1.一种隧道初期支护结构,包括面向隧道围岩设置并且在隧道内形成环形的保持层,其特征在于,所述保持层构造为由多个自身具有连续的波峰和波谷的波形保持板在隧道环向上相互连接而成,并且所述波形保持板设置为其自身波峰和波谷的排列方向在隧道的纵向上,以适应隧道围岩在纵向的变形及应力;并且,在每一保持层中,环向相邻的两波形保持板之间分别具有环向搭接部,环向搭接部之间借助于连接孔和与连接孔配合的环向连接件形成相邻波形保持板的连接,相邻波形保持板中至少其中之一的环向搭接部上的连接孔为条形伸长孔,并与连接件共同构造为允许波形保持板受到环向压力时产生相对移位,以适应隧道围岩在环向上的变形及应力。
2.根据权利要求1所述的隧道初期支护结构,其特征在于,所述条形伸长孔包括定位孔部和与定位孔部贯通的U形过盈孔部,所述环向连接件能够自定位孔部伸入以使得相邻波形保持板的环向搭接部形成连接;所述条形伸长孔和所述环向连接件共同构造为,在波形保持板未受环向压力时,环向连接件保持在定位孔部中,当波形保持板受到环向压力并且超过额定压力时,环向连接件能够在压力作用下自定位孔部进入U形过盈孔部并且与U形过盈孔部形成过盈配合。
3.根据权利要求2所述的隧道初期支护结构,其特征在于,所述条形伸长孔设置在所述相邻波形保持板中在环向方向上位于下方的波形保持板的连接部上,所述相邻波形保持板中在环向方向上位于上方的波形保持板的连接部上的连接孔为与环向连接件的形状相适应的适形孔。
4.根据权利要求3所述的隧道初期支护结构,其特征在于,所述保持层的每一波形保持板通过锚杆与隧道围岩形成连接。
5.根据权利要求4所述的隧道初期支护结构,其特征在于,所述保持层沿隧道纵向设置多个,每一保持层与所述隧道围岩之间均具有间隙空间;还包括缓冲层,所述缓冲层以填满所述间隙空间的方式设置在所述保持层与所述隧道围岩之间,以适应隧道围岩的径向变形及应力。
6.根据权利要求5所述的隧道初期支护结构,其特征在于,所述缓冲层和所述保持层的接触面上设置有径向压力采集装置,以用于对隧道围岩的径向变形压力进行数据采集;和/或,在隧道纵向上,保持层的相邻位置处设置有纵向压力采集装置,以用于对隧道围岩的纵向变形压力进行数据采集。
7.根据权利要求6所述的隧道初期支护结构,其特征在于,还包括压力数据传输装置和后台控制装置,所述压力数据传输装置能够接收径向压力采集装置和/或纵向压力采集装置所采集的压力数据,并且将其传输至后台控制装置;所述后台控制装置能够对所接收的压力数据进行分析和处理,并且能够结合压力数据中的应力至和/或位移值进行自动预警。
8.根据权利要求7所述的隧道初期支护结构,其特征在于,所述缓冲层由高弹性等粒径球体在隧道围岩与保持层之间的空隙内填充而成;所述高弹性等粒径球体的半径不大于波形保持板的波宽的十分之一。
9.根据权利要求8所述的隧道初期支护结构,其特征在于,在每一形成环形的保持层在隧道纵向上的两侧端头处布设充气式橡胶垫,以在两侧端头位置处封堵保持层与隧道围岩之间的间隙,使得高弹性等粒径球体能够被注入所述间隙空间。
10.根据权利要求9所述的隧道初期支护结构,其特征在于,其中,在隧道纵向上,在相邻两保持层中下一保持层的对应缓冲层构造完成后,将在相邻两保持层的相邻位置处进行封堵端头的充气橡胶垫全部放气撤出,以在相邻两保持层之间形成共通的缓冲层。