[发明专利]三维钢筋网架与混凝土组合衬砌结构

说明书

本发明涉及一种三维钢筋网架与混凝土组合衬砌结构，包括沿巷道周向围设的三维钢筋网架，三维钢筋网架外喷射有混凝土层；三维钢筋网架包括主网格架和次网格架，次网格架与主网格架通过架间连接筋连接；主网格架包括主弧筋，主弧筋之间通过主纵向筋连接，主纵向筋长度方向与巷道的长度一致，主弧筋与主纵向筋构成的网格面上还设置有主斜向弧筋；次网格架包括次弧筋，次弧筋之间通过次纵向筋连接，次弧筋与次纵向筋构成的网格面上还设置有次斜向弧筋，全部巷道面架设到位后采用喷射混凝土喷射，使得整体三维钢筋网架被喷射混凝土包裹，再及时喷水养护，实现三维钢筋网架和混凝土的共同受力，能够提高对巷道围岩的支撑强度，减少施工成本。

技术领域

本发明涉及巷道施工技术领域，具体涉及一种三维钢筋网架与混凝土组合衬砌结构。

背景技术

巷道由于所处环境恶劣或受到采动影响等原因，巷道围岩向巷道内发生位移产生底臌甚至坍塌的风险，因此解决上述巷道围岩支护问题一直是该领域的研究课题。

现有技术中，巷道的围岩支护有很多方法，存在锚杆支护法，锚杆支护虽然支护强度较为可靠，但是施工周期长、成本高，也存在锚杆混凝土混合支护法，上述支护方法的施工周期更长，成本也比锚杆支护法更高，还存在U型钢架支护法，虽然U型钢架的支护强度较高，但是在U型钢的支撑架的钢材消耗量更大，并且巷道的围岩变形的过程中，U型钢的支撑架受力时，无法得到有效的分解转化，很容易造成U型钢的弯曲溃缩，因此必须通过增加U型钢的使用量，方能消除上述问题，这样就造成工程成本进一步增加。

发明内容

本发明的目的就是提供一种三维钢筋网架与混凝土组合衬砌结构，能够提高对巷道围岩的支撑强度，减少施工成本。

为实现上述目的，本组合结构发明采用的技术方案是：

三维钢筋网架与混凝土组合衬砌结构，包括沿巷道周向围设的三维钢筋网架，所述三维钢筋网架外喷射有混凝土层；

所述三维钢筋网架包括主网格架和次网格架，所述主网格面位于巷道的内壁布置，所述次网格架与主网格架之间间隔布置且二者通过架间连接筋连接；

所述主网格架包括沿巷道周向布置的主弧筋所述主弧筋沿着巷道的长度方向间隔布置多个，所述主弧筋之间通过主纵向筋连接，所述主纵向筋长度方向与巷道的长度一致且沿着巷道周向方向间隔布置多个，所述主弧筋与主纵向筋构成的网格面上还设置有主斜向弧筋，所述主斜向弧筋沿着巷道的长度方向内壁弯曲斜向布置；

所述次网格架包括向巷道中心方向布置的次弧筋，所述次弧筋沿巷道周向弯曲布置且沿着巷道的长度方向间隔设置多个，所述次弧筋之间通过次纵向筋连接，所述次纵向筋长度方向与巷道的长度一致且沿着巷道周向方向间隔布置多个，所述次弧筋与次纵向筋构成的网格面上还设置有次斜向弧筋，所述次斜向弧筋沿着巷道的长度方向弯曲斜向布置。

本发明还存在的附加特征在于：

所述三维钢筋网架沿着巷道的周向分为弧顶网架段、两侧腰网架段以及底部网架段，所述弧顶网架段、两侧腰网架段以及底部网架段之间顺序连接构成与巷道轮廓吻合的柱形结构，所述弧顶网架段与两侧腰网架段之间以及两侧腰网架段与底部网架段之间均通过网架端部连接器连接为一体。

所述网架端部连接器包括第一、第二钢板，所述第一、第二钢板上均设置有用于插接主弧筋及次弧筋的第一、第二插孔，所述第一、第二钢板之间的贴合面设置有木垫板，所述第一、第二钢板以及木垫板之间通过连接螺栓连接为一体。

所述第一、第二钢板的截面为直角梯形结构，所述第一、第二钢板的直腰边所在的直腰面与木垫板的两侧面贴合，所述第一、第二插孔分别设置在第一、第二钢板的斜腰边所在的第一、第二斜腰面上，所述第一、第二插孔沿着巷道的长度方向间隔布置多个，所述第一插孔的孔芯连线与第二插孔的孔芯连线平行。