[发明专利]大巷道交叉点支护及其设计方法、优化方法

摘要

一种大巷道交叉点支护及其设计方法、优化方法，属于隧道加固领域。设计方法包括以下步骤：确定巷道顶板的稳定性类型。根据稳定性类型分别对计算锚杆参数和锚索参数，锚杆参数包括锚杆长度、锚杆载荷，锚索参数包括锚索长度及锚索数量。采用本发明提供的大巷道交叉点支护设计方法可以对已有的巷道支护结构进行优化、改进，并且指导对巷道进行支护的支护结构的施工和材料的准备。

主权项

1.一种大巷道交叉点支护的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：确定巷道顶板的稳定性类型；根据所述稳定性类型分别对计算锚杆参数和锚索参数，所述锚杆参数包括锚杆长度、锚杆载荷，所述锚索参数包括锚索长度及锚索数量；所述锚杆长度通过以下公式计算获得：L≥L1+L2+L3，其中，L为锚杆长度，L1为锚杆外露长度，L2为锚杆的有效长度，L3为锚杆的锚固长度；所述锚杆载荷通过以下公式计算获得：Q≧KG，其中G＝a1b1L2γ，Q为锚杆载荷，a1为锚杆之间的间距，b1为锚杆之间的排距，γ为巷道内的悬吊岩石容重，G为巷道内的悬吊岩石的载荷，K为锚杆的安全系数；所述锚索长度通过以下公式计算获得：X≥X₁+X₂+X₃，其中，X₁为锚索的外露长度，X₂为巷道内的潜在不稳定岩层高，X₃为索锚的固长度，X₂由下述的冒落拱公式计算：f＝R/10，其中，R为巷道内的岩石的单轴抗压强度，b₂为隧硐半宽b₂₁、或当须考虑巷道内的侧压力时为滑动楔形上顶之半宽b₂₂，a₂为巷道掘进的半宽；H为巷道的掘进高度，θ_f为巷道内的岩体的内摩擦角；所述锚索数量通过以下公式计算获得：n≥Pv×k/Rt，Pv＝γh0S，其中，Pv为锚索悬吊的载荷，k为安全系数，Rt为锚索的承载力，h0为巷道内的不稳定岩层高度；γ为巷道内的悬吊岩层容重，S为巷道内的交叉点悬顶面积。