CN102797478A - 分布式抗剪阻滑钢筋混凝土桩防治软岩巷道底鼓方法 - Google Patents

分布式抗剪阻滑钢筋混凝土桩防治软岩巷道底鼓方法 Download PDF

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Abstract

一种利用分布式抗剪阻滑钢筋混凝土桩防治软岩巷道底鼓方法，适用于煤矿巷道底板的治理和稳定控制。首先在巷道轨道两侧开挖分布式桩孔，将预制的钢筋笼放置在桩孔中，再向桩孔中浇注混凝土，形成分布式抗剪阻滑钢筋混凝土桩。由钢筋混笼凝土构成的抗剪阻滑桩具有较强的抗弯剪能力和抗变形能力，能有效加固底板岩体，防止底板发生剪切滑移破坏，同时形成应力屏障，阻止两侧的水平应力挤压底板岩体；而桩体的分布式布置，长短结合，使岩体对桩体的作用力分布更加均匀，防止应力集中，同时使桩体群的加固范围在空间上分布更广，增加了整体作用效果，能够有效防治软岩巷道底鼓变形破坏，改善应力分布；且施工简单方便，对巷道的正常使用影响较小。

Description

分布式抗剪阻滑钢筋混凝土桩防治软岩巷道底鼓方法
方法领域
本发明涉及防治软岩巷道底鼓方法，尤其是一种适用于煤矿巷道底板的治理和稳定控制的分布式抗剪阻滑钢筋混凝土桩防治软岩巷道底鼓方法。
背景方法
在软岩巷道中，底鼓是围岩变形和破坏的主要形式之一。底鼓导致巷道断面缩小，阻碍运输和人员行走，妨碍通风，甚至造成整个巷道的报废，严重影响矿山的生产和安全。而相关科学研究表明，在软岩巷道中底鼓是由底板岩层在两帮集中应力下向巷道内滑移所致，即软岩巷道底板中存在着剪切滑移面。针对软岩巷道底鼓变形的这一特点，主要有以下方式进行底鼓的治理：一种方法是在巷道底板中打入锚杆或锚索，另一种方法是进行底板注浆，或者是两种方法的结合。这些方法在一定条件下可以减少巷道的底鼓变形量，对巷道的稳定性控制具有积极意义。但是，这些方法往往存在着支护强度不足、施工过程复杂、影响巷道的正常使用等缺点，尚不能有效解决普遍存在的软岩巷道底鼓变形破坏的问题。因此，有必要发明一种具有较强抵抗剪切滑移能力、施工简单方便、对巷道正常使用影响较小的防治巷道底鼓方法。
发明内容
技术问题：本发明的目的针对软岩巷道底板易发生剪切滑移破坏的特点，提供一种施工简单、对巷道正常运行影响较小、有效控制软岩巷道底鼓变形的方法措施。
技术方案：该分布式抗剪阻滑钢筋混凝土桩防治软岩巷道底鼓方法的操作步骤为： 
a、在巷道中巷道帮部与轨道之间的底板上，间隔开挖浅桩孔与深桩孔，浅桩孔与深桩孔的直径为0.5m；
b、浅桩孔与深桩孔开挖完成后，将预制的钢筋笼放入，然后浇注混凝土，并振捣密实；由浅桩孔、深桩孔、混泥土与钢筋笼共同构成分布式抗剪阻滑钢筋混凝土桩；
c、随掘进工作面的推进，重复步骤a至b，直至巷道底板加固施工完毕。
所述的浅桩孔紧靠巷道帮部施工，并向巷道帮部方向倾斜30°，开挖深度为0.5m~1.0m；深桩孔距离巷道帮部0.5m~1.0m垂直施工，开挖深度为1.5m~2.0m；浅桩孔与深桩孔间距为2m~3m。
所述的钢筋笼由主筋、箍筋和径向连接筋通过焊接制作而成，两排主筋呈圆形分别绕内层箍筋和外层箍筋布置，外排主筋间距为0.2m，内排主筋间距为0.1m，主筋规格为HRB335，直径为0.022m；箍筋呈两层同心圆式布置，外层箍筋圆直径为0.45m，内层箍筋圆直径为0.15m，沿竖向间距为0.2m，箍筋（8）的规格为HPB235，直径为0.018m；每根径向连接筋（9）连接内外两排相邻的两根主筋，沿竖向间距为0.2m，规格为HPB235，直径为0.018m；主筋、箍筋、径向连接筋的端头弯曲搭接，搭接长度不少于0.05m且联接处为满焊；每个钢筋笼的长度与所对应的浅桩孔、深桩孔的深度相同。
所述的浅桩孔（4）与深桩孔（5）间插排列。
有益效果：由于采用了上述技术方案，采用分布式抗剪阻滑钢筋混凝土桩防治软岩巷道底鼓，由钢筋笼混凝土构成的抗剪力桩具有较强的抗弯剪能力和抗变形能力，能有效加固底板岩体，防止底板发生剪切滑移破坏，同时形成应力屏障，阻止两侧的水平应力挤压底板岩体；而桩体的分布式布置，长短结合，使岩体对桩体的作用力分布更加均匀，防止应力集中，同时使桩体群的加固范围在空间上分布更广，增加了整体作用效果。本发明能够有效防治软岩巷道底鼓变形破坏，改善应力分布；且施工简单方便，对巷道的正常使用影响较小。
附图说明
图1是本发明的结构布置示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是钢筋笼的钢筋布置图。
图中：1-巷道，2-巷道帮部，3-轨道，4-浅桩孔，5-深桩孔，6-混凝土，7-主筋，8-箍筋，9-径向连接筋。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
本发明的分布式抗剪阻滑钢筋混凝土桩防治软岩巷道底鼓方法：
a、首先在巷道1中巷道帮部2与轨道3之间的底板上，间隔开挖浅桩孔4与深桩孔5，浅桩孔4与深桩孔5的直径为0.5m；所述的浅桩孔4紧靠巷道帮部2施工，并向巷道帮部2方向倾斜30°，开挖深度为0.5m~1.0m；深桩孔5距离巷道帮部0.5m~1.0m垂直施工，开挖深度为1.5m~2.0m；浅桩孔与深桩孔5间距为2m~3m。
b、浅桩孔4与深桩孔5开挖完成后，将预制的钢筋笼放入，然后浇注混凝土6，并振捣密实，由浅桩孔4、深桩孔5、混泥土6与钢筋笼共同构成分布式抗剪阻滑钢筋混凝土桩；所述的钢筋笼由主筋7、箍筋8和径向连接筋9通过焊接制作而成，两排主筋7呈圆形分别绕内层箍筋和外层箍筋布置，外排主筋间距为0.2m，内排主筋间距为0.1m，主筋7规格为HRB335，直径为0.022m；箍筋8呈两层同心圆式布置，外层箍筋圆直径为0.45m，内层箍筋圆直径为0.15m，沿竖向间距为0.2m，箍筋8的规格为HPB235，直径为0.018m；每根径向连接筋9连接内外两排相邻的两根主筋，沿竖向间距为0.2m，规格为HPB235，直径为0.018m；主筋7、箍筋8、径向连接筋9的端头弯曲搭接，搭接长度不少于0.05m且联接处为满焊；每个钢筋笼的长度与所对应的浅桩孔4、深桩孔5的深度相同；
c、随掘进工作面的推进，重复步骤a、b，直至巷道底板加固施工完毕。

Claims (4)

1.一种分布式抗剪阻滑钢筋混凝土桩防治软岩巷道底鼓方法，其特征在于： 
a、在巷道（1）中巷道帮部（2）与轨道（3）之间的底板上，间隔开挖浅桩孔（4）与深桩孔（5），浅桩孔（4）与深桩孔（5）的直径为0.5m；
b、浅桩孔（4）与深桩孔（5）开挖完成后，将预制的钢筋笼放入，然后浇注混凝土（6），并振捣密实，由浅桩孔（4）、深桩孔（5）、混泥土（6）与钢筋笼共同构成分布式抗剪阻滑钢筋混凝土桩；
c、随掘进工作面的推进，重复步骤a、b，直至巷道底板加固施工完毕。
2.根据权利要求1所述的分布式抗剪阻滑钢筋混凝土桩防治软岩巷道底鼓方法，其特征在于：所述的浅桩孔（4）紧靠巷道帮部（2）施工，并向巷道帮部（2）方向倾斜30°，开挖深度为0.5m~1.0m；深桩孔（5）距离巷道帮部0.5m~1.0m垂直施工，开挖深度为1.5m~2.0m；浅桩孔与深桩孔（5）间距为2m~3m。
3.根据权利要求1所述的分布式抗剪阻滑钢筋混凝土桩防治软岩巷道底鼓方法，其特征在于：所述的钢筋笼由主筋（7）、箍筋（8）和径向连接筋（9）通过焊接制作而成，两排主筋（7）呈圆形分别绕内层箍筋和外层箍筋布置，外排主筋间距为0.2m，内排主筋间距为0.1m，主筋（7）规格为HRB335，直径为0.022m；箍筋（8）呈两层同心圆式布置，外层箍筋圆直径为0.45m，内层箍筋圆直径为0.15m，沿竖向间距为0.2m，箍筋（8）的规格为HPB235，直径为0.018m；每根径向连接筋（9）连接内外两排相邻的两根主筋，沿竖向间距为0.2m，规格为HPB235，直径为0.018m；主筋（7）、箍筋（8）、径向连接筋（9）的端头弯曲搭接，搭接长度不少于0.05m且联接处为满焊；每个钢筋笼的长度与所对应的浅桩孔（4）、深桩孔（5）的深度相同。
4.根据权利要求1所述的分布式抗剪阻滑钢筋混凝土桩防治软岩巷道底鼓方法，其特征在于：所述的浅桩孔（4）与深桩孔（5）间插排列。
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