技术领域
[0001] 本发明涉及巷道支护技术领域，具体而言，涉及一种预制钢结构分体箱梁支护结构及方法。
相关背景技术
[0002] 在井工矿山、公路铁路、水利水电等地下工程的建设与维护过程中，常常遭遇地质不良问题，例如断层、岩溶、弱胶结泥沙岩体和冲击地压等。存在这些问题的地下工程地质不良段被称为地下工程复杂灾害段，该灾害段可能引发严重的灾害，包括冒顶、突水、泥沙涌入、岩爆和变形等，不仅对地下工程的建设构成重大障碍，还对后续的运行安全带来隐患。为了解决这些问题，目前此类工程通常需要进行支护加固和堵水固结，以消除潜在的安全隐患。但是现有技术在实施过程中仍存在一些问题，特别是在现场进行钢筋混凝土内壁浇筑时，因一次性开挖断面过大，容易导致变形，从而增加了施工的难度与风险。
具体实施方式
[0027] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0028] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029] 实施例
[0030] 如图1‑4所示，在本实施例中，主要公开了一种预制钢结构分体箱梁支护结构，用于地下工程复杂灾害段建设的加固与运行的维护，包括巷道1和贴合巷道1内壁设置的箱梁2和拱架3，拱架3连接于相邻箱梁2的两侧接缝处，箱梁2内设有用于填充浆液的空腔20，箱梁2侧壁开设有用于连通相邻箱梁2的第一连通孔201，箱梁2内底端设有与箱梁2下方连通的注浆管23，具体的，箱梁2和拱架3均提前预制，能够节省现场施工时间，提高施工效率；箱梁2安装于巷道1底部，拱架3呈拱形，用于支护巷道1上部，箱梁2和拱架3具体尺寸根据巷道
1断面和治理对象灾害特征设定，本实施例中，箱梁2采用顶部开口的槽状结构，箱梁2底部呈圆弧状，其内部浇筑填充混凝土浆液，拱架3采用工字钢或槽钢加工而成；一个拱架3与相邻的两节箱梁2连接，构成一个整体的支护结构，能够有效分散和传递荷载，增强了结构的稳定性；向一个箱梁2内浇筑浆液，通过第一连通孔201可以实现其余箱梁2的浇筑；箱梁2预制时，在箱梁2内底部焊接注浆管23，注浆管23可竖直设置于箱梁2底部中心位置，便于对箱梁2与巷道1之间进行注浆，使得箱梁2与巷道1浇固形成一体；箱梁2在浇筑时，作为浆液的承载边界，解决了现场浇筑困难，易出现变形的问题，在浇筑后，箱梁2及拱架3可作为骨架，起到结构加强的作用，确保了后续运行的安全性。
[0031] 进一步地，在具体实施时，如图3、4所示，在本发明实施例提供的上述箱梁2包括主箱体21和侧箱体22，侧箱体22分别对称连接于主箱体21两侧，主箱体21和侧箱体22侧壁均开设有相互对接连通的第二连通孔202，具体的，箱梁2分为中间的主箱体21和两侧的侧箱体22进行三段式分段预制，便于运输，降低了现场施工难度，通过第二连通孔202将主箱体21和侧箱体22连通构成整体。
[0032] 进一步地，在具体实施时，如图3、4所示，在本发明实施例提供的上述箱梁2内底端连接有加强筋24，加强筋24端面于箱梁2两侧的投影与拱架3于箱梁2两侧的投影存在重合；具体的，加强筋24加工成贴合箱梁2底板的形状，设置有两根，分别焊接于靠近对接相邻箱梁2的两端；箱梁2与拱架3连接时，同一拱架3一端可同时传递作用于相邻箱梁2不同的两根加强筋24上，能有效提高箱梁2的抗剪能力和抗弯刚度，增强了结构的连接强度和稳定性。
[0033] 进一步地，在具体实施时，如图1所示，在本发明实施例提供的上述箱梁2沿巷道1轴向紧贴排列有多节，且设于巷道1端部的箱梁2外侧壁上连接有封板4，两端的封板4构成巷道1轴向的浇筑边界。
[0034] 进一步地，在具体实施时，如图1所示，在本发明实施例提供的上述相邻拱架3的内侧密封连接有侧挡板5，侧挡板5下端与箱梁2密封对接，侧挡板5上开设有泄流孔50，用于引流围岩节理和裂隙的渗水。
[0035] 进一步地，在具体实施时，如图1所示，在本发明实施例提供的上述箱梁2上沿巷道1轴向放置有用于水平压实箱梁2于巷道1底面上的纵压杆6；具体的，可在箱梁2上对称放置多根纵压杆6，在箱梁2安装时，均匀受力压实各箱梁2并确保箱梁2上边缘均位于同一水平面上。
[0036] 进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述箱梁2采用A3合金钢材质预制，具有优良机械性能、塑性、韧性、焊接性能和耐腐蚀性能；箱梁2与拱架3之间、相邻箱梁2之间以及相邻拱架3之间均采用螺栓紧固，可限制支护结构沿巷道1轴向移动，保证整体支护结构稳定性，避免巷道1关键部位支护结构变形、失效。
[0037] 如图5所示，在本实施例中，还公开了一种预制钢结构分体箱梁2支护方法，包括以下步骤：
[0038] S1、巷道1支护预处理，对巷道1底部进行拦水截流和破碎碹体处理；本实施例灾害区域位于巷道1底部，在开挖需要进行拦水截流、破碎碹体处理、皮带、轨道的撤除等准备工作；
[0039] S2、分部开挖灾害段，根据巷道1现场揭露的灾害情况，确定灾害段具体位置及开挖长度；需要说明的是，灾害段为裂隙段时，开挖深度深于灾害段为基岩段的情况，灾害段底部开挖成圆弧状，需开挖至实底，若开挖至设计尺寸仍存在裂隙、软泥时，需要采用碎石充填处理；
[0040] S3、分部依次安装箱梁2和拱架3，从灾害段岩溶出水处分别向巷道1轴向两端进行安装；先沿巷道1断面左右找平、上下定位紧贴安装三节箱梁2，再对应安装拱架3，而后依次安装后续箱梁2和拱架3，具体的，先安装三节主箱体21，便于左右找平和上下定位，再安装对应的六节侧箱体22，安装到位后再次找平和定位，以此三节箱梁2对应基准逐步向巷道1轴向两端进行安装，确保了箱梁2和拱架3的精确安装，有效避免了结构不均匀导致的应力集中；
[0041] S4、巷道1底部注浆，待箱梁2及拱架3安装到位后，通过注浆管23向巷道1与箱梁2间注浆，注浆至箱梁2间缝隙回流浆液或注浆压力达到1MPa时，稳定一段时间后停止注浆，使各箱梁2浇固形成一体，并有效提高箱梁2与地基之间的结合性，填充缝隙并提供额外的地基支撑，增强了整体的稳定性；
[0042] S5、箱梁2浇筑，架设预留排水沟，并向箱梁2内浇筑浆液，具体的，可在主箱体21上方于巷道1中间，通过挡板隔设，浇筑形成排水沟。
[0043] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
