一种隧道快速封闭的装配式支护结构及使用方法与流程

[0001]
本发明涉及隧道支护技术领域，具体为一种隧道快速封闭的装配式支护结构及使用方法。


背景技术：

[0002]
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、军事隧道，隧道的结构包括主体建筑物和附属设备两部分，主体建筑物由洞身和洞门组成，附属设备包括避车洞、消防设施、应急通讯和防排水设施，长的隧道还有专门的通风和照明设备。
[0003]
隧道建设需要在山体进行钻爆开凿，开凿后会破坏山体的荷载能力，严重时会发生坍塌，所以在隧道建设时需要用支护结构对开凿后的隧道进行支撑，防止发生隧道坍塌，而现有的支护结构在隧道开凿时无法对隧道进行快速封闭，不能及时的进行封闭支护会造成隧道坍塌，进而会影响隧道的施工建设，因此需要设计一种隧道快速封闭的装配式支护结构及使用方法来解决上述提到的问题。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于提供一种隧道快速封闭的装配式支护结构及使用方法，以解决上述背景技术中提出的而现有的支护结构在隧道开凿时无法对隧道进行快速封闭，不能及时的进行封闭支护会造成隧道坍塌，进而会影响隧道的施工建设的问题。
[0005]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种隧道快速封闭的装配式支护结构，包括装置本体、围岩、基层底和隧道本体，所述装置本体包括拱墙支护结构本体，所述拱墙支护结构本体的数量为两个，所述拱墙支护结构本体的一端活动皆连接有抑供支护机构本体，所述拱墙支护结构本体的一端皆设置有止水带，且止水带的材质为防水橡胶，所述拱墙支护结构本体远离止水带的一端皆固定连接有支撑钢板，且支撑钢板的材质为马氏体钢，所述拱墙支护结构本体与支撑钢板之间皆填充有密封填充层，所述密封填充层的材料为快速凝固混凝土，所述拱墙支护结构本体的内部皆设置有注浆口，所述注浆口的一端穿过密封填充层且延伸至支撑钢板的外侧，所述注浆口远离支撑钢板的一端延伸至止水带的外侧。
[0006]
优选的，所述拱墙支护结构本体和抑供支护机构本体的两端设置有封闭机构，所述封闭机构包括一号连接块和二号连接块，所述拱墙支护结构本体和抑供支护机构本体的两端皆固定安装有一号连接块和二号连接块，所述一号连接块的内部与二号连接块的一端皆相互卡合，所述一号连接块的一端皆固定安装有法兰盘，所述法兰盘的内部皆开设有螺纹槽，所述螺纹槽的内部皆通过螺纹活动安装有固定螺栓，所述一号连接块的内部皆开设有一号空腔，所述二号连接块的内部皆开设有固定腔，所述固定螺栓的一端皆穿过一号空腔延伸至固定腔的内部。
[0007]
优选的，所述注浆口的一端设置有封堵机构，所述封堵机构包括固定轴，所述注浆
口的一端皆固定安装有固定轴，且每个注浆口一端固定轴的数量皆为两个，两个所述固定轴的一端皆活动安装有封堵板。
[0008]
优选的，所述一号连接块的一端皆开设有二号空腔，且每个一号连接块一端内部二号空腔的数量皆为两个，所述二号空腔的内部皆固定安装有加强助板，且加强助板的一端与法兰盘的一端相贴合。
[0009]
优选的，所述固定腔的内部皆设置有密封紧固垫，且密封紧固垫的材质为发泡苯乙烯。
[0010]
优选的，所述封堵板的内部设置有卡合机构，所述卡合机构包括三号空腔和固定卡槽，所述封堵板的内部分别开设有三号空腔和固定卡槽，所述固定卡槽的内部皆固定安装有固定块，所述固定块的一端皆固定连接有一号弹簧，所述一号弹簧的一端皆固定连接有固定卡栓，所述固定卡栓的一端皆穿过封堵板且延伸至固定卡槽的内部，所述固定卡槽的内部皆开设有滑动槽，所述滑动槽的内部皆活动安装有拉杆。
[0011]
优选的，所述拉杆的表面皆设置有防滑垫，且防滑垫的材质为防滑橡胶。
[0012]
优选的，所述拉杆的内部设置有限位机构，所述限位机构包括五号空腔，所述拉杆的两端皆开设有五号空腔，所述五号空腔的内部皆固定安装有二号弹簧，所述二号弹簧的一端皆固定连接有限位卡球，且限位卡球的一端为弧形，所述固定卡栓内部滑动槽的一端皆均匀开设有限位槽，所述限位卡球的一端皆延伸至限位槽的内部。
[0013]
优选的，所述限位卡球的一端皆开设有六号空腔，所述六号空腔的内部皆活动安装有滚珠，所述滚珠的一端皆与限位槽的内壁相贴合。
[0014]
一种隧道快速封闭的装配式支护结构的使用方法，使用步骤如下：
[0015]
一、对隧道进行快速封闭支护时，首先将两块拱墙支护结构本体通过一端安装有一号连接块和二号连接块进行卡合，卡合后拧动固定螺栓使其穿过一号空腔延伸紧固至固定腔中，固定螺栓进入固定腔内部对密封紧固垫进行挤压，从而将两块拱墙支护结构本体进行快速安装封闭；
[0016]
二、安装后将拱墙支护结构本体固定在液压升降机上，启动升降机上升到一定的位置对拱墙支护结构本体进行安装，将拱墙支护结构本体固定在围岩的一侧；
[0017]
三、拱墙支护结构本体在围岩的一侧安装后，将注浆口一端的封堵板打开，然后通过注浆口向拱墙支护结构本体与围岩的连接处进行注浆，让拱墙支护结构本体与围岩更加固定的连接在一起；
[0018]
四、拱墙支护结构本体对围岩固定支护完后，在抑供支护机构本体的一侧将抑供支护机构本体进行固定安装，然后再将拱墙支护结构本体和抑供支护机构本体的一端继续通过一号连接块、二号连接块的卡合和固定螺栓的固定，对其进行封闭，使拱墙支护结构本体和抑供支护机构本体对隧道进行支护。
[0019]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0020]
1、通过设置有一号连接块、二号连接块、法兰盘、螺纹槽、固定螺栓、一号空腔和固定腔，运用两个拱墙支护结构本体之间的一号连接块和二号连接块进行卡合，卡合完成后将固定螺栓进行拧动，使固定螺栓通过一号空腔延伸至二号连接块开设的固定腔中，进而将一号连接块和二号连接块进行固定连接，在对隧道支护至能够进行对围岩的快速封闭，有效的避免了围岩发生坍塌的情况，提升了本装置的实用性。
[0021]
2、通过设置有固定轴和封堵板，对拱墙支护结构本体和围岩之间注浆完毕后，将两个封堵板进行闭合，将注浆口的注入口进行封堵，防止注浆从注浆口中流出，对注浆进行封堵能够使拱墙支护结构本体与围岩之间连接更加紧密，使拱墙支护结构本体能够稳固的固定在围岩的一侧，提升了本装置的实用性。
[0022]
3、通过设置有三号空腔、固定卡槽、固定块、一号弹簧、固定卡栓、滑动槽和拉杆，设置固定卡栓利用固定块的弹性卡合在另一个封堵板一端开设的固定卡槽中，将两个封堵板进行固定，能够防止注浆的冲击造成封堵板打开的情况，同时设置拉杆能够更好的对固定卡栓进行操控，方便使用，提升了本装置的实用性。
附图说明
[0023]
图1为本发明的结构正视剖面示意图；
[0024]
图2为本发明的结构侧视示意图；
[0025]
图3为本发明的结构俯视示意图；
[0026]
图4为本发明的封闭机构结构局部放大示意图；
[0027]
图5为本发明的封堵机构结构局部放大示意图；
[0028]
图6为本发明的图5中a处局部结构放大示意图；
[0029]
图7为本发明的图6中b处局部结构放大示意图。
[0030]
图中：100、装置本体；110、拱墙支护结构本体；111、抑供支护机构本体；112、围岩；113、基层底；114、隧道本体；115、注浆口；116、止水带；117、支撑钢板；118、密封填充层；200、封闭机构；210、一号连接块；211、二号连接块；212、法兰盘；213、螺纹槽；214、固定螺栓；215、一号空腔；216、固定腔；217、密封紧固垫；218、二号空腔；219、加强助板；300、封堵机构；310、固定轴；311、封堵板；400、卡合机构；410、三号空腔；411、固定卡槽；412、固定块；413、一号弹簧；414、固定卡栓；415、滑动槽；416、拉杆；417、防滑垫；500、限位机构；510、五号空腔；511、二号弹簧；512、限位卡球；513、限位槽；514、六号空腔；515、滚珠。
具体实施方式
[0031]
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，所描述的实施例仅仅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。
[0032]
实施例一
[0033]
请参阅图1-7，本发明提供的一种实施例：一种隧道快速封闭的装配式支护结构，包括装置本体100、围岩112、基层底113和隧道本体114，装置本体100包括拱墙支护结构本体110，拱墙支护结构本体110的数量为两个，拱墙支护结构本体110的一端活动皆连接有抑供支护机构本体111，拱墙支护结构本体110的一端皆设置有止水带116，且止水带116的材质为防水橡胶，拱墙支护结构本体110远离止水带116的一端皆固定连接有支撑钢板117，且支撑钢板117的材质为马氏体钢，拱墙支护结构本体110与支撑钢板117之间皆填充有密封填充层118，密封填充层118的材料为快速凝固混凝土，拱墙支护结构本体110的内部皆设置有注浆口115，注浆口115的一端穿过密封填充层118且延伸至支撑钢板117的外侧，注浆口
115远离支撑钢板117的一端延伸至止水带116的外侧。
[0034]
作为本实施例的优选方案：拱墙支护结构本体110和抑供支护机构本体111的两端设置有封闭机构200，封闭机构200包括一号连接块210和二号连接块211，拱墙支护结构本体110和抑供支护机构本体111的两端皆固定安装有一号连接块210和二号连接块211，一号连接块210的内部与二号连接块211的一端皆相互卡合，一号连接块210的一端皆固定安装有法兰盘212，法兰盘212的内部皆开设有螺纹槽213，螺纹槽213的内部皆通过螺纹活动安装有固定螺栓214，一号连接块210的内部皆开设有一号空腔215，二号连接块211的内部皆开设有固定腔216，固定螺栓214的一端皆穿过一号空腔215延伸至固定腔216的内部，运用两个拱墙支护结构本体110之间的一号连接块210和二号连接块211进行卡合，卡合完成后将固定螺栓214进行拧动，使固定螺栓214通过一号空腔215延伸至二号连接块211开设的固定腔216中，进而将一号连接块210和二号连接块211进行固定连接，在对隧道支护至能够进行对围岩112的快速封闭，有效的避免了围岩112发生坍塌的情况，提升了本装置的实用性。
[0035]
作为本实施例的优选方案：注浆口115的一端设置有封堵机构300，封堵机构300包括固定轴310，注浆口115的一端皆固定安装有固定轴310，且每个注浆口115一端固定轴310的数量皆为两个，两个固定轴310的一端皆活动安装有封堵板311，对拱墙支护结构本体110和围岩112之间注浆完毕后，将两个封堵板311进行闭合，将注浆口115的注入口进行封堵，防止注浆从注浆口115中流出，对注浆进行封堵能够使拱墙支护结构本体110与围岩112之间连接更加紧密，使拱墙支护结构本体110能够稳固的固定在围岩112的一侧，提升了本装置的实用性。
[0036]
作为本实施例的优选方案：一号连接块210的一端皆开设有二号空腔218，且每个一号连接块210一端内部二号空腔218的数量皆为两个，二号空腔218的内部皆固定安装有加强助板219，且加强助板219的一端与法兰盘212的一端相贴合，设置加强助板219在法兰盘212的一端能够防止法兰盘212受力使发生变形，避免造成连接处断裂，提升了本装置的实用性。
[0037]
实施例二
[0038]
请参阅图1-7，本发明提供的一种实施例：一种隧道快速封闭的装配式支护结构，包括装置本体100、围岩112、基层底113和隧道本体114，装置本体100包括拱墙支护结构本体110，拱墙支护结构本体110的数量为两个，拱墙支护结构本体110的一端活动皆连接有抑供支护机构本体111，拱墙支护结构本体110的一端皆设置有止水带116，且止水带116的材质为防水橡胶，拱墙支护结构本体110远离止水带116的一端皆固定连接有支撑钢板117，且支撑钢板117的材质为马氏体钢，拱墙支护结构本体110与支撑钢板117之间皆填充有密封填充层118，密封填充层118的材料为快速凝固混凝土，拱墙支护结构本体110的内部皆设置有注浆口115，注浆口115的一端穿过密封填充层118且延伸至支撑钢板117的外侧，注浆口115远离支撑钢板117的一端延伸至止水带116的外侧。
[0039]
作为本实施例的优选方案：拱墙支护结构本体110和抑供支护机构本体111的两端设置有封闭机构200，封闭机构200包括一号连接块210和二号连接块211，拱墙支护结构本体110和抑供支护机构本体111的两端皆固定安装有一号连接块210和二号连接块211，一号连接块210的内部与二号连接块211的一端皆相互卡合，一号连接块210的一端皆固定安装有法兰盘212，法兰盘212的内部皆开设有螺纹槽213，螺纹槽213的内部皆通过螺纹活动安
装有固定螺栓214，一号连接块210的内部皆开设有一号空腔215，二号连接块211的内部皆开设有固定腔216，固定螺栓214的一端皆穿过一号空腔215延伸至固定腔216的内部，运用两个拱墙支护结构本体110之间的一号连接块210和二号连接块211进行卡合，卡合完成后将固定螺栓214进行拧动，使固定螺栓214通过一号空腔215延伸至二号连接块211开设的固定腔216中，进而将一号连接块210和二号连接块211进行固定连接，在对隧道支护至能够进行对围岩112的快速封闭，有效的避免了围岩112发生坍塌的情况，提升了本装置的实用性。
[0040]
作为本实施例的优选方案：注浆口115的一端设置有封堵机构300，封堵机构300包括固定轴310，注浆口115的一端皆固定安装有固定轴310，且每个注浆口115一端固定轴310的数量皆为两个，两个固定轴310的一端皆活动安装有封堵板311，对拱墙支护结构本体110和围岩112之间注浆完毕后，将两个封堵板311进行闭合，将注浆口115的注入口进行封堵，防止注浆从注浆口115中流出，对注浆进行封堵能够使拱墙支护结构本体110与围岩112之间连接更加紧密，使拱墙支护结构本体110能够稳固的固定在围岩112的一侧，提升了本装置的实用性。
[0041]
作为本实施例的优选方案：一号连接块210的一端皆开设有二号空腔218，且每个一号连接块210一端内部二号空腔218的数量皆为两个，二号空腔218的内部皆固定安装有加强助板219，且加强助板219的一端与法兰盘212的一端相贴合，设置加强助板219在法兰盘212的一端能够防止法兰盘212受力使发生变形，避免造成连接处断裂，提升了本装置的实用性。
[0042]
作为本实施例的优选方案：固定腔216的内部皆设置有密封紧固垫217，且密封紧固垫217的材质为发泡苯乙烯，设置密封紧固垫217能够增加固定螺栓214与固定腔216之间的密封连接性，使一号连接块210和二号连接块211能够更好进行固定，提升了本装置的实用性。
[0043]
作为本实施例的优选方案：封堵板311的内部设置有卡合机构400，卡合机构400包括三号空腔410和固定卡槽411，封堵板311的内部分别开设有三号空腔410和固定卡槽411，固定卡槽411的内部皆固定安装有固定块412，固定块412的一端皆固定连接有一号弹簧413，一号弹簧413的一端皆固定连接有固定卡栓414，固定卡栓414的一端皆穿过封堵板311且延伸至固定卡槽411的内部，固定卡槽411的内部皆开设有滑动槽415，滑动槽415的内部皆活动安装有拉杆416，设置固定卡栓414利用固定块412的弹性卡合在另一个封堵板311一端开设的固定卡槽411中，将两个封堵板311进行固定，能够防止注浆的冲击造成封堵板311打开的情况，同时设置拉杆416能够更好的对固定卡栓414进行操控，方便使用，提升了本装置的实用性。
[0044]
作为本实施例的优选方案：拉杆416的表面皆设置有防滑垫417，且防滑垫417的材质为防滑橡胶。
[0045]
作为本实施例的优选方案：拉杆416的内部设置有限位机构500，限位机构500包括五号空腔510，拉杆416的两端皆开设有五号空腔510，五号空腔510的内部皆固定安装有二号弹簧511，二号弹簧511的一端皆固定连接有限位卡球512，且限位卡球512的一端为弧形，固定卡栓414内部滑动槽415的一端皆均匀开设有限位槽513，限位卡球512的一端皆延伸至限位槽513的内部，设置限位卡球512卡合在限位槽513的内部，能够对拉杆416进行限位，防止固定腔216发生脱落，提升了本装置的实用性。
[0046]
作为本实施例的优选方案：限位卡球512的一端皆开设有六号空腔514，六号空腔514的内部皆活动安装有滚珠515，滚珠515的一端皆与限位槽513的内壁相贴合，滚珠515的滚动能够减少限位卡球512移动时的摩擦力，使拉杆416更轻松进行拉出和收回，提升了本装置的实用性。
[0047]
一种隧道快速封闭的装配式支护结构的使用方法，使用步骤如下：
[0048]
一、对隧道进行快速封闭支护时，首先将两块拱墙支护结构本体110通过一端安装有一号连接块210和二号连接块211进行卡合，卡合后拧动固定螺栓214使其穿过一号空腔215延伸紧固至固定腔216中，固定螺栓214进入固定腔216内部对密封紧固垫217进行挤压，从而将两块拱墙支护结构本体110进行快速安装封闭；
[0049]
二、安装后将拱墙支护结构本体110固定在液压升降机上，启动升降机上升到一定的位置对拱墙支护结构本体110进行安装，将拱墙支护结构本体110固定在围岩112的一侧；
[0050]
三、拱墙支护结构本体110在围岩112的一侧安装后，将注浆口115一端的封堵板311打开，然后通过注浆口115向拱墙支护结构本体110与围岩112的连接处进行注浆，让拱墙支护结构本体110与围岩112更加固定的连接在一起；
[0051]
四、拱墙支护结构本体110对围岩112固定支护完后，在抑供支护机构本体111的一侧将抑供支护机构本体111进行固定安装，然后再将拱墙支护结构本体110和抑供支护机构本体111的一端继续通过一号连接块210、二号连接块211的卡合和固定螺栓214的固定，对其进行封闭，使拱墙支护结构本体110和抑供支护机构本体111对隧道进行支护。
[0052]
综上所述：一种隧道快速封闭的装配式支护结构及使用方法，通过设置有一号连接块、二号连接块、法兰盘、螺纹槽、固定螺栓、一号空腔和固定腔，运用两个拱墙支护结构本体之间的一号连接块和二号连接块进行卡合，卡合完成后将固定螺栓进行拧动，使固定螺栓通过一号空腔延伸至二号连接块开设的固定腔中，进而将一号连接块和二号连接块进行固定连接，在对隧道支护至能够进行对围岩的快速封闭，有效的避免了围岩发生坍塌的情况，提升了本装置的实用性。
[0053]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0054]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。