一種封閉式支架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于地下工程支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種封閉式支架，該結(jié)構(gòu)可以廣泛應(yīng)用于地鐵隧道和煤礦巷道支護(hù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著淺部資源的逐漸減少和枯竭，地下開采深度越來越大，目前我國已有大批礦井進(jìn)入千米以下開采深度。開采深度增加，地質(zhì)環(huán)境趨于復(fù)雜，高地應(yīng)力(自重應(yīng)力約大于18MPa)、高地溫(一般30-40 °C，個別達(dá)52 °C，最高達(dá)70 °C)、高滲透壓(>約7MPa)、以及強(qiáng)開采擾動等“三高一強(qiáng)”引起的突發(fā)性工程災(zāi)害和重大惡性事故增加、作業(yè)環(huán)境惡化和生產(chǎn)成本急劇增加等一系列問題，對深部資源開采提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。長期以來，軟巖巷道支護(hù)一直是煤礦巷道支護(hù)中的一個重點(diǎn)，而不穩(wěn)定巷道支護(hù)則是巷道支護(hù)中的一個難點(diǎn)。特別是超千米埋深高應(yīng)力極不穩(wěn)定軟巖巷道，由于其埋藏深、地壓大、支護(hù)難，極易造成巷道圍巖壓力增大，使得巷道嚴(yán)重破壞。傳統(tǒng)的混凝土鋼管支護(hù)結(jié)構(gòu)難以維持巷道的穩(wěn)定性，必須通過新技術(shù)加強(qiáng)混凝土鋼管的力學(xué)性能，提高混凝土鋼管的抗壓強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本使用新型的目的在于提供一種封閉式支架，主要用于埋藏深、地壓大的地下工程的支護(hù)，有效增強(qiáng)圍巖的穩(wěn)定性，解決了許多技術(shù)難題，取得良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
[0004]—種封閉式支架，是由鋼纖維混凝土，u型鋼管，高強(qiáng)螺栓，混凝土底板，碎石和反拱梁組成，其特征在于所述鋼纖維混凝土填充在u型鋼管內(nèi)部，底部通過高強(qiáng)螺栓連接兩個反拱梁，然后在其上部覆蓋碎石并澆筑混凝土底板，提高了巷道底部的穩(wěn)定性。
[0005]作為改進(jìn)，u型鋼管采用DN-Φ 200mm X 3.0mm的無縫鋼管，鋼纖維混凝土作為內(nèi)部填充物。
[0006]作為改進(jìn)，混凝土底板采用C25混凝土，厚度為I OOmm。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果是:該結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的u型鋼支架施工工藝基本相同，對已經(jīng)開挖的工作面進(jìn)行斷面尺寸測量確定支架的參數(shù)。傳統(tǒng)的混凝土鋼管由于混凝土和鋼管的材料屬性的限制，其力學(xué)性能有限，僅適用于淺部或者地質(zhì)條件較好的巷道支護(hù)。在混凝土內(nèi)摻加一定量的鋼纖維，大大提高了混凝土的力學(xué)性能，從而提高了 u型鋼支架整體的抗壓強(qiáng)度;下部的反拱梁能夠抵抗底部巖體的變形，同時封閉式結(jié)構(gòu)不會出現(xiàn)應(yīng)力集中。
【附圖說明】

[0008]圖1一種封閉式支架示意圖；
[0009]圖2—種封閉式支架底部連接圖；
[0010]附圖標(biāo)記:(I)鋼纖維混凝土；(2)u型鋼管；(3)高強(qiáng)螺栓；(4)混凝土底板；(5)碎石；(6)反拱梁。
【具體實(shí)施方式】
[0011]參見圖1、圖2，說明如下:該結(jié)構(gòu)與普通的u型鋼支架施工工藝基本相同，對已經(jīng)開挖的工作面進(jìn)行斷面尺寸測量確定支架的參數(shù)。然后將支架組合安裝之后安裝在巷道內(nèi)。
[0012]一種封閉式支架，是由鋼纖維混凝土I，u型鋼管2，高強(qiáng)螺栓3，混凝土底板4，碎石5和反拱梁6組成，其特征在于所述鋼纖維混凝土填充在u型鋼管2內(nèi)部，底部通過高強(qiáng)螺栓3連接兩個反拱梁6，然后在其上部覆蓋碎石5并澆筑混凝土底板4，提高了巷道底部的穩(wěn)定性。下部的反拱梁6和上部的u型鋼管2構(gòu)成了封閉式的支護(hù)結(jié)構(gòu)，避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)應(yīng)力集中。該結(jié)構(gòu)提高了支護(hù)體的支護(hù)強(qiáng)度。
[0013]作為改進(jìn)，u型鋼管采用DN-Φ 200mm X 3.0mm的無縫鋼管，鋼纖維混凝土作為內(nèi)部填充物。
[0014]作為改進(jìn)，混凝土底板采用C25混凝土，厚度為100mm。
【主權(quán)項】
1.一種封閉式支架，是由鋼纖維混凝土(I)、U型鋼管(2)、高強(qiáng)螺栓(3)、混凝土底板(4)、碎石(5)和反拱梁(5)組成，其特征在于:所述鋼纖維混凝土(I)填充在u型鋼管(2)內(nèi)部，底部通過高強(qiáng)螺栓(3)連接兩個反拱梁(5)，然后在其上部覆蓋碎石(5)并澆筑混凝土底板(4)，提尚了巷道底部的穩(wěn)定性。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述一種封閉式支架，其特征是:u型鋼管(2)采用DN-Φ 200mm X3.0mm的無縫鋼管，鋼纖維混凝土 (I)作為內(nèi)部填充物。3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述一種封閉式支架，其特征是:混凝土底板(4)采用C25混凝土，厚度為100mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型專利涉及一種封閉式支架。該支護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括上部u型鋼纖維混凝土鋼管以及下部的防底鼓結(jié)構(gòu)。其中上部u型鋼纖維混凝土鋼管主要是將拌合均勻的鋼纖維混凝土注入到u型鋼管內(nèi)，提高了鋼管抵抗變形的能力。下部的防底鼓結(jié)構(gòu)主要是由反拱梁、碎石和混凝土底板組成，能夠有效防止巷道底鼓。兩部分通過高強(qiáng)螺栓連接，組成了高強(qiáng)的封閉式支護(hù)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)受力合理，便于施工，突破了傳統(tǒng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)存在應(yīng)力集中的難題，大大提高了圍巖支護(hù)體的強(qiáng)度。該結(jié)構(gòu)具有良好的工程應(yīng)用價值，適用于地下工程支護(hù)。
【IPC分類】E21D11/30, E21D11/18
【公開號】CN205387946
【申請?zhí)枴緾N201620229211
【發(fā)明人】王中原, 魏勛賀
【申請人】山東科技大學(xué)
【公開日】2016年7月20日
【申請日】2016年3月23日