三维钢筋网架与混凝土组合衬砌结构制造技术

本发明专利技术涉及一种三维钢筋网架与混凝土组合衬砌结构，包括沿巷道周向围设的三维钢筋网架，三维钢筋网架外喷射有混凝土层；三维钢筋网架包括主网格架和次网格架，次网格架与主网格架通过架间连接筋连接；主网格架包括主弧筋，主弧筋之间通过主纵向筋连接，主纵向筋长度方向与巷道的长度一致，主弧筋与主纵向筋构成的网格面上还设置有主斜向弧筋；次网格架包括次弧筋，次弧筋之间通过次纵向筋连接，次弧筋与次纵向筋构成的网格面上还设置有次斜向弧筋，全部巷道面架设到位后采用喷射混凝土喷射，使得整体三维钢筋网架被喷射混凝土包裹，再及时喷水养护，实现三维钢筋网架和混凝土的共同受力，能够提高对巷道围岩的支撑强度，减少施工成本。

Three dimensional reinforced concrete frame structure

The invention relates to a three-dimensional steel truss and concrete composite lining structure, including three-dimensional steel truss design to round along the roadway week, three-dimensional steel truss concrete spray layer; three-dimensional steel truss including main frame and sub grid frame, time frame and main frame grid connected through connecting bars; main frame including the main arc rib between the main arc rib is connected through the main longitudinal bar, the length direction of the main longitudinal reinforcement and tunnel length, mesh reinforcement and the main arc main longitudinal ribs are also arranged on the main diagonal arc rib; sub grid frame including arc rib, rib between the arc connected by longitudinal reinforcement also, a set of oblique arc rib mesh reinforcement and longitudinal reinforcement arc structure, roadway surface Erection all in place by spray sprayed concrete, making the overall three-dimensional steel truss was sprayed concrete and then wrapped. When spraying water conservation, to achieve the three-dimensional reinforced concrete frame and the common force, can improve the support strength of the surrounding rock, reduce construction costs.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及巷道施工
，具体涉及一种三维钢筋网架与混凝土组合衬砌结构。
技术介绍
巷道由于所处环境恶劣或受到采动影响等原因，巷道围岩向巷道内发生位移产生底臌甚至坍塌的风险，因此解决上述巷道围岩支护问题一直是该领域的研究课题。现有技术中，巷道的围岩支护有很多方法，存在锚杆支护法，锚杆支护虽然支护强度较为可靠，但是施工周期长、成本高，也存在锚杆混凝土混合支护法，上述支护方法的施工周期更长，成本也比锚杆支护法更高，还存在U型钢架支护法，虽然U型钢架的支护强度较高，但是在U型钢的支撑架的钢材消耗量更大，并且巷道的围岩变形的过程中，U型钢的支撑架受力时，无法得到有效的分解转化，很容易造成U型钢的弯曲溃缩，因此必须通过增加U型钢的使用量，方能消除上述问题，这样就造成工程成本进一步增加。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种三维钢筋网架与混凝土组合衬砌结构，能够提高对巷道围岩的支撑强度，减少施工成本。为实现上述目的，本组合结构专利技术采用的技术方案是：三维钢筋网架与混凝土组合衬砌结构，包括沿巷道周向围设的三维钢筋网架，所述三维钢筋网架外喷射有混凝土层；所述三维钢筋网架包括主网格架和次网格架，所述主网格面位于巷道的内壁布置，所述次网格架与主网格架之间间隔布置且二者通过架间连接筋连接；所述主网格架包括沿巷道周向布置的主弧筋所述主弧筋沿着巷道的长度方向间隔布置多个，所述主弧筋之间通过主纵向筋连接，所述主纵向筋长度方向与巷道的长度一致且沿着巷道周向方向间隔布置多个，所述主弧筋与主纵向筋构成的网格面上还设置有主斜向弧筋，所述主斜向弧筋沿着巷道的长度方向内壁弯曲斜向布置；所述次网格架包括向巷道中心方向布置的次弧筋，所述次弧筋沿巷道周向弯曲布置且沿着巷道的长度方向间隔设置多个，所述次弧筋之间通过次纵向筋连接，所述次纵向筋长度方向与巷道的长度一致且沿着巷道周向方向间隔布置多个，所述次弧筋与次纵向筋构成的网格面上还设置有次斜向弧筋，所述次斜向弧筋沿着巷道的长度方向弯曲斜向布置。本专利技术还存在的附加特征在于：所述三维钢筋网架沿着巷道的周向分为弧顶网架段、两侧腰网架段以及底部网架段，所述弧顶网架段、两侧腰网架段以及底部网架段之间顺序连接构成与巷道轮廓吻合的柱形结构，所述弧顶网架段与两侧腰网架段之间以及两侧腰网架段与底部网架段之间均通过网架端部连接器连接为一体。所述网架端部连接器包括第一、第二钢板，所述第一、第二钢板上均设置有用于插接主弧筋及次弧筋的第一、第二插孔，所述第一、第二钢板之间的贴合面设置有木垫板，所述第一、第二钢板以及木垫板之间通过连接螺栓连接为一体。所述第一、第二钢板的截面为直角梯形结构，所述第一、第二钢板的直腰边所在的直腰面与木垫板的两侧面贴合，所述第一、第二插孔分别设置在第一、第二钢板的斜腰边所在的第一、第二斜腰面上，所述第一、第二插孔沿着巷道的长度方向间隔布置多个，所述第一插孔的孔芯连线与第二插孔的孔芯连线平行。所述架间连接筋的一端设置在主网格架中的主弧筋、主纵向筋以及主斜向弧筋结合点位置处，所述架间连接筋的另一端设置在次网格架中的次弧筋、次纵向筋以及次斜向弧筋的结合点位置处。与现有技术相比，本专利技术具备的技术效果为：利用上述三维钢筋网架和混凝土层围合的结构能够实现对巷道的有效支撑，巷道围岩压力释放至首先释放至主网格架上，主网格架上的主弧筋、主纵向筋以及主斜向弧筋构成的网格状结构，支撑强度高，并且通过架间连接筋传递至至次弧筋、次纵向筋以及次斜向弧筋构成的网格状次网格架上，整个三维钢筋网架的强度极高，能够提高对巷道围岩的支撑强度，减少施工成本。附图说明图1是三维钢筋网架与混凝土组合衬砌结构布置在巷道的端面视图；图2是三维钢筋网架的部分结构示意图；图3和图4是网架端部连接器的两种视角的结构示意图。具体实施方式结合图1至图4，对本专利技术作进一步地说明：三维钢筋网架与混凝土组合衬砌结构，包括沿巷道A周向围设的三维钢筋网架，所述三维钢筋网架外喷射有混凝土层20；所述三维钢筋网架包括主网格架和次网格架，所述主网格面位于巷道A的内壁布置，所述次网格架与主网格架之间间隔布置且二者通过架间连接筋17连接；所述主网格架包括沿巷道A周向布置的主弧筋11，所述主弧筋11沿着巷道A的长度方向间隔布置多个，所述主弧筋11之间通过主纵向筋12连接，所述主纵向筋12长度方向与巷道A的长度一致且沿着巷道A周向方向间隔布置多个，所述主弧筋11与主纵向筋12构成的网格面上还设置有主斜向弧筋13，所述主斜向弧筋13沿着巷道A的长度方向内壁弯曲斜向布置；所述次网格架包括向巷道A中心方向布置的次弧筋14，所述次弧筋14沿巷道A周向弯曲布置且沿着巷道A的长度方向间隔设置多个，所述次弧筋14之间通过次纵向筋15连接，所述次纵向筋15长度方向与巷道A的长度一致且沿着巷道A周向方向间隔布置多个，所述次弧筋14与次纵向筋15构成的网格面上还设置有次斜向弧筋16，所述次斜向弧筋16沿着巷道A的长度方向弯曲斜向布置；结合图1和图2所示，利用上述三维钢筋网架和混凝土层围合的结构能够实现对巷道的有效支撑，巷道围岩压力释放至首先释放至主网格架上，主网格架上的主弧筋11、主纵向筋12以及主斜向弧筋13构成的网格状结构，支撑强度高，并且通过架间连接筋17传递至至次弧筋14、次纵向筋15以及次斜向弧筋16构成的网格状次网格架上，整个三维钢筋网架的强度极高，能够提高对巷道围岩的支撑强度，减少施工成本；上述的各个筋条构成的桁架状结构，从而使得三维钢筋的强度极强，在实施对巷道A的支撑时，确保对巷道A的支撑强度。作为本专利技术的优选方案，所述三维钢筋网架沿着巷道A的周向分为弧顶网架段、两侧腰网架段以及底部网架段，所述弧顶网架段、两侧腰网架段以及底部网架段之间顺序连接构成与巷道A轮廓吻合的柱形结构，所述弧顶网架段与两侧腰网架段之间以及两侧腰网架段与底部网架段之间均通过网架端部连接器30连接为一体；结合图1所示，上述的巷道A的述三维钢筋网架分段施工，并且各个连接段跟别通过网架端部连接器30连接为一体，当上述的巷道A顶部围岩压力释放时，传递至弧顶网架段，并且通过弧顶网架段传递至两侧腰网架段上端的网架端部连接器30上，可将连接器30设置成可伸缩式的结构，或者直接将网架端部连接器30设置成弹簧结构，从而可充分吸收弧顶网架段施加的压力，避免整个三维钢筋网架由于受力集中导致的溃缩问题；上述的巷道A的两侧壁围岩压力释放时，从而传递至上端以及腰网架段与底部网架段上的网架端部连接器30上，从而实现对应力的释放；同理，底部网架段承受应力时，应力传递至底部网架段两端的网架端部连接器30上，从而有效实现对应力的释放及分解，可充分转化三维钢筋网架的力系，提高三维钢筋网架的对巷道A的支撑强度。作为本专利技术的进一步优选方案，结合图3和图4所示，所述网架端部连接器30包括第一、第二钢板31、32，所述第一、第二钢板31、32上均设置有用于插接主弧筋11及次弧筋14的第一、第二插孔33、34，所述第一、第二钢板31、32之间的贴合面设置有木垫板35，所述第一、第二钢板31、32以及木垫板35之间通过连接螺栓36连接为一体；上述的三维钢筋网架的各个连接段的相邻端上的主弧筋11和次弧筋14分别插置在第一、第二钢板31、32的板面上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
三维钢筋网架与混凝土组合衬砌结构，其特征在于：包括沿巷道(A)周向围设的三维钢筋网架，所述三维钢筋网架外喷射有混凝土层(20)；所述三维钢筋网架包括主网格架和次网格架，所述主网格面位于巷道(A)的内壁布置，所述次网格架与主网格架之间间隔布置且二者通过架间连接筋(17)连接；所述主网格架包括沿巷道(A)周向布置的主弧筋(11)，所述主弧筋(11)沿着巷道(A)的长度方向间隔布置多个，所述主弧筋(11)之间通过主纵向筋(12)连接，所述主纵向筋(12)长度方向与巷道(A)的长度一致且沿着巷道(A)周向方向间隔布置多个，所述主弧筋(11)与主纵向筋(12)构成的网格面上还设置有主斜向弧筋(13)，所述主斜向弧筋(13)沿着巷道(A)的长度方向内壁弯曲斜向布置；所述次网格架包括向巷道(A)中心方向布置的次弧筋(14)，所述次弧筋(14)沿巷道(A)周向弯曲布置且沿着巷道(A)的长度方向间隔设置多个，所述次弧筋(14)之间通过次纵向筋(15)连接，所述次纵向筋(15)长度方向与巷道(A)的长度一致且沿着巷道(A)周向方向间隔布置多个，所述次弧筋(14)与次纵向筋(15)构成的网格面上还设置有次斜向弧筋(16)，所述次斜向弧筋(16)沿着巷道(A)的长度方向弯曲斜向布置。...

【技术特征摘要】
1.三维钢筋网架与混凝土组合衬砌结构，其特征在于：包括沿巷道(A)周向围设的三维钢筋网架，所述三维钢筋网架外喷射有混凝土层(20)；所述三维钢筋网架包括主网格架和次网格架，所述主网格面位于巷道(A)的内壁布置，所述次网格架与主网格架之间间隔布置且二者通过架间连接筋(17)连接；所述主网格架包括沿巷道(A)周向布置的主弧筋(11)，所述主弧筋(11)沿着巷道(A)的长度方向间隔布置多个，所述主弧筋(11)之间通过主纵向筋(12)连接，所述主纵向筋(12)长度方向与巷道(A)的长度一致且沿着巷道(A)周向方向间隔布置多个，所述主弧筋(11)与主纵向筋(12)构成的网格面上还设置有主斜向弧筋(13)，所述主斜向弧筋(13)沿着巷道(A)的长度方向内壁弯曲斜向布置；所述次网格架包括向巷道(A)中心方向布置的次弧筋(14)，所述次弧筋(14)沿巷道(A)周向弯曲布置且沿着巷道(A)的长度方向间隔设置多个，所述次弧筋(14)之间通过次纵向筋(15)连接，所述次纵向筋(15)长度方向与巷道(A)的长度一致且沿着巷道(A)周向方向间隔布置多个，所述次弧筋(14)与次纵向筋(15)构成的网格面上还设置有次斜向弧筋(16)，所述次斜向弧筋(16)沿着巷道(A)的长度方向弯曲斜向布置。2.根据权利要求1所述的三维钢筋网架与混凝土组合衬砌结构，其特征在于：所述三维钢筋网架沿着巷道(A)的周向分为弧顶网架段、两侧腰网架段以及底部网架段，所述弧顶网架段、两侧腰网架段以及底部网架段之间顺序连接构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：王圣萍，黄金坤，严旺，何壮志，徐敏，郑阳，王磊，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34