申请/专利权人：张延年

申请日：2020-07-24

公开（公告）日：2024-07-02

公开（公告）号：CN111734438B

主分类号：E21D11/00

分类号：E21D11/00;E21D21/00;E02D31/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.02#授权;2024.06.14#专利申请权的转移;2020.10.30#实质审查的生效;2020.10.02#公开

摘要：本发明提供了一种膨胀土基质层隧道防坍塌加强支撑结构,属于隧道防灾建设领域，包括膨胀土隧道基质层、外层支撑固定连接顶部拱架板、内层支撑固定连接底部拱架板、外圈弧形节段加强连接隔板、内圈弧形节段加强连接隔板、外层耗能减震软管结构、外层软管内置腔体、中层耗能减震软管结构、中层软管内置腔体、内层耗能减震软管结构、内层软管内置腔体、混合填充层、承载底部支撑稳固装置、封板、预支锚件，膨胀土隧道基质层的内侧上方设置外层支撑固定连接顶部拱架板，本发明的有益效果是具有足够支撑强度和抗震能力，能承受膨胀土基质层较大变形起到抗震支撑和消除震动效应作用，能控制隧道崩塌危险和减少震动反应。

主权项：1.一种膨胀土基质层隧道防坍塌加强支撑结构，包括膨胀土隧道基质层1、外层支撑固定连接顶部拱架板2、内层支撑固定连接底部拱架板3、外圈弧形节段加强连接隔板4、内圈弧形节段加强连接隔板5、外层耗能减震软管结构6、外层软管内置腔体7、中层耗能减震软管结构8、中层软管内置腔体9、内层耗能减震软管结构10、内层软管内置腔体11、混合填充层12、承载底部支撑稳固装置13、封板25、预支锚件27，其特征在于：膨胀土基质层隧道防坍塌加强支撑结构的最外层为膨胀土隧道基质层1，所述膨胀土隧道基质层1的内侧上方设置外层支撑固定连接顶部拱架板2，所述外层支撑固定连接顶部拱架板2的内侧设置外圈弧形节段加强连接隔板4，所述外圈弧形节段加强连接隔板4的内侧设置内圈弧形节段加强连接隔板5，所述内圈弧形节段加强连接隔板5的内侧设置内层支撑固定连接底部拱架板3；外层支撑固定连接顶部拱架板2和外圈弧形节段加强连接隔板4之间设置多个外层耗能减震软管结构6和混合填充层12，所述外层耗能减震软管结构6的内部设置外层软管内置腔体7，外圈弧形节段加强连接隔板4和内圈弧形节段加强连接隔板5之间设置多个中层耗能减震软管结构8和混合填充层12，所述中层耗能减震软管结构8的内部设置中层软管内置腔体9，内层支撑固定连接底部拱架板3和内圈弧形节段加强连接隔板5之间设置多个内层耗能减震软管结构10和混合填充层12，所述内层耗能减震软管结构10的内部设置内层软管内置腔体11；预支锚件27由固定片板28和预支锚杆29连接而成，在预支锚杆29上设置倒刺30，所述预支锚杆29的一端设置在膨胀土隧道基质层1内，另一端穿过外层支撑固定连接顶部拱架板2与混合填充层12中的固定片板28固定连接，设置封板25将外层支撑固定连接顶部拱架板2、内层支撑固定连接底部拱架板3的前后端部固定连接；外层支撑固定连接顶部拱架板2和内层支撑固定连接底部拱架板3的下方设置承载底部支撑稳固装置13，所述承载底部支撑稳固装置13是由上端的支撑连接板14、左右两侧的侧部消能避震支撑板15、下端的底座连接板16和前后两侧的端部竖板26围成，承载底部支撑稳固装置13的内部设置多个固定连接铰22、活动连接铰23和支撑避震筒结构20，固定连接铰22固定在承载底部支撑稳固装置13的内表面，活动连接铰23分布在固定连接铰22中间，设置连接协调支撑杆构件24以菱形状将固定连接铰22、活动连接铰23连接，连接协调支撑杆构件24围成的菱形结构内设置支撑避震筒结构20，支撑避震筒结构20的内部设置内置硅胶阻尼层21，支撑连接板14、底座连接板16和与其相邻的活动连接铰23之间设置竖向减震簧结构18，侧部消能避震支撑板15和与其相邻的活动连接铰23之间设置水平剪切避震簧17，承载底部支撑稳固装置13结构内的其余空腔设置增重承载加强层19；混合填充层12采用橡胶纤维和混凝土混合层并且每立方米混凝土添加橡胶纤维材料2.5kg-4.5kg，橡胶纤维材料采用废弃轮胎加工制成；增重承载加强层19采用细碎砂石层和丁苯乳胶混合制成，同时丁苯乳胶体积百分比为20～30％；在侧部消能避震支撑板15上等间距分布设置耗能圆孔，圆孔具体数量和尺寸大小依据膨胀土隧道基质层1结构的实际松散密实程度确定。

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