CN103790597A - 一种主动有压架后充填支护方法 - Google Patents

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张玉江
冯国瑞
郭育霞
戚庭野
郭军
任昂
康立勋
韩玉林
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Abstract

本发明公开了一种主动有压架后充填支护方法，它包含U型支架，该U型支架的外廓整体与地下岩体的内壁间隙配合，所述U型支架与地下岩体的内壁之间设有一层密封的填充袋，所述的填充袋上安装有充填口，该填充口的另一端通过U型支架上的开口延伸出U型支架。本发明的填充材料在填充袋内凝固后其整体的强度较高，适合永久支护，且安装工序简单，填充袋膨胀后可以与周围岩体紧密接触，并给围岩提供一定的主动约束力，使支护体及时的控制围岩早期变形，起到良好的支护效果，同时也简化了施工工艺，提高了工程进度，降低了支护成本。

Description

一种主动有压架后充填支护方法
技术领域
本发明涉及一种地下工程用的主动有压架后充填支护方法，尤其适用于软岩、破碎条件下的地下空间支护方法。
背景技术
目前，公知的地下岩体工程，常用的支护方式有砌碹、锚喷、锚网索喷、金属支架等，现有技术不能满足日益复杂的的条件。支护技术有主动支护和被动支护之分：主动支护具有及时主动的特点，能够对围岩提供主动约束力，如锚杆支护；被动支护在围岩变形初期因无法与围岩接触，不能够对围岩提供主动约束力，如砌碹支护、架棚支护。
锚杆支护，作为一种主动支护的技术手段，应用广泛，但是随着地下工程的深入发展，高地应力、破碎及软岩条件的情况下，应用效果大打折扣，并且因为材料、成本及加工技术的限制，单根锚杆的强度无法无限提高。
架棚支护具有较高的强度，但是支架与围岩接触不均匀，造成支架受力不均，容易发生局部变形，进而造成整体失效。较先进的壁后充填技术，采用背板的方式填充支架和围岩之间的裂隙，但是由于地下岩体工程的复杂性也难以实现支架与围岩密实接触的目的。针对支架围压接触不均匀的情况，发明(201210433177.1)介绍了一种能够壁后充填的U型棚，在传统U型棚腿部安装一根注浆管，U型棚安装后进行注浆，填充U型棚与围岩之间的空隙，支护性能提高2.5～3倍。这种充实无法达到较大的注浆压力，并且注浆填充前要进行喷浆闭合支架与围岩之间的裂隙，防止跑浆，仍然无法阻止围岩早期变形，无法达到主动支护的要求。
在主动支护受到限制而架棚支护受力性能不好的情况下，针对复杂条件，使用两种及以上支护手段进行联合支护，可以取得较好的使用效果，但是存在施工工艺复杂、工程进度慢、支护成本高的缺点。
发明内容
本发明目的是提供一种主动有压架后充填支护方法，它能有效地解决背景技术中所存在的问题。
一种主动有压架后充填支护支架，它包含U型支架，该U型支架的外廓整体与地下岩体的内壁间隙配合，所述U型支架与地下岩体的内壁之间设有一层密封的填充袋，所述的填充袋上安装有充填口，该填充口的另一端通过U型支架上的开口延伸出U型支架。
所述的U型支架整体由数根相互拼接的槽钢弯制而成。
所述的充填口上开设有与注料管路旋接配合的外螺纹，该外螺纹上旋接有阻挡螺母，所述阻挡螺母的外径略大于U型支架的开口。
一种主动有压架后充填的支护方法：1.根据岩洞的大小，加工出相应的U型支架和充填袋及确定合适的充填压力；2.安装U型支架及相应的充填袋；3.对岩壁的上所需支护的部位进行混凝土初喷；4.初喷完成后，将配置好的充填材料通过充填口注入到充填袋中，充满并达到设计的充填压力后，停止充填并堵住充填口以维持压力，待充填材料凝固后即完成主动有压支护的目的。
由于采用了以上技术方案，本发明具有以下有益效果：结构简单，使用方便，既可以通过在填充袋填充空气或水进行临时支护，也可通过在填充袋充入填料，待填料完全凝固后即可实现永久支护的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明，下面将结合附图对实施例作简单的介绍。
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A-A向剖视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
参看图1-2，优选采用由数块相互拼接的槽钢弯制而成的U型支架1，该U型支架1的外廓可根据地下岩体的内壁的尺寸进行现场预制，且预制出的U型支架1与岩洞的洞壁之间间隙配合，接着在U型支架1与地下岩体的内壁之间设有一层密封的填充袋2，所述的填充袋2上安装有充填口3，该填充口3的另一端通过U型支架1上的开口延伸出U型支架1。
首先对填充袋2进行抽真空处理，然后通过充填口3往填充袋2充入填料，该填料优选采用具有膨胀、早强、速凝特性的一种或多种流体充填材料制成，即可实现永久支护的目的。
本实施例中采用由数块相互拼接的槽钢弯制而成的U型支架1进行支护，在填料凝固后可对U型支架1周围的岩壁提供永久的主动约束力，适用于所需支护跨度较长岩洞的永久支护。
实施例2
参看图1-2，优选采用由数块相互拼接的槽钢弯制而成的U型支架1，该U型支架1的外廓可根据地下岩体的内壁的尺寸进行现场预制，且预制出的U型支架1与岩洞的洞壁之间间隙配合，接着在U型支架1与地下岩体的内壁之间设有一层密封的填充袋2，所述的填充袋2上安装有充填口3，该填充口3的另一端通过U型支架1上的开口延伸出U型支架1。
首先通过充填口3往填充袋2充入空气或水中的至少一种，当充至一定的压力后，填充袋2即可完全填满U型支架1与岩壁之间的空间，从而可对U型支架1附近的岩壁提供一定的主动约束力，从而实现临时支护的目的。
本实施例中由于采用由独立的槽钢弯出的U型支架1进行支护，适用于局部临时支护。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种主动有压架后充填支护支架，其特征在于它包含U型支架，该U型支架的外廓整体与地下岩体的内壁间隙配合，所述U型支架与地下岩体的内壁之间设有一层密封的填充袋，所述的填充袋上安装有充填口，该填充口的另一端通过U型支架上的开口延伸出U型支架。
2.根据权利要求1所述的一种主动有压架后充填支护方法，其特征在于所述的U型支架整体由数根相互拼接的槽钢弯制而成。
3.根据权利要求1所述的一种主动有压架后充填支护方法，其特征在于所述的充填口上开设有与注料管路旋接配合的外螺纹，该外螺纹上旋接有阻挡螺母，所述阻挡螺母的外径略大于U型支架的开口。
4.一种主动有压架后充填的支护方法：1.根据岩洞的大小，加工出相应的U型支架和充填袋及确定合适的充填压力；2.安装U型支架及相应的充填袋；3.对岩壁的上所需支护的部位进行混凝土初喷；4.初喷完成后，将配置好的充填材料通过充填口注入到充填袋中，充满并达到设计的充填压力后，停止充填并堵住充填口以维持压力，待充填材料凝固后即完成主动有压支护的目的。
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