一种三柔两刚型隧道强岩爆防冲击支护结构及施工方法

技术特征：
1.一种三柔两刚型隧道强岩爆防冲击支护结构，其特征在于，包括紧贴岩壁架设的柔性钢筋网、多级恒阻大变形锚杆、环向薄钢带、纵向薄钢带、环向钢拱架、纵向厚钢带；所述环向钢拱架、环向薄钢带环绕内壁，等间隔交替沿隧道轴向设置；所述环向钢拱架包括环向钢拱架片和环向让压构件，环向钢拱架片与环向让压构件交替连接形成环形结构；所述环向让压件为可缩式缓冲结构；所述纵向薄钢带、纵向厚钢带等间隔交替沿隧道轴向设置，与环向钢拱架、环向薄钢带形成网状结构；所述纵向厚钢带与环向钢拱架的交叉处固定连接；所述纵向薄钢带和环向薄钢带的交叉处设置有贯穿入围岩内部的多级恒阻大变形锚杆。2.根据权利要求1所述的三柔两刚型隧道强岩爆防冲击支护结构，其特征在于，所述柔性钢筋网采用交叉编织的方式制成。3.根据权利要求1所述的三柔两刚型隧道强岩爆防冲击支护结构，其特征在于，所述多级恒阻大变形锚杆深入围岩内部，由至少三个恒阻器、孔外螺栓和螺纹钢杆体构成；孔外螺栓依次穿过螺母、垫片、环向薄钢带、纵向薄钢带、柔性钢筋网，然后深入围岩内部与恒阻器依次连接；钻孔剩余空间由锚固剂填充，锚杆钻孔布设于环向薄钢带和纵向薄钢带交叉处。4.根据权利要求3所述的三柔两刚型隧道强岩爆防冲击支护结构，其特征在于，所述多级恒阻大变形锚杆中的螺纹钢杆体置于恒阻器中，前一个螺纹钢杆体与后一个恒阻器端头螺纹连接；孔外部分通过孔外螺栓连接第一个恒阻器，螺栓依次贯穿螺母、垫片、环向薄钢带、纵向薄钢带和柔性钢筋网，直至旋入第一个恒阻器的预留螺纹槽；孔底螺纹钢杆体加工成楔形便于刺穿锚固剂，减小锚杆安装阻力。5.根据权利要求1所述的三柔两刚型隧道强岩爆防冲击支护结构，其特征在于，所述环向让压构件包括套筒和置于套筒中的圆杆，所述套筒和圆杆的头端均连接有钢垫板；套筒内壁设置有用于缓冲的凸棱；钢垫板与环向钢拱架片端头固定连接。6.根据权利要求1所述的三柔两刚型隧道强岩爆防冲击支护结构，其特征在于，所述环向钢拱架与纵向厚钢带的交叉处焊接固定；环向钢拱架通过锁脚锚杆固定于岩壁上。7.根据权利要求1所述的三柔两刚型隧道强岩爆防冲击支护结构，其特征在于，所述环向薄钢带与纵向薄钢带交叉处的环向薄钢带设置为凸起状以绕过纵向薄钢带。8.根据权利要求1所述的三柔两刚型隧道强岩爆防冲击支护结构，其特征在于，所述环向薄钢带和纵向薄钢带均通过锁脚锚杆固定于岩壁上。9.根据权利要求1所述的三柔两刚型隧道强岩爆防冲击支护结构，其特征在于，所述支护结构安装完毕后喷射混凝土，其厚度需确保所有的支护结构被覆盖，且对最外层支护结构的覆盖厚度不小于5cm。10.权利要求1-9任一项所述的三柔两刚型隧道强岩爆防冲击支护结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：全站仪放样，找出锚杆孔位置并钻孔，确保钻孔轴线与隧道洞壁垂直；步骤二：铺设柔性钢筋网；步骤三：架设纵向薄钢带，将纵向薄钢带用锁脚锚杆固定于岩壁上；步骤四：架设环向薄钢带，在架设前，在与纵向薄钢带交叉处加工成凸起，以便绕过纵向薄钢带，将环向薄钢带用锁脚锚杆固定于岩壁上，在交叉处，将纵向薄钢带和环向薄钢带采用焊接相连；
步骤五：组装多级恒阻大变形锚杆，在锚杆安装前，需在锚杆钻孔中塞入锚固剂，在喷射混凝土前需每日一次复紧；步骤六：安装环向钢拱架，并用锁脚锚杆固定；步骤七：在环向钢拱架片之间的端头安装环向让压构件；步骤八：架设纵向厚钢带，并用锁脚锚杆固定于岩壁上，在纵向厚钢带和环向钢拱架交叉处采用焊接方式相连接；步骤九：喷射混凝土，确保覆盖住所有支护结构，并对纵向厚钢带的覆盖层不小于5cm。

技术总结
本发明公开了一种三柔两刚型隧道强岩爆防冲击支护结构及施工方法。所述支护结构包括紧贴岩壁架设的柔性钢筋网、多级恒阻大变形锚杆、环向薄钢带、纵向薄钢带、环向钢拱架、纵向厚钢带；所述环向钢拱架、环向薄钢带环绕内壁，等间隔交替沿隧道轴向设置；所述环向钢拱架包括环向钢拱架片和具有缓冲作用的环向让压构件；所述纵向薄钢带、纵向厚钢带等间隔交替沿隧道轴向设置，与环向钢拱架、环向薄钢带形成网状结构；所述纵向薄钢带和环向薄钢带的交叉处设置有贯穿入围岩内部的多级恒阻大变形锚杆。本发明公开的三柔两刚型隧道强岩爆防冲击支护结构具有耗能、防冲击、防碎石弹射的特点，能够实现对隧道硬岩强岩爆冲击的有效控制。能够实现对隧道硬岩强岩爆冲击的有效控制。能够实现对隧道硬岩强岩爆冲击的有效控制。


技术研发人员：邓鹏海 刘泉声
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：2022.01.26
技术公布日：2022/5/17