[实用新型]一种防止交叉大断面硐室顶板垮冒装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种防止交叉大断面硐室顶板垮冒装置，尤其适用于隧道和煤巷中交叉大断面顶板支护。 

背景技术

隧道工程或矿山开采支护中，形成的交叉大断面硐室由于数量大、范围广、样式多，事故率高，成为生产现场亟需解决的问题之一。这类硐室共同特征表现为：顶板悬空面积大，区域性应力高且受力复杂，顶板垮塌事故多，尤其对于交叉大断面厚层复合型顶板、泥岩组合型或淋水型顶板，在受邻近工作面采动影响或邻近巷道掘进放炮震动等工程扰动下，采用传统支护构件布置容易导致顶板大幅下沉甚至突发性垮冒事故，给现场作业人员埋下极大的安全隐患。一般而言，现场常用的交叉大断面硐室顶板支护包括两类：注浆+浇铸+喷浆+U型钢等以及叠加锚杆钢带支护+单点锚索支护，有时也用槽钢代替钢带支护。前者对交叉大断面顶板控制效果较好，但由于工序繁琐复杂，工序间配合要求高且成本昂贵等因素影响，除用于少量永久性岩巷硐室支护外，一般难以进一步在大量煤巷大断面中推广采用；后者在工程扰动影响小、顶板稳定及埋深较浅等情况下能基本保证顶板支护安全，但支护材料所需费用高，对于深井支护中越来越多的具有复杂特征的交叉大断面硐室顶板，工程扰动下钢带极易撕裂，而槽钢控制范围小，单体锚索较难形成有效支护结构，不能有效控制顶板大变形和垮塌事故。 

实用新型内容

一.解决的技术问题 

鉴于已有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种防止交叉大断面硐室顶板垮冒装置，它能有效控制顶板下沉，使开掘后的交叉大断面硐室顶板围岩由双向受压转为近似三向受压，增大顶板围岩的抗压强度，防治交叉大断面硐室顶板垮冒，保障硐室交叉大断面区域的支护安全。 

二.技术方案 

本实用新型包括多筒弧形联接器1，抗滑抗摩擦环形垫圈2，钢绞线3和锁具4。一组钢绞线3一端斜穿过顶板并锚固于深部稳定岩层中，另一端穿过多筒弧形联接器1中的一对双筒，施加高预紧力后用锁具4锁紧；另一组钢绞线3一端斜穿过顶板并锚固于深部稳定岩层中，另一端穿过多筒弧形联接器1中的另一对双筒，前后两组钢绞线3在多筒弧形联接器1内部接触部分有抗滑抗摩擦环形垫圈2隔开，施加高预紧力后用锁具4锁紧。所述多筒弧形联结器1，从垂直该联接器上表面方向看，为在一矩形的基础上四个角为相同的圆弧形倒角形状的薄板式钢结构，一对直通双筒贯穿一对相对的联接器侧面直边，另一对直通双筒贯穿另一对相对的联接器的侧面直边，多筒弧形联接器1上表面为平面密闭结构，下表面为含有空心圆的平面结构，内部含有一中空圆柱，中空圆柱位于多筒弧形联接器1下表面中部区域，中空圆柱顶部与两对直通双筒相交的区域贯通。抗滑抗摩擦环形垫圈2为高分子材料制成的塑料垫圈。钢绞线3直径为15-21mm，钢绞线3长度为6-12m。 

三.技术效果 

本实用新型一种防止交叉大断面硐室顶板垮冒装置，适用于隧道工程与煤矿开采地下巷道工程。包括多筒弧形连接器，抗滑抗摩擦环形垫圈、钢绞线和锁具，多筒弧形联结器，从垂直该联接器上表面方向看，为在一矩形的基础上四个角为相同的圆弧形倒角形状的薄板式钢结构，一对直通双筒贯穿一对相对的联接器侧面直边，另一对直通双筒贯穿另一对相对的联接器的侧面直边，多筒弧形联接器上表面为平面密闭结构，下表面为含有空心圆的平面结构，内部含有一中空圆柱，中空圆柱位于多筒弧形联接器下表面中部区域，中空圆柱顶部与两对直通双筒相交的区域贯通。钢绞线的一端穿过双筒，另一端斜穿过顶板锚固于围岩深部稳定岩层中，内层钢绞线之间设计环形垫圈以防治钢绞线接触部分应力集中，对钢绞线施加高预紧力后利用锁具锁紧，将联接器紧固于硐室顶板中部区域，大大增加顶板岩层整体抗压强度，有效控制大断面硐室顶板下沉和垮冒，支护面积大，安全系数高，结构简单优美，安装快捷方便，易加工，成本低，支护效果好，具有广泛的实用性。 

附图说明

附图1是本实用新型结构示意图。 

附图2是图1A-A的剖面结构示意图。 

附图3是图1B-B的剖面结构示意图。 

附图4是图1C-C的剖面结构示意图。 

具体实施方式

下面将结合附图中的一个实施例对本实用新型作进一步的描述： 

本实用新型一种防止交叉大断面硐室顶板垮冒装置，使用多筒弧形联接器1，高分子材料制成的抗滑抗摩擦环形垫圈2，钢绞线3和锁具4。所述多筒弧形联结器1，从垂直该联接器上表面方向看，为在一矩形的基础上四个角为相同的圆弧形倒角形状的薄板式钢结构，一对直通双筒贯穿一对相对的联接器侧面直边，另一对直通双筒贯穿另一对相对的联接器的侧面直边，多筒弧形联接器1上表面为平面密闭结构，下表面为含有空心圆的平面结构，内部含有一中空圆柱，中空圆柱位于多筒弧形联接器1下表面中部区域，中空圆柱顶部与两对直通双筒相交的区域贯通。一组钢绞线3一端斜穿过顶板并锚固于深部稳定岩层中，另一端穿过多筒弧形联接器1中的一对双筒，施加高预紧力后用锁具4锁紧；另一组钢绞线3一端斜穿过顶板并锚固于深部稳定岩层中，另一端穿过多筒弧形联接器1中的另一对双筒，前后两组钢绞线在多筒弧形联接器1内部接触部分有抗滑抗摩擦环形垫圈2隔开，施加高预紧力后用锁具4锁紧。抗滑抗摩擦环形垫圈2为高分子材料制成的塑料垫圈，钢绞线3直径为15-21mm，钢绞线3长度为6-12m。