[发明专利]一种巷道工程支护用单层拱架及其快速支护方法

说明书

本发明公开了一种巷道工程支护用单层拱架及其快速支护方法，本发明首先对地下巷道的岩面进行初喷，用管缝锚杆将单层拱架和网片固定在岩面上，再施工预应力螺纹钢锚杆，最后通过喷射混凝土支护，使单层拱架与原岩成为一个整体，增强围岩稳定性。根据围岩条件判断是否进行注浆，选择锚杆注浆还是锚索注浆，从外向内逐排施工，每20m～30m进行一次注浆，注浆和掘进施工互不影响。这样最大限度地发挥围岩自身的承载能力，满足施工支护强度要求，支护效果好，而且施工便捷，速度快，劳动强度低，节省支护成本。

技术领域：

本发明属于地下矿山、市政工程技术领域，主要涉及一种巷道工程支护用单层拱架及其快速支护方法，充分发挥围岩自身的承载能力，主要适用于岩石较为破碎和软岩岩体。

背景技术：

近年来，随着国家社会经济发展，基础建设和矿山开采不断增加，在矿山的巷道掘进和公路隧道工程的开挖过程中，经常遇到岩石破碎和软岩的情况，通常采用工字钢、双层拱架和混凝土支护，这种支护方法耗时大，成本高；采用喷射混凝土支护容易发生过大变形而屈服，不能满足其稳固性的要求，施工安全成为突出问题。为此，发明了一种单层拱架网喷射混凝土支护的方法。

中国专利号ZL201610779914.1《一种巷道支护装置》中，上拱形支撑钢板与下支撑钢板通过连接紧固组件连接固定，下支撑钢板的下端固定设置在固定底座，护网紧贴煤壁的波浪形弹性钢片，在上拱形支撑钢板和下支撑钢板的连接处设置连接锚杆进行锚固，保证巷道支护与锚固的一体性和稳定性，保证巷道的安全。虽然基本上能满足施工质量和安全的要求，但这种施工工艺繁琐，成本较高，施工时间长。

发明内容：

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，巧妙地利用钢筋柔韧性的特点，方便施工，提供一种地下巷道工程单层拱架快速支护方法，目的是发挥单层支护方法优势，最大限度地发挥围岩自身的承载能力，使支护拱架钢筋网混凝土与围岩成为一个有机整体，支护效果好，支护成本低，速度快。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种巷道工程支护用单层拱架，其特征在于：包括有与地下巷道截面形状和尺寸均对应的前、后拱形钢筋，前、后拱形钢筋之间通过口字形钢筋支架和Z字形钢筋支架焊接为一体的单层拱架，所述口字形钢筋支架和Z字形钢筋支架间隔交替分布；所述单层拱架包括有两侧竖直的支架腿部以及连接于支架腿部顶部之间并与支架腿部为一体的支架拱部，所述支架腿部上间隔分布有2-8个腿部锚固点，所述支架拱部上均间隔分布有3-10个拱部锚固点。

一种巷道工程支护用单层拱架的快速支护方法，其特征在于：依次按照以下步骤进行：

1)首先将地下巷道内浮石清干净，防止地下巷道的工作面围岩浮石下落，对地下巷道进行初喷射混凝土覆盖围岩岩面进行支护，支护厚度3mm～5mm。

2)根据地下巷道的净断面形状和尺寸，在地表加工制作单层拱架和网片：首先制作与地下巷道净断面形状和尺寸均对应的前、后拱形钢筋，前、后拱形钢筋之间利用口字形钢筋支架和Z字形钢筋支架焊接成一体的单层拱架，所述口字形钢筋支架和Z字形钢筋支架间隔交替分布；所述网片的长度为1200mm～2000mm，宽度为1000mm～2000mm，网片钢筋直径为6mm～10mm,网片网格为方形或菱形，相邻网片钢筋的搭接宽度为100mm～200mm，网片钢筋边延长不小于30mm。将上述制作好的单层拱架沿着地下巷道延伸的方向间隔分布设置，相邻的单层拱架间距为800mm～1200mm，单层拱架和网片紧贴地下巷道的岩面分布；

4)单层拱架和网片紧贴围岩后，利用管缝锚杆和螺纹钢锚杆将各单层拱架固定在围岩上，每个单层拱架上的管缝锚杆和螺纹钢锚杆均间隔分布施工于各锚固点；具体操作步骤如下：