用于岩溶隧道围岩的加固装置

技术领域

本发明涉及隧道工程技术领域，尤其是一种用于岩溶隧道围岩的加固装置。

背景技术

在基础设施建设过程中，公路、铁路等隧道工程有时会不可避免需要穿越岩溶地层，该隧道称为岩溶隧道。

由于岩溶的形成条件，凡有裂隙、风化的溶岩，一般都溶解、崩塌而形成溶洞，未溶解的，必为完整的基岩，岩溶围岩一般只有两类三级划分，一类是完全稳定的I、II级围岩，另一类是完全不稳定的V、VI级围岩，且V、VI级围岩一般为岩溶填充物，不存在II、IV级围岩，所以需要对岩溶隧道围岩进行混凝土砌彻，保证岩溶隧道的安全性。而在混凝土砌彻前，需要采用加固装置对围岩进行加固处理，现有的加固装置结构复杂，稳定性较差，不能够根据围岩的实际情况进行自由调整，很不方便使用，影响隧道的施工效率。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种稳定性好、方便使用的用于岩溶隧道围岩的加固装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于岩溶隧道围岩的加固装置，包括至少一组加固组件，加固组件包括加固顶板组件、加固侧板组件和支撑连接座，加固侧板组件竖直设置，加固侧板组件的底部设置有支撑连接座，加固顶板组件设置在加固侧板组件上；

所有加固组件依次可拆卸连接在一起。

进一步的是，加固顶板组件的形状为拱形，加固顶板组件包括顶部弧板和两块侧弧板，顶部弧板的前侧设置有第一插接槽，顶部弧板的后侧设置有第一插接弧板，顶部弧板的两侧分别设置有第二插接槽；

侧弧板的前侧设置有第三插接槽，侧弧板的后侧设置有第二插接弧板；

侧弧板左右两侧中的一侧设置有第三插接弧板，第三插接弧板可拆卸设置在第二插接槽中，将两块侧弧板可拆卸设置在顶部弧板的两侧；

一块顶部弧板的第一插接弧板可拆卸设置在另一块顶部弧板的第一插接槽中，将相邻的两块顶部弧板连接在一起；

一块侧弧板的第二插接弧板可拆卸设置在另一块侧弧板的第三插接槽中，将相邻的两块侧弧板连接在一起。

进一步的是，加固侧板组件包括两块加固侧板，两块加固侧板相互平行设置，加固侧板的顶部设置有第四插接弧板；

加固顶板组件的两侧分别设置有第五插接槽，第四插接弧板可拆卸设置在第五插接槽中，将加固顶板组件可拆卸连接设置在加固侧板上。

进一步的是，支撑连接座包括钢筋混凝土基座，钢筋混凝土基座的顶部设置有保护钢管，保护钢管内部设置有混凝土柱；

加固侧板的底部设置有第四插接槽，保护钢管可拆卸设置在第四插接槽中，将加固侧板可拆卸设置在钢筋混凝土基座上。

进一步的是，还包括至少一组内衬支撑组件，内衬支撑组件包括内衬支撑顶和内衬支撑侧板，内衬支撑侧板竖直设置，内衬支撑顶设置在内衬支撑侧板上；

内衬支撑顶的上表面贴合设置在加固顶板组件的内表面，加固侧板组件可拆卸设置在内衬支撑侧板的内侧。

进一步的是，内衬支撑顶的形状为拱形，内衬支撑顶包括第一水平支撑连接板、第二水平支撑连接板、第一支撑网板、第二支撑网板、内衬弧形顶板，第一支撑网板设置在第一水平支撑连接板上，第二水平支撑连接板设置在第一支撑网板上，第二支撑网板设置在第二水平支撑连接板上，内衬弧形顶板设置在第二支撑网板上。

进一步的是，内衬支撑组件包括两块内衬支撑侧板，两块内衬支撑侧板相互平行设置；

内衬支撑侧板包括内侧板体，内侧板体的顶部设置有固定连接柱，第一水平支撑连接板的底部设置有第六插接槽，固定连接柱可拆卸设置在第六插接槽中，将第一水平支撑连接板设置在内侧板体上；

内侧板体上设置有第一连接螺纹孔，加固侧板上设置有第二连接螺纹孔，连接螺栓穿过第一连接螺纹孔、第二连接螺纹孔将内衬支撑侧板可拆卸设置在加固侧板的内侧。

进一步的是，内侧板体包括钢筋保护体，钢筋保护体中设置有钢筋安装槽，钢筋安装槽中设置有固定连接板，固定连接柱设置在固定连接板上，固定连接板的下端设置有支撑钢筋网板。

进一步的是，每块内侧板体上设置有左右对称的两列第一连接螺纹孔，每块加固侧板上设置有左右对称的两列第二连接螺纹孔；

连接螺栓穿过对应第一连接螺纹孔、第二连接螺纹孔将一块内衬支撑侧板可拆卸设置在相邻的两块加固侧板的内侧，且一个内衬支撑顶的上表面贴合设置在两个相邻的加固顶板组件的内表面。

进一步的是，内侧板体的下端设置有第一连接通孔，加固侧板的下端设置有第二连接通孔，支撑连接座上设置有钢制螺纹套筒，钢制螺纹套筒贯穿至第一连接通孔和第二连接通孔中，连接螺钉穿过钢制螺纹套筒设置。

本发明的有益效果是：本发明用于岩溶隧道围岩的加固装置，包括至少一组加固组件，加固组件包括加固顶板组件、加固侧板组件和支撑连接座，加固侧板组件竖直设置，加固侧板组件的底部设置有支撑连接座，加固顶板组件设置在加固侧板组件上；所有加固组件依次可拆卸连接在一起。采用该加固装置对岩溶隧道围岩进行加固时，先将支撑连接座固定安装在岩溶隧道地面两侧围岩边缘，使支撑连接座得顶端与熔岩隧道地面在同一平面内；然后再将加固侧板组件设置在支撑连接座上，最后将加固顶板组件设置在加固侧板组件上。支撑连接座作为整个装置的支撑框架，起主要支撑作用，加固侧板组件对岩溶隧道的侧壁围岩进加固，加固顶板组件对岩溶隧道的拱形部位围岩进行加固，使岩溶隧道得各个部位的围岩都得到加固，提高了加固装置的加固稳定性和隧道施工的安全性；而且，所有加固组件依次可拆卸连接在一起，加固装置的长度根据岩溶隧道具体情况而定，实现了加固装置的自由调整，方便使用，利于推广。

更进一步，本发明还包括至少一组内衬支撑组件，内衬支撑组件包括内衬支撑顶和内衬支撑侧板，内衬支撑侧板竖直设置，内衬支撑顶设置在内衬支撑侧板上；内衬支撑顶的上表面贴合设置在加固顶板组件的内表面，加固侧板组件可拆卸设置在内衬支撑侧板的内侧，内衬支撑组件对加固顶板组件、加固侧板组件进行加固，提高整个装置的加固能力和稳定性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是加固顶板组件的分解示意图；

图3是加固侧板组件的结构示意图；

图4是支撑连接座的结构示意图；

图5是内衬支撑组件的结构示意图；

图6是内衬支撑侧板的剖视示意图；

图中标记为：加固顶板组件1、顶部弧板11、第一插接槽111、第一插接弧板112、第二插接槽113、侧弧板12、第三插接槽121、第二插接弧板122、第三插接弧板123、加固侧板组件2、加固侧板21、第四插接弧板211、第二连接通孔212、第二连接螺纹孔213、支撑连接座3、钢筋混凝土基座31、保护钢管32、混凝土柱33、钢制螺纹套筒34、内衬支撑顶4、第一水平支撑连接板41、第二水平支撑连接板42、第一支撑网板43、第二支撑网板44、内衬弧形顶板45、内衬支撑侧板5、内侧板体51、第一连接螺纹孔511、钢筋保护体512、钢筋安装槽513、固定连接板514、支撑钢筋网板515、第一连接通孔516、钢制螺纹套筒517、固定连接柱52。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明用于岩溶隧道围岩的加固装置，包括至少一组加固组件，加固组件包括加固顶板组件1、加固侧板组件2和支撑连接座3，加固侧板组件2竖直设置，加固侧板组件2的底部设置有支撑连接座3，加固顶板组件1设置在加固侧板组件2上；所有加固组件依次可拆卸连接在一起。

加固顶板组件1对岩溶隧道的拱形部位围岩进行加固，本发明加固顶板组件1优选的一种结构为：再如图1、图2所示，加固顶板组件1的形状为拱形，加固顶板组件1包括顶部弧板11和两块侧弧板12，顶部弧板11的前侧设置有第一插接槽111，顶部弧板11的后侧设置有第一插接弧板112，顶部弧板11的两侧分别设置有第二插接槽113；侧弧板12的前侧设置有第三插接槽121，侧弧板12的后侧设置有第二插接弧板122；侧弧板12左右两侧中的一侧设置有第三插接弧板123，第三插接弧板123可拆卸设置在第二插接槽113中，将两块侧弧板12可拆卸设置在顶部弧板11的两侧；一块顶部弧板11的第一插接弧板112可拆卸设置在另一块顶部弧板11的第一插接槽111中，将相邻的两块顶部弧板11连接在一起；一块侧弧板12的第二插接弧板122可拆卸设置在另一块侧弧板12的第三插接槽121中，将相邻的两块侧弧板12连接在一起。可见，该加固顶板组件1的结构为可拆卸结构，加工时，各部件单独进行加工，这样既方便加工，也方便进行运输，使用时，只需在现场进行组装完成即可，方便使用。加固顶板组件1包括顶部弧板11和两块侧弧板12，顶部弧板11、侧弧板12的面积比较合适，既能方便使用，也能保证加固顶板组件1的加固能力，通过插接的方式进行连接，方便进行安装和拆卸。

加固侧板组件2对岩溶隧道的拱形部位围岩进行加固，本发明加固侧板组件2优选的一种结构为：再如图1、图3所示，加固侧板组件2包括两块加固侧板21，两块加固侧板21相互平行设置，加固侧板21的顶部设置有第四插接弧板211；加固顶板组件1的两侧分别设置有第五插接槽，第四插接弧板211可拆卸设置在第五插接槽中，将加固顶板组件1可拆卸连接设置在加固侧板21上。该加固顶板组件1结构简单，支撑效果好，方便使用，加固顶板组件1也通过插接的方式设置在加固侧板21上，方便进行安装和拆卸。

支撑连接座3作为装置的支撑框架，起主要支撑作用，一组加固组件可设置多个支撑连接座3，本发明支撑连接座3优选的一种结构为：再如图1、图4所示，支撑连接座3包括钢筋混凝土基座31，钢筋混凝土基座31的顶部设置有保护钢管32，保护钢管32内部设置有混凝土柱33；加固侧板21的底部设置有第四插接槽，保护钢管32可拆卸设置在第四插接槽中，将加固侧板21可拆卸设置在钢筋混凝土基座31上。该支撑连接座3整体强度高，支撑承载能力强，制造成本低，加固侧板21也通过插接的方式设置在支撑连接座3，也方便进行安装和拆卸。

为了更进一步提高整个装置的加固能力和稳定性，降低加固顶板组件1、加固侧板组件2出现变形的可能性，如图1、图5所示，本发明还设置有至少一组内衬支撑组件，内衬支撑组件包括内衬支撑顶4和内衬支撑侧板5，内衬支撑侧板5竖直设置，内衬支撑顶4设置在内衬支撑侧板5上；内衬支撑顶4的上表面贴合设置在加固顶板组件1的内表面，加固侧板组件2可拆卸设置在内衬支撑侧板5的内侧。内衬支撑组件连接设置在加固组件的内侧，对加固顶板组件1、加固侧板组件2起加固支撑作用，一组内衬支撑组件优选设置在一组加固组件的内侧，使得一组内衬支撑组件对一组加固组件进行加固支撑。

内衬支撑顶4的上表面贴合设置在加固顶板组件1的内表面，内衬支撑顶4主要对加固顶板组件1起加固支撑作用，本发明内衬支撑顶4优选的一种结构为：再如图1、图5所示，内衬支撑顶4的形状为拱形，内衬支撑顶4包括第一水平支撑连接板41、第二水平支撑连接板42、第一支撑网板43、第二支撑网板44、内衬弧形顶板45，第一支撑网板43设置在第一水平支撑连接板41上，第二水平支撑连接板42设置在第一支撑网板43上，第二支撑网板44设置在第二水平支撑连接板42上，内衬弧形顶板45设置在第二支撑网板44上。该内衬支撑顶4结构简单、支撑能力强。

内衬支撑侧板5主要对加固侧板组件2起加固支撑作用，加固侧板组件2通常包括两块加固侧板21，所以内衬支撑组件包括两块内衬支撑侧板5，两块内衬支撑侧板5相互平行设置。本发明内衬支撑侧板5的优选结构为：如图1、图5、图6所示，内衬支撑侧板5包括内侧板体51，内侧板体51的顶部设置有固定连接柱52，第一水平支撑连接板41的底部设置有第六插接槽，固定连接柱52可拆卸设置在第六插接槽中，将第一水平支撑连接板41设置在内侧板体51上；内侧板体51上设置有第一连接螺纹孔511，加固侧板21上设置有第二连接螺纹孔213，连接螺栓穿过第一连接螺纹孔511、第二连接螺纹孔213将内衬支撑侧板5可拆卸设置在加固侧板21的内侧。该内衬支撑侧板5通过插接的方式与内衬支撑顶4相连接，方便进行安装和拆卸。内衬支撑侧板5通过螺栓与加固侧板21相连接，连接效果好，也方便进行连接和拆卸。

为了保证内侧板体51的强度，内侧板体51优选的一种结构为：再如图6所示，内侧板体51包括钢筋保护体512，钢筋保护体512中设置有钢筋安装槽513，钢筋安装槽513中设置有固定连接板514，固定连接柱52设置在固定连接板514上，固定连接板514的下端设置有支撑钢筋网板515。

对于长度较长的岩溶隧道的加固，加固装置的长度也较长，使得加固组件和内衬支撑组件的数量较多，为了方便加固装置在岩溶隧道中进行安装和拆卸，提高安装和拆卸时的安全性，再如图1、图4、图5所示，每块内侧板体51上设置有左右对称的两列第一连接螺纹孔511，一列第一连接螺纹孔511的数量至少为3个，每块加固侧板21上设置有左右对称的两列第二连接螺纹孔213，一列第二连接螺纹孔213的数量至少为3个；连接螺栓穿过对应第一连接螺纹孔511、第二连接螺纹孔213将一块内衬支撑侧板5可拆卸设置在相邻的两块加固侧板21的内侧，且一个内衬支撑顶4的上表面贴合设置在两个相邻的加固顶板组件1的内表面。

为了进一步提高支撑连接座3对整个装置的支撑作用，再如图6所示，内侧板体51的下端设置有第一连接通孔516，加固侧板21的下端设置有第二连接通孔212，支撑连接座3上设置有钢制螺纹套筒34，钢制螺纹套筒34贯穿至第一连接通孔516和第二连接通孔212中，连接螺钉穿过钢制螺纹套筒34设置。

综上所述，本发明的加固装置能够使岩溶隧道得各个部位的围岩都得到加固，提高了加固装置的加固稳定性和隧道施工的安全性；而且，所有加固组件依次可拆卸连接在一起，加固装置的长度根据岩溶隧道具体情况而定，实现了加固装置的自由调整，方便使用，利于推广。