CN211038672U - 一种具有消能装置的岩爆柔性防护系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种具有消能装置的岩爆柔性防护系统，包括钢架（6）、横向支撑（5），多根钢架（6）间隔布置，钢架（6）之间间隔布置有多根横向支撑（5），所述岩爆柔性防护系统还包括支撑绳（3）和耗能器（2），在钢架（6）和横向支撑（5）组成的框格上纵横分别布置多根支撑绳（3），所述支撑绳（3）的两端分别连接到耗能器（2）的一端，耗能器（2）的另一端连接到岩壁上的锚固点处；在纵横支撑绳（3）上布设防护网（4）。本岩爆柔性防护系统抗顶破能力和防护能力更好。
Description
技术领域
本实用新型属于岩爆防护工程领域，具体涉及一种柔性防护系统。
背景技术
岩爆是深埋地下工程在施工过程中常见的动力破坏现象，当岩体中聚积的高弹性应变能大于岩石破坏所消耗的能量时，破坏了岩体结构的平衡，多余的能量导致岩石爆裂，使岩石碎片从岩体中剥离、崩出。
目前，国内的岩爆防护领域产品主要包括主动改善围岩的物理性能、主动释放岩体内应变能、对围岩进行柔性支护等。根据各自防护原理分别对各自使用的深埋工程类型都能发挥防护作用。但在地应力非常突出的地段，上述防护方式都存在一定的不足：
1、改善围岩的物理性质：主要方式有在掌子面和洞壁经常喷洒冷水降低表层围岩的强度；采用超前钻孔向煤层等非坚硬岩体高压均匀注水，释放应变能并将最大切向应力向围岩深部转移，降低岩体储存应变能的能力。通过上述方式能够在一定程度上降低岩爆的风险，但是由于岩爆预报方法尚不成熟，且人为开挖和工程环境的改变是岩爆的重要诱发条件，在施工中的隧道中采用此方法带来的风险太大，存在安全隐患。
2、主动释放岩体内应变能：主要措施包括通过预裂爆破、水压致裂、预先钻孔、纵向切槽等方式在开挖前降低地应力水平达到释放岩石能量的目的；通过改变开挖方式、降低掘进速率等方式降低扰动强度来增加围岩的稳定性。这种主动措施除了同样需要面临上述风险太大的问题之外，还增加了工程投资，减缓了工程进度。
3、对岩体进行柔性支护：当围岩突然变形，通过支护结构的动态响应，产生非弹性变形，组织崩落或者弹射出的石块对隧道内部施工人员造成伤害。但是目前的结构形式缺乏消能措施，主要依靠构件本身抗顶破能力和钢结构本身架构强度，在面临岩爆非常突出的地段时，很可能因为防护能力不足，承受不了崩落弹射的石块的冲击能量而造成安全隐患。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种抗顶破能力和防护能力更好的具有消能装置的岩爆柔性防护系统。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
本实用新型提供一种具有消能装置的岩爆柔性防护系统，包括钢架、横向支撑，多根钢架间隔布置，钢架之间间隔布置有多根横向支撑，所述岩爆柔性防护系统还包括支撑绳和耗能器，在钢架和横向支撑组成的框格上纵横分别布置多根支撑绳，所述支撑绳的两端分别连接到耗能器的一端，耗能器的另一端连接到岩壁上的锚固点处；在纵横支撑绳上布设防护网。
优选地，纵横支撑绳的交点处直接通过锚杆固定，纵横支撑绳能在锚杆上滑动。
优选地，所述防护网为两层，贴近钢架的一层为主网，贴近岩壁的一层为小网。
优选地，所述主网由若干布设在纵横支撑绳组成的网格内的主网片构成，所述主网片之间以及主网片与纵横支撑绳之间的连接方式为滑动连接。
优选地，所述主网片之间以及主网片与纵横支撑绳之间采用卸扣实现滑动连接。
优选地，所述主网片为方形网或者环形网，所述小网为双绞网。
优选地，所述钢架临时固定或放置于台车上，随施工点移动。
优选地，所述耗能器为棒式耗能器或板式耗能器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型在钢架上铺设防护网增强了系统的抗顶破能力，纵横支撑绳的两端通过耗能器连接到锚固点上，可以将系统受到的冲击力通过支撑绳传递给耗能器耗散，增强了系统的防护能力。主网片的之间以及主网片与纵横支撑绳之间的连接采用卸扣等滑动连接方式，整体联动，面临崩落弹射的石块时保证一定距离的滑移，增加作用时间，减小冲击力，使消能装置更好发挥作用。通过在主网上铺设小网阻拦岩爆崩落的小块碎石。
(2)本实用新型将耗能理念和柔性岩爆防护网理念相结合，有效地实现了对岩爆产生的落石的冲击能量的传导和耗散，实现高地应力隧道工程中施工人员的有效防护。
(3)本实用新型构造简单，不影响工期，便于维修，更换构件。
(4)本实用新型具有良好的适配性，可用于各种规模的的隧道工程，降低配置要求和设计难度。
(5)本系统可对隧道建设过程中岩爆产生的崩塌落石和爆裂碎石进行有效消能拦挡，实现对隧道内部施工人员的有效保护。
附图说明
图1为本实用新型的正视示意图。
图2为本实用新型的侧视示意图。
图3为本实用新型的防护网连接方式示意图。
图4为本实用新型主网片的滑动连接示意图。
附图标记说明：
1-锚固点，2-耗能器，3-支撑绳，4-防护网，41-主网片，42-小网，5-横向支撑，6-钢架，7-卸扣。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-图3所示，本实用新型的一种具有消能装置的岩爆柔性防护系统包括钢架6，横向支撑5，支撑绳3、耗能器2和防护网4。多根钢架6间隔布置，钢架6之间间隔布置有多根横向支撑5。本实施例中，钢架6均匀间隔布置，相邻钢架6之间均匀间隔布置一组所述横向支撑5，任意两组横向支撑5的数量和在钢架6上的布置位置相同，钢架6和横向支撑5 组成大小均匀的若干框格。当然，多根钢架6以及横向支撑5也可以不均匀间隔布置，任意两组横向支撑5的数量和/或在钢架6上的布置位置也可以不相同，这样就形成若干大小不一，排列不规则的框格。优选地，钢架6可临时固定或放置于台车上，随施工点移动。
在钢架6和横向支撑5组成的框格上纵横分别布置多根支撑绳3。纵横支撑绳3的交点处直接通过锚杆固定，纵横支撑绳在锚杆上可以滑动，其实现方式有多种，比如可以在锚杆上开设两个互不干涉的孔。支撑绳3两端分别连接到耗能器2的一端上，耗能器2另一端连接到岩壁上的锚固点1处，耗能器2可以采用多种，如棒式或板式耗能器，本实用新型不做限制。纵横支撑绳3上布设防护网4，所述防护网4为两层，贴近钢架6的一层为主网，贴近岩壁的一层为小网。所述主网由若干布设在纵横支撑绳3构成的网格内的主网片41构成，主网片41结构形式为方形网或者环形网。主网片41为类似主动网的单元格结构，安装尺寸根据实际情况超出防护区域一张网片宽度。在主网片41上方即贴近岩壁的一方铺设小网42，小网42是比主网片41孔径小的网，目的在于防止碎石，其结构形式为双铰网。小网42可以是一整张网也可以是若干网片拼接而成的网，本实用新型不做限制。如图4所示，主网片41 之间以及主网片41与纵横支撑绳3之间的连接方式采用例如卸扣7等方式的滑动连接方式，增加在受到弹射石块冲击时网片的滑移趋势，增加冲击力作用时间，使消能装置或者整体结构不被强冲击力直接破坏。
本实用新型在钢架上铺设防护网增强了系统的抗顶破能力，纵横支撑绳的两端通过耗能器连接到锚固点上，可以将系统受到的冲击力通过支撑绳传递给耗能器耗散，增强了系统的防护能力。主网片的之间以及主网片与纵横支撑绳之间的连接采用卸扣等滑动连接方式，整体联动，面临崩落弹射的石块时保证一定距离的滑移，增加作用时间，减小冲击力，使消能装置更好发挥作用。通过在主网上铺设小网阻拦岩爆崩落的小块碎石。本实用新型构造简单，不影响工期，便于维修，更换构件，且具有良好的适配性，可用于各种规模的的隧道工程，降低配置要求和设计难度。本实用新型将耗能理念和柔性岩爆防护网理念相结合，有效地实现了对岩爆产生的落石的冲击能量的传导和耗散，可对隧道建设过程中岩爆产生的崩塌落石和爆裂碎石进行有效消能拦挡，实现高地应力隧道工程中施工人员的有效防护。
Claims (8)
1.一种具有消能装置的岩爆柔性防护系统，包括钢架(6)、横向支撑(5)，多根钢架(6)间隔布置，钢架(6)之间间隔布置有多根横向支撑(5)，其特征在于：所述岩爆柔性防护系统还包括支撑绳(3)和耗能器(2)，在钢架(6)和横向支撑(5)组成的框格上纵横分别布置多根支撑绳(3)，所述支撑绳(3)的两端分别连接到耗能器(2)的一端，耗能器(2)的另一端连接到岩壁上的锚固点处；在纵横支撑绳(3)上布设防护网(4)。
2.如权利要求1所述的具有消能装置的岩爆柔性防护系统，其特征在于：纵横支撑绳(3)的交点处直接通过锚杆固定，纵横支撑绳(3)能在锚杆上滑动。
3.如权利要求1所述的具有消能装置的岩爆柔性防护系统，其特征在于：所述防护网(4)为两层，贴近钢架(6)的一层为主网，贴近岩壁的一层为小网(42)。
4.如权利要求3所述的具有消能装置的岩爆柔性防护系统，其特征在于：所述主网由若干布设在纵横支撑绳(3)组成的网格内的主网片(41)构成，所述主网片(41)之间以及主网片(41)与纵横支撑绳(3)之间的连接方式为滑动连接。
5.如权利要求4所述的具有消能装置的岩爆柔性防护系统，其特征在于：所述主网片(41)之间以及主网片(41)与纵横支撑绳(3)之间采用卸扣(7)实现滑动连接。
6.如权利要求4所述的具有消能装置的岩爆柔性防护系统，其特征在于：所述主网片为方形网或者环形网，所述小网为双绞网。
7.如权利要求1所述的具有消能装置的岩爆柔性防护系统，其特征在于：所述钢架(6)临时固定或放置于台车上，随施工点移动。
8.如权利要求1所述的具有消能装置的岩爆柔性防护系统，其特征在于：所述耗能器(2)为棒式耗能器或板式耗能器。
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| CN201921528453.6U CN211038672U (zh) | 2019-09-16 | 2019-09-16 | 一种具有消能装置的岩爆柔性防护系统 |
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2019
- 2019-09-16 CN CN201921528453.6U patent/CN211038672U/zh active Active
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