CN109519174A - 一种竖井井壁支护结构 - Google Patents

一种竖井井壁支护结构 Download PDF

Info

Publication number
CN109519174A
CN109519174A CN201910019582.0A CN201910019582A CN109519174A CN 109519174 A CN109519174 A CN 109519174A CN 201910019582 A CN201910019582 A CN 201910019582A CN 109519174 A CN109519174 A CN 109519174A
Authority
CN
China
Prior art keywords
anchor pole
layer
shaft
concrete layer
country rock
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
CN201910019582.0A
Other languages
English (en)
Inventor
赵兴东
李洋洋
杨晓明
张姝婧
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.)
Northeastern University China
Original Assignee
Northeastern University China
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 Northeastern University China filed Critical Northeastern University China
Priority to CN201910019582.0A priority Critical patent/CN109519174A/zh
Publication of CN109519174A publication Critical patent/CN109519174A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D5/00Lining shafts; Linings therefor
    • E21D5/04Lining shafts; Linings therefor with brick, concrete, stone, or similar building materials
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00Setting anchoring-bolts

Abstract

一种竖井井壁支护结构,分为埋设型、焊接型和装配型;埋设型包括锚杆和混凝土层,锚杆一端锚固于井筒围岩内,另一端保留托盘和螺母且埋设在混凝土层内,通过锚杆将混凝土层与井筒围岩锚固成一个整体;焊接型与埋设型的区别为混凝土层内设有由立筋、横筋及拉筋组成的钢筋骨架,锚杆不保留托盘和螺母并直接与钢筋骨架进行焊接;装配型包括锚杆、混凝土层及水泥层,水泥层位于混凝土层与井筒围岩之间,水泥层与混凝土层之间设有外层钢板,锚杆一端锚固于井筒围岩内,另一端通过托盘和螺母与外层钢板固连,通过锚杆将混凝土层及水泥层与井筒围岩锚固成一个整体;三种类型均可按实际需要选择设置或不设置阻尼材料层,锚杆选用释能型或非释能型锚杆。

Description

一种竖井井壁支护结构
技术领域
本发明属于竖井工程支护技术领域,特别是涉及一种竖井井壁支护结构。
背景技术
目前,在竖井井壁支护施工中,井筒围岩通常会遇到浅部软岩大变形的情况、深部高应力围岩延性大变形的情况或深部围岩发生岩爆等动力灾害的情况,针对井筒围岩遇到上述三种情况,应对手段主要有二次支护技术以及卸压爆破技术。
从原理层面来看,二次支护技术较为适合浅部软岩大变形情况和深部高应力围岩延性大变形情况,在井筒开挖初期,地应力急剧释放,井筒围岩变形速率大,趋于不稳定状态,当地应力释放到一定程度,井筒围岩变形速率下降,趋于稳定状态,此时进行二次支护,可使支护系统承受较小的支护荷载,进而保证支护系统的安全性。但是,对于竖井施工而言,井筒围岩的释能周期较长,在进行二次支护时需调整吊盘位置,工序复杂繁琐,同时二次支护时机的选择也是二次支护施工的关键,这给井筒围岩二次支护的成功添加了很大的不确定性。
当井筒围岩处于深部高应力坚硬岩体条件时,卸压爆破技术较为适合深部围岩发生岩爆等动力灾害的情况,通过在井筒施工区域与原岩应力区之间以爆破的方式形成条带状的破碎隔离层,以阻断深部岩体的高应力向井筒施工区域传递,有效减小井筒施工区域的应力值,从而降低高应力坚硬岩体在井筒掘进施工过程中发生岩爆等动力灾害的可能性,保证井筒掘进施工的安全性与高效性。但是,目前深部竖井掘进技术还不完善,并且卸压爆破技术在深部竖井掘进施工中的应用也还不成熟,仍需要进一步发展。
因此,在竖井掘进施工中,由于二次支护技术的复杂性以及卸压爆破技术的不成熟,亟需一种简单可靠的竖井井壁支护技术。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供一种竖井井壁支护结构,具有结构简单、安装快捷、施工方便的特点,能够有效应对井筒围岩遇到的浅部软岩大变形的情况、深部高应力围岩延性大变形的情况或深部围岩发生岩爆等动力灾害的情况。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种竖井井壁支护结构,包括锚杆和混凝土层,锚杆的杆体一端锚固于井筒围岩内,锚杆的杆体另一端保留托盘和螺母,安装有托盘和螺母的锚杆的杆体端部埋设在混凝土层内,通过锚杆将混凝土层与井筒围岩锚固成一个整体。
在所述混凝土层与井筒围岩之间设置或不设置阻尼材料层。
所述锚杆采用释能型锚杆或非释能型锚杆。
一种竖井井壁支护结构,包括锚杆和混凝土层,在混凝土层内设有由立筋、横筋及拉筋组成的钢筋骨架;所述锚杆的杆体一端锚固于井筒围岩内,锚杆的杆体另一端不保留托盘和螺母,且锚杆的杆体另一端与混凝土层内的钢筋骨架焊接固连在一起,通过锚杆将混凝土层与井筒围岩锚固成一个整体。
在所述混凝土层与井筒围岩之间设置或不设置阻尼材料层。
所述锚杆采用释能型锚杆或非释能型锚杆。
一种竖井井壁支护结构,包括锚杆、混凝土层及水泥层,水泥层位于混凝土层与井筒围岩之间,在水泥层与混凝土层之间设有外层钢板;所述锚杆的杆体一端锚固于井筒围岩内,锚杆的杆体另一端保留托盘和螺母,且锚杆的杆体另一端通过保留的托盘和螺母与外层钢板固连在一起,通过锚杆将混凝土层及水泥层与井筒围岩锚固成一个整体。
在所述水泥层与井筒围岩之间设置或不设置阻尼材料层。
所述锚杆采用释能型锚杆或非释能型锚杆。
在所述混凝土层内表面设置或不设置内层钢板。
本发明的有益效果:
本发明的竖井井壁支护结构,通过锚杆将井筒围岩、混凝土层、阻尼材料层等井壁主体结构锚固成一个整体,在静载荷作用下,当地应力水平较低时,由于锚杆的锚固作用,井筒与围岩的一体性得到加强,井壁变被动承压为主动承压,充分调动了井壁的支护能力,同时有最大限度的发挥了围岩的自支撑能力,足以实现井筒与围岩的刚性支护,有效保证了井筒与围岩整体的稳定性;当地应力水平较高时,针对井筒围岩遇到的浅部软岩大变形的情况、深部高应力围岩延性大变形的情况或深部围岩发生岩爆等动力灾害的情况,只需选择合适的释能锚杆,按照其释能原理,允许井筒围岩产生一定的变形,以释放围岩中积聚的能量,在锚杆的锚固作用下,该能量会随着井筒与围岩的协调变形很好的储存到井壁的阻尼材料层中,从而降低或消除岩爆等动力灾害发生的几率,有效防止围岩的变形压力对井筒造成的破坏;同时,在井筒围岩卸压达到一定程度后,井筒对围岩卸压或变形的限制作用逐渐加强,从而可以防止井壁因过度变形而无法正常使用情况的发生。
附图说明
图1为本发明的一种竖井井壁支护结构(埋设型)结构示意图;
图2为本发明的一种竖井井壁支护结构(焊接型)结构示意图;
图3为本发明的一种竖井井壁支护结构(装配型)结构示意图;
图中,1—锚杆,2—混凝土层,3—阻尼材料层,4—立筋,5—横筋,6—拉筋,7—水泥层,8—外层钢板,9—内层钢板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示,一种竖井井壁支护结构,包括锚杆1和混凝土层2,锚杆1的杆体一端锚固于井筒围岩内,锚杆1的杆体另一端保留托盘和螺母,安装有托盘和螺母的锚杆1的杆体端部埋设在混凝土层2内,通过锚杆1将混凝土层2与井筒围岩锚固成一个整体。根据实际施工需要,在所述混凝土层2与井筒围岩之间可以选择设置或不设置阻尼材料层3,同时锚杆1可以选用释能型锚杆或非释能型锚杆。
以设置阻尼材料层3为例,在施工过程中,可在井筒出渣平底工序完成后,支模板对阻尼材料层3进行浇筑,待阻尼材料层3成型后,打锚杆孔并安装锚杆1的杆体,在将锚杆1的杆体打入井筒围岩的同时,保证锚杆1的杆体外留一定的长度,再将托盘和螺母安装到位,此时托盘和螺母正好处于混凝土层2浇筑位置上,最后支模板对混凝土层2进行浇筑,使保留有托盘和螺母的锚杆1杆体外留段埋设入混凝土层2中,待混凝土层2成型后,施工结束。
如图2所示,一种竖井井壁支护结构,包括锚杆1和混凝土层2,在混凝土层2内设有由立筋4、横筋5及拉筋6组成的钢筋骨架;所述锚杆1的杆体一端锚固于井筒围岩内,锚杆1的杆体另一端不保留托盘和螺母,且锚杆1的杆体另一端与混凝土层2内的钢筋骨架焊接固连在一起,通过锚杆1将混凝土层2与井筒围岩锚固成一个整体。根据实际施工需要,在所述混凝土层2与井筒围岩之间可以选择设置或不设置阻尼材料层3,同时锚杆1可以选用释能型锚杆或非释能型锚杆。
以设置阻尼材料层3为例,在施工过程中,可在井筒出渣平底工序完成后,支模板对阻尼材料层3进行浇筑,待阻尼材料层3成型后,再支起由立筋4、横筋5及拉筋6组成的钢筋骨架,打锚杆孔并安装锚杆1的杆体,在将锚杆1的杆体打入井筒围岩的同时,保证锚杆1的杆体外留一定的长度,以使杆体外留段与钢筋骨架搭接在一起,然后在搭接点处将锚杆1的杆体与钢筋骨架焊接牢固,最后支模板对混凝土层2进行浇筑,将锚杆1杆体外留段及钢筋骨架全部封入混凝土层2中,待混凝土层2成型后,施工结束。
如图3所示,一种竖井井壁支护结构,包括锚杆1、混凝土层2及水泥层7,水泥层7位于混凝土层2与井筒围岩之间,在水泥层7与混凝土层2之间设有外层钢板8;所述锚杆1的杆体一端锚固于井筒围岩内,锚杆1的杆体另一端保留托盘和螺母,且锚杆1的杆体另一端通过保留的托盘和螺母与外层钢板8固连在一起,通过锚杆1将混凝土层2及水泥层7与井筒围岩锚固成一个整体。根据实际施工需要,在所述水泥层7与井筒围岩之间可以选择设置或不设置阻尼材料层3,同时锚杆1可以选用释能型锚杆或非释能型锚杆,并且在混凝土层2内表面可以选择设置或不设置内层钢板9。
以设置阻尼材料层3和内层钢板9为例,在施工过程中,可在井筒出渣平底工序完成后,支模板对阻尼材料层3进行浇筑,待阻尼材料层3成型后,再支模板对水泥层7进行浇筑,待水泥层7成型后,拆除水泥层7模板,然后支立带有锚杆安装孔的外层钢板8,再通过外层钢板8的锚杆安装孔打锚杆孔并安装锚杆1的杆体,在将锚杆1的杆体打入井筒围岩的同时,保证锚杆1的杆体在外层钢板8内侧外留一定的长度,再通过托盘和螺母将锚杆1的杆体外留段与外层钢板8固连在一起,然后支模板对混凝土层2进行浇筑,待混凝土层2成型后,最后支立内层钢板9即可,施工结束。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种竖井井壁支护结构,其特征在于:包括锚杆和混凝土层,锚杆的杆体一端锚固于井筒围岩内,锚杆的杆体另一端保留托盘和螺母,安装有托盘和螺母的锚杆的杆体端部埋设在混凝土层内,通过锚杆将混凝土层与井筒围岩锚固成一个整体。
2.根据权利要求1所述的一种竖井井壁支护结构,其特征在于:在所述混凝土层与井筒围岩之间设置或不设置阻尼材料层。
3.根据权利要求1所述的一种竖井井壁支护结构,其特征在于:所述锚杆采用释能型锚杆或非释能型锚杆。
4.一种竖井井壁支护结构,其特征在于:包括锚杆和混凝土层,在混凝土层内设有由立筋、横筋及拉筋组成的钢筋骨架;所述锚杆的杆体一端锚固于井筒围岩内,锚杆的杆体另一端不保留托盘和螺母,且锚杆的杆体另一端与混凝土层内的钢筋骨架焊接固连在一起,通过锚杆将混凝土层与井筒围岩锚固成一个整体。
5.根据权利要求4所述的一种竖井井壁支护结构,其特征在于:在所述混凝土层与井筒围岩之间设置或不设置阻尼材料层。
6.根据权利要求4所述的一种竖井井壁支护结构,其特征在于:所述锚杆采用释能型锚杆或非释能型锚杆。
7.一种竖井井壁支护结构,其特征在于:包括锚杆、混凝土层及水泥层,水泥层位于混凝土层与井筒围岩之间,在水泥层与混凝土层之间设有外层钢板;所述锚杆的杆体一端锚固于井筒围岩内,锚杆的杆体另一端保留托盘和螺母,且锚杆的杆体另一端通过保留的托盘和螺母与外层钢板固连在一起,通过锚杆将混凝土层及水泥层与井筒围岩锚固成一个整体。
8.根据权利要求7所述的一种竖井井壁支护结构,其特征在于:在所述水泥层与井筒围岩之间设置或不设置阻尼材料层。
9.根据权利要求7所述的一种竖井井壁支护结构,其特征在于:所述锚杆采用释能型锚杆或非释能型锚杆。
10.根据权利要求7所述的一种竖井井壁支护结构,其特征在于:在所述混凝土层内表面设置或不设置内层钢板。
CN201910019582.0A 2019-01-09 2019-01-09 一种竖井井壁支护结构 Pending CN109519174A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910019582.0A CN109519174A (zh) 2019-01-09 2019-01-09 一种竖井井壁支护结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910019582.0A CN109519174A (zh) 2019-01-09 2019-01-09 一种竖井井壁支护结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109519174A true CN109519174A (zh) 2019-03-26

Family

ID=65798788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910019582.0A Pending CN109519174A (zh) 2019-01-09 2019-01-09 一种竖井井壁支护结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109519174A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110185451A (zh) * 2019-06-26 2019-08-30 北京中煤矿山工程有限公司 一种新型矿用生根锚固式双层井壁
CN111287754A (zh) * 2020-03-16 2020-06-16 华北电力大学 一种功能梯度混凝土复合井壁及制作方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201265419Y (zh) * 2008-09-26 2009-07-01 安徽理工大学 双层钢板筒高强高性能混凝土新型钻井井壁结构
CN101694160A (zh) * 2009-10-22 2010-04-14 中煤第一建设公司第四十九工程处 深厚表土层大直径立井井筒冻结法凿井快速施工方法
CN101818644A (zh) * 2010-05-14 2010-09-01 北京中煤矿山工程有限公司 矿山竖井井筒一钻成井钻井法凿井工艺
CN201763346U (zh) * 2010-08-22 2011-03-16 江苏省矿业工程集团有限公司建井工程处 煤矿井筒防水结构
CN103277120A (zh) * 2013-06-19 2013-09-04 西安科技大学 一种非全深冻结立井解冻后的涌水防治方法
CN105201514A (zh) * 2015-09-15 2015-12-30 中国矿业大学 一种含水岩层井壁结构及施工方法
CN106121658A (zh) * 2016-08-05 2016-11-16 煤炭工业合肥设计研究院 冻结法凿井井筒井壁支护结构及其施工方法
CN205743912U (zh) * 2016-07-07 2016-11-30 大冶有色设计研究院有限公司 复合型井筒
CN106761811A (zh) * 2016-12-16 2017-05-31 安徽理工大学 深井高应力软岩巷道复合锚网钢筋支架支护结构及其施工方法
CN207609439U (zh) * 2017-12-21 2018-07-13 北京科技大学 一种吸能-抗震锚杆
CN109026012A (zh) * 2018-07-25 2018-12-18 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 竖井围岩支护结构及其开挖支护方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201265419Y (zh) * 2008-09-26 2009-07-01 安徽理工大学 双层钢板筒高强高性能混凝土新型钻井井壁结构
CN101694160A (zh) * 2009-10-22 2010-04-14 中煤第一建设公司第四十九工程处 深厚表土层大直径立井井筒冻结法凿井快速施工方法
CN101818644A (zh) * 2010-05-14 2010-09-01 北京中煤矿山工程有限公司 矿山竖井井筒一钻成井钻井法凿井工艺
CN201763346U (zh) * 2010-08-22 2011-03-16 江苏省矿业工程集团有限公司建井工程处 煤矿井筒防水结构
CN103277120A (zh) * 2013-06-19 2013-09-04 西安科技大学 一种非全深冻结立井解冻后的涌水防治方法
CN105201514A (zh) * 2015-09-15 2015-12-30 中国矿业大学 一种含水岩层井壁结构及施工方法
CN205743912U (zh) * 2016-07-07 2016-11-30 大冶有色设计研究院有限公司 复合型井筒
CN106121658A (zh) * 2016-08-05 2016-11-16 煤炭工业合肥设计研究院 冻结法凿井井筒井壁支护结构及其施工方法
CN106761811A (zh) * 2016-12-16 2017-05-31 安徽理工大学 深井高应力软岩巷道复合锚网钢筋支架支护结构及其施工方法
CN207609439U (zh) * 2017-12-21 2018-07-13 北京科技大学 一种吸能-抗震锚杆
CN109026012A (zh) * 2018-07-25 2018-12-18 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 竖井围岩支护结构及其开挖支护方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110185451A (zh) * 2019-06-26 2019-08-30 北京中煤矿山工程有限公司 一种新型矿用生根锚固式双层井壁
WO2020259266A1 (zh) * 2019-06-26 2020-12-30 北京中煤矿山工程有限公司 一种新型矿用生根锚固式双层井壁
CN111287754A (zh) * 2020-03-16 2020-06-16 华北电力大学 一种功能梯度混凝土复合井壁及制作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102937030B (zh) 深部巷道围岩分区破裂的锚注一体化支护方法
US20170254068A1 (en) Self-reinforced masonry blocks, walls made from self-reinforced masonry blocks, and method for making self-reinforced masonry blocks
US20200102751A1 (en) Precast column base joint and construction method therefor
CN101614125B (zh) V级围岩隧道施工方法
CN2934352Y (zh) 根键式钻孔灌注桩施工装置
CN102409783B (zh) 底部双重叠合型钢混凝土边框内藏钢板剪力墙的作法
CN104790424B (zh) 风力发电塔基础环基础的加固系统及其加固方法
TW200411107A (en) A cable repairing and enhancing method of a reinforced concrete structure
CN100567659C (zh) 铁塔的基础构造
CN104763442B (zh) 高强度大缩量封闭型弧板支护结构体
CN103321653B (zh) 地下洞室顶拱塌方后的衬砌处理方法
CN106949797B (zh) 用于竖直孔爆破的冲击塑形复合球状消能结构
JP2000064434A (ja) 定着装置を構築する方法、部材および鉄筋
WO2017045223A1 (zh) 装配式钢-混凝土组合结构桥墩柱构件
CN106522382A (zh) 一种装配式钢管混凝土柱‑h型钢梁自复位耗能连接节点
CN201762717U (zh) 预应力管桩与承台的连接结构
CN202073208U (zh) 一种钢管混凝土剪力墙
CN206844314U (zh) 一种新型预制装配式梁柱节点
CN105672517A (zh) 一种摇摆自复位自立式高耸结构
CN206233258U (zh) 一种应用于悬索桥的葫芦形地下连续墙锚碇基础
CN201883701U (zh) 一种外套钢管混凝土加固混凝土柱结构
CN101581152A (zh) 外套钢管混凝土扩大截面加固混凝土柱的方法
CN206625404U (zh) 一种带型钢支撑的钢管混凝土排柱剪力墙
CN105201514B (zh) 一种含水岩层井壁结构及施工方法
CN103967289B (zh) 一种适用于提高素混凝土后锚固承载力的植筋方法和植筋结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190326

RJ01 Rejection of invention patent application after publication