CN105781592A - 深部大型硐室底板组合桩基群加固治理技术 - Google Patents

深部大型硐室底板组合桩基群加固治理技术 Download PDF

Info

Publication number
CN105781592A
CN105781592A CN201510978704.0A CN201510978704A CN105781592A CN 105781592 A CN105781592 A CN 105781592A CN 201510978704 A CN201510978704 A CN 201510978704A CN 105781592 A CN105781592 A CN 105781592A
Authority
CN
China
Prior art keywords
combination
deep
slab
steel
arch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510978704.0A
Other languages
English (en)
Inventor
朱光丽
王树立
张贵彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University of Science and Technology
Original Assignee
Shandong University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University of Science and Technology filed Critical Shandong University of Science and Technology
Priority to CN201510978704.0A priority Critical patent/CN105781592A/zh
Publication of CN105781592A publication Critical patent/CN105781592A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/14Lining predominantly with metal
    • E21D11/15Plate linings; Laggings, i.e. linings designed for holding back formation material or for transmitting the load to main supporting members
    • E21D11/152Laggings made of grids or nettings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/14Lining predominantly with metal
    • E21D11/18Arch members ; Network made of arch members ; Ring elements; Polygon elements; Polygon elements inside arches
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection

Abstract

本发明公开了深部大型硐室底板组合桩基群加固治理技术,包括底板反底拱结构、组合强基础梁结构和组合桩结构。其中,反底拱结构以U型钢和双层链接钢筋网为骨架,浇筑混凝土而成,能够将底板破坏应力分解和平衡;组合强基础梁结构以横向组合钢梁和双层链接钢筋网为骨架,浇筑混凝土而成,有效抵御底板破坏应力;组合桩结构由组合锚索束辅以高压封闭注浆胶结围岩而成,能够提供高预应力,限制硐室底板的初期变形;双层链接钢筋网将以上三种结构联接在一起,整体形成组合桩基群结构。该发明专利,将硐室底板加固形成封闭性整体结构,加强各个支护构件的联接和协同作用,能够有效保证深部大型硐室底板的安全稳定。

Description

深部大型桐室底板组合巧基群加固治理技术
技术领域
[0001] 本发明设及煤矿地下空间支护技术,具体是深部大型砸室底板组合粧基群加固治 理技术。
背景技术
[0002] 随着煤炭开采强度的不断加大,资源日益减少,开采深度逐年增加,尤其是老牌煤 炭生产基地,逐步步入千米深井的开采行列。在深部高地应力作用下,巷道支护问题日渐凸 显;尤其是深部大型砸室,破坏尤为严重和剧烈。大型砸室服务年限长,一旦破坏,返修时间 长、工程量大,严重制约着矿井的正常安全生产;底板作为整个砸室稳定的基础,其稳定性 将决定整个砸室的安全稳定。
[0003] 当下深部巷道底板治理技术和结构多种多样,但针对深部大型砸室底板加固治理 技术较少,同时当下已有砸室底板加固治理技术和结构存在一些不足之处:往往采用单一 加固技术和结构,治理效果差,未能结合多种技术和结构对砸室底板进行加固,不能有效发 挥各支护技术和结构的协同作用;支护结构各构件之间的联接性不强,往往出现因某一构 件破坏而导致支护结构的整体破坏失稳;未能将砸室底板加固形成整体结构,底板存在明 显的弱点和弱面,导致从弱点和弱面突破进而破坏整个底板;未能在砸室底板形成封闭性 结构,导致水等外界因素对底板产生长期影响而破坏。
发明内容
[0004] 本发明主要目的在于提供一种整体性好、封闭性强、易于现场施工的深部大型砸 室底板加固治理技术,将整个砸室底板加固形成封闭性整体结构,结构具有极强的抗弯、承 重能力,抑制砸室底板初期变形的同时,能够有效的抵御底板破坏应力,保证深部砸室底板 的安全稳定。
[0005] 本发明专利为实现上述目的,采用W下技术方案:深部大型砸室底板组合粧基群 加固治理技术,包括底板反底拱结构、组合强基础梁结构和组合粧结构;通过双层链接钢筋 网将反底拱结构、组合强基础梁结构和组合粧结构联接在一起,混凝±诱筑形成整体粧基 群结构,防止底板存在明显弱点和弱面。
[0006] 所述反底拱结构WU型钢和双层链接钢筋网为骨架,诱筑混凝±而成,反底拱结构 能够有效的将底板破坏应力分解和平衡。
[0007] 所述组合强基础梁结构W横向组合钢梁和双层链接钢筋网为骨架,辅W混凝±诱 筑而成,强基础梁结构抗弯、承重能力强,能够有效抵御底板破坏应力。
[0008] 所述组合粧结构由组合错索束辅W高压封闭注浆胶结围岩体而成,组合粧结构抗 拉拔、剪切能力强,能够提供较高的预应力,限制砸室底板的初期变形。
[0009] 作为改进,所述反底拱结构,U型钢为矿用29U型钢,双层链接钢筋网采用皿B335、 (1) 8mm的钢筋编织,网格尺寸300 X 300mm,两层钢筋网间距400mm。
[0010] 作为改进,所述组合强基础梁结构,横向组合钢梁为矿用12#工字钢加工焊接而 成,焊接点均采用破口焊接,双层链接钢筋网采用皿B335、d) 8mm的钢筋编织,网格尺寸300 X 300mm,两层钢筋网间距300mm。
[0011] 作为改进,所述组合粧结构,组合错索束为3根d) 17.6mm的矿用普通错索组合而 成,托盘为400 X 400 X 20mm的方形钢板,螺母为矿用通用螺母,组合错索束单根错索预紧力 不小于120kN,高压封闭注浆压力不小于6MPa。
[0012] 作为改进,所述混凝±为矿用混凝±,标号C30。
[0013] 本发明的有益效果是: 1、 形成的反底拱结构能够将底板破坏应力加 W分解和平衡;强基础梁结构,具有较高 的抗弯、承重能力,能够有效的抵御底板破坏应力; 2、 形成的砸室底板组合粧结构,具有较强的抗剪、抗拉拔能力,能够抵御底板破坏载荷 的同时,提供较高的预应力,抑制底板围岩的初期变形; 3、 形成的底板组合粧基群整体封闭性结构,各支护构件相互联接、协同作用,减小支护 构件被逐一破坏的概率,防止底板存在明显的弱点和弱面,隔绝了水等外界因素对底板的 影响和损坏。
附图说明
[0014] 图1是深部大型砸室底板组合粧基群加固治理技术的结构示意图。
[0015] 图2是组合强基础梁结构及其原理示意图。
[0016] 图3是横向组合钢梁结构及加工示意图。
[0017] 图4是组合粧结构及原理示意图。
[0018] 图5是组合错索束结构示意图。
[0019] 图中; 反底拱结构1、反底拱U型钢7、双层链接钢筋网4、混凝±6; 组合强基础梁结构2、底板横向组合钢梁5; 组合粧结构3、组合错索束8、注浆胶结围岩体9; 双层链接钢筋网下层钢网41、纵向拉筋42、上层钢筋网43; 横向组合钢梁破口焊接点51; 组合错索束钻孔81、矿用普通错索82、注浆短管83、托盘84、螺母85; q砸室底板竖向破坏力,q'砸室底板竖向破坏力的反力,Fx、Fy为q的水平和垂直分力, Fx'、Fy'为q'的水平和垂直分力,qi错索束预应力,qo砸室底板均布预应力,N、F为组合粧结 构的水平和竖向破坏力,Ni、N2为N的分力,Fi、F劝F的分力。
具体实施方式
[0020] 下面结合图1至图5详细说明本发明专利的具体结构、工作原理和现场施工步骤。 [0021 ]本发明专利的具体结构如下: 深部大型砸室底板组合粧基群加固治理技术,其主要特征在于:包括反底拱结构1、组 合强基础梁结构2、组合粧结构3; 所述反底拱结构1,WU型钢7和双层链接钢筋网4为骨架,诱筑混凝±6而成; 所述组合强基础梁结构2, W双层链接钢筋网4、横向组合钢梁5为骨架,诱筑混凝±6而 成; 所述组合粧结构3,由组合错索束8,辅W高压封闭注浆胶结围岩体9而成; 所述U型钢7为矿用29U型钢; 所述双层链接钢筋网4,包括下层钢筋网41、纵向拉筋42、上层钢筋网43,采用皿B335、 4 8mm的钢筋编织,网格尺寸300 X 300mm; 所述混凝±6为矿用混凝±,标号C30; 所述横向组合钢梁5为矿用12#工字钢加工而成,焊接点51采用破口焊接; 所述组合错索束8,包括组合错索束钻孔81、矿用普通错索82、注浆短管83、托盘84、螺 母85; 所述矿用普通错索82为討良d) 17.6mm的错索组合而成; 所述托盘84为400 X 400 X 20mm的方形钢板。
[0022] 本发明专利深部大型砸室底板组合粧基群加固治理技术工作原理如下:通过反底 拱结构1将底板破坏力q积聚和分解为沿反底拱1断面的q和q',能够有效的将破坏应力的水 平分力Fx和Fx '平衡,降低底板破坏应力。
[0023] 组合粧结构3能够将作用在其自身上的水平和竖向破坏力N、F有效的分解,降低破 坏力,保持自身结构的平衡和稳定。
Figure CN105781592AD00051
[00241 水平献^7而傭戈T胜巧会粧结构2的轴向力和法向力: O 去向力化: (3) 组合粧的组合错索束8施加的预紧力qi,通过强基础梁结构2将预紧力转化为沿砸室底 板均布的预紧力qo,有效抑制底板围岩的初期变形。
[0025]通过双层链接钢筋网4和整体诱筑混凝±6,将反底拱结构1、组合强基础梁结构2、 组合粧结构3联接在一起,形成整体粧基群结构,加强各构件间的联接和协同作用,形成的 封闭结构能够有效隔绝水等外界因素对底板的影响和损坏。
[00%]本发明专利深部大型砸室底板组合粧基群加固治理技术的施工步骤如下: 第一步:砸室开挖后对砸室底板进行整修,并初步形成反底拱断面; 第二步:实施初次混凝±6预喷,铺设反底拱结构1的构件,从下往上依次为下层钢筋网 41、U型钢7、上层钢筋网43,用纵向拉筋42对两层钢筋网进行绑扎,上下两层钢筋网间距 400mm; 第=步:对反底拱结构实施混凝±诱筑6,诱筑形成的砸室底板水平面低于设计水平 面,便于上层强基础梁结构2; 第四步:在反底拱结构上部依次铺设下层钢筋网41、横向组合钢梁5、上层钢筋网43,用 纵向拉筋42对两层钢筋网进行绑扎,上下两层钢筋网间距300mm; 第五步:沿组合强基础梁结构施工组合粧结构3,打错索束钻孔81,实施底板组合错索 束8,单根错索预紧力不低于120kN,通过预留注浆短管83,进行高压注浆形成胶结围岩体9, 注浆压力不小于6MPa; 第六步:对砸室底板实施整体混凝±诱筑6,到达设计的砸室底板水平,沿砸室底板轴 向重复上述施工步骤,直至砸室底板施工完毕。
[0027]当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领 域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也属于本发明的保 护范围。

Claims (4)

1. 深部大型硐室底板组合粧基群加固治理技术,其主要特征在于:包括底板反底拱结 构、组合强基础梁结构和组合粧结构;所述反底拱结构以U型钢和双层链接钢筋网为骨架, 浇筑混凝土而成;所述组合强基础梁结构,以横向组合钢梁和双层链接钢筋网为骨架,辅以 混凝土浇筑而成;所述组合粧结构由组合锚索束辅以高压封闭注浆胶结围岩体而成;反底 拱结构、组合强基础梁结构、组合粧结构之间通过双层链接钢筋网联接在一起,辅以混凝土 浇筑形成整体粧基群封闭结构。
2. 如权利要求1所述的深部大型硐室底板组合粧基群加固治理技术,其特征在于:所述 反底拱结构,U型钢为矿用29U型钢,双层链接钢筋网采用HRB335、Φ 8mm的钢筋编织,网格尺 寸300 X 300mm,两层钢筋网间距400mm,混凝土为矿用混凝土,标号C30。
3. 如权利要求1所述的深部大型硐室底板组合粧基群加固治理技术,其特征在于:所述 组合强基础梁结构,横向组合钢梁为矿用12#工字钢加工焊接而成,焊接点均采用破口焊 接,双层链接钢筋网采用HRB335、Φ 8mm的钢筋编织,网格尺寸300 X 300mm,两层钢筋网间距 300mm,混凝土为矿用混凝土,标号C30。
4. 如权利要求1所述的深部大型硐室底板组合粧基群加固治理技术,其特征在于:所述 组合粧结构,组合锚索束为3根Φ 17.6mm的矿用普通锚索组合而成,托盘为400 X 400 X 20_ 的方形钢板,螺母为矿用通用螺母,组合锚索束单根锚索预紧力不小于120kN,高压封闭注 浆压力不小于6MPa。
CN201510978704.0A 2015-12-24 2015-12-24 深部大型硐室底板组合桩基群加固治理技术 Pending CN105781592A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510978704.0A CN105781592A (zh) 2015-12-24 2015-12-24 深部大型硐室底板组合桩基群加固治理技术

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510978704.0A CN105781592A (zh) 2015-12-24 2015-12-24 深部大型硐室底板组合桩基群加固治理技术

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105781592A true CN105781592A (zh) 2016-07-20

Family

ID=56390286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510978704.0A Pending CN105781592A (zh) 2015-12-24 2015-12-24 深部大型硐室底板组合桩基群加固治理技术

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105781592A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106677797A (zh) * 2017-03-13 2017-05-17 安徽理工大学 深部动压软岩巷道u型钢复合支护结构及其施工方法
CN108915700A (zh) * 2018-06-26 2018-11-30 太原理工大学 一种联合式巷道底鼓治理方法
CN109083660A (zh) * 2018-08-22 2018-12-25 山东建筑大学 基于钢筋混凝土底梁的软岩巷(隧)道底鼓治理支护结构及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101852083A (zh) * 2010-04-16 2010-10-06 中国科学院武汉岩土力学研究所 大变形易冒落破碎松散巷道的快速支护方法及装置
CN202064983U (zh) * 2011-06-03 2011-12-07 中国矿业大学 一种架棚支护巷道底板控制装置
CN203626853U (zh) * 2013-12-16 2014-06-04 山西省交通规划勘察设计院 膨胀岩地区隧道仰拱加固装置
CN204060720U (zh) * 2014-08-21 2014-12-31 山西省交通科学研究院 一种适用于软岩隧道的仰拱结构
CN104963696A (zh) * 2015-07-28 2015-10-07 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 隧道底部成拱的施工方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101852083A (zh) * 2010-04-16 2010-10-06 中国科学院武汉岩土力学研究所 大变形易冒落破碎松散巷道的快速支护方法及装置
CN202064983U (zh) * 2011-06-03 2011-12-07 中国矿业大学 一种架棚支护巷道底板控制装置
CN203626853U (zh) * 2013-12-16 2014-06-04 山西省交通规划勘察设计院 膨胀岩地区隧道仰拱加固装置
CN204060720U (zh) * 2014-08-21 2014-12-31 山西省交通科学研究院 一种适用于软岩隧道的仰拱结构
CN104963696A (zh) * 2015-07-28 2015-10-07 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 隧道底部成拱的施工方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106677797A (zh) * 2017-03-13 2017-05-17 安徽理工大学 深部动压软岩巷道u型钢复合支护结构及其施工方法
CN108915700A (zh) * 2018-06-26 2018-11-30 太原理工大学 一种联合式巷道底鼓治理方法
CN109083660A (zh) * 2018-08-22 2018-12-25 山东建筑大学 基于钢筋混凝土底梁的软岩巷(隧)道底鼓治理支护结构及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104847374B (zh) 软岩大变形隧道支护体系及其施工方法
CN102937030B (zh) 深部巷道围岩分区破裂的锚注一体化支护方法
CN102733827B (zh) 隧道换拱施工方法及用于隧道换拱施工中的施工结构
CN105781592A (zh) 深部大型硐室底板组合桩基群加固治理技术
CN102296976B (zh) 大倾角煤层异形回采巷道非对称锚网索组合支护方法
CN104832198B (zh) 巷道围岩变形、冲击矿压、煤与瓦斯突出综合治理方法
CN102797478B (zh) 分布式抗剪阻滑钢筋混凝土桩防治软岩巷道底鼓方法
CN102182482A (zh) 防冲复合抗压支护系统
CN202787271U (zh) 一种基坑支护用叠加式内支撑结构
CN103216244A (zh) 巷道软弱顶板锚固梁-拱组合结构支护系统及支护方法
CN102305091A (zh) 一种硬岩大断面隧道施工的支撑结构及其施工方法
CN109973126A (zh) 小煤柱沿空掘巷双卸压恒阻支护围岩稳定性控制方法
CN102704965A (zh) 一种防止剧烈采动影响巷道顶板垮冒方法
CN203614107U (zh) 马头门复合支护结构
CN110552731A (zh) 一种放顶煤回采巷道注浆锚索支护结构及其超前支护方法
CN109763861B (zh) 一种切眼内断层破碎带冒顶处理方法
WO2021179508A1 (zh) 一种利用接顶式盾板支架处理隧道塌方的方法
CN205778903U (zh) 一种软岩巷道底鼓防治装置
CN101899837A (zh) 加固岩质边坡深部滑裂面的混凝土抗剪主动支护结构
CN105804768A (zh) 隧道开挖中钢拱架与钢片共同支护防治拱顶围岩塌方方法
CN102182469B (zh) 一种大跨隧道中洞二次衬砌防开裂的施工方法
CN103334778A (zh) 台阶临时支撑加部分双侧壁的施工工艺
CN104790991A (zh) 一种回采巷道围岩强长顶锚固技术
CN102852150B (zh) 一种基坑支护用叠加内支撑结构
CN106049511A (zh) 一种适于非煤露天矿边坡滑坡治理的组合加固方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160720

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication