[发明专利]一种隧道耗能支护结构及施工方法

权利要求书

1.一种隧道耗能支护结构，其特征在于，包括：

多个径向吸能装置，多个所述径向吸能装置设于初衬和二衬之间，且环向间隔分布，每个径向吸能装置包括径向相对设置的外支板和内支板，以及连接于内支板和外支板之间的惯容装置，惯容装置可径向收缩并可对径向吸能装置的径向收缩提供阻力；以及

多个环向释能装置，环向释能装置连接两两环向相邻的径向吸能装置，与多个所述径向吸能装置共同连成环形支护结构，并为环向相邻的径向吸能装置的相对运动提供阻力；

所述环向释能装置包括球铰、与环向相邻两径向吸能装置之一者连接的中空球座、设于中空球座内部的弹性垫，所述中空球座朝向环向相邻两径向吸能装置之另一者的区域设有避让孔，所述球铰包括杆部和连于杆部一端的球部，球部包覆于弹性垫中，杆部远离球部的一端则伸出穿过避让孔并与环向相邻两径向吸能装置之另一者连接。

2.如权利要求1所述的隧道耗能支护结构，其特征在于：中空球座的避让孔还设有将连接杆包围的弹性环。

3.如权利要求1所述的隧道耗能支护结构，其特征在于：所述中空球座连接于连接杆的一端，连接杆另一端与环向相邻两径向吸能装置之一者连接。

4.如权利要求1所述的隧道耗能支护结构，其特征在于：环形支护结构的外周壁和/或内周壁覆设有防水层。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的隧道耗能支护结构，其特征在于：惯容装置包括与内支板连接的中空的壳体、固设于壳体内周壁的弹性摩擦外环、一端与外支板连接的移动杆，移动杆的另一端伸入壳体，且移动杆对应弹性摩擦外环的位置固设有可与弹性摩擦外环过盈配合的弹性摩擦内环。

6.如权利要求5所述的隧道耗能支护结构，其特征在于：所述惯容装置还包括固设于壳体内部的储液罐，所述储液罐通过管路与外部的循环液压罐通连，所述移动杆的另一端伸入储液罐中且移动杆与储液罐的配合处设有密封结构，当储液罐内的液体压力高于液压罐的第一设定压力时，所述储液罐内的液体可经管路流入液压罐，而当液压罐的第二设定压力大于储液罐内的液体压力时，所述液压罐内的液体可经管路流入储液罐。

7.如权利要求1至4中任意一项所述的隧道耗能支护结构，其特征在于：惯容装置包括连接内支板和外支板的袋装弹簧和橡胶支撑件。

8.如权利要求1至7中任意一项所述的隧道耗能支护结构的施工方法，包括如下步骤：

S1、开挖隧道的同时，在隧道围岩壁面的相应区域进初衬的施工；

S2、在初衬内周环向间隔设置径向吸能装置并通过环向释能装置将环向相邻的径向吸能装置连接，形成环形支护结构。

9.如权利要求8所述的隧道耗能支护结构的施工方法，其特征在于：在初衬内周环向间隔设置径向吸能装置并通过环向释能装置将环向相邻的径向吸能装置连接的步骤之前，还包括在初衬的内周壁铺设防水层的过程。