[发明专利]一种基于高恒阻机械式单体支架耦合支护结构及施工方法

权利要求书

1.一种基于高恒阻机械式单体支架耦合支护结构，其特征在于：包括若干高恒阻机械式单体支架以及架间拉杆；所述高恒阻机械式单体支架包括上下对称布置的两根圆弧形柱筒(1)，以及左右对称布置的两根圆弧形柱杆(2)；所述柱筒(1)端部内侧为倒置圆锥面，所述柱杆(2)的两端分别套接轴承珠架(8)并连同所述轴承珠架(8)伸入所述柱筒(1)端部，所述柱筒(1)和柱杆(2)形成首尾相连的环形框架结构；所述若干高恒阻机械式单体支架同轴平行设置，相邻两个单体支架通过沿圆周对称的四个架间拉杆(3)连接固定。

2.根据权利要求1所述的基于高恒阻机械式单体支架耦合支护结构，其特征在于：所述架间拉杆(3)包括通过连杆以及位于所述连杆两端的柱筒夹紧套环(9)，所述柱筒夹紧套环(9)通过夹紧螺栓(10)和夹紧螺母(11)夹紧在所述柱筒(1)外侧，并位于所述柱杆(2)和柱筒(1)连接处。

3.一种基于高恒阻机械式单体支架耦合支护结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在巷道断面喷射50-100mm厚混凝土喷层(4)；

步骤2：向巷道围岩内部呈辐射状均匀打入锚杆(6)和锚索(7)；所述锚杆(6)为高强预应力锚杆，直径为20-25mm，长度为2000-2800mm，间排距为800×800mm，预应力为60-80kN；所述锚索(7)为高强预应力锚索，直径为18-22mm，长度为6000-9000mm，间排距为1000×1600mm，预应力大于160kN；

步骤3：安装高恒阻机械式单体支架，具体的安装步骤为：两侧柱杆(2)的两端各套接一个轴承珠架(8)，轴承珠架(8)距离柱杆(2)端头50-100mm，两柱筒(1)放在巷道底板，将柱杆(2)连同轴承珠架插入上部柱筒(1)，然后将已连接的柱杆(2)和柱筒(1)沿巷道轴向旋转后，并将下部柱筒(1)与两侧柱杆(2)连接；若干高恒阻机械式单体支架同轴平行设置，相邻两个单体支架的间距为0.8-1.6m，并通过沿圆周对称的四个架间拉杆(3)连接固定；安装架间拉杆(3)时，架间拉杆(3)两侧柱筒夹紧套环(9)处于张开状态，两叶套住相邻两柱筒(1)，将夹紧螺栓(10)插入螺栓孔内，并用夹紧螺母(11)夹紧，将柱筒夹紧套环(9)闭合并锁死；

步骤4：复喷30-50mm厚混凝土喷层(5)，使混凝土喷层(5)与高恒阻机械式单体支架充分接触。

4.根据权利要求3所述的基于高恒阻机械式单体支架耦合支护结构的施工方法，其特征在于，所述架间拉杆(3)两端各有一个柱筒夹紧套环(9)，所述柱筒夹紧套环(9)为开合套环，每一开合套环两侧均设置有螺栓孔，通过夹紧螺栓(10)和夹紧螺母(11)与所述螺栓孔的连接与分离来控制所述柱筒夹紧套环(9)的闭合与张开，所述架间拉杆(3)固定在所述柱杆和柱筒的连接处。

5.根据权利要求3所述的基于高恒阻机械式单体支架耦合支护结构的施工方法，其特征在于，步骤1和步骤4的所述混凝土喷层的材料相同，配合比为水泥:水：砂1:2:2，速凝剂掺量为水泥用量的2.6％。