[发明专利]一种基于型钢的预制装配式复合支护结构安装工艺

说明书

本发明涉及一种基于型钢的预制装配式复合支护结构安装工艺，（1）将所述混凝土构件吊装就位，用锚杆和/或锚索通过结构上预留的锚杆/锚索孔将结构体锚固在底板上；（2）除底板外的其余混凝土构件通过专用安装设备安装，每块混凝土构件安装就位后，通过结构体上预留的锚杆/锚索孔将结构体锚固在围岩上；（3）将多段型钢嵌入到混凝土构件的凹槽当中，构成型钢支架；（4）型钢支架接头处用卡缆卡住，调整卡缆松紧程度，使得型钢支架接头处可以相互错动，以释放支架中积聚的压力，完成卸压的功能；（5）完成单环支护结构体的安装，重复步骤（1）‑（4）进行下一环支护结构的安装；本发明在于：提高结构稳定性以及承载能力。

技术领域

本发明涉及巷道支护领域，具体涉及一种基于型钢的预制装配式复合支护结构安装工艺。

背景技术

目前，深井软岩巷道主要支护技术有：锚网喷支护系列技术、型钢支架支护系列技术、钢筋混凝土结构支护系列技术和钢管混凝土支架支护技术等。

随着巷道埋深的增加，单纯的锚杆锚索等常规支护手段已经不能满足巷道稳定性的需求，锚网喷和支架形成的复合支护结构体在强大的巷道围岩压力作用下，巷道需要不断返修，软岩巷道变形严重甚至破坏。

钢管混凝土支架尽管具有高强的承载能力，在工程实践当中也取得了不错的支护效果，但是其较高的成本一直制约着它的推广应用。

U型钢支架参与的联合支护，是解决高压力软碎围岩巷道支护难题的重要途径之一。U型钢支架成本低廉且具有较大的承载能力。但在工程实践当中由于巷道围岩表面凹凸不平，支架受力条件复杂，极易形成应力集中或者偏载作用。U型钢支架在巷道围岩压力作用下经常会发生平面内的折弯和错断，或者平面外的翻转扭曲，其中不乏由于结构失稳、纵向受力、偏载侧倾造成的低阻折损，使得U型钢支架的承载力不能完全发挥。支架一旦发生上述情况的破坏，几乎丧失全部承载力，后期不断的返修不仅造成资金的浪费，而且时间成本高昂。

综上所述，深井软岩巷道支护技术中主要存在支护结构承载力低，成本高，可缩量小，巷道需要不断返修的问题。如果能够保证U型钢支架均匀受力，消除偏载等不利条件的影响，在相同围岩条件下较之以往能够充分发挥U型钢支架的承载能力，在达到维持巷道围岩稳定、减少返修率的目的的同时，将成本控制在一定范围之内，将形成一套深井软岩巷道支护的新方法。本发明以U型钢支架为基础，结合预制钢筋混凝土弧板，并辅之以锚杆锚索等常规支护手段，达到深井软岩巷道稳定性控制的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于型钢的预制装配式复合支护结构安装工艺，解决深井软岩巷道支护难题。井下支护结构不仅承受着巨大的荷载而且受力条件复杂，应力集中、偏载等现象使得支护结构的生命周期过于短暂。如何保证支护结构的强度，缓解应力集中、偏载等不利条件造成的结构损坏，降低巷道返修率是本发明所要解决的技术难题。

具体本发明所述结构体包括预制混凝土构件和型钢，所述型钢嵌入所述混凝土构件中，多个所述结构体围绕巷道周向为拼装为一体的结构，所述一体的结构外形与所述巷道轮廓相匹配；所述结构体通过以下步骤安装：

(1)将所述混凝土构件吊装就位，用锚杆和/或锚索通过结构上预留的锚杆/锚索孔将结构体锚固在底板上；

(2)除底板外的其余混凝土构件通过专用安装设备进行一系列托举、平移、旋转等动作完成安装，每块混凝土构件安装就位后，通过结构体上预留的锚杆/锚索孔将结构体锚固在围岩上；

(3)结构体与让压构件安装完成形成闭合支护结构后，将多段型钢嵌入到混凝土构件的凹槽当中，构成型钢支架；

(4)型钢支架接头处用卡缆卡住，调整卡缆松紧程度，使得型钢支架接头处可以相互错动，以释放支架中积聚的压力，完成卸压的功能；

(5)完成单环支护结构体的安装，重复步骤(1)-(4)进行下一环支护结构的安装。