專利名稱：一種鋼格柵支護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用了鋼格柵的支護(hù)方法，屬于礦井施工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在巷道及大硐室掘進(jìn)時(shí)，經(jīng)常會(huì)碰到破碎地質(zhì)帶或斷層，破碎地質(zhì)帶是指松散地 層、巖溶、斷層、軟土地段、土加石、溶腔等不利于隧道工程施工的不良地質(zhì)環(huán)境，在這種地 質(zhì)條件下，雖然圍巖暫時(shí)能夠穩(wěn)定一段時(shí)間，但如果圍巖較長時(shí)間暴露在空氣中，經(jīng)常會(huì)發(fā) 生塌方等事故，尤其是在挖掘大型硐室、例如水泵房、中央變電所時(shí)，由于其挖掘的斷面較 大，在大斷面硐室開挖初期，由于周邊圍巖應(yīng)力得以釋放，同時(shí)受爆破震動(dòng)等影響，當(dāng)遇到 不良圍巖時(shí)，巷道極易發(fā)生坍塌等事故，給巷道的正常掘進(jìn)和支護(hù)面臨著重重困難。因此， 如何采用可行的挖掘支護(hù)方法，進(jìn)而保障施工進(jìn)度，防止發(fā)生冒頂事故，并確保施工安全， 是在挖掘大硐室時(shí)急需解決的問題。 針對(duì)不同的地形地貌，在巷道掘進(jìn)時(shí)，采取的支護(hù)方式也有各個(gè)的不同，目前較為 通用的是錨桿支護(hù)方式，其主要有單一錨桿與水泥托板、錨桿與鋼絲網(wǎng)加噴漿等形式。
由于錨桿與鋼絲網(wǎng)加噴漿支護(hù)既能充分發(fā)揮錨桿作用，又充分發(fā)揮噴射混凝土的 作用，同時(shí)鋼絲網(wǎng)使圍巖表面破碎圈完整化，使混凝土噴層平整均勻，增加抗彎的能力，進(jìn) 而具有較高柔性和較大的允許變形量。 但是，若采用上述支護(hù)方式，由于前述錨桿加鋼絲網(wǎng)的整體強(qiáng)度不夠高，因此，其 支護(hù)能力在較大斷面情況下會(huì)有一定不足之處，經(jīng)過長期的施工實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，提出了一種 采用鋼格柵作為支護(hù)材料的新的鋼格柵支護(hù)方法，能夠充分保證施工的安全進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述技術(shù)問題而做出的，其目的在于提供一種鋼格柵支護(hù)方法， 能夠充分解決在挖掘大斷面硐室、巷道支護(hù)時(shí)的安全問題，縮短圍巖的暴露時(shí)間，加快施工 進(jìn)度。 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的一種鋼格柵支護(hù)方法，包括控制爆破步 驟，在打炮眼時(shí)，加密周邊炮眼，并減少裝藥量；臨時(shí)噴砼支護(hù)步驟，對(duì)施工對(duì)象的斷面噴射 混凝土，形成噴砼臨時(shí)支護(hù)；錨桿安裝步驟，沿施工對(duì)象的縱橫兩個(gè)方向打錨桿眼，然后將 錨桿插入孔內(nèi)；鋼絲網(wǎng)片安裝步驟，鋼絲網(wǎng)片固定安裝在所述已安裝的錨桿上；鋼格柵安 裝步驟，將鋼格柵固定安裝在錨桿上；最終噴砼支護(hù)步驟，進(jìn)行混凝土噴砼，整個(gè)鋼格柵支 護(hù)完成。 此外，還可以是，在所述控制爆破步驟之前，當(dāng)掘進(jìn)到破碎帶及斷層時(shí)，采取短掘 短砌方法。 另外，還可以是，在所述錨桿安裝步驟，沿巷道縱橫兩個(gè)方向打錨桿眼，錨桿眼縱 橫間距為lm，深度為1. 5 2. 0m。此外，也可以是，所述鋼絲網(wǎng)片的規(guī)格為直徑小6 (MO、網(wǎng)距l(xiāng)OOmmXlOOmm。
采取上述鋼格柵支護(hù)方法后，能夠充分保持破碎圍巖的完整性、穩(wěn)定性，并控制圍 巖的變形、位移及裂隙的進(jìn)一步發(fā)展，充分發(fā)揮破碎圍巖自身的支承作用，同時(shí)，該方法可 以縮短圍巖暴露時(shí)間，防止了圍巖暴露在空氣中的進(jìn)一步反映，因此是一種較為合理且適 用斷層破碎帶不穩(wěn)定巖石的支護(hù)形式，在施工作業(yè)中，采取了上述方法，能夠加快施工進(jìn) 度，取得了較好的技術(shù)效果。


圖1是表示本發(fā)明涉及的鋼格柵支護(hù)方法的流程圖。 圖2是表示實(shí)施了本發(fā)明涉及的鋼格柵支護(hù)方法的巷道內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3是表示實(shí)施了本發(fā)明涉及的巷道支護(hù)方法的巷道內(nèi)部結(jié)構(gòu)的局部放大示意 圖。
具體實(shí)施例方式
在掘進(jìn)巷道及大硐室，例如破碎硐室、水泵房、中央變電所等時(shí)，如果遇到一般的 破碎帶(圍巖破碎但還能穩(wěn)定一段時(shí)間)及斷層，需要采用支護(hù)措施，以保證破碎帶區(qū)域的 施工安全。下面，結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
詳細(xì)說明本發(fā)明涉及的鋼格柵支護(hù)方法。
圖l是表示本發(fā)明涉及的鋼格柵支護(hù)方法的流程圖，在此，參照?qǐng)Dl詳細(xì)說明鋼格 柵支護(hù)方法的各步驟。 首先，執(zhí)行控制爆破步驟101。 S卩，在挖掘大硐室時(shí)，由于周邊圍巖的應(yīng)力得以釋 放，同時(shí)受之前的爆破震動(dòng)等因素影響，在破碎帶或斷層附近，極易發(fā)生坍塌等事故，從而 直接對(duì)作業(yè)人員和施工設(shè)備的安全造成威脅。因此，在掘進(jìn)到破碎帶及斷層的時(shí)候，本發(fā)明 采用短掘短砌的挖掘方法。由于短掘短砌的施工方法，能夠盡量地減少硐室頂層圍巖的不 穩(wěn)定性，因此可以盡量減少巷道頂部的壓力，從而能夠更好地防止硐室對(duì)塌的現(xiàn)象。然后， 在實(shí)施爆破時(shí)，為了減少爆破對(duì)巖層破碎帶的影響，需要針對(duì)施工中的圍巖破碎情況，采用 控制爆破的方法。 一種優(yōu)選的方式是控制炮眼的深度以及間距，并且盡量控制裝藥量，尤其 在某些局部區(qū)域，在必要時(shí)還要增打周邊的空眼，以便盡量降低爆破沖力對(duì)圍巖的破壞程 度。在本發(fā)明中，加密周邊的炮眼規(guī)格為400mm 500mm，并減少裝藥量。
然后，為了控制和檢驗(yàn)挖掘的硐室斷面，在爆破完成后，需要檢查斷面是否達(dá)到設(shè) 計(jì)斷面，如果發(fā)現(xiàn)有欠挖的情況，可以利用風(fēng)鎬進(jìn)行處理。并且，在人工處理前一定要檢撬 好幫頂?shù)母∈?，以免發(fā)生安全事故。在此，斷面處理可采用先拱頂，然后再處理兩幫或墻的 施工方式 之后，進(jìn)入到臨時(shí)噴砼支護(hù)步驟102。在巷道斷面較大的情況下，為了保證施工的 安全，需要及時(shí)施做初期的支護(hù)，即如圖2所示，給其噴敷一混凝土層l，該混凝土層1既可 以保護(hù)巖層，對(duì)巖層產(chǎn)生支撐作用，又隔絕了巖層與外界水汽、空氣的接觸，以免圍巖暴露 時(shí)間過長，進(jìn)而發(fā)生化學(xué)、物理方面的反應(yīng)，從而產(chǎn)生松動(dòng)、變形或掉塊以及坍塌現(xiàn)象。因 此，需要在上述斷面挖掘施工處理完以后，及時(shí)對(duì)硐室斷面進(jìn)行混凝土噴砼，可以利用混凝 土噴射機(jī)進(jìn)行混凝土噴砼。在混凝土的噴射厚度選擇上，如果噴層過薄容易影響支護(hù)強(qiáng)度， 然而過厚影響其柔性，使脆性增加，從而使圍巖形成的承載結(jié)構(gòu)不能保持，反而造成巖層更 容易發(fā)生墜落，因此，在噴射混凝土 1的時(shí)候，需要根據(jù)不同的位置，控制噴射混凝土的用量，優(yōu)選在噴射兩端墻體時(shí)取小值，噴射硐室拱頂時(shí)取大值，并且在噴射的時(shí)候，朝巖壁灑
水，以便降低混凝土的回彈、降低粉塵，進(jìn)而保證混凝土噴砼施工的質(zhì)量。 接下來，進(jìn)入到錨桿安裝步驟103。在上述混凝土噴砼完成并凝固后，沿巷道縱橫
兩個(gè)方向打錨桿眼。例如，錨桿眼的規(guī)格可以按照下列規(guī)格鉆鑿，即縱橫間距l(xiāng)m，深度為
1. 5 2. 0m。在此，同時(shí)將水泥錨固劑用水浸泡透，然后將浸泡過的水泥錨固劑塞入錨桿眼
內(nèi)，并且塞滿，接著將例如直徑為小20 小22、長度為1.8 2. 3m錨桿3插入孔內(nèi)，最后
用溢出的錨固劑把孔口嚴(yán)密封堵，從而完成錨桿3的安裝。本發(fā)明中使用錨桿作為支護(hù)手
段，既可發(fā)揮其加固拱作用和懸吊作用，又可以使巖體與錨桿緊固成一個(gè)所謂的組合梁，從
而提高頂板巖層的抗彎強(qiáng)度，減少各巖層層面滑移、離層的機(jī)率，從而保證巷道的穩(wěn)定性，
并且此后的鋼絲網(wǎng)和鋼格柵都需要與錨桿進(jìn)行固定。 接著，進(jìn)入到鋼絲網(wǎng)片安裝步驟104。在錨桿3凝固而安裝好之后，接著安裝鋼絲 網(wǎng)片4，即、將提前做好的規(guī)格例如為小6 10盤園、網(wǎng)距100mmX 100mm的鋼絲網(wǎng)片和已安 裝固定的錨桿3通過例如焊接等進(jìn)行連接。如果焊接前的鋼絲網(wǎng)片與圍巖的間距較大(為 了保證承載的效果，其間距100mm為好)，可用大錘敲擊，當(dāng)然也可以用其他工具例如風(fēng)鉆 頂進(jìn)行修正，使得鋼絲網(wǎng)片4與圍巖間的距離適當(dāng)，進(jìn)而牢固焊接。當(dāng)鋼絲網(wǎng)片4與圍巖接 觸好后，由于鋼絲網(wǎng)片4具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能夠更好的保證碎石不會(huì)散出，從而能夠更好地實(shí) 現(xiàn)對(duì)圍巖的保護(hù)作用。 之后，進(jìn)入到鋼格柵安裝步驟105。為了進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)巷道的支護(hù)作用，在上述錨 桿3上焊接安裝了鋼絲網(wǎng)片4之后，將提前做好的鋼格柵2固定連接在錨桿3上。由于鋼 格柵2可以拆開安裝，如果碰到斷面較大的情況，可以分為兩接或者多接，同時(shí)控制弧度和 半徑與設(shè)計(jì)的弧度、半徑相符合，以便于更好地發(fā)揮鋼格柵的支護(hù)功能。鋼格柵2是一種由 負(fù)載鋼和橫桿按一定間距經(jīng)緯排列，加工出來的產(chǎn)品，其形狀可以根據(jù)巷道輪廓來制作，因 此，對(duì)于巷道挖掘的支護(hù)來講，具有較好的適應(yīng)性，并且其具有高強(qiáng)度的特點(diǎn)，其牢固的網(wǎng) 格壓焊結(jié)構(gòu)使其具有更高承載圍巖重量的特點(diǎn)，進(jìn)而增大巷道支護(hù)的能力，從而進(jìn)一步克 服傳統(tǒng)的錨桿網(wǎng)噴漿支護(hù)方式的缺點(diǎn)，充分發(fā)揮錨桿以及噴射混凝土的作用。在此，在安裝 鋼格柵2時(shí)，鋼格柵2的主筋和聯(lián)系筋優(yōu)選采取焊接連接，整架格柵可以采取分段加工，架 設(shè)組裝，拱部和腿部采取螺栓連接，支架組裝采用鐵板和螺栓并加墊圈，此外，相鄰架之間 可以綁扎縱向連接筋。 最后，進(jìn)行最終噴砼支護(hù)步驟106，在此，噴射的混凝土厚度與鋼格柵2持平，并且
不低于設(shè)計(jì)的混凝土保護(hù)層的厚度。在該步驟完成后，整個(gè)鋼格柵支護(hù)完成。 由于采用上述鋼格柵支護(hù)方法，不是消極地支護(hù)已松動(dòng)的破碎圍巖，而是主動(dòng)地
保持破碎圍巖的完整性、穩(wěn)定性，并控制圍巖的變形、位移及裂隙的進(jìn)一步發(fā)展，充分發(fā)揮
破碎圍巖自身的支承作用，因此是一種較為合理且適用斷層破碎帶不穩(wěn)定巖石的支護(hù)形式。 在本實(shí)施方式中，以在巷道中實(shí)施鋼格柵支護(hù)方法為例進(jìn)行了說明，但是毋庸置 疑，本發(fā)明涉及的鋼格柵支護(hù)方法可以適用破碎硐室、水泵房、中央變電所等大硐室，也可 以適用于其他的井下空間的作業(yè)中。 需要注意的是，雖然利用與具體的結(jié)構(gòu)要素等相同的技術(shù)特征和限定的實(shí)施例及 圖說明了本發(fā)明，但這只是為了有助于更全面地理解本發(fā)明，本發(fā)明并沒有限定于上述實(shí)施例。在本發(fā)明所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員均可通過上述記載進(jìn)行多種變更及變形。
因此，本發(fā)明的思想并不限定于以上說明的實(shí)施例，本發(fā)明的思想范疇不僅包括 權(quán)利要求書記載的范圍，還包括與權(quán)利要求等同或者等價(jià)的變形，任何在此范圍內(nèi)變更及 變形，都落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種鋼格柵支護(hù)方法，其特征在于，包括控制爆破步驟，在打炮眼時(shí)，加密周邊炮眼，并減少裝藥量；臨時(shí)噴砼支護(hù)步驟，對(duì)施工對(duì)象的斷面噴射混凝土，形成噴砼臨時(shí)支護(hù)；錨桿安裝步驟，沿施工對(duì)象的縱橫兩個(gè)方向打錨桿眼，然后將錨桿插入孔內(nèi)；鋼絲網(wǎng)片安裝步驟，鋼絲網(wǎng)片固定安裝在所述已安裝的錨桿上；鋼格柵安裝步驟，將鋼格柵固定安裝在錨桿上；最終噴砼支護(hù)步驟，進(jìn)行混凝土噴砼，整個(gè)鋼格柵支護(hù)完成。
2. 如權(quán)利要求1所述的鋼格柵掘進(jìn)方法，其特征在于，在所述控制爆破步驟之前，當(dāng)掘進(jìn)到破碎帶及斷層時(shí)，采取短掘短砌方法。
3. 如權(quán)利要求1所述的鋼格柵掘進(jìn)方法，其特征在于，在所述錨桿安裝步驟，沿巷道縱橫兩個(gè)方向打錨桿眼，錨桿眼縱橫間距為lm，深度為 1. 5 2. 0m。
4. 如權(quán)利要求1所述的鋼格柵掘進(jìn)方法，其特征在于， 所述鋼絲網(wǎng)片的規(guī)格為直徑小6 小10、網(wǎng)距l(xiāng)OOmmXlOOmm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼格柵支護(hù)方法，其包控制爆破步驟，在打炮眼時(shí)，加密周邊炮眼，并減少裝藥量；臨時(shí)噴砼支護(hù)步驟，對(duì)施工對(duì)象的斷面噴射混凝土，形成噴砼臨時(shí)支護(hù)；錨桿安裝步驟，沿施工對(duì)象的縱橫兩個(gè)方向打錨桿眼，然后將錨桿插入孔內(nèi)；鋼絲網(wǎng)片安裝步驟，鋼絲網(wǎng)片固定安裝在所述已安裝的錨桿上；鋼格柵安裝步驟，將鋼格柵固定安裝在錨桿上；最終噴砼支護(hù)步驟，進(jìn)行混凝土噴砼，整個(gè)鋼格柵支護(hù)完成。采用上述支護(hù)方法后，能夠充分保證井下挖掘施工的安全。
文檔編號(hào)E21D20/00GK101709650SQ20091024205
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者劉東申, 江定洪, 趙和平 申請(qǐng)人:中冶集團(tuán)華冶資源開發(fā)有限責(zé)任公司