矿山井巷三维钢筋网架反拱衬砌的制作方法
【专利摘要】矿山井巷三维钢筋网架反拱衬砌包括三维钢筋网架和混凝土喷层，三维钢筋网架包括多个单元片和由多条平行设置的网架主次弧筋组成的主次弧筋组，每个单元片包括桥形弧筋、主连接筋，桥形弧筋与主连接筋焊接连接，桥形弧筋两端分别通过次连接筋与主连接筋两端焊接连接，桥形弧筋与主连接筋间还设有加强筋，加强筋一端与桥形弧筋端部焊接连接，另一端焊接在主连接筋上，每个单元片的桥形弧筋、主连接筋分别与对应的主次弧筋组焊接连接。该支护结构既具有刚性支护结构的优点，能承受强大的松动地压，又具有柔性支护结构的优点，能允许井巷围岩出现一定的变形，又能及时限制围岩过大变形而出现松动，属于一种半刚性支护结构类型，适用于高地压大变形巷道、跨采动压巷道、公路隧道等巷道底臌的治理。
【专利说明】矿山井巷三维钢筋网架反拱衬砌
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种钢筋混凝土支护结构，特别是涉及一种适用于矿山深井高地压巷道、跨采动压巷道、冲击地压巷道等巷道底臌治理的三维钢筋网架反拱衬砌。
【背景技术】
[0002]巷道由于所处环境恶劣或受到采动影响等原因，底板围岩向巷道内发生位移就会形成底臌，巷道底臌量大就会减小巷道断面，阻碍人机材料的通行，给施工和生产造成不便，因此底臌治理是一个亟待解决的问题。
[0003]底臌治理有很多方法，如打底脚锚杆、底板注浆、底板封闭式支架等支护加固法，切缝、钻孔及爆破等卸压法，还有就是上述支护方法相互组合形成的联合支护法。在强度较大的高地应力岩层，或软弱岩层厚度不大的底板中，可以采用底板锚杆，但是，使用这种措施，需要有精确的设计和严格的监测。底板注浆的使用条件是，底板岩层最终破坏深度以上的岩层呈松散状。它一般在经过一次卧底后才能起到减小底臌量的作用。在极其松散、破碎的岩层中，注浆不一定有效。封闭式支架只有在其可缩量大于软岩巷道底臌量的条件下才能保证有效。切缝、钻孔及爆破等卸压法限于使用在强度较小的岩层中，因为在强度较高的岩层中，使用这些措施会带来极高的费用。如果单一的方法不能满足底臌治理要求，就要结合几种方法组成联合支护形式，进而施工工艺变得繁琐，支护费用相对提高。
[0004]综述所述，底臌治理措施的选择要根据不同的地质条件选择不同的治理措施，三维钢筋网架反拱衬砌支护结构设计合理、施工方便、费用较低，可以适应不同地质条件下的底臌治理要求，弥补了以上支护技术的不足之处，有很好的推广应用价值。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的底臌治理技术问题是提供一种三维钢筋网架反拱衬砌，其重量轻，且支护稳定，成本低。
[0006]具体的技术解决方案如下:
[0007]本实用新型矿山井巷三维钢筋网架反拱衬砌，包括三维钢筋网架和包裹在三维钢筋网架上的混凝土喷层，所述三维钢筋网架包括多个单元片和由多条平行设置的主次弧筋组成的主次弧筋组，每个所述单元片包括桥形弧筋、主连接筋，所述桥形弧筋与主连接筋焊接连接，桥形弧筋的两端分别通过次连接筋与主连接筋的两端焊接连接，所述桥形弧筋与主连接筋之间还设有加强筋，所述加强筋的一端与桥形弧筋的端部焊接连接，另一端焊接连接在主连接筋上，每个所述单元片的桥形弧筋、主连接筋分别与对应的网架主筋组、网架次弧筋组焊接连接。
[0008]本实用新型矿山井巷三维钢筋网架反拱衬砌，其中所述三维钢筋网架的两端和上部结构的两端分别设有联接板，三维钢筋网架与上部结构端部相对接时，两联接板之间设有可伸缩垫板，螺栓穿过联接板及可伸缩垫板上的螺栓孔配合螺母将三维钢筋网架和上部结构连接在一起。
[0009]本实用新型矿山井巷三维钢筋网架反拱衬砌，其中所述联接板采用钢板。
[0010]本实用新型的效果是:
[0011]1、三维钢筋网架在空间内形成众多小网格状结构，包裹着混凝土，能降低混凝土拉剪应力和钢筋的弯曲变形，提高结构的三向稳定性和承载力。
[0012]2、网架联接处的可缩性垫板和网架自身的柔性让压性能，使混凝土喷层也具有可缩性，这样混凝土喷层的应力能得到削弱，因此能够适用于高地压环境中。
[0013]3、该支护结构对底板进行连续支撑，架间无薄弱部分，支护结构受力均匀，提高结构的整体稳定性。
[0014]4、该衬砌既具有刚性支护结构的优点，能承受强大的松动地压，又具有柔性支护结构的优点，能允许巷道底板围岩出现一定的变形，又能及时限制围岩过大变形而出现松动。
[0015]5、三维钢筋网架反拱衬砌结构与底板围岩相互作用的整体性好，而且该技术施工安全、工艺简单，降低了钢材的用量，提高了工作效率，矿山井巷工程返修后变形小，能够满足安全生产的需要。
[0016]下面结合附图对本实用新型的矿山井巷三维钢筋网架反拱衬砌作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为三维钢筋网架结构图。
[0018]图中2三维钢筋网架；21主弧筋组；22次弧筋组；4网架单元片；5联接板；6可缩性垫板
[0019]图2为三维钢筋网架单元片的结构图；
[0020]图中41桥形弧筋；42主连接筋；43次连接筋；44加强筋；21主弧筋组；22次弧筋组
[0021]图3为三维钢筋网架反拱衬砌实施图例。
[0022]图中I混凝土 ；2三维钢筋网架；3U型钢支架
【具体实施方式】
[0023]如图3所示，本实施方式矿山井巷三维钢筋网架反拱衬砌包括三维钢筋网架和包裹在三维钢筋网架上的混凝土喷层I。如图1所示，三维钢筋网架是由多个单元片4垂直网架主次弧筋组21、22等间距分布构成。如图2所示，每个单元片4包括桥形弧筋41、主连接筋42，桥形弧筋41与主连接筋42焊接连接，桥形弧筋41的两端分别通过次连接筋43与主连接筋42的两端焊接连接，桥形弧筋41与主连接筋42之间还设有加强筋44，加强筋44的一端与桥形弧筋41的端部焊接连接，另一端焊接连接在主连接筋42上，每个单元片4的桥形弧筋、主连接筋分别焊接连接在对应的三维钢筋网架主次弧筋组上。
[0024]每个三维钢筋网架2的两端和上部结构(U型钢支架)3的两端分别设有联接板5，联接板采用钢板制成，三维钢筋网架与上部结构端部相对接，两联接板之间设有可伸缩垫板6，采用螺栓穿过两联接板5及可伸缩垫板6上的螺栓孔配合螺母将三维钢筋网架2和上部结构3连接在一起。
[0025]三维钢筋网架在底板围岩处安装好后，向其现浇或喷射混凝土喷层，使得三维网架、混凝土喷层及围岩联成三向整体，使得三维钢筋网架反拱衬砌与围岩共同变形、共同承载。
【权利要求】
1.一种矿山井巷三维钢筋网架反拱衬砌，其特征在于:包括三维钢筋网架和包裹在三维钢筋网架上的混凝土喷层(I)，所述三维钢筋网架(2)包括多个单元片(4)和由多条平行设置的网架主弧筋和网架次弧筋组成的网架主弧筋组(21)及网架次弧筋组(22)，每个所述单元片(4)包括桥形弧筋(41)、主连接筋(42)，所述桥形弧筋(41)与主连接筋(42)焊接连接，桥形弧筋(41)的两端分别通过次连接筋(43)与主连接筋(42)的两端焊接连接，所述桥形弧筋(41)与主连接筋(42)之间还有加强筋(44)，所述加强筋(44)的一端与桥形弧筋(41)的端部焊接连接，另一端焊接连接在主连接筋(42)上，每个所述单元片(4)的桥形弧筋、主连接筋分别与对应的网架主弧筋组、网架次弧筋组焊接连接。
2.根据权利要求1所述的一种矿山井巷三维钢筋网架反拱衬砌，其特征在于:所述三维钢筋网架(2)的两端和上部结构(3)的两端分别设有联接板(5)，三维钢筋网架与上部结构端部相对接时，两联接板之间设有可伸缩垫板(6)，螺栓穿过联接板及可伸缩垫板上的螺栓孔配合螺母将三维钢筋网架和上部结构连接在一起。
3.根据权利要求2所述的一种矿山井巷三维钢筋网架反拱衬砌，其特征在于:所述联接板采用钢板。
【文档编号】E21D11/18GK204253061SQ201420301790
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】张金松, 王成国, 庞建勇, 张海骄 申请人:安徽理工大学