一种岩爆地质洞段安全施工的防护装置的制作方法

本发明涉及一种岩爆地质洞段安全施工的防护装置，属于岩爆地质施工技术领域。

背景技术：

岩爆地质是指地下开采的深部或构造应力很高的区域，在临空岩体中发生突发式破坏现象的地质层，所以在岩爆地质进行掘洞施工时通常需要防护装置对洞壁进行支护。

现有的防护装置大多为刚性支护，无法适应岩壁的轻微变形，从而导致刚性支护状态下的岩壁更加容易出现岩爆现象，降低了支护的稳定性，影响工人进行正常施工的人身安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种岩爆地质洞段安全施工的防护装置，以解决现有技术中刚性支护装置无法适应岩壁的轻微变形，而导致刚性支护状态下的岩壁更加容易出现岩爆现象，降低支护的稳定性，影响工人进行正常施工的人身安全等问题，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的一种岩爆地质洞段安全施工的防护装置，包括位于岩爆地质洞内的衬砌墙；衬砌墙形状为上拱下直的倒u形结构；衬砌墙下部的两段垂直段向岩爆地质洞岩壁方向突出形成凸台，凸台上设有安装孔；安装孔内插有支护杆；支护杆外壁与一组安装筒连接，安装筒内设有弹簧，弹簧顶部与顶块底柔性连接；顶块顶部与支护钎底部的对接孔卡接；支护钎顶部与设在岩爆地质洞岩壁上的减压孔滑动连接。

前述岩爆地质洞段安全施工的防护装置中，所述岩爆地质洞岩壁上设有一层涂抹层。

前述岩爆地质洞段安全施工的防护装置中，所述涂抹层与支护杆之间设有一层钢筋防护网，钢筋防护网形状为上拱下直的倒u形结构；钢筋防护网两端与衬砌墙两侧的凸台连接。

前述岩爆地质洞段安全施工的防护装置中，所述减压孔沿岩壁内侧拱形等间距分布，且沿岩壁长度方向等间距分布。

前述岩爆地质洞段安全施工的防护装置中，所述减压孔直径为40～50mm。

前述岩爆地质洞段安全施工的防护装置中，所述安装筒穿过钢筋防护网与支护杆焊接；安装筒的位置与减压孔位置对应，每个减压孔对应一个安装筒。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明通过减压孔，减少坚硬、新鲜完整、裂隙极少或仅有隐裂隙的围岩中储存的能量，从而降低岩爆概率，同时减压孔内的支护钎能够对部分岩石结构进行支撑，避免发生大范围的岩爆坍塌现象；通过弹簧在安装筒内进行伸缩运动的顶块对支护钎进行支撑，从而提供了一定的减压性能，避免在岩壁出现变形时支护钎对岩壁造成二次破坏，提高了支护钎对岩壁进行支护的稳定性。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2是图1中a处的局部放大图。

附图中的标记为：1-岩壁、2-减压孔、3-支护钎、4-涂抹层、5-对接孔、6-顶块、7-安装筒、8-弹簧、9-钢筋防护网、10-支护杆、11-衬砌墙、12-安装孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的一种岩爆地质洞段安全施工的防护装置；如图1和图2所示，包括位于岩爆地质洞内的衬砌墙11；衬砌墙11形状为上拱下直的倒u形结构；衬砌墙11下部的两段垂直段向岩爆地质洞岩壁1方向突出形成凸台，凸台上设有安装孔12；安装孔12内插有支护杆10；支护杆10外壁与一组安装筒7连接，安装筒7内设有弹簧8，弹簧8顶部与顶块6底柔性连接；顶块6顶部与支护钎3底部的对接孔5卡接；支护钎3顶部与设在岩爆地质洞岩壁1上的减压孔2滑动连接。岩爆地质洞岩壁1上设有一层涂抹层4。涂抹层4与支护杆10之间设有一层钢筋防护网9，钢筋防护网9形状为上拱下直的倒u形结构；钢筋防护网9两端与衬砌墙11两侧的凸台连接。减压孔2沿岩壁1内侧拱形等间距分布，且沿岩壁1长度方向等间距分布。减压孔2直径为40～50mm。安装筒7穿过钢筋防护网9与支护杆10焊接；安装筒7的位置与减压孔2位置对应，每个减压孔2对应一个安装筒7。

实施例

本例如图1和图2所示。包括岩壁1、钢筋防护网9和衬砌墙11。岩壁1上设有减压孔2，减压孔2的内侧设有支护钎3，减压孔2在岩壁1内侧等间距分布，减压孔2直径为40～50mm，用来减少围岩中储存的能量，降低岩爆概率；支护钎3通过减压孔2与岩壁1相互连接，且岩壁1上设置有涂抹层4，支护钎3通过减压孔2嵌入在岩壁1的内部，且支护钎3通过对接孔5与顶块6构成卡合连接，方便顶块6通过对接孔5对支护钎3进行稳定支撑，支护钎3上预留有对接孔5，且对接孔5的内侧设置有顶块6，并且顶块6通过对接孔5与支护钎3相互连接，顶块6剖视为“凸”字型结构，且顶块6通过弹簧8与安装筒7构成伸缩结构，有利于提高对岩壁1进行支撑的柔性；顶块6的下方设置有安装筒7，且顶块6上安装有弹簧8，安装筒7在支护杆10上等间距分布，且安装筒7与支护杆10之间为焊接连接，提高了安装筒7安装的稳定性，同时提高了对岩壁1进行支护的稳定性，弹簧8位于安装筒7的内侧，且顶块6通过弹簧8与安装筒7相互连接，顶块6和安装筒7的外侧设置有钢筋防护网9，且安装筒7与支护杆10相互连接，并且支护杆10位于岩壁1的内侧，支护杆10的外侧设置有衬砌墙11，且衬砌墙11上设置有安装孔12，并且衬砌墙11通过安装孔12与支护杆10相互连接。

本发明的工作原理为：首先在岩壁1上开设直径为40～50mm的减压孔2，此时的减压孔2能够减少坚硬、新鲜完整、裂隙极少或仅有隐裂隙的围岩中储存的能量，降低了岩爆概率，接着将支护钎3插入岩壁1上的减压孔2内，接着将塑料纤维混凝土铺设在岩壁1的内侧形成涂抹层4，能够减少岩层暴露的时间，减少岩爆的发生和确保人身安全，接着对钢筋防护网9进行铺设，然后对支护杆10进行安装，使得支护杆10上的顶块6穿过钢筋防护网9上的网孔插入支护钎3上的对接孔5内，从而顶块6在复位弹簧8的推动下伸出安装筒7对支护钎3进行顶动，从而提供了一定的减压性能，避免在岩壁1出现变形时支护钎3对岩壁1造成二次破坏，提高了支护钎3对岩壁1进行支护的稳定性，最后砌上衬砌墙11对支护杆10进行固定，同时衬砌墙11能够在洞身周边形成钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构，还能够对岩爆碎石进行隔离，提高了防护性能，这样一种岩爆地质洞段安全施工的防护装置方便人们的使用。

本发明通过减压孔，减少坚硬、新鲜完整、裂隙极少或仅有隐裂隙的围岩中储存的能量，从而降低岩爆概率，同时减压孔内的支护钎能够对部分岩石结构进行支撑，避免发生大范围的岩爆坍塌现象；通过弹簧在安装筒内进行伸缩运动的顶块对支护钎进行支撑，从而提供了一定的减压性能，避免在岩壁出现变形时支护钎对岩壁造成二次破坏，提高了支护钎对岩壁进行支护的稳定性。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种岩爆地质洞段安全施工的防护装置，包括位于岩爆地质洞内的衬砌墙（11）；衬砌墙形状为上拱下直的倒U形结构；衬砌墙下部的两段垂直段向岩爆地质洞岩壁（1）方向突出形成凸台，凸台上设有安装孔（12）；安装孔内插有支护杆（10）；支护杆外壁与一组安装筒（7）连接，安装筒内设有弹簧（8），弹簧顶部与顶块（6）底柔性连接；顶块顶部与支护钎（3）底部的对接孔（5）卡接；支护钎顶部与设在岩爆地质洞岩壁上的减压孔（2）滑动连接。本发明通过弹簧在安装筒内进行伸缩运动的顶块对支护钎进行支撑，从而提供了一定的减压性能，避免在岩壁出现变形时支护钎对岩壁造成二次破坏，提高了支护钎对岩壁进行支护的稳定性。

技术研发人员：丁亚龙
受保护的技术使用者：贵州省水利水电勘测设计研究院
技术研发日：2019.06.14
技术公布日：2019.08.16