的极限承载能力对钢架进行有效的保护。根据以上问题，需要一种新式多级让压隧道支护装置，通过内置的让压结构实现既控制围岩变形又释放围岩应力的目的，根据设计阶段预测确定让压量和可控的恒阻荷载，并在让压过程结束后恢复刚性承载。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多级让压隧道支护装置，旨在实现支护可伸缩、支护阻力可调节、多级让压和多级恒阻，有效控制让压时机和让压量的技术效果。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种多级让压隧道支护装置，置于环形钢架接头处，包括：

顶板，上端用于可拆卸连接上部钢架；

底板，下端用于可拆卸连接下部钢架；

上套管，上端固定连接在所述顶板下端、下端开口，围岩荷载通过所述顶板传递至所述上套管上；

下套管，下端固定连接在所述底板上端、上端开口，所述上套管与所述下套管相互滑动插接；

承载力调节机构，固设于所述上套管内部，适于承载围岩荷载且承载力范围可调节；以及

多级让压可缩结构，固设于所述下套管内部，所述承载力调节机构适于挤压所述多级让压可缩结构，所述多级让压可缩结构受载后产生多级缩进并实现多级让压和多级恒阻。

在一种可能的实现方式中，所述承载力调节机构包括：

调节卡盘，呈圆盘型，在所述调节卡盘的底端沿径向滑动设有多个卡爪，多个所述卡爪围成环形且环形面积可调节；以及

多个压柱，分别一一对应固设于多个所述卡爪底端，多个所述压柱均竖向设置且相互之间间距借助所述卡爪调节，多个所述压柱均适于挤压所述多级让压可缩结构，所述多级让压可缩结构受载后逐渐发生缩进变形，所述压柱与所述多级让压可缩结构之间距离借助所述调节卡盘调节。

在一种可能的实现方式中，所述承载力调节机构还包括：

多个压头，分别一一对应可拆卸设于多个所述压柱下端，多个所述压头适于挤压所述多级让压可缩结构，所述压头与所述多级让压可缩结构之间距离借助所述调节卡盘调节。

在一种可能的实现方式中，所述承载力调节机构还包括：

紧固套箍，适于围抱锁紧多个所述压柱，多个所述压柱挤压所述多级让压可缩结构后借助所述紧固套箍抗弯和抗剪，所述紧固套箍在所述压柱上的锁紧位置可调节。

在一种可能的实现方式中，所述调节卡盘包括：

卡盘底板，用于固定连接在所述上套管内侧顶部；

卡盘体，置于所述卡盘底板底端，呈圆盘型，多个所述卡爪均沿所述卡盘体径向滑动连接在所述卡盘体底端；以及

多个锁紧件，均设于所述卡盘体上，均适于锁紧多个所述卡爪的滑动位置。

在一种可能的实现方式中，在所述卡盘体底端沿其径向均布有多个卡爪槽，所述卡爪滑动连接在所述卡爪槽内，所述锁紧件穿设在所述卡盘体上且适于锁紧所述卡爪。

在一种可能的实现方式中，所述压头与所述压柱下端为螺栓连接，所述压头包括呈倒锥形的下部和呈圆柱形的上部，上部上端设有螺纹孔，以适于连接所述压柱，下部倒锥形的斜边适于挤压所述多级让压可缩结构。

在一种可能的实现方式中，所述多级让压可缩结构包括：

多个筒体，多个所述筒体相互固定连接且并列设置，多个所述筒体围成矩形或环形，且下端均固定连接在所述下套管内侧底部，多个所述筒体上端均开口，多个所述筒体均适于承受所述承载力调节机构的荷载并可缩进变形；多个所述筒体的壁厚均沿其轴向至少连续有两段不同，不同壁厚以抵抗所述承载力调节机构的荷载并实现多级缩进让压和多级恒阻；以及

连接件，适于固定连接多个所述筒体，使多个所述筒体形成一整体结构。

在一种可能的实现方式中，所述多级让压可缩结构包括：

圆筒体，下端固定在所述下套管内侧底部、上端开口，所述圆筒体适于承受所述承载力调节机构的荷载并可缩进变形，所述圆筒体的壁厚沿其轴向至少连续有两段不同，不同壁厚以抵抗所述承载力调节机构的荷载并实现多级缩进让压和多级恒阻；以及

支板，置于所述圆筒体内部，适于支撑所述圆筒体并防止发生不均匀变形，所述支板将所述圆筒体内部分隔为多个腔室。

在一种可能的实现方式中，所述压头下部倒锥形的斜边与水平面之间夹角为45°或60°或75°。

本实用新型提供的多级让压隧道支护装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型多级让压隧道支护装置设置在两钢架接头处，将顶板和底板分别连接在两钢架上，通过设置相互滑动插接的上套管和下套管，围岩荷载作用于上套管上，通过承载力调节机构对多级让压可缩结构的挤压，调节承载力调节机构的承载力范围，使多级让压可缩结构受载后产生多级缩进并实现多级让压和多级恒阻，解决了挤压大变形隧道钢架因承受荷载过大发生破坏，降低支护承载能力的技术问题，在实现让压支护的同时，具有实现支护可伸缩、支护阻力可调节、多级让压和多级恒阻的功能，有效控制让压时机和让压量的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的多级让压隧道支护装置的结构示意图；

图2为图1中的A-A处截面图；

图3为本实用新型实施例提供的多级让压隧道支护装置的承载力调节机构结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的多级让压隧道支护装置的调节卡盘仰视结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的多级让压隧道支护装置的压柱结构示意图；

图6为本实用新型另一实施例提供的多级让压隧道支护装置的压柱结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的多级让压隧道支护装置的压头结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的多级让压隧道支护装置的紧固套箍结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的多级让压隧道支护装置的多级让压可缩结构的结构示意图；

图10为图9的俯视结构示意图；

图11为本实用新型另一实施例提供的多级让压隧道支护装置的多级让压可缩结构的结构示意图；

图12为本实用新型实施例提供的多级让压隧道支护装置的上套管和下套管连接结构示意图；

图13为本实用新型实施例提供的多级让压隧道支护装置与钢架连接状态示意图；

图14为本实用新型实施例提供的多级让压隧道支护装置与钢架连接后的整体状态示意图。

附图标记说明：

1、钢架；2、上套管；3、下套管；4、承载力调节机构；41、调节卡盘；411、卡盘底板；412、卡盘体；413、穿孔；42、压柱；43、卡爪；44、压头；45、紧固套箍；46、卡爪槽；5、多级让压可缩结构；51、筒体；52、连接件；53、圆筒体；54、支板；6、顶板；7、底板。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1至图14，现对本实用新型提供的多级让压隧道支护装置进行说明。所述多级让压隧道支护装置，置于环形钢架1接头处，与钢架1及喷射混凝土共同组成隧道支护结构，包括顶板6、底板7、上套管2、下套管3、承载力调节机构4和多级让压可缩结构5，顶板6的上端用于可拆卸连接上部钢架1；底板7的下端用于可拆卸连接下部钢架1；上套管2的上端固定连接在顶板6下端、下端开口，围岩荷载通过顶板6传递至上套管2上；下套管3的下端固定连接在底板7上端、上端开口，上套管2与下套管3相互滑动插接；承载力调节机构4固设于上套管2内部，适于承载围岩荷载且承载力范围可调节；多级让压可缩结构5固设于下套管3内部，承载力调节机构4适于挤压多级让压可缩结构5，多级让压可缩结构5受载后产生多级缩进并实现多级让压和多级恒阻。

本实用新型提供的多级让压隧道支护装置，与现有技术相比，本实用新型多级让压隧道支护装置设置在两钢架1接头处，将顶板6和底板7分别连接在两钢架1上，通过设置相互滑动插接的上套管2和下套管3，围岩荷载作用于上套管2上，通过承载力调节机构4对多级让压可缩结构5的挤压，调节承载力调节机构4的承载力范围，使多级让压可缩结构5受载后产生多级缩进并实现多级让压和多级恒阻，解决了挤压大变形隧道钢架1因承受荷载过大发生破坏，从而降低支护承载能力的技术问题，在实现让压可缩支护的同时，具有实现支护阻力可调节、多级让压和多级恒阻的功能，有效控制让压时机和让压量的技术效果。

顶板6和底板7均为方形或圆形，均为金属材料制成，均通过多个螺栓与两组或两段钢架1连接，方便组装和拆卸。上套管2与顶板6之间、下套管3与底板7之间均为焊接固定连接。上套管2上具有外凸部分，外凸部分嵌套在下套管3内，以保证让压轨迹并且防止压弯失稳，在喷射混凝土时，下套管3部分正常喷射混凝土，在让压结束后，上套管2基本嵌套进下套管3中，但会有未喷射混凝土的缝隙，此时可进行补喷。该实用新型安装在拱脚、拱腰位置，整体示意图如图所示。

由于钢架1支护形式呈拱形，则本实用新型设置在钢架1上，与钢架1组合形成一个整体的多级让压隧道支护装置，再与喷射混凝土共同组成隧道支护结构。围岩变形后通过调节承载力调节机构4的承载力范围，使承载力作用于多级让压可缩结构5上，实现多级让压和多级恒阻，同时多级让压可缩结构5的缩进变形程度发生变化。下套管3的外径大于上套管2的外径，上套管2插接在下套管3内部，下套管3避免了喷射混凝土对其内部结构的影响，保护了内部结构，混凝土不会进入，且上套管2和下套管3均具备一定的抗弯和抗剪能力。该实用新型结构简单、拆装方便、承载力可调，既能提供承载力控制变形，又能通过多级恒阻释放变形，从而减少支护结构应力集中，保证隧道结构稳定，适用于挤压性围岩大变形隧道支护。

本实用新型在具体应用中，可能不是呈竖直状态设置，或呈倾斜状态设置，则也不会影响本实用新型的让压支护效果。多级让压可缩结构5为金属材料或高分子材料加工而成。上套管2和下套管3的沿水平方向上的截面呈圆形或多边形，其具体的形状在本实施例中不作限制，均为金属材料或高分子材料制成。

在一些实施例中，请参阅图1至图14，承载力调节机构4包括调节卡盘41、和多个压柱42；调节卡盘41呈圆盘型，在调节卡盘41的底端沿径向滑动设有多个卡爪43，多个卡爪43围成环形且环形面积可调节；多个压柱42分别一一对应固设于多个卡爪43底端，多个压柱42均竖向设置且相互之间间距借助卡爪43调节，多个压柱42均适于挤压多级让压可缩结构5，多级让压可缩结构5受载后逐渐发生缩进变形，压柱42与多级让压可缩结构5之间距离借助调节卡盘41调节。通过调节卡爪43的位置，即调节了压柱42的位置，调节好以后，四个卡爪43围成的范围得到调节，进而对多级让压可缩结构5的作用力或承载力得到调节，调节卡盘41有金属材料制成。本实施例中的调节卡盘41类似于现有技术中的机床上使用的四爪卡盘的形式，其卡爪43的位置调节也类似。

压柱42为四根，均布设置，围成矩形或圆形，承载力调节机构4由金属材料(如低碳钢)加工而成。压柱42为圆柱体，直径为3cm，长度为30cm，或为圆台形式，压柱42挤压多级让压可缩结构5后，多级让压可缩结构5产生径缩变形，进而产生让压恒阻力。压柱42可为圆柱体型或为倒圆台型，如图所示，上下端均通过螺栓连接。

在一些实施例中，请参阅图1至图14，承载力调节机构4还包括多个压头44，多个压头44分别一一对应可拆卸设于多个压柱42下端，多个压头44适于挤压多级让压可缩结构5，压头44与多级让压可缩结构5之间距离借助调节卡盘41调节。压头44先与多级让压可缩结构5接触，则压柱42不与多级让压可缩结构5接触，压头44的外径大于压柱42外径，压柱42可承受很大弯矩，离压头44越远的压柱42位置，压柱42弯矩越大，故自身需要较大的强度，故以此为目的设计压柱42的形状和尺寸，压柱42与卡爪43连接处的尺寸较大，保证连接稳定性。

具体的，压头44的材料为金属或高分子材料加工而成。

在一些实施例中，请参阅图1至图14，承载力调节机构4还包括紧固套箍45，紧固套箍45适于围抱锁紧多个压柱42，多个压柱42挤压多级让压可缩结构5后借助紧固套箍45抗弯和抗剪，紧固套箍45在压柱42上的锁紧位置可调节。

紧固套箍45可以将四根压柱42同时围抱、夹紧，其沿压柱42轴向或高度方向上的位置可调节，即可锁紧在不同高度，以防止压柱42在受力过程中发生变形，起到了紧固、抗弯和抗剪的作用。

紧固套箍45由两个半套箍组成，通过两排螺栓连接，紧固套箍45的夹紧范围通过螺栓调节，当调节好多个压柱42的间距以后，再安装紧固套箍45，用以协助压柱42抵抗让压过程中产生的弯矩，紧固套箍45采用高强度金属材料制成。

在一些实施例中，请参阅图1至图14，调节卡盘41包括卡盘底板411、卡盘体412和多个锁紧件；卡盘底板411用于固定连接在上套管2内侧顶部；卡盘体412置于卡盘底板411底端，呈圆盘型，多个卡爪43均沿卡盘体412径向滑动连接在卡盘体412底端；多个锁紧件均设于卡盘体412上，均适于锁紧多个卡爪43的滑动位置。卡盘体412的侧部设有穿孔413，锁紧件穿在穿孔413内，穿孔413内端贯通卡爪43，进而通过锁紧件的旋拧可制动卡爪43，其中锁紧件在附图中未示出。

通过调节卡爪43的位置，即调节了压柱42的下压位置，即压头44对多级让压可缩结构5的挤压位置也得到调整，从而调节了多级让压可缩结构5或筒体51的径缩距离，进而改变让压恒阻力。

在一些实施例中，请参阅图1至图14，在卡盘体412底端沿其径向均布有多个卡爪槽46，卡爪43滑动连接在卡爪槽46内，锁紧件穿设在卡盘体412上且适于锁紧卡爪43。在图中有六个卡爪槽46，当多级让压可缩结构5使用四个筒体51时，此时选用四个卡爪43，卡爪43、压柱42和筒体51的数量对应一致。四个卡爪43围成的范围或区域大小可调节，进而可调节围岩承载力范围。承载力范围也可理解为多级让压可缩结构5对围岩荷载的让压程度。

在另一实施例中，卡爪槽46内也可以设置可转动的丝杠(在图中未示出)，卡爪43螺纹连接在丝杠上，通过旋拧丝杠，带动卡爪43移动(可将卡爪43看成是丝杠母)，就可以调节卡爪43的位置，此时可不用锁紧件。

在一些实施例中，请参阅图1至图14，压头44与压柱42下端为螺栓连接，压头44包括呈倒锥形的下部和呈圆柱形的上部，上部上端设有螺纹孔，以适于连接压柱42，下部倒锥形的斜边适于挤压多级让压可缩结构5。压头44只与筒体51接触，压头44下部的斜面倾角和上部圆柱形对筒体51的让压有较大的影响，倾角可选用上述几种，上部圆柱形的高度为3-5cm，压头44的材料可选用高强度金属材料。

在一些实施例中，请参阅图1至图14，多级让压可缩结构5包括多个筒体51和连接件52；多个筒体51相互固定连接且并列设置，多个筒体51围成矩形或环形，且下端均固定连接在下套管3内侧底部，多个筒体51上端均开口，多个筒体51均适于承受承载力调节机构4的荷载并可缩进变形；多个筒体51的壁厚均沿其轴向至少连续有两段不同，不同壁厚以抵抗承载力调节机构4的荷载并实现多级缩进让压和多级恒阻；连接件52适于固定连接多个筒体51，使多个筒体51形成一整体结构。

具体的，筒体51的数量为四个，相互并列设置且围成矩形或圆形，同时受载，为金属或高分子材料制成，或筒体51为无缝钢管，连接件52将四根无缝钢管固定在一起，成为一个整体，连接件52的形式在本实施例中不作限制，如图中的连接件52样式呈十字型，无缝钢管的壁厚分为两段或多段，其下端通过螺栓与下套管3连接。通过多段不同壁厚，压柱42或压头44在下压过程中筒体51产生多级让压，实现多级恒阻，通过调节承载力调节机构4，可调节筒体51的变形程度和让压量。

筒体51的直径为3-4cm，两段壁厚的范围为2-4mm，进而产生不同级别的恒阻力，在开始让压后，四根筒体51分别受四个压头44的压力产生塑性变形。

在一些实施例中，请参阅图1至图14，多级让压可缩结构5包括圆筒体53和支板54；圆筒体53的下端固定在下套管3内侧底部、上端开口，圆筒体53适于承受承载力调节机构4的荷载并可缩进变形，圆筒体53的壁厚沿其轴向至少连续有两段不同，不同壁厚以抵抗承载力调节机构4的荷载并实现多级缩进让压和多级恒阻；支板54置于圆筒体53内部，适于支撑圆筒体53并防止发生不均匀变形，支板54将圆筒体53内部分隔为多个腔室。支板54截面呈十字形，将圆筒体53内部分隔为四个腔室，四个腔室对应四个压柱42或四个压头44。将圆筒体53的圆形边分成四等分，四个压头44对应挤压圆筒体53的每一等分的圆形边，四个压头44同时挤压，四个圆形边同时被挤压变形，且向圆筒体53内部缩进，再继续挤压，通过圆筒体53的不同壁厚，实现对压头44的分级让压和分级恒阻。圆筒体53的直径为7cm，两段壁厚的范围为2-4mm，支板54与圆筒体53内壁连接，起支撑作用，无论采用哪种形式，筒体51和圆筒体53长度可选30-40cm，即让压量为30-40cm。压头44的中心位于筒体51或圆筒体53的中心偏向外部的位置，两者中心不在同一条直线上，为偏心设置。

筒体51和圆筒体53，从上至下的壁厚至少分为两段，即位于上部的壁厚小于位于下部的壁厚，呈现出一种逐渐递增的趋势，这样能实现对压头44的多级让压和多级恒阻。

随着围岩变形量逐渐增大到一定值，多级让压可缩结构5的抗收缩恒阻力也增大到另一恒阻值，结构稳定可靠，成本低，可有效控制让压时机和让压量，其都是通过自身设置的两段或以上的不同壁厚而实现的。

在本实施例中，实例出了两种多级让压可缩结构5，都可以应用，四根压柱42配套使用四根筒体51或圆筒体53的四个腔室，压头44挤压四个腔室的圆弧边。

在一些实施例中，请参阅图1至图14，压头44下部倒锥形的斜边与水平面之间夹角为45°或60°或75°。通过使用不同倾角的压头44，可改变对筒体51的挤压程度，以调节让压程度和恒阻力，倾角大则阻力大，让压量小；反之阻力小，让压量大。

本实用新型的有益效果有：

1、适用范围广，可根据工程要求、隧道围岩变形情况，通过调节卡盘41来调节让压荷载，进而适应各种情况的围岩变形，操作方便，适用性强。

2、经济实用，只需要调节调节卡盘41来适应让压需要，而不需要更换让压构件，充分利用了钢材力学性能，材料常见，加工方便，减少了强支护的结构更换，降低了成本。

3、实现了多级让压，相较于仅有单一恒阻值的恒阻让压结构，避免了由于恒阻值设置不当而支护效果不佳的现象，避免了荷载突然增大造成的结构失稳，并在保证让压量和让压可监测的情况下尽可能多的释放围岩应力。

4、安全耐用，稳定性强。该让压结构接头连接牢固，在保证让压量的同时，保证了一定的支护阻力，且下套管3起到了保护作用，也能抵抗一定的冲击力，具备一定的抗弯抗剪能力，让压过程结束后，整体变为双层套管，支护力更强。

5、该实用新型制作简单，装置组装方便，适用于隧道钢架1连接，能有效降低支护结构应力。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.多级让压隧道支护装置，其特征在于，置于环形钢架接头处，包括：

顶板，上端用于可拆卸连接上部钢架；

底板，下端用于可拆卸连接下部钢架；

上套管，上端固定连接在所述顶板下端、下端开口，围岩荷载通过所述顶板传递至所述上套管上；

下套管，下端固定连接在所述底板上端、上端开口，所述上套管与所述下套管相互滑动插接；

承载力调节机构，固设于所述上套管内部，适于承载围岩荷载且承载力范围可调节；以及

多级让压可缩结构，固设于所述下套管内部，所述承载力调节机构适于挤压所述多级让压可缩结构，所述多级让压可缩结构受载后产生多级缩进并实现多级让压和多级恒阻。

2.如权利要求1所述的多级让压隧道支护装置，其特征在于，所述承载力调节机构包括：

调节卡盘，呈圆盘型，在所述调节卡盘的底端沿径向滑动设有多个卡爪，多个所述卡爪围成环形且环形面积可调节；以及

多个压柱，分别一一对应固设于多个所述卡爪底端，多个所述压柱均竖向设置且相互之间间距借助所述卡爪调节，多个所述压柱均适于挤压所述多级让压可缩结构，所述多级让压可缩结构受载后逐渐发生缩进变形，所述压柱与所述多级让压可缩结构之间距离借助所述调节卡盘调节。

3.如权利要求2所述的多级让压隧道支护装置，其特征在于，所述承载力调节机构还包括：

多个压头，分别一一对应可拆卸设于多个所述压柱下端，多个所述压头适于挤压所述多级让压可缩结构，所述压头与所述多级让压可缩结构之间距离借助所述调节卡盘调节。

4.如权利要求2所述的多级让压隧道支护装置，其特征在于，所述承载力调节机构还包括：

紧固套箍，适于围抱锁紧多个所述压柱，多个所述压柱挤压所述多级让压可缩结构后借助所述紧固套箍抗弯和抗剪，所述紧固套箍在所述压柱上的锁紧位置可调节。

5.如权利要求2所述的多级让压隧道支护装置，其特征在于，所述调节卡盘包括：

卡盘底板，用于固定连接在所述上套管内侧顶部；

卡盘体，置于所述卡盘底板底端，呈圆盘型，多个所述卡爪均沿所述卡盘体径向滑动连接在所述卡盘体底端；以及

多个锁紧件，均设于所述卡盘体上，均适于锁紧多个所述卡爪的滑动位置。

6.如权利要求5所述的多级让压隧道支护装置，其特征在于，在所述卡盘体底端沿其径向均布有多个卡爪槽，所述卡爪滑动连接在所述卡爪槽内，所述锁紧件穿设在所述卡盘体上且适于锁紧所述卡爪。

7.如权利要求3所述的多级让压隧道支护装置，其特征在于，所述压头与所述压柱下端为螺栓连接，所述压头包括呈倒锥形的下部和呈圆柱形的上部，上部上端设有螺纹孔，以适于连接所述压柱，下部倒锥形的斜边适于挤压所述多级让压可缩结构。

8.如权利要求1所述的多级让压隧道支护装置，其特征在于，所述多级让压可缩结构包括：

多个筒体，多个所述筒体相互固定连接且并列设置，多个所述筒体围成矩形或环形，且下端均固定连接在所述下套管内侧底部，多个所述筒体上端均开口，多个所述筒体均适于承受所述承载力调节机构的荷载并可缩进变形；多个所述筒体的壁厚均沿其轴向至少连续有两段不同，不同壁厚以抵抗所述承载力调节机构的荷载并实现多级缩进让压和多级恒阻；以及

连接件，适于固定连接多个所述筒体，使多个所述筒体形成一整体结构。

9.如权利要求1所述的多级让压隧道支护装置，其特征在于，所述多级让压可缩结构包括：

圆筒体，下端固定在所述下套管内侧底部、上端开口，所述圆筒体适于承受所述承载力调节机构的荷载并可缩进变形，所述圆筒体的壁厚沿其轴向至少连续有两段不同，不同壁厚以抵抗所述承载力调节机构的荷载并实现多级缩进让压和多级恒阻；以及

支板，置于所述圆筒体内部，适于支撑所述圆筒体并防止发生不均匀变形，所述支板将所述圆筒体内部分隔为多个腔室。

10.如权利要求7所述的多级让压隧道支护装置，其特征在于，所述压头下部倒锥形的斜边与水平面之间夹角为45°或60°或75°。

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