《隧道支護結構受力調節(jié)器》

ICS號

CCS號

團體標準

T/CHTSXXXXX-XXXX

代替的團體標準編號

隧道支護結構受力調節(jié)器

StressAdjusterofTunnelSupportStructure

（征求意見稿）

xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實施

中國公路學會發(fā)布

目次

1范圍.....................................................................1

2規(guī)范性引用文件.............................................................2

3術語.....................................................................3

4分類、型號與規(guī)格...........................................................5

5技術要求...................................................................7

5.1材料................................................................7

5.2尺寸................................................................7

5.3外觀................................................................7

5.4性能................................................................7

5.5防腐................................................................8

6試驗方法...................................................................9

6.1材料測試.............................................................9

6.2尺寸及螺紋功能測試...................................................9

6.3抗壓性能測試.........................................................9

6.4密封性測試..........................................................10

6.5防腐測試............................................................10

7檢驗規(guī)則..................................................................11

7.1檢驗分類............................................................11

7.2進廠檢驗............................................................11

7.3型式檢驗............................................................11

7.4出廠檢驗............................................................12

7.5工地檢驗............................................................12

8包裝、標志、運輸與儲存....................................................13

8.1包裝...............................................................13

8.2標志...............................................................13

8.3運輸與儲存..........................................................13

9安裝與調試................................................................14

附錄A（資料性）調節(jié)器原理與方法............................................15

附錄B（規(guī)范性）調節(jié)器主要部件尺寸要求......................................16

用詞說明....................................................................17

隧道支護結構受力調節(jié)器

1范圍

本文件規(guī)定了隧道支護結構受力調節(jié)器的術語，分類、型號與規(guī)格，技術要求，試驗方

法，檢驗規(guī)則，包裝、標志、運輸與儲存等內容。

本文件適用于以鉆爆法施工為主的新建、改擴建山嶺隧道復合式襯砌結構。

1

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件，僅所注明日期的

版本適用于本文件。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于

本文件。

GB/T191包裝儲運圖示標志

GB/T196普通螺紋基本尺寸

GB/T197普通螺紋公差

GB/T699優(yōu)質碳素結構鋼

GB/T700碳素結構鋼

GB/T1804一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差

GB/T3098.3緊固件機械性能緊定螺釘

GB/T3452.1液壓氣動用O型橡膠密封圈第1部分：尺寸系列及公差

GB/T3452.2液壓氣動用O形橡膠密封圈第2部分：外觀質量檢驗規(guī)范

GB/T3452.5液壓氣動用O形橡膠密封圈第5部分：彈性體材料規(guī)范

GB/T3683橡膠軟管及軟管組合件

GB/T61701型六角螺母

GB/T7935液壓元件通用技術條件

GB/T12224鋼制閥門一般要求

GB/T12237石油、石化及相關工業(yè)用的鋼制球閥

GB/T18226公路交通工程鋼構件防腐技術條件

JB/T10242陰極電泳涂裝通用技術規(guī)范

2

3術語

3.0.1隧道支護結構受力調節(jié)器Stressadjusteroftunnelsupportstructure

沿隧道初期支護環(huán)向多點布設并與鋼架焊接或螺栓連接，通過油壓調節(jié)支護結構與圍巖

間的作用力，以改善支護結構內力分布的裝置。由頂板、調節(jié)螺桿、調節(jié)螺母、頂桿、外套

管、活塞、油缸、O型圈、錨固螺栓、U型螺絲、抱箍、螺母、高強油管、高壓球閥組成。

3.0.2頂板Roof

與圍巖接觸的鋼質圓板，用于傳遞支護結構與圍巖間的調節(jié)荷載。

3.0.3調節(jié)螺桿Adjustingscrew

通過調節(jié)行程長度使頂板與隧道圍巖超挖面密貼，以達到荷載調節(jié)器有效傳遞受力的鋼

質桿件。該桿件與頂板通過焊接或螺紋方式連接，與調節(jié)螺母配套使用。

3.0.4調節(jié)螺母Adjustingnut

連接調節(jié)螺桿和頂桿，用于固定螺桿調節(jié)之后位置的鋼質部件。

3.0.5頂桿Ejectorrod

置于外套管中的鋼質傳力部件。

3.0.6外套管Outersleeve

與U型螺絲配套使用的鋼質管材，其內部放置頂板、調節(jié)螺桿、調節(jié)螺母、頂桿。

3.0.7活塞Piston

與油缸配套使用，在油缸充油后具有行程調節(jié)功能的鋼質部件。

3.0.8油缸Cylinder

與外套管底部通過螺紋連接，缸體上有連接油管接口的鋼質部件。

3.0.9O型圈O-Rings

用于保持調節(jié)器密封性能的橡膠部件，與活塞和油缸搭配使用。

3.0.10錨固螺栓Anchorbolt

用于調節(jié)器完成荷載調節(jié)后固定活塞行程的鋼質部件。

3.0.11U型螺絲U-bolt

置于外套管上的U型槽上，用于固定荷載調節(jié)器的鋼質部件。

3.0.12抱箍Hoop

貼合外套管的鋼質部件，與U型螺絲和螺母配套使用，由于固定荷載調節(jié)器。

3.0.13螺母Nut

3

與U型螺絲和擋板配套使用的鋼質部件。

3.0.14加長部件Extendedparts

包含加長螺桿和加長螺母，在超挖情況下使用的鋼質部件。

3.0.15加長螺桿Extendedscrew

與頂桿連接的鋼質部件，具有增加調節(jié)高度的功能，在超挖情況下使用。

3.0.16加長螺母Extensionnut

固定頂桿和加長螺桿的鋼質部件。

3.0.17內力調節(jié)系數(shù)Stressadjustmentcoefficient

以靠近拱頂位置調節(jié)器提供的內力為基準，其他安裝位置與拱頂位置內力的比值。

3.0.18高強油管Highstrengthtubing

連接油缸，串聯(lián)荷載調節(jié)器。

3.0.19高壓球閥Highpressureballvalve

連接油管和加壓油泵，具有控制油壓的功能。

3.0.20高壓油泵Highpressureoilpump

連接高壓球閥，向油管充入液壓油。

4

4分類、型號與規(guī)格

4.0.1本文件規(guī)定的隧道支護結構受力調節(jié)器為一體錨固式，代號：RDLA-V。

4.0.2調節(jié)器主要部件組成及安裝方式如圖4.0.2-1-圖4.0.2-3所示。

圖4.0.2-1調節(jié)器安裝說明

圖4.0.2-2調節(jié)器各部件說明

圖4.0.2-3加長部件說明

5

4.0.3根據(jù)內力調節(jié)系數(shù)的不同，將調節(jié)器分為如下三種型號：

1、A型：調節(jié)系數(shù)為1.0~1.2的調節(jié)器。

2、B型：調節(jié)系數(shù)為1.2~1.4的調節(jié)器。

3、C型：調節(jié)系數(shù)為1.4~1.6的調節(jié)器。

4.0.4根據(jù)調節(jié)器整體尺寸的不同，將調節(jié)器分為如下三種規(guī)格：

1、S：調節(jié)器的最小高度不得低于18cm，安裝加長部件及螺桿旋出后高度不得低于58cm。

2、M：調節(jié)器的最小高度不得低于22cm，安裝加長部件及螺桿旋出后高度不得低于62cm。

3、L：調節(jié)器的最小高度不得低于25cm，安裝加長部件及螺桿旋出后高度不得低于65cm。

4.0.5產品名稱表示方法見圖

如：RDLA-V-AS，表示第5代產品、調節(jié)系數(shù)為1.0~1.2、最小高度不低于18cm的一體

錨固式調節(jié)器。

6

5技術要求

5.1材料

5.1.1頂板、調節(jié)螺桿、調節(jié)螺母、頂桿、外套管、活塞、油缸、錨固螺栓、U型螺絲、抱

箍、螺母、加長螺桿、加長螺母應采用屈服強度不低于235MPa的鋼材。

5.1.2調節(jié)器和加長部件的材料應符合GB/T699和GB/T700的有關規(guī)定。

5.1.3高強油管所采用的材料需滿足40MPa額定工作油壓的強度要求。

5.1.4O型圈材料應符合GB/T3452.5中70硬度丁晴橡膠（NBR）的有關規(guī)定。

5.2尺寸

5.2.1調節(jié)器各零部件的尺寸應符合本文件附錄B的有關規(guī)定。

5.2.2調節(jié)系數(shù)為1.0~1.2的A型調節(jié)器活塞與液壓油的接觸面積為1243.4mm2~1492.1mm2；

調節(jié)系數(shù)為1.2~1.4的B型調節(jié)器活塞與液壓油的接觸面積為1492.1mm2~1740.8mm2；調節(jié)

系數(shù)為1.4~1.6的C型調節(jié)器活塞與液壓油的接觸面積為1740.8mm2~1989.4mm2。

5.2.3調節(jié)器活塞有效行程不得小于2cm。

5.2.4螺紋尺寸需滿足擰入深度大于5倍螺紋間距的要求。

5.2.5O型圈尺寸為14×1.8、16×1.8、21.2×1.8和37.5×3.55，應符合GB/T3452.2的有關規(guī)

定。

5.3外觀

5.3.1調節(jié)器應表面光潔，不應有機械損傷。

5.3.2調節(jié)器的各零部件外露表面應平整、均勻。

5.3.3O型圈外觀應符合GB/T3452.1的有關規(guī)定。

5.4性能

5.4.1高強油管應符合GB/T3683的有關規(guī)定。

5.4.2螺母應符合GB/T6170的有關規(guī)定，強度應不低于8.8級。

5.4.3錨固螺栓應符合GB/T3098.3的有關規(guī)定。

5.4.4調節(jié)器螺紋加工應符合GB/T196、GB/T197的有關規(guī)定。

5.4.5各規(guī)格型號的單個調節(jié)器抗壓性能測試應按本文件第6.3條的有關規(guī)定執(zhí)行，測試

之后調節(jié)器應無明顯破壞，各部件功能正常。

7

5.4.6組合使用時，調節(jié)器及高強油管的密封性測試應按本文件第6.4條的有關規(guī)定執(zhí)行，

測試結束后油壓變化應在5%以內，不得出現(xiàn)油液滲漏情況。

5.5防腐

5.5.1調節(jié)器使用場景有防腐要求時應按本文件第5.5條和第6.5條的有關規(guī)定執(zhí)行。

5.5.2宜采用陰極電泳防腐方式，防腐技術條件應符合JB/T10242的有關規(guī)定；也可采用

熱浸鍍鋅防腐方式，防腐技術條件應符合GB/T18226的有關規(guī)定。

5.5.3帶螺紋的緊固件進行防腐處理后，不影響連接配合。

5.5.4采用其它防腐工藝時，防腐層外觀質量、均勻性、附著性、抗彎曲性能以及耐特殊化

學試劑和氣候等均應嚴格符合GB/T18226的有關規(guī)定。

8

6試驗方法

6.1材料測試

6.1.1鋼材的化學成分和力學性能的測定應按GB/T699和GB/T700的有關規(guī)定進行。

6.1.2高強油管的質量指標實驗應按GB/T3683的有關規(guī)定進行。

6.1.3O型圈的性能指標和測試方法應符合GB/T3452.5的有關規(guī)定。

6.2尺寸及螺紋功能測試

6.2.1調節(jié)器各部件尺寸測量應采用鋼直尺、游標卡尺，測量結果應符合附錄B的尺寸要

求。

6.2.2各部件螺紋連接功能應進行旋緊、旋松操作，深度大于5倍螺紋間距，螺紋連接應無

卡頓現(xiàn)象。

6.2.3O型圈尺寸測試應符合GB/T3452.2的有關規(guī)定。

6.3抗壓性能測試

6.3.1抗壓性能測試宜在萬能試驗機上進行。

6.3.2應按下列步驟進行試驗：

1)將調節(jié)螺桿連接加長部件，放置于外套管內；

2)將調節(jié)螺桿旋出，高度應符合表6.3.2要求；

表6.3.2調節(jié)螺桿旋出高度（mm）

規(guī)格螺桿旋出高度

S100±2

M140±2

L170±2

3)將調節(jié)器放置于試驗臺上，以40kn/min的速度將試驗荷載加至40±2kn，并保持

30min。

9

6.4密封性測試

6.4.1密封性測試宜在萬能試驗機上進行。

6.4.2應按下列步驟進行試驗：

1)將至少3個調節(jié)器放置在試驗機上；

2)按從左到右的順序通過高強油管將調節(jié)器連接成串聯(lián)結構；

3)左邊第一個調節(jié)器的高強油管依次連接高壓油表、高壓球閥、高壓油泵；

4)右邊最后一個調節(jié)器的油管連接高壓球閥；

5)保持球閥處于打開狀態(tài)，使用高壓油泵充油，油液從右側高壓球閥流出，排出油管

及調節(jié)器內部空氣；

6)關閉右側球閥，使用高壓油泵以30MPa/min的速度充油，期間觀察高壓油表數(shù)值，

達到30MPa時停止充油，關閉左側高壓球閥，靜置4h；

6.5防腐測試

6.5.1采用陰極電泳防腐方式時，應符合JB/T10242的有關規(guī)定。

6.5.2采用其他防腐方式時，應符合GB/T18226的有關規(guī)定。

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7檢驗規(guī)則

7.1檢驗分類

7.1.1調節(jié)器應進行進廠檢驗、型式檢驗、出廠檢驗和工地檢驗，檢驗項目應符合表7.1.1的

規(guī)定。

表7.1.1檢驗項目表

“技術要“試驗方

序號檢驗項目名稱求”法”型式檢驗出廠檢驗工地檢驗

章條號章條號

1材料測試5.16.1√--

2尺寸及螺紋功能要求5.26.2√√-

3抗壓性能要求5.46.3√√-

4密封性要求5.46.4√√√

5防腐要求5.56.5√--

注：表中打“√”表示應進行此項檢驗。

7.2進廠檢驗

7.2.1材料進場時，應檢查產品合格證。

7.2.2應檢驗材料外觀是否有破損缺失，材料型號、規(guī)格是否正確。

7.3型式檢驗

7.3.1檢驗項目應符合本文件表3的有關規(guī)定。

7.3.2新產品試制或老產品轉廠生產時。

7.3.3正常生產后，如結構、工藝、材料有較大改變，可能影響產品性能時。

7.3.4產品停產兩年后，恢復生產時。

7.3.5國家質量監(jiān)督機構提出做型式檢驗時。

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7.4出廠檢驗

7.4.1應按照每個生產批次、每種型號規(guī)格、每生產200個隨機抽樣3個進行檢驗。

7.4.2若本批次某種型號規(guī)格生產數(shù)量不足200個，隨機抽樣3個進行檢驗。

7.4.3檢驗項目應符合本文件表3的有關規(guī)定。

7.4.4檢驗項目全部合格，則該生產批次合格，方可出廠。

7.3.5若出現(xiàn)不合格的樣品，則檢驗本批次該型號規(guī)格所有產品。不合格的產品通過返工、

返檢達到驗收要求的可以出廠，返工后仍不合格則應做報廢處理。

7.5工地檢驗

7.5.1每箱隨機抽樣3個產品進行檢驗。

7.5.2檢驗項目應符合本文件表3的有關規(guī)定。

7.5.3檢驗合格方可施工。

7.5.4若出現(xiàn)不合格的樣品，則退回本箱產品。

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8包裝、標志、運輸與儲存

8.1包裝

8.1.1調節(jié)器宜采用木箱包裝。

8.1.2每箱應包含產品合格證、使用說明書和貨品清單。

8.1.3紙質文件應用塑料薄膜裝袋封口。

8.1.4每個調節(jié)器所需的整套緊固件應單獨包裝。

8.1.5木箱外面應注明產品名稱、生產日期，以及運輸、儲存注意事項。

8.2標志

8.2.1調節(jié)器應有清晰的標志。

8.2.2標志內容應包括：產品名稱、廠家信息、聯(lián)系電話、生產年月、執(zhí)行標準。

8.3運輸與儲存

8.3.1以木箱方式進行運輸與儲存，應采取必要的保護措施，減少運輸過程中的損壞。

8.3.2應避免陽光直射、雨雪浸淋。應避免與酸、堿及有機溶劑等影響產品質量的物質相接

觸，防止被腐蝕。

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9安裝與調試

9.0.1安裝具體流程如下：

1)安裝前應按本文件第7.5條的有關規(guī)定進行檢驗。

2)清點當日使用的調節(jié)器和配件，可利用現(xiàn)場機械運往施工斷面。

3)可在鋼拱架安裝的同時，進行調節(jié)器安裝工作。

4)U型螺絲可在鋼筋加工廠焊接在鋼拱架上，也可在施工現(xiàn)場鋼拱架立設之后焊接。

5）調節(jié)器穿過U型螺絲，并通過螺母鎖定。

6)旋轉調節(jié)螺桿，使頂板貼緊圍巖（可搭配加長部件使用）。

7)使用高強油管連接調節(jié)器，組成串聯(lián)回路（受限于開挖工法，無法一次連接成環(huán)時，

應在接口處做好保護）。

8)使用高壓球閥連接油管和油泵，對油管充油排空串聯(lián)回路內部空氣。

9)待初期支護噴射混凝土之后，施加調節(jié)油壓。

10)待仰拱澆筑完成，調節(jié)器安裝斷面封閉成環(huán)之后，施加控制油壓。

11)在安裝防水板前通過錨固螺栓將活塞行程固定，至此完成安裝過程。

9.0.2調節(jié)器安裝完成后，應在初期支護噴射混凝土前進行如下調試：

1）檢查每個受力托盤是否頂?shù)絿鷰r。

2）高強油管連接完成后需綁扎在鋼筋網(wǎng)片上，保證油管不侵入鋼架內側。

3）在通油排氣過程中，檢查每一個油缸轉換接頭與油管連接的緊固性，確保油路的封

閉性。

4）檢查高壓球閥保護情況，預防開挖過程中被人為破壞。

14

附錄A（資料性）調節(jié)器原理與方法

本文件調節(jié)器基于受荷和變形聯(lián)動控制為核心的隧道支護結構應力調節(jié)方法，分受荷調

節(jié)和變形控制兩階段調控，主要應用于偏壓、不良地質等圍巖壓力分布不均勻的地段。

受荷調節(jié)通過液壓轉移技術，使拱架內力重分布，達到均衡受力；通過安裝多個調節(jié)器

并用液壓系統(tǒng)串聯(lián)，極大增強拱架的受荷調節(jié)能力，實現(xiàn)拱架彎矩的削峰填谷，使得鋼拱架

受到的荷載變得均勻可控，從而為后續(xù)的拱架變形控制提供基礎。

圖A.1受荷調節(jié)示意圖

變形控制通過多個本調節(jié)器與初期支護鋼拱架固結后，給調節(jié)器組施加油壓頂緊隧道開

挖圍巖面，通過與圍巖形成反作用力使鋼拱架發(fā)生預變形，承受圍巖荷載后，最終達到或接

近初支結構彎矩為零的理想狀態(tài)。

圖A.2變形控制示意圖

15

附錄B（規(guī)范性）調節(jié)器主要部件尺寸要求

調節(jié)器不同型號、規(guī)格的主要部件加工尺寸見表B。

表B各型號規(guī)格產品主要尺寸及公差(mm)

RDLA-V

型號及規(guī)格

ASAMALBSBMBLCSCMCL

代號及名稱

頂板直徑(±0.3)80

頂板長度(±0.2)16

外套管外徑(±0.3)50

外套管內徑(±0.3)