一种小净距隧道支护结构

本发明涉及隧道施工，更具体的说是涉及一种小净距隧道支护结构。

背景技术：

1、

2、由于富水状态下的黄土隧道的围岩呈流软塑状，浸水后土的结构被破坏，会发生显著的附加变形、遇水软化和承载力丧失，使得在富水黄土隧道的施工过程中极易出现隧道垮落、沉降和内移等现象，直接影响到工程施工的安全与进度，给工程质量达标带来了极大的难度。

3、目前，黄土隧道内所采用的支护结构不够稳定容易发生偏移，导致发生坍塌风险。

4、因此，研究出一种稳定性强，不会受压导致偏移，可以降低隧道坍塌风险的小净距隧道支护结构是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种稳定性强，不会受压导致偏移，可以降低隧道坍塌风险的小净距隧道支护结构。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种小净距隧道支护结构，包括两个结构相同的支护单元；支护单元包括：

4、支护架，所述支护架设置于隧道内侧；所述支护架包括：支撑杆和连接杆；所述支撑杆呈弧形状，所述支撑杆并排设有两个，多个所述连接杆并排设置于两个所述支撑杆之间；

5、支护板，所述支护板设有多个，且呈弧形状，所述支护板置于两个所述支撑杆之间；所述连接杆位于所述支护板的底部；

6、支撑机构，所述支撑机构与所述支护板的内壁相连接，所述支撑机构设有多个，且与所述支护板一一对应；

7、安装架，所述安装架设置于所述支撑机构远离所述支护板的一侧，所述安装板呈弧形，所述支撑机构并排设置于所述安装架的外侧面。

8、采用上述技术方案的有益效果是，本发明中支护架与隧道进行支撑，支护板置于两个支撑杆之间，通过支撑机构可以带动支护板与隧道贴合压紧，可以保证支护架和支护板对隧道的支撑更加稳定。

9、优选的，两个支护单元之间连接有连杆，所述连杆与支撑杆相连接。通过连杆可以将两个支护单元之间进行连接，保证二者之间的结构更加稳定。

10、优选的，所述支护架的外侧面上铺设有一层防水层，所述支护板置于所述防水层的内侧；所述支护架的底部设置有集水槽，所述防水层的末端置于所述集水槽的顶部。防水层的表面的水可以顺着防水层向下流动到集水槽内，对隧道内的水进行收集。

11、优选的，所述支撑杆靠近所述支护板的一侧设有滑槽，所述滑槽的两端呈封闭状；所述支护板与滑槽对应的位置处设有滑块，所述滑块置于所述滑槽内，且所述滑块与滑槽顶部内壁之间连接有弹性件。支护板和支撑杆之间通过滑块和滑槽的结构进行连接，且在支撑机构的作用下可以带动支护板移动，进而使得滑块在滑槽内滑动。

12、优选的，所述支撑机构包括：固定筒、丝杆、涡轮、蜗杆以及电机；所述固定筒底部与所述安装架相连接，所述涡轮设置于所述固定筒的顶部，所述固定筒的内部呈中空状；所述丝杆的底部伸入到所述固定筒的内部，顶部贯穿所述涡轮置于所述涡轮的外部，所述涡轮与所述丝杆螺纹连接，所述丝杆的顶部与所述支护板的内壁相连接；所述蜗杆与所述丝杆垂直布置，且所述蜗杆与所述涡轮的外部啮合传动，所述蜗杆的输入端与所述电机的输出端相连接。电机带动蜗杆进行转动，蜗杆与涡轮啮合并带动涡轮进行转动，涡轮转动会带动丝杆在固定筒内上下移动，丝杆与支护板连接，丝杆上下移动会带动支护板进行移动，进而调整其位置，使其更好的与隧道贴合。

13、优选的，所述支撑杆远离所述支护板的一侧设有多个锚杆，所述锚杆的顶部呈尖头状，且插入到隧道内壁的内部。锚杆的设置可以限定支撑杆的位置，使得支护架的结构更加稳定，不易发生错位。

14、优选的，所述锚杆包括：第一杆体和第二杆体；所述第一杆体的顶部为尖头形，所述第一杆体内部开设有空腔，底部呈开口状；所述第二杆体顶部开设有环形槽，所述第一杆体的底部环形侧壁插接到第二杆体的环形槽内；所述第二杆体的侧壁置于第一杆体的外部。第一杆体和第二杆体结合可以提高锚杆整体的强度，不易发生断裂和破坏。

15、优选的，所述第二杆体的外侧壁靠近所述第一杆体尖头端的一端呈倾斜状，朝向第一杆体外部，且靠近第二杆体底部的方向倾斜。第一杆体为尖头状，第二杆体朝向第一杆体尖头端的端部为倾斜状，方便将第一杆体和第二杆体插入到的隧道内。

16、优选的，所述第一杆体的尖头端开设有多个灌浆孔，所述灌浆孔与所述第一杆体的内部空腔相连通；所述第二杆体的中部开设有灌浆通道，所述灌浆通道贯穿所述第二杆体。从灌浆孔处流出混凝土到隧道内部，可以提高锚杆与隧道连接的稳固性。

17、优选的，所述第二杆体的侧壁上设有排水孔，所述第二杆体的侧壁内部设有排水通道，所述排水孔与所述排水通道相连通；所述排水通道的出水口处设置有排水管。排水孔可以将隧道内的水排出。

18、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种小净距隧道支护结构，其有益效果为：

19、(1)本发明中支护架和支护板共同作用对隧道进行支撑，可以使隧道更加稳固，锚杆可以对支护架的位置进行限定，防止支护架的位置发生偏离；

20、(2)防水层和集水槽可以对隧道内的水进行收集，同时锚杆的排水孔也可以将隧道内的水进行排出，降低隧道内水分过多对支护结构的影响。

技术特征：

1.一种小净距隧道支护结构，包括两个结构相同的支护单元(1)；其特征在于，支护单元(1)包括：

2.根据权利要求1所述的一种小净距隧道支护结构，其特征在于，两个支护单元(1)之间连接有连杆(6)，所述连杆(6)与支撑杆(21)相连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种小净距隧道支护结构，其特征在于，所述支护架(2)的外侧面上铺设有一层防水层(7)，所述支护板(3)置于所述防水层(7)的内侧；所述支护架(2)的底部设置有集水槽(8)，所述防水层(7)的末端置于所述集水槽(8)的顶部。

4.根据权利要求1所述的一种小净距隧道支护结构，其特征在于，所述支撑杆(21)靠近所述支护板(3)的一侧设有滑槽(211)，所述滑槽(211)的两端呈封闭状；所述支护板(3)与滑槽(211)对应的位置处设有滑块(31)，所述滑块(31)置于所述滑槽(211)内，且所述滑块(31)与滑槽(211)顶部内壁之间连接有弹性件(212)。

5.根据权利要求1所述的一种小净距隧道支护结构，其特征在于，所述支撑机构(4)包括：固定筒(41)、丝杆(42)、涡轮(43)、蜗杆(44)以及电机(45)；所述固定筒(41)底部与所述安装架(5)相连接，所述涡轮(43)设置于所述固定筒(41)的顶部，所述固定筒(41)的内部呈中空状；所述丝杆(42)的底部伸入到所述固定筒(41)的内部，顶部贯穿所述涡轮(43)置于所述涡轮(43)的外部，所述涡轮(43)与所述丝杆(42)螺纹连接，所述丝杆(42)的顶部与所述支护板(3)的内壁相连接；所述蜗杆(44)与所述丝杆(42)垂直布置，且所述蜗杆(44)与所述涡轮(43)的外部啮合传动，所述蜗杆(44)的输入端与所述电机(45)的输出端相连接。

6.根据权利要求1所述的一种小净距隧道支护结构，其特征在于，所述支撑杆(21)远离所述支护板(3)的一侧设有多个锚杆(9)，所述锚杆(9)的顶部呈尖头状，且插入到隧道内壁的内部。

7.根据权利要求6所述的一种小净距隧道支护结构，其特征在于，所述锚杆(9)包括：第一杆体(91)和第二杆体(92)；所述第一杆体(91)的顶部为尖头形，所述第一杆体(91)内部开设有空腔(911)，底部呈开口状；所述第二杆体(92)顶部开设有环形槽(921)，所述第一杆体(91)的底部环形侧壁插接到第二杆体(92)的环形槽(921)内；所述第二杆体(92)的侧壁置于第一杆体(91)的外部。

8.根据权利要求7所述的一种小净距隧道支护结构，其特征在于，所述第二杆体(92)的外侧壁靠近所述第一杆体(91)尖头端的一端呈倾斜状，朝向第一杆体(91)外部，且靠近第二杆体(92)底部的方向倾斜。

9.根据权利要求6-8任一项所述的一种小净距隧道支护结构，其特征在于，所述第一杆体(91)的尖头端开设有多个灌浆孔(912)，所述灌浆孔(912)与所述第一杆体(91)的内部空腔(911)相连通；所述第二杆体(92)的中部开设有灌浆通道(922)，所述灌浆通道(922)贯穿所述第二杆体(92)。

10.根据权利要求1所述的一种小净距隧道支护结构，其特征在于，所述第二杆体(92)的侧壁上设有排水孔(923)，所述第二杆体(92)的侧壁内部设有排水通道(924)，所述排水孔(923)与所述排水通道(924)相连通；所述排水通道(924)的出水口处设置有排水管(93)。

技术总结
本发明公开了一种小净距隧道支护结构，包括两个结构相同的支护单元；支护单元包括：支护架、支护板、支撑机构以及安装架；支护架设置于隧道内侧；支护架包括：支撑杆和连接杆；支撑杆呈弧形状，支撑杆并排设有两个，多个连接杆并排设置于两个支撑杆之间；支护板设有多个，且呈弧形状，支护板置于两个支撑杆之间；连接杆位于支护板的底部；支撑机构与支护板的内壁相连接，支撑机构设有多个，且与支护板一一对应；安装架设置于支撑机构远离支护板的一侧，安装板呈弧形，支撑机构并排设置于安装架的外侧面。本发明中的支护结构稳定性强，不会受压导致偏移，可以降低隧道坍塌风险。

技术研发人员：王志刚,任岗,张海波,刘胜鹏,徐英伦,高俊峰,张震,王志勇,朱东军,代军,任帅,范瑞,莫颜,常胜,孟志强,李国栋
受保护的技术使用者：河北工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12