CN209100083U - 一种智能化钢结构柔性滤水充填挡墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能化钢结构柔性滤水充填挡墙，包括墙体、土工布、锚杆、滤水管、支撑架、温度传感器、控制器和加热器，所述墙体内设置有由槽钢与工字钢纵横交错固定而成的骨架层、钢筋层和网片层；所述锚杆设置在墙体的四周；所述土工布和支撑架分别固定在墙体的内表面和外表面，所述滤水管固定在墙体的下部；所述温度传感器和加热器均固定在墙体的内表面上，所述控制器固定在墙体的外表面，控制器与温度传感器配合控制加热器工作。本实用新型能使挡墙同时具备较好的刚性强度和韧性强度，从而达到优异的阻挡效果。另外，还能够根据砂浆的实际温度情况，自动启动加热器件对砂浆进行加热，从而达到使砂浆中水分快速蒸发的目的。

Description

一种智能化钢结构柔性滤水充填挡墙

技术领域

本实用新型涉及金属矿山技术领域，尤其涉及一种智能化钢结构柔性滤水充填挡墙。

背景技术

充填法的优点是适应性强，矿石回采率高，贫化率低，作业较安全，能充分利用尾砂，减少废物排放，保护地表环境等诸多优点。设置充填挡墙是在进行采空区充填前一项十分重要的工作，充填挡墙的作用主要有两个：首先是对采空区起到密闭隔离作用，防止充填尾砂浆外溢；其次是滤水功能，滤水效果的好坏将直接影响到后期充填体的养护时间和质量。随着采矿技术的不断发展，充填法的应用在国内矿山开采所占的比重日益增加，尾砂充填工艺的不断应用，对充填挡墙又提出了更高的要求。

目前国内大部分矿山普遍采用的挡墙形式有木质挡墙、砖结构挡墙等，木质挡墙的强度小，充填时失效的可能性很大。砖结构挡墙的刚性强度高，但韧性较差，且运输量大、劳动强度高。另外，也有采用液压结构挡墙的，但是此挡墙要求条件苛刻，设备维护困难。因此，现有挡墙都存在施工复杂、需要重复施工、成本居高不下、不能有效阻挡等技术问题。

另外，现有挡墙安装后，对于挡墙内的砂浆均采用滤水自然风干，但该种滤水自然风干的方式在实际使用过程中存在着效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种智能化钢结构柔性滤水充填挡墙，本实用新型能使挡墙同时具备较好的刚性强度和韧性强度，从而达到优异的阻挡效果。另外，还能够根据砂浆的实际温度情况，自动启动加热器件对砂浆进行加热，从而达到使砂浆中水分快速蒸发的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种智能化钢结构柔性滤水充填挡墙，其特征在于：包括混凝土墙体、土工布、锚杆、滤水管、支撑架、温度传感器、控制器和加热器，所述墙体内设置有由槽钢与工字钢纵横交错固定而成的骨架层、由螺纹钢筋纵横交错固定而成的钢筋层和由铁丝纵横交错固定而成的网片层；所述锚杆设置在墙体的四周，且锚杆的一端固定在骨架层上，另一端用于固定在周围岩体内；所述土工布和支撑架分别固定在墙体的内表面和外表面，所述滤水管固定在墙体的下部；所述温度传感器和加热器均固定在墙体的内表面上，且温度传感器和加热器均位于土工布与墙体之间，所述控制器固定在墙体的外表面，控制器分别与温度传感器和加热器连接，且控制器与温度传感器配合控制加热器工作。

所述温度传感器和加热器均设置在墙体的下部，且温度传感器和加热器均位于滤水管的上方。

所述骨架层由横向槽钢与纵向工字钢通过圆钢焊固而成，槽钢间距小于600mm，工字钢间距小于800mm。

所述钢筋层中任意相邻两钢筋之间的间距为10cm。

所述墙体上部设置有观察口。

采用本实用新型的优点在于：

1、本实用新型在墙体内设置有由槽钢与工字钢纵横交错固定而成的骨架层、由螺纹钢筋纵横交错固定而成的钢筋层和由铁丝纵横交错固定而成的网片层，通过骨架层、钢筋层、网片层和混凝土相结合，就能使挡墙同时具备较好的刚性强度和韧性强度，从而达到优异的阻挡效果。另外，通过温度传感器能够实时检测砂浆的温度，通过控制器与温度传感器相配合，就能够在温度传感器检测到砂浆的温度较低时（砂浆中的水分较多时）自动启动加热器加热砂浆，智能化地加快砂浆中水分的蒸发速度，从而使砂浆中水分快速蒸发，大幅提高了砂浆的滤水效果。

2、本实用新型将温度传感器设置在墙体的下部，其优点在于能使温度传感器检测到砂浆的真实温度（由此判定砂浆中的水分量），从而保证加热器的准确启动。而将加热器设置墙体的下部，其优点在于能够提高近距离接触砂浆，从而加快砂浆中水分的蒸发速度。

3、本实用新型中的骨架层由横向槽钢与纵向工字钢通过圆钢焊固而成，且槽钢间距小于600mm，工字钢间距小于800mm，该结构的优点在于能在保持槽钢和工字钢最小用量的前提下达到最佳的刚性强度。

4、本实用新型将钢筋层中任意相邻两钢筋之间的间距设为10cm，有利于提升墙体的韧性强度。

5、本实用新型主要用于高海拔地区，使用后墙体中的骨架层、钢筋层和网片层均能够重复使用，有利于节约成本。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的侧视结构示意图；

图中标记为：1、墙体，2、土工布，3、锚杆，4、滤水管，5、支撑架，6、温度传感器，7、控制器，8、加热器，9、骨架层，10、钢筋层，11、网片层。

具体实施方式

本实用新型公开了一种智能化钢结构柔性滤水充填挡墙，包括混凝土墙体1、土工布2、锚杆3、滤水管4、支撑架5、温度传感器6、控制器7和加热器，所述墙体1内设置有由槽钢与工字钢纵横交错固定而成的骨架层9、由螺纹钢筋纵横交错固定而成的钢筋层10和由铁丝纵横交错固定而成的网片层11；所述锚杆3设置在墙体1的四周，且锚杆3的一端固定在骨架层9上，另一端用于固定在周围岩体内；所述土工布2和支撑架5分别固定在墙体1的内表面和外表面，所述滤水管4固定在墙体1的下部；所述温度传感器6和加热器均固定在墙体1的内表面上，且温度传感器6和加热器均位于土工布2与墙体1之间，所述控制器7固定在墙体1的外表面，控制器7分别与温度传感器6和加热器连接，且控制器7与温度传感器6配合控制加热器工作。

本实用新型中，所述控制器7为单片机芯片，所述加热器和温度传感器6均为市售常规产品，所述控制器7与温度传感器6配合控制加热器工作为现有常规技术。其中，加热器可采用电加热器8，也可采用蛇形盘管蒸汽加热器等，加热器、温度传感器6和控制器7三者之间的连接线均采用绝缘材料包裹，加热器和温度传感器6安装时需做好防护，防止被损坏。

本实用新型中，所述温度传感器6和加热器均设置在墙体1的下部，且温度传感器6和加热器均位于滤水管4的上方。

本实用新型中，所述骨架层9由横向14#槽钢与纵向14#工字钢通过φ36mm×700mm的圆钢焊固而成，槽钢间距小于600mm，工字钢间距小于800mm。所述钢筋层10由φ6mm—φ8mm的钢筋纵横交错固定而成，且钢筋层10中任意相邻两钢筋之间的间距为10cm。所述网片层11由φ6mm的铁丝纵横交错固定而成。

本实用新型在墙体1的上部设置有观察口，在墙体1的下部设置有人行口。

本实用新型在实际施工时可以采用以下步骤：

1，设计挡墙位置先开挖基础0.3m；用将φ32mm、L=1.2-1.4m的锚杆3打入周围岩体0.8-1.0m(根据地质条件，围岩松软打入1.0m，围岩坚硬打入0.8m)。其中，锚杆3外露0.4m。然后先架设骨架层9将骨架层9与外露的φ32锚杆3用8#铁丝捆绑扎牢并固定；再依次架设钢筋层10和网片层11，最后架设固定模板并采用湿喷标号为C25混凝土方式喷射，以形成喷射混凝土隔墙。该喷射混凝土隔墙厚度为0.5m。

2，在喷射混凝土隔墙靠近采空区一侧固定一层土工布2，土工布2间搭接长度不低于0.3m，保证喷浆时不会漏浆。

3，墙体1内部预留Φ108无缝钢管外包土工布2，做充填滤水管4，如采用钢丝滤水管4，可从上部充填联巷将钢丝滤水管4下放至墙体1位置，将钢丝滤水管4固定在预埋钢管上。墙体1上部预留一个观察孔，观察孔尺寸直径0.2m，施工时两边用挡板遮挡喷浆体即可。墙体1下部预留人行口，加热器及温度传感器6可通过人行口进入安装，使用结束后可用水泥进行封堵。

Claims (5)

1.一种智能化钢结构柔性滤水充填挡墙，其特征在于：包括混凝土墙体（1）、土工布（2）、锚杆（3）、滤水管（4）、支撑架（5）、温度传感器（6）、控制器（7）和加热器，所述墙体（1）内设置有由槽钢与工字钢纵横交错固定而成的骨架层（9）、由螺纹钢筋纵横交错固定而成的钢筋层（10）和由铁丝纵横交错固定而成的网片层（11）；所述锚杆（3）设置在墙体（1）的四周，且锚杆（3）的一端固定在骨架层（9）上，另一端用于固定在周围岩体内；所述土工布（2）和支撑架（5）分别固定在墙体（1）的内表面和外表面，所述滤水管（4）固定在墙体（1）的下部；所述温度传感器（6）和加热器均固定在墙体（1）的内表面上，且温度传感器（6）和加热器均位于土工布（2）与墙体（1）之间，所述控制器（7）固定在墙体（1）的外表面，控制器（7）分别与温度传感器（6）和加热器连接，且控制器（7）与温度传感器（6）配合控制加热器工作。

2.如权利要求1所述的一种智能化钢结构柔性滤水充填挡墙，其特征在于：所述温度传感器（6）和加热器均设置在墙体（1）的下部，且温度传感器（6）和加热器均位于滤水管（4）的上方。

3.如权利要求1所述的一种智能化钢结构柔性滤水充填挡墙，其特征在于：所述骨架层（9）由横向槽钢与纵向工字钢通过圆钢焊固而成，槽钢间距小于600mm，工字钢间距小于800mm。

4.如权利要求1所述的一种智能化钢结构柔性滤水充填挡墙，其特征在于：所述钢筋层（10）中任意相邻两钢筋之间的间距为10cm。

5.如权利要求1所述的一种智能化钢结构柔性滤水充填挡墙，其特征在于：所述墙体（1）上部设置有观察口。