[發明專利]一種軟弱圍巖纖維網預支護結構和快速施工設備及方法

在審

• 申請號: 202110367265.5
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113175331A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 伍毅敏;梁煒明;傅鶴林
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10;E21D9/12
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 李金偉

本申請涉及隧道或礦山挖掘技術領域，提供一種軟弱圍巖纖維網預支護結構和快速施工設備及方法，該軟弱圍巖纖維網預支護結構和快速施工設備包括移動車體、驅動組件、滑動座、繩鋸切割組件、轉動組件、鉆孔組件和支護組件；驅動組件設置在移動車體上，滑動座滑動設于移動車體上并與驅動組件傳動連接；轉動組件設于移動車體的一端，鉆孔組件和支護組件均可拆卸式設于轉動組件上。通過鉆孔組件在軟弱圍巖上形成超前導向孔，以便繩鋸切割組件對軟弱圍巖進行切割以形成用于安裝支護組件的縫隙，支護組件能對軟弱圍巖起到良好的防塌方、防漏水及增固作用，保證下方的軟弱圍巖方便挖掘，具有施工簡單、挖掘效率及質量高的優點。

技術領域

本申請屬于隧道或礦山挖掘技術領域，更具體地說，是涉及一種軟弱圍巖纖維網預支護結構和快速施工設備及方法。

背景技術

軟弱圍巖地層具有強度低、含水率高、自穩能力差等特點，因此在軟弱圍巖地層中進行洞室開挖施工時，極易出現圍巖變形過大或出現洞室坍塌的情況，極大的危及施工人員的生命安全。而且，常用的隧道開挖方法主要以礦山法為主，該方法存在施工質量差、成本高、效率低等突出問題。

在進行深井作業或隧道施工作業時，當發生塌方事故時，能夠快速到達塌方位置是保證人員生命財產安全的最有效保障。然而，由于塌方體松軟且易擾動，要開挖出一條直通塌方位置的通道是極為困難的工程。因此，要快速、安全、有效的進行洞室開挖，需要在傳統施工方法的基礎上，對洞室掘進的支護及開挖方法和設備進行改進，從而達到快速掘進的目的。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種軟弱圍巖纖維網預支護結構和快速施工設備，以解決現有技術中軟弱圍巖的開挖方法存在挖掘效率低和施工困難的技術問題。

為實現上述目的，本申請采用的技術方案是：提供一種軟弱圍巖纖維網預支護結構和快速施工設備，包括移動車體、驅動組件、滑動座、繩鋸切割組件、轉動組件、鉆孔組件和支護組件；

所述驅動組件設置在所述移動車體上，所述滑動座滑動設于所述移動車體上并與所述驅動組件傳動連接，所述繩鋸切割組件包括設于所述滑動座上的電機和主動輪、設于所述移動車體上的走線輪、可拆式設于所述轉動組件上的兩根推進桿、設于所述推進桿上的切割壓輪以及設于所述主動輪、所述走線輪及所述切割壓輪上的切割繩；所述轉動組件設于所述移動車體的一端或設于所述滑動座的一端，所述鉆孔組件和所述支護組件均可拆卸式設于所述轉動組件上。

在一個實施例中，所述轉動組件包括：設于所述移動車體上的轉軸、設于所述轉軸上的升降板以及位置可調式設于所述升降板上的擋板，所述擋板的長度方向和所述升降板的長度方向相垂直，所述推進桿、所述鉆孔組件及所述支護組件均可拆卸式設于所述擋板上，所述推進桿為液壓桿。

在一個實施例中，所述驅動組件為絲桿組件，所述移動車體上設有導軌，所述滑動座與所述導軌滑動連接并與所述絲桿組件的滑動塊固定連接。

在一個實施例中，所述支護組件包括兩根立桿以及設于兩根所述立桿之間的高強纖維網，兩根所述立桿之間的間距與兩根所述推進桿之間的間距相同。

在一個實施例中，所述立桿為空心桿，所述立桿上開設有若干通孔，所述立桿內能充液氮。

在一個實施例中，所述鉆孔組件包括兩個間隔設于所述擋板上的電鉆，以及可拆卸式與各所述電鉆連接的螺旋鉆桿，所述螺旋鉆桿的直徑大于或等于所述推進桿和所述立桿的直徑。

在一個實施例中，所述升降板上設有絲桿組件，所述擋板與所述絲桿組件的滑動塊固定連接；或者，所述升降板上設有第一齒形槽，所述擋板上設有第二齒形槽，所述第一齒形槽和所述第二齒形槽嚙合，所述擋板和所述升降板的連接處設有卡扣或U型螺栓。

在一個實施例中，所述切割繩為金剛石串珠繩。

本申請的另一目的在于提供一種軟弱圍巖纖維網預支護結構和快速施工方法，基于上述的軟弱圍巖纖維網預支護結構和快速施工設備，包括以下步驟：