一种支护方法技术领域
本发明涉及支护技术领域，尤其涉及一种柔性支架及支护方法。
背景技术
在地下工程特别是矿井巷道、矿井巷道二次支护、以及穿山隧道的支撑支
护经常采用刚性金属支架支护，包括U型钢支架、工字钢支架和钢管混凝土支
架等，其共同特点是：
(1)支架在地面加工成型，分多弧段运送至地下，在工作地点进行组装，
安装工艺复杂。
(2)支架线密度大，安装难度大，一般需要先搭设脚手架再进行安装支架，
安装速度慢，工人劳动强度高。
(3)支架大部分为钢材，支架整体重量大，支架成本较高。
发明内容
本发明实施例提供一种成本低、易于安装的支护方法。
本发明实施例提供一种支护方法，包括：
将预定长度的软管在工作位置初步成型；
通过注浆口在所述软管内部注入浆液，所述软管在浆液的压力作用下胀起，
所述软管内部的气体同时通过安装在所述软管上的排气装置排出至所述软管外
部，在所述软管内注满浆液后，所述排气装置封闭；
继续在所述软管内部注入浆液，所述软管在浆液压力的作用下，软管扩张
对围岩主动施加压力；
在所述软管内部的压力达到预定压力后，所述注浆口封闭；
所述软管内注入的浆液凝固。
可选地，在将预定长度的软管在工作位置初步成型之前，所述方法包括：
在所述软管内穿设抗拉软线；
将所述抗拉软线的端头固定在注浆口装置上，或者将所述抗拉软线的两端
头相互连接在一起；
将注浆口装置与所述软管的端头密封连接。
可选地，所述将预定长度的软管在工作位置初步成型包括：将预定长度的
软管在工作位置初步形成马蹄形、圆形、椭圆形或半圆拱形。
可选地，所述继续在所述软管内部注入浆液，所述软管在浆液压力的作用
下，软管扩张对围岩主动施加压力，包括：
继续在所述软管内部注入浆液，所述软管在浆液压力的作用下，弧形软管
对围岩主动施加压力。
可选地，所述支护方法，还包括：
在所述软管内部注浆时，若软管内部的压力超过预定压力时，通过泄压装
置进行泄压；和/或
在所述软管内部注浆完成，所述注浆口封闭后，所述软管内充填的浆液凝
固前，围岩变形压缩所述软管导致软管内部压力升高时，通过泄压装置进行泄
压。
可选地，所述软管的侧壁内布设有金属丝；所述排气装置包括本体，在所
述本体内部具有排气孔，所述排气孔入口端的尺寸大于出口端的尺寸，在排气
孔中设有塞子；排气孔的入口端的端部设有网状体，入口端的外周设有倒刺，
出口端的外周设有凸缘；
在所述软管内穿设抗拉软线之前，所述方法还包括：
利用所述排气装置的排气孔的入口端外周的倒刺，刺穿软管的侧壁，使排
气孔的入口端进入所述软管内，所述入口端外围的倒刺与所述软管的侧壁内布
设的所述金属丝相对应，排气孔的出口端外周的凸缘紧贴所述软管的外壁。
本发明实施例提供的一种支护方法，采用软管作为支架体，成本低，便于
运输和安装，通过注浆口装置在所述软管内注入的浆液固化后能够起到刚性支
护的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施
例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述
中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付
出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明支护方法实施例的流程示意图；
图2和图3为本发明支护方法实施例中将预定长度的软管在工作位置初步
成型后的形状；
图4和图5为分别为图2和图3所示形状的软管在注入的浆液固化所形成
的支架结构；
图6为图3中所示的马蹄形软管上所安装的注浆口装置2的结构示意图；
图7为注浆口装置内的自封闭结构处于打开状态的结构示意图；
图8为注浆口装置内的自封闭结构处于封闭状态的结构示意图；
图9为图2中所示的半圆拱形软管上所安装的注浆口装置2的结构示意图；
图10为本发明一实施例中泄压装置的结构示意图；
图11为本发明实施例中排气装置的剖视图；
图12为本发明实施例中排气装置的仰视图；
图13为本发明实施例中另一种排气装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明支护方法实施例的流程示意图。参看图1，本发明实施例一种
支护方法，包括步骤：
S11、将预定长度的软管在工作位置初步成型；
本实施例中，所述软管可为侧壁布设有金属丝的软管、也可为经纬网管或
PVC(Polyvinylchloride)管等等，只要便于折叠、弯曲并具有所需要的抗拉
强度即可。
可预先将软管截成预定的长度，然后运至工作场所；也可以根据现场开挖
空间周长临时截取一定长度的软管。
可采用一根或几根支承装置L如液压点柱或者普通钢管，也可以用与锚杆
相连的金属丝或软管1套将将软管撑起，初步成形。支承装置具有支承和导向
作用，防止支架侧歪。图2和图3为本发明支护方法实施例中将预定长度的软
管在工作位置初步成型后的形状。
S12、通过注浆口在所述软管内部注入浆液，所述软管在浆液的压力作用下
胀起，所述软管内部的气体同时通过安装在所述软管上的排气装置排出至所述
软管外部，在所述软管内注满浆液后，所述排气装置封闭；
本实施例中，可采用注浆设备将注浆浆液通过注浆口装置2灌注入软管1
空腔内，注满后排气装置3关闭排气孔。注浆设备，除了混凝土输送泵外，还
可有液压泵、油压泵等设备。
S13、继续在所述软管内部注入浆液，所述软管在浆液压力的作用下，软管
扩张对围岩主动施加压力；
本实施例中，继续注入浆液，在注浆压力作用下，弧形软管产生向外扩张
至围岩壁，并对围岩壁产生压力，主动支护围岩。
S14、在所述软管内部的压力达到预定压力后，所述注浆口封闭；
本实施例中，当软管内部的压力达到预定设计压力时，停止注浆，注浆口
封闭，保持软管空腔内压力不变，保证软管成型效果，始终对围岩产生压力，
主动支护围岩。
S15、所述软管内注入的浆液凝固。
本实施例中，经过设计时间后，注浆浆液固化，不收缩或微膨胀，保证软
管空腔内始终充填密实，形成刚性支架支护围岩。
本实施例中，通过上述步骤可将软管变为刚性支架，对围岩起到支护作用。
图2所示的半圆拱形软管，在注入的浆液固化后可形成图4所示的支架结
构；图3所示的圆形软管，在注入的浆液固化后可形成图5所示的支架结构。
本发明实施例提供的支护方法，采用软管作为支架体，成本低，便于运输
和安装，通过注浆口装置在所述软管内注入的浆液固化后能够起到刚性支护的
作用，而且能够对围岩主动施加压力进行主动支护。
在前述支护方法实施例中，可选地，在将预定长度的软管在工作位置初步
成型(S11)之前，所述方法包括：在所述软管内穿设抗拉软线4；将所述抗拉
软线4的端头固定在注浆口装置2上，或者将所述抗拉软线的两端头相互连接
在一起；将注浆口装置2与所述软管1的端头密封连接。
本实施例中，所述软管内穿设的抗拉软线4，在浆液固化后作为内置筋，能
够提高柔性支架的径向内弯弯矩和切向承载能力，同时还起到固定柔性支架内
弧长，控制支架成型的作用。
本实施例中，所述软管1的可为直径200mm，内壁中布设有钢丝；所述抗拉
软线4为一根或多根直径为22mm的钢绞线。
图6为图3中所示的圆形软管上所安装的注浆口装置2的结构示意图。参
看图6，所述注浆口装置2包括连接端头21和设置在所述连接端头上的注浆端
头22；其中，所述连接端头21包括第一连接端211和第二连接端212，第一连
接端211与所述软管1的第一端密封连接，第二连接端212与所述软管1的第
二端密封连接；所述第一连接端211和/或第二连接端212内设有用于固定所述
抗拉软线4的端头的部件213。固定所述抗拉软线4的端头的部件213可为柱或
钩，可为一个也可为两个或两个以上。
可选地，第一连接端211和/或第二连接端212的表面一定沟槽，沟槽形状
可以为具有矩形、三角形、弧形，便于与软管的端头紧密固定，防止浆液渗漏。
注浆口装置2的连接端头21和注浆端头22可以直管，也可以是是弯管，
其横截面性也可以为长方形、正方形、三角形和弧形等等。注浆端头22内空腔
可以为平行的管路，也可以锥形、圆形、梯形、阶梯型或者具有封闭作用的不
规则形状。
图7为注浆口装置内的自封闭结构处于打开状态的结构示意图；图8为注
浆口装置内的自封闭结构处于封闭状态的结构示意图。
参看图7及图8，本实施例中，所述注浆口装置2内设有自封闭结构；其中，
所述自封闭结构包括牵引部件23、连接部件24和封闭部件25；所述牵引
部件23位于所述注浆端头22内，所述封闭部件25位于所述连接端头21内且
能将所述注浆端头22内部与所述连接端头21内部之间的通路封闭，所述连接
部件24连接所述牵引部件23和封闭部件25；注浆时，浆液在压力作用下推动
所述牵引部件向注浆端头内部移动，牵引部件通过所述连接部件推动所述封闭
部件将所述注浆端头内部与所述连接端头内部之间的通路由封闭状态变为导通
状态；注浆完毕后，封闭部件在牵引部件和连接部件的作用下复位，再次将所
述注浆端头内部与所述连接端头内部之间的通路封闭。可人工施力于牵引部件，
通过连接部件拉动封闭部件复位，也可在复位弹簧力的作用下，使封闭部件自
动复位。
可选地，挡头26防止牵引部件23进入连接端头21内部的空腔内。挡头26
可以位于注浆端头22内靠近连接端头21内部的空腔的位置。
可选地，所述牵引部件为圆环或带孔的板；所述连接部件为连接杆；所述
封闭部件为圆形钢板。
优选地，在所述连接杆上套设有弹簧，所述弹簧的一端能与所述牵引部件
相抵靠，另一端能与挡头相抵靠。
注浆时，注浆压力作用于封闭部件使封闭部件开启进行注浆，注浆结束后，
作用于封闭部件上的注浆压力消失，封闭部件可借助于所述弹簧和软管内部已
注入的浆液的压力而自动复位；其中，挡头能够防止牵引部件进入连接端头内
部的空腔内；挡头位于注浆端头内靠近连接端头内部的空腔的位置。
当然，也可以不安装所述弹簧，注浆结束后，作用于封闭部件上的注浆压
力消失，封闭部件可仅借助于所述软管内部已注入的浆液的压力而自动复位。
可选地，在注浆口装置2的另一实施例中，注浆口装置2内设置单向阀门，
注浆时开启单向阀门，达到注浆结束条件后，关闭单向阀门防止浆液渗漏。
图9为图2或图4中所示的半圆拱形软管上所安装的注浆口装置2的结构
示意图。参看图4，所述注浆口装置包括第一注浆口装置27和第二注浆口装置
28；参看图9，第一注浆口装置27包括第一连接端头271和设置在所述第一连
接端头上的注浆端头272；所述第一连接端头271的一端为连接端，另一端为封
闭端；所述第一连接端头271的连接端与所述软管1的第一端密封连接；在所
述第一连接端头271内设有用于固定所述抗拉软线4一端的端头的部件273；第
二注浆口装置28的结构与第一注浆口装置27的结构相同，不再赘述。本实施
例中，所述注浆口装置2也内设有自封闭结构；所述自封闭结构与前述实施例
中注浆口装置内的自封闭结构基本相同，在此不再赘述。
在前述支护方法实施例中，可选地，所述将预定长度的软管在工作位置初
步成型(S11)包括：将预定长度的软管在工作位置初步形成马蹄形、圆形、椭
圆形或半圆拱形。
本实施例中，可将预定长度的软管在工作位置初步形成半圆拱形，如图2
所示；也可将预定长度的软管在工作位置初步形成圆形，如图3所示。
在前述支护方法实施例中，可选地，所述继续在所述软管内部注入浆液，
所述软管在浆液压力的作用下，软管扩张对围岩主动施加压力(S13)，包括：
继续在所述软管内部注入浆液，所述软管在浆液压力的作用下，弧形软管
对围岩主动施加压力。
本实施例中，软管内穿设的所述抗拉软线4约束软管长度尤其是内弧长度，
从而控制弧形支架弧长，从而起到协助支架成型的作用。
在前述支护方法实施例中，可选地，所述支护方法，还包括：
在所述软管内部注浆时，若软管内部的压力超过预定压力时，通过泄压装
置进行泄压，以便及时排出充填浆液，降低软管内浆液的压力，防止软管内压
力过大对软管及其相连部件的破坏；和/或
在所述软管内部注浆完成，所述注浆口封闭后，所述软管内充填的浆液凝
固前，围岩变形压缩所述软管导致软管内部压力升高时，通过泄压装置进行泄
压，防止围岩变形压缩软管导致软管内注浆压力升高，使软管(柔性支架)具
有主动让压作用。
图10为本发明一实施例中泄压装置的结构示意图。参看图10，所述泄压装
置可设置在所述注浆口装置2上。
泄压装置包括固定部件51、连接部件52、封闭部件53、挡头54和筒体55。
当软管1空腔内压力超过设计压力时，在机械牵引或者人工牵引作用下，连接
部件52带动封闭部件53离开挡头54，浆液排出柔软管1外，软管1空腔内压
力降低至设计值后，连接部件52牵引封闭部件53至挡头54处，封闭软管1，
防止浆液渗漏，保持软管或柔性支架内空腔压力不变。连接部件52可以是弹簧。
泄压装置5也可采用常用的泄压阀。
图11为本发明实施例中排气装置的剖视图；图12为本发明实施例中排气
装置的仰视图。
在前述支护方法实施例中，可选地，所述软管的侧壁内布设有金属丝(图
中未示出)；参看图11及图12，所述排气装置3包括本体31，在所述本体31
内部具有排气孔32，所述排气孔32入口端321的尺寸大于出口端322的尺寸，
在排气孔32中设有塞子33；排气孔的入口端321的端部设有网状体34，入口
端321的外周设有倒刺35，出口端322的外周设有凸缘36。
在所述软管内穿设抗拉软线之前，所述方法还包括：利用所述排气装置的
排气孔的入口端外周的倒刺，刺穿软管的侧壁，使排气孔的入口端进入所述软
管内，所述入口端外围的倒刺与所述软管的侧壁内布设的所述金属丝相对应，
排气孔的出口端外周的凸缘紧贴所述软管的外壁。
凸缘36具有防止排气装置整体被打入软管内的功能，同时具有封堵排气装
置3与软管1的缝隙的作用。倒刺35在敲击作用下可以穿透软管壁，自身倒刺
结构可以卡在软管壁上所布设的钢丝上，防止在注浆压力下排气装置3与软管1
脱离。
图13为本发明实施例中另一种排气装置的结构示意图。该排气装置3为T
型结构，其由连接端头51a和排气孔52a组成。连接端头51a与软管密封连接，
防止浆液渗漏，排气孔52a主要功能排出腔内气体和稀浆。排气孔52a结构可
采取与注浆口装置2中类似的自封闭结构。
本发明柔性支架实施例除了可以应用地下工程中支护围岩外，也可以利用
地面工程中，利用内置抗拉软线协助其成型，或者在环形模具包裹下灌注成型，
形成刚性结构，起到支撑或者悬挂作用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于
此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到
的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围
应以权利要求的保护范围为准。