CN114396285A - 一种高强度钢丝网及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高强度钢丝网及其使用方法，高强度钢丝网采用一条钢丝制作，第一段钢丝形成多条竖直方向延伸且水平方向等间距分布的直钢丝，和在上下两端连接相邻两个直钢丝的圆弧形钢丝；第二段钢丝形成多条水平方向延伸且竖直方向等间距分布的直钢丝，和在左右两端连接相邻两个直钢丝的圆弧形钢丝；在相交处固接成钢丝网；第一段钢丝和第二段钢丝起始于钢丝网右下角，分界点于钢丝网左上角；高强度钢丝网经过镀铬或镀锌处理。任意一个接点(固接处)与其相邻的接点(固接处)第一段钢丝和第二段钢丝的上下固接方式不同，以此可以提高钢丝网的抗撕扯能力。
Description
技术领域
本发明属于钢丝领域，具体涉及一种高强度钢丝网及其使用方法。
背景技术
钢丝是钢材的板、管、型、丝四大品种之一，是用热轧盘条经冷拉制成的再加工产品，主要有圆、方、矩、三角等断面形状。钢丝是一种基础材料，可以进一步加工成钢绞线等直径较大的钢材料，也可以加工成钢丝网等材料，用于岩土、机械等工程施工领域，如电梯井、风井的加固。若钢丝网的钢丝太细，其易于被拉断而失去支撑作用，而若太粗又会增加施工成本、增加施工的不便性，且自重过大，也会降低其附着性(附着于井壁)。此外，现有的钢丝加工成的钢丝网的施工质量也有待加强。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供一种高强度钢丝网，仅采用一条钢丝制作而成，该条钢丝分为第一段钢丝和第二段钢丝，第一段钢丝在竖直方向上呈S型延伸，即第一段钢丝形成多条竖直方向延伸且水平方向等间距分布的直钢丝，和在上下两端连接相邻两个直钢丝的圆弧形钢丝；第二段钢丝在水平方向上呈S型延伸，即第二段钢丝形成多条水平方向延伸且竖直方向等间距分布的直钢丝，和在左右两端连接相邻两个直钢丝的圆弧形钢丝；在第段一钢丝和第二段钢丝相交处固接形成钢丝网；第一段钢丝和第二段钢丝起始端点交汇于钢丝网右下角，分界点位于钢丝网左上角；所述高强度钢丝网经过镀铬或镀锌处理。
优选的，第一段钢丝和第二段钢丝固接处，自下而上第奇数行，自右而左第奇数个固接处，第一段钢丝在上、第二段钢丝在下形成第一接点，自右而左第偶数个固接处，第一段钢丝在下、第二段钢丝在上形成第二接点；自下而上第偶数行，自右而左第偶数个固接处，第一段钢丝在上、第二段钢丝在下形成第一接点，自右而左第奇数个固接处，第一段钢丝在下、第二段钢丝在上形成第二接点；即每个与第一接点相邻的接点都是第二接点，每个与第二接点相邻的接点都是第一接点。
当然，作为并列的方式，第一接点和第二接点位置可以互换。
优选的，所述固接方式可以是焊接。
采用上述高强度钢丝网加固矩形竖井的方法，所述矩形竖井可以是电梯井或风井，如地铁进出站口的电梯井和风井，包括如下施工步骤：
S1，开挖圆形竖井，圆形竖井的直径大于矩形竖井的矩形水平剖面的最大对角线长度，开挖后喷一层薄混凝土作为临时支护；
S2，自圆形竖井的顶端开始向下铺设钢丝网；钢丝网的宽度为四分之一圆形竖井的周长，即圆形竖井周向同时铺设四个钢丝网；在相邻钢丝网搭接处固定轴向钢板；轴向钢板背面左右两侧在竖直方向上间隔设置有与钢丝网的圆弧形钢丝的形状、位置匹配的钉铁；钉铁的设置可以将轴向钢板和左右侧钢丝网一起固定于圆形竖井；
优选的，向下铺设钢丝网前，在圆形竖井顶端固定第一圆形直角角钢，第一圆形直角角钢的内表面设置钉铁，一个角的钉铁用于固定钢丝网顶端的圆弧形钢丝，另一个角的钉铁固定于地面；且第一圆形直角角钢与轴向钢板顶端固定连接；
S3,竖直方向上间隔施工第一注浆锚杆、第二注浆锚杆和第三注浆锚杆并注浆；第一注浆锚杆的施工位置位于轴向钢板上，相应的在轴向钢板上预先留有第一注浆锚杆施工孔；第二注浆锚杆、第三注浆锚杆与第一注浆锚杆在同一水平断面上，且第二注浆锚杆位于相邻的第一注浆锚杆中间，第三注浆锚杆位于第二注浆锚杆的两侧；
优选的，第一注浆锚杆和第二注浆锚杆进入圆形竖井外侧岩土中的长度相同，长于第三注浆锚杆进入圆形竖井外侧岩土中的长度；且第一注浆锚杆、第二注浆锚杆和第三注浆锚杆尾端延伸长度较常规锚杆大大增加，尾端延伸至靠近最终所需要的矩形竖井断面处；
优选的，位于同一水平断面上的第一注浆锚杆、第二注浆锚杆和第三注浆锚杆过第一圆形钢板固定于圆形竖井侧壁，第一圆形钢板与轴向钢板固定连接，形成一个支护整体；在第一圆形钢板上预先留有第一注浆锚杆、第二注浆锚杆和第三注浆锚杆施工孔。
优选的，第一圆形钢板包括四个圆弧形部分以及位于相邻圆弧形部分之间的内凹槽部分，四个内凹槽部分正好卡接住四个轴向钢板，以此提高第一圆形钢板与轴向钢板的连接强度。
S4，当圆形竖井/矩形竖井的深度较大时，采用本步骤，竖直方向上，钢丝网通过搭接连接，搭接方式为采用背面带钉铁的第二圆形钢板穿过上下相邻钢丝网的圆弧形钢丝，除钉铁外第二圆形钢板的结构与第一圆形钢板相同，第二圆形钢板与轴向钢板的连接方式与第一圆形钢板相同；
S5，在圆形竖井的底端通过第二圆形直角角钢固定钢丝网底部，第二圆形直角角钢的外侧面，即背面设置钉铁，一个角的钉铁用于固定钢丝网底端的圆弧形钢丝，另一个角的钉铁固定于竖井底面；且第二圆形直角角钢与轴向钢板端固定连接；
S6，搭接混凝土模板，模板内壁紧靠最终所需要的矩形竖井断面外壁，向模板与圆形竖井内壁之间浇筑混凝土，混凝土可以覆盖圆形竖井井壁上的加固材料。
优选的，所述第一注浆锚杆、第二注浆锚杆、第三注浆锚杆的结构基本相同，顶端为锚固头，用于搅拌树脂药卷，锚固头的下部为中空的注浆杆体，注浆杆体尾部设置有托盘紧固结构，托盘紧固结构以上的注浆杆体上设置有注浆孔；且在锚固头下部的注浆杆体上设置有四个滑槽，滑槽沿注浆杆体轴向设置且沿周向均匀分布，将多个压力感应片设置在滑轨上，滑轨滑动设置于滑槽上，滑轨长度与滑槽长度一致，设置压力感应片后的滑轨高度与滑槽深度一致；压力感应片外接显示器，显示器显示并记录注浆压力。
优选的，步骤S3中，注浆锚杆孔施工完毕后，在孔底装入树脂药卷，插入注浆锚杆，采用锚固头搅拌树脂药卷以固定注浆锚杆，注浆锚杆尾部通过托盘紧固结构固定，然后通过注浆杆体尾端的注浆口注浆，注浆结束后采用堵头堵住注浆口，抽出带压力感应片的滑轨并堵住滑槽；注浆过程中观察各压力感应片压力情况以及累计注浆量，根据观测的不同位置处的压力情况判断浆体的主要流向，即地层的主要裂隙区域位置，然后在该注浆锚杆附近补打第四注浆锚杆；第四注浆锚杆的尾部靠近该注浆锚杆尾部，第四注浆锚杆的注浆段穿过该主要裂隙区域。
本发明的有益技术效果为：
1、仅采用一条钢丝(该条钢丝分为第一段钢丝和第二段钢丝)制作钢丝网，且相邻的接点(固结处)的固接方式不同，具体为任意一个接点(固接处)与其相邻的接点(固接处)第一段钢丝和第二段钢丝的上下固接方式不同；以此可以提高钢丝网的抗撕扯能力，提高钢丝网的整体强度。
2、钢丝网端部的圆弧形钢丝与轴向钢板上设置的钉铁插接固定于井壁，提高施工速度的同时也提高了钢丝网的固定强度，且轴向钢板由于钉铁的设置既有利于固定轴向钢板本身又有利于固定钢丝网，一举两得。
3、直接开挖矩形竖井施工进度慢且支护困难，尤其是矩形竖井的拐角位置相对薄弱，对此本申请提出先开挖圆形竖井然后灌注混凝土形成矩形竖井的技术方案，圆形竖井结构受力均匀，稳定性高，不存在明显的薄弱区；基于此提出了圆形竖井的支护方案，即轴向钢板与圆形钢板相结合形成一个支护整体，在每一个圆形钢板上，施工有第一注浆锚杆、第二注浆锚杆、第三注浆锚杆；第一注浆锚杆、第二注浆锚杆深入深部的稳定区域，第三注浆锚杆加固浅部的区域，以此第一注浆锚杆、第二注浆锚杆可以形成对第三注浆锚杆的悬吊作用，提高整体支护效果。注浆锚杆尾端大大加长，增加与浇筑混凝土的连接强度。此外，第一圆形钢板四个内凹槽部分正好卡接住四个轴向钢板，以此提高第一圆形钢板与轴向钢板的连接强度。
4、创造性的提出注浆锚杆的压力测量结构，包括轴向设置的滑槽、固定有压力感应片的滑轨，根据观测的不同位置处的压力情况判断浆体的主要流向，即地层的主要裂隙区域位置，然后可以有针对性的补打注浆锚杆；同时设置在滑轨上的应力传感器可以与滑轨一起回收再利用。
附图说明
图1是本发明钢丝(绳)加工成的钢丝网结构示意图。
图2是采用本发明钢丝网进行圆形竖井加固的水平剖视图。
图3是图2中轴向钢板处的放大图。
图4是本发明注浆锚杆结构示意图。
图5是本发明注浆锚杆径向剖视图。
图中，钢丝网1、第一端钢丝11、第二端钢丝12、第一搭接方式13、第二搭接方式14、分界点15；竖井2、侧壁21、轴向钢板3、钉铁31、第一注浆锚杆4、第二注浆锚杆5、第三注浆锚杆6、锚固头71、注浆杆体72、托盘紧固结构73、滑槽74、滑轨75、注浆口。
具体实施方式
如图1所示，一种高强度钢丝网，仅采用一条钢丝制作而成，该条钢丝分为第一段钢丝11和第二段钢丝12，第一段钢丝在竖直方向上呈S型延伸(S旋转90°)，即第一段钢丝形成多条竖直方向延伸且水平方向等间距分布的直钢丝，和在上下两端连接相邻两个直钢丝的圆弧形钢丝；第二段钢丝在水平方向上呈S型延伸，即第二段钢丝形成多条水平方向延伸且竖直方向等间距分布的直钢丝，和在左右两端连接相邻两个直钢丝的圆弧形钢丝；在第段一钢丝和第二段钢丝相交处固接形成钢丝网1；第一段钢丝11和第二段钢丝12起始端点交汇于钢丝网右下角，分界点15位于钢丝网左上角；所述高强度钢丝网经过镀铬或镀锌处理。
优选的，第一段钢丝和第二段钢丝固接处，自下而上第奇数行，自右而左第奇数个固接处，第一段钢丝在上、第二段钢丝在下形成第一接点13，自右而左第偶数个固接处，第一段钢丝在下、第二段钢丝在上形成第二接点14；自下而上第偶数行，自右而左第偶数个固接处，第一段钢丝在上、第二段钢丝在下形成第一接点13，自右而左第奇数个固接处，第一段钢丝在下、第二段钢丝在上形成第二接点14；即每个与第一接点相邻的接点都是第二接点，每个与第二接点相邻的接点都是第一接点；也就是说，任意一个接点(固接处)与其相邻的接点(固接处)第一钢丝和第二钢丝的上下固接方式不同。
当然，作为并列的方式，第一接点13和第二接点14位置可以互换。
优选的，所述固接方式可以是焊接。
采用上述高强度钢丝网加固矩形竖井的方法，所述矩形竖井可以是电梯井或风井，如地铁进出站口的电梯井和风井，包括如下施工步骤：
S1，开挖圆形竖井2，圆形竖井的直径大于矩形竖井的矩形水平剖面的最大对角线长度，圆形竖井与矩形竖井的位于同一中心，开挖后喷一层薄混凝土作为临时支护；
S2，自圆形竖井2的顶端开始向下铺设钢丝网1；钢丝网的宽度为四分之一圆形竖井的周长，即圆形竖井2周向同时铺设四个钢丝网；在相邻钢丝网搭接处固定轴向钢板3；轴向钢板背面左右两侧(轴向钢板的外表面、与圆形竖井断面直接接触的面)在竖直方向上间隔设置有与钢丝网的圆弧形钢丝的形状、位置匹配的钉铁31；钉铁31的设置可以将轴向钢板和左右侧钢丝网一起固定于圆形竖井；
优选的，向下铺设钢丝网前，在圆形竖井顶端固定第一圆形直角角钢，第一圆形直角角钢的内表面设置钉铁，一个角的钉铁用于固定钢丝网顶端的圆弧形钢丝，另一个角的钉铁固定于地面；且第一圆形直角角钢与轴向钢板顶端固定连接；
S3,竖直方向上间隔施工第一注浆锚杆4、第二注浆锚杆5和第三注浆锚杆6并注浆；第一注浆锚杆4的施工位置位于轴向钢板上，相应的在轴向钢板上预先留有第一注浆锚杆施工孔；第二注浆锚杆5、第三注浆锚杆6与第一注浆锚杆4在同一水平断面上，且第二注浆锚杆5位于相邻的第一注浆锚杆中间，第三注浆锚杆6位于第二注浆锚杆的两侧；
优选的，第一注浆锚杆4和第二注浆锚杆5进入圆形竖井外侧岩土中的长度相同，长于第三注浆锚杆6进入圆形竖井外侧岩土中的长度；且第一注浆锚杆4、第二注浆锚杆5和第三注浆锚杆6尾端延伸长度较常规锚杆大大增加，尾端延伸至靠近最终所需要的矩形竖井断面处；
优选的，位于同一水平断面上的第一注浆锚杆4、第二注浆锚杆5和第三注浆锚杆6过第一圆形钢板固定于圆形竖井侧壁(托盘紧固结构位于第一圆形钢板以内，即更靠近圆形竖井中心)，第一圆形钢板与轴向钢板固定连接，形成一个支护整体；在第一圆形钢板上预先留有第一注浆锚杆、第二注浆锚杆和第三注浆锚杆施工孔。
优选的，第一圆形钢板包括四个圆弧形部分以及位于相邻圆弧形部分之间的内凹槽部分，四个内凹槽部分正好卡接住四个轴向钢板，以此提高第一圆形钢板与轴向钢板的连接强度。
S4，当圆形竖井/矩形竖井的深度较大时，采用本步骤，竖直方向上，钢丝网通过搭接连接，搭接方式为采用背面带钉铁的第二圆形钢板穿过上下相邻钢丝网的圆弧形钢丝，除钉铁外第二圆形钢板的结构与第一圆形钢板相同(即第二圆形钢板比第一圆形钢板仅多设置有钉铁)；第二圆形钢板与第一注浆锚杆4、第二注浆锚杆5和第三注浆锚杆6、轴向钢板的连接方式与第一圆形钢板相同；
S5，在圆形竖井的底端通过第二圆形直角角钢固定钢丝网底部，第二圆形直角角钢的外侧面，即背面设置钉铁，一个角的钉铁用于固定钢丝网底端的圆弧形钢丝，另一个角的钉铁固定于竖井底面；且第二圆形直角角钢与轴向钢板端固定连接；
S6，搭接混凝土模板，模板内壁紧靠最终所需要的矩形竖井断面外壁，向模板与圆形竖井内壁之间浇筑混凝土，混凝土可以覆盖圆形竖井井壁上的加固材料(包括外露的注浆锚杆尾部、直角角钢、钢丝网、钢板等)；
优选的，所述第一注浆锚杆、第二注浆锚杆、第三注浆锚杆的结构基本相同(锚杆长度可不同)，顶端为锚固头71，用于搅拌树脂药卷，锚固头的下部为中空的注浆杆体72，注浆杆体尾部设置有托盘紧固结构73(包括托盘与紧固螺母)，托盘紧固结构以上的注浆杆体上设置有注浆孔；且在锚固头下部的注浆杆体上设置有四个滑槽74，滑槽沿注浆杆体轴向设置且沿周向均匀分布，将多个压力感应片设置在滑轨75上，滑轨75滑动设置于滑槽74上，滑轨长度与滑槽长度一致，设置压力感应片后的滑轨高度与滑槽深度一致；压力感应片外接显示器，显示器显示并记录注浆压力。
优选的，步骤S3中，注浆锚杆孔施工完毕后，在孔底装入树脂药卷，插入注浆锚杆，采用锚固头71搅拌树脂药卷以固定注浆锚杆，注浆锚杆尾部通过托盘紧固结构73固定，然后通过注浆杆体72尾端的注浆口76注浆，注浆结束后采用堵头堵住注浆口，抽出带压力感应片的滑轨75并堵住滑槽；注浆过程中观察各压力感应片压力情况以及累计注浆量，根据观测的不同位置处的压力情况判断浆体的主要流向，即地层的主要裂隙区域位置(包括该裂隙区域的周向方位以及距离井壁的深度)，然后在该注浆锚杆附近补打第四注浆锚杆；第四注浆锚杆的尾部靠近该注浆锚杆尾部，第四注浆锚杆的注浆段穿过该主要裂隙区域。
Claims (9)
1.一种高强度钢丝网，其特征在于，仅采用一条钢丝制作而成，该条钢丝包括第一段钢丝和第二段钢丝，第一段钢丝在竖直方向上呈S型延伸，即第一段钢丝形成多条竖直方向延伸且水平方向等间距分布的直钢丝，和在上下两端连接相邻两个直钢丝的圆弧形钢丝；第二段钢丝在水平方向上呈S型延伸，即第二段钢丝形成多条水平方向延伸且竖直方向等间距分布的直钢丝，和在左右两端连接相邻两个直钢丝的圆弧形钢丝；在第段一钢丝和第二段钢丝相交处固接形成钢丝网；第一段钢丝和第二段钢丝起始端点交汇于钢丝网右下角，分界点位于钢丝网左上角；所述高强度钢丝网经过镀铬或镀锌处理。
2.根据权利要求1所述的高强度钢丝结构，其特征在于，第一段钢丝和第二段钢丝固接处，自下而上第奇数行，自右而左第奇数个固接处，第一段钢丝在上、第二段钢丝在下形成第一接点，自右而左第偶数个固接处，第一段钢丝在下、第二段钢丝在上形成第二接点；自下而上第偶数行，自右而左第偶数个固接处，第一段钢丝在上、第二段钢丝在下形成第一接点，自右而左第奇数个固接处，第一段钢丝在下、第二段钢丝在上形成第二接点；即每个与第一接点相邻的接点都是第二接点，每个与第二接点相邻的接点都是第一接点。
3.根据权利要求2所述的高强度钢丝结构，其特征在于，作为并列的方式，第一接点和第二接点位置互换。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的高强度钢丝结构，其特征在于，所述固接方式可以是焊接。
5.采用权利要求1-4任意一项所述的高强度钢丝网加固矩形竖井的方法，包括如下施工步骤：
S1，开挖圆形竖井，圆形竖井的直径大于矩形竖井的矩形水平剖面的最大对角线长度，开挖后喷一层薄混凝土作为临时支护；
S2，自圆形竖井的顶端开始向下铺设钢丝网；钢丝网的宽度为四分之一圆形竖井的周长，即圆形竖井周向同时铺设四个钢丝网；在相邻钢丝网搭接处固定轴向钢板；轴向钢板背面左右两侧在竖直方向上间隔设置有与钢丝网的圆弧形钢丝的形状、位置匹配的钉铁；钉铁的设置可以将轴向钢板和左右侧钢丝网一起固定于圆形竖井；
S3,竖直方向上间隔施工第一注浆锚杆、第二注浆锚杆和第三注浆锚杆并注浆；第一注浆锚杆的施工位置位于轴向钢板上，相应的在轴向钢板上预先留有第一注浆锚杆施工孔；第二注浆锚杆、第三注浆锚杆与第一注浆锚杆在同一水平断面上，且第二注浆锚杆位于相邻的第一注浆锚杆中间，第三注浆锚杆位于第二注浆锚杆的两侧；第一注浆锚杆和第二注浆锚杆进入圆形竖井外侧岩土中的长度相同，长于第三注浆锚杆进入圆形竖井外侧岩土中的长度；且第一注浆锚杆、第二注浆锚杆和第三注浆锚杆尾端延伸长度较常规锚杆大大增加，尾端延伸至靠近最终所需要的矩形竖井断面处；
S4，当圆形竖井/矩形竖井的深度较大时，采用本步骤，竖直方向上，钢丝网通过搭接连接，搭接方式为采用背面带钉铁的第二圆形钢板穿过上下相邻钢丝网的圆弧形钢丝，除钉铁外第二圆形钢板的结构与第一圆形钢板相同，第二圆形钢板与轴向钢板的连接方式与第一圆形钢板相同；
S5，在圆形竖井的底端通过第二圆形直角角钢固定钢丝网底部，第二圆形直角角钢的外侧面，即背面设置钉铁，一个角的钉铁用于固定钢丝网底端的圆弧形钢丝，另一个角的钉铁固定于竖井底面；且第二圆形直角角钢与轴向钢板端固定连接；
S6，搭接混凝土模板，模板内壁紧靠最终所需要的矩形竖井断面外壁，向模板与圆形竖井内壁之间浇筑混凝土，混凝土可以覆盖圆形竖井井壁上的加固材料。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S2中，向下铺设钢丝网前，在圆形竖井顶端固定第一圆形直角角钢，第一圆形直角角钢的内表面设置钉铁，一个角的钉铁用于固定钢丝网顶端的圆弧形钢丝，另一个角的钉铁固定于地面；且第一圆形直角角钢与轴向钢板顶端固定连接。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S3中，位于同一水平断面上的第一注浆锚杆、第二注浆锚杆和第三注浆锚杆过第一圆形钢板固定于圆形竖井侧壁，第一圆形钢板与轴向钢板固定连接，形成一个支护整体；在第一圆形钢板上预先留有第一注浆锚杆、第二注浆锚杆和第三注浆锚杆施工孔；第一圆形钢板包括四个圆弧形部分以及位于相邻圆弧形部分之间的内凹槽部分，四个内凹槽部分正好卡接住四个轴向钢板，以此提高第一圆形钢板与轴向钢板的连接强度。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一注浆锚杆、第二注浆锚杆、第三注浆锚杆的结构相似，顶端为锚固头，用于搅拌树脂药卷，锚固头的下部为中空的注浆杆体，注浆杆体尾部设置有托盘紧固结构，托盘紧固结构以上的注浆杆体上设置有注浆孔；且在锚固头下部的注浆杆体上设置有四个滑槽，滑槽沿注浆杆体轴向设置且沿周向均匀分布，将多个压力感应片设置在滑轨上，滑轨滑动设置于滑槽上，滑轨长度与滑槽长度一致，设置压力感应片后的滑轨高度与滑槽深度一致；压力感应片外接显示器，显示器显示并记录注浆压力。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S3中，注浆锚杆孔施工完毕后，在孔底装入树脂药卷，插入注浆锚杆，采用锚固头搅拌树脂药卷以固定注浆锚杆，注浆锚杆尾部通过托盘紧固结构固定，然后通过注浆杆体尾端的注浆口注浆，注浆结束后采用堵头堵住注浆口，抽出带压力感应片的滑轨并堵住滑槽；注浆过程中观察各压力感应片压力情况以及累计注浆量，根据观测的不同位置处的压力情况判断浆体的主要流向，即地层的主要裂隙区域位置，然后在该注浆锚杆附近补打第四注浆锚杆；第四注浆锚杆的尾部靠近该注浆锚杆尾部，第四注浆锚杆的注浆段穿过该主要裂隙区域。
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