[实用新型]一种深部巷道支护用新型混凝土支架

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种支护装置，尤其涉及一种用于深部巷道支护的新型混凝土支架。

背景技术

随着我国煤炭资源开采深度的不断增加，巷道围岩所处的地质环境越来越复杂，使得深部巷道围岩出现了与浅部大不相同的变形破坏特征，由于巷道埋深的增大，地应力不断增大，破碎弱胶结岩体增多，巷道变形剧烈且呈现出明显的流变性，这些不良地质条件使支护问题越来越严峻，严重制约了我国煤炭资源的开采，影响了我国经济的发展。

当前深部巷道支护采用的技术有锚网支护、可缩性U型钢支护、锚网与可缩性U型钢耦合支护等形式，这些支护方法允许开挖初期的巷道产生一定变形释放地压，后期再进行刚性支护达到控制巷道变形的目的。然而大量工程实践表明，开挖后的深部围岩自稳时间短，许多巷道不能及时有效地提供支护反力，导致巷道变形剧烈甚至发生坍塌事故，因此，很多学者开始研究更高强度的支护结构，目前新兴的支护结构有多种。

例如：中国发明专利ZL200610113801.4公开了一种可缩式钢管混凝土支架，该发明包括多节钢管，相邻钢管之间设有垫层来保证支架能产生适量可缩性，钢管内部填装混凝土。该支架虽然具有较高的支护强度，但施工复杂，工作量大，而且钢管自重较大，在施工过程中搬运不便。

中国发明专利ZL201310432028.8公开了一种可主动控制围岩变形的U型钢支架，该发明包括一根拱顶U型钢，两根棚腿部U型钢，两个卡缆，一个液压千斤顶，两个液压支柱，在液压千斤顶的作用下该支架可以实现主动支护，支护强度在原U型钢基础上得到一定提高；但是U型钢本身承载能力有限，在深部高地应力巷道支护中易发生局部钢架扭曲失稳，而且这种支护方法成本较高。

综上所述，高强度钢管混凝土支架和经过改进的U型钢支架在深部巷道支护中仍稍显不足，因此，有必要设计一种新型巷道支护用支架，既具有结构简单、搬运组装方便的特点，又能够达到稳定性好、成本低廉的目的，更好的解决深部复杂地质环境中巷道的支护问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种支护强度高、稳定性好、结构简单、施工成本低的深部巷道支护用新型混凝土支架。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型深部巷道支护用新型混凝土支架包括柔性管体、横梁卡箍、横梁和混凝土，其特征在于，所述的柔性管体是由土工模袋和碳纤维一次加工成型，碳纤维粘在土工模袋内侧，根据支护需要其断面结构可加工成圆形、椭圆形、马蹄形等，柔性管体的底部设有注浆口，注浆口为三通钢管，其中一个管口探出柔性管体，另外两管口与柔性管体内部相通。

为保证各榀支架的整体稳定性，每两榀支架之间通过横梁卡箍和横梁连接，所述的横梁卡箍前后两侧设有横梁口，上下两端设有螺栓孔，螺栓孔内插有螺栓，横梁卡箍内侧为环形，套在柔性管体外部，在柔性管体上呈等间距分布；所述的横梁为一定长度的钢管，通过拧动螺栓由横梁卡箍上的横梁口将其夹住。

本实用新型深部巷道支护用新型混凝土支架的优点：

（1）结合了混凝土的抗压性和碳纤维的抗拉性，使形成的混凝土支架具有良好的抗压和抗弯性能。

（2）施工过程采用一次灌注成型，施工简便，速度快。

（3）柔性管体具有一定的透水性，在混凝土灌入以后，多余的水分通过孔隙渗出，可以迅速降低水灰比，加快混凝土的凝固速度，增加混凝土的抗压强度。

（4）柔性管体是由土工模袋和碳纤维一次加工成型，结构简单，可折叠，重量轻，成本低，搬运方便。

附图说明

图1为本实用新型深部巷道支护用新型混凝土支架的结构示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为图1中B-B剖面图。

图例说明：1—柔性管体；2—注浆口；3—横梁卡箍；4—螺栓；5—横梁口；6—横梁；7—土工模袋；8—碳纤维；9—混凝土。

具体实施方式

本实用新型深部巷道支护用新型混凝土支架包括柔性管体1、横梁卡箍3、横梁6和混凝土9，其特征在于，所述的柔性管体1是由土工模袋7和碳纤维8一次加工成型，碳纤维8粘在土工模袋7内侧，根据支护需要其断面结构可加工成圆形、椭圆形、马蹄形等，柔性管体1的底部设有注浆口2，注浆口2为三通钢管，其中一个管口探出柔性管体1，另外两管口与柔性管体1内部相通。

为保证各榀支架的整体稳定性，每两榀支架之间通过横梁卡箍3和横梁6连接，所述的横梁卡箍3前后两侧设有横梁口5，上下两端设有螺栓孔，螺栓孔内插有螺栓4，横梁卡箍3内侧为环形，套在柔性管体1外部，在柔性管体1上呈等间距分布；所述的横梁6为一定长度的钢管，通过拧动螺栓4由横梁卡箍3上的横梁口5将其夹住。