一種深部巷道支護(hù)用新型混凝土支架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種支護(hù)裝置，尤其涉及一種用于深部巷道支護(hù)的新型混凝土支架。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國煤炭資源開采深度的不斷增加，巷道圍巖所處的地質(zhì)環(huán)境越來越復(fù)雜，使得深部巷道圍巖出現(xiàn)了與淺部大不相同的變形破壞特征，由于巷道埋深的增大，地應(yīng)力不斷增大，破碎弱膠結(jié)巖體增多，巷道變形劇烈且呈現(xiàn)出明顯的流變性，這些不良地質(zhì)條件使支護(hù)問題越來越嚴(yán)峻，嚴(yán)重制約了我國煤炭資源的開采，影響了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
[0003 ]當(dāng)前深部巷道支護(hù)采用的技術(shù)有錨網(wǎng)支護(hù)、可縮性U型鋼支護(hù)、錨網(wǎng)與可縮性U型鋼耦合支護(hù)等形式，這些支護(hù)方法允許開挖初期的巷道產(chǎn)生一定變形釋放地壓，后期再進(jìn)行剛性支護(hù)達(dá)到控制巷道變形的目的。然而大量工程實踐表明，開挖后的深部圍巖自穩(wěn)時間短，許多巷道不能及時有效地提供支護(hù)反力，導(dǎo)致巷道變形劇烈甚至發(fā)生坍塌事故，因此，很多學(xué)者開始研究更高強(qiáng)度的支護(hù)結(jié)構(gòu)，目前新興的支護(hù)結(jié)構(gòu)有多種。
[0004]例如:中國發(fā)明專利ZL200610113801.4公開了一種可縮式鋼管混凝土支架，該發(fā)明包括多節(jié)鋼管，相鄰鋼管之間設(shè)有墊層來保證支架能產(chǎn)生適量可縮性，鋼管內(nèi)部填裝混凝土。該支架雖然具有較高的支護(hù)強(qiáng)度，但施工復(fù)雜，工作量大，而且鋼管自重較大，在施工過程中搬運(yùn)不便。
[0005]中國發(fā)明專利ZL201310432028.8公開了一種可主動控制圍巖變形的U型鋼支架，該發(fā)明包括一根拱頂U(kuò)型鋼，兩根棚腿部U型鋼，兩個卡纜，一個液壓千斤頂，兩個液壓支柱，在液壓千斤頂?shù)淖饔孟略撝Ъ芸梢詫崿F(xiàn)主動支護(hù)，支護(hù)強(qiáng)度在原U型鋼基礎(chǔ)上得到一定提尚;但是U型鋼本身承載能力有限，在深部尚地應(yīng)力巷道支護(hù)中易發(fā)生局部鋼架扭曲失穩(wěn)，而且這種支護(hù)方法成本較高。
[0006]綜上所述，高強(qiáng)度鋼管混凝土支架和經(jīng)過改進(jìn)的U型鋼支架在深部巷道支護(hù)中仍稍顯不足，因此，有必要設(shè)計一種新型巷道支護(hù)用支架，既具有結(jié)構(gòu)簡單、搬運(yùn)組裝方便的特點，又能夠達(dá)到穩(wěn)定性好、成本低廉的目的，更好的解決深部復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中巷道的支護(hù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的是提供一種支護(hù)強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單、施工成本低的深部巷道支護(hù)用新型混凝土支架。
[0008]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0009]本實用新型深部巷道支護(hù)用新型混凝土支架包括柔性管體、橫梁卡箍、橫梁和混凝土，其特征在于，所述的柔性管體是由土工模袋和碳纖維一次加工成型，碳纖維粘在土工模袋內(nèi)側(cè)，根據(jù)支護(hù)需要其斷面結(jié)構(gòu)可加工成圓形、橢圓形、馬蹄形等，柔性管體的底部設(shè)有注漿口，注漿口為三通鋼管，其中一個管口探出柔性管體，另外兩管口與柔性管體內(nèi)部相通。
[0010]為保證各榀支架的整體穩(wěn)定性，每兩榀支架之間通過橫梁卡箍和橫梁連接，所述的橫梁卡箍前后兩側(cè)設(shè)有橫梁口，上下兩端設(shè)有螺栓孔，螺栓孔內(nèi)插有螺栓，橫梁卡箍內(nèi)側(cè)為環(huán)形，套在柔性管體外部，在柔性管體上呈等間距分布;所述的橫梁為一定長度的鋼管，通過擰動螺栓由橫梁卡箍上的橫梁口將其夾住。
[0011 ]本實用新型深部巷道支護(hù)用新型混凝土支架的優(yōu)點:
[0012](I)結(jié)合了混凝土的抗壓性和碳纖維的抗拉性，使形成的混凝土支架具有良好的抗壓和抗彎性能。
[0013](2)施工過程采用一次灌注成型，施工簡便，速度快。
[0014](3)柔性管體具有一定的透水性，在混凝土灌入以后，多余的水分通過孔隙滲出，可以迅速降低水灰比，加快混凝土的凝固速度，增加混凝土的抗壓強(qiáng)度。
[0015](4)柔性管體是由土工模袋和碳纖維一次加工成型，結(jié)構(gòu)簡單，可折疊，重量輕，成本低，搬運(yùn)方便。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型深部巷道支護(hù)用新型混凝土支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為圖1中A處放大圖；
[0018]圖3為圖1中B-B剖面圖。
[0019]圖例說明:I一柔性管體;2—注楽口；3—橫梁卡箍;4一螺栓;5—橫梁口 ；6—橫梁；7 一土工_旲袋;8 一碳纖維;9 一混凝土。
【具體實施方式】
[0020]本實用新型深部巷道支護(hù)用新型混凝土支架包括柔性管體1、橫梁卡箍3、橫梁6和混凝土9，其特征在于，所述的柔性管體I是由土工模袋7和碳纖維8—次加工成型，碳纖維8粘在土工模袋7內(nèi)側(cè)，根據(jù)支護(hù)需要其斷面結(jié)構(gòu)可加工成圓形、橢圓形、馬蹄形等，柔性管體I的底部設(shè)有注漿口2，注漿口2為三通鋼管，其中一個管口探出柔性管體I，另外兩管口與柔性管體I內(nèi)部相通。
[0021]為保證各榀支架的整體穩(wěn)定性，每兩榀支架之間通過橫梁卡箍3和橫梁6連接，所述的橫梁卡箍3前后兩側(cè)設(shè)有橫梁口 5，上下兩端設(shè)有螺栓孔，螺栓孔內(nèi)插有螺栓4，橫梁卡箍3內(nèi)側(cè)為環(huán)形，套在柔性管體I外部，在柔性管體I上呈等間距分布;所述的橫梁6為一定長度的鋼管，通過擰動螺栓4由橫梁卡箍3上的橫梁口 5將其夾住。
【主權(quán)項】
1.一種深部巷道支護(hù)用新型混凝土支架，它是由柔性管體、橫梁卡箍、橫梁和混凝土組成，其特征在于，所述的柔性管體是由土工模袋和碳纖維一次加工成型，碳纖維粘在土工模袋內(nèi)側(cè)，柔性管體的底部設(shè)有注漿口，注漿口為三通鋼管，其中一個管口探出柔性管體，另外兩管口與柔性管體內(nèi)部相通;所述的橫梁卡箍前后兩側(cè)設(shè)有橫梁口，上下兩端設(shè)有螺栓孔，螺栓孔內(nèi)插有螺栓，橫梁卡箍內(nèi)側(cè)為環(huán)形，套在柔性管體外部，在柔性管體上呈等間距分布;所述的橫梁為一定長度的鋼管，通過擰動螺栓由橫梁卡箍上的橫梁口將其夾住。
【專利摘要】本實用新型公開了一種深部巷道支護(hù)用新型混凝土支架，它是由柔性管體、橫梁卡箍、橫梁和混凝土組成；柔性管體是由土工模袋和碳纖維一次加工成型來約束混凝土，碳纖維粘在土工模袋內(nèi)側(cè)，柔性管體底部設(shè)有注漿口，其內(nèi)部與柔性管體相通，各榀支架之間通過橫梁卡箍和橫梁連接成整體，橫梁卡箍套在柔性管體外部等間距分布，橫梁由橫梁卡箍上的橫梁口夾住來連接各榀支架。本實用新型深部巷道支護(hù)用新型混凝土支架支護(hù)強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)簡單、搬運(yùn)組裝方便、施工速度快、成本低，適用于高地應(yīng)力、圍巖軟弱破碎的深部巷道支護(hù)。
【IPC分類】E21D11/10
【公開號】CN205260049
【申請?zhí)枴緾N201520955522
【發(fā)明人】李廷春, 尚黎明, 陳佃浩, 呂連勛, 杜貽騰, 徐開山, 李為騰
【申請人】山東科技大學(xué)
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年11月26日