[发明专利]一种锚杆锚索组合支护结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及巷道支护技术领域，尤其涉及一种锚杆锚索组合支护结构及其施工方法。

背景技术

目前，我国锚杆锚索种类比较单一，组合构件和组合形式较少，单个锚杆锚索失效严重，由此引发的冒顶和片帮事故较多；传统的钢筋托梁是直接布置在巷道表面，由于护表面积小，不利于锚杆锚索预应力扩散，且作用效果差；槽钢在煤矿支护中的应用越来越广泛，巷道围岩发生大变形时，由于其刚度和强度不足，容易被折弯而失效。因此，研究开发新的组合构件，形成强力的组合支护结构是保证大跨度、高帮、顶板不稳定等复杂条件下巷道围岩稳定的关键。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种锚杆锚索组合支护结构，能够增大支护面积，提高支护结构的稳定性和可靠性。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种锚杆锚索组合支护结构，包括：

支护中心板，所述支护中心板的周缘为多边形；

在所述支护中心板周缘的各边分别固定连接有侧壁，各侧壁朝向同一方向延伸且相互之间围成一凹槽；

所述各侧壁分别固定连接有支撑臂；各支撑臂为槽钢结构，各支撑臂的槽口朝向同一方向、且各支撑臂的槽底的外侧面和所述支护中心板的一个侧面处于同一个面上；

在所述支护中心板的中心开设有第一锚索孔，在所述第一锚索孔处安装有第一垫片式托盘，在所述第一锚索孔中安装有第一锚索，所述第一锚索的一端锚固在巷道围岩内，另一端通过锁具固定在所述第一垫片式托盘上；

在各支撑臂上开设有锚杆孔，在所述锚杆孔处安装有第二垫片式托盘，在所述锚杆孔中安装有锚杆，所述锚杆的一端锚固在巷道围岩内，另一端通过紧固件固定在所述第二垫片式托盘上。

可选地，在所述支护中心板周缘所连接的每个侧壁的外侧，于所述支撑臂的两侧分别焊接有第一托板和第二托板；

第一托板和第二托板均包括第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁和第二侧壁垂直连接；

第一托板的第一侧壁的内侧面与所述支撑臂的一个侧壁的外侧面相贴靠，第一托板的第二侧壁的内侧面与所述支撑臂的槽口的一个槽沿相贴靠；

第二托板的第一侧壁的内侧面与所述支撑臂的另一个侧壁的外侧面相贴靠，第二托板的第二侧壁的内侧面与所述支撑臂的槽口的另一个槽沿相贴靠。

可选地，在所述支护中心板周缘所连接的每个侧壁的内侧的中间位置焊接有第一筋板，在第一筋板的两侧开设有第一连接通孔；

各支撑臂与所述支护中心板周缘所连接的侧壁相连接的端部焊接有端板，所述端板与所述支护中心板周缘所连接的侧壁的外侧面相贴合，在所述端板的中间位置焊接有第二筋板，在第二筋板的两侧开设有第二连接通孔；

第一筋板与第二筋板相对应，第一连接通孔与第二连接通孔相对应；

所述锚杆锚索组合支护结构还包括第一连接件，所述第一连接件包括第一连接壁，在第一连接壁的两侧固定连接有第二连接壁和第三连接壁，第二连接壁和第三连接壁相互平行；

在第二连接壁上开设有第一槽口，在第二连接壁上位于第一槽口两侧开设有第三连接孔；在第三连接壁上开设有第二槽口，在第三连接壁上位于第二槽口两侧开设有第四连接孔；

所述第一连接件卡在所述支护中心板周缘所连接的侧壁和所述支撑臂的端板上；其中，所述第一连接件的第一连接壁与所述支护中心板周缘所连接的侧壁的端面和所述支撑臂的端板的端面相贴合，第二连接壁与所述支护中心板周缘所连接的侧壁的内侧面相贴合，第三连接壁与所述支撑臂的端板的内侧面相贴合，所述第一筋板卡在第二连接壁上开设的所述第一槽口中，所述第二筋板卡第三连接壁上开设的所述第二槽口中；

所述第一连接孔、第二连接孔、第三连接孔和第四连接孔相对应，在第一连接孔、第二连接孔、第三连接孔和第四连接孔中穿设有螺栓，在所述螺栓上安装有紧固螺母，通过所述第一连接件、螺栓和紧固螺母将所述支撑臂固定在所述支护中心板上。

可选地，在至少一个支撑臂远离所述支护中心板的一端的槽底设有楔形凸起，在所述楔形凸起上开设有第二锚索孔，在所述第二锚索孔处安装有第三垫片式托盘，在所述第二锚索孔中安装有第二锚索，所述第二锚索的一端锚固在巷道围岩内，另一端通过锁具固定在第三垫片式托盘上。

可选地，所述支撑臂的槽底焊接有两条相互平行的钢筋，所述第二垫片式托盘设置在所述两条相互平行的钢筋上；相邻的支撑臂之间还连接有支撑梁。

另一方面，本发明实施例提供一种锚杆锚索组合支护结构的施工方法，包括：