岩溶隧道支护结构及其施工用运输机构制造技术

本实用新型专利技术属于隧道支护领域，具体公开了一种岩溶隧道支护结构及其施工用运输机构，旨在解决现有的岩溶隧道支护结构易被岩溶的溶腔渗水渗入造成损坏的问题。该岩溶隧道支护结构通过排水层能够收集岩溶溶腔渗出的水，排水层中的水位传感器能够实时监测排水层内的水位并反馈给排水控制器，当水位达到设定值后，植入了相应的现有控制程序的排水控制器可控制排水泵工作，使得排水层收集的水从进水孔进入排水管中再由排水泵泵出隧道，避免了岩溶溶腔渗水渗入初期支护结构和后期支护结构中对该岩溶隧道支护结构造成损坏，降低了岩溶隧道的坍塌风险，保证了岩溶隧道的使用寿命。保证了岩溶隧道的使用寿命。保证了岩溶隧道的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
岩溶隧道支护结构及其施工用运输机构


[0001]本技术属于隧道支护领域，具体涉及一种岩溶隧道支护结构及其施工用运输机构。

技术介绍

[0002]岩溶是指可溶性岩层受到地表水或者地下水的化学侵蚀、崩解作用和机械破坏、搬运以及沉积等的作用产生的地表陷穴、洼地、地下洞穴等各种溶蚀现象。据统计岩溶地貌在我国山区分布广泛。随着我国交通事业的不断发展以及公路网的不断完善，高速公路修建过程中桥隧比不断增大，尤其是隧道的修建规模更是迅猛，因此不可避免的会有大量的岩溶隧道需要修建。
[0003]现有的岩溶隧道支护结构大多由初期支护和二次衬砌构成，由于隧道周围岩溶溶腔内由于降水或地下水的渗入导致溶腔内充满水，溶腔内的水会慢慢渗入隧道的初期支护和二次衬砌，对隧道支护造成损坏，缩短隧道的使用寿命，甚至会导致隧道坍塌，造成人员伤害，带来巨大经济损失。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种岩溶隧道支护结构，旨在解决现有的岩溶隧道支护结构易被岩溶的溶腔渗水渗入造成损坏的问题。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：岩溶隧道支护结构，包括设置在隧道围岩壁面上的初期支护结构和设置在初期支护结构内侧的后期支护结构，还包括排水结构；所述排水结构包括设置于隧道围岩与初期支护结构之间的排水层、设置在排水层中的水位传感器、设置在排水层中的排水管、以及排水泵和排水控制器；所述排水管的侧壁上开设有至少两个进水孔，所述排水泵的进水口与排水管的出水口连接，所述水位传感器和排水泵均与排水控制器电性连接。
[0006]进一步的是，所述初期支护结构包括设置在隧道围岩壁面上的初衬层、设置在初衬层内壁面上的防水层以及设置在隧道围岩与初衬层之间的超前支护。
[0007]进一步的是，所述防水层由纳米复合陶瓷材料制成。
[0008]进一步的是，所述超前支护主要由沿隧道围岩壁面的周向均匀分布的至少两根支护杆构成。
[0009]进一步的是，所述支护杆为直径40mm的钢管。
[0010]进一步的是，所述初期支护结构还包括填充于隧道围岩的溶腔内的填充层。
[0011]进一步的是，所述填充层由陶粒混凝土填充而成。
[0012]进一步的是，所述后期支护结构包括设置在防水层内壁面上的钢拱架层和设置在钢拱架层内壁面上的二次衬砌层。
[0013]进一步的是，所述二次衬砌层包括至少两个沿隧道轴向设置的衬砌环，任意相邻的两个衬砌环之间均设有遇水膨胀止水条。
[0014]进一步的是，所述钢拱架层包括拱形层和锚杆组；所述拱形层由多根横截面呈正六边形的拱架钢管构成；所述锚杆组至少为两个，并沿隧道轴向间隔设置，每个锚杆组包括至少两根沿拱形层的周向分布的锚杆，所述锚杆锚固于隧道围岩内并与拱形层固定连接。
[0015]进一步的是，所述排水泵处于隧道外部。
[0016]进一步的是，所述进水孔在排水管的侧壁上均匀分布。
[0017]进一步的是，所述排水管的外侧包裹有过滤布。
[0018]进一步的是，该岩溶隧道支护结构还包括风力发电机构；所述风力发电机构包括安装塔、风力发电机、扇叶、风力发电控制器、风力逆变器和蓄电池；所述安装塔设置在隧道外的山体上，所述风力发电机设置在安装塔的顶端并通过风力逆变器与蓄电池电性连接，所述扇叶设置在风力发电机的转子端部上，所述风力发电控制器分别与风力发电机和风力逆变器电性连接；所述排水泵与蓄电池电性连接。
[0019]本技术还提供了一种岩溶隧道支护结构施工用运输机构，所述岩溶隧道支护结构为上述的岩溶隧道支护结构，该运输机构包括运输车，所述运输车的底部设置有四个呈矩形分布的滑座，所述运输车通过滑座可滑动地设置在两个相互平行的滑轨上，每根滑轨的端部上均设置有第一安装座，所述第一安装座设置在隧道内的地面上。
[0020]进一步的是，所述运输车上设置有侧板安装机构，所述侧板安装机构包括设置在运输车上的动力组件，所述动力组件左右两侧的运输车上均设置有伸缩组件，所述伸缩组件与动力组件传动连接并在动力组件的驱动作用下能够驱使固定在其上的侧模板朝隧道围岩壁面的侧部运动。
[0021]进一步的是，所述动力组件包括第一支撑板、电机、第一转轴、第二支撑板、第一齿轮、第二齿轮、第二转轴和第一皮带轮；所述第一支撑板和第二支撑板间隔设置在运输车上，所述第一转轴和第二转轴均可转动地设置在第一支撑板与第二支撑板之间，所述电机设置在第一支撑板上并与第一转轴传动连接，所述第一齿轮设置在第一转轴上，所述第二齿轮设置在第二转轴上并与第一齿轮相啮合；所述第一皮带轮为两个并分别设置在第一转轴和第二转轴上，两个第一皮带轮通过两根皮带分别与两个伸缩组件传动连接。
[0022]进一步的是，所述伸缩组件包括第二皮带轮、第三转轴、第二安装座、第三齿轮和底座；所述第二安装座为两个并间隔设置在运输车顶面的前后两侧，所述第三转轴可转动地设置在两个第二安装座上，所述第二皮带轮设置在第三转轴上并与皮带传动连接，所述第三齿轮为两个并分别设置在第三转轴的两端，所述底座为两个并分别设置在第三齿轮的下侧，两个底座中均可滑动地设置有齿条，所述齿条与其所对应的第三齿轮相啮合。
[0023]进一步的是，所述齿条的外端上设有与侧模板内侧的第二连接块相匹配的第一连接块。
[0024]进一步的是，所述齿条的宽度两侧均设有滑块，所述底座的内部开设有与滑块间隙配合的滑槽。
[0025]进一步的是，所述底座上设有与齿条的内端相对应的限位板。
[0026]进一步的是，所述运输车上还设置有顶板安装机构；所述顶板安装机构包括安装架、升降驱动装置、升降板和支撑杆；所述升降驱动装置设置在运输车上，其驱动端竖直朝上；所述升降板通过安装架设置在升降驱动装置的驱动端上，所述支撑杆至少为三根并间隔设置在升降板上，三根支撑杆的上端均设有与顶模板内侧的第四连接块相匹配的第三连
接块。
[0027]本技术的有益效果是：该岩溶隧道支护结构通过在隧道围岩与初期支护结构之间设置排水结构，利用其排水层能够收集岩溶溶腔渗出的水，排水层中的水位传感器能够实时监测排水层内的水位并反馈给排水控制器，当水位达到设定值后，植入了相应的现有控制程序的排水控制器可控制排水泵工作，使得排水层收集的水从进水孔进入排水管中再由排水泵泵出隧道，避免了岩溶溶腔渗水渗入初期支护结构和后期支护结构中对该岩溶隧道支护结构造成损坏，降低了岩溶隧道的坍塌风险，保证了岩溶隧道的使用寿命。
附图说明
[0028]图1是本技术中岩溶隧道支护结构的实施结构示意图；
[0029]图2是本技术中超期支护的施工位置图；
[0030]图3是本技术中排水结构的实施结构示意图；
[0031]图4是本技术中排水管的实施结构示意图；
[0032]图5是本技术中二次衬砌层的实施结构示意图；
[0033]图6是本技术中风力发电机构的实施结构示意图；
[0034]图7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.岩溶隧道支护结构，包括设置在隧道围岩壁面上的初期支护结构(100)和设置在初期支护结构(100)内侧的后期支护结构(200)，其特征在于：还包括排水结构(300)；所述排水结构(300)包括设置于隧道围岩与初期支护结构(100)之间的排水层(310)、设置在排水层(310)中的水位传感器(320)、设置在排水层(310)中的排水管(340)、以及排水泵(330)和排水控制器；所述排水管(340)的侧壁上开设有至少两个进水孔(341)，所述排水泵(330)的进水口与排水管(340)的出水口连接，所述水位传感器(320)和排水泵(330)均与排水控制器电性连接。2.如权利要求1所述的岩溶隧道支护结构，其特征在于：所述初期支护结构(100)包括设置在隧道围岩壁面上的初衬层(110)、设置在初衬层(110)内壁面上的防水层(120)以及设置在隧道围岩与初衬层(110)之间的超前支护(130)。3.如权利要求2所述的岩溶隧道支护结构，其特征在于：所述防水层(120)由纳米复合陶瓷材料制成。4.如权利要求2所述的岩溶隧道支护结构，其特征在于：所述超前支护(130)主要由沿隧道围岩壁面的周向均匀分布的至少两根支护杆构成。5.如权利要求4所述的岩溶隧道支护结构，其特征在于：所述支护杆为直径40mm的钢管。6.如权利要求1所述的岩溶隧道支护结构，其特征在于：所述初期支护结构(100)还包括填充于隧道围岩的溶腔内的填充层(140)。7.如权利要求6所述的岩溶隧道支护结构，其特征在于：所述填充层(140)由陶粒混凝土填充而成。8.如权利要求2所述的岩溶隧道支护结构，其特征在于：所述后期支护结构(200)包括设置在防水层(120)内壁面上的钢拱架层(220)和设置在钢拱架层(220)内壁面上的二次衬砌层(210)。9.如权利要求8所述的岩溶隧道支护结构，其特征在于：所述二次衬砌层(210)包括至少两个沿隧道轴向设置的衬砌环，任意相邻的两个衬砌环之间均设有遇水膨胀止水条(211)。10.如权利要求8所述的岩溶隧道支护结构，其特征在于：所述钢拱架层(220)包括拱形层和锚杆组；所述拱形层由多根横截面呈正六边形的拱架钢管(221)构成；所述锚杆组至少为两个，并沿隧道轴向间隔设置，每个锚杆组包括至少两根沿拱形层的周向分布的锚杆(222)，所述锚杆(222)锚固于隧道围岩内并与拱形层固定连接。11.如权利要求1所述的岩溶隧道支护结构，其特征在于：所述排水泵(330)处于隧道外部。12.如权利要求1所述的岩溶隧道支护结构，其特征在于：所述进水孔(341)在排水管(340)的侧壁上均匀分布。13.如权利要求12所述的岩溶隧道支护结构，其特征在于：所述排水管(340)的外侧包裹有过滤布(342)。14.如权利要求1至13中任意一项所述的岩溶隧道支护结构，其特征在于：还包括风力发电机构(400)；所述风力发电机构(400)包括安装塔(410)、风力发电机(420)、扇叶(430)、风力发电控制器(440)、风力逆变器(450)和蓄电池(460)；所述安装塔(410)设置在隧道外
的山体上，所述风力发电机(420)设置在安装塔(410)的顶端并通过风力逆变器(450)与蓄电池(460)电性连接，所述扇叶(430)设置在风力发电机(420)的转子端部上，所述风力发电控制器(440)分别与风力发电机(420)和风力逆变器(450)电性连接；所述排水泵(330)与蓄电池(460)电性连接。15.岩溶隧道支护结构施工用运输机构，所述岩溶隧道支护结构为权利要求1至14中任意一项所述的岩溶隧道支护结构，其特征在于：该运输机构(500)包括运输车(510)，所述运输车(510)的底部设置有四个呈矩形分布的滑座(520)，所述运输车(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽君，吴家浩，郑志龙，钟俊辉，马建新，杨鹏，王旭，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：