RU2777631C1 - Monolithic reinforced concrete lining of an inclined mine working - Google Patents

Monolithic reinforced concrete lining of an inclined mine working Download PDF

Info

Publication number
RU2777631C1
RU2777631C1 RU2022103560A RU2022103560A RU2777631C1 RU 2777631 C1 RU2777631 C1 RU 2777631C1 RU 2022103560 A RU2022103560 A RU 2022103560A RU 2022103560 A RU2022103560 A RU 2022103560A RU 2777631 C1 RU2777631 C1 RU 2777631C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working
base
along
reinforcement
reinforcing bars
Prior art date
Application number
RU2022103560A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Галайко
Сергей Антонович Вохмин
Дмитрий Владимирович Алемасов
Original Assignee
Владимир Васильевич Галайко
Сергей Антонович Вохмин
Дмитрий Владимирович Алемасов
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Васильевич Галайко, Сергей Антонович Вохмин, Дмитрий Владимирович Алемасов filed Critical Владимир Васильевич Галайко
Application granted granted Critical
Publication of RU2777631C1 publication Critical patent/RU2777631C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention relates to mining, namely the construction of inclined mine workings under conditions of high rock pressure. Monolithic reinforced concrete support of an inclined mine working, consisting of a concrete body and a frame including: reinforcing bars along the inclined working, reinforcing bars across the base of the inclined working, reinforcing bars perpendicular to the base of the inclined working, and steel reinforcement along the arch of the arch, as well as reinforced transverse brackets, with a step corresponding to the calculated reinforcement step, made in an elliptical cross section. The long axis of the reinforcement ellipse is aligned with the maximum loads on the frame of the reinforced concrete lining of the inclined working. For reinforcing bars along an inclined mine working, the maximum moment of resistance along the long axis of the ellipse is aligned with the perpendicular to the side surface, the base, and also with the radius of the circle segment of the roof of the inclined mine working, according to their location. For reinforcing bars across the base and perpendicular to the base of the inclined mine working, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is aligned with the perpendicular to the base and to the side surface of the inclined mine working, respectively. For steel reinforcement installed along the arch of the arch in the form of a segment of the circle of an inclined mine working, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is combined with the radius of the segment of the circle of the frame. For reinforcing bars along an inclined working, installed at the corners of the base and the side surface, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is aligned with the diagonal between the corresponding perpendiculars to these surfaces. For reinforced transverse brackets installed on reinforcing bars in the frame: across the base of the inclined working, perpendicular to the base of the inclined working, and steel reinforcement along the arc of the roof of the inclined working, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is set parallel to the line of the angle of the mine working. For reinforced transverse brackets mounted on reinforcing bars along an inclined working, the maximum modulus of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is set parallel to the trace of the plane drawn through this bracket, on the side surface, the base of the inclined working, as well as the tangent at the point of exit of the radius to the reinforcement arc, according to their location.
EFFECT: increasing the reliability of monolithic reinforced concrete lining of inclined mine workings.
1 cl, 6 dwg, 1 tbl

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к горному делу, а именно к сооружению наклонных горных выработок в условиях высокого горного давления.The invention relates to mining, namely the construction of inclined mine workings under conditions of high rock pressure.

Уровень техникиState of the art

Известно устройство монолитная железобетонная крепь вертикального круглого шахтного ствола (патент RU 2765447, МПК E21D 5/00, опубликовано 31.01.2022 Бюл. №4), включающая бетонное тело, вертикальную стержневую рабочую, горизонтальную продольную стержневую рабочую стальную арматуру и арматурные поперечные скобы с шагом, соответствующим расчетному шагу армирования, в виде каркаса, причем вертикальная стержневая рабочая, горизонтальная продольная стержневая рабочая стальная арматура и арматурные поперечные скобы каркаса крепи круглого шахтного ствола выполнены поперечным сечением эллипсовидной формы, длинную ось эллипса арматуры совмещена с максимальными нагрузками на железобетонную крепь круглого шахтного ствола, для вертикальной и горизонтальной арматуры максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса совмещен с направлением радиуса круглого ствола, для арматурных поперечных скоб максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса установлен параллельно вертикальной оси круглого ствола.A device is known to be a monolithic reinforced concrete lining of a vertical round mine shaft (patent RU 2765447, IPC E21D 5/00, published on January 31, 2022 Bull. No. 4), including a concrete body, a vertical rod working, a horizontal longitudinal rod working steel reinforcement and reinforcing transverse brackets with a step , corresponding to the design step of reinforcement, in the form of a frame, and the vertical rod working, horizontal longitudinal rod working steel reinforcement and reinforcing transverse brackets of the frame of the support of the round mine shaft are made with an ellipsoidal cross-section, the long axis of the reinforcement ellipse is aligned with the maximum loads on the reinforced concrete lining of the round mine shaft , for vertical and horizontal reinforcement, the maximum moment of resistance along the long axis of the ellipse is aligned with the direction of the radius of the round shaft, for reinforcing transverse brackets, the maximum moment of resistance along the long axis of the ellipse is set parallel to the vertical axis of the cr angled trunk.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности использование его для монолитной железобетонной крепи наклонной горной выработки.A disadvantage of the known device is the inability to use it for a monolithic reinforced concrete lining of an inclined mine working.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство монолитная железобетонная крепь наклонной горной выработки, (Горно-инженерная графика. М., Недра, Г.Г. Ломоносов, А.И. Арсентьев, и др. 1976, 263 с., с. 91), состоящая из бетонного тела и каркаса включающего: арматурные прутки вдоль наклонной выработки, арматурные прутки поперек основания наклонной выработки, арматурные прутки, перпендикулярные к основанию наклонной выработки, и стальная арматура по дуге свода, армируемые поперечные скобы, с шагом соответствующим расчетному шагу армирования.Closest to the claimed technical solution is the device of a monolithic reinforced concrete lining of an inclined mine working, (Mining engineering graphics. M., Nedra, G.G. Lomonosov, A.I. Arsentiev, et al. 1976, 263 p., p. 91 ), consisting of a concrete body and a frame including: reinforcing bars along the inclined working, reinforcing bars across the base of the inclined working, reinforcing bars perpendicular to the base of the inclined working, and steel reinforcement along the arc of the arch, reinforced transverse brackets, with a step corresponding to the calculated reinforcement step.

Недостатком наиболее близкого устройства является низкая надежность монолитной железобетонной крепи наклонной горной выработки.The disadvantage of the closest device is the low reliability of the monolithic reinforced concrete lining of the inclined mine workings.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Техническим результатом является повышение надежности монолитной железобетонной крепи наклонной горной выработки.The technical result is to increase the reliability of a monolithic reinforced concrete lining of an inclined mine working.

Указанный технический результат достигается в устройстве монолитная железобетонная крепь наклонной горной выработки, состоящем из бетонного тела и каркаса включающего: арматурные прутки вдоль наклонной выработки, арматурные прутки поперек основания наклонной выработки, арматурные прутки, перпендикулярные к основанию наклонной выработки, и стальную арматуру по дуге свода, а также армируемые поперечные скобы, с шагом соответствующим расчетному шагу армирования, причем арматурные прутки вдоль наклонной выработки, арматурные прутки поперек основания наклонной выработки, арматурные прутки, перпендикулярные к основанию наклонной выработки, и стальная арматура по дуге свода наклонной выработки, армируемые поперечные скобы выполнены поперечным сечением эллипсовидной формы, длинная ось эллипса арматуры совмещена с максимальными нагрузками на каркас железобетонной крепи наклонной выработки, для арматурных прутков вдоль наклонной выработки максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса совмещен с перпендикуляром к: боковой поверхности, основанию, а также с радиусом сегмента окружности свода наклонной горной выработки, соответственно их расположению, для арматурных прутков поперек основания и перпендикулярных основанию наклонной выработки максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса арматуры совмещен с перпендикуляром к основанию и к боковой поверхности наклонной горной выработки, соответственно, для стальной арматуры, установленной по дуге свода в виде сегмента окружности наклонной горной выработки, максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса арматуры совмещен с радиусом сегмента окружности каркаса, для арматурных прутков вдоль наклонной выработки, установленных в углах основания и боковой поверхности, максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса арматуры, совмещен с диагональю между соответствующими перпендикулярами на эти поверхности, для армируемых поперечных скоб, установленных на арматурные прутки в каркасе: поперек основания наклонной выработки, перпендикулярные к основанию наклонной выработки, и стальную арматуру по дуге свода наклонной выработки, максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса арматуры установлен параллельно линии угла наклона горной выработки, для армируемых поперечных скоб, установленных на арматурные прутки вдоль наклонной выработки, максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса арматуры установлен параллельно следу плоскости, проведенной через эту скобу, на: боковой поверхности, основании наклонной выработки, а также касательной в точке выхода радиуса на дугу арматуры, соответственно их расположению.The specified technical result is achieved in the device monolithic reinforced concrete lining of an inclined mine working, consisting of a concrete body and a frame including: reinforcing bars along the inclined working, reinforcing bars across the base of the inclined working, reinforcing bars perpendicular to the base of the inclined working, and steel reinforcement along the arc of the arch, as well as reinforced transverse brackets, with a step corresponding to the calculated reinforcement step, moreover, reinforcing bars along the inclined working, reinforcing bars across the base of the inclined working, reinforcing bars perpendicular to the base of the inclined working, and steel reinforcement along the arc of the roof of the inclined working, the reinforced transverse brackets are made transverse elliptical cross-section, the long axis of the reinforcement ellipse is aligned with the maximum loads on the frame of the reinforced concrete lining of the inclined working, for reinforcing bars along the inclined working, the maximum moment of resistance along the long axis of the ellipse is aligned with the perpendicular to: the side surface, the base, as well as the radius of the circle segment of the roof of the inclined mine working, according to their location, for reinforcing bars across the base and perpendicular to the base of the inclined working, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is aligned with the perpendicular to the base and to the side surface of the inclined mine working, respectively, for steel reinforcement installed along the arc of the arch in the form of a segment of the circle of the inclined mine working, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is aligned with the radius of the frame circle segment, for reinforcing bars along the inclined working, installed at the corners of the base and side surface, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse, is aligned with the diagonal between the corresponding perpendiculars to these surfaces, for reinforced transverse brackets installed on reinforcing bars in the frame: across the base i of an inclined working, perpendicular to the base of the inclined working, and steel reinforcement along the arc of the roof of the inclined working, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is set parallel to the line of the slope of the working working, for reinforced transverse brackets installed on reinforcing bars along the inclined working, the maximum moment resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is installed parallel to the trace of the plane drawn through this bracket, on: the side surface, the base of the inclined working, and also the tangent at the point of exit of the radius to the reinforcement arc, according to their location.

Отличительными признаками являются:The distinguishing features are:

арматурные прутки вдоль наклонной выработки, арматурные прутки поперек основания наклонной выработки, арматурные прутки перпендикулярные к основанию наклонной выработки и стальная арматура по дуге свода наклонной выработки, армируемые поперечные скобы выполнены поперечным сечением эллипсовидной формы, для повышения надежности монолитной железобетонной крепи за счет изменения геометрии арматуры;reinforcing bars along the inclined working, reinforcing bars across the base of the inclined working, reinforcing bars perpendicular to the base of the inclined working and steel reinforcement along the arc of the roof of the inclined working;

длинная ось эллипса арматуры совмещена с максимальными нагрузками на каркас железобетонной крепи наклонной выработки, это повышает надежность монолитной железобетонной крепи;the long axis of the reinforcement ellipse is aligned with the maximum loads on the frame of the reinforced concrete lining of the inclined working, this increases the reliability of the monolithic reinforced concrete lining;

для арматурных прутков вдоль наклонной выработки максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса совмещен с перпендикуляром к: боковой поверхности, основанию и с радиусом сегмента окружности свода наклонной горной выработки, соответственно их расположению, что увеличивает надежность крепи вдоль наклонной выработки с меньшим расходом материалов;for reinforcing bars along the inclined working, the maximum moment of resistance along the long axis of the ellipse is aligned with the perpendicular to: the side surface, the base and the radius of the segment of the circumference of the roof of the inclined mine working, according to their location, which increases the reliability of the support along the inclined working with less consumption of materials;

для арматурных прутков поперек основания и перпендикулярных основанию наклонной выработки максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса арматуры совмещен с перпендикуляром к основанию и к боковой поверхности наклонной горной выработки, соответственно, что увеличивает надежность крепи поперек наклонной выработки с меньшим расходом материалов;for reinforcing bars across the base and perpendicular to the base of the inclined excavation, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is aligned with the perpendicular to the base and to the side surface of the inclined excavation, respectively, which increases the reliability of the support across the inclined excavation with less consumption of materials;

для стальной арматуры, установленной по дуге свода в виде сегмента окружности наклонной горной выработки, максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса арматуры совмещен с радиусом сегмента окружности каркаса, это повышает надежность монолитной железобетонной крепи на своде;for steel reinforcement installed along the arch of the arch in the form of a segment of the circle of an inclined mine working, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is aligned with the radius of the segment of the circle of the frame, this increases the reliability of the monolithic reinforced concrete lining on the arch;

для арматурных прутков вдоль наклонной выработки, установленных в углах основания и боковой поверхности, максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса арматуры, совмещен с диагональю между соответствующими перпендикулярами на эти поверхности, что повышает надежность монолитной железобетонной крепи углах основания и боковой поверхности;for reinforcing bars along an inclined working, installed at the corners of the base and side surface, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is aligned with the diagonal between the corresponding perpendiculars to these surfaces, which increases the reliability of the monolithic reinforced concrete lining at the corners of the base and side surface;

для армируемых поперечных скоб, установленных на арматурные прутки в каркасе: поперек основания наклонной выработки, перпендикулярные к основанию наклонной выработки, и стальную арматуру по дуге свода наклонной выработки, максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса арматуры установлен параллельно линии угла наклона горной выработки, такое направление увеличивает жёсткость поперечных элементов каркаса и крепи в целом;for reinforced transverse brackets mounted on reinforcing bars in the frame: across the base of the inclined working, perpendicular to the base of the inclined working, and steel reinforcement along the arc of the roof of the inclined working, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is set parallel to the line of the slope of the mine working, such a direction increases the rigidity of the transverse elements of the frame and lining as a whole;

для армируемых поперечных скоб, установленных на арматурные прутки вдоль наклонной выработки, максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса арматуры установлен параллельно следу плоскости, проведенной через эту скобу, на: боковой поверхности, основании наклонной выработки, а также касательной в точке выхода радиуса на дугу арматуры, соответственно их расположению, такое направление увеличивает жёсткость продольных элементов каркаса.for reinforced transverse brackets installed on reinforcing bars along an inclined working, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is set parallel to the trace of the plane drawn through this bracket, on: the side surface, the base of the inclined working, and also the tangent at the point of exit of the radius to the reinforcement arc , according to their location, this direction increases the rigidity of the longitudinal elements of the frame.

Принцип надежности арматуры состоит в изменении геометрической формы арматуры с той же самой площадью и с тем же самым материалом для увеличения момента сопротивления в определенном направлении, а это значит, увеличение и надежности конструкции. Момент сопротивления по оси максимальной нагрузки, эллипса с соотношением большей оси к меньшей 1,28 и с площадью, равной площади поперечного сечения круга 14 мм, увеличился в 1,133 раза, т.е. на +13,3%, см. табл. Момент сопротивления по оси минимальной нагрузки, в аналогичных условиях, уменьшился до 0,88 раза или -12%. Суммарные моменты сопротивления по обеим осям увеличились в 1,008 раза, т.е. на +0,8%.The principle of reinforcement reliability is to change the geometric shape of the reinforcement with the same area and with the same material in order to increase the moment of resistance in a certain direction, which means an increase in the reliability of the structure. The moment of resistance along the axis of maximum load, an ellipse with a ratio of the larger axis to the smaller one of 1.28 and with an area equal to the cross-sectional area of a circle of 14 mm, increased by 1.133 times, i.e. by +13.3%, see table. The moment of resistance along the minimum load axis, under similar conditions, decreased to 0.88 times or -12%. The total moments of resistance along both axes increased by 1.008 times, i.e. by +0.8%.

Сравнение заявляемого решения с аналогом и прототипом не выявило в них признаки, заявляемого решения, это позволило сделать вывод о соответствии критерию «новизна».Comparison of the proposed solution with analogue and prototype did not reveal in them the signs of the proposed solution, this allowed us to conclude that the criterion of "novelty" was met.

Краткое описание таблицы и рисунковBrief description of the table and figures

В табл. представлена взаимосвязь соотношения величин осей эллипса и круга с моментами сопротивления по соответствующим осям эллипса и круга по данным [3].In table. the relationship between the ratio of the values of the axes of the ellipse and the circle with the moments of resistance along the corresponding axes of the ellipse and the circle is presented according to [3].

На фиг. 1 приведен диметрический вид наклонной восходящей горной выработки с монолитной железобетонной крепью, включающий: 1 - сечение горной выработки вчерне; 2 - арматурный пруток внешнего ряда каркаса вдоль наклонной выработки; 3 - арматурный пруток внутреннего ряда каркаса вдоль наклонной выработки; 4 - арматурный пруток, перпендикулярный к основанию выработки внешнего ряда каркаса; 5 - арматурный пруток, перпендикулярный к основанию выработки внутреннего ряда каркаса; 6 - арматурный пруток поперек основания наклонной выработки внешнего ряда каркаса; 7 - арматурный пруток поперек основания наклонной выработки внутреннего ряда каркаса; 8 - основание крепи; 9 - боковую поверхность крепи; 10 - свод выработки; 11 - стальную арматуру по сегменту окружности внутреннего ряда каркаса; 12 - стальная арматура по сегменту окружности внешнего ряда каркаса; 13 - арматурную скобу, связывающую ряды каркаса; 14 - внешний радиус свода крепи; 15 - внутренний радиус свода крепи; 16 - анкер закрепленный; 17 - сварное соединение; 18 - шпур; 19 - сечение горной выработки в свету; 20 - бетонное тело; 21 - угол наклона горной выработки.In FIG. 1 shows a dimetric view of an inclined ascending mine working with a monolithic reinforced concrete lining, including: 1 - a rough section of the mine working; 2 - reinforcing bar of the outer row of the frame along the inclined working; 3 - reinforcing bar of the inner row of the frame along the inclined working; 4 - reinforcing bar, perpendicular to the base of the development of the outer row of the frame; 5 - reinforcing bar, perpendicular to the base of the development of the inner row of the frame; 6 - reinforcing bar across the base of the inclined working of the outer row of the frame; 7 - reinforcing bar across the base of the inclined working of the inner row of the frame; 8 - support base; 9 - side surface of the lining; 10 - set development; 11 - steel reinforcement along the segment of the circumference of the inner row of the frame; 12 - steel reinforcement along the segment of the circumference of the outer row of the frame; 13 - reinforcing bracket connecting the rows of the frame; 14 - outer radius of the arch of the support; 15 - inner radius of the arch of the support; 16 - anchor fixed; 17 - welded joint; 18 - hole; 19 - section of a mine working in the light; 20 - concrete body; 21 - the angle of inclination of the mine working.

На фиг. 2 приведен разрез А-А с фиг. 1 арматурного прутка, перпендикулярного к основанию выработки внешнего ряда каркаса, включающего: 4 - арматурный пруток, перпендикулярный к основанию выработки внешнего ряда каркаса; 22 - линию, перпендикулярную к боковой поверхности наклонной выработки.In FIG. 2 shows section A-A from FIG. 1 reinforcing bar perpendicular to the base of the excavation of the outer row of the frame, including: 4 - reinforcing bar perpendicular to the base of the excavation of the outer row of the frame; 22 - a line perpendicular to the side surface of the inclined workings.

На фиг. 3 показан разрез Б-Б с фиг.1 арматурного прутка поперек основания наклонной выработки внешнего ряда каркаса, включающий: 6 - арматурный пруток поперек основания наклонной выработки внешнего ряда каркаса; 23 - линию, перпендикулярную к основанию наклонной горной выработки.In FIG. 3 shows a section B-B from figure 1 of a reinforcing bar across the base of the inclined working of the outer row of the frame, including: 6 - reinforcing bar across the base of the inclined working of the outer row of the frame; 23 - a line perpendicular to the base of the inclined mine working.

На фиг. 4 показан разрез В-В с фиг. 1 арматурной скобы, связывающей ряды каркаса, включающий: 13 - арматурную скобу, связывающую ряды каркаса; 25 - линию, параллельную линии угла наклона горной выработки.In FIG. 4 is a section B-B of FIG. 1 reinforcement bracket connecting the frame rows, including: 13 - reinforcement bracket connecting the frame rows; 25 - a line parallel to the line of the angle of inclination of the mine working.

На фиг. 5 показан разрез Г-Г с фиг. 1 стальной арматуры, прокатанной по сегменту окружности внешнего ряда каркаса, установленной на своде крепи наклонной горной выработки, включающий: 12 – стальную арматуру по сегменту окружности внешнего ряда каркаса 24 – линию, совмещенную с радиусом свода крепи.In FIG. 5 shows a G-D section from FIG. 1 steel reinforcement rolled along a segment of the circumference of the outer row of the frame, installed on the arch of the support of an inclined mine working, including: 12 - steel reinforcement along the segment of the circle of the outer row of the frame 24 - a line aligned with the radius of the arch of the support.

На фиг. 6 приведен разрез Д-Д с фиг. 1 арматурного прутка вдоль наклонной выработки внешнего ряда каркаса, установленного в углу основания и боковой поверхности, включающий: 2 - арматурный пруток внешнего ряда каркаса вдоль наклонной выработки; 26 - диагональ между перпендикулярами на основание и боковую поверхность.In FIG. 6 shows a section D-D from FIG. 1 reinforcing bar along the inclined working of the outer row of the frame, installed in the corner of the base and side surface, including: 2 - reinforcing bar of the outer row of the frame along the inclined working; 26 - diagonal between perpendiculars to the base and side surface.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Процесс возведения крепи из монолитного железобетона включает разбивку линий в свету 19 горной выработки с углом наклона 21, в сечении горной выработки в черне 1, сборку и установку арматуры в каркас, устройство опалубки и бетонирование. В каркасе, арматурные прутки вдоль наклонной выработки 2 и 3, арматурные прутки поперек основания наклонной выработки 6 и 7, арматурные прутки перпендикулярные к основанию наклонной выработки 4 и 5, а также стальная арматура по дуге свода наклонной выработки 11 и 12, армируемые поперечные скобы 13 выполняют поперечным сечением эллипсовидной формы, большую ось эллипса этой арматуры совмещают с максимальными нагрузками на железобетонную крепь выработки.The process of erecting lining from monolithic reinforced concrete includes laying out lines in the clear 19 of a mine working with an angle of inclination of 21, in the section of a mine working in draft 1, assembly and installation of reinforcement in a frame, formwork and concreting. In the frame, reinforcing bars along the inclined working 2 and 3, reinforcing bars across the base of the inclined working 6 and 7, reinforcing bars perpendicular to the base of the inclined working 4 and 5, as well as steel reinforcement along the arc of the roof of the inclined working 11 and 12, reinforced transverse brackets 13 they are made with an elliptical cross-section, the major axis of the ellipse of this reinforcement is combined with the maximum loads on the reinforced concrete lining of the working.

Подготовку скоб 13 из стальной арматуры выполняют загибанием углов на 90° вокруг большей оси эллипса арматуры, с предварительным их разогревом в горно кузнецы или газовой горелкой, с расположением большей оси эллипса в плоскости скобы 13. Подготовку стальной арматуры по дуге свода и в частности, по сегменту окружности внешнего ряда каркаса 12 и внутреннего ряда 11 выполняют прокаткой на вальцах арматуры с внешним радиусом свода крепи 14 и внутренним радиусом свода крепи 15, с расположением большей оси эллипса арматуры по радиусам свода выработки 10. Монтаж арматурного каркаса выполняют по месту расположения, предварительно бурят шпуры 18 по всему поперечному периметру горной выработки: боковых поверхностей выработки 9, свода выработки 10 и устанавливают в них анкеры 16, которые являются основанием для крепления соответствующих арматурных прутков и совмещения большей оси эллипса этой арматуры с максимальными нагрузками на крепь и фиксации их в таком положении на анкерах 16 на сварное соединение 17 на всю длину арматурных прутков. Расстояние между анкерами по длине арматурного прутка принимают из расчета линейности прутков каркаса. Первоначально на анкерах 16 монтируют арматурные прутки внешнего ряда каркаса 2 вдоль наклонной выработки на пересечении основания 8 и боковой поверхности выработки 9, устанавливая большую ось эллипса арматуры по диагонали 26 между соответствующими перпендикулярами этих поверхностей. У остальных арматурных прутков внешнего ряда каркаса 2 вдоль наклонной выработки большую ось эллипса арматуры совмещают с соответствующими перпендикулярами поверхностей и радиусами свода крепи, а также фиксируют их на сварное соединение 17. Арматурные прутки вдоль наклонной выработки 2 между собой устанавливают с шагом, соответствующим расчетному шагу армирования. Затем на анкерах 16 также устанавливают арматурные прутки перпендикулярные к основанию выработки внешнего ряда каркаса 4 соединяя их со стальной арматурой по дуге свода и в частности по сегменту окружности внешнего ряда каркаса 12. Пространственное позиционирование большей оси эллипса этого арматурного прутка 12 выполняют по линии 24 совмещенной с радиусом свода выработки 10. Арматурные прутки перпендикулярные к основанию выработки внешнего ряда каркаса 4 также между собой устанавливают с шагом, соответствующим расчетному шагу армирования и большую ось эллипса этой арматуры также совмещают с соответствующими перпендикулярами 22 боковой поверхности. Аналогично монтируют арматурные прутки внутреннего ряда каркаса вдоль наклонной выработки 3, арматурные прутки перпендикулярные к основанию выработки внутреннего ряда каркаса 5 и стальную арматуру по дуге свода и, в частности, по сегменту окружности внутреннего ряда каркаса 11. Армируемые поперечные скобы 13, связывающих ряды каркаса, устанавливают с шагом, соответствующим расчетному шагу армирования. Для армируемых поперечных скоб 13, установленных на арматурные прутки вдоль наклонной выработки 2 и 3, максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса арматуры устанавливают параллельно следу плоскости, проведенной через эту скобу, на боковой поверхности наклонной выработки, а также касательной в точке выхода радиуса 14 или 15 на дугу арматуры. Для армируемых поперечных скоб 13, установленных в каркасе на арматурные прутки 4 и 5 перпендикулярные к основанию наклонной выработки и стальную арматуру по дуге свода 11 и 12 наклонной выработки, максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса арматуры устанавливают параллельно линии 25 угла наклона горной выработки 21. На следующем этапе монтируют каркас на почве выработки в основании крепи 8, предварительно бурят шпуры 18 устанавливают анкера 16. На их основе монтируют арматурные прутки основания поперек наклонной выработки внешнего ряда каркаса 6. Эти прутки 6 устанавливают между собой с шагом, соответствующим расчетному шагу армирования и большую ось эллипса такой арматуры совмещают с перпендикуляром 23 к основанию выработки. Для арматурных прутков 2, смонтированных вдоль основания наклонной выработки, максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса совмещают с перпендикуляром 23 к основанию наклонной горной выработки. Аналогично, на основе анкеров 16 монтируют арматурные прутки основания поперек наклонной выработки внутреннего ряда каркаса 7, которые между собой также устанавливают с шагом, соответствующим расчетному шагу армирования и большую ось эллипса этой арматуры совмещают также с перпендикуляром 23 к основанию выработки и аналогично, выставляют армируемые поперечные скобы 13. Для армируемых поперечных скоб 13, установленных в каркасе на арматурные прутки поперек основания наклонной выработки 6 и 7, максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса арматуры устанавливают параллельно линии 25 угла наклона горной выработки 21.The preparation of brackets 13 from steel reinforcement is carried out by bending corners by 90 ° around the major axis of the reinforcement ellipse, with their preliminary heating in a mining blacksmith or a gas burner, with the location of the major axis of the ellipse in the plane of the bracket 13. Preparation of steel reinforcement along the arch of the arch and, in particular, along segment of the circumference of the outer row of the frame 12 and the inner row 11 is performed by rolling on the reinforcement rolls with the outer radius of the arch of the support 14 and the inner radius of the arch of the support 15, with the larger axis of the reinforcement ellipse located along the radii of the arch of the excavation 10. The installation of the reinforcement cage is performed at the location, pre-drilled boreholes 18 along the entire transverse perimeter of the mine working: the side surfaces of the working 9, the arch of the working 10 and install anchors 16 in them, which are the basis for fastening the corresponding reinforcing bars and aligning the major axis of the ellipse of this reinforcement with the maximum loads on the lining and fixing them in this position on anchors 16 on welded with connection 17 for the entire length of the reinforcing bars. The distance between the anchors along the length of the reinforcing bar is taken from the calculation of the linearity of the frame bars. Initially, reinforcing bars of the outer row of the frame 2 are mounted on the anchors 16 along the inclined working at the intersection of the base 8 and the side surface of the working 9, setting the major axis of the reinforcement ellipse diagonally 26 between the corresponding perpendiculars of these surfaces. For the rest of the reinforcing bars of the outer row of the frame 2 along the inclined working, the major axis of the reinforcement ellipse is combined with the corresponding perpendiculars of the surfaces and the radii of the arch of the support, and they are also fixed on the welded joint 17. The reinforcing bars along the inclined working 2 are installed with each other with a step corresponding to the calculated reinforcement step . Then, on the anchors 16, reinforcing bars are also installed perpendicular to the base of the excavation of the outer row of the frame 4, connecting them with steel reinforcement along the arc of the arch and, in particular, along the segment of the circumference of the outer row of the frame 12. Spatial positioning of the larger axis of the ellipse of this reinforcing bar 12 is performed along line 24 combined with the radius of the excavation arch 10. Reinforcing bars perpendicular to the base of the excavation of the outer row of the frame 4 are also installed among themselves with a step corresponding to the calculated reinforcement step and the major axis of the ellipse of this reinforcement is also aligned with the corresponding perpendiculars 22 of the side surface. Similarly, reinforcing bars of the inner row of the frame are mounted along the inclined working 3, reinforcing bars perpendicular to the base of the working of the inner row of the frame 5 and steel reinforcement along the arch of the arch and, in particular, along the segment of the circumference of the inner row of the frame 11. Reinforced transverse brackets 13 connecting the rows of the frame, set with a step corresponding to the calculated reinforcement step. For reinforced transverse brackets 13 installed on reinforcing bars along inclined workings 2 and 3, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is set parallel to the trace of the plane drawn through this bracket on the side surface of the inclined working, as well as the tangent at the exit point of radius 14 or 15 per reinforcement arc. For reinforced transverse brackets 13 installed in the frame on reinforcing bars 4 and 5 perpendicular to the base of the inclined working and steel reinforcement along the arch of the roof 11 and 12 of the inclined working, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is set parallel to the line 25 of the angle of the mine working 21. At the next stage, the frame is mounted on the soil of the working at the base of the support 8, the holes 18 are pre-drilled, the anchors 16 are installed. On their basis, the reinforcing bars of the base are mounted across the inclined working of the outer row of the frame 6. These bars 6 are installed between each other with a step corresponding to the calculated reinforcement step and the major axis of the ellipse of such reinforcement is aligned with the perpendicular 23 to the base of the working. For reinforcing bars 2, mounted along the base of the inclined mine working, the maximum moment of resistance along the long axis of the ellipse is combined with the perpendicular 23 to the base of the inclined mine working. Similarly, on the basis of anchors 16, reinforcing bars of the base are mounted across the inclined working of the inner row of the frame 7, which are also installed among themselves with a step corresponding to the calculated reinforcement step and the major axis of the ellipse of this reinforcement is also aligned with the perpendicular 23 to the base of the working and, similarly, the reinforced transverse brackets 13. For reinforced transverse brackets 13 installed in the frame on reinforcing bars across the base of the inclined workings 6 and 7, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is set parallel to the line 25 of the angle of inclination of the mine working 21.

Для бетонного тела 20 между линиями сечения выработки вчерне 1: и свету 19 устанавливают вертикальную наклонную опалубку в виде горизонтального сегмента в наклонной выработке и создают одновременно бетонное тело 20, включающего основание 8, боковую поверхность крепи 16 и свод крепи 15, применяя вибрационное уплотнение бетона. Для такого исполнения разрабатывают скользящую сегментную горизонтальную опалубку в наклонной выработке одновременного бетонирования по всему поперечному периметру выработки на величину шага бетонирования по высоте.For a concrete body 20 between the section lines of the excavation in draft 1: and the light 19, a vertical inclined formwork is installed in the form of a horizontal segment in an inclined excavation and a concrete body 20 is simultaneously created, including the base 8, the side surface of the support 16 and the roof of the support 15, using vibration compaction of concrete. For such a design, a sliding segmental horizontal formwork is developed in an inclined working of simultaneous concreting along the entire transverse perimeter of the working by the value of the concreting step in height.

Таким образом, повышение надежности монолитной железобетонной крепи наклонной горной выработки достигают изменением геометрической формы арматуры, с той же самой площадью и с тем же самым материалом, перераспределяя момент сопротивления по осям арматуры в заданном направлении нагрузки на крепь.Thus, increasing the reliability of a monolithic reinforced concrete lining of an inclined mine working is achieved by changing the geometric shape of the reinforcement, with the same area and with the same material, redistributing the moment of resistance along the reinforcement axes in a given direction of the load on the lining.

Источники информацииSources of information

1. Патент RU 2765447, МПК E21D 5/00, опубликовано 31.01.2022 Бюл. №4;1. Patent RU 2765447, IPC E21D 5/00, published 01/31/2022 Bull. No. 4;

2. Горно-инженерная графика. М., Недра, Г.Г. Ломоносов, А.И. Арсентьев, И.А. Гудкова и др. 1976, 263 с., с. 91;2. Mining and engineering graphics. M., Nedra, G.G. Lomonosov, A.I. Arsentiev, I.A. Gudkova et al. 1976, 263 pp., p. 91;

3. Справочник по сопротивлению материалов / Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В.; отв. ред. Писаренко Г.С. - 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Наук. думка, 1988. - 736 с. (58, 74 с.).3. Handbook on the strength of materials / Pisarenko G.S., Yakovlev A.P., Matveev V.V.; resp. ed. Pisarenko G.S. - 2nd ed., revised. and additional - Kyiv: Nauk. Dumka, 1988. - 736 p. (58, 74 pp.).

Табл.Tab.

Монолитная железобетонная крепь наклонной горной выработкиMonolithic reinforced concrete lining of an inclined mine working

Наименование показателяName of indicator Круг,
диаметр 14 мм
A circle,
diameter 14 mm
ЭллипсEllipse
1. Длина осей, мм1. Axle length, mm 14 × 1414×14 15,8599 × 12,358415.8599 × 12.3584 2. Соотношение величин осей 2. The ratio of the values of the axes i=1,0i=1.0 i=1,283i=1.283 3. Площадь поперечного сечения, см2 3. Cross-sectional area, cm 2 1,53861.5386 1,53861.5386 4. Момент сопротивления по max оси, см3 4. Moment of resistance along the max axis, cm 3 0,269260.26926 0,3050350.305035 5. Момент сопротивления по min оси, см3 5. Moment of resistance along the min axis, cm 3 0,269260.26926 0,2376860.237686 6. Суммарный момент сопротивления, см3 6. Total moment of resistance, cm 3 0,538520.53852 0,5427160.542716

Claims (1)

Монолитная железобетонная крепь наклонной горной выработки, состоящая из бетонного тела и каркаса, включающего: арматурные прутки вдоль наклонной выработки, арматурные прутки поперек основания наклонной выработки, арматурные прутки, перпендикулярные к основанию наклонной выработки, и стальную арматуру по дуге свода, а также армируемые поперечные скобы, с шагом, соответствующим расчетному шагу армирования, отличающаяся тем, что арматурные прутки вдоль наклонной выработки, арматурные прутки поперек основания наклонной выработки, арматурные прутки, перпендикулярные к основанию наклонной выработки, и стальная арматура по дуге свода наклонной выработки, армируемые поперечные скобы выполнены в поперечном сечении эллипсовидной формы, длинная ось эллипса арматуры совмещена с максимальными нагрузками на каркас железобетонной крепи наклонной выработки, для арматурных прутков вдоль наклонной выработки максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса совмещен с перпендикуляром к: боковой поверхности, основанию, а также с радиусом сегмента окружности свода наклонной горной выработки, соответственно их расположению, для арматурных прутков поперек основания и перпендикулярных основанию наклонной выработки максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса арматуры совмещен с перпендикуляром к основанию и к боковой поверхности наклонной горной выработки, соответственно, для стальной арматуры, установленной по дуге свода в виде сегмента окружности наклонной горной выработки, максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса арматуры совмещен с радиусом сегмента окружности каркаса, для арматурных прутков вдоль наклонной выработки, установленных в углах основания и боковой поверхности, максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса арматуры совмещен с диагональю между соответствующими перпендикулярами на эти поверхности, для армируемых поперечных скоб, установленных на арматурные прутки в каркасе: поперек основания наклонной выработки, перпендикулярные к основанию наклонной выработки, и стальную арматуру по дуге свода наклонной выработки, максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса арматуры установлен параллельно линии угла наклона горной выработки, для армируемых поперечных скоб, установленных на арматурные прутки вдоль наклонной выработки, максимальный момент сопротивления по длинной оси эллипса арматуры установлен параллельно следу плоскости, проведенной через эту скобу, на: боковой поверхности, основании наклонной выработки, а также касательной в точке выхода радиуса на дугу арматуры, соответственно их расположению.Monolithic reinforced concrete support of an inclined mine working, consisting of a concrete body and a frame, including: reinforcing bars along the inclined working, reinforcing bars across the base of the inclined working, reinforcing bars perpendicular to the base of the inclined working, and steel reinforcement along the arc of the arch, as well as reinforced transverse brackets , with a step corresponding to the calculated step of reinforcement, characterized in that the reinforcing bars along the inclined working, the reinforcing bars across the base of the inclined working, the reinforcing bars perpendicular to the base of the inclined working, and the steel reinforcement along the arc of the roof of the inclined working, the reinforced transverse brackets are made in the transverse section of an elliptical shape, the long axis of the reinforcement ellipse is aligned with the maximum loads on the frame of the reinforced concrete lining of the inclined working, for reinforcing bars along the inclined working, the maximum moment of resistance along the long axis of the ellipse is aligned with the perpendicular to: lateral surface, base, as well as with the radius of the circle segment of the roof of the inclined mine working, according to their location, for reinforcing bars across the base and perpendicular to the base of the inclined mine working, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is aligned with the perpendicular to the base and to the side surface of the inclined mine working, accordingly, for steel reinforcement installed along the arch of the arch in the form of a segment of the circle of an inclined mine working, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is combined with the radius of the segment of the frame circle, for reinforcing bars along the inclined working, installed at the corners of the base and side surface, the maximum moment resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is aligned with the diagonal between the corresponding perpendiculars on these surfaces, for reinforced transverse brackets mounted on reinforcing bars in the frame: across the base of the inclined working, perpendicular to the base of the inclined working, and steel reinforcement along the arc of the roof of the inclined working, the maximum moment of resistance along the long axis of the reinforcement ellipse is set parallel to the line of the angle of the mine working, for reinforced transverse brackets installed on reinforcing bars along the inclined working, the maximum moment of resistance along the long axis of the ellipse reinforcement is installed parallel to the trace of the plane drawn through this bracket, on: the side surface, the base of the inclined working, as well as the tangent at the point of exit of the radius to the reinforcement arc, according to their location.
RU2022103560A 2022-02-13 Monolithic reinforced concrete lining of an inclined mine working RU2777631C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2777631C1 true RU2777631C1 (en) 2022-08-08

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1296702A1 (en) * 1985-10-14 1987-03-15 Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии Die-rolled reinforcement bar
RU93013910A (en) * 1993-03-17 1996-10-27 Институт горного дела СО РАН METHOD FOR MOUNTING A SHAFT SHAFT WITH MONOLITHIC REINFORCED CONCRETE AND SLIDING FORMWORK FOR ITS IMPLEMENTATION
RU56476U1 (en) * 2006-05-22 2006-09-10 Сергей Васильевич Черданцев REINFORCED CONCRETE FOR MINING
RU2009144170A (en) * 2009-11-30 2011-06-10 Михаил Николаевич Рудомазин (RU) MULTI-STAGE CONCRETE PRODUCT, METHOD FOR ITS ASSEMBLY, TRANSPORTATION AND TIREDLESS INSTALLATION
RU2716533C1 (en) * 2019-11-23 2020-03-12 Владимир Васильевич Галайко Ribbon-reinforced concrete foundation and method of its production

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1296702A1 (en) * 1985-10-14 1987-03-15 Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии Die-rolled reinforcement bar
RU93013910A (en) * 1993-03-17 1996-10-27 Институт горного дела СО РАН METHOD FOR MOUNTING A SHAFT SHAFT WITH MONOLITHIC REINFORCED CONCRETE AND SLIDING FORMWORK FOR ITS IMPLEMENTATION
RU56476U1 (en) * 2006-05-22 2006-09-10 Сергей Васильевич Черданцев REINFORCED CONCRETE FOR MINING
RU2009144170A (en) * 2009-11-30 2011-06-10 Михаил Николаевич Рудомазин (RU) MULTI-STAGE CONCRETE PRODUCT, METHOD FOR ITS ASSEMBLY, TRANSPORTATION AND TIREDLESS INSTALLATION
RU2716533C1 (en) * 2019-11-23 2020-03-12 Владимир Васильевич Галайко Ribbon-reinforced concrete foundation and method of its production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100534456B1 (en) Tunnel support lattice girder
US20060070803A1 (en) Prestressed scaffolding system
CN109826632B (en) Large deformation control method for weak broken carbonaceous shale single-line tunnel
US11021955B2 (en) Tunnel support system and method
RU2777631C1 (en) Monolithic reinforced concrete lining of an inclined mine working
CN107780942B (en) Novel prefabricated assembled pipe shed for pre-reinforcing soft soil tunnel and manufacturing process thereof
US3710527A (en) Multi-storey buildings
US4143502A (en) Method of erecting a structural arch support
RU2780037C1 (en) Method for fastening an inclined mine working with monolithic reinforced concrete
CN100441782C (en) Innovative prestressed scaffolding system
RU2767760C1 (en) Monolithic reinforced concrete lining of a horizontal mine working
CN109944609B (en) Irregular widened arch section tunnel construction device and construction method
CN115369918B (en) Variable-section thick arc-shaped arch plate formwork system and construction method thereof
CN113294178B (en) Combined support system for extremely-broken surrounding rock tunnel and construction method thereof
RU2765447C1 (en) Monolithic reinforced concrete support of vertical round shaft
RU2769639C1 (en) Monolithic reinforced concrete lining of a vertical rectangular mine shaft
RU2804015C1 (en) Method for fixing the mine shaft of elliptical section with monolithic reinforced concrete
CN113653508A (en) Bridge-lining combined structure with tunnel inner crossing function and construction method thereof
RU2769639C9 (en) Monolithic reinforced concrete lining of a vertical rectangular mine shaft
CN110500127A (en) A kind of Dynamic control method of the prevention and treatment without the lane coal column Qie Dingcheng top plate Non-uniform Settlement
Drobiec et al. The method of strengthening the church building in terms of the planned mining exploitation
CN112127911B (en) Primary support invasion limit arch changing method for soft-hard interbedded surrounding rock tunnel
CN215718794U (en) Bridge-lining combined structure with tunnel inner crossing function
RU2553688C1 (en) Method of making composite arch
CN220645971U (en) Corrugated steel primary lining structure of tunnel