[发明专利]矿山井巷三维格构钢筋混凝土支架

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢筋混凝土支护架构，特别是涉及一种适用于矿山深井高地压巷道、跨采动压巷道、冲击地压巷道、大跨度隧道及大断面硐室等的三维格构钢筋混凝土支架。

背景技术

矿山深井地压强度高，在采动影响及高地应力条件下，地层控制尤为困难，因而支撑系统越来越强化。

现有的支撑系统中，由多条U29型钢拱架间距排列形成的支撑系统要强化支护能力需在相邻U29型钢拱架间增加型钢拱架以减小架距，并在相邻拱架间增强联系杆，甚至还要使用U36型钢；锚网喷支护系统要用型钢拱架加固，或者与锚索、围岩注浆等进行联合支护；上述支撑系统虽能达到一定的支护效果，但工艺复杂、支护费用很高；还有格构拱架支护系统，由钢筋笼拱架间距排列组成，架间通过混凝土连接起来，其优点是减轻了支架重量，增强了支架的韧性，但各拱架之间的联系部分仅通过混凝土连接，支架的稳定性与承载能力被削弱，一般仅用它作为喷层内的钢筋骨架，所发挥的作用与型钢拱架类似，难以承受高强度地压。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种三维格构钢筋混凝土支架，其重量轻，且支护稳定，成本低。

本发明矿山井巷三维格构钢筋混凝土支架，包括三维钢筋网架和包裹在三维钢筋网架上的混凝土喷层，所述三维钢筋网架由顶板支架和两个侧帮支架连接而成，所述顶板支架包括多个单元片和由多条平行设置的顶板主筋组成的顶板主筋组，多个单元片垂直顶板主筋组等间距分布，所述侧帮支架包括多个单元片和由多条平行设置的侧帮主筋组成的侧帮主筋组，多个单元片垂直侧帮主筋组等间距分布，每个所述单元片包括桥形弧筋、主连接筋，所述桥形弧筋中间部分与主连接筋中间部分固定连接，桥形弧筋的两端分别通过次连接筋与主连接筋的两端固定连接，所述桥形弧筋与主连接筋之间还设有加强筋，所述加强筋的一端与桥形弧筋的端部固定连接，另一端固定连接在主连接筋上，每个所述单元片的桥形弧筋两端、主连接筋的两端及中间部分分别与对应的顶板主筋、侧帮主筋固定连接。

本发明矿山井巷三维格构钢筋混凝土支架，其中所述顶板支架的两端和侧帮支架的两端分别设有联接板，顶板支架与侧帮支架端部相对接时，两联接板之间设有可伸缩垫板，螺栓穿过联接板及可伸缩垫板上的螺栓孔配合螺母将顶板支架和侧帮支架连接在一起。

本发明矿山井巷三维格构钢筋混凝土支架，其中所述顶板支架包括对称的两部分，两部分对接的端部分别设有联接板，两联接板之间设有可伸缩垫板，顶板支架的两部分通过螺栓穿过联接板、可伸缩垫板上的螺栓孔配合螺母连接在一起。

本发明矿山井巷三维格构钢筋混凝土支架，其中所述联接板采用钢板。

本发明矿山井巷三维格构钢筋混凝土支架与现有技术不同之处在于本发明矿山井巷三维格构钢筋混凝土支架采用钢筋构筑成三维网架，并采用具有让压功能的模块化单元片垂直主筋组等间距分布，使其可在围岩发生变形时做适量变形让压，与混凝土喷层共同组成衬砌结构，既具有刚性支护结构承受强大松动地压的优点，又具有柔性支护允许围岩出现一定变形并限制围岩过大变形出现松动的优点，支护稳定性强，且本发明采用钢筋构筑网架，重量轻、成本低，支护工程量与普通锚网喷支护相同的情况下，支护费用比金属支架降低30%以上。

下面结合附图对本发明的矿山井巷三维格构钢筋混凝土支架作进一步说明。

附图说明

图1为本发明矿山井巷三维格构钢筋混凝土支架中三维钢筋网架的立体结构图；

图2为本发明矿山井巷三维格构钢筋混凝土支架中单元片的结构图；

图3为本发明矿山井巷三维格构钢筋混凝土支架的使用状态剖面图。

具体实施方式

如图3所示，本实施方式矿山井巷三维格构钢筋混凝土支架包括三维钢筋网架和包裹在三维钢筋网架上的混凝土喷层1。如图1所示，三维钢筋网架包括顶板支架2和两个侧帮支架3，顶板支架包括对称的两部分，两部分均是由多个单元片4垂直顶板主筋组21等间距分布构成，顶板主筋组21包括多条平行设置的顶板主筋，两个侧帮支架3均是由多个单元片4垂直侧帮主筋组31等间距排列构成，侧帮主筋组31包括多条平行设置的侧帮主筋。如图2所示，每个单元片4包括桥形弧筋41、主连接筋42，桥形弧筋41中间部分与主连接筋42中间部分焊接固定，桥形弧筋41的两端分别通过次连接筋43与主连接筋42的两端焊接固定，桥形弧筋41与主连接筋42之间还设有加强筋44，加强筋44的一端与桥形弧筋41的端部焊接固定，另一端焊接固定在主连接筋42上，每个单元片4的桥形弧筋两端、主连接筋两端及中间部分分别焊接固定在对应的顶板主筋、侧帮主筋上。