一种预防隧道沉降变形的支护结构的制作方法

本实用新型涉及隧道支护的技术领域，特别涉及一种预防隧道沉降变形的支护结构。

背景技术：

在地质很差的隧道中，隧道经常面临大变形的困扰。过大的变形沉降不仅会导致支护侵限，甚至导致隧道坍塌，危及施工人员的安全，增加工程造价，影响工程进度。因此，控制隧道变形沉降是软岩或极软岩等地质很差的隧道施工中的关键环节。

公告号为CN206205908U的中国专利公开了一种预防隧道沉降变形的槽钢拱架托梁，包括由多节弧形工字钢环向拼接组成的拱架，拱架沿隧道方向平行设置多榀；相邻的两节工字钢的接头处设置有垂直于工字钢的槽钢，槽钢两端固定于沿隧 道方向相邻的两榀拱架上；槽钢端部通过钢板和螺栓固定于工字钢；隧道开挖上台阶和中台阶交界处的拱架工字钢接头处，该处的槽钢上设置有预留孔洞，预留孔洞处向围岩内打设有圆管形式的锁脚锚杆。

这种预防隧道沉降变形的槽钢拱架托梁由于拱架上没有安装用于防止拱架变形的支撑梁，稳定性较低，容易导致拱架发生形变，存在安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种预防隧道沉降变形的支护结构，其自身带有用于防止拱架变形的支撑梁，稳定性较高，减小了拱架发生形变的可能性，从而降低了安全隐患。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种预防隧道沉降变形的支护结构，包括由多节弧形工字钢环向拼接组成的拱架，拱架沿隧道方向平行设置若干榀；相邻的两节工字钢的接头处设置有垂直于工字钢的槽钢，槽钢两端固定于沿隧道方向相邻的两榀拱架上；拱架两侧的槽钢上设置有预留孔洞，预留孔洞处向围岩内打设有圆管形式的锁脚锚杆，还包括支撑梁，所述支撑梁的两端分别设有伸缩孔，所述伸缩孔内设有弹性件，弹性件的一端连接伸缩孔的底部，另一端连接有支撑杆，工字钢上设有支撑孔，弹性件处于自然状态，支撑杆背离弹性件的一端处于支撑孔内，支撑梁两端的侧壁上还设有滑动口，所述滑动口与伸缩孔连通，所述支撑杆上设有滑动杆，所述滑动杆贯穿滑动口。

通过采用上述技术方案，对支撑杆施力，弹性件由自然状态变为压缩状态，使支撑杆处于伸缩孔内，移动支撑梁，将支撑梁移动到工字钢上的支撑孔处，解除对支撑杆的施力，弹性件由压缩状态变为自然状态，支撑杆背离弹性件的一端从伸缩孔内伸出并穿入到支撑孔内，从而实现将支撑梁与工字钢连接起来的目的，支撑梁能够对拱架进行支撑，提高了拱架的稳定性，减小了拱架发生形变的可能性，降低了安全隐患。

进一步设置：所述支撑梁上还设有“L”形撑杆，所述“L”形撑杆的弯折处连接支撑梁，“L”形撑杆的两端分别可拆卸连接于拱架顶部的工字钢。

通过采用上述技术方案，“L”形撑杆的两端分别拱架顶部连接，使“L”形撑杆拱架能够对拱架顶部进行支撑，进一步提高了拱架的稳定性，进一步减小了拱架发生形变的可能性，降低了安全隐患。

进一步设置：所述“L”形撑杆的两端均连接有弧形片，弧形片与工字钢之间通过螺栓和螺母连接。

通过采用上述技术方案，在安装“L”形撑杆时，将螺钉依次贯穿工字钢和弧形片，将螺母螺接在螺钉上，从而实现将“L”形撑杆与拱架上的工字钢连接在一起的目的。

进一步设置：所述支撑梁上还设有加强杆，所述加强杆的一端与支撑梁可拆卸连接，另一端与工字钢可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，加强杆的设置提高了支撑梁与工字钢之间的稳定性，从而提高了支撑梁与拱架之间的稳定性，使拱架更加稳定。

进一步设置：工字钢和支撑梁上均设有燕尾块，所述加强杆的两端均设有燕尾槽，所述燕尾块与燕尾槽滑动配合。

通过采用上述技术方案，在安装加强杆时，将燕尾槽套在燕尾块上，推动加强杆，使燕尾槽沿着燕尾块滑动，当燕尾槽与燕尾块完全匹配时，实现安装加强杆的目的。

进一步设置：所述滑动杆上设有橡胶套。

通过采用上述技术方案，橡胶套的设置增大了操作人员与滑动杆之间的摩擦力，便于推动滑动杆，同时，由于橡胶套具有弹性，也能对操作人员的手起到保护作用，避免操作人员在推动滑动杆时直接与滑动杆产生刚性冲击。

进一步设置：所述橡胶套上设有与手指匹配的凹槽。

通过采用上述技术方案，在推动滑动杆时，将手指放置在橡胶套上相应的凹槽内，便于对手指进行限位，避免在推动过程中手指从橡胶套上脱落。

进一步设置：所述槽钢端部通过钢板、螺栓和螺母固定于工字钢。

通过采用上述技术方案，将钢板与工字钢连接，再通过螺栓和螺母将槽钢的端部与钢板连接在一起，从而实现将槽钢端部与工字钢连接在一起的目的。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、支撑梁与工字钢连接起来，支撑梁能够对拱架进行支撑，提高了拱架的稳定性，减小了拱架发生形变的可能性，降低了安全隐患；

2、“L”形撑杆的两端分别拱架顶部连接，使“L”形撑杆拱架能够对拱架顶部进行支撑，进一步提高了拱架的稳定性，进一步减小了拱架发生形变的可能性，降低了安全隐患；

3、加强杆的设置提高了支撑梁与工字钢之间的稳定性，从而提高了支撑梁与拱架之间的稳定性，使拱架更加稳定。

附图说明

图1是本实施例中用于体现本实用新型的结构示意图；

图2是本实施例中用于体现相邻工字钢之间连接关系的结构示意图；

图3是本实施例中用于体现支撑梁与滑动口之间位置关系的结构示意图；

图4是图1中用于体现支撑梁与工字钢之间连接关系的A部结构放大图；

图5是本实施例中用于体现“L”形撑杆与拱架之间位置关系的结构示意图；

图6是图5中用于体现“L”形撑杆与弧形片之间位置关系的B部结构放大图。

图中，1、支撑梁；2、加强杆；3、拱架；4、槽钢；5、钢板；6、预留孔洞；7、锁脚锚杆；8、伸缩孔；9、弹性件；10、支撑杆；11、支撑孔；12、滑动口；13、滑动杆；14、橡胶套；15、凹槽；16、“L”形撑杆；17、弧形片；18、燕尾块；19、燕尾槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：一种预防隧道沉降变形的支护结构，如图1所示，包括支撑梁1、加强杆2和由多节弧形工字钢环向拼接组成的拱架3。

如图1和图2所示，拱架3沿隧道方向平行设置若干榀；相邻的两节工字钢的接头处设置有垂直于工字钢的槽钢4，槽钢4两端固定于沿隧道方向相邻的两榀拱架3上；槽钢4端部通过钢板5、螺栓和螺母固定于工字钢，工字钢上设有钢板5，槽钢4的端部和钢板5上均设有通孔，螺栓贯穿通孔并螺接于螺母。

如图1和图2所示，拱架3两侧的槽钢4上设置有预留孔洞6，预留孔洞6处向围岩内打设有圆管形式的锁脚锚杆7。

如图1和图3所示，支撑梁1的两端分别设有伸缩孔8，伸缩孔8内设有弹性件9，弹性件9的一端连接伸缩孔8的底部，另一端连接有支撑杆10，如图3和图4所示，工字钢上设有支撑孔11，弹性件9处于自然状态时，支撑杆10连接弹性件9的一端处于伸缩孔8内，支撑杆10背离弹性件9的一端处于支撑孔11内，支撑梁1两端的侧壁上还设有滑动口12，滑动口12与伸缩孔8连通，支撑杆10上设有滑动杆13，且滑动杆13贯穿滑动口12，滑动杆13上设有用于防滑的橡胶套14，橡胶套14上设有与手指匹配的凹槽15，便于操作人员将滑动杆13把持，本实施例中，弹性件9设置为弹簧，滑动杆13与支撑杆10焊接。

如图5和图6所示，支撑梁1上还设有“L”形撑杆16，“L”形撑杆16的弯折处连接支撑梁1，“L”形撑杆16的两端分别可拆卸连接于拱架3顶部的工字钢，“L”形撑杆16的两端均连接有弧形片17，弧形片17与工字钢之间通过螺栓和螺母连接，螺栓依次贯穿工字钢和弧形片17并螺接于螺母，本实施例中，“L”形撑杆16与支撑梁1之间焊接。

如图4所示，加强杆2的一端与支撑梁1可拆卸连接，另一端与工字钢可拆卸连接，工字钢和支撑梁1上均设有燕尾块18，加强杆2的两端均设有燕尾槽19，燕尾块18与燕尾槽19滑动配合，从而实现加强杆2的拆装。

实施过程：在拱架3上的上下两节工字钢的接头处，中间安装一节槽钢4，螺栓依次贯穿上面一节工字钢上的钢板5、槽钢4和下面一节工字钢上的钢板5，然后螺接于螺母，从而实现将槽钢4与工字钢连接起来的目的， 通过槽钢4上的预留孔洞6，采用风钻或者钻机向围岩打孔，安装圆管形式的锁脚锚杆7，通过注浆机向圆管形的锁脚，锚杆内注浆，至此，槽钢4纵向安装完成，以此循环，完成拱架3以及槽钢4的安装，通过槽钢4将相邻拱架3连接起来。

压紧支撑杆10，使连接支撑杆10的弹性件9由自然状态变为压缩状态，使支撑杆10处于伸缩槽内，移动支撑梁1，将支撑梁1移动到工字钢上的支撑孔11处，解除对支撑杆10的施力，弹性件9由压缩状态变为自然状态，支撑杆10背离弹性件9的一端从伸缩孔8内伸出并伸入到支撑孔11内，从而实现将支撑梁1与工字钢连接起来的目的，支撑梁1能够对拱架3进行支撑，提高了拱架3的稳定性，减小了拱架3发生形变的可能性，降低了安全隐患。

将支撑梁1安装后，将螺钉依次贯穿拱架3上的工字钢和“L”形撑杆16上的弧形片17，在将螺母螺接在螺栓上，从而实现将“L”形撑杆16与拱架3顶部连接起来的目的，“L”形撑杆16拱架3能够对拱架3顶部进行支撑，进一步提高了拱架3的稳定性。

将“L”形撑杆16安装好后，将加强杆2上的燕尾槽19对准燕尾块18，推动加强杆2，燕尾槽19沿着燕尾块18滑动，当燕尾槽19与燕尾块18完全匹配时，实现安装加强杆2的目的，提高了支撑梁1与拱架3之间的稳定性，从而提高了拱架3的稳定性。

在拆卸支撑梁1时，拉动加强杆2，将加强杆2拆卸下来，再将连接工字钢和弧形片17的螺栓拆卸下来，解除对“L”形撑杆16的限位，操作人员拉动滑动杆13，滑动杆13带动支撑杆10移动，使支撑杆10朝向背离支撑孔11方向移动，弹性件9由自然状态变为压缩状态，支撑杆10处于伸缩槽内，从而实现将支撑梁1拆卸下来的目的。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。