一种封闭式支架的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于地下工程支护技术领域，具体涉及一种封闭式支架，该结构可以广泛应用于地铁隧道和煤矿巷道支护。
【背景技术】
[0002]随着浅部资源的逐渐减少和枯竭，地下开采深度越来越大，目前我国已有大批矿井进入千米以下开采深度。开采深度增加，地质环境趋于复杂，高地应力(自重应力约大于18MPa)、高地温(一般30-40 °C，个别达52 °C，最高达70 °C)、高渗透压(>约7MPa)、以及强开采扰动等“三高一强”引起的突发性工程灾害和重大恶性事故增加、作业环境恶化和生产成本急剧增加等一系列问题，对深部资源开采提出了严峻挑战。长期以来，软岩巷道支护一直是煤矿巷道支护中的一个重点，而不稳定巷道支护则是巷道支护中的一个难点。特别是超千米埋深高应力极不稳定软岩巷道，由于其埋藏深、地压大、支护难，极易造成巷道围岩压力增大，使得巷道严重破坏。传统的混凝土钢管支护结构难以维持巷道的稳定性，必须通过新技术加强混凝土钢管的力学性能，提高混凝土钢管的抗压强度。
【发明内容】
[0003]本使用新型的目的在于提供一种封闭式支架，主要用于埋藏深、地压大的地下工程的支护，有效增强围岩的稳定性，解决了许多技术难题，取得良好的社会和经济效益。
[0004]—种封闭式支架，是由钢纤维混凝土，u型钢管，高强螺栓，混凝土底板，碎石和反拱梁组成，其特征在于所述钢纤维混凝土填充在u型钢管内部，底部通过高强螺栓连接两个反拱梁，然后在其上部覆盖碎石并浇筑混凝土底板，提高了巷道底部的稳定性。
[0005]作为改进，u型钢管采用DN-Φ 200mm X 3.0mm的无缝钢管，钢纤维混凝土作为内部填充物。
[0006]作为改进，混凝土底板采用C25混凝土，厚度为I OOmm。
[0007]本实用新型的有益效果是:该结构与传统的u型钢支架施工工艺基本相同，对已经开挖的工作面进行断面尺寸测量确定支架的参数。传统的混凝土钢管由于混凝土和钢管的材料属性的限制，其力学性能有限，仅适用于浅部或者地质条件较好的巷道支护。在混凝土内掺加一定量的钢纤维，大大提高了混凝土的力学性能，从而提高了 u型钢支架整体的抗压强度;下部的反拱梁能够抵抗底部岩体的变形，同时封闭式结构不会出现应力集中。
【附图说明】
[0008]图1一种封闭式支架示意图；
[0009]图2—种封闭式支架底部连接图；
[0010]附图标记:(I)钢纤维混凝土；(2)u型钢管；(3)高强螺栓；(4)混凝土底板；(5)碎石；(6)反拱梁。
【具体实施方式】
[0011]参见图1、图2，说明如下:该结构与普通的u型钢支架施工工艺基本相同，对已经开挖的工作面进行断面尺寸测量确定支架的参数。然后将支架组合安装之后安装在巷道内。
[0012]一种封闭式支架，是由钢纤维混凝土I，u型钢管2，高强螺栓3，混凝土底板4，碎石5和反拱梁6组成，其特征在于所述钢纤维混凝土填充在u型钢管2内部，底部通过高强螺栓3连接两个反拱梁6，然后在其上部覆盖碎石5并浇筑混凝土底板4，提高了巷道底部的稳定性。下部的反拱梁6和上部的u型钢管2构成了封闭式的支护结构，避免结构出现应力集中。该结构提高了支护体的支护强度。
[0013]作为改进，u型钢管采用DN-Φ 200mm X 3.0mm的无缝钢管，钢纤维混凝土作为内部填充物。
[0014]作为改进，混凝土底板采用C25混凝土，厚度为100mm。
【主权项】
1.一种封闭式支架，是由钢纤维混凝土(I)、U型钢管(2)、高强螺栓(3)、混凝土底板(4)、碎石(5)和反拱梁(5)组成，其特征在于:所述钢纤维混凝土(I)填充在u型钢管(2)内部，底部通过高强螺栓(3)连接两个反拱梁(5)，然后在其上部覆盖碎石(5)并浇筑混凝土底板(4)，提尚了巷道底部的稳定性。2.根据权利要求1中所述一种封闭式支架，其特征是:u型钢管(2)采用DN-Φ 200mm X3.0mm的无缝钢管，钢纤维混凝土 (I)作为内部填充物。3.根据权利要求1中所述一种封闭式支架，其特征是:混凝土底板(4)采用C25混凝土，厚度为100mm。
【专利摘要】本实用新型专利涉及一种封闭式支架。该支护结构主要包括上部u型钢纤维混凝土钢管以及下部的防底鼓结构。其中上部u型钢纤维混凝土钢管主要是将拌合均匀的钢纤维混凝土注入到u型钢管内，提高了钢管抵抗变形的能力。下部的防底鼓结构主要是由反拱梁、碎石和混凝土底板组成，能够有效防止巷道底鼓。两部分通过高强螺栓连接，组成了高强的封闭式支护结构。该结构受力合理，便于施工，突破了传统的支护结构存在应力集中的难题，大大提高了围岩支护体的强度。该结构具有良好的工程应用价值，适用于地下工程支护。
【IPC分类】E21D11/30, E21D11/18
【公开号】CN205387946
【申请号】CN201620229211
【发明人】王中原, 魏勋贺
【申请人】山东科技大学
【公开日】2016年7月20日
【申请日】2016年3月23日