The utility model discloses a lightweight high-strength composite carbon fiber restrained concrete arch structure, which is formed by several composite carbon fiber restrained tubes assembled by connecting sleeves and fixed steel plates and poured core concrete. The composite carbon fiber restraint pipe consists of an inner tube, a resin impregnated carbon fiber sandwich and an outer tube, and each layer is bonded with resin; the connecting sleeve is divided into two types: a single-barrier snap-ring closure sleeve and a double-barrier snap-ring opening sleeve. The barrier snap ring of the single-barrier snap-ring closure sleeve is welded with four ring-distributed fixed steel claws on both sides, and two of the double-barrier snap-ring opening sleeve. Four fixed steel claws with circumferential distribution are welded on the outer side of each barrier clasp. The utility model can be used for roadway support, which not only improves the support strength, but also greatly reduces the overall weight of the arch frame and is convenient for construction.
【技术实现步骤摘要】
一种轻型高强复合碳纤维约束混凝土拱架
本技术涉及矿山巷道支护
,尤其涉及一种深部软岩巷道支护的轻型高强支护拱架。
技术介绍
在深部软岩巷道中,围岩承载能力较低,具有明显的流变性。如果支护强度不足,围岩的流变破坏就会持续发展,巷道无法维持长期稳定。因此在围岩变形一定程度之后给围岩施加一个具有较高强度的支护结构是非常关键的,它可以有效阻止流变破坏的发展,保证围岩长期稳定。在此情形下,约束混凝土拱架作为一种高强度的刚性支护,由于其结构简单,在深部软岩巷道的支护中得到了广泛的应用。目前大部分矿山及岩土工程中应用的约束混凝土拱架多为钢管混凝土拱架和碳纤维模袋混凝土拱架,但是,这些约束混凝土支架在实际应用中也存在以下问题。中国专利技术专利CN201720406727.9公开了一种用于巷道支护的钢管混凝土拱架,该拱架由钢管混凝土拱架主体和钢管构成,其具有较高的强度和刚度;但是,该拱架结构复杂,制作成本昂贵,架设难度过高,用于深部巷道支护时拱架极限抗弯性能不足。中国技术专利CN201520955522.7公开了用于一种深部巷道支护用新型混凝土支架,该拱架是由土工模袋和碳纤维一次加工成型的柔性管体、横梁卡箍、横梁和混凝土组成;该拱架具有可一次灌注成型,柔性管体可折叠以及加快内部混凝土的速度等优点,但是该拱架的碳纤维层是粘在土工模袋内侧,在拱架破坏时会由于核心混凝土的破碎而产生大量带有锋利茬口的碎石,由于内衬的碳纤维夹层直接接触核心混凝土,且碳纤维作为一种抗拉但不抗剪的材料,因此碳纤维夹层会由于碎石的剪切作用而发生剪切破坏,同时在灌注混凝土的过程中,流动的混凝土和内衬的 ...
【技术保护点】
1.一种轻型高强复合碳纤维约束混凝土拱架,它是由若干复合碳纤维约束管、连接套筒及固定钢板、核心混凝土组成,其特征在于,所述的复合碳纤维约束管由内层管、浸树脂碳纤维夹层和外层管组成,浸树脂碳纤维夹层位于内层管和外层管之间,通过树脂粘贴成整体;所述的连接套筒分为单阻隔卡环闭合套筒和双阻隔卡环开孔套筒两种,其中所述单阻隔卡环闭合套筒焊接一片阻隔卡环,且所述单阻隔卡环的轴向两面均焊有四个环向分布的固定钢筋爪,所述双阻隔卡环开孔套筒焊接两片阻隔卡环,且所述双阻隔卡环的外侧两面均焊有四个环向分布的固定钢筋爪,并在两阻隔卡环间增设孔洞。
【技术特征摘要】
1.一种轻型高强复合碳纤维约束混凝土拱架,它是由若干复合碳纤维约束管、连接套筒及固定钢板、核心混凝土组成,其特征在于,所述的复合碳纤维约束管由内层管、浸树脂碳纤维夹层和外层管组成,浸树脂碳纤维夹层位于内层管和外层管之间,通过树脂粘贴成整体;所述的连接套筒分为单阻隔卡环闭合套筒和双阻隔卡环开孔套筒两种,其中所述单阻隔卡环闭合套筒焊接一片阻隔卡环,且所述单阻隔卡环的轴向两面均焊有四个环向分布的固定钢筋爪,所述双阻隔卡环开孔套筒焊接两片阻隔卡环,且所述双阻隔卡环的外侧两面均焊有四个环向分布的固定钢筋爪,并在两阻隔卡环间增设孔洞。2.如权利要求1所述的一种轻型高强复合...
【专利技术属性】
技术研发人员:王洪闪,冉金林,李廷春,
申请(专利权)人:山东科技大学,
类型:新型
国别省市:山东,37
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