隧道支护结构的制作方法

1.本实用新型涉及隧道支护技术领域，具体而言，涉及一种隧道支护结构。


背景技术：

2.隧道在穿越高地应力软弱围岩地层时，极易发生大变形灾害，而且围岩的形变压力会导致支护结构发生屈服和压溃，甚至整体溃塌，进而导致严重的安全事故和经济损失；而更换损坏或溃塌的支护结构，还会造成大量的支护材料和施工成本的重复投入，延误工期。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的包括，例如，提供了一种隧道支护结构，其能够释放围岩形变压力，从而保证支护结构的稳定性，从而避免支护结构的损坏，保证施工作业人员的安全，并降低施工的成本。
4.本实用新型的实施例可以这样实现：
5.第一方面，本实用新型提供一种隧道支护结构，隧道支护结构包括钢拱架以及限阻结构；
6.钢拱架包括多个沿隧道的延伸方向依次设置的钢架，多个钢架均沿隧道的内周面轮廓延伸；
7.限阻结构包括第一钢板及第二钢板；沿隧道的延伸方向，第一钢板及第二钢板的两端均与相邻的两个钢架连接；沿钢架的延伸方向，第一钢板与第二钢板间隔设置。
8.在可选的实施方式中，第一钢板及第二钢板均弯曲设置。
9.在可选的实施方式中，第一钢板与第二钢板的弯曲方向相反，且第一钢板及第二钢板的弯曲面相对。
10.在可选的实施方式中，钢架为工字钢，与第一钢板及第二钢板的连接的钢架的翼缘处开设有槽口；
11.槽口位于钢架与第一钢板及第二钢板的连接处之间。
12.在可选的实施方式中，与同一第一钢板及第二钢板连接的两个钢架上的槽口的朝向相同。
13.在可选的实施方式中，与同一第一钢板及第二钢板连接的两个钢架上的槽口均朝向钢架的同一侧。
14.在可选的实施方式中，隧道支护结构包括多个限阻结构；
15.隧道的两侧均设置有多个限阻结构，位于隧道同一侧的多个限阻结构沿隧道的延伸方向依次布置；
16.且任意两个沿隧道的延伸方向相邻的限阻结构均与同一钢架连接。
17.在可选的实施方式中，与任意两个相邻的限阻结构连接的所有的钢架上的槽口均朝向同一方向。
18.在可选的实施方式中，任意两个钢架之间的区域共同形成容置区域，第一钢板及第二钢板容置于容置区域；第一钢板及第二钢板将容置区域分隔为填充区及空置区，空置区位于第一钢板及第二钢板之间；
19.填充区内填充有混凝土。
20.在可选的实施方式中，隧道支护结构还包括与填充区连接的防护网，防护网包覆于混凝土的外周，防护网位于填充区与空置区的连接处。
21.本实用新型实施例的有益效果包括：
22.该隧道支护结构包括钢拱架以及限阻结构；其中，钢拱架包括多个沿隧道的延伸方向依次设置的钢架，多个钢架均沿隧道的内周面轮廓延伸；而限阻结构包括第一钢板及第二钢板；沿隧道的延伸方向，第一钢板及第二钢板的两端均与相邻的两个钢架连接；沿钢架的延伸方向，第一钢板与第二钢板间隔设置。由此，通过第一钢板及第二钢板能够将围岩形变压力传递至与其连接的钢架，从而能够保证支护结构的稳定性，从而避免支护结构的损坏，保证施工作业人员的安全，并降低施工的成本。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1为本实用新型实施例中隧道支护结构的结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例中隧道支护结构的局部示意图；
26.图3为本实用新型实施例中限阻结构的结构示意图。
27.图标：10-围岩；200-隧道支护结构；210-钢拱架；220-限阻结构；211-钢架；221-第一钢板；222-第二钢板；212-槽口；201-容置区域；202-填充区；203-空置区；204-混凝土；205-防护网。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
29.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常
摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
32.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
34.请参考图1-图3，图1及图2示出了本实用新型实施例中隧道支护结构的结构，图3示出了本实用新型实施例中限阻结构的结构；本实施例提供了一种隧道支护结构200，隧道支护结构200包括钢拱架210以及限阻结构220；
35.钢拱架210包括多个沿隧道的延伸方向依次设置的钢架211，多个钢架211均沿隧道的内周面轮廓延伸；
36.限阻结构220包括第一钢板221及第二钢板222；沿隧道的延伸方向，第一钢板221及第二钢板222的两端均与相邻的两个钢架211连接；沿钢架211的延伸方向，第一钢板221与第二钢板222间隔设置。
37.需要说明的是，在本实施例中，该隧道支护结构200包括多个限阻结构220；其中，隧道的两侧均设置有多个限阻结构220，位于隧道同一侧的多个限阻结构220沿隧道的延伸方向依次布置；且任意两个沿隧道的延伸方向相邻的限阻结构220均与同一钢架211连接。
38.该隧道支护结构200的工作原理是：
39.请参考图1-图3，该隧道支护结构200包括钢拱架210以及限阻结构220；其中，钢拱架210包括多个沿隧道的延伸方向依次设置的钢架211，多个钢架211均沿隧道的内周面轮廓延伸；而限阻结构220包括第一钢板221及第二钢板222；沿隧道的延伸方向，第一钢板221及第二钢板222的两端均与相邻的两个钢架211连接；沿钢架211的延伸方向，第一钢板221与第二钢板222间隔设置。由此，通过第一钢板221及第二钢板222能够将围岩10形变压力传递至与其连接的钢架211，从而能够保证支护结构的稳定性，从而避免支护结构的损坏，保证施工作业人员的安全，并降低施工的成本。
40.进一步地，请参考图1-图3，在本实施例中，任意两个钢架211之间的区域共同形成容置区域201，第一钢板221及第二钢板222容置于容置区域201；第一钢板221及第二钢板222将容置区域201分隔为填充区202及空置区203，空置区203位于第一钢板221及第二钢板222之间；填充区202内填充有混凝土204。
41.由此，在提高该隧道支护结构200的稳定性的同时，第一钢板221及第二钢板222还能够将混凝土204沿隧道环向的纵向压力转换为第一钢板221及第二钢板222对相邻两个钢架211沿隧道走向的水平压力，从而能够提升限阻结构220与钢拱架210间的整体性与处于工作阶段时的稳定性。而且这样的设置方式，由于第一钢板221与第二钢板222之间的空置区203未填充混凝土204，从而能够留出钢架211、第一钢板221与第二钢板222的变形空间。
42.在支护的过程中，为避免第一钢板221及第二钢板222附近的混凝土204因围岩10变形而出现开裂或掉块，故，隧道支护结构200还包括与填充区202连接的防护网205，防护网205包覆于混凝土204的外周，防护网205位于填充区202与空置区203的连接处，以对混凝土204进行保护，防止出现混凝土204掉落的情况，进而保证施工的安全性。
43.而且在本实施例中，请参考图1-图3，在设置限阻结构220时，可以使得第一钢板
221及第二钢板222均弯曲设置，而且第一钢板221与第二钢板222的弯曲方向相反，且第一钢板221及第二钢板222的弯曲面相对。从而通过这样的方式，确保第一钢板221及第二钢板222的变形量能够满足支护的需求，而且，使得第一钢板221及第二钢板222还能够将混凝土204沿隧道环向的纵向压力转换为第一钢板221及第二钢板222对相邻两个钢架211沿隧道走向的水平压力，从而能够提升限阻结构220与钢拱架210间的整体性与处于工作阶段时的稳定性。
44.进一步地，请参考图1-图3，在本实施例中，钢架211为工字钢，与第一钢板221及第二钢板222的连接的钢架211的翼缘处开设有槽口212；槽口212位于钢架211与第一钢板221及第二钢板222的连接处之间。而且，与同一第一钢板221及第二钢板222连接的两个钢架211上的槽口212的朝向相同；与同一第一钢板221及第二钢板222连接的两个钢架211上的槽口212均朝向钢架211的同一侧。另外，与任意两个相邻的限阻结构220连接的所有的钢架211上的槽口212均朝向同一方向。
45.由上述内容可知，该隧道支护结构200在支护的过程中，第一钢板221及第二钢板222能够将混凝土204沿隧道围岩10的形变压力传递至钢架211上，而由于第一钢板221与第二钢板222之间的空置区203未填充混凝土204，从而能够留出钢架211、第一钢板221与第二钢板222的变形空间；故，当第一钢板221与第二钢板222将混凝土204的压力传递到与其相连接的钢架211上，由于第一钢板221与第二钢板222之间的空置区203未填充混凝土204，故当该隧道支护结构200受到围岩10压力开始变形时，此处便会产生应力集中，是最先产生变形的地方(可通过调整支护参数，满足当钢架211开始屈服变形时，混凝土204并未压溃)。在此处的工字钢的翼缘加工相同朝向的槽口212，使其在变形时能朝向相同方向弯曲，从而保障限阻结构220的最大压缩行程。同时，这样的设置方式，能够增强有槽口212的工字钢处的应力集中效应，保证该处工字钢受压时首先发生弯曲。由此，通过工字钢翼缘的槽口212能够对钢架211的弯曲方向进行变形诱导，保证钢架211朝向同一方向弯曲，避免出现钢架211碰撞和叠加现象导致不能保证恒阻，出现二次峰值的情况，提高了限阻结构220的有效压缩行程。
46.综上，该隧道支护结构200包括钢拱架210以及限阻结构220；其中，钢拱架210包括多个沿隧道的延伸方向依次设置的钢架211，多个钢架211均沿隧道的内周面轮廓延伸；而限阻结构220包括第一钢板221及第二钢板222；沿隧道的延伸方向，第一钢板221及第二钢板222的两端均与相邻的两个钢架211连接；沿钢架211的延伸方向，第一钢板221与第二钢板222间隔设置。
47.并且在设置钢拱架210时，任意两个钢架211之间的区域共同形成容置区域201，第一钢板221及第二钢板222容置于容置区域201；第一钢板221及第二钢板222将容置区域201分隔为填充区202及空置区203，空置区203位于第一钢板221及第二钢板222之间；填充区202内填充有混凝土204；并且与第一钢板221及第二钢板222的连接的钢架211的翼缘处开设有槽口212；槽口212位于钢架211与第一钢板221及第二钢板222的连接处之间。而且，与同一第一钢板221及第二钢板222连接的两个钢架211上的槽口212的朝向相同；与同一第一钢板221及第二钢板222连接的两个钢架211上的槽口212均朝向钢架211的同一侧。另外，与任意两个相邻的限阻结构220连接的所有的钢架211上的槽口212均朝向同一方向；
48.而在设置第一钢板221及第二钢板222时，第一钢板221及第二钢板222均弯曲设
置，而且第一钢板221与第二钢板222的弯曲方向相反，且第一钢板221及第二钢板222的弯曲面相对。
49.基于上述内容，请参考图1-图3，该隧道支护结构200通过弯曲的第一钢板221及第二钢板222的形变能够将释放围岩10形变压力传递至与其连接的钢架211，从而能够确保第一钢板221及第二钢板222的变形量能够满足支护的需求，而且，使得第一钢板221及第二钢板222还能够将混凝土204沿隧道环向的纵向压力转换为第一钢板221及第二钢板222对相邻两个钢架211沿隧道走向的水平压力，从而能够提升限阻结构220与钢拱架210间的整体性与处于工作阶段时的稳定性；
50.而且这样的设置方式，由于第一钢板221与第二钢板222之间的空置区203未填充混凝土204，从而能够留出钢架211、第一钢板221与第二钢板222的变形空间；故，当第一钢板221与第二钢板222将混凝土204的压力传递到与其相连接的钢架211上，由于第一钢板221与第二钢板222之间的空置区203未填充混凝土204，故当该隧道支护结构200受到围岩10压力开始变形时，此处便会产生应力集中，是最先产生变形的地方(可通过调整支护参数，满足当钢架211开始屈服变形时，混凝土204并未压溃)。在此处的工字钢的翼缘加工相同朝向的槽口212，使其在变形时能朝向相同方向弯曲，从而保障限阻结构220的最大压缩行程。同时，这样的设置方式，能够增强有槽口212的工字钢处的应力集中效应，保证该处工字钢受压时首先发生弯曲。由此，通过工字钢翼缘的槽口212能够对钢架211的弯曲方向进行变形诱导，保证钢架211朝向同一方向弯曲，避免出现钢架211碰撞和叠加现象导致不能保证恒阻，出现二次峰值的情况，提高了限阻结构220的有效压缩行程。
51.由此，该隧道支护结构200能够通过第一钢板221及第二钢板222能够吸将放围岩10形变压力传递至与其连接的钢架211，从而能够保证支护结构的稳定性，从而避免支护结构的损坏，保证施工作业人员的安全，并降低施工的成本。
52.以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。