[发明专利]洞室危岩体可控支顶系统及其使用方法

说明书

本发明属于洞室支护技术领域，具体公开了一种洞室危岩体可控支顶系统及其使用方法。洞室危岩体可控支顶系统包括主支撑系统和辅助支撑系统，主支撑系统下端放置在洞室内地面，通过调整设置在中部的可控顶升构件驱动主支撑系统的顶端对洞室危岩体进行可控支护，辅助支撑系统下端连接在主支撑系统，通过辅助顶升丝杠控制其顶部对洞室危岩体进行支护，从而实现对洞室内顶的危岩体逐点进行支护，形成网络点状支撑，整个支护系统能够模块化组装拆卸，组装方便，支护有效，施工对洞室扰动小，采用可控顶升构件配合辅助顶升丝杠对每一个接触的危岩体进行可控接触支护，整个支护过程全程可控，支护效果显著，成本比较低。

技术领域

本发明属于洞室支护技术领域，具体涉及一种洞室危岩体可控支顶系统及其使用方法。

背景技术

洞室支护作业广泛应用于国内外岩土工程领域；常见的顶板支护方式为顶板锚杆索挂网支护、顶板超前注浆支护、预制砌片支护、型钢或混凝土梁柱支护等诸多方式。传统的支护作业方式在隧道、巷道、地下工程方面应用广泛，但多数需要对岩土体进行钻孔、表面喷浆等作业，且多数无法适应小型硐室内大高差顶板的点接触式联合防护。我国是石质文物大国，石质文物的留存代表了我国历史进程中文化艺术和科学技术发展水平，例如龙门石窟、云冈石窟、大足石刻等，至今已有数百甚至上千年，石质文物因受到日照、水浸蚀、地震等自然应力作用和环境污染、小气候改变等因素的影响会发生粉化、变色、生霉、起甲、酥碱、劈裂、蚀空、凝浆、崩塌、倾覆等破坏。为遵循文物保护工作中“最小干预”等保护原则，防止在保护过程中对文物本体产生不可恢复性损害，在价值较高、顶板破碎、对人工扰动极为敏感的石窟寺洞室领域传统支护手段通常无法直接应用，这也制约了我国石窟寺危险洞室、敞开式佛龛詹沿、摩崖楼阁等方面的抢救性精细保护加固工作。如何用最低的扰动方法，快速、有效的对价值较高、顶板破碎、对人工扰动极为敏感的洞室进行保护加固工作，同时又能够模块化组装拆卸，达到扰动最小、支护有效、全程可控的支护效果，科学有效的拓展下部作业空间，是我国石窟寺岩土工程领域的一项工程难题。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的一种洞室危岩体可控支顶系统及其使用方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种洞室危岩体可控支顶系统及其使用方法以至少解决目前支顶作业对洞室扰动较大，施工复杂，支顶不可控等问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种洞室危岩体可控支顶系统，所述支顶系统包括：

主支撑系统，所述主支撑系统包括多个主支撑子系统，多个所述主支撑子系统的顶端分散支撑在所述洞室危岩体的下方；

辅助支撑系统，所述辅助支撑系统包括多个辅助支撑子系统，所述辅助支撑子系统的一端与所述主支撑子系统连接，所述辅助支撑子系统的另一端支撑在洞室危岩体的下方。

如上所述的洞室危岩体可控支顶系统，优选，所述主支撑子系统包括：

底部稳定构件，所述底部稳定构件设置在洞室的地面上；

下部支撑构件，所述下部支撑构件为杆状，所述下部支撑构件的下端与所述底部稳定构件连接；

可控顶升构件，所述可控顶升构件为杆状，所述可控顶升构件的下端与所述下部支撑构件的顶端螺纹连接；所述可控顶升构件的下端或顶端为左旋螺纹；

上部支撑构件，所述上部支撑构件为杆状，所述上部支撑构件的下端与所述可控顶升构件的顶端螺纹连接；

顶部支撑构件，所述顶部支撑构件抵顶在洞室顶部危岩体下方，对所述危岩体进行支护，所述顶部支撑构件与所述上部支撑构件的顶端连接；

优选地，所述顶部支撑构件与所述上部支撑构件的顶端为球铰连接，所述顶部支撑构件可以绕所述上部支撑构件的顶端转动。

如上所述的洞室危岩体可控支顶系统，优选，所述下部支撑构件包括：