[發明專利]一種利用四角錐鋼筋網殼巷道襯砌結構的施工方法

在審

• 申請號: 202011421864.2
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112253180A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 姚韋靖;龐建勇;張峰;姚軍峰;龔夢秋;黃曉雯;劉雨姍
• 申請（專利權）人: 淮北工業建筑設計院有限責任公司;安徽理工大學
• 主分類號: E21D11/14
• 分類號: E21D11/14;E21D11/18;E21D11/10;E21D20/00
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 卓小彬

本發明公開了一種利用四角錐鋼筋網殼巷道襯砌結構的施工方法，具體施工方法如下：在巷道圍巖內安裝錨桿，并在巷道圍巖內形成加固圈，增設適量錨索將加固圈擴大至深部巖體；再將四角錐鋼筋網殼支架通過兩兩拼接嵌固于巷道圍巖內，形成支撐巖體的鋼架，與圍巖加固圈共同工作來承受壓力荷載；然后進行噴層，選擇混凝土進行噴層，混凝土噴層與四角錐鋼筋網殼支架共同工作；本發明在支護結構中，獨特的四角錐結構借助于三角形穩定性極佳的特點，能夠承受較大礦山壓力，并將壓力逐級分散，整體穩定性好；噴層混凝土包裹于鋼筋之內，使得混凝土良好的受壓特性得以發揮，此外，鋼筋握裹住混凝土，遏制巷道在使用過程中的混凝土掉漿皮等劣化現象。

技術領域

本發明涉及一種利用四角錐鋼筋網殼巷道襯砌結構的施工方法，屬于礦用支架固定技術領域。

背景技術

現有技術中，對于圍巖壓力不大的巷道，常常采用錨網噴支護，鋼筋網的作用往往僅限于限制落石，很少能夠承受較大的地壓作用；而對于圍壓壓力較大的巷道，更為廣泛的即為采用U型鋼可縮性支架，其具有良好的斷面形狀和幾何參數，易于實現型鋼搭接后的縮讓，但我國的U型鋼支架使用狀況還遠遠不能令人滿意，主要表現在：其一，U型鋼支架的強度低，不能有效地控制軟巖巷道變形，導致型鋼支架、接頭卡攬變形破壞嚴重造成回收率很低，其往往作為一次性投入；其二，實際應用中，U型鋼支架的可縮量很小，遠小于巷道斷面的20%，而在德國，巷道斷面收縮35%甚至更高時，U型鋼支架仍不喪失其承載力；其三，由U型鋼支架力學性能分析可知，支架在圍巖地壓作用下達到極限的應力主要是由彎曲力矩造成的，而在深埋軟巖巷道中由于較大的側壓力和圍巖分布不均勻使支架失去穩定性、可縮性，減弱了支架本身優越的力學性能。

對此，針對錨網噴支護進行了相應的改進，如專利號為00119101.2的發明專利“鋼筋網殼支架及網殼錨噴支護方法”，用鋼筋焊制成兩端帶有聯接板的弧板形與平板形網殼結構物作支架構件，由數榀構件加螺栓連接成一架支架，與錨桿、噴層組成網殼錨噴結構；再如專利號為201710142153.3的發明專利“三維鋼筋網架與混凝土組合襯砌結構”，三維鋼筋網架包括主網格架和次網格架，次網格架與主網格架通過架間連接筋連接。上述均是針對錨網噴支護的改進方案，但在實際施工過程中，其通常由數塊部件拼接而成，其受力通常由貼近巷道的鋼筋先受力而后依次傳遞至網格狀的次網格架上，形式復雜，而礦山巷道斷面較小，預先設定斷面形式選定后往往不易調整。需要一種支護強度高于錨網噴支護結構，而支護成本低于U型鋼支護結構的輕便支護形式。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種利用四角錐鋼筋網殼巷道襯砌結構的施工方法，其支護強度高于普通的錨網噴支護結構，而支護成本低于U型鋼支護結構，大大減小了用鋼量，是一種輕便的支護形式，具體施工方法如下：

在巷道圍巖內安裝錨桿，并在巷道圍巖一定范圍內形成加固圈，考慮其深度、強度有限，因而增設適量錨索將加固圈擴大至深部巖體；再將四角錐鋼筋網殼支架通過兩兩拼接嵌固于巷道圍巖內，形成支撐巖體的鋼架，與圍巖加固圈共同工作來承受壓力荷載；

然后進行噴層，噴層選擇混凝土進行噴層，其韌性優良，混凝土噴層與四角錐鋼筋網殼支架共同工作、變形而不破裂；

所述四角錐鋼筋網殼支架，包括若干個等距排列的橫向拱架，若干個均勻分布的縱向連接架，以及連接橫向拱架和縱向連接架使其構成四角錐形狀的連桿。

作為本發明所述的一種利用四角錐鋼筋網殼巷道襯砌結構的施工方法的優選方案：所述橫向拱架和縱向連接架二者呈異面垂直空間排布。

作為本發明所述的一種利用四角錐鋼筋網殼巷道襯砌結構的施工方法的優選方案：相鄰所述連桿之間的夾角為35°-75°。

作為本發明所述的一種利用四角錐鋼筋網殼巷道襯砌結構的施工方法的優選方案：相鄰所述連桿之間的夾角為45°。

作為本發明所述的一種利用四角錐鋼筋網殼巷道襯砌結構的施工方法的優選方案：在施工過程中技術要求如下：