[发明专利]用于巷（隧）道支护的钢-膜复合约束型拱架及施作工艺

权利要求书

1.用于巷(隧)道支护的钢-膜复合约束型拱架，其特征在于，由多个钢-膜复合约束型拱架分节在靠近巷(隧)道围岩表面处沿巷(隧)道断面环向连接而成；每节钢-膜复合约束型拱架由半约束钢与柔性约束膜套复合组成，所述的半约束钢靠近巷(隧)道净空内部侧，所述的柔性约束膜套靠近围岩表面侧；所述的柔性约束膜套为内部包含孔腔的柔性长筒状结构，在所述的孔腔内充注有充填材料，所述的充填材料在充注施作过程中使柔性约束膜套膨胀扩充，有效填充半约束钢与围岩表面之间间隙，且待充填材料凝固后，半约束钢、柔性约束膜套可对内部充填材料进行套箍约束，形成复合约束型支护结构。

2.如权利要求1所述的用于巷(隧)道支护的钢-膜复合约束型拱架，其特征在于，所述的半约束钢的横截面为U字形状，朝向围岩表面一侧做开口状设置。

3.如权利要求1所述的用于巷(隧)道支护的钢-膜复合约束型拱架，其特征在于，所述的钢-膜复合约束型拱架在环向分节处的连接方式包括螺栓连接、或者套筒连接。

4.如权利要求1所述的用于巷(隧)道支护的钢-膜复合约束型拱架，其特征在于，所述的柔性约束膜套在钢-膜复合约束型拱架环向分节处设有连接接口，供相邻两分节拱架的柔性约束膜套进行相连。

5.如权利要求1所述的用于巷(隧)道支护的钢-膜复合约束型拱架，其特征在于，所述的钢-膜复合约束型拱架的柔性约束膜套在两侧拱腿底部位置分别设有充注口，在拱顶位置设有排气口。

6.如权利1-5任一所述的用于巷(隧)道支护的钢-膜复合约束型拱架的施作工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将提前预制加工好的钢-膜复合约束型拱架分节移至巷(隧)道施工现场，并待现场巷(隧)道开挖完毕后，沿巷(隧)道断面环向拼装连接钢-膜复合约束型拱架；

步骤二：待钢-膜复合约束型拱架拼装连接完成后，打开顶部排气口及底部充注口，利用充注口向柔性约束膜套内部充注充填材料；

步骤三：待充填材料充满柔性约束膜套后，关闭排气口，利用充注口向柔性约束膜套内部继续进行二次加压充注充填材料；

步骤四：待二次充注压力达到设计压力值后，关闭充注口，停止充注；

步骤五：待柔性约束膜套内部充填材料凝固且强度达到设计要求后，完成本榀钢-膜复合约束型拱架的现场拼装施作；

步骤六：重复上述步骤一至步骤五，进行下一榀钢-膜复合约束型拱架的现场拼装施作。

7.如权利要求6所述的用于巷(隧)道支护的钢-膜复合约束型拱架的施作工艺，其特征在于，所述的柔性约束膜套在其内部充填材料充注前，处于干瘪状态，并内嵌于半约束钢的开口内侧，柔性约束膜套与半约束钢连接在一起。

8.如权利要求6所述的用于巷(隧)道支护的钢-膜复合约束型拱架的施作工艺，其特征在于，所述的柔性约束膜套的材料包括纤维材料或高分子材料。

9.如权利要求6所述的用于巷(隧)道支护的钢-膜复合约束型拱架的施作工艺，其特征在于，所述的充填材料包括混凝土材料、水泥砂浆、高浓度水泥浆液或高分子材料。

10.如权利要求6所述的用于巷(隧)道支护的钢-膜复合约束型拱架的施作工艺，其特征在于，所述的步骤二中，当利用充注口向柔性约束膜套内部充注充填材料时，钢-膜复合约束型拱架两侧拱腿底部位置的充注口遵循“同步充注、等压充注”的原则，并按照自下而上顺序进行充注，且保证两侧充注口的充填材料相同。