一种抗撕裂易联接高刚度钢筋网的制作方法

本发明属于采矿工程和岩土工程领域，特别涉及一种抗撕裂易联接高刚度钢筋网。

背景技术：

锚网支护材料包括锚杆、金属托盘、钢带、金属网等。其中金属网作为煤矿巷道锚网支护中至关重要的护表材料，高质量的金属网能有效地控制相邻锚杆间破碎围岩体的变形，充分发挥锚网的支护效果。金属网的支护作用主要有三方面：①均衡相邻锚杆间岩层受力状态。金属网连接可以将相邻锚杆间深部围岩剪胀变形产生的对浅部破碎煤岩体的挤压力均匀的分散到锚杆上，使单根锚杆的点支护转变为锚杆支护系统的面支护。②改善巷道围岩表面破碎煤岩体的受力状态。相比于钢带，金属网有更大的护表面积，紧贴巷道围岩表面，提供一定的支护力。③防止锚杆间破碎煤岩体垮落。煤矿巷道在掘进后会产生破碎区，如果不使用金属网托住破碎煤岩体，巷道围岩会大面积冒落，进而导致锚杆锚固失效。

为了解决煤矿井下钢筋网联接难题，简化钢筋网联接工序，充分发挥钢筋网护表作用，因此研发出了一种抗撕裂易联接高刚度钢筋网，该钢筋网的联接方式采用直联挂钩式，相邻网片的联接既容易又牢靠，不容易脱开，无需进行压茬搭接，节约支护成本。

大量的井下调查结果表明，煤矿巷道锚网支护中较常采用的钢筋网变形破坏情况主要有以下几种：①在相邻锚杆间形成坠兜。从金属网弯曲变形状况可以看出，由于受巷道浅部围岩的碎胀挤压作用，金属网受到很大张力，在锚杆间形成很大的坠兜。②联网铁丝断裂或脱开导致金属网失效。井下联网材料一般使用14号以上的铁丝双股扭接联网，铁丝断裂或脱开导致金属网失效主要是由于顶帮煤岩体载荷达到铁丝的破断强度或现场施工时铁丝扭接不可靠，金属网沿联接处撕开。③金属网边缘焊接点脱开致使金属网失效。井下使用的金属网一般在钢筋的搭接处采用电阻焊技术焊接，当巷道变形较大时，金属网会因为受力过大导致焊接点开裂，进而导致网片撕开，造成锚杆支护局部失效。④已有钢筋自联网在网的联接过程中会因相邻网片错位，网的联接存在困难，导致后期受力较大时，网片联接处易撕开。虽然钢筋自联网克服了使用铁丝联接造成网片联接处强度偏低的缺点，但是由于金属网钢筋弯折困难，致使相邻网片联接处钢筋网孔偏大，当钢筋自联网受力较大时，会因为联结强度不够，钩联处脱开使网片失效。从支护效果上来说，用锚杆压住钢筋网片效果最好，但是从井下施工角度考虑，当巷道向前掘进一个循环进尺后，要求迅速联网，但此时后面的网已被锚杆压住，而且已经施加预紧力的锚杆严禁退锚，即将已经施加预紧力的锚杆螺母拧下，联网后再重新拧紧，此时为了保证联网效果，一般要求相邻网片要搭接，并且每隔200-300mm要联网一次，有时要用铁丝双排联接，即将后面联接的网通过搭接和用扎丝联接到已被锚杆压紧的网片上，而不能直接通过锚杆压紧网片。这样不仅费时费料，而且当围岩压力较大时，用扎丝联接的网片极容易撕开。

锚杆支护巷道金属网破坏主要是由于相邻网片间的联接失效，如联接扎丝脱开或断裂、金属网边界焊接点断裂、焊接点周围强度降低段断裂、金属自联网联接处勾结强度不够。

技术实现要素：

为解决上述原因导致的金属网失效问题，本发明的目的是提供一种抗撕裂易联接高刚度钢筋网。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种抗撕裂易联接高刚度钢筋网，包括钢筋闭环、内部钢筋、联接套，其中：

所述钢筋闭环为一根钢筋构成的封闭环，作为钢筋网的外圈；

所述内部钢筋包括若干根纵横交错布置的纵向钢筋和横向钢筋，构成一个网格状结构，内部钢筋的一端固定有一个钢环，该钢环套在钢筋闭环上；内部钢筋的另一端为自由端，并伸出于钢筋闭环外；

所述联接套为一个长方体，其上沿着其长边方向开设有两个圆孔，圆孔的孔径大于内部钢筋的直径，联接套通过其中一个圆孔套在内部钢筋的自由端上。

所述钢环通过焊接的方式固定在内部钢筋的一端。

所述钢环由内部钢筋的端头折弯，并且套设联接套制作而成。

所述钢环内径比钢筋闭环的直径大2mm。

所述内部钢筋的自由端伸出于钢筋闭环外的长度为钢筋网的网格的边长的三分之二。

所述联接套位于钢筋闭环内侧。

所述纵向钢筋和横向钢筋的交叉点处焊接。

所述联接套的长度l1为钢筋网的网格的边长的三分之一，圆孔的孔径D2比内部钢筋的直径D1大2mm，联接套的宽度l2＝C1D2mm，高度l3＝C2D2mm，C1、C2是系数，1<C1<2，2<C2<3.5。

有益效果：本发明提供的抗撕裂易联接高刚度钢筋网相比于现有技术，具有以下优点：

1、钢筋网由外圈一根完整的钢筋、一端加工成钢环的钢筋和联接套组成，结构简单，易于加工；

2、利用现有设备即可完成对钢圈和联接套的钻孔加工、钢筋网的焊接。将钢筋网焊接好后，利用钢筋钳即可完成钢筋网的联接。加工钢筋网的钢筋和联接套易获得，价格便宜；施工简单，劳动强度低；

3、本钢筋网具有超强的整体锚固效果，锚固力由整体金属网共同承担。联接套作为抗撕裂钢筋网的关键部件，简单可靠，依靠双孔固定钢筋端部，即使发生巷道大变形时也不易脱开。

4、与普通钢筋网相比，抗撕裂钢筋网更为整体化，不易因网片破坏而影响锚固效果，造成材料的浪费。同时网片的相互联接作用既可以使煤岩体自身强度增强也能有效的抑制巷道围岩变形，确保煤岩巷道的稳定，充分发挥锚网的锚固作用，降低巷道支护成本。

附图说明

图1是钢筋网整体结构示意图；

图2a是联接套的主视图；

图2b是联接套的侧视图；

图2c是联接套的俯视图；

图3是相邻钢筋网联接时联接套使用示意图；

图中，1-钢筋闭环，2-内部钢筋，201-钢环，202-纵向钢筋，203-横向钢筋，3-联接套，301-圆孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示为一种抗撕裂易联接高刚度钢筋网，包括钢筋闭环1、内部钢筋2、联接套3，其中：

钢筋闭环1为一根完整的钢筋构成的封闭环，作为钢筋网的外圈；钢筋的长度要够环绕成一个完整的钢筋网最外圈闭环，钢筋直径为D1；

内部钢筋2包括若干根纵横交错布置的纵向钢筋202和横向钢筋203，构成一个具有若干个大小相同的网格的网状结构，网格的形状为正方形，内部钢筋2的一端固定有一个钢环201，该钢环201套在钢筋闭环1上；内部钢筋2的另一端为自由端，并伸出于钢筋闭环1外；

联接套3为一个长方体，其上沿着其长边方向开设有两个圆孔301，圆孔301的孔径大于内部钢筋2的直径，联接套3通过其中一个圆孔301套在内部钢筋2的自由端上。

单个网格的边长为l，整个钢筋网的长度为L1，宽度为L2，内部钢筋2的自由端伸出于钢筋闭环1外的长度为ls；ls为l的三分之二。联接套3位于钢筋闭环1内侧。以备后期与相邻钢筋网联接。

钢环201有两种形式，一种是：通过焊接的方式在内部钢筋2的一端固定一个钢环201，另一种是：先将内部钢筋2穿过联接套3的一个圆孔301，并将内部钢筋2的端头伸出，然后将伸出的端头折弯，并且将折弯的端头再穿过联接套3的另一个圆孔301，在内部钢筋2的端部构成一个环状结构，构成钢环201。钢环201内径比钢筋闭环1的直径大2mm。

纵向钢筋202和横向钢筋203的交叉点处焊接。

联接套3的长度l1为钢筋网的网格的边长l的三分之一，圆孔301的孔径D2比内部钢筋2的直径D1大2mm，联接套3的宽度l2＝C1D2mm，高度l3＝C2D2mm，C1、C2是系数，1<C1<2，2<C2<3.5。联接套材质为钢材或硬塑，若为钢材，联接套的孔壁可考虑薄一点，若为硬塑，联接套的孔壁可考虑厚一点。

在本发明的一个实施例中，钢筋网的网格的边长为5～12cm。

在使用抗撕裂易联接高刚度钢筋网时，具体联网方式如图3所示，将抗撕裂易联接高刚度钢筋网设置钢环201的边称为套环边，将内部钢筋2的自由端伸出于钢筋闭环1外的边称为钢筋伸出边；具体步骤为：

如图3中A部位所示，首先要将钢筋网的套环边与另一个钢筋网的钢筋伸出边对接，然后将内部钢筋2的自由端弯折并勾住相邻钢筋网的钢筋闭环1；

如图3中B部位及C部位所示，再将弯折后的钢筋穿过联接套预留孔；

如图3中D部位所示，最后将露出联接套的钢筋再反向弯折，增加金属网联接强度，防止脱联。

本发明结构简单、成本低廉、材料易获取，现场施工方便、快捷、效果好，使用安全、劳动强度低。既能解决钢筋网有效护表的技术难题，又能解决锚网支护因钢筋网焊接点脱开或网撕裂而影响锚固效果的问题，从而减少巷道支护成本，最大限度地发挥锚网支护材料的支护性能，为有效控制高应力软煤(岩)巷道围岩变形提供强有力的技术保障。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。