一種現(xiàn)澆連續(xù)混凝土支架及其安裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于礦山支護(hù)的新型支護(hù)設(shè)備，尤其涉及一種用于煤礦巷道軟巖支護(hù)的現(xiàn)澆連續(xù)混凝土支架。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國(guó)中東部部分礦山資源面臨枯竭的形勢(shì)下，為保證煤炭開(kāi)采的持續(xù)高產(chǎn)，煤炭主產(chǎn)區(qū)正逐步向內(nèi)蒙和新疆等地轉(zhuǎn)移。西部地區(qū)煤炭資源儲(chǔ)量豐富，然而地質(zhì)條件與中東部地區(qū)相比卻存在著較大的差異，在已開(kāi)采的礦區(qū)白堊系、侏羅系地層中發(fā)現(xiàn)廣泛存在著一類泥化弱膠結(jié)軟巖，其膠結(jié)程度差、強(qiáng)度低、易風(fēng)化、遇水泥化或膨脹，給煤礦巷道支護(hù)帶來(lái)了極大的困難，嚴(yán)重制約了煤礦的安全、高效生產(chǎn)。
[0003]在巷道支護(hù)中，現(xiàn)在常用的U型鋼可縮性支架，其工作阻力由支架接頭處的摩擦阻力決定，而該處的摩擦阻力又取決于卡纜的鎖緊程度。國(guó)內(nèi)的可縮性支架普遍采用螺栓緊固式卡纜，由于缺乏專用的動(dòng)力扳手，卡纜的鎖緊力得不到保證，導(dǎo)致支架工作阻力低下，只能達(dá)到其極限承載能力的50%左右。此外，U型鋼可縮性支架具有薄壁金屬結(jié)構(gòu)剛度不足、對(duì)外荷載比較敏感、可塑性差等特點(diǎn)，當(dāng)遇到性質(zhì)極差的泥化弱膠結(jié)軟巖時(shí)，支護(hù)效果會(huì)大打折扣。而對(duì)于一些復(fù)雜的高應(yīng)力極軟巖巷道，采用U型鋼支護(hù)的方法更是難以保證圍巖的穩(wěn)定性。
[0004]為了克服U型鋼可縮性支架在軟巖巷道支護(hù)中的上述不足，有的學(xué)者對(duì)巷道支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了探索和創(chuàng)新。中國(guó)發(fā)明專利CN 1959063 B公布了一種可縮式鋼管混凝土支架，包括多節(jié)鋼管，相鄰兩節(jié)鋼管之間通過(guò)連接管相互連接，鋼管內(nèi)部填裝混凝土。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、支護(hù)能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、受力合理的優(yōu)點(diǎn)。然而，由于管體是剛性的并且質(zhì)量很大，再加上深井巷道內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜，在將設(shè)備運(yùn)輸?shù)街ёo(hù)面時(shí)會(huì)遇到許多麻煩。另外，此裝置安裝時(shí)需要現(xiàn)場(chǎng)組裝，操作復(fù)雜。
[0005]因此有必要探索一種既能保證支護(hù)效果，又運(yùn)輸方便、安裝簡(jiǎn)便的軟巖巷道支護(hù)形式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有用于深井或軟巖大變形巷道的支護(hù)形式的上述不足，本發(fā)明提供了一種原理簡(jiǎn)單、安裝簡(jiǎn)便、適用性廣泛、制作成本低的現(xiàn)澆連續(xù)混凝土支架。
[0007]本發(fā)明一種現(xiàn)澆連續(xù)混凝土支架，由土工模袋外殼和內(nèi)填纖維混凝土組成，其特征在于，所述的土工模袋外殼由承載支架外殼和連接橫梁外殼構(gòu)成，承載支架外殼的形狀、尺寸均與巷道的截面相匹配，其下部設(shè)灌漿孔，連接橫梁外殼位于兩側(cè)的承載支架外殼之間，連接橫梁外殼與承載支架外殼縫合在一起且內(nèi)部連通。
[0008]所述的土工模袋外殼，其制作材料為經(jīng)過(guò)阻燃改性的土工模袋。
[0009]所述的一種現(xiàn)澆連續(xù)混凝土支架的安裝方法為:巷道開(kāi)挖完成后使用錨網(wǎng)噴進(jìn)行初期支護(hù)，隨后將土工模袋外殼在設(shè)計(jì)位置展開(kāi)；通過(guò)灌漿孔往土工模袋外殼內(nèi)灌注纖維混凝土，直至混凝土支架成型；灌注完成后封堵灌漿孔，安裝完成。
[0010]本發(fā)明一種現(xiàn)澆連續(xù)混凝土支架具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明一種現(xiàn)澆連續(xù)混凝土支架，其外殼由土工模袋材料制成，質(zhì)量輕且可折疊，方便運(yùn)輸；
(2)本發(fā)明裝置的土工模袋外殼內(nèi)部完全連通，灌入混凝土后，整個(gè)支架成為一個(gè)連續(xù)的整體，支護(hù)結(jié)構(gòu)具有良好的整體性；
(3)本發(fā)明裝置土工模袋外殼具有一定的透水性，灌入混凝土后，多余的水分通過(guò)織物空隙滲出，可迅速降低水灰比，縮短混凝土的凝固時(shí)間，增加混凝土的強(qiáng)度；
(4)本發(fā)明裝置土工模袋外殼的形狀和尺寸，可根據(jù)工程勘查數(shù)據(jù)特別縫制，適應(yīng)于各類工程狀況；
(5)本發(fā)明裝置的內(nèi)填混凝土為纖維混凝土，具有比普通混凝土更高的抗拉與抗彎極限強(qiáng)度，更加適應(yīng)礦井內(nèi)部復(fù)雜的應(yīng)力環(huán)境；
(6)本發(fā)明裝置安裝時(shí)只需將土工模袋外殼展開(kāi)直接灌注纖維混凝土，灌注完成后封堵灌漿孔即可，安裝過(guò)程簡(jiǎn)單方便；
(7)本發(fā)明裝置所需的材料為纖維混凝土與土工模袋，取材容易，制作簡(jiǎn)單，成本低。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明一種現(xiàn)澆連續(xù)混凝土支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明一種現(xiàn)澆連續(xù)混凝土支架的支護(hù)示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明一種現(xiàn)澆連續(xù)混凝土支架的截面示意圖。
[0014]圖例說(shuō)明:1_承載支架外殼；2_連接橫梁外殼；3_灌漿孔；4_巷道圍巖；5-鋼筋網(wǎng)；6_噴射混凝土 ；7-錨桿；8_—種現(xiàn)澆連續(xù)混凝土支架；9_ 土工模袋外殼；10-纖維混凝土 ；11-尼龍繩。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖與實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]如圖1-3所示，本發(fā)明一種現(xiàn)澆連續(xù)混凝土支架8，包括土工模袋外殼9和內(nèi)填纖維混凝土 10。所述的土工模袋外殼9由承載支架外殼1和連接橫梁外殼2構(gòu)成；所述的承載支架外殼1的形狀與巷道初襯截面相匹配，其下部設(shè)灌漿孔3 ;連接橫梁外殼2位于兩側(cè)的承載支架外殼1之間，承載支架外殼1與連接橫梁外殼2縫合在一起且內(nèi)部連通。
[0017]所述的土工模袋外殼9，其上下層之間用兩排一定長(zhǎng)度的尼龍繩11連接，以控制充填時(shí)支架截面的厚度。
[0018]所述的土工模袋外殼9的制作材料為經(jīng)過(guò)阻燃改性的土工模袋，其各部分的尺寸可根據(jù)工程實(shí)際確定。
[0019]所述的一種現(xiàn)澆連續(xù)混凝土支架8的安裝方法為:巷道開(kāi)挖完成后使用錨網(wǎng)噴進(jìn)行初期支護(hù)，隨后將土工模袋外殼9在設(shè)計(jì)位置展開(kāi)；通過(guò)灌漿孔3往土工模袋外殼9內(nèi)灌注纖維混凝土 10 ;灌注完成后封堵灌漿孔3，安裝完成。支架安裝完成后要及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，使纖維混凝土 10達(dá)到最高強(qiáng)度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種現(xiàn)澆連續(xù)混凝土支架，由土工模袋外殼和內(nèi)填纖維混凝土組成，其特征在于，所述的土工模袋外殼由承載支架外殼和連接橫梁外殼構(gòu)成，承載支架外殼的形狀、尺寸均與巷道的截面相匹配，其下部設(shè)灌漿孔，連接橫梁外殼位于兩側(cè)的承載支架外殼之間，連接橫梁外殼與承載支架外殼縫合在一起且內(nèi)部連通。2.如權(quán)利要求1所述的一種現(xiàn)澆連續(xù)混凝土支架的安裝方法，其特征在于，巷道開(kāi)挖完成后使用錨網(wǎng)噴進(jìn)行初期支護(hù)，隨后將土工模袋外殼在設(shè)計(jì)位置展開(kāi)；通過(guò)灌漿孔往土工模袋外殼內(nèi)灌注纖維混凝土，直至混凝土支架成型；灌注完成后封堵灌漿孔，安裝完成。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種現(xiàn)澆連續(xù)混凝土支架及其安裝方法，一種連續(xù)現(xiàn)澆混凝土支架由土工模袋外殼和內(nèi)填纖維混凝土組成，其中，土工模袋外殼由承載支架外殼和連接橫梁外殼構(gòu)成，承載支架外殼的形狀與巷道初襯截面相匹配，其下部設(shè)灌漿孔，連接橫梁外殼位于兩側(cè)的承載支架外殼之間，承載支架外殼和連接橫梁外殼縫合在一起且內(nèi)部連通。其安裝方法為，錨網(wǎng)噴支護(hù)完成后，將土工模袋外殼在設(shè)計(jì)位置展開(kāi)；然后通過(guò)灌漿孔往土工模袋外殼內(nèi)灌注纖維混凝土；灌注完成后封堵灌漿孔。本裝置安裝簡(jiǎn)便、整體性好，且制作成本低、適用性廣泛，可大大提高煤礦軟巖巷道的支護(hù)效果與支護(hù)效率。
【IPC分類】E21D11/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105298514
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510837256
【發(fā)明人】李廷春, 陳佃浩, 尚黎明, 呂連勛, 段會(huì)玲, 吳帥, 李為騰
【申請(qǐng)人】山東科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日