CN102121388A - 一种快速构筑水闸墙的方法 - Google Patents

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Abstract

一种快速构筑水闸墙的方法，它通过构筑临时挡水墙、实体临时挡水墙、充填段、主体水闸墙、主体水闸墙外巷道五个步骤来完成，用桶砌块作骨料，可在施工现场取水，只需运输桶体和少量的聚凝单液材料，大大降低了劳动强度和运输量，提高了施工速度，为抢险施工节省了大量时间，聚凝单液注浆材料遇水发生反应，生成的凝胶体具有一定强度，性能稳定，不分解、不吸水、不腐蚀，桶体两侧面设有铁环，相邻桶体铁环用螺栓固定，形成一个网状结构，桶体与巷道两帮、顶、底板的锚杆相连接在一起，更能承受水压冲击，有效的保证了施工质量，并实现了构筑水闸墙的快速施工。

Description

一种快速构筑水闸墙的方法
技术领域
本发明涉及一种构筑水闸墙的方法，特别是一种快速构筑水闸墙的方法。
背景技术
目前，在软煤层尤其是三软条件下掘进巷道发生高水压、大流量突水时，往往采用混凝土构筑水闸墙、水泥注浆加固巷道外墙的方法，对涌水进行封堵，防止发生淹井事故，这种传统的方法，工程量浩大，作业困难，施工速度慢，每道工序都要等待混凝土和水泥浆的强度龄期，工程全部完成后，水闸墙不能马上投入使用，必须等待混凝土28天的强度龄期，所以经常是在发生突水时因为没有足够时间施工挡水墙而导致淹井事故发生；另外，混凝土、水泥浆固结过程中会产生收缩，且水泥浆的渗透性不好，水泥与煤体的粘接性较差，粘接强度也低，往往水闸墙建成后漏水量大，甚至造成工程失败，中国专利CN1858405中公开了一种《软煤巷道高压涌水条件下快速构筑水闸墙的方法》，它采用波雷因化学堵水与加固材料构筑水闸墙墙体，用波雷因化学堵水与加固材料对巷道围岩进行注浆加固，墙体施工不必进行巷道围岩掏槽，减少了工程量，提高了施工安全性，取消了所有墙体迎水端和背水端的浇筑混凝土护巷，实现了在软煤巷道内高压涌水条件下构筑水闸墙的快速施工，但面对抢险救灾而言，还嫌施工速度慢、工程量大、运输繁重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有的构筑水闸墙墙体的方法，施工速度还不够快、工程量还显大、运输仍繁重等弊端，而提供一种材料体积小、重量轻、运输方便快捷、工程量大大减小、施工速度快的一种快速构筑水闸墙的方法。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案为：这种快速构筑水闸墙的方法，其特点是它可通过下述五个步骤进行：
a、构筑临时挡水墙，首先预埋导水管，然后将粘土装入粘土袋内，用粘土袋垂直运输巷垒筑临时挡水墙，使大部涌水被逼入安放好的导水管内；
b、构筑一道实体临时挡水墙，首先在其前端垂直运输巷砌筑临时挡水料石墙，在临时挡水料石墙与临时挡水墙间，用不发泡波雷因作粘接剂、桶砌块作骨料砌筑一道实体临时挡水墙，墙体砌筑前巷道围岩至少设置一排与桶体相连的螺纹钢树脂锚杆，墙体砌筑中预埋上注浆管，墙体砌筑后通过注浆管对其巷道围岩进行注浆加固；
c、构筑充填段，首先在其前端垂直运输中巷砌筑主体承压料石墙，在主体承压料石墙与实体临时挡水墙间，改用发泡波雷因作粘接剂、桶砌块作骨料砌筑充填段，砌筑中预埋上注浆管，墙体砌筑后通过注浆管对其巷道围岩进行注浆加固；
d、构筑主体水闸墙，首先在其前端垂直工作面运输巷砌筑外巷保护料石墙，在外巷保护料石墙与充填段间，再用不发泡波雷因作粘接剂、桶砌块作骨料构筑主体水闸墙，墙体砌筑前巷道围岩至少设置一排与桶体相连的螺纹钢树脂锚杆，墙体砌筑中预埋上注浆管，墙体砌筑后通过注浆管对其巷道围岩进行注浆加固；
e、主体水闸墙外巷道内喷射混凝土3～5米，并设置至少为一排的注浆加固孔，用封孔器封孔，用波雷因化学堵水与加固材料进行注浆加固；
所述的临时挡水墙、实体临时挡水墙、充填段、主体水闸墙每段长度，按波雷因与骨料的粘接强度以及巷道两边围岩的粘接强度和涌水水压设计计算确定，波雷因与骨料以及巷道两边围岩的粘接强度应大于涌水水压。
本发明解决其技术问题所采取的另一技术方案为：所述的桶砌块由桶体、铁环、密封盖、聚合体构成，桶体两侧相对应位置上分别设有铁环，桶体上部一侧设有密封盖，桶体内设有聚合体。
本发明解决其技术问题所采取的又一技术方案为：所述的桶砌块应有规则顺序的排列在巷道面上，桶体与桶体间通过螺栓使互邻两铁环相连接，桶体两侧铁环通过螺栓与巷道两帮、顶、底板的锚杆相连接。
本发明解决其技术问题所采取的另一技术方案为：所述的聚合体由聚凝单液材料与水按1∶9的比例混合而成。
本发明所提供的这种快速构筑水闸墙的方法，用桶砌块作骨料，可在施工现场取水，只需运输桶体和少量的聚凝单液材料，大大降低了劳动强度和运输量，提高了施工速度，为抢险施工节省了大量时间，聚凝单液注浆材料遇水发生反应，生成的凝胶体具有一定强度，性能稳定，不分解、不吸水、不腐蚀，桶体两侧面设有铁环，相邻桶体铁环用螺栓固定，形成一个网状结构，桶体与巷道两帮、顶、底板的锚杆相连接在一起，更能承受水压冲击，有效的保证了施工质量，并实现了构筑水闸墙的快速施工。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的快速构筑水闸墙的方法结构示意图。
图2为本发明实施例所提供的快速构筑水闸墙的方法所述的桶砌块结构示意图之一。
图3为本发明实施例所提供的快速构筑水闸墙的方法所述的桶砌块结构示意图之二。
具体实施方式
参照附图1～3，本发明实施例所提供的这种快速构筑水闸墙的方法，它可通过下述五个步骤进行：
a、构筑临时挡水墙1，首先预埋导水管6，然后将粘土装入粘土袋内，用粘土袋垂直运输巷垒筑临时挡水墙1，使大部涌水被逼入安放好的导水管6内；
b、构筑一道实体临时挡水墙2，首先在其前端垂直运输巷砌筑临时挡水料石墙10，在临时挡水料石墙10与临时挡水墙1间，用不发泡波雷因作粘接剂、桶砌块13作骨料砌筑一道实体临时挡水墙2，墙体砌筑前巷道围岩至少设置一排与桶体13-1相连接的螺纹钢树脂锚杆9，墙体砌筑中预埋上注浆管7，墙体砌筑后通过注浆管对其巷道围岩进行注浆加固；
c、构筑充填段3，首先在其前端垂直运输中巷砌筑主体承压料石墙11，在主体承压料石墙11与实体临时挡水墙2间，改用发泡波雷因作粘接剂、桶砌块13作骨料砌筑充填段3，砌筑中预埋上注浆管7，砌筑后通过注浆管对其巷道围岩进行注浆加固；
d、构筑主体水闸墙4，首先在其前端垂直工作面运输巷砌筑外巷保护料石墙12，在外巷保护料石墙12与充填段3间，再用不发泡波雷因作粘接剂、桶砌块13作骨料构筑主体水闸墙4，墙体砌筑前巷道围岩至少设置一排螺纹钢树脂锚杆9，墙体砌筑中预埋上注浆管7，墙体砌筑后通过注浆管对其巷道围岩进行注浆加固；
e、主体水闸墙4外巷道5内喷射混凝土3～5米，并设置至少为一排的注浆加固孔8，用封孔器封孔，用波雷因化学堵水与加固材料进行注浆加固；
所述的临时挡水墙1、实体临时挡水墙2、充填段3、主体水闸墙4每段长度，按波雷因与骨料的粘接强度以及巷道两边围岩的粘接强度和涌水水压设计计算确定，波雷因与桶砌块13以及巷道两边围岩的粘接强度应大于涌水水压。
所述的桶砌块13由桶体13-1、铁环13-2、密封盖13-3、聚合体13-4构成，桶体13-1两侧相对应位置上分别设有铁环13-2，桶体13-1上部一侧设有密封盖13-3，桶体13-1内设有聚合体13-4；所述的桶砌块13应有规则顺序的排列在巷道面上，桶体13-1与桶体13-1间通过螺栓14使互邻两铁环13-2相连接，桶体13-1两侧铁环13-2通过螺栓14与巷道两帮、顶、底板的锚杆9相连接；所述的聚合体13-4由聚凝单液材料与水按1∶9的比例混合而成。
所述的波雷因化学堵水材料是由河北同成矿业科技有限公司研制的有机高分子双液注浆材料，该浆液具有较高的粘合力和较好的机械性能，与岩层有较好的亲合力，固结体的柔韧性能承受一定的地层变形，材料注入岩层后，低粘度混合物保持几秒钟，渗透进入细小的裂缝膨胀，目前已应用于煤矿井下，其波雷因性能指标如下：
①开始反应时间：5～15S
②反应完成时间：60～90S
③固结体密度：400～1250kg/m3
④抗压强度：10～58MPα
⑤粘结强度：3～5MPα
⑥双液混合比：1∶1
⑦膨胀倍数：2～3倍
所述的聚凝单液材料是由河北同成矿业科技有限公司研制的新一代化学注浆堵水材料，浆液遇水前不发生化学反应，遇水后迅速发生固结反应，生成不溶于水具有较强机械强度的弹性聚合体，且材料反应包水量大，可与20～30倍的水进行反应生成凝胶体，其聚凝单液材料的性能指标如下：
①20℃时的密度：1.000～2.000g/cm3
②20℃时的粘度：150～300mpα.s
③粘结强度：≥2MPα
④凝胶时间：≤2min
⑤包水量：≥20倍
⑥体积膨胀倍数：2～6。

Claims (4)

1.一种快速构筑水闸墙的方法，它通过下述五个步骤进行：a、构筑临时挡水墙(1)；b、构筑一道实体临时挡水墙(2)；c、构筑充填段(3)；d、构筑主体水闸墙(4)；e、主体水闸墙(4)外巷道(5)的处理，其特征在于：步骤b、c、d中在构筑实体临时挡水墙(2)、构筑充填段(3)、构筑主体水闸墙(4)时所使用的骨料为桶砌块(13)。
2.根据权利要求1所述的快速构筑水闸墙的方法，其特征在于：所述的桶砌块(13)由桶体(13-1)、铁环(13-2)、密封盖(13-3)、聚合体(13-4)构成，桶体(13-1)两侧相对应位置上分别设有铁环(13-2)，桶体(13-1)上部一侧设有密封盖(13-3)，桶体(13-1)内设有聚合体(13-4)。
3.根据权利要求1或2所述的快速构筑水闸墙的方法，其特征在于：所述的桶砌块(13)应有规则顺序的排列在巷道面上，桶体(13-1)与桶体(13-1)间通过螺栓(14)使互邻两铁环(13-2)相连接，桶体(13-1)两侧铁环(13-2)通过螺栓(14)与巷道两帮、顶、底板的锚杆(9)相连接。
4.根据权利要求1或2所述的快速构筑水闸墙的方法，其特征在于：所述的聚合体(13-4)由聚凝单液材料与水按1∶9的比例混合而成。
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