[发明专利]软岩隧道定型化内撑环拱加固大变形支护及其施工方法

说明书

本发明涉及一种软岩隧道定型化内撑环拱加固大变形支护及其施工方法，包括易拆卸式定型化内撑环拱、伸缩式钢架顶撑体系和换拱临时支撑架；所述易拆卸式定型化内撑环拱包括由多个环拱单元连接而成一个环形内撑环拱；所述环拱单元包括钢筋混凝土，布设于钢筋混凝土两侧的电磁铁和铁块；两个环拱单元连接时；一个环拱单元的电磁铁与相邻环拱单元的铁块相适配连接；本发明设计的内撑环由多个环拱单元组合而成，而每个环拱单元首尾依次通过电磁铁和铁块进行连接，在需要连接时，接通电磁铁的电源使其产生磁力，可以吸附铁块，使相邻两个环拱单元连接在一起。每一个环拱单元依次连接，最后形成内撑环；这种施工方式较为简单，施工速度快。

技术领域

本发明涉及隧道支护结构技术领域，特别涉及一种软岩隧道定型化内撑环拱加固大变形支护及其施工方法。

背景技术

在隧道的开挖过程中，需要对开挖的隧道进行初期支护。而在一些地质较差的地方进行施工时，往往会遇到各种不良情况。如在软岩地区容易出现初期支护大变形、支护力不足导致隧道发生局部坍塌。为了处理这些复杂情况，工程上一般会停工并采取搭设支护的措施进行隧道的加固。而传统的支护方法一般在加固段搭设满堂支架，然后在其上施工，而搭设支护一般采用打设长锚杆、在初期支护外面在设置一层初期支护，形成两道初期支护、预应力锚索等方式。而在这些施工方式中，施工速度较为缓慢，满堂支架的搭设需要大量的人力，并且需要占用大量的空间，将隧道堵塞，不利于隧道工程的进一步施工，而在该施工段结束后，拆除满堂支架仍有大量的工作量。另外支护在隧道施工过程中仅起到加固围岩的作用，保证施工过程不会出现大变形的问题，施工结束后需对这些支护进行拆除，上述施工方法拆除方式复杂，施工效率较低。

针对以上问题，故，有必要对其进行改进。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种既能限制软岩隧道支护发生大变形且施工简单、施工效率高的软岩隧道定型化内撑环拱加固大变形支护及其施工方法。

为了达到上述发明的目的，本发明采用以下技术方案：软岩隧道定型化内撑环加固大变形支护，包括易拆卸式定型化内撑环拱、伸缩式钢架顶撑体系和换拱临时支撑架；所述易拆卸式定型化内撑环拱包括由多个环拱单元连接而成一个环形内撑环拱；所述环拱单元包括钢筋混凝土，布设于钢筋混凝土两侧的电磁铁和铁块；两个环拱单元连接时；一个环拱单元的电磁铁与相邻环拱单元的铁块相适配连接；所述伸缩式钢架顶撑体系包括机械箱、固设于机械箱上的下支撑套筒，下支撑套筒底部套接有弹簧，弹簧顶部设置有弹簧隔板，弹簧隔板上设置有上支撑杆，上支撑杆套接于下支撑套筒内，弹簧隔板的两侧连接有绳子，与此相对应的，机械箱内设置有用于连接绳子的动力机构；所述换拱临时支撑架底板；底板上固设有T型杆，T型杆两侧设置有钢架，钢架靠近T型杆的一端形成有钢架凹槽，T型杆套接于钢架凹槽内，并通过定位调节机构连接。

作为本发明的一种优选方案，所述电磁铁外接电源，通过电源的通断，使得电磁铁和铁块分开或连接。

作为本发明的一种优选方案，所述定位调节机构包括固设于两侧钢架上的固定环，两侧的固定环上套接有螺纹杆，固定环与螺纹杆的连接处设置有螺母；所述底板的两侧形成有凹槽，钢架底部滑动连接于凹槽内。

作为本发明的一种优选方案，所述动力机构包括固设于机械箱内的隔板，隔板上固设有能源箱和电机，能源箱与电机通过导线连接；绳子的一端连接弹簧隔板，另一端连接电机。

作为本发明的一种优选方案，所述机械箱的底部设置有至少两组轮子，轮子等距布设于机械箱的底部。

作为本发明的一种优选方案，所述底板的两侧端部设置有旋转环，旋转环上转动连接有支撑杆，与此相对应的，钢架底部设置有若干与支撑杆相适配连接的倒钩面板，支撑杆连接于倒钩面板上，用于限制钢架在凹槽内的滑动。

作为本发明的一种优选方案，所述底箱底部设置有轮轴，轮轴两侧设置有支撑轮。