[发明专利]一种柔膜筒和刚性支架与混凝土联合支护系统及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及地下工程支护装置，具体涉及含水地层井巷的一种柔模筒和刚性支架与混凝土联合支护系统及施工方法。

背景技术

目前，含水井巷一般采用注浆法、冻结法等特殊方法对围岩进行预加固。对于有些节理不贯通或岩体致密的地层(如白垩系地层)，注浆液难以注入围岩，注浆法不易实施；在目前的条件下，冻结法一般适用于立井，对于斜井不易实施或者不经济，同时冻结法工期长、造价高、井壁质量差。在含水井巷采用上述方式不能达到满意的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，施工方便，支护成本低，特别适应含水不稳定地层支护的一种柔模筒和刚性支架与混凝土联合支护系统。

本发明的另一目的是提供支护系统在地下工程中的应用方法。

为了克服现有技术的不足，本发明的技术方案是这样解决的：一种柔模筒和刚性支架与混凝土联合支护系统，其特殊之处在于井巷及隧道内侧紧贴围岩周边置有柔模筒，柔模筒由高强纤维材料的柔模布制成，柔模布上开有多个锚杆孔及多个开挖口，锚杆孔及开挖口周边连接有同材质的可捆扎的封闭筒，柔模布上连接有多个拉紧带，柔模筒内侧置有钢筋网，钢筋网内侧置有网架，网架与钢筋网及柔模筒之间用背板、袋装混凝土或喷射混凝土充填，网架空间及内侧模注有混凝土或喷射混凝土，网架通过锚杆与围岩连接。

所述的柔模筒周长与井巷隧道周边毛断面长度相同。

所述的网架可用刚支架或工程塑料支架替代。

所述的锚杆体为钢管或空心钢杆体或钢筋。

所述的混凝土为快硬混凝土。

所述的网架包括由多根水平杆、垂直杆、斜拉杆通过多向节点连接组成网架。

所述的水平杆、垂直杆、斜拉杆的端面开有安装槽，安装槽内植入钢筋，钢筋两端通过无机化学锚固剂与多向节点锚固连接。

一种柔模简和刚性支架与混凝土联合支护系统的施工方法为：

1)、柔模制作：用透水不透泥砂的高强度纤维布在地面车间制成与井巷及隧道毛断面相同的柔模筒，在两排锚杆孔之间间隔0.5m～4m距离留设开挖孔，孔口用同材质纤维布缝制封闭简；

2)、接长柔模筒：在工作面用手提缝纫机或拉链将柔模筒接长，

3)、在巷道周边铺设柔模筒和钢筋网；

4)、安装网架，将拉紧带拉紧后绑扎在环向网架杆件上；

5)、通过柔模筒预留孔安装锚杆，并将网架与锚杆用托板螺母连接，然后通过下一排开挖口开挖其周围岩体，开挖完成后，打锚杆固定工作面岩壁和柔模筒、安装网架、打锚杆支护巷道周边，视围岩稳定状况开挖一定长度后，喷射快硬混凝土封闭网架，以此类推直至工作面开挖完成，巷道顶板同帮顶以同样方式支护；

6)、在工作画或紧跟工作面迎头在柔模内泵注混凝土的方法或其它方法进行混凝土永久支护。

本发明与现有技术相比，支护装置为组装式结构，可随时安装，使用简单，施工方便，支护成本低，工人劳动强度低，支护结构强度均匀，整体性好，适宜台阶法、硐室法局部开挖，柔模筒对于含水地层井巷及隧道具有防止因围岩渗水后泥砂流失导致围岩失稳及解决含水地层围岩难于喷上混凝土的特点，，特 别适应含水不稳定地层硐室法局部开挖支护，可随挖随支不需全断面开挖。该结构与普通网架相比，增加了侧向锚杆或锚桩，使支护结构受力更为合理、可靠，刚架与围岩连成一个整体，共同承载地压。特别适合含水、松软、破碎等复杂地层巷隧支护，广泛用于矿山井巷，交通隧道，水利、国防等地下工程作临时或永久支护。

附图说明：

图1为本发明横向结构示意图；

图2为图1网架平面结构示意图；

图3为图1纵向剖面结构示意图；

图4为图1柔膜筒横断面示意图；

图5为图4柔膜筒纵向剖面结构示意图；

图6为图4柔膜筒平面展开结构示意图；

图7为图1网架联合支护结构局部示意图；

图8为钢套筒型节点结构示意图；

图9为图8B-B剖视图；

图10为钢套筒型节点与连接管件连接结构示意图；

图11为连接管件结构示意图。

具体实施方式

附图为本发明的实施例。

下面结合附图对本发明的内容作进一步说明：