本實(shí)用新型涉及軟巖隧洞的支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

地下工程中圍巖支護(hù)的出發(fā)點(diǎn)是充分維持和發(fā)揮圍巖的自承載能力，在工程實(shí)踐中需要根據(jù)不同條件下圍巖的開挖響應(yīng)特征采用針對(duì)性的措施，通過(guò)合理的經(jīng)濟(jì)代價(jià)得到維持圍巖穩(wěn)定的目的。

針對(duì)圍巖高應(yīng)力破壞和圍巖大變形這兩類不同力學(xué)特點(diǎn)的問(wèn)題，根據(jù)承載變形和加固力等方面的性能，支護(hù)手段也可以分為剛性支護(hù)和柔性支護(hù)。剛性支護(hù)更適合于破壞具有剛性特征的情形，柔性支護(hù)更適合于需要適應(yīng)大變形和沖擊破壞的條件。但是，柔性支護(hù)措施在允許圍巖變形的同時(shí)是犧牲圍巖一定的承載力為代價(jià)，其優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)相對(duì)較低；如果采用剛性支護(hù)方式實(shí)現(xiàn)，則可能需要更多的經(jīng)濟(jì)投入。

軟巖隧洞的變形破壞具有自身特點(diǎn)，支護(hù)結(jié)構(gòu)只有符合軟巖隧洞變形破壞特征，才能維護(hù)軟巖隧洞的穩(wěn)定。不顧軟巖隧洞變形破壞特征的支護(hù)結(jié)構(gòu)不是難以維護(hù)隧洞穩(wěn)定，就是造價(jià)過(guò)高，都不是經(jīng)濟(jì)合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)。很多支護(hù)結(jié)構(gòu)在軟巖隧洞支護(hù)中失敗并不是因?yàn)樗鼈兊膹?qiáng)度低，而往往是因?yàn)樗鼈兊娜嵝蕴突虿粔?，在支護(hù)過(guò)程中不能作到邊支邊讓，即支護(hù)結(jié)構(gòu)不適合軟巖的變形破壞特征。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種大直徑軟巖隧洞三向空間支護(hù)結(jié)構(gòu)，能夠及時(shí)有效地提供圍壓，保持圍巖的強(qiáng)度，同時(shí)又具有一定的可伸縮性，為軟巖收斂變形的釋放提供空間，減小支護(hù)結(jié)構(gòu)承受的荷載，確保支護(hù)系統(tǒng)的安全性。

本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種大直徑軟巖隧洞三向空間支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括與隧洞洞壁形狀相適配的豎向支護(hù)架和與隧洞洞頂形狀相適配的曲面型支護(hù)架，所述豎向支護(hù)架和所述曲面型支護(hù)架均為雙層網(wǎng)殼狀支護(hù)結(jié)構(gòu)，所述曲面型支護(hù)架上布置有錨桿。

在采用上述技術(shù)方案的同時(shí)，本實(shí)用新型還可以采用或者組合采用以下進(jìn)一步的技術(shù)方案：

所述支護(hù)結(jié)構(gòu)通過(guò)插銷與所述軟巖隧洞的洞壁固定。

所述雙層網(wǎng)殼狀支護(hù)結(jié)構(gòu)包括外層骨架鋼筋和內(nèi)層骨架鋼筋，所述外層骨架鋼筋和所述內(nèi)層骨架鋼筋之間設(shè)有三角形支架。

所述外層骨架鋼筋和所述內(nèi)層骨架鋼筋均為鋼筋網(wǎng)，所述三角形支架分別連接在內(nèi)外兩層骨架鋼筋的網(wǎng)格點(diǎn)上。

所述三角形支架包括具有一定傾斜角度的可伸縮支架桿，所述可伸縮支架桿的兩端分別連接在內(nèi)外層骨架鋼筋的網(wǎng)格點(diǎn)上，形成可伸縮的三角形支架。

所述外層骨架鋼筋和內(nèi)層骨架鋼筋之間設(shè)有充填鋼纖維混凝土。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型的支護(hù)系統(tǒng)，適用于大直徑（大于10m）軟巖隧洞三向空間的支護(hù)，其借助于空間結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮了鋼筋和混凝土兩種材料的承載能力，大幅度提供了結(jié)構(gòu)的整體支護(hù)強(qiáng)度。并且，本實(shí)用新型在內(nèi)外層網(wǎng)殼間之間增加了三角形支架，有效降低了殼體結(jié)構(gòu)跨度，增強(qiáng)了整體穩(wěn)定性。為了應(yīng)對(duì)軟巖大變形，在內(nèi)外層網(wǎng)殼間布置了可伸縮橋架，在不同部位的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)間布置了插銷，形成柔性支護(hù)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的支護(hù)功能可靠，施工工藝簡(jiǎn)單，施工技術(shù)易于掌握，提高了工程施工進(jìn)度，不需要花費(fèi)較大的人力和物力去維修，有利于降低成本和節(jié)省投資。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的立面圖。

圖2是本實(shí)用新型的雙層網(wǎng)殼狀支護(hù)結(jié)構(gòu)的展開圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖。

本實(shí)用新型的支護(hù)結(jié)構(gòu)包括與隧洞洞壁形狀相適配的豎向支護(hù)架1和與隧洞洞頂形狀相適配的曲面型支護(hù)架2，所述豎向支護(hù)架1和所述曲面型支護(hù)架2均為雙層網(wǎng)殼狀支護(hù)結(jié)構(gòu)，所述曲面型支護(hù)架2上布置有錨桿3，錨桿3通過(guò)錨墊板4固定在曲面型支護(hù)架2上，并能夠錨固在軟沿隧洞的洞頂巖體內(nèi)。

所述支護(hù)結(jié)構(gòu)通過(guò)插銷5與所述軟巖隧洞的洞壁固定。

所述雙層網(wǎng)殼狀支護(hù)結(jié)構(gòu)包括外層骨架鋼筋6和內(nèi)層骨架鋼筋7，所述外層骨架鋼筋6和所述內(nèi)層骨架鋼筋7之間設(shè)有三角形支架8。

所述外層骨架鋼筋6和所述內(nèi)層骨架鋼筋7均為鋼筋網(wǎng)，所述三角形支架8分別連接在內(nèi)外兩層骨架鋼筋的網(wǎng)格點(diǎn)上。

所述三角形支架8包括具有一定傾斜角度的可伸縮橋架，所述可伸縮橋架的兩端分別連接在內(nèi)外層骨架鋼筋的網(wǎng)格點(diǎn)上，形成可伸縮的三角形支架。

所述外層骨架鋼筋6和內(nèi)層骨架鋼筋7之間設(shè)有充填鋼纖維混凝土9，錨墊板4澆筑在鋼纖維混凝土9內(nèi)。

本實(shí)用新型的各部分特點(diǎn)如下：

（1）框架結(jié)構(gòu)主要由骨架鋼筋組成拱形，在骨架鋼筋中安裝鋼筋網(wǎng)，并且分為內(nèi)外兩層，中間用可伸縮橋架連接，形成一種空間的雙層雙曲網(wǎng)殼狀支護(hù)結(jié)構(gòu)，使內(nèi)外兩側(cè)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)具有良好的可伸縮性和適應(yīng)變形的能力，這種結(jié)構(gòu)特征能夠充分發(fā)揮空間三向穩(wěn)定性的特點(diǎn)。

（2）在鋼筋網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)內(nèi)層布置普通砂漿錨桿，并利用錨墊板與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)聯(lián)為一體，利用錨桿的抗拉能力，進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)的支護(hù)強(qiáng)度，保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。在外層噴射鋼纖維混凝土，利用鋼纖維混凝土抗拉、抗壓強(qiáng)度高、韌性好、抗?jié)B性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，封閉圍巖，避免軟巖遇水軟化，同時(shí)又為圍巖提供了一定的圍壓，提供圍巖自身的承載能力。

（3）在骨架鋼筋間架設(shè)的可伸縮支架成三角形布置，形成眾多小跨度結(jié)構(gòu)，減小骨架鋼筋的跨度，提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。同時(shí)，支架具有三向穩(wěn)定性，能夠?qū)⑼鈱愉摻畹氖芰Ψ稚?，將外?cè)受力傳遞給內(nèi)層鋼筋和混凝土噴層，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)各個(gè)部分的承載能力。

（4）當(dāng)隧洞洞徑較大時(shí)，可分開組裝不同部位的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，并利用插銷進(jìn)行連接，不但有利于結(jié)構(gòu)的運(yùn)輸和拼裝，也能夠在應(yīng)對(duì)軟巖大變形時(shí)，調(diào)整不同部分支架的長(zhǎng)度和松緊度，提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體柔性和適應(yīng)變形的能力。