[发明专利]一种用于裂隙发育顺层砂砾岩隧道的开挖支护装置及方法

说明书

本发明提供一种用于裂隙发育顺层砂砾岩隧道的开挖支护装置及方法，包括隧道口、支护架和导向管；支护架包括支撑底架和支撑顶架，支撑顶架设置在支撑底架上方，支撑顶架呈半圆形；支撑顶架的两侧对称设置有导向轨；还包括固定架；导向轨包括上轨和下轨，下轨上均匀间隔设置有多个圆形通孔；还包括固定插头，固定插头与圆形通孔适配连接，固定插头可穿过圆形通孔并插入固定架的端侧内以此将固定架固定在该圆形通孔的位置上；当导向管安装在固定架上后，导向管的两端口的轴线垂直于隧道口的外侧壁。本发明能够根据现场对隧道口岩体检测定位导向管的位置，并且能保证其垂直性和稳定性，方便后续的施工能够安全稳定。

技术领域

本发明涉及隧道支护技术领域，尤其涉及一种用于裂隙发育顺层砂砾岩隧道的开挖支护装置及方法。

背景技术

砂砾岩，也叫含砾砂岩，是以不同粒径级配的砂岩颗粒为主，成分成熟度低的岩石，属于复成分砂岩。砾岩的结构成熟度较低,以砾石为骨架的孔隙空间全部或部分被砂级颗粒充填,而在由砂粒组成的孔隙中,通常又以粘土杂基充填,构成复杂的双模态或复模态结构。隧道所开挖的岩体中并不是完全紧密且充实的，岩体中常常分布有裂隙，裂隙的性质及其发育规律与裂隙成因有密切关系，且裂隙的性质很大程度受到岩石性质的影响。

为了避免又岩体性质产生的裂隙对隧道挖掘时产生影响，在隧道挖掘的过程中需要对隧道周围的岩体中进性灌注水泥浆，通过让水泥浆注满裂隙将岩土进行固定加固，避免塌方等情况的发生，并且作为隧道开挖的第一步骤就是需要在隧道口安装支护装置。在目前的施工方式中需要在隧道口安装支护支撑并通过支护内的导向管进行打孔并安装超前导管，以对隧道内壁四周的岩体进行注浆加固，但由于在安装导向管时不好固定和进行位置的调节，导向管就会出现无法垂直于墙体，这样安装时的超前导管就会出现交错的现象，注浆也不够均匀准确，墙体加固便无法满足安全施工的条件，易出现安全隐患。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的一个目的是提供解决以上问题中的一种用于裂隙发育顺层砂砾岩隧道的开挖支护装置及方法，以此能够在安装导向管时能够根据现实检测定位的位置进行安装固定，保持导向管的垂直性和稳定性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于裂隙发育顺层砂砾岩隧道的开挖支护装置，包括隧道口、支护架和导向管，支护架设置于隧道口的外侧，支护架的一侧与隧道口的外侧壁固定连接；支护架包括支撑底架和支撑顶架，支撑顶架设置在支撑底架上方，支撑顶架呈半圆形；支撑顶架的两侧对称设置有导向轨；还包括固定架，固定架的两端分别与两侧的导向轨滑动连接；导向轨包括上轨和下轨，下轨上均匀间隔设置有多个圆形通孔；还包括固定插头，固定插头与圆形通孔适配连接，固定插头可穿过圆形通孔并插入固定架的端侧内以此将固定架固定在该圆形通孔的位置上；当导向管安装在固定架上后，导向管的两端口的轴线垂直于隧道口的外侧壁。通过可以在导向轨上设置位置的固定架对导向管进行支撑固定，让其垂直于隧道口的墙面上标记好的位置，方便对之后通过导向管进行钻孔和安装超前导管进行注浆。

本发明优选的技术方案在于，固定架包括上抵架和下承接架，上抵架的顶端与上轨滑动连接；下承接架的底端与下轨滑动连接；上抵架的底端与下承接架的顶端相抵接，导向管固设于上抵架和下承接架之间。从导向管两侧对其固定，保证其稳定性。

本发明优选的技术方案在于，下承接架包括固定杆、连接杆、支撑台和支撑部；固定杆设置有两根，固定杆的下端设置有套筒部，套筒部的外侧与下轨滑动连接，套筒部的内侧与固定插头滑动连接；固定杆的上端设置有弧形凹槽，支撑台的下部设置有弧形槽，弧形凹槽的槽底与弧形槽的槽底适配相抵；支撑部设置在支撑台的上部，支撑部的顶端与上抵架相抵接；连接杆的两端分别与两侧的支撑台固定连接。通过固定插头对套筒部进行固定，以支撑部对导向管进行支撑，套筒部安装在不同位置的圆形通孔上时，可以改变支撑部的高度。