[发明专利]一种高强预压锚杆与流质包裹体联合作用的隧道衬砌结构

说明书

本发明涉及一种高强预压锚杆与流质包裹体联合作用的隧道衬砌结构，它包括与隧道围岩接触的流质包裹体、高强预压锚杆、钢筋混凝土衬片，所述流质包裹体用高强预压锚杆和钢筋混凝土衬片固定在隧道围岩四周，所述流质包裹体一侧设有卸压阀，所述流质包裹体设置有与其他包裹体的连接口；所述流质包裹体朝向隧道侧设有钢筋混凝土衬片，所述钢筋混凝土衬片用高强预压锚杆固定，相邻两块流质包裹体之间通过设置于侧边的连接口可拆卸拼装连接。可以解决现有技术中，在满足隧道砌衬要求的同时，大幅降低了隧道发生局部变形的可能性，同时也能保证支护结构不会因受到局部较大围岩应力而发生变形。

技术领域

本发明涉及隧道工程的衬砌装置领域，尤其是一种高强预压锚杆与流质包裹体联合作用的隧道衬砌结构。

背景技术

随着国家基础设施的建设，国民生活节奏的加快，缩短地区之间的交通时间已成为社会共识，多条高铁线路的规划建设也意味着隧道工程的施工的质量的严要求和工期的时间的削减。新型连体流质包裹体成为隧道工程中的重要构件。它既有利于从源头把控工程的质量，又可以大幅度缩短工期，还可以降低工程事故造成的损失。

隧道工程建设已成为国家基础设施建设的一项重要组成部分，而隧道工程中最重要的施工问题主要是隧道内壁的砌衬工程。现有技术中，隧道砌衬主要依靠分区整浇混凝土，在隧道内壁加锚杆进行锚固。如果施工过程中出现围岩塌方将导致隧道内的大片区域坍塌，造成严重的人员和财产损失，且当隧道施工中遇到涌水或是漏水情况，将直接影响混凝土的养护周期，延误工程进度。

就目前采用的隧道砌衬方法，能够在较短时间内实现安全施工的情况比较少；而对于出现塌方或者涌水隧道施工，更需要加强对砌衬手段的更新改进。

发明内容

发明所要解决的技术问题是提供一种高强预压锚杆与流质包裹体联合作用的隧道衬砌结构，可以解决现有技术中，在满足隧道砌衬要求的同时，大幅降低了隧道发生局部变形的可能性，同时也能保证支护结构不会因受到局部较大围岩应力而发生变形。

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种高强预压锚杆与流质包裹体联合作用的隧道衬砌结构，它包括与隧道围岩接触的流质包裹体、高强预压锚杆、钢筋混凝土衬片，所述流质包裹体用高强预压锚杆和钢筋混凝土衬片固定在隧道围岩四周，所述流质包裹体一侧设有卸压阀，所述流质包裹体设置有与其他包裹体连接的圆形连接口；所述流质包裹体朝向隧道侧设有钢筋混凝土衬片，所述钢筋混凝土衬片用高强预压锚杆固定，相邻两块流质包裹体之间通过设置于侧边的连接口可拆卸拼装连接。

所述流质包裹体由一种高强度的橡胶制成，包裹体里填充气、液、细砂等流质充填物。

所述流质包裹体的侧面所设置的卸压阀的开口尺寸可以根据流质填充物的粒径进行调整。

所述流质包裹体的外包裹层有土工布和铁丝网。

所述流质包裹体在充填时，先充填气、液，后期根据工程实际情况充填细砂，如无需要则可不用充填细砂。

所述高强预压锚杆是由锚杆加设垫板、垫圈、螺栓以及高强预压锚固体和普通砂浆锚固体构成。

所述垫板与垫圈之间设有弹簧或永磁性磁铁装置。

所述普通砂浆锚固体与流质包裹体之间的锚杆上设有球形铰链。

所述高强预压锚杆远离流质包裹体一端由添加膨胀剂的高强预压锚固体锚固，靠近流质包裹体一端使用普通砂浆锚固体进行封口。

所述钢筋混凝土衬片由钢筋混凝土预制而成，衬片的大小和厚度根据实际工程设计，可进行分块设置；

本装置还增加安装有摄像装置，能够监测流质包裹体的变形情况，分析围岩趋势和细节。

本发明有如下有益效果：