[發明專利]一種用于高地應力脆性圍巖隧道的防巖爆支護系統及方法

在審

• 申請號: 202111150770.0
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113847064A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 李樹忱;韓勇;袁超;馮現大;周慧穎;萬澤恩;梁忠南;王晉魯;莊云霞
• 申請（專利權）人: 山東大學;山東宏禹工程科技有限公司;濟南大學
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/15;E21D20/00;E21D20/02;E21D21/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強

1.一種用于高地應力脆性圍巖隧道的防巖爆支護系統，其特征在于：

包括：自外向內依次設置的柔性薄噴層、吸能鋼筋網、吸能減震錨桿和二次襯砌層；

吸能鋼筋網包括菱形勾花網、鋼筋骨架和鋼套管，鋼筋骨架設置在吸能鋼筋網外側和吸能鋼筋網對角線位置，鋼筋骨架與菱形勾花網的邊緣位置通過鋼套管固定，吸能鋼筋網的重合位置通過減震錨桿連接固定。

2.如權利要求1所述用于高地應力脆性圍巖隧道的防巖爆支護系統，其特征在于：

柔性噴層為噴射在圍巖表面的水泥基薄噴材料層，水泥基薄噴材料層加入有玻璃纖維。

3.如權利要求1所述用于高地應力脆性圍巖隧道的防巖爆支護系統，其特征在于：

吸能鋼筋網對角線位置的鋼筋骨架交叉鉸接，在中心處預留的孔插入有吸能減震錨桿。

4.如權利要求1所述用于高地應力脆性圍巖隧道的防巖爆支護系統，其特征在于：

吸能減震錨桿穿過柔性薄噴層并通過扇形條紋錨頭固定在圍巖內部。

5.如權利要求1所述用于高地應力脆性圍巖隧道的防巖爆支護系統，其特征在于：

所述吸能減震錨桿包括錨頭、吸能部件、桿體和預緊裝置，錨頭位于桿體用于插入圍巖的第一端，所述預緊裝置用于與吸能鋼筋網連接；

吸能部件包括套筒、彈簧和伸縮部件，套筒外側壁設有螺紋，彈簧套接在伸縮部件上，彈簧兩端分別與套筒的內部兩端連接。

6.如權利要求5所述用于高地應力脆性圍巖隧道的防巖爆支護系統，其特征在于：

所述預緊裝置在桿體第二端位置的預緊螺母、墊圈、減震環和托盤，所述托盤用于壓緊吸能鋼筋網的重合位置。

7.如權利要求6所述用于高地應力脆性圍巖隧道的防巖爆支護系統，其特征在于：

所述減震環包括彈性體和限制彈性體的約束鋼環。

8.一種權利要求1-7任一項所述用于高地應力脆性圍巖隧道的防巖爆支護系統的工作方法，其特征在于：

當圍巖產生劇烈沖擊變形時，吸能鋼筋網受力變形并使所述對角線處鋼筋骨架結構彼此遠離并拉緊，與吸能鋼筋網共同承受拉應力，吸收彈性應變能。

9.如權利要求8所述工作方法，其特征在于：

當圍巖沿錨桿軸向產生沖擊變形時，彈簧產生作用，吸收圍巖沖擊產生的能量，抑制巖石發生剝落和彈射破壞。

10.如權利要求8所述工作方法，其特征在于：

當圍巖產生形變時，壓力作用在彈性體上，彈性體產生變形實現減震。