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专利号: 2021106193915
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2023-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于软岩隧道开挖的支撑装置,其特征是:它包括三个弧形拱架(7)组成的拱架体;拱架体上部连接有囊袋(2);囊袋(2)和拱架体之间设置应力片(3);球链铰(8)下部与支撑柱(4)连接,上部与拱架体构成一榀拱架单元体;每个拱架单元体之间皆采用剪力架(6)和横梁(13)连接;所述弧形拱架(7)由两个环形板或弧形杆组成的半圆形结构,相互插接抽拉伸缩;

所述弧形拱架(7)插接处设置插销,由插销限制弧形拱架(7)的伸缩;

所述拱架体上的弧形拱架(7)由多个连接杆(14)连接;

囊袋2内填充开挖时的废料;

所述应力片(3)与压力表(12)电性连接,压力表(12)安装于支撑柱(4)上。

2.根据权利要求1所述的用于软岩隧道开挖的支撑装置,其特征是:所述剪力架(6)和横梁(13)分别与支撑柱(4)的中部和上端连接。

3.根据权利要求1所述的用于软岩隧道开挖的支撑装置,其特征是:所述支撑柱(4)下端与万向脚轮(11)连接。

4.根据权利要求3所述的用于软岩隧道开挖的支撑装置,其特征是:所述万向脚轮(11)中预留有可植入锚杆(15)的孔洞。

5.根据权利要求1所述的用于软岩隧道开挖的支撑装置,其特征是:所述拱架体和支撑柱(4)上皆设置有注浆孔。

6.根据权利要求1 5任一项所述的用于软岩隧道开挖的支撑装置的支撑加固方法,其~特征是,它包括如下步骤:

S1,利用隧道开挖的废料填充囊袋(2),在软岩还处于临空状态前将该支撑装置推入隧道;

S2,同时向两侧拉动支撑柱(4),弧形拱架(7)伸展,使两侧支撑柱(4)之间的距离达到所需要的宽度,采用插销穿过弧形拱架(7)锁定;

S3,同时向两端拉动支撑柱(4),剪力架(6)伸展,使该支撑装置两端的支撑柱(4)之间的距离达到所需要的长度,每两个相邻的支撑柱(4)之间采用横梁(13)连接;

S4,锁定万向脚轮(11),在万向脚轮(11)预留的孔洞中打入锚杆(15),锚杆(15)穿过万向脚轮(11)深入岩体;

S5,完成S2、S3步骤后,囊袋(2)与隧洞顶部接触,将应力均化,并预留变形量在岩体变形时产生一个卸力的效果,开启连接应力片(3)的压力表(12),记录应力数值;

S6,间隔一段时间后再次读取压力表(12)的数值,判断应力分布情况,对应力较大的局部进行加固;

S7,向拱架体和支撑柱(4)的注浆孔注入浆液,提升支撑装置整体刚度。