【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及地下洞室支護，尤其涉及一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架及其制造方法。
技術介紹
1、隨著我國基礎設施建設及新能源行業(yè)的開發(fā)，各類工程中地下洞室結(jié)構(gòu)日益增多，隧洞的開挖必不可少，而作為常用的隧洞支護方式，型材拱架結(jié)構(gòu)常用于地質(zhì)條件較差的區(qū)域，目前的拱架結(jié)構(gòu)通常采用鋼結(jié)構(gòu)拱架的型式，但是由于隧洞環(huán)境潮濕，而鋼結(jié)構(gòu)容易銹蝕，在潮濕環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)拱架存在耐久性較差的問題，且鋼結(jié)構(gòu)重量大，運輸和安裝難度大。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術的目的在于，克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架，能夠解決鋼結(jié)構(gòu)拱架作為隧洞支護結(jié)構(gòu)重量大、運輸和安裝難度大以及易銹蝕的問題。
2、為此，本專利技術采用以下技術方案：
3、一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架，包括與洞室形狀相適應的支護結(jié)構(gòu)，所述支護結(jié)構(gòu)可由纖維復合型材整體預制。
4、在采用上述技術方案的基礎上，本專利技術還可采用以下進一步的技術方案，或?qū)@些進一步的技術方案組合使用：
5、所述支護結(jié)構(gòu)還可分為第一支護段、第二支護段且由纖維復合型材分節(jié)預制，所述第一支護段與所述第二支護段之間通過連接構(gòu)件固定連接，所述連接構(gòu)件由纖維復合型材預制。
6、所述纖維復合型材中的纖維可選擇玄武巖纖維/玻璃纖維型材/碳纖維。
7、所述支護結(jié)構(gòu)的截面可選擇h型/c型/矩形/圓形/異形截面型式。
8、所述第一支護段和所述第二支護段的截面型式選擇h型，
9、所述第一連接段包括位于所述第一限位槽兩側(cè)的第一限位塊和第二限位塊，所述第二連接段包括位于所述第二限位槽兩側(cè)的第三限位塊和第四限位塊，所述第一限位塊、所述第二限位塊位于所述第一支護段的兩側(cè)翼面之間且二者分別與所述第一支護段的兩側(cè)翼面通過螺栓固定連接，所述第三限位塊、所述第四限位塊位于所述所述第二支護段的兩側(cè)翼面之間且二者分別與分別與所述第二支護段的兩側(cè)翼面通過螺栓固定連接。
10、所述支護結(jié)構(gòu)的底部連接有混凝土預制基礎，所述支護結(jié)構(gòu)的下側(cè)固定連接有若干鎖腳錨桿。
11、所述第一支護段為圓拱形且其兩端向下豎直彎折，所述第一支護段的兩端分別通過連接構(gòu)件連接有一個豎直的所述第二支護段。
12、本專利技術的目的在于，克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架的制造方法，能夠解決鋼結(jié)構(gòu)拱架作為隧洞支護結(jié)構(gòu)重量大、運輸和安裝難度大以及易銹蝕的問題。
13、為此，本專利技術采用以下技術方案：
14、一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架的制造方法，其中支護結(jié)構(gòu)的成型包括以下步驟：
15、一、支護結(jié)構(gòu)預成型
16、將纖維紗穿過蜂窩狀穿紗板以避免纖維紗纏繞，再通過熱熔后的樹脂池中進行樹脂浸潤，使纖維紗與樹脂充分接觸，將浸潤后的纖維紗加入氈網(wǎng)，再將二者通過支護結(jié)構(gòu)模型預成型，根據(jù)隧洞斷面大小和地質(zhì)條件，確定需要選用的截面型式與大小，支護結(jié)構(gòu)模型的加工截面可以選擇h型/c型/矩形/圓形/異形截面型式中的一種，纖維紗預成型后的截面形狀與加工截面相同；
17、二、支護結(jié)構(gòu)注模成型
18、將預成型后將纖維拉入根據(jù)支護結(jié)構(gòu)模型的加工截面制作的支護結(jié)構(gòu)模具中，注入熱熔樹脂，通過熱塑機進行三段加熱擠壓成型，在模具最后設置水冷卻，對成型后的纖維復合型材進行初步冷卻成型；
19、三、使用注模成型的纖維復合型材制造支護結(jié)構(gòu)
20、支護結(jié)構(gòu)可以整體預制或者分節(jié)預制兩種預制方式，根據(jù)地下洞室的形狀，支護結(jié)構(gòu)的形狀可以選擇圓形/城門洞形/馬蹄形中的一種，如果支護結(jié)構(gòu)整體預制，根據(jù)地下洞室的形狀和大小設計支護結(jié)構(gòu)的形狀和長度即可，若采用分節(jié)預制，則需要根據(jù)地下洞室的形狀和大小分別設計第一支護段和第二支護段的形狀、長度，根據(jù)不同的情況，在熱塑機的出口側(cè)布置成型導輪，成型導輪的數(shù)量和引導軌跡根據(jù)支護結(jié)構(gòu)的預制方式確定，通過液壓牽引機將完成注模成型后的纖維復合型材沿成型導軌牽拉，固定，最終自然冷卻后固定成型，完成支護結(jié)構(gòu)的加工。
21、在采用上述技術方案的基礎上，本專利技術還可采用以下進一步的技術方案，或?qū)@些進一步的技術方案組合使用：
22、當所述支護結(jié)構(gòu)分為第一支護段、第二支護段且采用分節(jié)預制時，第一支護段和第二支護段之間通過連接構(gòu)件固定連接，連接構(gòu)件的成型步驟如下：
23、一、連接構(gòu)件預成型
24、將纖維紗穿過蜂窩狀穿紗板以避免纖維紗纏繞，再通過熱熔后的樹脂池中進行樹脂浸潤，使纖維紗與樹脂充分接觸，將浸潤后的纖維紗加入氈網(wǎng)，再將二者通過連接構(gòu)件模型預成型，根據(jù)第一支護段和第二支護段的截面型式設計連接構(gòu)件；
25、二、連接構(gòu)件注模成型
26、將預成型后將纖維拉入連接構(gòu)件模具中，注入熱熔樹脂，通過熱塑機進行三段加熱擠壓成型，在模具最后設置水冷卻，對成型后的連接構(gòu)件進行初步冷卻成型即可。
27、本專利技術與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：本專利技術采用纖維復合型材加工纖維型材構(gòu)架，替換原有的鋼拱架，除了自重輕和強度高以外，還具有耐腐蝕、耐高溫、抗老化的特性，材料性能滿足工程安全要求，而且利用纖維復合型材自重輕的特點，能夠降低現(xiàn)場運輸、工人拼裝、支撐固定的難度；同時第一支護段、第二支護段、連接構(gòu)件結(jié)構(gòu)簡單，現(xiàn)場拼裝時可相互卡扣抵住，方便臨時固定，現(xiàn)場拼裝。
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1.一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架，其特征在于，包括與洞室形狀相適應的支護結(jié)構(gòu)（1），所述支護結(jié)構(gòu)（1）可由纖維復合型材整體預制。
2.如權(quán)利要求1所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架，其特征在于，所述支護結(jié)構(gòu)（1）還可分為第一支護段（11）、第二支護段（12）且由纖維復合型材分節(jié)預制，所述第一支護段（11）與所述第二支護段（12）之間通過連接構(gòu)件（2）固定連接，所述連接構(gòu)件（2）由纖維復合型材預制。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架，其特征在于，所述纖維復合型材中的纖維可選擇玄武巖纖維/玻璃纖維型材/碳纖維。
4.如權(quán)利要求1所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架，其特征在于，所述支護結(jié)構(gòu)（1）的截面可選擇H型/C型/矩形/圓形/異形截面型式。
5.如權(quán)利要求2所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架，其特征在于，所述第一支護段（11）和所述第二支護段（12）的截面型式選擇H型，所述第一支護段（11）和所述第二支護段（12）的兩側(cè)翼面平行于洞壁，所述第一支護段（11）的兩側(cè)翼面之間設
6.如權(quán)利要求5所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架，其特征在于，所述第一連接段（22）包括位于所述第一限位槽（223）兩側(cè)的第一限位塊（221）和第二限位塊（222），所述第二連接段（23）包括位于所述第二限位槽（233）兩側(cè)的第三限位塊（231）和第四限位塊（232），所述第一限位塊（221）、所述第二限位塊（222）位于所述第一支護段（11）的兩側(cè)翼面之間且二者分別與所述第一支護段（11）的兩側(cè)翼面通過螺栓固定連接，所述第三限位塊（231）、所述第四限位塊（232）位于所述所述第二支護段（12）的兩側(cè)翼面之間且二者分別與分別與所述第二支護段（12）的兩側(cè)翼面通過螺栓固定連接。
7.如權(quán)利要求1所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架，其特征在于，所述支護結(jié)構(gòu)（1）的底部連接有混凝土預制基礎（3），所述支護結(jié)構(gòu)（1）的下側(cè)固定連接有若干鎖腳錨桿（4）。
8.如權(quán)利要求2所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架，其特征在于，所述第一支護段（11）為圓拱形且其兩端向下豎直彎折，所述第一支護段（11）的兩端分別通過連接構(gòu)件（2）連接有一個豎直的所述第二支護段（12）。
9.一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架的制造方法，其特征在于，支護結(jié)構(gòu)（1）的成型包括以下步驟：
10.如權(quán)利要求9所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架的制造方法，其特征在于，當所述支護結(jié)構(gòu)（1）分為第一支護段（11）、第二支護段（12）且采用分節(jié)預制時，第一支護段（11）和第二支護段（12）之間通過連接構(gòu)件（2）固定連接，連接構(gòu)件（2）的成型步驟如下：
...【技術特征摘要】
1.一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架，其特征在于，包括與洞室形狀相適應的支護結(jié)構(gòu)（1），所述支護結(jié)構(gòu)（1）可由纖維復合型材整體預制。
2.如權(quán)利要求1所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架，其特征在于，所述支護結(jié)構(gòu)（1）還可分為第一支護段（11）、第二支護段（12）且由纖維復合型材分節(jié)預制，所述第一支護段（11）與所述第二支護段（12）之間通過連接構(gòu)件（2）固定連接，所述連接構(gòu)件（2）由纖維復合型材預制。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架，其特征在于，所述纖維復合型材中的纖維可選擇玄武巖纖維/玻璃纖維型材/碳纖維。
4.如權(quán)利要求1所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架，其特征在于，所述支護結(jié)構(gòu)（1）的截面可選擇h型/c型/矩形/圓形/異形截面型式。
5.如權(quán)利要求2所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構(gòu)架，其特征在于，所述第一支護段（11）和所述第二支護段（12）的截面型式選擇h型，所述第一支護段（11）和所述第二支護段（12）的兩側(cè)翼面平行于洞壁，所述第一支護段（11）的兩側(cè)翼面之間設有第一連接肋（111），所述第二支護段（12）的兩側(cè)翼面之間設有第二連接肋（121），所述連接構(gòu)件（2）包括位于中間的承接部（21），所述承接部（21）的上下兩面分別設有第一連接段（22）和第二連接端（23），所述第一連接段（22）的中間設有能夠插入所述第一連接肋（111）/所述第二連接肋（121）的第一限位槽（223），所述第二連接段（23）的中間設有能夠插入所述第一連接肋（111）/所述第二連接肋（121）的第二限位槽（23...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王永明，崔恩豪，李瑞澤，劉義佳，丁聰，
申請(專利權(quán))人：浙江華東工程建設管理有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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