非連續承壓格柵砼牆控制高應力軟巖巷道底鼓變形方法
2023-06-03 17:02:51 2
專利名稱：非連續承壓格柵砼牆控制高應力軟巖巷道底鼓變形方法
非連續承壓格柵砼牆控制高應力軟巖巷道底鼓變形方法方法領域
本發明涉及控制高應力軟巖巷道底鼓變形方法，尤其是一種適用於控制和治理煤礦巷道底板的利用非連續承壓格柵砼牆控制高應力軟巖巷道底鼓變形方法。背景方法
巷道底鼓變形破壞是煤礦巷道普遍存在的破壞形式，在深部高應力軟巖巷道中尤為突出，而且由於底板是巷道的基礎，劇烈的底鼓變形會引起整個巷道的失穩，影響巷道的正常使用，增加維修投入，甚至會造成安全事故。關於巷道底鼓的防治方法，總體上可概括為加固和卸壓兩大類。加固方法中包括帶底拱的U型鋼可縮性支架、混凝土砌碹和弧板等全斷面支護法以及底板錨杆、底板注漿和錨注結合等；卸壓方法有巷道周邊卸壓法，如幫底開卸壓槽和底板深部鬆動爆破等。這些方法在不同程度上減少了不同條件下的底鼓變形量。但是，當巷道處於高應力狀態，巷道圍巖較為軟弱、破碎的條件下，底板巖體極易發生流變變 形或剪切滑移變形，上述方法尚不能有效控制這種巷道的底鼓變形破壞，而且施工過程會妨礙巷道的正常使用，影響整個工程的工期。
發明內容
技術問題本發明的目的是克服現有技術的不足之處，提供一種施工簡單、對巷道正常運行的影響較小、控制效果好的非連續承壓格柵砼牆控制高應力軟巖巷道底鼓變形方法。技術方案本發明的非連續承壓格柵砼牆控制高應力軟巖巷道底鼓變形方法
a、在巷道中軌道兩側底板處，間斷開挖向巷道幫部傾斜10° 30°的溝槽，每段溝槽長度為3nT5m,深度為1πΓ2· 5m,寬度為O. 5m,間距為lnT2m ；
b、溝槽開挖完成後，將預製的鋼筋格柵放置在溝槽中，澆注混凝土，並振搗密實，由溝槽、混泥土與鋼筋格柵共同構成非連續承壓格柵砼牆；
C、根據需要進行底板處理巷道的長度，重複步驟a至b，依次或多點同時施工直至非連續承壓格柵砼牆施工完畢。所述的鋼筋格柵是由主筋、箍筋和連接筋十字交叉通過焊接製作而成，主筋、箍筋和連接筋的端頭彎曲搭接，搭接長度不少於O. Im且聯接處為滿焊；主筋規格為HRB335，直徑為O. 022m,間排距為O. 22m ;箍筋和連接筋的規格為HPB235，直徑為O. 022m,間距為O. 22m ;每片鋼筋格柵的寬度與溝槽的深度相同，每片鋼筋格柵的長度與溝槽的長度相同；
有益效果由於採用了上述技術方案，利用非連續承壓格柵砼牆控制高應力軟巖巷道底鼓的變形，不但可以有效減少高應力軟巖巷道的底鼓變形量，維持巷道底板的穩定，而且施工簡單方便、對巷道正常使用影響較小。通過對非連續承壓格柵砼牆的利用，溝槽的開挖可以對巷道底角處的高應力進行卸除，並使高應力向深部圍巖轉移，降低巷道圍巖壓力；澆注的高強度和大剛度的承壓牆置換了部分軟弱巖體，提高了巷道底板的整體性和剛度，並使巷道兩側底角處向內的擠壓應力與底板中向上的壓應力較為均勻地作用在承壓牆上，使作用效果相互抵消，減少底板圍巖的變形量，同時格柵承壓牆還可以抵抗底板巖體中的剪切應力，防止產生剪切滑移破壞。格柵砼牆的非連續布置，可在滿足控制效果的前提下，有效減少施工量，並可多點同時施工加快施工進度，也使該方法的應用根據現場實際情況的複雜程度具有可調控性。
圖I是本發明的結構布置示意圖。圖2是圖I的俯視圖。圖3是格柵鋼筋布置圖。圖中1_巷道，2-軌道，3-巷道幫部，4-溝槽，5-混凝土，6-主筋，7-箍筋，8-連接筋。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的一個實施例作進一步的描述
本發明利用非連續承壓格柵砼牆控制高應力軟巖巷道底鼓變形的方法，針對高應力、軟弱圍巖巷道底板易發生底鼓變形破壞、底板處理施工困難的問題，在軌道兩側底板處間斷開挖傾斜向下的溝槽並澆注非連續承壓格柵砼牆。溝槽的開挖可卸除巷道底角處的部分應力，並使高應力向巖體深部轉移，降低巷道圍巖壓力。然後在溝槽中澆注鋼筋格柵混凝土形成可承受高強壓應力及剛度較大的牆體結構，一方面置換了部分軟巖的鋼筋格柵混凝土與底板軟弱巖體膠結在一起，提高了巷道底板的整體性和剛度；另一方面，巷道兩側底角處向內的擠壓應力與底板中向上的壓應力將較為均勻地作用在格柵砼牆上，使應力的作用效果相互抵消，減少底板圍巖的變形量，同時牆體結構還可以抵抗底板巖體中的剪切應力，防止產生剪切滑移破壞。格柵砼牆的非連續布置，可在滿足控制效果的前提下，有效減少施工量，並可多點同時施工加快施工進度，可根據現場實際情況的複雜程度具體調控。具體步驟如下
a、首先在在巷道I中軌道2兩側底板處，間斷開挖向巷道幫部3傾斜10° 30°的溝槽4，每段溝槽4長度為3nT5m，深度為1πΓ2. 5m,寬度為O. 5m,間距為lnT2m ；
b、溝槽4開挖完成後，將預製的鋼筋格柵放置在溝槽4中，進而澆注混凝土5，並振搗密實，由溝槽4、混泥土 5與鋼筋格柵共同構成非連續承壓格柵砼牆；所述的鋼筋格柵是由主筋6、箍筋7和連接筋8十字交叉通過焊接製作而成，主筋6、箍筋7和連接筋8的端頭彎曲搭接，搭接長度不少於O. Im且聯接處為滿焊；主筋6規格為HRB335，直徑為O. 022m,間排距為O. 22m ;箍筋7和連接筋8的規格為HPB235，直徑為O. 022m,間距為O. 22m ;每片鋼筋格柵的寬度與溝槽(4)的深度相同，每片鋼筋格柵的長度與溝槽4的長度相同；
C、根據需要進行底板處理巷道的長度，重複上述步驟a至b，依次或多點同時施工直至非連續承壓格柵砼牆施工完畢。
權利要求
1.一種非連續承壓格柵砼牆控制高應力軟巖巷道底鼓變形方法，其特徵在於 a、在巷道(I)中軌道(2)兩側底板處，間斷開挖向巷道幫部(3)傾斜10° 30°的溝槽(4),每段溝槽(4)長度為3nT5m,深度為lm 2. 5m，寬度為0. 5m,間距為lm 2m ; b、溝槽(4)開挖完成後，將預製的鋼筋格柵放置在溝槽(4)中，澆注混凝土(5)，並振搗密實，由溝槽(4)、混泥土(5)與鋼筋格柵共同構成非連續承壓格柵砼牆； C、根據需要進行底板處理巷道的長度，重複步驟a至b，依次或多點同時施工直至非連續承壓格柵砼牆施工完畢。
2.根據權利要求I所述的非連續承壓格柵砼牆控制高應力軟巖巷道底鼓變形方法，其特徵在於所述的鋼筋格柵是由主筋(6)、箍筋(7)和連接筋(8)十字交叉通過焊接製作而成，主筋(6)、箍筋(7)和連接筋(8)的端頭彎曲搭接，搭接長度不少於0. Im且聯接處為滿焊；主筋(6)規格為HRB335，直徑為0. 022m,間排距為0. 22m ;箍筋(7)和連接筋(8)的規格為HPB235，直徑為0. 022m，間距為0. 22m ;每片鋼筋格柵的寬度與溝槽(4)的深度相同，每片鋼筋格柵的長度與溝槽(4)的長度相同。
全文摘要
一種非連續承壓格柵砼牆控制高應力軟巖巷道底鼓變形方法，在軌道兩側底板處間斷開挖傾斜向下的溝槽並澆注非連續承壓格柵砼牆，然後在溝槽中澆注鋼筋格柵混凝土形成可承受高強壓應力及剛度較大的牆體結構，一方面置換了部分軟巖的鋼筋格柵混凝土與底板軟弱巖體膠結在一起，提高了巷道底板的整體性和剛度；另一方面，巷道兩側底角處向內的擠壓應力與底板中向上的壓應力將較為均勻地作用在格柵砼牆上，使應力的作用效果相互抵消，減少底板圍巖的變形量，同時牆體結構還可以抵抗底板巖體中的剪切應力，防止產生剪切滑移破壞。格柵砼牆的非連續布置，可在滿足控制效果的前提下，有效減少施工量，施工方法簡單快捷。
文檔編號E21D11/10GK102797480SQ20121030700
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者靖洪文, 楊旭旭, 陳坤福, 楊聖奇, 孟波 申請人:中國礦業大學