CN105201529A - 一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板及其充填方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板，包括主体模板，主体模板上连接有接顶模板，主体模板上设置有灌注口、锚栓孔、横向翼缘和竖向翼缘，横向翼缘上连接有套筒，接顶模板上设置有植筋孔，主体模板内设置有多个横向拉筋和斜拉筋，横向拉筋的两端均通过加筋环固定于主体模板内部相对的两个面上，斜拉筋的两端均通过加筋环倾斜固定于主体模板内侧相互连接的两个面上，主体模板上还设置有预留孔，预留孔为柔模布预先制作成筒状结构。该模板能限制柔性模板充填后的侧向变形，使得充填时柔性模板受力均匀，使充填体的强度高，抗裂能力强。一种采用沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板进行柔模混凝土施工的方法，该方法管道安装方便、施工速度快。

Description

一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板及其充填方法

技术领域

本发明属于煤矿采煤支护技术领域，涉及一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板，还涉及一种采用沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板的充填方法。

背景技术

申请号：200910023718.1，公告号：101649744，公告日：2011.12.28，发明名称为“采矿工作面沿空留巷浇筑混凝土连续墙的装置及方法”，涉及了纤维柔性模板及其施工方法，但该模板在使用过程中，模板横向和纵向变形较大，甚至破裂的情况。同时在高瓦斯矿井、煤层易自燃矿井及围岩富水矿井，需在巷旁充填支护体上施工诸如瓦斯抽放管、注氮管、注浆管、排水管及监测管管道，因为没有预留管道孔，在施工时布置这些管道较为困难。另外对于矿山压力较大、工作面推采速度快的沿空留巷施工来说，采用单体支柱挂模速度慢、工人劳动强度大，安全隐患突出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板，该模板解决现有纤维柔性模板施工时横向和纵向变形较大，在横向或纵向破裂的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种采用沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板的充填方法，该方法解决管道安装困难、施工缓慢的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板，包括主体模板，主体模板上连接有接顶模板，主体模板上设置有灌注口、锚栓孔、横向翼缘和竖向翼缘，横向翼缘上连接有套筒，接顶模板上设置有植筋孔，主体模板内设置有多个横向拉筋和斜拉筋，横向拉筋的两端均通过加筋环固定于主体模板内部相对的两个面上，多个横向拉筋之间平行设置，斜拉筋的两端均通过加筋环倾斜固定于主体模板内侧相互连接的两个面上，多个斜拉筋之间平行设置，主体模板上还设置有预留孔，预留孔为柔模布预先制作成筒状结构。

本发明的特点还在于，

接顶模板内设置有多个横向拉筋和斜拉筋。

横向拉筋和斜拉筋都均匀排列，横向拉筋和斜拉筋间距均为100-500mm。

斜拉筋与主体模板的夹角为30°～60°。

加筋环是织入柔模布中的多条加筋绳组成或缝在柔模内侧的布条构成。

横向翼缘和竖向翼缘均设置若干个，横向翼缘位于主体模板相对两个面的顶部和中部，竖向翼缘位于主体模板的棱上。

本发明所采用的另一技术方案是，一种充填方法，采用一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板，具体按照以下方式及步骤实施；

步骤1、按照沿空留巷在巷道顶板和巷道底板之间需要填充的位置尺寸，在采空区侧用木点柱或挡矸挂模支架进行挡矸支护，沿空留巷巷道侧用单体液压支柱挂网进行挡矸支护；

步骤2、根据充填的长度放置若干个沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板；

步骤3、根据充填高度的大小，在主体模板顶部横向翼缘上选择套筒，并穿入钢筋，同时在主体模板中部的横向翼缘上穿钢筋；

步骤4、将主体模板与灌注口相对的一侧朝向采空区侧，将步骤3中该侧穿好钢筋的顶部横向翼缘挂设到采空区已支设好的木点柱，或者将横向翼缘挂设到挡矸挂模支架上，并用铁丝绑扎牢固，同时将穿有钢筋的中部的横向翼缘用铁丝与单体液压支柱绑扎牢固；

步骤5、在主体模板上的锚栓孔内穿入锚栓或丝杠，将锚栓或丝杠两端固定；

步骤6、将主体模板设有灌注口的一侧朝向巷内，将步骤3中该侧穿入钢筋的顶部横向翼缘用单体液压支柱固定到顶板上，同时将穿有钢筋的中部横向翼缘也用铁丝与单体液压支柱绑扎牢固；

步骤7、重复步骤3至步骤6，完成相邻沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板的挂设，相邻沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板通过竖向翼缘用铁丝绑扎连接；

步骤8、在预留孔上安装瓦斯抽放管、注氮管、注浆管、排水管或监测管管道，并将这些管道与巷内预先留设的支管路连接；

步骤9、连接充填灌注管至灌注口，并绑扎牢固，灌注充填材料充满主体模板和接顶模板；

步骤10、拔出充填灌注管，待充填体凝固后，拆除横向翼缘上套筒内的钢筋，完成充填。

本发明的特点还在于，

钢筋长度不小于横向翼缘长度300-500mm，钢筋直径不小于18mm。

将锚栓或丝杠两端均用托盘和螺母固定，锚栓或丝杠长度不小于主体模板总厚度50-100mm。

本发明的有益效果是：

1)横向拉筋和斜拉筋，能限制柔性模板充填后的侧向变形，使得充填时柔性模板受力均匀，同时充填材料凝固后横向拉筋及斜拉筋起到了纤维预应力的作用，使充填体的强度更高，抗裂能力增强。

2)横向翼缘可平行多道布置在主体模板上，沿空留巷巷旁充填时可将钢筋穿入翼缘的套筒内以此来限制充填体的横向变形。

3)主体模板上布置的预留孔，对于高瓦斯矿井、煤层易自燃矿井及围岩富水矿井，可在巷旁充填时在柔性模板上直接预埋诸如瓦斯抽放管、注氮管、注浆管、排水管及监测管管道，实现采空区瓦斯抽放，防灭火，排水功能。

4)施工速度快，不用拆模，安全可靠、接顶性能好、适应各种条件下的沿空留巷。广泛用于煤矿，冶金矿山，水利，地下建筑，国防土门工程行业，尤其适合沿空留巷各种条件下的巷旁充填施工。

附图说明

图1是本发明一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板的结构示意图；

图2是本发明一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板的主视图；

图3是图2中1-1剖示图；

图4是图2中2-2剖示图；

图5是图4中A部放大图；

图6是本发明充填方法实施例一的结构示意图；

图7是本发明充填方法实施例二的结构示意图。

图中，1.主体模板，2.接顶模板，3.横向翼缘，4.竖向翼缘，5.灌注口，6.锚栓孔，7.预留孔，8.植筋孔，9.横向拉筋，10.斜拉筋，11.套筒，12.加筋环，13.挡矸挂模支架，14.木点柱，15.单体液压支柱，16.丝杠。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供了一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板，如图1-4所示，包括主体模板1，主体模板1上连接有接顶模板2，主体模板1上设置有灌注口5、锚栓孔6、横向翼缘3和竖向翼缘4，横向翼缘3上连接有套筒11，接顶模板2上设置有植筋孔8，其特征在于，主体模板1内设置有多个横向拉筋9和斜拉筋10，横向拉筋9的两端均通过加筋环12固定于主体模板1内部相对的两个面上，多个横向拉筋9之间平行设置，斜拉筋10的两端均通过加筋环12倾斜固定于主体模板1内侧相互连接的两个面上，多个斜拉筋10之间平行设置，主体模板1上还设置有预留孔7，预留孔7为柔模布预先制作成筒状结构；

主体模板1和接顶模板2均为长方体或正方体，横向翼缘3和竖向翼缘4均设置若干个，横向翼缘3位于主体模板1相对两个面的顶部和中部，主体模板1顶部的横向翼缘3上有三个套筒11，主体模板1的中部每个横向翼缘3上均只有一个套筒11，套筒11高度为50-100mm，竖向翼缘4位于主体模板1的棱上，每个竖向翼缘4上均只有一个套筒11，套筒宽度50-100mm；

主体模板1和接顶模板2均用土工布或高强纤维材料制成；

横向拉筋9和斜拉筋10均均匀排列，横向拉筋9和斜拉筋10间间距均为100-500mm；

横向拉筋9和斜拉筋10均由纤维制成；

加筋环12由织入柔模布中的多条加筋绳组成或缝在柔模内侧的布条构成；

预留孔7缝制于主体模板1上，施工时将预埋管道放入预留孔7中；

预留孔7能作为瓦斯抽放孔、注氮孔、注浆孔、排水孔或监测孔；

所述接顶模板2内设置有多个横向拉筋9和斜拉筋10。

斜拉筋10与主体模板1的夹角为30°～60°。

如图5所示，横向拉筋9的两端均通过加筋环12固定于主体模板1内部相对的两个面上，多个横向拉筋9之间平行设置，斜拉筋10的两端均通过加筋环12倾斜固定于主体模板1内侧相互连接的两个面上，多个斜拉筋10之间平行设置。

一种充填方法，采用一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板，具体按照以下方式及步骤实施；

步骤1、按照沿空留巷在巷道顶板和巷道底板之间需要填充的位置尺寸，在采空区侧用木点柱14或挡矸挂模支架13进行挡矸支护，沿空留巷巷道侧用单体液压支柱15挂网进行挡矸支护；挡矸挂模支架13的具体结构采用申请号201420069252.5，授权公告号：203717007U，授权公告日：2014.07.16，发明名称为“一种挡矸切顶挂模沿空留巷液压支架”的结构；

步骤2、根据充填的长度放置若干个沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板；

步骤3、根据充填高度的大小，在主体模板1顶部横向翼缘3上选择套筒11，并穿入钢筋，同时在主体模板1中部的横向翼缘3上穿钢筋，钢筋长度不小于横向翼缘3长度300-500mm，钢筋直径不小于18mm；

步骤4、将主体模板3与灌注口5相对的一侧朝向采空区侧，将步骤3中该侧穿好钢筋的顶部横向翼缘3挂设到采空区已支设好的木点柱14，或者将横向翼缘3挂设到挡矸挂模支架13上，并用铁丝绑扎牢固，同时将穿有钢筋的中部的横向翼缘3用铁丝与单体液压支柱15绑扎牢固；

步骤5、在主体模板1上的锚栓孔6内穿入锚栓或丝杠16，将锚栓或丝杠16两端均用托盘和螺母固定，锚栓或丝杠16长度不小于主体模板1总厚度50-100mm；

步骤6、将主体模板1设有灌注口5的一侧朝向巷内，将步骤3中该侧穿入钢筋的顶部横向翼缘3用单体液压支柱15固定到顶板上，同时将穿有钢筋的中部横向翼缘3也用铁丝与单体液压支柱15绑扎牢固；

步骤7、重复步骤3至步骤6，完成相邻沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板的挂设，相邻沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板通过竖向翼缘4用铁丝绑扎连接；

步骤8、在预留孔7上安装瓦斯抽放管、注氮管、注浆管、排水管或监测管管道，并将这些管道与巷内预先留设的支管路连接；

步骤9、连接充填灌注管至灌注口5，并绑扎牢固，灌注充填材料充满主体模板1和接顶模板2；

步骤10、拔出充填灌注管，待充填体凝固后，拆除横向翼缘3上套筒11内的钢筋，完成充填。

实施例一，一种充填方法，采用一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板，如图6所示，具体按照以下方式及步骤实施；

步骤1、按照沿空留巷在巷道顶板和巷道底板之间需要填充的位置尺寸，在采空区侧用木点柱14进行挡矸支护，沿空留巷巷道侧用单体液压支柱15挂网进行挡矸支护；

步骤2、根据充填的长度放置若干个沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板；

步骤3、根据充填高度的大小，在主体模板1顶部横向翼缘3上选择套筒11，并穿入钢筋，同时在主体模板1中部的横向翼缘3上穿钢筋，钢筋长度不小于横向翼缘3长度300-500mm，钢筋直径不小于18mm；

步骤4、将主体模板3与灌注口5相对的一侧朝向采空区侧，将步骤3中该侧穿好钢筋的顶部横向翼缘3挂设到采空区已支设好的木点柱14，并用铁丝绑扎牢固，同时将穿有钢筋的中部的横向翼缘3用铁丝与单体液压支柱15绑扎牢固；

步骤5、在主体模板1上的锚栓孔6内穿入锚栓或丝杠16，将锚栓或丝杠16两端均用托盘和螺母固定，锚栓或丝杠16长度不小于主体模板1总厚度50-100mm；

步骤6、将主体模板1设有灌注口5的一侧朝向巷内，将步骤3中该侧穿入钢筋的顶部横向翼缘3用单体液压支柱15固定到顶板上，同时将穿有钢筋的中部横向翼缘3也用铁丝与单体液压支柱15绑扎牢固；

步骤7、重复步骤3至步骤6，完成相邻沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板的挂设，相邻沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板通过竖向翼缘4用铁丝绑扎连接；

步骤8、在预留孔7上安装瓦斯抽放管、注氮管、注浆管、排水管或监测管管道，并将这些管道与巷内预先留设的支管路连接；

步骤9、连接充填灌注管至灌注口5，并绑扎牢固，灌注充填材料充满主体模板1和接顶模板2；

步骤10、拔出充填灌注管，待充填体凝固后，拆除横向翼缘3上套筒11内的钢筋，完成充填。

实施例二，一种充填方法，采用一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板，如图7所示，具体按照以下方式及步骤实施；

步骤1、按照沿空留巷在巷道顶板和巷道底板之间需要填充的位置尺寸，在采空区侧用挡矸挂模支架13进行挡矸支护，沿空留巷巷道侧用单体液压支柱15挂网进行挡矸支护；

步骤2、根据充填的长度放置若干个沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板；

步骤3、根据充填高度的大小，在主体模板1顶部横向翼缘3上选择套筒11，并穿入钢筋，同时在主体模板1中部的横向翼缘3上穿钢筋，钢筋长度不小于横向翼缘3长度300-500mm，钢筋直径不小于18mm；

步骤4、将主体模板3与灌注口5相对的一侧朝向采空区侧，将步骤3中该侧穿好钢筋的顶部横向翼缘3挂设到挡矸挂模支架13上，并用铁丝绑扎牢固，同时将穿有钢筋的中部的横向翼缘3用铁丝与单体液压支柱15绑扎牢固；

步骤5、在主体模板1上的锚栓孔6内穿入锚栓或丝杠16，将锚栓或丝杠16两端均用托盘和螺母固定，锚栓或丝杠16长度不小于主体模板1总厚度50-100mm；

步骤6、将主体模板1设有灌注口5的一侧朝向巷内，将步骤3中该侧穿入钢筋的顶部横向翼缘3用单体液压支柱15固定到顶板上，同时将穿有钢筋的中部横向翼缘3也用铁丝与单体液压支柱15绑扎牢固；

步骤7、重复步骤3至步骤6，完成相邻沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板的挂设，相邻沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板通过竖向翼缘4用铁丝绑扎连接；

步骤8、在预留孔7上安装瓦斯抽放管、注氮管、注浆管、排水管或监测管管道，并将这些管道与巷内预先留设的支管路连接；

步骤9、连接充填灌注管至灌注口5，并绑扎牢固，灌注充填材料充满主体模板1和接顶模板2；

步骤10、拔出充填灌注管，待充填体凝固后，拆除横向翼缘3上套筒11内的钢筋，完成充填。

Claims (9)

1.一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板，包括主体模板(1)，主体模板(1)上连接有接顶模板(2)，主体模板(1)上设置有灌注口(5)、锚栓孔(6)、横向翼缘(3)和竖向翼缘(4)，横向翼缘(3)上连接有套筒(11)，接顶模板(2)上设置有植筋孔(8)，其特征在于，主体模板(1)内设置有若干个横向拉筋(9)和斜拉筋(10)，横向拉筋(9)的两端均通过加筋环(12)固定于主体模板(1)内部相对的两个面上，多个横向拉筋(9)之间平行设置，斜拉筋(10)的两端均通过加筋环(12)倾斜固定于主体模板(1)内侧相互连接的两个面上，多个斜拉筋(10)之间平行设置，主体模板(1)上还设置有预留孔(7)，预留孔(7)为柔模布预先制作成筒状结构。

2.如权利要求1所述的一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板，其特征在于，所述接顶模板(2)内设置有多个横向拉筋(9)和斜拉筋(10)。

3.如权利要求1所述的一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板，其特征在于，所述横向拉筋(9)和斜拉筋(10)都均匀排列，横向拉筋(9)和斜拉筋(10)间距均为100-500mm。

4.如权利要求1所述的一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板，其特征在于，所述斜拉筋(10)与主体模板(1)的夹角为30°～60°。

5.如权利要求1所述的一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板，其特征在于，所述加筋环(12)是织入柔模布中的多条加筋绳组成或缝在柔模内侧的布条构成。

6.如权利要求1-5所述的一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板，其特征在于，所述所述横向翼缘(3)和竖向翼缘(4)均设置若干个，横向翼缘(3)位于主体模板(1)相对两个面的顶部和中部，竖向翼缘(4)位于主体模板(1)的棱上。

7.一种充填方法，采用权利要求6所述的一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板，其特征在于，具体按照以下方式及步骤实施；

步骤1、按照沿空留巷在巷道顶板和巷道底板之间需要填充的位置尺寸，在采空区侧用木点柱(14)或挡矸挂模支架(13)进行挡矸支护，沿空留巷巷道侧用单体液压支柱(15)挂网进行挡矸支护；

步骤2、根据充填的长度放置若干个沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板；

步骤3、根据充填高度的大小，在主体模板(1)顶部横向翼缘(3)上选择套筒(11)，并穿入钢筋，同时在主体模板(1)中部的横向翼缘(3)上穿钢筋；

步骤4、将主体模板(3)与灌注口(5)相对的一侧朝向采空区侧，将步骤3中该侧穿好钢筋的顶部横向翼缘(3)挂设到采空区已支设好的木点柱(14)，或者将横向翼缘(3)挂设到挡矸挂模支架(13)上，并用铁丝绑扎牢固，同时将穿有钢筋的中部的横向翼缘(3)用铁丝与单体液压支柱(15)绑扎牢固；

步骤5、在主体模板(1)上的锚栓孔(6)内穿入锚栓或丝杠(16)，将锚栓或丝杠(16)两端固定；

步骤6、将主体模板(1)设有灌注口(5)的一侧朝向巷内，将步骤3中该侧穿入钢筋的顶部横向翼缘(3)用单体液压支柱(15)固定到顶板上，同时将穿有钢筋的中部横向翼缘(3)也用铁丝与单体液压支柱(15)绑扎牢固；

步骤7、重复步骤3至步骤6，完成相邻沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板的挂设，相邻沿空留巷横斜双拉纤维柔性模板通过竖向翼缘(4)用铁丝绑扎连接；

步骤8、在预留孔(7)上安装瓦斯抽放管、注氮管、注浆管、排水管或监测管管道，并将这些管道与巷内预先留设的支管路连接；

步骤9、连接充填灌注管至灌注口(5)，并绑扎牢固，灌注充填材料充满主体模板(1)和接顶模板(2)；

步骤10、拔出充填灌注管，待充填体凝固后，拆除横向翼缘(3)上套筒(11)内的钢筋，完成充填。

8.如权利要求7所述的一种充填方法，其特征在于，所述步骤3中，钢筋长度不小于横向翼缘(3)长度300-500mm，钢筋直径不小于18mm。

9.如权利要求7所述的一种充填方法，其特征在于，所述步骤5中，将锚栓或丝杠(16)两端均用托盘和螺母固定，锚栓或丝杠(16)长度不小于主体模板(1)总厚度50-100mm。