一种控制隧道大变形的装配式地层应力补偿伺服钢架系统的制作方法

技术特征：
1.一种控制隧道大变形的装配式地层应力补偿伺服钢架系统，其特征在于，包括：伺服支撑结构，被配置为在隧道的初期支付(1)完成时为所述初期支护(1)提供支撑；伺服控制器，被配置为控制所述伺服支撑结构向所述初期支护(1)提供伺服自适应支撑；其中：所述伺服支撑结构包括：环形钢拱架(3)，被配置于所述隧道内，并安装于所述隧道的内底部；伺服器(4)，被配置于所述环形钢拱架(3)和所述初期支护(1)之间，且一端连接于所述初期支护(1)，另一端安装于所述环形钢拱架(3)；所述伺服控制器根据所述初期支护(1)的变形调整所述伺服器(4)的支撑力。2.根据权利要求1所述的一种控制隧道大变形的装配式地层应力补偿伺服钢架系统，其特征在于，所述伺服器(4)包括：拱顶伺服器(401)，被配置于所述隧道的拱顶处，且一端连接于所述隧道拱顶处的初期支护(1)，另一端连接于所述环形钢拱架(3)的对应位置；拱肩伺服器(402)，被配置于所述隧道的拱肩处，且一端连接于所述隧道拱肩处的初期支护(1)，另一端连接于所述环形钢拱架(3)的对应位置；拱腰伺服器(403)，被配置于所述隧道的拱腰处，且一端连接于所述隧道拱腰处的初期支护(1)，另一端连接于所述环形钢拱架(3)的对应位置；拱脚伺服器(404)，被配置于所述隧道的拱脚处，且一端连接于所述隧道拱脚处的初期支护(1)，另一端连接于所述环形钢拱架(3)的对应位置。3.根据权利要求2所述的一种控制隧道大变形的装配式地层应力补偿伺服钢架系统，其特征在于，所述拱肩伺服器(402)、所述拱腰伺服器(403)和所述拱脚伺服器(404)的数量均为两个；两个所述拱肩伺服器(402)分别配置于所述隧道的左拱肩和右拱肩处；两个所述拱腰伺服器(403)分别配置于所述隧道的左拱腰和右拱腰处；两个所述拱脚伺服器(404)分别配置于所述隧道的左拱脚和右拱脚处。4.根据权利要求3所述的一种控制隧道大变形的装配式地层应力补偿伺服钢架系统，其特征在于，所述伺服控制器还被配置为，当检测到所述初期支护(1)中任意点的收敛变形时，获取变形点所对应的伺服器(4)，并控制获取的所述的伺服器(4)的千斤顶伸张。5.根据权利要求3所述的一种控制隧道大变形的装配式地层应力补偿伺服钢架系统，其特征在于，所述伺服控制器还被配置为，当检测到所述初期支护(1)中任意点的收敛变形时，获取变形点所对应的伺服器(4)，并获取该伺服器(4)对应的辅助伺服器；所述伺服控制器控制所述辅助伺服器的千斤顶伸张。6.根据权利要求5所述的一种控制隧道大变形的装配式地层应力补偿伺服钢架系统，其特征在于，所述拱顶伺服器(401)对应的所述辅助伺服器为两个拱腰伺服器(403)；所述拱肩伺服器(402)对应的所述辅助伺服器为同侧于所述拱肩伺服器(402)的拱脚伺服器(404)和另一个拱肩伺服器(402)；所述拱腰伺服器(403)对应的所述辅助伺服器为所述拱顶伺服器(401)；所述拱脚伺服器(404)对应的所述辅助伺服器为同侧于所述拱脚伺服器(404)的拱肩
伺服器(402)和另一个拱脚伺服器(404)。7.根据权利要求1所述的一种控制隧道大变形的装配式地层应力补偿伺服钢架系统，其特征在于，所述环形钢拱架(3)包括多段钢环梁；多段所述钢环梁依次拼接形成所述环形钢拱架(3)。8.根据权利要求1所述的一种控制隧道大变形的装配式地层应力补偿伺服钢架系统，其特征在于，所述伺服支撑结构的数量为多个，且沿所述隧道轴线依次设置；所述伺服支撑结构在初期支护(1)完成后进行安装，并在隧道的二次衬砌(2)浇筑前拆除。9.根据权利要求1所述的一种控制隧道大变形的装配式地层应力补偿伺服钢架系统，其特征在于，所述伺服器(4)包括支座、千斤顶和柔性套筒；所述千斤顶的一端通过所述支座安装于所述环形钢拱架(3)，另一端连接于所述初期支护(1)；所述柔性套筒套装于所述千斤顶。10.根据权利要求9所述的一种控制隧道大变形的装配式地层应力补偿伺服钢架系统，其特征在于，所述伺服器(4)的千斤顶通过钢垫板抵接于所述初期支护(1)。

技术总结
本发明公开了一种控制隧道大变形的装配式地层应力补偿伺服钢架系统，包括：伺服支撑结构和伺服控制器；伺服支撑结构包括：环形钢拱架，被配置于隧道内，并安装于隧道的内底部；伺服器，被配置于环形钢拱架和初期支护之间，且一端连接于初期支护，另一端安装于环形钢拱架；伺服控制器根据初期支护的变形调整伺服器的支撑力。本发明一种控制隧道大变形的装配式地层应力补偿伺服钢架系统，利用了力学传递机制与相互作用原理实现了地层-结构协同承载，在补救措施实施前解决了初期支护变形过大的问题，通过装配式型钢拼装形成钢架，安装快速方便，工艺操作简单，施工方便，控制变形效果较好。好。好。


技术研发人员：董俊 陈远洲 林作忠 申玉生 王华兵 向贤华 安晓晓 谢俊 林恩海 石端文 张涵
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2022/2/18