一种隧道围岩支护系统的制作方法

1.本发明涉及隧道工程，具体地，涉及一种隧道围岩支护系统。


背景技术：

2.在岩石地下工程中，由于受开挖影响而发生应力状态改变的周围岩体，称为围岩。在隧道施工过程中，围岩的性质—般包括三个方面：物理性质、水理性质和力学性质。而对围岩稳定性最有影响的则是力学性质，即围岩抵抗变形和破坏的性能。围岩既可以是岩体、也可以是土体。
3.但对隧道工程来说，最关心的问题则是地层被挖成隧道后的稳定程度。这是不言而喻的，因为地层稳定就意味着开挖隧道所引起的地层向隧道内的变形很小，而且在较短的时间内就可基本停止，这对施工过程和支护结构都是非常有利的。地层被挖成隧道后的稳定程度称为隧道围岩的稳定性，这是一个反映地质环境的综合指标。
4.因此，如何对围岩进行加固成为了相关技术领域的亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种隧道围岩支护系统，该隧道围岩支护系统能够对隧道内的围岩进行加固，防止围岩因为结构松散造成塌方。
6.为了实现上述技术问题，本发明提供一种隧道围岩支护系统，包括能够对隧道围岩进行加固的固定机构和能够支撑所述固定机构的支撑机构，所述固定机构包括多个部分插入隧道岩体的第一锚杆和第二锚杆以及设置在所述隧道围岩外的围岩加固网，所述第二锚杆插入所述隧道岩体的一端设有凸齿结构，另一端设有能够与所述围岩加固网连接的紧固结构，所述支撑机构包括多个横向排布在隧道底部的钢筋网笼以及能够固定所述钢筋网笼的支撑锚固件，所述围岩加固网两端与所述钢筋网笼连接。
7.优选地，所述第一锚杆斜向插入所述隧道岩体且两根相邻的所述第一锚杆交错插入所述隧道岩体，且相交处与所述围岩加固网连接。
8.优选地，所述固定机构还包括第一覆盖层和第二覆盖层，所述第一覆盖层设置在所述围岩加固网背向所述隧道围岩的工作面上，所述第二覆盖层设置在所述第一覆盖层背向所述围岩加固网的工作面上。
9.具体地，所述第二覆盖层上还设有多个能够对所述第二覆盖层进行加固的短钉。
10.更具体地，所述第一覆盖层为混凝土层。
11.进一步地，所述第二覆盖层为管片拼砌层。
12.优选地，所述支撑机构还包括仰斜式基础设施，所述仰斜式基础设施设置在所述钢筋网笼的两端。
13.具体地，所述仰斜式基础设施顶部与底部分别布置有钢筋网片结构。
14.更具体地，所述钢筋网片结构与所述钢筋网笼焊接连接。
15.进一步的，所述支撑锚固件下端部分竖直插入所述隧道岩体，且部分所述支撑锚
固件上端与所述钢筋网笼连接，另一部分所述支撑锚固件上端与所述钢筋网片结构连接。
16.通过上述技术方案，本发明的有益效果如下：
17.本发明提供一种隧道围岩支护系统，通过使用围岩加固网对隧道围岩进行加固，使用第一锚杆和第二锚杆将围岩加固网固定到隧道围岩上，第二锚杆插入隧道岩体的一端设有凸齿结构，凸齿结构的作用是可以勾住岩体，使第二锚杆插入岩体更加稳固，第二锚杆的另一端设有紧固结构，紧固结构通过调节可以与围岩固定网贴合进行连接，增加了第二锚杆与围岩加固网之间结构的稳定性，在隧道的底部横向设置有多个钢筋网笼，钢筋网笼的两端与围岩加固网的下端连接，使围岩加固网以及钢筋网笼成为一个整体，使用支撑锚固件将钢筋网笼进行固定。本发明的隧道围岩支护系统通过各机构组件的共同配合形成了一个稳固的结构整体，可以有效的对隧道的围岩进行加固。
18.另外，在围岩加固网背向隧道围岩的一面还设有第一覆盖面和第二覆盖面，可以对围岩加固网进行再次加固，方式围岩加固网脱落影响隧道的结构稳定性。
19.其次，在钢筋网笼的两端还设有仰斜式基础设施，仰斜式基础设施可以增加本发明的整体抗滑力，防止隧道底部的沙石出现松散等情况后影响本发明的整体稳定性。
20.本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
21.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
22.图1是本发明隧道围岩支护系统的具体实施方式的整体结构示意图；
23.图2是本发明隧道围岩支护系统的具体实施方式的第二锚杆的整体结构示意图。
24.附图标记说明
25.1第一锚杆
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2第二锚杆
26.21凸齿结构
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22紧固结构
27.3围岩加固网
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4钢筋网笼
28.5支撑锚固件
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6仰斜式基础设施
29.61钢筋网片结构
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7第一覆盖层
30.8第二覆盖层
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81短钉
具体实施方式
31.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“安装”、“连接”、“排布”、“设置”应做广义理解，例如，连接可以是直接连接，也可以是通过中间媒介进行间接的连接，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间连接件间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。
34.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“背向”是以围岩加固网3设置的方向为基准定义的，具体地在本发明提供的附图中，使用的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，所接触的仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；对于本发明的方位术语，应当结合实际安装状态进行理解。
35.参见图1，本发明提供一种隧道围岩支护系统，主要包括固定机构以及支撑机构，固定机构的主要作用是对隧道围岩进行加固，而支撑机构的作用则是用来对固定机构进行支撑，使本发明的隧道围岩支护系统结构更加的稳固。固定机构中主要包括围岩加固网3以及可以将围岩加固网3固定到隧道围岩上的第一锚杆1与第二锚杆2，第一锚杆1和第二锚杆2通过一部分插入隧道的岩体，另一部分与围岩加固网3进行连接的方式，将围岩加固网3固定在隧道的围岩表面。其中，参见图2，本发明中的第二锚杆2插入隧道岩体的一端设有凸齿结构21，另一端设有可调节的紧固结构22，将第二锚杆2插入隧道岩体后，旋转第二锚杆2使凸齿结构21卡在隧道岩体内无法移动，调节另一端的紧固结构22使其与围岩加固网3连接在一起，增强了围岩加固网3固定在隧道围岩上的稳定性。另外在隧道底部还横向排布了多个钢筋网笼4，钢筋网笼4在底部为围岩加固网3提供支撑，将围岩加固网3的下端固定连接在钢筋网笼4的两端，形成拱形结构，至此，钢筋网笼4与围岩加固网3形成了与开挖隧道横截面形状一致的结构整体，不仅对隧道的围岩进行加固，同时还对隧道本身起到了支撑作用。使用支撑锚固件5对钢筋网笼4进行固定，是钢筋网笼4能够稳固的固定在隧道底部。
36.作为本发明的一种优选实施方式，第一锚杆1插入隧道岩体内的插入形式为斜向插入，相邻的两根第一锚杆1可以选择交叉插入，如图1所示，其交叉点与围岩加固网3连接，其中，连接方式可以为捆扎连接，也可以为焊接连接。需要说明的是，第一锚杆1也可以选择垂直围岩加固网3表面的方式插入隧道岩体内，只要保证其一端插入隧道岩体，另一端与围岩加固网3连接即可。而上述优选实施方式的优点在于，交叉插入隧道岩体，交叉点与围岩加固网3连接，可以形成类三角形结构，三角形具有稳定性，可以加强围岩加固网3与隧道围岩直接的结构稳定性。
37.其次，为了进一步对本发明中的第一锚杆1、第二锚杆2以及围岩加固网3进行固定，在围岩加固网3背向隧道围岩的工作面上设置第一覆盖层7以及第二覆盖层8，优选地，第一覆盖层7使用混凝土浇筑制成，而第二覆盖层8使用管片拼接形成。使用混凝土浇筑制成第一覆盖层7的意义在于，混凝土具有握裹力，混凝土不仅可以对围岩加固网3进行覆盖，同时对第一锚杆1与第二锚杆2没有插入隧道岩体的部分进行覆盖，增强了整体结构的稳定性，而第二覆盖层8使用管片拼砌形成，并且使用短钉81对其进行固定，管片拼砌不仅可以对围岩进行加固，同时也可以是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。可以理解的是，此处的“管片拼砌”是指使用盾构管片进行拼装，盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。大都采取错缝拼装。在联络
通道处的管片有时采用通缝拼装。
38.另外，本发明的支撑机构还包括仰斜式基础设施6，仰斜式基础设施6设置在钢筋网笼4的两端，仰斜式基础设施6的主要作用在于：一方面为钢筋网笼4提供定位，使钢筋网笼4不会因为施工时的一些因素产生位移的问题，另一方面可以对固定机构提供基设置基础，增强抗滑能力，防止因为隧道岩体出现沙石运动等问题而导致固定机构的机构不再稳定。同时，由于仰斜式基础设施6的开挖量小，可以避免因为对隧道岩体进行开挖而导致隧道岩体结构变得不稳定的问题。
39.具体地，在仰斜式基础设施6的顶部和底部分别布置有钢筋网片结构61，可以增强仰斜式基础设施6的抗拉性，同时通过焊接的方式将钢筋网片结构61与钢筋网笼4连接在一起，形成稳定结构。需要说明的是，此处的“钢筋网片结构61”指，在设置仰斜式基础设施6时在他的顶部和底部各设置一片钢筋网片，形成钢筋网片结构。
40.进一步地，多个支撑锚固件5竖直插入隧道岩体内，并且，支撑锚固件5的上端与钢筋网笼4和钢筋网片结构61进行连接，增加了仰斜式基础设施6和钢筋网笼4插入地基的深度。增强本发明的整体稳固性。
41.以上通过具体实施例对本发明的隧道围岩支护系统进行了说明，可以理解的是，本发明隧道围岩支护系统的结构主体以及尺寸并不限于上述实施例所述的具体结构形式，也可以为其它结构形式，只要满足固定机构与支撑机构共同配合使本发明的隧道围岩支护系统具有能够对开挖隧道内的围岩进行加固作用，并且对隧道进行支撑的同时具有较好的安装可靠性的目的即可。
42.其次，为了更好地理解本发明的技术方案以及使用方法，以下结合相对全面的优选技术特征对优选实施例进行说明。
43.参见图1至图2，为了对隧道围岩进行加固，防止隧道围岩发生塌方等危险，本发明提供一种隧道围岩支护系统，包括固定机构以及对固定机构进行支撑的支撑机构，固定机构主要包括第一锚杆1、第二锚杆2以及围岩加固网3；支撑机构包括钢筋网笼4以及支撑锚固件5。首先要做的是铺设钢筋网笼4，将多个钢筋网笼4横向铺设在隧道的底部，在钢筋网笼4的两端设置仰斜式基础设施6，在仰斜式基础设施6的顶端和底端均设有钢筋网片结构61，钢筋网片结构61可以增强仰斜式基础设施6的抗拉性，仰斜式基础设施6可以增强本发明的抗滑力，使用焊接的方式将钢筋网笼4与钢筋网片结构61连接在一起，使用支撑锚固件5竖直插入隧道岩体，对钢筋网笼4和仰斜式基础设施6进行固定，支撑锚固件5的顶端与钢筋网笼4以及钢筋网片结构61进行焊接。然后，将围岩加固网3铺设至隧道的围岩上，使用第一锚杆1穿过围岩加固网3斜向插入至隧道岩体内将围岩加固网3固定到隧道内表面，优选地，将相邻两根第一锚杆1交叉插入隧道岩体，交叉处与围岩加固网3进行焊接连接，接着使用第二锚杆2，第二锚杆2的一端设有凸齿结构21，另一端设有紧固结构22，将第二锚杆2穿过围岩加固网3插入隧道岩体，进行旋转后与隧道岩体内进行卡合，然后调节紧固结构22，可以使用工具对其进行敲打，使紧固结构22与围岩加固网3贴合，使用焊接的方式对其进行连接固定。铺设固定好围岩加固网3后将其与钢筋网笼4接触的地方使用焊接方式连接固定，然后就可以使用混凝土对钢筋网笼4以及仰斜式基础设施6进行浇筑，之后，在围岩加固网3背向隧道围岩的一面浇筑混凝土形成第一覆盖层7，不仅对围岩加固网3进行加固，同时对第一锚杆1及第二锚杆2裸露在外的部分进行覆盖，使结构更加的稳固，另外，混凝土还具
有握裹力，可以对隧道的围岩进行一定的加固。在混凝土层浇筑完成后，在其第一覆盖层7表面进行第二覆盖层8的铺设，优选管片拼砌层作为第二覆盖层8，将管片按照隧道的尺寸进行拼砌，使用短钉81对其进行加固。本发明通过使用固定机构对隧道围岩进行加固，能够防止隧道围岩因自身结构松散等原因出现塌方的问题。
44.在本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“一种具体实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
45.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
46.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
47.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。