一種與錨桿聯(lián)合支護的土工格柵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種巷(隧)道圍巖支護裝置，尤其是一種與錨桿聯(lián)合支護的土工格柵。
【背景技術】
[0002]目前，市場上用于巷(隧)道圍巖支護的土工格柵大都是由格柵筋帶經縱向橫向拉伸成具有一定幾何形狀的網狀結構，在進行巷(隧)道圍巖支護時，通常是先鉆孔，再將格柵鋪設于圍巖巖壁內側，最后進行錨桿支護。但在進行錨桿格柵聯(lián)合支護時，錨桿的錨固位置通常是將其固定在格柵網格內部中心位置或靠近格柵結點位置處，這樣做雖然可以在一定程度上達到固定格柵，防止格柵筋帶因受荷載向外滑移。但在受到較大圍巖應力時很難保證格柵筋帶與錨桿托盤的完整結合，特別是大圍巖應力地質條件下，格柵筋帶在未達到其極限抗拉強度和極限擾度之前就已經失去與錨桿的聯(lián)合支護效應，進而導致錨網支護失敗。

【發(fā)明內容】

[0003]為了克服傳統(tǒng)格柵不能有效地達到與錨桿的聯(lián)合支護作用，本發(fā)明專利涉及一種土工格柵，該土工格柵不僅能夠有效地支護巷(隧)道圍巖，而且提供特定的錨桿孔位，為錨桿的布設及錨網支護提供有效地支護環(huán)境，防止格柵筋帶在支護過程中發(fā)生與托盤脫離以及結點的滑移。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:采用由四條筋帶組成的正方形格柵單元格，筋帶寬度15mm?25mm，縱橫向格柵筋帶節(jié)點處采用注塑方式連接，注塑結點形狀采用邊長為25mm?30mm的聚乙烯注塑結點，結點厚度為5mm?8mm,縱橫筋帶與單元格內部四條筋帶采用超聲波焊接方式連接；在正方形筋帶內有兩條呈對角線交叉的格柵筋帶，并且在兩條筋帶交叉點處設置一個圓孔，兩條交叉格柵筋帶寬度與四邊形各邊形狀尺寸相同，為15mm?25mm,圓形孔內孔半徑為3mm?5mm,外孔半徑為4mm?6mm,圓形孔高度為8mm?10mm，圓形孔周圍與四條交叉筋帶采用超聲波焊接方式連接。以上是一個格柵單元格內格柵筋帶和圓形孔的布置方式，除此之外的其他單元格均按這種方式布置，且布置原則和所采取的連接方式均相同。
[0005]本發(fā)明在實際應用中，先在需要布置錨桿的位置鉆孔，再將格柵平鋪在需要進行支護的圍巖壁上，最后將錨桿由格柵圓形孔位打入預先鉆好的錨孔內，固定格柵，完成支護工作。
[0006]本發(fā)明的有益效果是，由正方形格柵筋帶條及內部四條傾斜筋帶構成本發(fā)明第一層支護環(huán)境，由于格柵網孔尺寸較大及筋帶的韌性較強，在進行圍巖穩(wěn)定性支護特別是處于高圍巖壓力及破碎帶較嚴重地質環(huán)境時，傳統(tǒng)格柵雖然保證控制圍巖失穩(wěn)的抗拉強度，但很難保證在較大應力環(huán)境下，避免由于格柵筋帶的柔性變形使格柵網格尺寸進一步加大造成的圍巖破碎帶處破碎巖石掉落現象。本發(fā)明內部四條筋帶，一方面，縮小了格柵單元格的內部空間，在支護破碎帶環(huán)境時可以有效的防止較大碎石的掉落；另一方面，四條筋帶把格柵單元分為三角形形狀，其較強的形狀穩(wěn)定性大大較少了格柵在掛網過程中的柔韌性，為防止格柵在施工過程中產生過量變形起到了一定的制約作用。
[0007]由格柵筋帶及圓形錨桿孔位構成本發(fā)明的第二層支護環(huán)境，圓形孔內孔半徑為3mm?5_，而現階段市場上錨桿直徑大都在4_左右，合適的孔徑為錨桿施工提供了便利條件，而不會產生過大的孔隙。在本發(fā)明進行巷(隧)道圍巖支護時，由筋帶與錨桿構成的錨網支護體系，可以將圍巖應力由初始的“二向應力狀態(tài)”轉變?yōu)橛慑^桿與格柵共同起支護作用的“三向應力狀態(tài)”，在圍巖受到較大應力時，承受較大應力的格柵可以把一部分應力轉移給與之相連的錨桿上，一方面可以避免格柵因圍巖應力過大而斷裂，其次可以將應力又傳到深部圍巖，達到應力的有效釋放。此外，格柵上圓形孔的布置是采用超聲波焊接方式連接，具有很強的抗撕裂強度，即使在圍巖應力很大的情況下，也可以保證圓形錨桿孔結點的強度及與錨桿作用的完整性，避免高應力條件下圓形孔被拉裂。
【附圖說明】
[0008]下面結合附圖對本發(fā)明專利作進一步說明:
圖1土工格柵整體網格平面圖；
圖2土工格柵單元格平面圖；
圖3 土工格柵與錨桿聯(lián)合作用效果圖；
圖4圖2的1-1剖面圖。
[0009]圖中1為格柵注塑結點；2為格柵筋帶；3為圓形錨桿孔位；4為圓形錨桿孔結點；5為錨桿，①、②、③、④、⑤分別為錨桿序號。
【具體實施方式】
[0010]在圖1中，格柵筋帶(2)是通過格柵注塑結點(1)相連，構成本發(fā)明的第一層支護環(huán)境，一方面，縮小了格柵單元格的內部空間，在支護破碎帶環(huán)境時可以有效的防止較大碎石的掉落；另一方面，四條筋帶把格柵單元分為三角形形狀，其較強的形狀穩(wěn)定性大大較少了格柵在掛網過程中的柔韌性，為防止格柵在施工過程中產生過量變形起到了一定的制約作用。此外，圓形錨桿孔超聲波焊接結點(4)將格柵單元內的四條筋帶連成一整體，構成本發(fā)明的第二層支護環(huán)境，在進行巷(隧)道圍巖支護時，由筋帶與錨桿構成的錨網支護體系，可以將圍巖應力由初始的“二向應力狀態(tài)”轉變?yōu)橛慑^桿與格柵共同起支護作用的“三向應力狀態(tài)”，在圍巖受到較大應力時，承受較大應力的格柵可以把一部分應力轉移給與之相連的錨桿上，一方面可以避免格柵因圍巖應力過大而斷裂，其次可以將應力又傳到深部圍巖，達到應力的有效釋放。
[0011]在圖3中，錨桿①、②、③、④、⑤是按照一定間距布置的錨桿，錨桿是通過本發(fā)明的圓形錨桿孔位(3)打入錨桿鉆孔內，構成錨網支護體系。錨桿托盤在打入錨桿時正好卡在圓形錨桿孔結點(4)處，緊緊的壓住格柵筋帶，避免筋帶因傳統(tǒng)錨網支護中錨桿托盤不能有效地固定格柵筋帶而造成的筋帶脫落或結點滑移。
【主權項】
1.一種與錨桿聯(lián)合支護的土工格柵，其特征是，由格柵注塑結點(1)、格柵筋帶(2)、圓形錨桿孔位(3)及圓形錨桿孔注塑結點(4)組成本發(fā)明結構單元格，每個單元在注塑結點(1)處通過注塑方式連接，最終構成本發(fā)明正方形網狀結構。2.權利要求1所述的土工格柵，其特征是，格柵單元格形狀為正方形，網眼尺寸為1 5mm X 15mm?40mm X 40mm,筋帶寬度為15_?25mm,格極注塑結點尺寸為25mm?30mm,結點厚度為5mm?8mm。3.權利要求1所述的土工格柵，其特征是，圓形錨桿孔位(3)的圓形孔內孔半徑為3mm?5mm,外空半徑為4mm?6mm,圓形孔高度為8_?10mm。4.權利要求1所述的土工格柵，其特征是，其材質為聚乙烯，格柵筋帶(2)搭接處采用注塑方式連接，正方形格柵單元格的四條邊與其內部的四條筋帶的連接方式為超聲波焊接，圓形錨桿孔位(3)與格柵筋帶(2)處的連接方式為超聲波焊接。
【專利摘要】一種與錨桿聯(lián)合支護的土工格柵，是由格柵注塑結點（1），格柵筋帶（2）所構成的第一層支護環(huán)境以及格柵筋帶（2），圓形錨桿孔位（3）及圓形錨桿孔結點（4）所構成的第二層支護環(huán)境組成，每個單元在注塑結點（1）處通過注塑方式連接，最終形成本發(fā)明正方形的網狀結構。本發(fā)明在實際應用時將錨桿穿過圓形錨桿孔位（3）打入錨桿鉆孔內，然后固定錨桿托盤，最終完成錨網支護達到本發(fā)明預期支護效果。主要應用于巷（隧）道圍巖穩(wěn)定性較差及破碎帶地質環(huán)境下的錨網支護工藝。
【IPC分類】E21D20/00, E21D11/00
【公開號】CN105401953
【申請?zhí)枴緾N201410467680
【發(fā)明人】王清標, 溫小康, 梁訓美, 其他發(fā)明人請求不公開姓名
【申請人】山東科技大學, 泰安路德工程材料有限公司, 山東省交通規(guī)劃設計院, 王清標, 溫小康
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2014年9月15日