本技术涉及隧道工程，具体是一种隧道溶洞用新型支撑结构。
背景技术：
1、在隧道工程穿越灰岩地层时，难免会遇到岩溶问题，当岩层产状为水平或缓倾时，地下水以水平运动为主，岩溶形态也主要是水平发育溶洞，所以隧道在水平溶洞发育的地层中施工时，爆破振动对溶洞影响较大，因此对溶洞的支撑保护是隧道安全施工的关键。
2、溶洞支撑结构的设计和施工较困难的原因主要有以下几个方面：一是由于溶洞的形状和地质特征具有不确定性，而勘测条件有限，所以对支撑结构形式的应变要求较高；二是岩溶经过长期的溶蚀作用，所形成的溶洞底部一般都沉积有较厚的沉积层，支撑结构的基础必须坐落在沉积层中，但勘测设计比较困难；三是溶洞支撑结构是隧道施工的辅助安全措施，如果结构复杂会导致施工工期较长，对隧道的整体造价和时间效益影响较大。
3、近十年来，随着川藏铁路隧道施工技术的发展，工程行业对不良地质的处治有了新的要求，尤其是对溶洞支撑结构的设计越来越重视，现有的溶洞支撑结构主要有两种：一是采用砌石结构支撑溶洞，通过人工开挖基础，并从溶洞底部砌砌石柱直至溶洞顶部来实现支撑，必要时在砌石柱中部配置钢筋以增加砌石柱的抗震动能力；二是采用千斤顶机械设备对溶洞进行支撑，并在隧道施工完成后，将千斤顶机械设备进行回收再利用。
4、然而实践表明，现有的溶洞支撑结构存在以下问题：一是砌石结构从硬化到达到支撑发挥作用需要较长时间，导致施工工期较长，人工消耗量大，同时砌筑基础的施工风险较高，工人安全问题较突出；二是由于溶洞多为不规则大小，因此千斤顶机械设备的使用效能较低，如选用多种类型和规格的千斤顶设备，又会增加采购和运输的难度，而且遇到需要永久支护的情况时，其造价明显较高。
5、因此有必要发明一种隧道溶洞用新型支撑结构来解决上述问题。
技术实现思路
1、本实用新型为了解决现有的溶洞支撑结构的低效、安全风险高、基础不牢固及造价较高的问题，提供了一种隧道溶洞用新型支撑结构。
2、本实用新型是采用如下技术方案实现的：
3、一种隧道溶洞用新型支撑结构，包括围岩层，围岩层围成的溶洞的底部沉积有沉积层，还包括下部支撑结构、中部连接结构和上部支撑结构；
4、所述下部支撑结构包括埋设于沉积层中且沿周向均匀分布的n根立管，其中n为大于2的正整数，每根立管的顶端均平齐且低于沉积层的上表面，每根立管的底端均嵌设于溶洞底部的围岩层中；
5、所述上部支撑结构包括位于溶洞内部且沿周向均匀分布的n根立杆，相邻两根立杆之间固定连接有沿上下均匀分布的m根连接杆，其中m为大于2的正整数，每根立杆的底端均平齐，每根立杆的顶端均固定有一块支撑板，且每块支撑板的上表面均紧贴溶洞顶部的围岩层的下表面；
6、所述中部连接结构包括一个混凝土基础，n根立管的顶部、n根立杆的底部均埋设于混凝土基础内，所述中部连接结构还包括固定连接于每根立管的顶端的连接板ⅰ、固定连接于每根立杆的底端的连接板ⅱ，且n块连接板ⅰ与n块连接板ⅱ一一对应地通过螺栓与配套的螺母固定连接。
7、进一步地，所述连接杆均为水平放置，且每根立杆的相邻一侧的m根连接杆与该立杆相邻另一侧的m根连接杆的位置均一一对应。
8、进一步地，所述下部支撑结构的轴心位置设置有一根中心立管，中心立管的顶端同时与n根立管的顶端平齐，且中心立管的顶端固定有一块锚固板，中心立管的底端嵌设于溶洞底部的围岩层中。
9、进一步地，所述混凝土基础的内部配置有若干层连接钢筋。
10、进一步地，所述立管、中心立管中均填充有水泥砂浆。
11、进一步地，所述立管、中心立管均为钢管；所述立杆为工字钢或h型钢；所述连接杆为角钢；所述连接板ⅰ、连接板ⅱ、锚固板均为钢板。
12、本实用新型结构设计合理可靠，整体结构稳定，承载力好，而且在安装完成后，其承载能力能够迅速发挥作用以满足隧道施工期间所需的支撑要求，实现了高效支撑溶洞的目的，不仅节约了施工工期，提高了生产效率, 而且能够产生很好的经济效益；同时适用于不同大小和形状的溶洞，适用性能进一步提升；除此之外，还具有施工工艺简单的优点，无爆破和开挖工程，对原有溶洞结构影响较小，保障了施工的安全性。
1.一种隧道溶洞用新型支撑结构，包括围岩层（1），围岩层（1）围成的溶洞的底部沉积有沉积层（2），其特征在于：还包括下部支撑结构、中部连接结构和上部支撑结构；
2.根据权利要求1所述的一种隧道溶洞用新型支撑结构，其特征在于：所述连接杆（5）均为水平放置，且每根立杆（4）的相邻一侧的m根连接杆（5）与该立杆（4）相邻另一侧的m根连接杆（5）的位置均一一对应。
3.根据权利要求1所述的一种隧道溶洞用新型支撑结构，其特征在于：所述下部支撑结构的轴心位置设置有一根中心立管（11），中心立管（11）的顶端同时与n根立管（3）的顶端平齐，且中心立管（11）的顶端固定有一块锚固板（12），中心立管（11）的底端嵌设于溶洞底部的围岩层（1）中。
4.根据权利要求1所述的一种隧道溶洞用新型支撑结构，其特征在于：所述混凝土基础（6）的内部配置有若干层连接钢筋（13）。
5.根据权利要求3所述的一种隧道溶洞用新型支撑结构，其特征在于：所述立管（3）、中心立管（11）中均填充有水泥砂浆。
6.根据权利要求3所述的一种隧道溶洞用新型支撑结构，其特征在于：所述立管（3）、中心立管（11）均为钢管；所述立杆（4）为工字钢或h型钢；所述连接杆（5）为角钢；所述连接板ⅰ（7）、连接板ⅱ（8）、锚固板（12）均为钢板。
