[發(fā)明專利]拱形巷道預應力錨索桁架與U型鋼聯(lián)合支護系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111441807A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設計）人: 張為星;李向東;李強;盛佳;劉東銳
• 申請（專利權）人: 長沙礦山研究院有限責任公司
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E21D11/18
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 方暉

1.一種拱形巷道預應力錨索桁架與U型鋼聯(lián)合支護系統(tǒng)，包括拱形巷道(1)、U型鋼支架(2)以及與所述U型鋼支架(2)連接的錨桿索組件(3)，其特征在于，所述拱形巷道(1)設置有安裝孔，所述U型鋼支架(2)與所述拱形巷道(1)相適應，所述錨桿索組件(3)包括錨索件(31)、錨索連接器(32)、鎖具(33)，所述錨索件(31)設置于所述安裝孔內，所述錨索連接器(32)位于所述U型鋼支架(2)內，所述錨索件(31)通過所述鎖具(33)與所述U型鋼支架(2)連接，所述錨索件(31)包括位于所述U型鋼支架(2)頂部的中錨索(311)、位于所述中錨索(311)右側的右錨索(312)以及位于所述中錨索(311)左側的左錨索(313)，所述左錨索(313)和所述右錨索(312)通過所述錨索連接器(32)分別與所述中錨索(311)連接，所述中錨索(311)通過所述鎖具(33)與所述U型鋼支架(2)頂部連接。

2.根據權利要求1所述的拱形巷道預應力錨索桁架與U型鋼聯(lián)合支護系統(tǒng)，其特征在于，所述錨索連接器(32)為倒梯形設計，且其與所述U型鋼支架(2)截面相適應，所述錨索連接器(32)設置有兩個水平橫向且相互平行的水平通孔(321)，一個豎直方向的豎直通孔(322)，兩個所述水平通孔(321)分別位于所述豎直通孔(322)兩側，所述水平通孔(321)和所述豎直通孔(322)的孔徑相同，且與所述錨索件(31)相適應。

3.根據權利要求2所述的拱形巷道預應力錨索桁架與U型鋼聯(lián)合支護系統(tǒng)，其特征在于，所述中錨索(311)穿過所述豎直通孔(322)通過所述鎖具(33)與所述U型鋼支架(2)連接，所述左錨索(313)和所述右錨索(312)分別穿過兩個所述水平通孔(321)，且所述左錨索(313)和所述右錨索(312)分別通過所述鎖具(33)與所述錨索連接器(32)連接。

4.根據權利要求1所述的拱形巷道預應力錨索桁架與U型鋼聯(lián)合支護系統(tǒng)，其特征在于，所述錨桿索組件(3)還包括若干個錨桿(34)，所述錨桿(34)位于拱形巷道(1)兩側且通過鎖緊件(341)與所述U型鋼支架(2)連接。

5.根據權利要求4所述的拱形巷道預應力錨索桁架與U型鋼聯(lián)合支護系統(tǒng)，其特征在于，所述U型鋼支架(2)兩側設置有與所述錨桿(34)相適應的連接孔，所述錨桿(34)穿過所述連接孔與所述鎖緊件(341)連接，通過所述鎖緊件(341)將所述錨桿(34)與所述U型鋼支架(2)鎖緊。

6.根據權利要求1所述的拱形巷道預應力錨索桁架與U型鋼聯(lián)合支護系統(tǒng)，其特征在于，所述U型鋼支架(2)還設置有四個注漿孔(21)，分別位于所述左錨索(313)與所述中錨索(311)之間、所述中錨索(311)與所述右錨索(312)之間以及所述U型鋼支架(2)兩側。

7.根據權利要求1所述的拱形巷道預應力錨索桁架與U型鋼聯(lián)合支護系統(tǒng)，其特征在于，所述拱形巷道(1)的內部表面設置有防護網(4)，所述防護網(4)位于所述拱形巷道(1)與所述U型鋼支架(2)之間。

8.根據權利要求4所述的拱形巷道預應力錨索桁架與U型鋼聯(lián)合支護系統(tǒng)，其特征在于，若干個所述錨桿(34)對稱分布在所述U型鋼支架(2)兩側，且所述錨桿(34)呈等間距排列。

9.根據權利要求1所述的拱形巷道預應力錨索桁架與U型鋼聯(lián)合支護系統(tǒng)，其特征在于，所述鎖具(33)包括套設于所述錨索件(31)上的錨環(huán)(331)，與所述錨環(huán)(331)外周螺紋連接的鎖緊螺母(332)以及彈性墊板(333)，所述彈性墊板(333)位于所述錨環(huán)(331)與所述U型鋼支架(2)之間。

10.一種基于權利要求1-9任意一項所述的拱形巷道預應力錨索桁架與U型鋼聯(lián)合支護系統(tǒng)的方法，具體步驟為：

步驟一、拱形巷道(1)掘進之后敲幫問頂，清理浮石，在拱形巷道(1)頂部鉆鑿三個安裝孔，然后在拱形巷道(1)兩側幫處鉆鑿錨桿孔，將防護網(4)鋪設在拱形巷道(1)內，然后將中錨索(311)安裝在豎直朝上的安裝孔內，隨后將左錨索(313)和右錨索(312)分別安裝在兩側的安裝孔內，將錨索連接器(32)的豎直通孔穿過中錨索(311)的連接端，同時將左錨索(313)和右錨索(312)的連接端分別穿過錨索連接器(32)的兩個水平通孔(321)；然后使用錨索張拉器將左錨索(313)和右錨索(312)拉緊后通過鎖具(33)固定；

步驟二、根據拱形巷道(1)斷面設計尺寸以及仰拱設計要求，事先預制好U型鋼支架(2)，并且在U型鋼支架(2)相對應的位置加工錨索件(31)的通孔以及錨桿(34)的連接孔；其次在U型鋼支架(2)上位于左錨索(313)與中錨索(311)之間、中錨索(311)與右錨索(312)之間以及U型鋼支架(2)兩側的位置開設注漿孔(21)，然后架設U型鋼支架(2)，位于U型鋼支架(2)拱頂位置的中錨索(311)通過錨索張拉器張拉后通過鎖具(33)與U型鋼支架拱(2)頂固定；然后安裝固定兩側的錨桿(34)；

步驟三、通過U型鋼支架(2)拱頂和兩幫的注漿孔(21)向U型鋼支架(2)與拱形巷道(1)之間的空腔內注入水泥砂漿(5)，注漿時采用自下而上、自左而右的順序。