本發(fā)明涉及隧道軟弱圍巖支護(hù)，具體為一種隧道軟弱圍巖支護(hù)裝置及支護(hù)方法。

背景技術(shù)：

1、市政和水利工程中的輸水隧洞以及交通工程隧洞通常面臨軟弱圍巖的挑戰(zhàn)。軟弱圍巖具有多種特點(diǎn)，包括巖質(zhì)軟弱、承載力低、節(jié)理裂隙發(fā)育、結(jié)構(gòu)破碎等，導(dǎo)致圍巖破碎松散、粘結(jié)力差、強(qiáng)度低、遇水易軟化且易滑塌。在軟弱圍巖地區(qū)進(jìn)行隧道挖掘施工時(shí)，如果不對軟弱圍巖進(jìn)行有效加固，可能在施工過程中出現(xiàn)圍巖的變形和垮塌問題，給施工安全帶來嚴(yán)重影響。

2、隧道軟弱圍巖支護(hù)是地下工程中至關(guān)重要的一環(huán)，為了應(yīng)對軟弱圍巖可能帶來的穩(wěn)定性和安全性問題，常常采用多種支護(hù)裝置。其中，噴射混凝土支護(hù)、錨桿支護(hù)和鋼拱支護(hù)是常見的選擇，在這些選擇中，鋼拱支護(hù)通過安裝堅(jiān)固的鋼制拱架或拱形結(jié)構(gòu)，旨在強(qiáng)化和支持隧道的頂部和側(cè)壁。傳統(tǒng)的鋼拱支護(hù)能夠?yàn)檎麄€(gè)隧道提供相對均衡的支撐，但在隧道內(nèi)壁頂端區(qū)域存在一些挑戰(zhàn)，需要額外的獨(dú)立支撐點(diǎn)以確保穩(wěn)定的支持，現(xiàn)有的鋼拱支護(hù)無法實(shí)現(xiàn)，而缺乏額外的獨(dú)立支撐點(diǎn)可能使得在軟弱圍巖地帶的隧道施工中出現(xiàn)不穩(wěn)定性，從而增加了事故和安全隱患的可能性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、（一）發(fā)明目的

2、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種隧道軟弱圍巖支護(hù)裝置及支護(hù)方法，解決了上述背景中所提出的問題。

3、（二）技術(shù)方案

4、一種隧道軟弱圍巖支護(hù)裝置，包括支撐架，所述支撐架的頂端固定安裝有多組弧形支架，且支撐架的頂面中端固定安裝有多組固定圓板，多組所述固定圓板之間固定安裝有固定桿，多組所述固定圓板的外表面固定安裝有多組連接板，且多組連接板的內(nèi)壁中活動(dòng)安裝有活動(dòng)板，所述活動(dòng)板的頂端固定安裝有限位板，且限位板的外表面固定安裝有電動(dòng)推桿，所述電動(dòng)推桿的一端連接有連接桿，且連接桿的一端連接有支撐件，所述支撐件的兩側(cè)外表面皆固定安裝有第一鎖緊板，且第一鎖緊板的外表面開設(shè)有螺孔。

5、優(yōu)選的，所述支撐件的外表面開設(shè)有多組凹槽，且多組凹槽中皆安裝有第一彈簧，所述第一彈簧的一端連接有伸縮銷，且伸縮銷的外表面包裹有橡膠。

6、優(yōu)選的，多組所述連接板的外表面皆設(shè)置有螺桿，且螺桿一端外表面活動(dòng)安裝有螺母。

7、優(yōu)選的，所述支撐架頂端固定安裝有多組加固桿，且支撐架的兩側(cè)皆固定安裝有多組第二鎖緊板，多組所述第二鎖緊板的外表面開設(shè)有螺孔。

8、優(yōu)選的，所述支撐架的底端設(shè)置有支撐底座，且支撐底座的內(nèi)壁開設(shè)有空腔，所述支撐底座的內(nèi)壁空腔中安裝有第二彈簧，且第二彈簧的一端連接有阻尼桿，所述阻尼桿的頂端連接有支撐架。

9、優(yōu)選的，所述支撐底座的底端包裹有橡膠。

10、一種隧道軟弱圍巖支護(hù)方法，其特征在于：包括以下步驟：

11、（1）：安裝鋼制拱架之前，進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘測和隧道設(shè)計(jì)評估，以了解地質(zhì)條件、隧道尺寸和其他相關(guān)參數(shù)；

12、（2）：根據(jù)地質(zhì)和設(shè)計(jì)要求選擇適當(dāng)類型和規(guī)格的支撐架與弧形支架，確保拱架的強(qiáng)度和尺寸符合隧道的需要；

13、（3）：在開始安裝之前，清理隧道內(nèi)部，確保表面干燥、清潔，并檢查隧道墻壁和頂部的具體情況：

14、（4）：確定拱架的安裝位置，標(biāo)記好固定點(diǎn)，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求確保拱架的位置準(zhǔn)確；

15、（5）：根據(jù)設(shè)計(jì)要求和具體情況選擇螺栓使得第二鎖緊板和第一鎖緊板和墻壁進(jìn)行固定，確保連接點(diǎn)堅(jiān)固可靠，能夠承受拱架所受的荷載；

16、（6）：根據(jù)地質(zhì)條件和隧道設(shè)計(jì)，調(diào)整拱架中弧形支架與支撐件的具體位置；

17、（7）：安裝拱架的同時(shí)，確保支撐系統(tǒng)（如錨桿、土釘?shù)龋┮舶凑赵O(shè)計(jì)要求進(jìn)行安裝，支撐系統(tǒng)的選擇應(yīng)與拱架的設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)；

18、（8）：在拱架安裝完成后，設(shè)置實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測拱架的變形、應(yīng)力和其他相關(guān)參數(shù)。

19、優(yōu)選的，所述監(jiān)測系統(tǒng)可設(shè)置在支撐架的外表面和支撐件（811）的一端外表面。

20、從以上技術(shù)方案可以看出，本申請具有以下有益效果：

21、1、該發(fā)明通過螺栓將第二鎖緊板與隧道兩側(cè)內(nèi)壁固定連在一起，而弧形支架可以適應(yīng)隧道頂端外表面，再通過驅(qū)動(dòng)電動(dòng)推桿，使得電動(dòng)推桿一端可以調(diào)節(jié)連接桿的長度，進(jìn)而支撐件可以進(jìn)行定點(diǎn)支撐，有助于根據(jù)實(shí)際需要靈活調(diào)整支撐結(jié)構(gòu)，適應(yīng)不同的工程要求，且通過支撐件的定點(diǎn)支撐，實(shí)現(xiàn)了對隧道結(jié)構(gòu)的局部支撐，有助于提高對圍巖的精確支持，降低了結(jié)構(gòu)受力點(diǎn)的集中度。

22、2、該發(fā)明通過第二彈簧和阻尼桿有助于吸收地下壓力變化和隧道變形帶來的振動(dòng)，提高支撐系統(tǒng)對外部擾動(dòng)的抵抗力，減小對結(jié)構(gòu)的不利影響。。

技術(shù)特征：

1.一種隧道軟弱圍巖支護(hù)裝置，包括支撐架（1），其特征在于：所述支撐架（1）的頂端固定安裝有多組弧形支架（2），且支撐架（1）的頂面中端固定安裝有多組固定圓板（3），多組所述固定圓板（3）之間固定安裝有固定桿（4），多組所述固定圓板（3）的外表面固定安裝有多組連接板（5），且多組連接板（5）的內(nèi)壁中活動(dòng)安裝有活動(dòng)板（6），所述活動(dòng)板（6）的頂端固定安裝有限位板（7），且限位板（7）的外表面固定安裝有電動(dòng)推桿（8），所述電動(dòng)推桿（8）的一端連接有連接桿（814），且連接桿（814）的一端連接有支撐件（811），所述支撐件（811）的兩側(cè)外表面皆固定安裝有第一鎖緊板（812），且第一鎖緊板（812）的外表面開設(shè)有螺孔；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道軟弱圍巖支護(hù)裝置，其特征在于：所述支撐架（1）頂端固定安裝有多組加固桿（113），且支撐架（1）的兩側(cè)皆固定安裝有多組第二鎖緊板（112），多組所述第二鎖緊板（112）的外表面開設(shè)有螺孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道軟弱圍巖支護(hù)裝置，其特征在于：所述支撐架（1）的底端設(shè)置有支撐底座（111），且支撐底座（111）的內(nèi)壁開設(shè)有空腔，所述支撐底座（111）的內(nèi)壁空腔中安裝有第二彈簧，且第二彈簧的一端連接有阻尼桿（114），所述阻尼桿（114）的頂端連接有支撐架（1）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種隧道軟弱圍巖支護(hù)裝置，其特征在于：所述支撐底座（111）的底端包裹有橡膠。

5.一種隧道軟弱圍巖支護(hù)方法，其特征在于：包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種隧道軟弱圍巖支護(hù)方法，其特征在于：所述監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)置在支撐架（1）的外表面和支撐件（811）的一端外表面。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種隧道軟弱圍巖支護(hù)裝置及支護(hù)方法，所述支護(hù)裝置包括支撐架、弧形支架、固定圓板、固定桿、連接板、活動(dòng)板和限位板，限位板的外表面固定安裝有電動(dòng)推桿，所述電動(dòng)推桿的一端連接有連接桿，且連接桿的一端連接有支撐件，所述支撐件的兩側(cè)外表面皆固定安裝有第一鎖緊板，該發(fā)明通過螺栓將第二鎖緊板與隧道兩側(cè)內(nèi)壁固定連在一起，而弧形支架可以適應(yīng)隧道頂端外表面，再通過驅(qū)動(dòng)電動(dòng)推桿，使得電動(dòng)推桿一端可以調(diào)節(jié)連接桿的長度，進(jìn)而支撐件可以進(jìn)行定點(diǎn)支撐，有助于根據(jù)實(shí)際需要靈活調(diào)整支撐結(jié)構(gòu)，適應(yīng)不同的工程要求，且通過支撐件的定點(diǎn)支撐，實(shí)現(xiàn)了對隧道結(jié)構(gòu)的局部支撐，有助于提高對圍巖的精確支持，降低了結(jié)構(gòu)受力點(diǎn)的集中度。

技術(shù)研發(fā)人員：趙雪峰,宿鐘鳴,宋敏,祝華杰,郭東紅,李承峰,張川川,郭震山,何信
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山西省交通科技研發(fā)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28