CN111520187B - 一种改性eps模块复合高水密闭墙及其构筑方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种改性EPS模块复合高水密闭墙及其构筑方法，涉及煤矿井下密闭墙技术领域。所述密闭墙包括密闭墙主体以及分别设置于密闭墙主体靠近采空区一侧和远离采空区一侧的两侧支模；所述密闭墙主体由两侧支模与巷道两帮和顶底板所形成的密闭空腔内充填高水密闭材料所形成，所述支模由若干改性EPS模块搭建而成。本发明公开的一种改性EPS模块复合高水密闭墙及其构筑方法，使用改性EPS模块构筑支模，结构强度高且施工方便；同时使用高水密闭材料充填承载空间构筑密闭墙主体，相较于普通混凝土材料用量少，施工效率高、抗压性能强、密闭效果好。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿井下密闭墙技术领域，具体涉及一种改性EPS模块复合高水密闭墙及其构筑方法。
背景技术
井下永久密闭是隔离采空区和矿井通风系统的安全屏障。目前传统的密闭墙大多属于砖或混凝土墙结构，施工所用的材料为砖块、砂、水泥和粘土等，存在材料用量大、施工技术落后、工期长、效率低、人工成本巨大等缺点。
因此，鉴于以上问题，有必要提出一种材料用量少、施工效率高、抗压性能强、密闭效果好的新型矿井密闭构筑技术，适合现代化矿井建筑要求，提高煤矿的安全性。
发明内容
有鉴于此，本发明公开了一种改性EPS模块复合高水密闭墙的构筑方法，该密闭墙包括两侧支模与密闭墙主体，其中，支模由改性EPS模块构筑而成，密闭墙主体由充填于支模与巷道所形成的承载空间内的高水密闭材料构筑而成。与传统的砖砌充填密闭墙相比，改性EPS模块复合高水密闭墙材料用量少、施工效率高、抗压性能强、密闭效果好。
根据本发明的目的提出的一种改性EPS模块复合高水密闭墙的构筑方法，包括以下步骤：
步骤一、于巷道顶板、底板和两帮分别进行掏槽，并于巷道两帮以及密闭墙中两侧支模所对应的顶板和底板处打锚杆，且将底板处锚杆裸露出来的部分绑扎与锚杆直径相同的竖向钢筋。
步骤二、按照巷道尺寸以及锚杆与竖向钢筋的设置位置，预制方形和L形改性EPS模块，并于L形改性EPS模块朝向密闭墙主体的一侧切供竖向钢筋通过的竖向缝隙。
步骤三、构筑靠近采空区一侧的支模，按照支模的位置，将首层改性EPS模块逐一由相应竖向钢筋顶部套设于竖向钢筋外后，放置于底板掏槽内，并确保首层改性EPS模块平直，相邻改性EPS模块的上企口处于同一水平线上。
步骤四、向首层改性EPS模块空腔内分别注入一定量的高水密闭材料，定位首层改性EPS模块。
步骤五、首层改性EPS模块构筑完成后，将横向钢筋置入改性EPS模块芯肋上的凹槽内，并将横向钢筋中部与相应竖向钢筋绑扎连接，两端与两帮锚杆裸露出来的部分绑扎连接。
步骤六、使用高水密闭材料对首层改性EPS模块进行整体浇筑。
步骤七、对照首层改性EPS模块依次错缝安装上一层模块，直至顶部第二层。
步骤八、插接完顶部第二层改性EPS模块后，将顶板锚杆裸露出来的部分与竖向钢筋绑扎连接。
步骤九、将顶层L形改性EPS模块依次通过切缝穿过相应竖向钢筋，与下层模块卡接固定，设置切缝的一侧朝向密闭墙主体；对照首层改性EPS模块，进行注浆定位、绑扎横向钢筋以及整体浇筑。
步骤十、对照靠近采空区一侧支模构筑远离采空区一侧支模，直至顶板锚杆裸露部分与竖向钢筋绑扎连接；按照顶层模块放置的位置放置横向钢筋并将横向钢筋中部与相应竖向钢筋绑扎连接，两端与两帮锚杆裸露出来的部分绑扎连接，顶层L形改性EPS模块依次通过切缝穿过竖向钢筋并通过芯肋上的凹槽卡接于横向钢筋上，并与下层模块卡接固定，设置切缝的一侧朝向密闭墙主体。
步骤十一、通过预留于远离采空区一侧顶层L形改性EPS模块上的充填口，向由两侧支模与巷道两帮、巷道顶板、巷道底板所形成的密闭承载空间内充填高水密闭材料直至接顶。
优选的，步骤一中巷道四周掏槽深度为50cm。
优选的，步骤一中锚杆裸露部分长度为50-70cm。
优选的，所述高水密闭材料由硫铝酸盐水泥、石膏、石灰、速凝剂、水以及聚丙烯纤维制备而成，其制备参数为硫铝酸盐水泥：石膏：石灰：速凝剂：水＝100:85:15:20:330，聚丙烯纤维为高水密闭材料总质量的1％-2％。
与现有技术相比，本发明公开的一种改性EPS模块复合高水密闭墙的构筑方法的优点是：
(1)本发明中密闭墙包括两侧支模与密闭墙主体，支模由改性EPS模块构筑而成，密闭墙主体由充填于支模与巷道所形成的空腔内的高水密闭材料构筑而成，材料用量少、施工效率高、抗压性能好、密闭效果好。
(2)本发明中改性EPS模块由阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料经过高温真空成型，内部成型有用于注入高水密闭材料的空腔，在保证结构强度的基础上，降低材料用量、施工方便。
(3)本发明中密闭墙主体由高水密闭材料充填而成，用料少、密闭效果好、抗压性能好、施工效率高。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域中的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明公开的一种改性EPS模块复合高水密闭墙的透视图。
图2为本发明公开的一种改性EPS模块复合高水密闭墙的左视图。
图3为支模局部结构图。
图4为方形改性EPS模块结构图。
图5为方形改性EPS模块截面图。
图6为L形改性EPS模块结构图。
图中的数字或字母所代表的零部件名称为：
1-巷道顶板；2-巷道底板；3-支模；4-竖向钢筋；5-密闭墙主体；6-掏槽；7-横向钢筋；8-方形改性EPS模块；9-L形改性EPS模块；10-接缝；11-侧板；12-上企口；13-芯肋；14-凹槽；15-空腔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做简要说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
图1-图6示出了本发明较佳的实施例，分别从不同的角度对其进行了详细的剖析。
如图1、2所示的一种改性EPS模块复合高水密闭墙，包括密闭墙主体5以及分别设置于密闭墙主体5靠近采空区一侧和远离采空区一侧的两侧支模3。密闭墙主体5由两侧支模3与巷道两帮、巷道顶板1、巷道底板2所形成的密闭承载空间内充填高水密闭材料所形成，支模3由若干改性EPS模块搭建而成。
具体的，如图3-6所示，改性EPS模块由阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料经过高温真空成型，内部成型有用于注入高水密闭材料的空腔15。每一改性EPS模块包括两侧板11以及设置于两侧板11之间、用于连接两侧板11的若干芯肋13，部分芯肋13上表面设置有用于放置横向钢筋7的凹槽14。相邻两改性EPS模块通过分别匹配设置于两改性EPS模块上的凹槽部和凸起部卡接固定。
改性EPS模块包括方形改性EPS模块8和L形改性EPS模块9，其中方形改性EPS模块8用于构筑支模3除顶层以外的其他各层，L形改性EPS模块9则用于构筑支模顶层。L形改性EPS模块9朝向密闭墙主体5的一侧的高度为另一侧高度的一半。
上述改性EPS模块复合高水密闭墙的构筑方法，包括以下步骤：
步骤一、综合考虑施工环境、矿山压力、地质条件、实际需求等因素，选择构筑密闭墙的合适位置，采用掏槽机于巷道顶板1、巷道底板2和巷道两帮分别进行掏槽6，掏槽6深度为50cm。并于巷道两帮各打三根锚杆，密闭墙中两侧支模3所对应的巷道顶板1和巷道底板2处各打五根锚杆，且将巷道底板2处锚杆裸露出来的部分绑扎与锚杆直径相同的竖向钢筋4，锚杆裸露部分长度为50-70cm。
步骤二、按照巷道尺寸以及锚杆与竖向钢筋4的设置位置，预制方形改性EPS模块8和L形改性EPS模块9，并于L形改性EPS模块9朝向密闭墙主体5的一侧切供竖向钢筋4通过的竖向缝隙。
步骤三、构筑靠近采空区一侧的支模3，按照支模3的位置，将首层改性EPS模块逐一由相应竖向钢筋4顶部套设于竖向钢筋4外后，放置于巷道底板2掏槽6内，并确保首层改性EPS模块平直，相邻改性EPS模块的上企口12处于同一水平线上。
步骤四、向首层改性EPS模块空腔15内分别注入一定量的高水密闭材料，初步定位首层改性EPS模块。
步骤五、首层改性EPS模块构筑完成后，将横向钢筋7置入改性EPS模块芯肋13上的凹槽14内，并将横向钢筋7中部与相应竖向钢筋4绑扎连接，两端与两帮锚杆裸露出来的部分绑扎连接。
步骤六、使用高水密闭材料对首层改性EPS模块进行整体浇筑，以提高支模3的支撑能力，方便于内部添加高水密闭材料形成密闭墙主体5。
步骤七、对照首层改性EPS模块依次错缝安装上一层模块，直至顶部第二层，即错开上下两层模块中横向相邻两模块之间的接缝10。支模3的每一层均由若干个模块组成，相邻两个模块接触的地方均存在接缝10，上层模块和下层模块错缝安装目的在于上层的接缝10与下层接缝10上下不贯通。
步骤八、插接完顶部第二层改性EPS模块后，将巷道顶板1锚杆裸露出来的部分与竖向钢筋4绑扎连接。
步骤九、将顶层L形改性EPS模块9依次通过切缝穿过相应竖向钢筋4，在竖向钢筋4置于模块空腔15内后，将顶层L形改性EPS模块9与下层模块卡接固定。设置切缝的一侧朝向密闭墙主体5。对照首层改性EPS模块，对顶层L形改性EPS模块9进行初始定位、绑扎横向钢筋7以及整体浇筑。
步骤十、对照靠近采空区一侧支模3构筑远离采空区一侧支模3，直至顶板锚杆裸露部分与竖向钢筋4绑扎连接。按照顶层模块放置的位置首先放置横向钢筋7并将横向钢筋7中部与相应竖向钢筋4绑扎连接，两端与两帮锚杆裸露出来的部分绑扎连接；然后将顶层L形改性EPS模块9依次通过切缝穿过竖向钢筋4，同时倾斜模块将靠近密闭墙主体5的一侧由横向钢筋7底部通过，并用芯肋13上的凹槽14卡接于横向钢筋7上，最后将顶层L形改性EPS模块9与其下层模块卡接固定，设置切缝的一侧朝向密闭墙主体5。
步骤十一、两侧支模3均构筑完成后，通过预留于远离采空区一侧顶层L形改性EPS模块9上的充填口，向承载空间内充填高水密闭材料直至接顶。
进一步的，高水密闭材料由硫铝酸盐水泥、石膏、石灰、速凝剂、水以及聚丙烯纤维制备而成，其制备参数为硫铝酸盐水泥：石膏：石灰：速凝剂：水＝100:85:15:20:330，聚丙烯纤维为高水密闭材料总质量的1％-2％。
综上所述，本发明中密闭墙包括两侧支模与密闭墙主体，支模由改性EPS模块构筑而成，密闭墙主体由充填于支模与巷道所形成的空腔内的高水密闭材料构筑而成，施工效率高、抗压性能好、密闭效果好。改性EPS模块由阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料经过高温真空成型，内部成型有用于注入高水密闭材料的空腔，在保证结构强度的基础上，降低材料用量、施工方便。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现和使用本发明。对这些实施例的多种修改方式对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种改性EPS模块复合高水密闭墙的构筑方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、于巷道顶板(1)、巷道底板(2)和巷道两帮分别进行掏槽，并于巷道两帮以及密闭墙中两侧支模(3)所对应的巷道顶板(1)和巷道底板(2)处打锚杆，且将巷道底板(2)处锚杆裸露出来的部分绑扎与锚杆直径相同的竖向钢筋(4)；
步骤二、按照巷道尺寸以及锚杆与竖向钢筋(4)的设置位置，预制改性EPS模块；所述改性EPS模块由阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料经过高温真空成型，内部成型有用于注入高水密闭材料的空腔(15)；所述改性EPS模块包括方形改性EPS模块(8)和用于构筑支模(3)顶层的L形改性EPS模块(9)，所述L形改性EPS模块(9)朝向密闭墙主体(5)的一侧的高度为另一侧高度的一半；所述L形改性EPS模块(9)朝向密闭墙主体(5)的一侧切供竖向钢筋(4)通过的竖向缝隙；
步骤三、构筑靠近采空区一侧的支模(3)，按照支模(3)的位置，将首层改性EPS模块逐一由相应竖向钢筋(4)顶部套设于竖向钢筋(4)外后，放置于巷道底板(2)掏槽(6)内，并确保首层改性EPS模块平直，相邻改性EPS模块的上企口(12)处于同一水平线上；
步骤四、向首层改性EPS模块空腔内分别注入一定量的高水密闭材料，初步定位首层改性EPS模块；
步骤五、首层改性EPS模块构筑完成后，将横向钢筋(7)置入改性EPS模块芯肋(13)上的凹槽(14)内，并将横向钢筋(7)中部与相应竖向钢筋(4)绑扎连接，两端与两帮锚杆裸露出来的部分绑扎连接；
步骤六、使用高水密闭材料对首层改性EPS模块进行整体浇筑；
步骤七、对照首层改性EPS模块依次错缝安装上一层模块，直至顶部第二层；
步骤八、插接完顶部第二层改性EPS模块后，将顶板锚杆裸露出来的部分与竖向钢筋(4)绑扎连接；
步骤九、将顶层L形改性EPS模块(9)依次通过切缝穿过相应竖向钢筋(4)，与下层模块卡接固定，设置切缝的一侧朝向密闭墙主体(5)；对照首层改性EPS模块，进行注浆定位、绑扎横向钢筋(7)以及整体浇筑；
步骤十、对照靠近采空区一侧支模(3)构筑远离采空区一侧支模(3)，直至巷道顶板(1)锚杆裸露部分与竖向钢筋(4)绑扎连接；按照顶层模块放置的位置放置横向钢筋(7)并将横向钢筋(7)中部与相应竖向钢筋(4)绑扎连接，两端与两帮锚杆裸露出来的部分绑扎连接，顶层L形改性EPS模块(9)依次通过切缝穿过竖向钢筋(4)并通过芯肋(13)上的凹槽(14)卡接于横向钢筋(7)上，并与下层模块卡接固定，设置切缝的一侧朝向密闭墙主体(5)；
步骤十一、通过预留于远离采空区一侧顶层L形改性EPS模块(9)上的充填口，向由两侧支模(3)与巷道两帮、巷道顶板(1)、巷道底板(2)所形成的密闭承载空间内充填高水密闭材料直至接顶。
2.根据权利要求1所述的一种改性EPS模块复合高水密闭墙的构筑方法，其特征在于，步骤一中巷道四周掏槽(6)深度为50cm。
3.根据权利要求1所述的一种改性EPS模块复合高水密闭墙的构筑方法，其特征在于，步骤一中锚杆裸露部分长度为50-70cm。
4.根据权利要求1所述的一种改性EPS模块复合高水密闭墙的构筑方法，其特征在于，所述高水密闭材料由硫铝酸盐水泥、石膏、石灰、速凝剂、水以及聚丙烯纤维制备而成，其制备参数为硫铝酸盐水泥：石膏：石灰：速凝剂：水＝100:85:15:20:330，聚丙烯纤维为高水密闭材料总质量的1％-2％。
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2020
- 2020-04-08 CN CN202010268491.3A patent/CN111520187B/zh active Active
Patent Citations (6)
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