一种地下隧道和巷道工程支护用拱架及其快速支护方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110735654A(43)申请公布日2020.01.31(21)申请号201911181119.2(22)申请日2019.11.27(71)申请人周伟永地址230000安徽省合肥市庐阳区缤纷南国7栋905室(72)发明人黄杨周伟永黄宜华(74)专利代理机构合肥方舟知识产权代理事务所(普通合伙)34158代理人刘跃(51)Int.Cl.E21D11/18(2006.01)E21D11/15(2006.01)E21D11/10(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种地下隧道和巷道工程支护用拱架及其快速支护方法(57)摘要本发明公开了一种地下隧道和巷道工程支护用拱架及其快速支护方法，首先对掘进隧道或巷道进行初喷，将隧道或巷道支护拱架部位底板浮渣清干净，按照设计的位置组装预先制作的双层拱架，双层拱架焊接好后成为一个完整的拱架，钢筋网片紧贴拱架外轮廓，用锚杆对拱架按照设计的位置进行固定，拱架和网片都安要求固定；用定位锚杆固定钢拱架，钢拱架两侧水平支撑连接；通过喷射混凝土支护，使拱架与原岩成为一个整体，增强围岩稳定性。本发明采用双层拱架钢筋网混凝土支护，使支护拱架钢筋网混凝土与围岩成为一个有机整体，充分发挥围岩自身的承载能力，承载力大，满足施工支护强度要求，支护效果好，施工便捷，速度快，劳动强度低，节省支护成本。CN110735654ACN110735654A权利要求书1/2页1.一种地下隧道和巷道工程支护用拱架，其特征在于：包括有拱形的内、外拱架，所述内、外拱架之间通过若干间隔分布的八字形钢筋固定焊接为一体；所述内、外拱架均包括有两间隔设置的腿部支架，所述两腿部支架的上部均与有弧形的拱部支架固定焊接，腿部支架的底部均与钢板垫片固定焊接，所述的两个内外拱架腿部与拱部固定焊接组成一个拱架组。2.一种基于权利要求1所述的地下隧道和巷道工程支护用拱架结构的快速支护方法，其特征在于：依次按照以下步骤进行：1)根据开拓隧道或巷道设计要求，确定隧道或巷道净断面；首先将隧道或巷道内浮石清干净，防止工作面围岩浮石脱落，对隧道或巷道进行初喷射混凝土覆盖岩面进行支护，支护厚度3mm～5mm；2)根据所述巷道的净断面尺寸，在地表加工制作相应的拱架和网片，具体过程是：按照设计的尺寸预先制作相应的内拱架和外拱架，内、外两层拱架之间采用八字形钢筋焊接成双层拱架，双层拱架间距为80mm～150mm，所述八字形钢筋对外拱架起着支撑作用，其直径为6mm～16mm；制作网片，网片的长度为2.0m～2.5m，宽度为1.0m～2.5m，网片钢筋直径为6mm～10mm,网片网格为方形或菱形，其间距为50mm～200mm，网片钢筋边延长不小于30mm；3)首先将钢板垫片放置到相应的隧道或巷道中拱架腿部的设计位置上，所述钢板垫片的厚度为5mm～10mm，然后将上述制作好的双层拱架及网片沿着隧道或巷道延伸的方向间隔分布设置，拱架腿部竖直放好，焊在相应的钢板垫片上，相邻两个双层拱架为一组，将拱架组的拱部与腿部分别通过钢筋焊接，形成一组整个拱架，两个双层拱架间距为100mm～400mm，所述钢筋直径为18mm～50mm；然后将网片紧贴拱架外轮廓通过绑扎固定在一起，通过锚杆将整个拱架固定在隧道或巷道的围岩上，首先将拱架腿部通过锚杆固定，固定后再对拱架拱部通过锚杆进行固定；4)采用多遍喷射混凝土进行支护，首先将设计强度的混凝土配料运送至工作面，添加速凝剂进行拌料，喷射混凝土采用自下向上喷射，先喷腿部，再喷拱顶部位，喷射时喷头尽可能垂直受喷面，夹角不得小于70度，喷射混凝土的厚度为150mm～350mm，强度不小于C20；一次喷射混凝土厚度50～70mm，并要及时复喷，复喷间隔时间不得超过1个小时；当喷射混凝土厚度达到设计要求的厚度时即可，所述网片所在位置处喷射混凝土的保护层厚度不小于30mm,所述腿部和拱部钢筋所在位置喷射混凝土的保护层厚度不小于50mm。3.根据权利要求2所述的地下隧道和巷道工程支护用拱架结构的支护方法，其特征在于：所述的网片根据隧道和厚度支护混凝土厚度稳定性需要，可采用一层网片或多层网片。4.根据权利要求3所述的地下隧道和巷道工程支护用拱架结构的支护方法，其特征在于：所述的网片采用双层网片，所述双层网片与拱架、连筋用铁丝绑扎，双层网片之间也采用铁丝绑扎，绑扎铁丝间距为200mm～500mm，网片之间距离为内外拱架的距离。5.根据权利要求2所述的地下隧道和巷道工程支护用拱架结构的支护方法，其特征在于：所述的拱架组之间采用连筋固定，双层拱架组间的距离不大于1.5m。6.根据权利要求2所述的地下隧道和巷道工程支护用拱架结构的支护方法，其特征在于：所述的拱架采用锚杆焊接固定