一種深部巷道支護用新型混凝土支架制造技術

本發明專利技術公開了一種深部巷道支護用新型混凝土支架及其施工方法，它是由柔性管體、橫梁卡箍、橫梁和混凝土組成；柔性管體是由土工模袋和碳纖維一次加工成型來約束混凝土，碳纖維粘在土工模袋內側，柔性管體底部設有注漿口，其內部與柔性管體相通，各榀支架之間通過橫梁卡箍和橫梁連接成整體，橫梁卡箍套在柔性管體外部等間距分布，橫梁由橫梁卡箍上的橫梁口夾住來連接各榀支架。本發明專利技術深部巷道支護用新型混凝土支架支護強度高、結構簡單、搬運組裝方便、施工速度快、成本低，適用于高地應力、圍巖軟弱破碎的深部巷道支護。

A new type of concrete support for deep roadway support

The invention discloses a deep roadway with new concrete support and construction method, which is composed of a flexible pipe body, beam clamps, beam and concrete composition; flexible pipe body is composed of geotextile bag and carbon fiber molding to confined concrete, carbon fiber stick in the soil bag inside. At the bottom of the flexible pipe body is provided with a grouting port, and its internal flexible tube connected, between each support frame through a beam clamp and the beam are connected into a whole, beam clamp set distributed on the flexible pipe body external space, beam by beam beam on the ferrule clip to connect each support frame. The invention of deep roadway supporting with concrete supporting of high strength, simple structure, convenient transportation and assembly, fast construction speed, low cost, suitable for High Geostress in deep roadway supporting force, soft rock broken.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種支護裝置，尤其涉及一種用于深部巷道支護的新型混凝土支架。技術背景隨著我國煤炭資源開采深度的不斷增加，巷道圍巖所處的地質環境越來越復雜，使得深部巷道圍巖出現了與淺部大不相同的變形破壞特征，由于巷道埋深的增大，地應力不斷增大，破碎弱膠結巖體增多，巷道變形劇烈且呈現出明顯的流變性，這些不良地質條件使支護問題越來越嚴峻，嚴重制約了我國煤炭資源的開采，影響了我國經濟的發展。當前深部巷道支護采用的技術有錨網支護、可縮性U型鋼支護、錨網與可縮性U型鋼耦合支護等形式，這些支護方法允許開挖初期的巷道產生一定變形釋放地壓，后期再進行剛性支護達到控制巷道變形的目的。然而大量工程實踐表明，開挖后的深部圍巖自穩時間短，許多巷道不能及時有效地提供支護反力，導致巷道變形劇烈甚至發生坍塌事故，因此，很多學者開始研究更高強度的支護結構，目前新興的支護結構有多種。例如：中國專利技術專利ZL200610113801.4公開了一種可縮式鋼管混凝土支架，該專利技術包括多節鋼管，相鄰鋼管之間設有墊層來保證支架能產生適量可縮性，鋼管內部填裝混凝土。該支架雖然具有較高的支護強度，但施工復雜，工作量大，而且鋼管自重較大，在施工過程中搬運不便。中國專利技術專利ZL201310432028.8公開了一種可主動控制圍巖變形的U型鋼支架，該專利技術包括一根拱頂U型鋼，兩根棚腿部U型鋼，兩個卡纜，一個液壓千斤頂，兩個液壓支柱，在液壓千斤頂的作用下該支架可以實現主動支護，支護強度在原U型鋼基礎上得到一定提高；但是U型鋼本身承載能力有限，在深部高地應力巷道支護中易發生局部鋼架扭曲失穩，而且這種支護方法成本較高。綜上所述，高強度鋼管混凝土支架和經過改進的U型鋼支架在深部巷道支護中仍稍顯不足，因此，有必要設計一種新型巷道支護用支架，既具有結構簡單、搬運組裝方便的特點，又能夠達到穩定性好、成本低廉的目的，更好的解決深部復雜地質環境中巷道的支護問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種支護強度高、穩定性好、結構簡單、施工成本低的深部巷道支護用新型混凝土支架及其施工方法。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：本專利技術深部巷道支護用新型混凝土支架包括柔性管體、橫梁卡箍、橫梁和混凝土，其特征在于，所述的柔性管體是由土工模袋和碳纖維一次加工成型，碳纖維粘在土工模袋內側，根據支護需要其斷面結構可加工成圓形、橢圓形、馬蹄形等，柔性管體的底部設有注漿口，注漿口為三通鋼管，其中一個管口探出柔性管體，另外兩管口與柔性管體內部相通。為保證各榀支架的整體穩定性，每兩榀支架之間通過橫梁卡箍和橫梁連接，所述的橫梁卡箍前后兩側設有橫梁口，上下兩端設有螺栓孔，螺栓孔內插有螺栓，橫梁卡箍內側為環形，套在柔性管體外部，在柔性管體上呈等間距分布；所述的橫梁為一定長度的鋼管，通過擰動螺栓由橫梁卡箍上的橫梁口將其夾住。本專利技術深部巷道支護用新型混凝土支架的施工方法為：將灌漿管與注漿口對接，在一定壓力下把混凝土注入柔性管體；隨著柔性管體自下而上被充滿，開始等間距安裝橫梁卡箍；在安裝橫梁卡箍時在其螺栓孔中插上螺栓，將橫梁夾在橫梁卡箍的橫梁口中，然后擰動螺栓將其固定，待注漿完成橫梁卡箍和橫梁也安裝完成；最后當混凝土凝固達到一定強度后在柔性管體外側噴涂一層阻燃材料，既防火又美觀。本專利技術深部巷道支護用新型混凝土支架的優點：（1）結合了混凝土的抗壓性和碳纖維的抗拉性，使形成的混凝土支架具有良好的抗壓和抗彎性能。（2）施工過程采用一次灌注成型，施工簡便，速度快。（3）柔性管體具有一定的透水性，在混凝土灌入以后，多余的水分通過孔隙滲出，可以迅速降低水灰比，加快混凝土的凝固速度，增加混凝土的抗壓強度。（4）柔性管體是由土工模袋和碳纖維一次加工成型，結構簡單，可折疊，重量輕，成本低，搬運方便。附圖說明圖1為本專利技術深部巷道支護用新型混凝土支架的結構示意圖；圖2為圖1中A處放大圖；圖3為圖1中B-B剖面圖。圖例說明：1—柔性管體；2—注漿口；3—橫梁卡箍；4—螺栓；5—橫梁口；6—橫梁；7—土工模袋；8—碳纖維；9—混凝土。具體實施方式本專利技術深部巷道支護用新型混凝土支架包括柔性管體1、橫梁卡箍3、橫梁6和混凝土9，其特征在于，所述的柔性管體1是由土工模袋7和碳纖維8一次加工成型，碳纖維8粘在土工模袋7內側，根據支護需要其斷面結構可加工成圓形、橢圓形、馬蹄形等，柔性管體1的底部設有注漿口2，注漿口2為三通鋼管，其中一個管口探出柔性管體1，另外兩管口與柔性管體1內部相通。為保證各榀支架的整體穩定性，每兩榀支架之間通過橫梁卡箍3和橫梁6連接，所述的橫梁卡箍3前后兩側設有橫梁口5，上下兩端設有螺栓孔，螺栓孔內插有螺栓4，橫梁卡箍3內側為環形，套在柔性管體1外部，在柔性管體1上呈等間距分布；所述的橫梁6為一定長度的鋼管，通過擰動螺栓4由橫梁卡箍3上的橫梁口5將其夾住。本專利技術深部巷道支護用新型混凝土支架的施工方法為：將灌漿管與注漿口2對接，在一定壓力下把混凝土9注入柔性管體1；隨著柔性管體1自下而上被充滿，開始等間距安裝橫梁卡箍3；在安裝橫梁卡箍3時在其螺栓孔中的插上螺栓4，將橫梁6夾在橫梁卡箍3的橫梁口5中，然后擰動螺栓4將其固定，待注漿完成橫梁卡箍3和橫梁6也安裝完成；最后當混凝土9凝固達到一定強度后在柔性管體1外側噴涂一層阻燃材料。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種深部巷道支護用新型混凝土支架，它是由柔性管體、橫梁卡箍、橫梁和混凝土組成，其特征在于，所述的柔性管體是由土工模袋和碳纖維一次加工成型，碳纖維粘在土工模袋內側，柔性管體的底部設有注漿口，注漿口為三通鋼管，其中一個管口探出柔性管體，另外兩管口與柔性管體內部相通；所述的橫梁卡箍前后兩側設有橫梁口，上下兩端設有螺栓孔，螺栓孔內插有螺栓，橫梁卡箍內側為環形，套在柔性管體外部，在柔性管體上呈等間距分布；所述的橫梁為一定長度的鋼管，通過擰動螺栓由橫梁卡箍上的橫梁口將其夾住。

【技術特征摘要】
1.一種深部巷道支護用新型混凝土支架，它是由柔性管體、橫梁卡箍、橫梁和混凝土組成，其特征在于，所述的柔性管體是由土工模袋和碳纖維一次加工成型，碳纖維粘在土工模袋內側，柔性管體的底部設有注漿口，注漿口為三通鋼管，其中一個管口探出柔性管體，另外兩管口與柔性管體內部相通；所述的橫梁卡箍前后兩側設有橫梁口，上下兩端設有螺栓孔，螺栓孔內插有螺栓，橫梁卡箍內側為環形，套在柔性管體外部，在柔性管體上呈等間距分布；所述的橫梁為一定長度...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李廷春，尚黎明，陳佃浩，呂連勛，杜貽騰，徐開山，李為騰，
申請(專利權)人：山東科技大學，
類型：發明
國別省市：山東;37