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专利号: 201611099848X
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种隧道防岩爆支护方法,其特征在于,包括如下步骤:在围岩的洞室表面上形成具有多个凹槽的喷射混凝土层,沿所述围岩的径向方向插入多根预应力释能锚杆,控制所述预应力释能锚杆,使所述预应力释能锚杆对所述围岩进行主动支护,给所述预应力锚杆的杆体预先设定一个受力值,当所述杆体的受力达到所述受力值时所述预应力锚杆可根据防岩爆需求横阻滑移一定距离,所述预应力释能锚杆的一端埋设于所述围岩,所述预应力释能锚杆的另一端位于所述喷射混凝土层。

2.根据权利要求1所述的隧道防岩爆支护方法,其特征在于,所述喷射混凝土层包括第一喷射混凝土层、钢筋网和第二喷射混凝土层,所述支护方法的具体步骤如下:向所述洞室表面喷射所述第一喷射混凝土层;

由所述第一喷射混凝土层朝向所述围岩的径向方向间隔打设多个钻孔;

将每根所述预应力释能锚杆沿对应的所述钻孔插入所述围岩后,控制所述预应力释能锚杆,使所述预应力释能锚杆对所述围岩快速施加径向预应力,所述径向预应力的大小可针对不同岩爆等级施加,以进行主动支护;

在所述第一喷射混凝土层上设置所述钢筋网;

向所述钢筋网和所述预应力释能锚杆喷射所述第二喷射混凝土层;

由所述第二喷射混凝土层朝向所述围岩的方向在所述喷射混凝土层上间隔开设多个所述凹槽。

3.根据权利要求1所述的隧道防岩爆支护方法,其特征在于,所述喷射混凝土层包括第一喷射混凝土层、钢筋网和第二喷射混凝土层,所述支护方法的具体步骤如下:将多个矩型槽模具间隔设置在所述围岩上;

向所述洞室表面除开所述矩型槽模具的部分喷射所述第一喷射混凝土层;

由所述第一喷射混凝土层朝向所述围岩的径向方向间隔打设多个钻孔;

将每根所述预应力释能锚杆沿对应的所述钻孔插入所述围岩后,控制所述预应力释能锚杆,使所述预应力释能锚杆对所述围岩快速施加径向预应力,所述径向预应力的大小可针对不同岩爆等级施加,以进行主动支护;

在所述第一喷射混凝土层上设置所述钢筋网;

向所述钢筋网和所述预应力释能锚杆喷射所述第二喷射混凝土层;

取出多个所述矩型槽模具。

4.根据权利要求2或3所述的隧道防岩爆支护方法,其特征在于,所述预应力释能锚杆除了包括所述杆体,还包括涨壳锚头和螺母,所述主动支护是指:预紧所述杆体,使所述涨壳锚头充分涨开,旋拧所述螺母对所述围岩快速施加径向约束力,使所述预应力释能锚杆对所述围岩进行主动支护。

5.根据权利要求4所述的隧道防岩爆支护方法,其特征在于,所述杆体包括伸缩组件,所述伸缩组件具有能够相互靠近和远离的第一连接端和第二连接端,所述第一连接端与所述涨壳锚头连接,所述第二连接端与所述螺母连接,当所述杆体受力达到设定值时,所述第二连接端远离所述第一连接端,所述预应力释能锚杆便开始滑移,滑移的距离可根据防岩爆要求设定,从而达到释放存储在岩体中的部分形变能,防止或减弱岩爆发生的目的。

6.一种隧道防岩爆支护体系,其特征在于,包括围岩、喷射混凝土层和多根预应力释能锚杆,所述喷射混凝土层形成于所述围岩的洞室表面,所述喷射混凝土层开设有间隔设置的多个凹槽,所述预应力释能锚杆的一端沿所述围岩径向方向埋设于所述围岩,所述预应力释能锚杆的另一端位于所述喷射混凝土层。

7.根据权利要求6所述的隧道防岩爆支护体系,其特征在于,所述凹槽沿与自身开口面垂直方向的截面形状为U形。

8.根据权利要求6所述的隧道防岩爆支护体系,其特征在于,多个所述凹槽沿所述围岩周向方向的宽度和大于0cm且小于30cm。

9.根据权利要求6所述的隧道防岩爆支护体系,其特征在于,所述喷射混凝土层包括沿所述围岩到所述喷射混凝土层方向依次设置的第一喷射混凝土层、钢筋网和第二喷射混凝土层,所述第一喷射混凝土层喷射于所述洞室表面,所述预应力释能锚杆远离所述围岩的一端贯穿所述第一喷射混凝土层并与所述钢筋网连接,所述第二喷射混凝土层喷射于所述钢筋层和所述预应力释能锚杆。

10.根据权利要求9所述的隧道防岩爆支护体系,其特征在于,所述凹槽贯穿于所述第一喷射混凝土层和所述第二喷射混凝土层。