【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及地下洞室支護，尤其涉及一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架及其制造方法。
技術介紹
1、隨著我國基礎設施建設及新能源行業的開發，各類工程中地下洞室結構日益增多，隧洞的開挖必不可少，而作為常用的隧洞支護方式，型材拱架結構常用于地質條件較差的區域，目前的拱架結構通常采用鋼結構拱架的型式，但是由于隧洞環境潮濕，而鋼結構容易銹蝕，在潮濕環境下鋼結構拱架存在耐久性較差的問題，且鋼結構重量大，運輸和安裝難度大。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于，克服上述現有技術的不足，提供一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架，能夠解決鋼結構拱架作為隧洞支護結構重量大、運輸和安裝難度大以及易銹蝕的問題。
2、為此，本專利技術采用以下技術方案：
3、一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架，包括與洞室形狀相適應的支護結構，所述支護結構可由纖維復合型材整體預制。
4、在采用上述技術方案的基礎上，本專利技術還可采用以下進一步的技術方案，或對這些進一步的技術方案組合使用：
5、所述支護結構還可分為第一支護段、第二支護段且由纖維復合型材分節預制，所述第一支護段與所述第二支護段之間通過連接構件固定連接，所述連接構件由纖維復合型材預制。
6、所述纖維復合型材中的纖維可選擇玄武巖纖維/玻璃纖維型材/碳纖維。
7、所述支護結構的截面可選擇h型/c型/矩形/圓形/異形截面型式。
8、所述第一支護段和所述第二支護段的截面型式選擇h型，
9、所述第一連接段包括位于所述第一限位槽兩側的第一限位塊和第二限位塊，所述第二連接段包括位于所述第二限位槽兩側的第三限位塊和第四限位塊，所述第一限位塊、所述第二限位塊位于所述第一支護段的兩側翼面之間且二者分別與所述第一支護段的兩側翼面通過螺栓固定連接，所述第三限位塊、所述第四限位塊位于所述所述第二支護段的兩側翼面之間且二者分別與分別與所述第二支護段的兩側翼面通過螺栓固定連接。
10、所述支護結構的底部連接有混凝土預制基礎，所述支護結構的下側固定連接有若干鎖腳錨桿。
11、所述第一支護段為圓拱形且其兩端向下豎直彎折，所述第一支護段的兩端分別通過連接構件連接有一個豎直的所述第二支護段。
12、本專利技術的目的在于，克服上述現有技術的不足，提供一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架的制造方法，能夠解決鋼結構拱架作為隧洞支護結構重量大、運輸和安裝難度大以及易銹蝕的問題。
13、為此，本專利技術采用以下技術方案：
14、一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架的制造方法，其中支護結構的成型包括以下步驟：
15、一、支護結構預成型
16、將纖維紗穿過蜂窩狀穿紗板以避免纖維紗纏繞，再通過熱熔后的樹脂池中進行樹脂浸潤，使纖維紗與樹脂充分接觸，將浸潤后的纖維紗加入氈網，再將二者通過支護結構模型預成型，根據隧洞斷面大小和地質條件，確定需要選用的截面型式與大小，支護結構模型的加工截面可以選擇h型/c型/矩形/圓形/異形截面型式中的一種，纖維紗預成型后的截面形狀與加工截面相同；
17、二、支護結構注模成型
18、將預成型后將纖維拉入根據支護結構模型的加工截面制作的支護結構模具中，注入熱熔樹脂，通過熱塑機進行三段加熱擠壓成型，在模具最后設置水冷卻，對成型后的纖維復合型材進行初步冷卻成型；
19、三、使用注模成型的纖維復合型材制造支護結構
20、支護結構可以整體預制或者分節預制兩種預制方式，根據地下洞室的形狀，支護結構的形狀可以選擇圓形/城門洞形/馬蹄形中的一種，如果支護結構整體預制，根據地下洞室的形狀和大小設計支護結構的形狀和長度即可，若采用分節預制，則需要根據地下洞室的形狀和大小分別設計第一支護段和第二支護段的形狀、長度，根據不同的情況，在熱塑機的出口側布置成型導輪，成型導輪的數量和引導軌跡根據支護結構的預制方式確定，通過液壓牽引機將完成注模成型后的纖維復合型材沿成型導軌牽拉，固定，最終自然冷卻后固定成型，完成支護結構的加工。
21、在采用上述技術方案的基礎上，本專利技術還可采用以下進一步的技術方案，或對這些進一步的技術方案組合使用：
22、當所述支護結構分為第一支護段、第二支護段且采用分節預制時，第一支護段和第二支護段之間通過連接構件固定連接，連接構件的成型步驟如下：
23、一、連接構件預成型
24、將纖維紗穿過蜂窩狀穿紗板以避免纖維紗纏繞，再通過熱熔后的樹脂池中進行樹脂浸潤，使纖維紗與樹脂充分接觸，將浸潤后的纖維紗加入氈網，再將二者通過連接構件模型預成型，根據第一支護段和第二支護段的截面型式設計連接構件；
25、二、連接構件注模成型
26、將預成型后將纖維拉入連接構件模具中，注入熱熔樹脂，通過熱塑機進行三段加熱擠壓成型，在模具最后設置水冷卻，對成型后的連接構件進行初步冷卻成型即可。
27、本專利技術與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：本專利技術采用纖維復合型材加工纖維型材構架，替換原有的鋼拱架，除了自重輕和強度高以外，還具有耐腐蝕、耐高溫、抗老化的特性，材料性能滿足工程安全要求，而且利用纖維復合型材自重輕的特點，能夠降低現場運輸、工人拼裝、支撐固定的難度；同時第一支護段、第二支護段、連接構件結構簡單，現場拼裝時可相互卡扣抵住，方便臨時固定，現場拼裝。
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1.一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架，其特征在于，包括與洞室形狀相適應的支護結構（1），所述支護結構（1）可由纖維復合型材整體預制。
2.如權利要求1所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架，其特征在于，所述支護結構（1）還可分為第一支護段（11）、第二支護段（12）且由纖維復合型材分節預制，所述第一支護段（11）與所述第二支護段（12）之間通過連接構件（2）固定連接，所述連接構件（2）由纖維復合型材預制。
3.如權利要求1或2所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架，其特征在于，所述纖維復合型材中的纖維可選擇玄武巖纖維/玻璃纖維型材/碳纖維。
4.如權利要求1所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架，其特征在于，所述支護結構（1）的截面可選擇H型/C型/矩形/圓形/異形截面型式。
5.如權利要求2所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架，其特征在于，所述第一支護段（11）和所述第二支護段（12）的截面型式選擇H型，所述第一支護段（11）和所述第二支護段（12）的兩側翼面平行于洞壁，所述第一支護段（11）的兩側翼面之間設
6.如權利要求5所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架，其特征在于，所述第一連接段（22）包括位于所述第一限位槽（223）兩側的第一限位塊（221）和第二限位塊（222），所述第二連接段（23）包括位于所述第二限位槽（233）兩側的第三限位塊（231）和第四限位塊（232），所述第一限位塊（221）、所述第二限位塊（222）位于所述第一支護段（11）的兩側翼面之間且二者分別與所述第一支護段（11）的兩側翼面通過螺栓固定連接，所述第三限位塊（231）、所述第四限位塊（232）位于所述所述第二支護段（12）的兩側翼面之間且二者分別與分別與所述第二支護段（12）的兩側翼面通過螺栓固定連接。
7.如權利要求1所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架，其特征在于，所述支護結構（1）的底部連接有混凝土預制基礎（3），所述支護結構（1）的下側固定連接有若干鎖腳錨桿（4）。
8.如權利要求2所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架，其特征在于，所述第一支護段（11）為圓拱形且其兩端向下豎直彎折，所述第一支護段（11）的兩端分別通過連接構件（2）連接有一個豎直的所述第二支護段（12）。
9.一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架的制造方法，其特征在于，支護結構（1）的成型包括以下步驟：
10.如權利要求9所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架的制造方法，其特征在于，當所述支護結構（1）分為第一支護段（11）、第二支護段（12）且采用分節預制時，第一支護段（11）和第二支護段（12）之間通過連接構件（2）固定連接，連接構件（2）的成型步驟如下：
...【技術特征摘要】
1.一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架，其特征在于，包括與洞室形狀相適應的支護結構（1），所述支護結構（1）可由纖維復合型材整體預制。
2.如權利要求1所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架，其特征在于，所述支護結構（1）還可分為第一支護段（11）、第二支護段（12）且由纖維復合型材分節預制，所述第一支護段（11）與所述第二支護段（12）之間通過連接構件（2）固定連接，所述連接構件（2）由纖維復合型材預制。
3.如權利要求1或2所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架，其特征在于，所述纖維復合型材中的纖維可選擇玄武巖纖維/玻璃纖維型材/碳纖維。
4.如權利要求1所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架，其特征在于，所述支護結構（1）的截面可選擇h型/c型/矩形/圓形/異形截面型式。
5.如權利要求2所述的一種適用于地下洞室支護的纖維型材構架，其特征在于，所述第一支護段（11）和所述第二支護段（12）的截面型式選擇h型，所述第一支護段（11）和所述第二支護段（12）的兩側翼面平行于洞壁，所述第一支護段（11）的兩側翼面之間設有第一連接肋（111），所述第二支護段（12）的兩側翼面之間設有第二連接肋（121），所述連接構件（2）包括位于中間的承接部（21），所述承接部（21）的上下兩面分別設有第一連接段（22）和第二連接端（23），所述第一連接段（22）的中間設有能夠插入所述第一連接肋（111）/所述第二連接肋（121）的第一限位槽（223），所述第二連接段（23）的中間設有能夠插入所述第一連接肋（111）/所述第二連接肋（121）的第二限位槽（23...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王永明，崔恩豪，李瑞澤，劉義佳，丁聰，
申請(專利權)人：浙江華東工程建設管理有限公司，
類型：發明
國別省市：
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