RU162636U1 - Крепление породного массива в зоне горной выработки - Google Patents
Крепление породного массива в зоне горной выработки Download PDFInfo
- Publication number
- RU162636U1 RU162636U1 RU2015153339/03U RU2015153339U RU162636U1 RU 162636 U1 RU162636 U1 RU 162636U1 RU 2015153339/03 U RU2015153339/03 U RU 2015153339/03U RU 2015153339 U RU2015153339 U RU 2015153339U RU 162636 U1 RU162636 U1 RU 162636U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zone
- protective zone
- protective
- load
- array
- Prior art date
Links
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 36
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 17
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 4
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D1/00—Sinking shafts
- E21D1/10—Preparation of the ground
- E21D1/12—Preparation of the ground by freezing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Крепление породного массива в зоне горной выработки, содержащее массив замороженных пород, расположенный по наружному контуру отверстия выработки на границе будущей крепи, отличающееся тем, что оно содержит защитную зону, укрепленную инъектированием твердеющего раствора на основе минеральных вяжущих, причём защитная зона расположена непосредственно на границе зоны отверстия с внешней её стороны, и представляет собой замкнутую кольцевую форму, при этом размеры и несущая способность защитной зоны определяют в соответствии со следующими соотношениями:;;,где P - общая величина нагрузки, кН/м;Р- нагрузка, воспринимаемая крепью, кН/м;Р- нагрузка, воспринимаемая защитной зоной, кН/м;с - коэффициент условий работы защитной зоны, б/р;с=0.7÷0.9
Description
Полезная модель относится к области строительства, а именно к возведению шахт, тоннелей, станций метрополитена, подземных камер, фундаментов, мостов, перемычек и др. сооружений.
Известно крепление породного массива в зоне горной выработки при помощи инъектирования твердеющего раствора на основе минеральных вяжущих для создания защитной зоны с целью обеспечения противофильтрационной защиты устраиваемых выработок до сооружения в них защитной крепи (обделки) («Инженерные сооружения». Профессиональный журнал ОАО «Мосинжпроект», №2, М., Наука, 2014, с. 80-85).
Недостатком этого технического решения является невозможность гарантированного обеспечения целостности и водонепроницаемости защитной зоны вокруг предстоящей выработки и, как следствие этого, - невозможность гарантированного обеспечения противофильтрационной защиты устраиваемой выработки и подчас самой возможности ее устройства. Подача в грунт твердеющего раствора осуществляется через пробуренные вертикально вокруг устраиваемой выработки скважины. При обычной глубине предполагаемой выработки в несколько десятков метров (а в некоторых случаях достигающей нескольких сотен метров) отклонение осей скважин по вертикали от проектных значений, увеличиваясь по глубине, может достигать у дна выработки значений в несколько десятков сантиметров и даже метров, что при заполнении через них грунта твердеющим раствором влечет за собой нарушение требуемой формы, замкнутости и целостности создаваемой защитной зоны. Возможными последствиями этого могут стать заполнение устраиваемой выработки грунтовыми водами или ее обрушение.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой является крепление породного массива, содержащее массив замороженного грунта для создания временной прочной водонепроницаемой перемычки, преграждающей доступ воде или плывунным грунтам в выработку (Сборник трудов Пермского политехнического университета, вып. 5, 2012 г., с. 33-48).
Недостатком этого технического решения является то, что оно предполагает для создания сплошной водонепроницаемой перемычки вокруг устраиваемой выработки заморозку весьма значительного объема грунта. Это, в свою очередь, предполагает, во-первых, существенный расход хладагента и значительные трудозатраты, во-вторых, необходимость сооружения мощной защитной крепи внутри отверстия выработки с целью восприятия напряжений, возникающих вследствие деформаций при последующем оттаивании замороженного грунта; величина нагрузок пропорциональна объему мерзлого грунта.
Задача предлагаемой полезной модели заключается в том, чтобы уменьшить массив замораживаемого грунта, требуемый для создания сплошной водонепроницаемой перемычки вокруг устраиваемой выработки, и тем самым сократить расход хладагента и трудозатраты, снизить величину нагрузки на защитную крепь.
Крепление породного массива в зоне горной выработки содержит массив замороженных пород, расположенный по наружному контуру отверстия выработки. Крепление содержит также защитную зону, укрепленную инъектированием твердеющего раствора на основе минеральных или полимерных вяжущих. Защитная зона расположена непосредственно на границе зоны отверстия с внешней ее стороны. Она представляет собой замкнутую кольцевую форму, при этом размеры и несущая способность защитной зоны определяют в соответствии со следующими соотношениями:
0.3≤a≤0.7;
PO=P(1-ca)
где P - общая величина нагрузки, кН/м2;
PO - нагрузка, воспринимаемая крепью, кН/м2;
PK - нагрузка, воспринимаемая защитной зоной, кН/м2;
c - коэффициент условий работы защитной зоны, б/р;
c=0.7÷0.9
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где
на фиг. представлено поперечное сечение горной выработки со схемой в плане крепления породного массива.
Крепление породного массива в зоне горной выработки содержит массив замороженного грунта 1, представляющий собой замкнутую кольцевую форму, толщиной от 1.0 до нескольких метров, и защитную зону 2, укрепленную инъектированием твердеющего раствора на основе минеральных вяжущих. Защитная зона 2 расположена непосредственно на границе 3 зоны отверстия горной выработки диаметром d с внешней ее стороны, и, как и массив замороженного грунта 1, представляет собой замкнутую кольцевую форму толщиной 1.0-2.0 м. В отверстии 4 выработки имеется бетонная защитная крепь 5. Размеры и несущая способность защитной зоны определяют в соответствии со следующими соотношениями:
0.3≤a≤0.7;
PО=P(1-сa)
где P - общая величина нагрузки, кН/м2;
PO - нагрузка, воспринимаемая крепью, кН/м2;
PK - нагрузка, воспринимаемая защитной зоной, кН/м2;
c - коэффициент условий работы защитной зоны, б/р;
c=0.7÷0.9
Иными словами, нагрузка PO от давления породы, воспринимаемая крепью после ее возведения, при наличии защитной зоны ниже на величину (1-сa), чем нагрузка, которую воспринимала бы крепь при отсутствии защитной зоны. Защитная зона, оставаясь твердой кольцевой оболочкой вокруг возведенной крепи на всем протяжении работы крепи, воспринимает эту часть общей горизонтальной нагрузки P от давления породы, уменьшая тем самым нагрузку непосредственно на саму крепь. Это позволяет уменьшить толщину стенки крепи. При этом защитная зона 2 имеет меньшую прочность, чем это сама крепью (которая обычно выполняется из монолитного железобетона), что учитывается коэффициентом «с» условий работы. Диаметр отверстия выработки обычно составляет 5.0-15.0 м.
Крепление работает следующим образом. Сплошная водонепроницаемая перемычка из мерзлых пород вокруг устраиваемой выработки обеспечивает противофильтрационную защиту отверстия выработки и защиту его от обрушения до устройства в нем крепи. При этом благодаря наличию защитной зоны, укрепленной инъектированием твердеющего раствора, размеры водонепроницаемой перемычки из мерзлого грунта существенно меньше, чем при отсутствии такой защитной зоны, так как укрепленный инъектированием грунт, как и грунт замороженный, выполняет роль водонепроницаемой перемычки, обеспечивая противофильтрационную защиту выработки и предохраняя ее от обрушения до устройства в отверстии защитной крепи. Укрепленный инъектированием грунт защитной зоны также воспринимает большую часть горизонтальных нагрузок (величина которых и без того уменьшена вследствие уменьшения объема замороженного грунта) при ликвидации заморозки грунта после сооружения защитной крепи.
Применение предлагаемого технического решения позволяет уменьшить массив замораживаемого грунта, требуемый для создания сплошной водонепроницаемой перемычки вокруг устраиваемой выработки, и тем самым сократить расход хладагента и трудозатраты, снизить величину нагрузки на защитную крепь и, как следствие этого, - уменьшить ее мощность.
Claims (1)
- Крепление породного массива в зоне горной выработки, содержащее массив замороженных пород, расположенный по наружному контуру отверстия выработки на границе будущей крепи, отличающееся тем, что оно содержит защитную зону, укрепленную инъектированием твердеющего раствора на основе минеральных вяжущих, причём защитная зона расположена непосредственно на границе зоны отверстия с внешней её стороны, и представляет собой замкнутую кольцевую форму, при этом размеры и несущая способность защитной зоны определяют в соответствии со следующими соотношениями:;
;
,
где P - общая величина нагрузки, кН/м2;РО - нагрузка, воспринимаемая крепью, кН/м2;РК - нагрузка, воспринимаемая защитной зоной, кН/м2;с - коэффициент условий работы защитной зоны, б/р;с=0.7÷0.9
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015153339/03U RU162636U1 (ru) | 2015-12-14 | 2015-12-14 | Крепление породного массива в зоне горной выработки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015153339/03U RU162636U1 (ru) | 2015-12-14 | 2015-12-14 | Крепление породного массива в зоне горной выработки |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU162636U1 true RU162636U1 (ru) | 2016-06-20 |
Family
ID=56132461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015153339/03U RU162636U1 (ru) | 2015-12-14 | 2015-12-14 | Крепление породного массива в зоне горной выработки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU162636U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2760448C1 (ru) * | 2021-05-26 | 2021-11-25 | Александр Васильевич Дорошенко | Участок сопряжения с котлованом тоннеля в период его сооружения |
-
2015
- 2015-12-14 RU RU2015153339/03U patent/RU162636U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2760448C1 (ru) * | 2021-05-26 | 2021-11-25 | Александр Васильевич Дорошенко | Участок сопряжения с котлованом тоннеля в период его сооружения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104675403B (zh) | 一种地下空间施工方法及支护结构 | |
| CN104533453A (zh) | 巷道穿断层破碎带分步动态耦合支护方法 | |
| CN204000901U (zh) | 一种山体垂直高边坡预应力锚索支护装置 | |
| RU2536539C2 (ru) | Способ сооружения двухсводчатой станции метрополитена глубокого заложения | |
| CN101709651A (zh) | 海底隧道的注浆堵水方法 | |
| CN109026012A (zh) | 竖井围岩支护结构及其开挖支护方法 | |
| CN103939115B (zh) | 一种半暗挖法施工棚洞的方法及结构 | |
| CN104196014A (zh) | 一种植入圆钢的组合式嵌岩锚索抗滑桩及其施工方法 | |
| CN108035742A (zh) | 一种极端软弱煤层巷道主被动和谐支护方法 | |
| CN105714769A (zh) | 一种抗滑灌注桩施工方法 | |
| CN204311456U (zh) | 基坑加固结构 | |
| RU162636U1 (ru) | Крепление породного массива в зоне горной выработки | |
| CN104863613B (zh) | 岩质地层暗挖地下结构高边墙锚拉初支结构及施工方法 | |
| RU2485318C1 (ru) | Способ строительства станционных тоннелей с малыми осадками земной поверхности | |
| CN105545315A (zh) | 盾构法隧道施工中加固开挖面土层的常压换刀方法 | |
| CN105201525B (zh) | 一种可修复的防治底鼓方法 | |
| CN104989409B (zh) | 一种竖井小断面成孔后全断面开挖方法 | |
| CN106640117A (zh) | 一种地下洞室顶拱结构、地下洞室及地下洞室施工方法 | |
| CN110284924A (zh) | 综放工作面沿空留巷多层位充填体承载结构及支护方法 | |
| RU2583800C1 (ru) | Крепь подземного сооружения | |
| CN211900659U (zh) | 浅埋大跨度地下洞室开挖支护布置结构 | |
| CN105178995B (zh) | 一种侧空重复注浆锚杆 | |
| CN204080792U (zh) | 一种植入圆钢的组合式嵌岩锚索抗滑桩 | |
| RU2519279C1 (ru) | Крепь вертикального ствола | |
| CN210829268U (zh) | 适应于矿山深部地层及高应力区域的竖井复合支护结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20161215 |