CN214660266U - 用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统，其包括锚网索支护和处于所述锚网索支护的外侧的全断面封闭抗压支护，其中，所述全断面封闭抗压支护包括全断面式的钢管支架组件、设置在所述钢管支架组件的外侧的钢筋网和混凝土层，所述钢筋网和混凝土层用于铺设在巷道和巷道的顶壁和侧壁处，锚网索支护的支护力有效发散，达到主动支护的目的，能有效控制围岩变形，全断面封闭抗压支护保持围岩相对较高的自承能力，使巷道围岩达到长期稳定的状态。

Description

用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统

技术领域

本实用新型属于岩土施工技术领域，具体为一种用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统。

背景技术

在隧道或巷道等岩土施工中，交岔点主要分为两类，第一类为井筒或车场在掘进期间按标准道岔布置方式掘进甩车场或绕道而形成的交岔点，这类交岔点通常按照标准设计进行支护，通常由两个标准断面、一个渐变断面及柱墩组成；第二类通常是为解决巷道通风、行人、运料等问题而连通两条已有的巷道形成的交岔点。

交岔点处巷道顶板悬露面积较大，应力集中程度较高，极易造成顶板围岩的变形和破坏，尤其是二次开挖扰动造成围岩应力重新分布与叠加，进一步加剧了巷道变形失稳。交岔点支护范围内受力复杂，围岩稳定性差，如何有效控制交岔点大断面围岩稳定性急需解决。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本实用新型提出了用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统。该用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统采用了锚网索支护加上全断面封闭抗压支护的方式，其中，锚网索支护的支护力有效发散，达到主动支护的目的，能有效控制围岩变形。而全断面封闭抗压支护保持围岩相对较高的自承能力，并通过全断面封闭的钢管支架组件限制巷道围岩的蠕变，进而控制巷道围岩内径向应力，降低围岩径向应力梯度，使巷道围岩达到长期稳定的状态。由此，本申请的支护系统能保证交叉点的围岩稳定性，减少巷道维修造成巷道运输不畅等问题。

根据本实用新型，提供了一种用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统，包括锚网索支护和处于所述锚网索支护的外侧的全断面封闭抗压支护，其中，所述全断面封闭抗压支护包括全断面式的钢管支架组件、设置在所述钢管支架组件的外侧的钢筋网和混凝土层，所述钢筋网和混凝土层用于铺设在巷道和巷道的顶壁和侧壁处。

在一个实施例中，所述钢管支架组件具有：

封闭的环形支撑架，所述环形支撑架适应于第一巷道断面，

与所述环形支撑架连接的非封闭的开口支撑架，所述开口支撑架适应于第二巷道断面，且所述开口支撑架的开口朝向所述环形支撑架。

在一个实施例中，在所述环形支撑架的顶部和底部均间隔式设置有多个挡板用于限定所述开口支撑架的两端位置。

在一个实施例中，所述环形支撑架和所述开口支撑架均由无缝钢管弯折而成，并且在所述无缝钢管连接处设置包容所述无缝钢管的端部的套管。

在一个实施例中，在所述环形支撑架和所述开口支撑架的内腔中灌注C30混凝土。

在一个实施例中，所述混凝土层的厚度为350-500mm。

在一个实施例中，锚网索支护包括：

位于巷道的顶壁和侧壁处的锚杆，以及

位于巷道的顶壁的锚索。

在一个实施例中，在一个断面中，所述锚杆中的一个位于巷道的顶壁的中心位置，并且所述锚杆的间距为600-1200mm，锚杆的排距为600-1200mm。

在一个实施例中，在一个断面中所述锚索关于顶壁的中心对称，并且所述锚索的间距为1200-2400mm，锚索的排距为1200-2400mm。

在一个实施例中，所述锚杆为BHRB400锚杆，或/和所述锚索为φ21.98mm×7300mm钢绞线。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统采用了锚网索支护加上全断面封闭抗压支护的方式，其中，锚网索支护的支护力有效发散，达到主动支护的目的，能有效控制围岩变形。而全断面封闭抗压支护保持围岩相对较高的自承能力，并通过全断面封闭的钢管支架组件限制巷道围岩的蠕变，进而控制巷道围岩内径向应力，降低围岩径向应力梯度，使巷道围岩达到长期稳定的状态。由此，本申请的支护系统能保证交叉点的围岩稳定性，减少巷道维修造成巷道运输不畅等问题。

附图说明

下面将结合附图来对本实用新型的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1显示了根据本实用新型的一个实施例的用于“丁字形”巷道交叉点锚网索支护的俯视图；

图2显示了根据本实用新型的一个实施例的用于“丁字形”巷道交叉点锚网索支护的断面图；

图3显示了根据本实用新型的一个实施例的用于“丁字形”巷道交叉点锚网索支护的环形支撑架；

图4显示了根据本实用新型的一个实施例的用于“丁字形”巷道交叉点锚网索支护的开口支撑架；

图5显示了根据本实用新型的一个实施例的用于“丁字形”巷道交叉点锚网索支护的巷道图。

在附图中，相同的部件采用相同的附图标号。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

本实用新型的实施例提出了一种用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统。如图1-5所示，用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统包括锚网索支护和全断面封闭抗压支护。其中，全断面封闭抗压支护处于锚网索支护的外侧。该用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统采用了锚网索支护加上全断面封闭抗压支护的方式，其中，锚网索支护的支护力能有效发散，达到主动支护的目的，能有效控制围岩变形。而全断面封闭抗压支护保持围岩相对较高的自承能力，限制巷道围岩的蠕变，进而控制巷道围岩内径向应力，降低围岩径向应力梯度，使巷道围岩达到长期稳定的状态。由此，本申请的支护系统能保证交叉点的围岩稳定性，减少巷道维修造成巷道运输不畅等问题。

在一个实施例中，如图1和2所示，巷道包括第一巷道1和与其交叉式设置的第二巷道2。其中，锚网索支护包括锚杆3支护。具体地，如图2所示，锚杆3支护于巷道的顶壁和侧壁处。在一个断面中，巷道的顶壁的中心位置处设置锚杆3，其余的锚杆3的设置可以大体关于巷道的顶壁的中心位置对称。并且，锚杆3的间距为600-1200mm。再看图1，锚杆3的排距为600-1200mm。例如，可以采用BHRB400高强、高预应力锚杆进行支护。每根锚杆采用2节MSK23/70型树脂药卷进行锚固，预紧力矩180-200KN·m。

锚网索支护还包括锚索4支护。具体地，如图2所示，锚索4支护于巷道的顶壁处，用于加强巷道顶部的支护，提高稳定性。在一个断面中，锚索4的布设大体关于顶壁的中心对称。并且，锚索4的间距为1200-2400mm，需要注意的是锚索4的布设位置与锚杆3的布设位置并不能重复。再看图1，锚索4的排距也是可调的，大约支护三排锚杆3后支护一排锚索4。例如，锚索4采用φ21.98mm×7300mm钢绞线，锚索梁采用29#U型钢。

在锚杆3和锚索4支护后，可以采用强度C20，厚度50mm的喷浆层进行初次封闭，隔离巷道围岩与地下水的接触。这种锚网索支护方式的支护力能有效发散，发挥主动支护，有效控制巷道围岩变形。

在锚网索支护完成后，还需要进行全断面封闭抗压支护。在一个实施例中，全断面封闭抗压支护包括钢管支架组件5、设置在钢管支架组件5的外侧的钢筋网(图中未示出)和混凝土层(图中未示出)。钢筋网和混凝土层用于铺设在巷道的顶壁和侧壁处。

具体地，如图3-5所示，钢管支架组件5包括封闭的环形支撑架51和非封闭的开口支撑架52。如图3所示，其中，环形支撑架51的自身形状匹配于第一巷道1，并设置在第一巷道1中。具体的，再看图5，环形支撑架51的宽度为b，适用于第一巷道1的交岔点支巷道与主巷道斜交宽度。而环形支撑架51的高度上的a适用于交岔点第一巷道1的高度。环形支撑架51的高度上的c适用于浇筑反底拱地坪厚度。该环形支撑架51采用φ245mm×10mm无缝钢管制作，在钢管连接处采用套管54连接。该套管54包围两端的钢管端头，也就是说，钢管的端头能插入到套管54中，通过套管54能限定钢管的位置用于保证连接的稳定性。例如，套管采用Φ219×12mm的无缝钢管制作。

如图4所示，开口支撑架52的自身形状匹配于第二巷道2，并设置在第二巷道2中。具体地，再看图5，开口支撑架52的宽度方向的尺寸适配于第二巷道2的巷道宽度。开口支撑架52的高度上的a’适用于第二巷道2的高度。开口支撑架52的高度上的c适用于浇筑反底拱地坪厚度。在使用过程中，开口支撑架52的两端均搭接在环形支撑架51上，以使得开口支撑架52的开口朝向环形支撑架51。开口支撑架52采用194mm×10mm的无缝钢管制作。

在支护过程中，沿着第二巷道2的延伸方向间隔式分布的多个开口支撑架52连接到环形支撑架51上，用于形成全断面支护。为了限定开口支撑架52的位置，在环形支撑架51的顶部和底部均间隔式设置有多个挡板53。开口支撑架52的端插入到适配的两个挡板53之间，以通过挡板53限定开口支撑架52的位置。这种结构简单，安装操作容易。

在环形支撑架51和开口支撑架52的内腔中灌注C30混凝土，用于提高承载能力。另外，在环形支撑架51和开口支撑架52搭接完成后，在其外侧铺设钢筋网。当钢筋网铺设完成后，再次喷浆混凝土层，以完成全断面封闭抗压支护。例如，混凝土层的厚度可以为350-500mm。

本申请中，在复杂膨胀性围岩交岔点支护中采取“有限让压+全断面封闭抗压”的支护思路。“有限让压”就是通过锚网索支护实现有限度的柔性让压技术，进而有效控制膨胀性巷道围岩的蠕变，使围岩内切向应力峰值点向巷道围岩深部转移。“全断面封闭抗压”就是通过喷浆封闭隔绝围岩继续吸水膨胀，保持围岩相对较高的自承能力，并通过架设全断面钢管支架组件限制巷道围岩的蠕变进而控制巷道围岩内径向应力，降低围岩径向应力梯度，使巷道围岩达到长期稳定的状态。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和/或修改，根据本实用新型的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统，其特征在于，包括锚网索支护和处于所述锚网索支护的外侧的全断面封闭抗压支护，其中，所述全断面封闭抗压支护包括全断面式的钢管支架组件、设置在所述钢管支架组件的外侧的钢筋网和混凝土层，所述钢筋网和混凝土层用于铺设在巷道和巷道的顶壁和侧壁处。

2.根据权利要求1所述的用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统，其特征在于，所述钢管支架组件具有：

封闭的环形支撑架，所述环形支撑架适应于第一巷道断面，

与所述环形支撑架连接的非封闭的开口支撑架，所述开口支撑架适应于第二巷道断面，且所述开口支撑架的开口朝向所述环形支撑架。

3.根据权利要求2所述的用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统，其特征在于，在所述环形支撑架的顶部和底部均间隔式设置有多个挡板用于限定所述开口支撑架的两端位置。

4.根据权利要求2所述的用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统，其特征在于，所述环形支撑架和所述开口支撑架均由无缝钢管弯折而成，并且在所述无缝钢管连接处设置包容所述无缝钢管的端部的套管。

5.根据权利要求4所述的用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统，其特征在于，在所述环形支撑架和所述开口支撑架的内腔中灌注C30混凝土。

6.根据权利要求1所述的用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统，其特征在于，所述混凝土层的厚度为350-500mm。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统，其特征在于，锚网索支护包括：

位于巷道的顶壁和侧壁处的锚杆，以及

位于巷道的顶壁的锚索。

8.根据权利要求7所述的用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统，其特征在于，在一个断面中，所述锚杆中的一个位于巷道的顶壁的中心位置，并且所述锚杆的间距为600-1200mm，锚杆的排距为600-1200mm。

9.根据权利要求7所述的用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统，其特征在于，在一个断面中所述锚索关于顶壁的中心对称，并且所述锚索的间距为1200-2400mm，锚索的排距为1200-2400mm。

10.根据权利要求7所述的用于“丁字形”巷道交叉点的支护系统，其特征在于，所述锚杆为BHRB400锚杆，或/和所述锚索为φ21.98mm×7300mm钢绞线。

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