[实用新型]一种防落石冲击隧道衬砌结构

说明书

本实用新型公开了一种防落石冲击隧道衬砌结构，包括设置在隧道衬砌外表面的缓冲层；隧道衬砌为钢拱架衬砌结构，其拱脚位置设置有高强压缩弹簧；本实用新型通过泡沫混凝土形成的缓冲层和高强压缩弹簧构成的抗压装置能有效保护隧道；泡沫混凝土具有较好的抗震性能和韧性，当空穴上方的岩土体塌方作用在隧道上部时，能缓冲掉大部分塌落对隧道的冲击，适用于多种喀斯特岩溶地貌隧道防护工程。

技术领域

本实用新型涉及一种隧道衬砌结构，具体涉及一种防落石冲击隧道衬砌结构。

背景技术

目前我国隧道工程建设过程中较为常见的隧道支护方式是工字钢环形钢拱架，工字钢拱架整体刚度大，但不能很好抵御冲击荷载。由于早期地质作用，地下岩土体大面积塌陷形成巨大空穴（特别是在喀斯特地质条件下），隧道穿越该地段时，目前采用最多的方法是采用土石方填实或用混凝土将其空穴全部填实。但是采用土石方或混凝土将空穴填实消耗大量的人力物力，造成工期延长，若空洞面积过大，则该途径很难实现。还有一种方法，为保护该地段隧道安全，还有从隧道本身考虑，使其隧道衬砌强度足够高，采用强度更高的工字钢和高标号的水泥，这种方法需要更高强度及规格的工字钢和更高标号的水泥，施工成本大。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的缺点提供一种可有效保护隧道，具有较好的抗震性能和韧性，且拱架整体承载能力和稳定性强的防落石冲击隧道衬砌结构。

本实用新型采用的技术方案是：一种防落石冲击隧道衬砌结构，包括设置在隧道衬砌外表面的缓冲层；隧道衬砌为钢拱架衬砌结构，其拱脚位置设置有高强压缩弹簧。

进一步的，所述缓冲层为通过设置在隧道衬砌上部的注浆孔浇筑在隧道衬砌外表面的泡沫混凝土构成的不规则结构层。

进一步的，两个拱脚位置相对的设置有结构相同的高强压缩弹簧。

进一步的，所述高强压缩弹簧外设置有套筒。

进一步的，所述高强压缩弹簧上下两端均通过连接板连接到隧道衬砌的工字钢拱架。

进一步的，所述套筒为钢套筒，套设在高强压缩弹簧外，上下两端焊接到工字钢拱架。

进一步的，所述连接板为矩形结构钢板。

进一步的，所述高强压缩弹簧上端连接板上设置有位移传感器，下端连接板和高强压缩弹簧之间设置有压力传感器；位移传感器和压力传感器均连接到A/D转换装置，A/D转换装置连接控制装置。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型通过泡沫混凝土形成的缓冲层和高强压缩弹簧构成的抗压装置能有效保护隧道；

（2）本实用新型泡沫混凝土具有较好的抗震性能和韧性，当空穴上方的岩土体塌方作用在隧道上部时，能缓冲掉大部分塌落对隧道的冲击；

（3）本实用新型设置有高强压缩弹簧，其外部通过矩形钢套可保护弹簧，保证拱架整体承载能力和稳定性；

（4）本实用新型可通过高强压缩弹簧的位移得到隧道衬砌承受的冲击力大小。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型高强压缩弹簧部位结构示意图。

图中：1-隧道衬砌，2-缓冲层，3-注浆孔，4-高强压缩弹簧，5-工字钢，6-套筒，7-连接板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。