专利名称：钢筋网壳支架及网壳锚喷支护的制作方法
技术领域：
本发明属于矿山巷道及隧道支护技术领域。
在软弱地层中建筑矿山巷道及隧道时，由于地压强烈，支撑结构的稳定性与承载能力需要大幅度增强，例如煤矿深部软岩巷道，常用的锚网喷支护结构的支撑能力显著不足，一般用锚喷再加型钢支架或围岩注浆或长锚索等进行联合支护。隧道工程中也有类似的情况。这样，支护工程量及费用必然大幅度增加，支护作业也复杂化。另一种技术路线是支护结构轻型化，如钢筋格构支架的研制和应用，它是用钢筋焊接成的空腹梁拱结构物，减轻了支架重量，降低了支架成本。原西德于1983年研制出这种支架，并在西德、奥地利、瑞士隧道与地铁工程中得到应用(见Braun,W.M(1983)。Lattice Girders Offer Economy And Performance For Tunnel Support.Tunnels&Tunnelling,May,15/5,19-22)。我国于80年代北京地铁工程中首次使用钢筋格构支架作初次衬砌的钢筋骨架(见1987(4),《隧道建设》，大跨度网格钢拱架结构的研制与应用通过局级鉴定)，而后在铁路及公路隧道工程中也得到应用。到90年代，此种结构形式在煤矿软岩巷道中也有所应用(见庞俊勇等，高应力区不良岩层中巷道支护技术的研究，东北煤炭技术，1994,N04,18/13)，其结构形式一直没有大的变化。
钢筋格构支架虽有重量轻的优点，但同时削弱了支架的稳定性，容易因局部变形而导致整架失稳。这大大限制了它的应用范围，一般仅用其作喷层的加劲架，但架间混凝土仍是支护的薄弱部分，整体支撑能力受限制，难以承受强烈的变形地压，因此在煤矿软岩巷道工程没有得广泛使用。克服钢筋格构支架缺点的有效途径是把它发展为地下网壳结构，保持其重量轻、钢材用量少的优点，而使支架的空间稳定性及承载能力大大提高。
本发明的目的在于把普通金属支架的梁拱、金属网、架间联接杆等各部分合并组成整体的空间网壳结构，设计成轻型钢筋网壳构件，用以组成钢筋网壳支架，其稳定性及承载能力比棚式钢筋格构支架明显增强，可以单独支护一般矿山巷道，支护费用比使用型钢支架大幅度降低，也适合于用其与锚杆、喷射混凝土组成网壳锚喷结构，支护高地压软岩巷道，动压巷道以及隧道等。
钢筋网壳支架的基本构件是钢筋焊成的弧板形网壳构件1与平板形网壳构件2。每榀构件的两侧是钢筋组成的格构边框20，两端为钢板制作并带有3-5个螺栓孔的联接板3，以格构式边框及两端的钢板为支撑框，支撑着内部的双层钢筋网。其外层钢筋网9是弧面形或平面形经纬网，可直接与巷道表面贴合，内层钢筋网10是拱形网或多跨连续拱形网，由它对外层钢筋网提拱跨内支撑。双层钢筋网的纵横钢筋及层间架立筋等在空间交叉组合，形成众多小跨度空间拱架，并彼此相联而形成稳定的壳体，能承受三向荷载与动荷载，再加上其四周是刚度较强的支承框，因而每榀构件自成一架稳定性与支撑能力都较强的三维支撑结构。
每架钢筋网壳支架由3-6榀上述网壳构件对头拼装、用螺栓联接而成。它本身有一定的柔性让压性能，此外，还可以在构件接头处嵌入木质或橡胶垫板，使支架也有一定的可缩性。支架的外形可为梯形、拱形、封闭马蹄拱形或圆形等，根据巷道断面形状选用弧板形网壳构件或平板形网壳构件进行组装。支架的外表面直接贴紧巷道表面，不需要另设背板或钢筋网，但超空挖隙应使用喷射混凝土或其他充填物填实。架与架之间连续拼装，不留间隔，也不需要增设架间联接件，因而其安装工序比金属棚子更简单。同时，它又是连续支架，整体稳定性与支撑能力较强，在中等稳定及较不稳定的围岩条件下，能单独用以支护一般矿山巷道。
地层条件很差时，可将普通锚喷与钢筋网壳支架联合组成网壳锚喷结构，进行巷道支护，其组成方式与普通锚网喷支护类似，亦即先用锚杆、连续式钢筋网壳支架与薄喷层进行初次支护，随后复喷一层混凝土将钢筋网壳支架覆盖，完成永久支护。网壳锚喷支护与普通锚网喷支护的不同之处在于第一，大幅度提高了初次支护的支撑力，在利用钢筋网壳支架自身的柔性释放一部分围岩变形的同时，又对围岩表面提供较均匀的强力支撑，可防止围岩松动而丧失整体性；第二，复喷混凝之后，喷层是分片包围在众多小跨度空间网壳之内，混凝土所受的拉剪应力小，强度能充分发挥，韧性有所增强，同时，支架的可缩接头使喷层也有一定的可缩性，从而使喷层也能承受变形地压与采动地压。
钢筋网壳支架及网壳锚喷支护的技术实现，关键在于其弧板形网壳构件1及平板形网壳构件2的结构形式。为了使支架易于加工制造，并且可适应不同巷道工程条件的支护需要，本适用新型提供了四种网壳结构形式，分别说明如下轻型内撑式网壳构件。该种网壳构件的外层钢筋网9由四根纵骨钢筋12与若干等距布置的直段横联筋14焊接成形，内层钢筋网10由两根弦杆11加上两根内骨筋13、与若干等距布置的弧形横联筋15焊接成形。弧板形网壳的纵向钢筋全部弯成圆弧形，平板形网壳的纵向钢筋全部是直筋；弦杆11构成钢筋网10的侧边，其间距略大于钢筋网9侧边两根纵骨筋间距；两根内骨筋位于横拱中部，其间距略小于钢筋网9中部两纵骨筋间距，并且弧形横联间距与钢筋网9的直段横联筋间距相等。网壳的组装方式是，用四根锯齿形波折筋16把钢筋网9撑立在钢筋10上方，使内层弧形横联筋与外层直段横联的位置上下交错，内层钢筋网的结点与外层钢筋网的结点在空间成上下、纵横交错排列，每根波折筋正好可顺沿上下一对纵向钢筋，横向斜立将齿端与钢筋网的结点对应焊接，然后在网壳两端各焊接一块联接板3，构成一榀弧板形或平板形支架构件。该种网壳的结构特点是，构件每侧各为一根弦杆、一根纵骨筋及一根波折筋组成的二桁式格构边框20，同时，四根波折筋的齿形撑把上下横联筋架立成众多小跨度空间框架，并由纵向钢筋联接成整体的空间网壳。构件的空间稳定性良好，有一定的承载能力，但柔性较强，适合于组成一般矿山巷道的临时支架及喷层的钢筋骨架。
加强型内撑式网壳构件。该种网壳的外层钢筋网9由六根纵骨筋12与若干等距布置的直段横联筋14焊接成形，内层钢筋网10仍由两根弦杆11加上两根内骨筋13、与若干等距布置的弧形横联筋15焊接成形，但弦杆间距减小，使横向拱跨等于钢筋网9横宽的4/5，其两根内骨筋仍配置在横拱中部，间距比钢筋网9中部两根纵骨筋的间距略小。用六根锯齿形波折筋16把钢筋网9支撑在钢筋网10上方，使弦杆11正好位于外层两侧各两根纵骨筋的中下方，各弧形横联筋与直段横联筋的位置上下交错，内外两层钢筋网的结点在空间成上下、纵横交错排列。波折筋的配置方式是用两根波折筋架立在内骨筋13与外层中间两根纵骨筋之间，另以两根波折筋为一组，将下齿端两两并合焊接在弦杆上，上齿端横向分开支撑着外层每侧的两根纵骨筋。各波折筋的焊接点皆对应地与双层钢筋网的结点重合。在网壳的两端仍各焊接一块联接板3，形成一榀弧板形或平板支架构件。该种网壳的结构特点与轻型内撑式网壳基本相同，亦即在边框之内，由双层钢筋网的纵横钢筋与四根波折筋交叉联接形成众多小跨度空间框架，并且彼此相联而成空间网壳。它与轻型内撑式网壳的不同之处是网壳的横向拱跨减小，且每侧各有一根弦杆、两根纵骨筋与两根波折筋组成了横截面为倒三角形的格构边框20，从而使构件各部分的稳定性与刚度都得到加强，能大幅度提高构件的承载能力，可用以组成钢筋网壳支架，支护极不稳定矿山巷道及大断面隧道等。
轻型耦式网壳构件。该种网壳可采用如下措施来实现以1根直段横联筋14、1根弧形横联筋15加上两片V筋17为一组，予制成一付平面桥形架18，其V形筋焊在直杆两端作为桥腿，弧形筋焊在两腿之间，并将拱弧的中段与直杆的中段并合焊接，以增强横跨的刚度。另外，按构件的外形要求制备六根纵骨筋12及两根弦杆11，弧板形构件的八根纵向钢筋都弯成圆弧形，平板形构件的八根纵向钢筋都是直筋。组装网壳时，先将两根弦杆定位，在其上等距布置、横向跨立焊接若干付平面桥形架，然后将六根纵骨筋等距排列于各平面桥形架之上，与直段横杆焊接成弧面形或平面形的外层钢筋网9，这样就同时形成了内层钢筋网10以及构件两侧的格构边框20。其钢筋网10是由两根弦杆加上外层中间两根纵骨筋、与各弧形横联筋联接而成，并且横拱耦联在钢筋网9的中部，形成双层网壳结构物，其格构边框20是由弦杆加上外层每侧两根纵骨筋、由V形桥腿架立而成的，截面为倒三角形。最后在网壳两端各焊接一块联接板3形成一榀支架构件。这种网壳的结构特点是省掉了内骨筋与内部架立筋，但加大了内层钢筋网的横拱矢高，从而保证网壳仍具有良好的空间稳定性及较强的三向承载能力，可用以组成钢筋网壳支架，支护一般矿山巷道，也可与普通锚喷联合使用，支护软岩巷道与动压巷道。
轻型连拱式网壳构件。该种网壳的组成措施与轻型耦联式网壳相类似，亦即先用直段横联筋14，弧形横联筋15及V形筋17予制成若干付平面桥形架18，每两片V形筋作为桥腿，分别焊在一根直段横联筋的两端，在桥腿之间焊接一根弧形横联筋，以加强横跨中部支撑力。其弧形横联筋有两种矢高一种矢高较大，拱弧中段可直接与直段横联筋中段并合焊接另一种矢高为桥高的一半，在拱弧中部并列焊接两短段立撑，支撑着直段横联筋的中段。纵向钢筋仍为六根纵骨筋12与两根弦杆11，另外尚需制备两根弯成连跨拱形的内骨筋13。组装网壳时，先将两根弦杆定位，在其上等距排列，横向跨立焊接若干付平面桥形架18，且每隔两付高拱桥形架设立一付低拱桥形架。然后将两根连跨拱形内骨筋纵向插入各平面桥架的横拱之间，与高低两种弧形横联筋焊接成连跨穹顶形内层钢筋网10。再将六根纵骨筋等距排列于各平面桥形架之上，与直段横联筋焊接成外层钢筋网9，并在网壳两端各焊接一片联接板3，便形成了外表面为弧面或平面形钢筋网，内部为连跨穹顶网，两侧为三桁格构边框，两端带有联接板的一榀支架构件。这种构件不仅空间稳定性强，并且利用小跨度连续穹顶网充分削弱了钢筋所受的弯曲应力，使构件的承载能力提高。它既可组成钢筋网壳支架，单独支护矿山巷道，也适合于先撑后喷，利用众多小跨度穹顶网壳作混凝土的钢筋骨架，大幅度提高喷层的支撑能力，支护极不稳定巷道、动压巷道以及大断面硐室等。
本适用新型与现有巷道支护结构相比，具有以下优点1．支架的钢材用量少，重量轻，安装方便，在同样工程条件下，支护费用比使用型钢支架可降低40％以上。
2．支架的基本构件用钢筋焊制，技术规格系列化，材料来源广，易于加工，一般厂矿可就地加工制造。
3．支架的力学性能优越，既有一定柔性让压性能，又有很强的空间稳定性及支撑能力，且为连续式空间支撑结构，可以支护各种断面形状的矿山巷道，大断面硐室及隧道等。
4．钢筋网壳支架加锚杆与喷层组成网壳锚喷结构，可有效地削弱喷层所受的拉剪应力，充分发挥混凝土的强度，增强喷层的韧性，能用以支护高地压，大变形巷道以及回采动压巷道，且支护工艺简单，支护费用可大幅度降低。
图1为钢筋网壳支架组成示意图；图2为马蹄形封闭网壳锚喷支护结构示意图图3为轻型内撑式网壳构件俯视示意图；图4为轻型内撑式网壳构件Ⅰ-Ⅰ剖面剖视示意图；图5为弧板型网壳构件Ⅱ-Ⅱ剖面剖视示意图；图6为平板型网壳构件Ⅱ-Ⅱ剖面剖视示意图；图7为网壳构件联接板焊接示意图；图8为网壳构件结点焊接示意图；图9为加强型内撑式网壳构件俯视示意图；图10为加强型内撑式网壳构件Ⅰ-Ⅰ剖面剖视示意图；图11为轻型耦联式网壳构件俯视示意图；图12为轻型耦联式网壳构件Ⅰ-Ⅰ剖面剖视示意图；图13为平面桥形架结构示意图；图14为轻型连拱式网壳构件俯视示意图；图15为轻型连拱式网壳构件Ⅰ-Ⅰ剖面剖视示意图；
图16为弧板形连拱式网壳构件Ⅱ-Ⅱ剖面剖视示意图。
以下通过实施例，结合附图，对本适用新型的实现方式作进一步说明实施例一本实施例是在稳定性较差的Ⅳ类围岩条件下，使用钢筋网壳支架代替型钢支架支护直墙拱形巷道，每架支架由3-4榀网壳构件对头拼装，加螺栓联接而成，如图1所示。新掘巷道可按照如下方式进行支护施工先用间距1.0-1.2M的锚杆进行工作面临时时支护。滞后工作面适当距离连续安设钢筋网壳支架，每装好一架，随即将超挖空隙充填密实，使支架外表面与巷道表面贴合，然后安装下一架支架。架与架之间不留间隔，对围岩进行连续支撑。如果工程条件需要对巷道表面进行封闭，则最后施喷厚度20-30mm的薄层混凝土，将钢筋网壳支架的外层钢筋网覆盖，完成永久支护。
本实施例要求钢筋网壳支架稳定性强，支撑能力应达到U18-U29型钢支架的相应等级，因而其弧板形网壳构件与平板形网壳构件采用图11-图13所示的轻型耦联式网壳构件，每榀构件由两根弦杆11，六根纵骨筋12，两块联接板3以及若干付平面桥形架18组装焊接而成。构件尺寸为底宽560-640mm，顶宽700-800mm，厚度120-150mm。钢筋规格为弦杆直径18-24mm，纵骨筋直径10-14mm，平面桥形架钢筋直径6-8mm。联接板厚度6-8mm，每米网壳配筋量12-20kg。
实施例二．本实施例是在不稳定的Ⅴ类围岩条件下，用封闭式网壳锚喷结构进行巷道支护，巷道断面为马蹄拱形，每架钢筋网壳支架的顶拱、两侧曲墙、底拱各用一榀弧板形网壳构件组成。构件的对接接头处皆嵌入一块木垫板再加螺栓进行行联接。支护结构的组成形式如图2所示，施工顺序为巷道掘出后，先用间距1.0-1.2M的锚杆及厚度20mm的薄喷层进行工作面临时支护，滞后工作面适当距离连续安设钢筋网壳支架，以加强对顶帮的支撑力，同时释放一部分围岩变形。然后施喷厚度80-120mm的混凝土，将弦杆以外的双层网壳全部覆盖，形成顶帮网壳锚喷支护结构。最后卧底，铺设底拱网壳及混凝土，必要时，可增设底锚杆，将底拱网壳与底板岩层联成一体。
本实施例中，钢筋网壳支架应具有良好的稳定性及一定的支撑能力，在复喷混凝土之前，可使围岩逐渐释放一部分变形而不发生松动破坏，喷覆混凝土后，钢筋网壳又能将喷层分片包围，形成支撑力很强且有一定韧性的衬砌结构。使用轻型内撑式网壳构件或轻型连拱式网壳构件都能达到此种支护效果。本例选用图3-图5所示的轻型内撑式网壳作为支架构件，其外表面是四根纵骨筋用直段横联筋联接而成的纵向成弧面的钢筋网，内表面是两根弦杆加上两根内骨筋、用弧形横联筋联接而成的纵横成弧面的钢筋网，两层钢筋网之间撑立四根锯齿形波折筋，与纵横网筋共同组成了众多彼此相联的小跨度钢筋框架，对混凝土能发挥良好的分片包围作用。构件尺寸为底宽600-800mm，顶宽520-720mm，厚度120-150mm。钢筋规格为弦杆直径14-20mm，内骨筋及纵骨筋直径8-12mm，横联筋及波折筋直径6-8mm。联接板厚度6-7mm，每米网壳配筋量10-16kg。
实施例三．本实施例是在高地压、极不稳定围岩条件下，用封闭式网壳锚喷结构进行巷道支护，巷道断面为马蹄拱形，每架钢筋网壳支架的顶拱、两侧曲墙、底拱仍各用一榀弧板形网壳构件组成，构件的接头处嵌入木垫板，再加螺栓进行联接。支护结构的组成仍如图2所示，其施工顺序与实施例三相同。
本实施例中，钢筋网壳支架的稳定性及支撑能力应比实施例三进一步加强，达到在复喷混凝之前既能承受围岩强烈变形，又能对围岩提供强力支撑，喷覆混凝之后，钢筋网壳能有效地削弱喷层所受的拉剪应力，充分发挥混凝土的承载能力。因此，选用图14-图16所示的轻型连拱式网壳作为支架构件。每榀构件由两根弦杆11，六根纵骨筋12，两根连跨拱形内骨筋13，两块联接板3以及内弧矢高不同的两种规格平面桥形架各若干付组合焊接而成。构件尺寸为底宽560-640mm，顶宽700-800mm，厚度120-200mm。钢筋规格为弦杆直径18-24mm，内骨筋及纵骨筋直径10-14mm，平面桥形架钢筋直径6-10mm。联接板厚度6-8mm。每米网壳配筋量14-24kg。
实施例四．本实施例是在不稳定围岩条件下，用网壳锚喷结构支护大断面硐室及隧道。硐室断面为直墙拱形，每架钢筋网壳支架的拱顶由2-3榀弧板形网壳构件组成，两侧直墙各由一榀平板形网壳构件组成，整架钢筋网支架组成形式如图1所示，不带底拱。锚杆、喷层及钢筋网壳支架的施工顺序仍如实施例二所述，但不需要卧底，可根据硐室的使用需要，铺筑底板混凝土。
本实施例中，钢筋网壳支架必须具有很强的稳定性及支撑能力，图14-图16所示连拱网壳构件或图9-图10所示加强型内撑式网壳构件都可采用。本例选用加强型内撑式网壳构件。构件外表面是六根纵骨筋用直段横筋联接而成的钢筋网，内表面是两根纵骨筋加上两根内骨筋、用弧形横联筋联接而成的钢筋网，两层钢筋网之间共设置六根齿形波折筋，在构件每侧各将一根弦杆与两根纵骨筋架成三桁式格构边框，同时将内部双层钢筋网架立成空间网壳。构件尺寸为底宽560-640mm，顶宽700-800mm，厚度150-200mm。钢筋规格为弦杆直径22-26mm，内骨筋及纵骨筋直径12-16mm，横联筋及波折筋直径8-10mm。联接板厚度6-8mm。每米网壳配筋量20-30kg。
权利要求
本发明-钢筋网壳支架及网壳锚喷支护，是矿山巷道及隧道等地下建筑物的一种轻型、高支撑能力的支护结构。钢筋网壳支架的结构特征是把普通金属支架的梁拱、金属网、架间联接杆等各个部分重新组合成整体的薄板形网壳结构物，并用钢筋焊接成形，作为支架的基本构件。每榀构件的两侧为钢筋组成的格构式边框，两端为钢板制作的、带有数个螺栓孔的联接板。以格构式边框及两端钢板为周边，支撑着内部的双层钢筋网，其外层钢筋网为弧面或平面形经纬网，可与巷道表面贴合，内层为拱形网或多跨连续拱形网，并由它对外层钢筋网提供跨内支撑。各种钢筋又在空间交叉组合，形成了众多小跨度空间拱架，从而使构件整体具有良好的三向稳定性及较强的承载能力。每架钢筋网壳支架由数榀网壳构件对头拼装、加螺栓联接而成，支架外形可为梯形、拱形、封闭马蹄拱形或园形等，其外表面贴紧围岩并将超挖部分填实，架与架之间相互拼连，不留间隔，对巷道进行连续支护。支架本身有一定的柔性让压性能，此外，还可以在每架支架的构件接头处嵌入木质或橡胶质垫板，使支架也有一定的可缩性。网壳锚喷支护是在围岩松软破碎、地压强大时，先用锚杆与连续式钢筋网壳支架进行初期支护，阻止围岩松动破坏，同时释放一部分变形地压，然后用喷射混凝覆盖钢筋网壳支架，形成网壳配筋衬砌结构，作为巷道的永久支护。它与普通锚网喷支护的不同之处是在喷覆混凝土之前，支架的初撑力强，能有效地控制围岩松动失稳；在喷覆混凝土之后，混凝土是分片包围在众多小跨度拱形钢筋网之内，喷层所受的拉剪应力小，强度能充分发挥，同时，支架的可缩接头使喷层也有一定的可缩性。这种配筋方式使喷层具有一定的韧性，并提高了衬砌结构总的承载能力，能承受不均匀变形地压及动荷载。
1．使用钢筋焊制成的弧板形与平板形网壳结构物作为支架的基本构件，组成钢筋网壳支架，用以支护矿山巷道及隧道等地下建筑物。其弧板形与平板形网壳构件的特征是每榀构件的两侧为钢筋组成的格构式边框20，两端为钢板制作、带有3～5个螺栓孔的联接板3。以格构边框20及联接板3为周边，焊接外层钢筋网9与内层钢筋网10。外层钢筋网9为弧面形或平面形经纬网，可与巷道表面贴合，内层钢筋网10为拱形或多跨连续拱形网，它支撑着钢筋网9的中部，并与外层纵横钢筋组成众多小跨度空间拱架，整体成为稳定的三维网壳结构物。每架钢筋网壳支架由数榀该种网壳构件对头拼装，加螺栓联接而成，在接头处可嵌入木质或胶胶质垫板，使支架除本身具有一定的柔性让压性能之外，还有一定的可缩性。支架的外表面与围岩贴合，超挖空隙用喷射混凝土或其他充填物填实，架与架相互拼连，不留间隔，对巷道进行连续支护。
2．使用锚杆与上述钢筋网壳支架共同支护软岩巷道与动压巷道。或者随后再施作喷层，组成网壳锚喷结构，作为巷道的永久支护。
3．按照如下结构形式构成轻型内撑式网壳构件外层钢筋网9用四根纵骨筋12与若干等距布置的直段横联筋14焊接成形，内层钢筋网10用两根弦杆11加上两根内骨筋13、与若干等距布置的弧形横联筋15焊接成形。用四根波折筋16将钢筋网9支撑在钢筋网10之上，且使两层钢筋网的结点在空间成上下、纵横交错排列，各波折筋皆顺沿纵向钢筋焊接在两层钢筋网的结点处。网壳的顶宽略小于底宽，内骨筋间距略小于其上方对应的两根纵骨筋间距，四根波折筋恰好两两横向相对斜立、把上下两层横联筋联接成众多彼此相连的小跨度拱形框架，并且在网壳两侧各形成一付二桁式格构边框20。在网壳两端各焊接一块联接板3，成为一榀弧板形或平板形支架构件，弧板形构件的各纵向钢筋都弯成园弧形，平板形构件的各纵向钢筋都是直筋。构件底宽600～800mm，顶宽520～720mm，厚度120～150mm，弦杆直径14～20mm，内骨筋及纵骨筋直径8～12mm，横联筋及波折筋直径6～8mm。联接板厚度6～7mm。每米网壳配筋量10～16kg。该种网壳的稳定良好，柔性较强，可用以组成巷道临时支架及喷层钢筋骨架。
4．按照如下结构形式构成加强型内撑式网壳构件外层钢筋网9用六根纵骨筋12与若干等距布置的直段横联筋14焊接成形，内层钢筋网10仍用两根弦杆11加上两根内骨筋13、与若干等距布置的弧形横联筋15焊接成形。用六根波折筋16将钢筋网9支撑在钢筋网10之上。其两层钢筋网的结点空间分布以及波折筋焊接方式与前述轻型内撑式网壳构件相类似，但在网壳每侧各有两根波折筋向上支撑着两根纵骨筋，其下齿端是合并焊接在弦杆上，形成截面为倒三角形的三桁式格构边框20；在网壳内部共有四根波折筋两两横向相对斜立，把上下两层横联筋联接成众多小跨度拱形框架。构件底宽560～640mm，顶宽700～800mm，厚度150～200mm，弦杆直径22～26mm，内骨筋及纵骨筋直径12～16mm，横联筋及波折筋直径8～10mm。联接板厚度6～8mm。每米网壳配筋量20～30kg。该种网壳构件的各部分稳定性以及整体承载能力很强，可用以组成隧道、大断面洞室以及极不稳定矿山巷道的支撑结构。
5．按照如下结构形式构成轻型耦联式网壳构件予先将每根直段横联筋14、弧形横联筋15及两段V形筋17拼合焊接成一付平面桥形架18，其V筋焊在直段横联筋的两端，构成倒三角形桥腿，弧形横联筋焊在两腿之间，并将拱弧中段与横杆中段耦联焊接，以增强桥形架的刚度。组装网壳构件时，先将两根弦杆11定位，在其上等距排列、横向跨立焊接若干付平面桥形架18。将六根纵骨筋12等距布置在各平面桥形架之上，与直段横联筋14焊接成外层钢筋网9，再在网壳每端各焊接一块联接板，成为一榀支架构件。网壳整体成形后，其两根弦杆加上外层中间两根纵骨筋，由各弧形横联筋联接成内层钢筋网10，并且拱顶直接支撑着外层钢筋网的跨中；同时，每侧各有一根弦杆与两根纵骨筋，由V形筋架立成三桁式格构边框20。构件底宽560～640mm，顶宽700～800mm，厚度120～150mm，弦杆直径18～24mm，纵骨筋直径10～14mm，平面桥形架钢筋直径6～8mm，联接板厚度6～8mm，每米网壳配筋量12～20kg。该种网壳的整体稳定性良好，支撑能力较强，可用以单独支护中等稳定及较不稳定的矿山巷道，或用作喷层的钢筋骨架。
6．按照如下结构形式构成连拱形网壳构件；用直段横联筋14、弧形横联筋15、V形筋17予制成若干付平面桥形架18。V形筋焊接在直段横筋的两端作为桥腿。弧形横联筋焊接于两腿之间，其矢高有两种规格，一种矢高较大，拱弧中段可直接与横杆中段耦联焊接，另一种的矢为桥高的一半，在拱弧与横杆之间再焊接两段立撑，把横杆中段支撑在弧形筋上。组装网壳构件时，先将两根弦杆11定位，在其上等距排列、横向跨立焊接平面桥形架18，其排列方式为每隔两付高拱桥形架设置一付低拱架形架。将两根弯制成连跨拱形的内骨筋13纵向插入各平而桥形架的弧形横联筋之间，并将其每小跨的拱弧对应地与四付平面桥形架的弧形横联筋焊接成一小跨穹顶网，从而形成支撑在弦杆11上的多跨连续穹顶网10。再将六根纵骨筋12等距布置在各平面桥形架之上，与直段横联筋14焊接成外层钢筋网9，并在网壳两端各焊接一块联接板3，形成一榀支架构件。网壳整体成形后，其内层连跨穹顶网10的拱部直接支撑着外层钢筋网9的跨中，同时，每侧各有一根弦杆及两根纵骨筋由V形筋架立成三桁式格构边框20。构件底宽560～640mm，顶宽700～800mm。厚度120～200mm，弦杆直径18～24mm，内骨筋及纵筋直径10～14mm，平而桥架钢筋直径6～10mm。联接板厚度6～8mm。每米网壳配筋量14～24kg。该种网壳的整体稳定与支撑能力都较强，既可用以单独支护一般矿山巷道，也可用作喷层的钢筋骨架，支护高地压软岩巷道、动压巷道及大断面硐室等。
全文摘要
钢筋网壳支架及网壳锚喷支护是矿山巷道及隧道支护技术领域的一项适用新型,解决了用空间网壳结构支护矿山巷道及加固薄层混凝衬砌的技术问题,大幅度降低了支护成本,提高了支撑能力。该技术的主要特征是:用钢筋焊制成两端带有联接板的弧板形与平板形网壳结构物作支架构件,由数榀构件加螺栓联接成一架支架,架与架连续安装,既可单独支护一般矿山巷道,也可与锚杆、喷层组成网壳锚喷结构,支护软岩巷道与大断面隧道。
文档编号E21D11/14GK1306150SQ0011910
公开日2001年8月1日 申请日期2000年6月11日 优先权日2000年6月11日
发明者郭兰波, 庞建勇 申请人:郭兰波, 庞建勇