一種控制底臌的讓抗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型公布了一種控制底臌的讓抗裝置，特別適用于底臌變形量大的煤礦等礦山高地應(yīng)力軟巖巷道底板的穩(wěn)定性控制。
【背景技術(shù)】
[0002]底臌是煤礦巷道、金屬礦山和交通隧道等地下工程中經(jīng)常遇到的穩(wěn)定性問題，在底板巖性較差的巷道尤其是高地應(yīng)力軟巖巷道中出現(xiàn)較多。底臌變形量大的巷道，會(huì)影響巷道正常使用，增加支護(hù)和維修成本，嚴(yán)重的底臌在煤礦生產(chǎn)中還會(huì)影響煤礦通風(fēng)，導(dǎo)致瓦斯積聚?？梢?，控制底臌是保證巷道運(yùn)輸和使用安全的關(guān)鍵。
[0003]巷道底臌的防治措施可分為兩種:一種是將巷道已底臌的部分清除，這是一種消極的治理底臌的措施；另一種是從降低巷道圍巖應(yīng)力和保持圍巖強(qiáng)度兩方面防治底臌，較成熟的方法有仰拱法、底板錨桿錨索法、底板注漿法、封閉式金屬支架法、錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)法和錨網(wǎng)注聯(lián)合支護(hù)法。上述方法在實(shí)際運(yùn)用過程中起到了一定的效果，但是針對(duì)高地應(yīng)力軟巖巷道，其治理效果不是很理想，巷道底板仍舊產(chǎn)生較大的位移。
[0004]在本實(shí)用新型之前，申請(qǐng)?zhí)枮?01210093811.1的發(fā)明公布了一種反底拱錨固梁控制底鼓的方法，其特征是將預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)作用在施工巷道的反底拱梁上，形成底板梁和預(yù)應(yīng)力錨固作用耦合的錨固梁，協(xié)同發(fā)揮主被動(dòng)支護(hù)作用，但是其錨固梁為剛性結(jié)構(gòu)，變形能力有限，不適用于底臌變形量大的軟巖巷道的支護(hù)。
[0005]申請(qǐng)?zhí)枮?01420476275.8的實(shí)用新型公開了一種適用于軟巖隧道的仰拱結(jié)構(gòu)，包括預(yù)應(yīng)力錨桿、自鉆式中空注漿錨桿、雙層剛拱架、泡沫混凝土、鋼筋混凝土和箍具。特點(diǎn)是型鋼與泡沫混凝土通過箍具搭接成拱，雖然泡沫混凝土混在高地應(yīng)力條件下產(chǎn)生變形，但變形空間有限，上下層仍為剛性約束，對(duì)于高地應(yīng)力軟巖巷道的支護(hù)效果有待于提高。
[0006]針對(duì)以上方法對(duì)高地應(yīng)力軟巖巷道底臌治理的缺陷，需要發(fā)明一種具有讓抗功能的支護(hù)裝置，在讓抗空間內(nèi)使讓抗裝置與底板共同變形，當(dāng)?shù)装逦灰七_(dá)到讓抗空間的臨界值時(shí)，裝置發(fā)揮其剛性支護(hù)作用，將底臌控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有支護(hù)方法的不足，提供一種控制底臌的讓抗裝置及其施工方法，通過該裝置解決高地應(yīng)力軟巖巷道底鼓變形量大的問題，既可用于臨時(shí)支護(hù)也可作為永久支護(hù)。
[0008]本實(shí)用新型一種控制底臌的讓抗裝置的構(gòu)造是:由錨固系統(tǒng)和讓抗系統(tǒng)構(gòu)成，其特征在于，所述的錨固系統(tǒng)由軌枕式錨固梁、預(yù)應(yīng)力錨桿和預(yù)應(yīng)力錨索組成，所述的讓抗系統(tǒng)由滑動(dòng)組件、弧形彈性鋼帶和高強(qiáng)彈簧組成。
[0009]所述的軌枕式錨固梁是預(yù)制的鋼筋混凝土梁，梁體上預(yù)留錨固孔道，在裝置變形后期提供剛性支護(hù)，防止變形進(jìn)一步發(fā)展;所述的預(yù)應(yīng)力錨桿采用直徑為18mm?25mm的帶肋鋼筋，錨固方式可采用端錨或全長(zhǎng)錨固；所述的預(yù)應(yīng)力錨索采用礦用錨索，預(yù)應(yīng)力錨桿和預(yù)應(yīng)力錨索錨固到軌枕式錨固梁上，為讓抗裝置提供錨固力，維持整個(gè)裝置的穩(wěn)定。
[0010]所述的滑動(dòng)組件，由厚度為10mm的鋼板焊接而成，安置在隧道拱腳處并用錨桿固定，為弧形彈性鋼帶兩端提供較大的變形空間;所述的弧形彈性鋼帶用厚度為6mm?12_且彈性變形良好的鋼板經(jīng)切割、彎曲加工制成，底部與巷道坑底貼合，端部插入滑動(dòng)組件內(nèi)并固定，鋼帶上預(yù)留直徑為25mm?35mm的安裝孔洞;所述的高強(qiáng)彈簧為壓縮變形彈簧，設(shè)置在軌枕式錨固梁和弧形彈性鋼帶之間，錨索從高強(qiáng)彈簧中穿過。
[0011]本實(shí)用新型一種控制底臌的讓抗裝置的施工方法，具體包括以下步驟:
[0012](1)按照設(shè)計(jì)要求開挖巷道斷面，在指定位置安設(shè)預(yù)應(yīng)力錨桿和預(yù)應(yīng)力錨索；
[0013](2)在巷道底板沿開挖輪廓噴射一層30mm?50mm厚的混凝土并保持底板弧面圓順，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度之后，在邊墻底部安裝滑動(dòng)組件并固定；
[0014](3)將弧形彈性鋼帶按照預(yù)留孔洞位置穿過預(yù)應(yīng)力錨桿和預(yù)應(yīng)力錨索安放就位，并固定到滑動(dòng)組件上，將高強(qiáng)彈簧套在預(yù)應(yīng)力錨索上；
[0015](4)將軌枕式錨固梁穿過預(yù)應(yīng)力錨桿安放在滑動(dòng)組件上并固定，將預(yù)應(yīng)力錨索穿過軌枕式錨固梁的預(yù)留孔，對(duì)預(yù)應(yīng)力錨桿和預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行錨固和施加預(yù)應(yīng)力。
[0016]本實(shí)用新型一種控制底臌的讓抗裝置，通過裝置的讓抗變形功能和剛性支護(hù)作用解決高地應(yīng)力軟巖巷道底臌變形量大的問題，其優(yōu)點(diǎn)為:
[0017]( 1)采用裝配式結(jié)構(gòu)，施工速度快，安裝過程方便快捷，可在巷道開拓完成之后及早對(duì)底板進(jìn)行支護(hù)；
[0018](2)讓抗系統(tǒng)與底板共同變形，隨著變形量的增加，弧形彈性鋼帶和高強(qiáng)彈簧的抗力也逐漸變大，當(dāng)?shù)纂冃瘟窟_(dá)到讓抗變形空間的臨界值時(shí)，裝置上部的軌枕式錨固梁發(fā)揮其剛性支護(hù)作用，控制底板變形；
[0019](3)讓抗變形空間大，弧形彈性鋼帶和高強(qiáng)彈簧可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)底鼓實(shí)測(cè)變形量靈活選??；
[0020](4)對(duì)于臨時(shí)支護(hù)的巷道，其軌枕式錨固梁和讓抗系統(tǒng)可以回收利用，節(jié)約了支護(hù)成本；
[0021](5)根據(jù)運(yùn)輸需要可在軌枕式錨固梁上安設(shè)運(yùn)輸鋼軌，同時(shí)也增加了各裝置之間的整體性。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型一種控制底臌的讓抗裝置在巷道斷面空間內(nèi)的布置圖。
[0023]圖例說明:1-軌枕式錨固梁;2-預(yù)應(yīng)力錨桿;3-預(yù)應(yīng)力錨索;4-滑動(dòng)組件;5-弧形彈性鋼帶;6-高強(qiáng)彈簧。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本實(shí)用新型提供了一種控制底臌的讓抗裝置，為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0025]如圖1所示，本實(shí)用新型一種控制底臌的讓抗裝置，主要由軌枕式錨固梁1、預(yù)應(yīng)力錨桿2、預(yù)應(yīng)力錨索3、滑動(dòng)組件4、弧形彈性鋼帶5和高強(qiáng)彈簧6組成。
[0026]所述的軌枕式錨固梁1是預(yù)制的鋼筋混凝土梁，梁體上預(yù)留錨固孔道;所述的預(yù)應(yīng)力錨桿2采用帶肋鋼筋，錨固方式可采用端錨或者是全長(zhǎng)錨固；所述的預(yù)應(yīng)力錨索3采用礦用錨索。
[0027]所述的滑動(dòng)組件4為容納弧形彈性鋼帶兩端變形的扁平組件，由鋼板焊接而成，安置在隧道拱腳處并用錨桿固定;所述的弧形彈性鋼帶5用彈性變形良好的鋼板經(jīng)切割、彎曲加工制成，底部與巷道坑底貼合，端部插入滑動(dòng)組件內(nèi)并固定;所述的高強(qiáng)彈簧6為壓縮變形彈簧，放置在軌枕式錨固梁和弧形彈性鋼帶之間，錨索從高強(qiáng)彈簧中穿過。
[0028]本實(shí)用新型一種控制底臌的讓抗裝置的施工方法，具體包括以下步驟:
[0029](1)按照設(shè)計(jì)要求開挖巷道斷面，在指定位置安設(shè)預(yù)應(yīng)力錨桿2和預(yù)應(yīng)力錨索3;
[0030](2)在巷道底板沿開挖輪廓噴射一層30mm?50mm厚的混凝土并保持底板弧面圓順，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度之后，在邊墻底部安裝滑動(dòng)組件4并固定；
[0031](3)將弧形彈性鋼帶5按照預(yù)留孔洞位置穿過預(yù)應(yīng)力錨桿2和預(yù)應(yīng)力錨索3安放就位，并固定到滑動(dòng)組件4上，將高強(qiáng)彈簧6套在預(yù)應(yīng)力錨索3上；
[0032](4)將軌枕式錨固梁1穿過預(yù)應(yīng)力錨桿2安放在滑動(dòng)組件4上并固定，將預(yù)應(yīng)力錨索3穿過軌枕式錨固梁1的預(yù)留孔，對(duì)預(yù)應(yīng)力錨桿2和預(yù)應(yīng)力錨索3進(jìn)行錨固和施加預(yù)應(yīng)力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種控制底臌的讓抗裝置，其特征在于，它由錨固系統(tǒng)和讓抗系統(tǒng)構(gòu)成;所述的錨固系統(tǒng)由軌枕式錨固梁、預(yù)應(yīng)力錨桿和預(yù)應(yīng)力錨索組成，其中預(yù)應(yīng)力錨桿和預(yù)應(yīng)力錨索錨固到軌枕式錨固梁上，為讓抗裝置提供錨固力;所述的讓抗系統(tǒng)由滑動(dòng)組件、弧形彈性鋼帶和高強(qiáng)彈簧組成，其中滑動(dòng)組件安置在隧道拱腳處，弧形彈性鋼帶與坑底貼合兩端插入滑動(dòng)組件，高強(qiáng)彈簧設(shè)置在軌枕式錨固梁和弧形彈性鋼帶之間。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種控制底臌的讓抗裝置，它是由錨固系統(tǒng)和讓抗系統(tǒng)構(gòu)成；其中錨固系統(tǒng)由軌枕式錨固梁、預(yù)應(yīng)力錨桿和預(yù)應(yīng)力錨索組成，為讓抗裝置提供錨固力；所述的讓抗系統(tǒng)由滑動(dòng)組件、弧形彈性鋼帶和高強(qiáng)彈簧組成，其中滑動(dòng)組件安置在隧道拱腳處，弧形彈性鋼帶底部與坑底貼合，兩端插入滑動(dòng)組件，高強(qiáng)彈簧設(shè)置在軌枕式錨固梁和弧形彈性鋼帶之間。本實(shí)用新型采用讓抗系統(tǒng)與底板共同變形的思想，解決了軟巖巷道底臌變形量大的問題，裝置的抗力隨變形量增加而增大，最終將底臌變形控制在讓抗空間內(nèi)，在高地應(yīng)力軟巖巷道中可有效控制底臌，應(yīng)用前景廣闊。
【IPC分類】E21D20/00, E21D21/00, E21D11/10
【公開號(hào)】CN205117378
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520818678
【發(fā)明人】朱慶文, 李承勝, 陸登科, 馬齊, 張國(guó)朋, 劉啟順
【申請(qǐng)人】山東科技大學(xué)
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月22日