馬頭門復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種馬頭門復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)，其包括采用錨桿、錨索、鋼筋網(wǎng)和噴層的一次支護(hù)結(jié)構(gòu)；其中，還包括：多根型鋼支架，覆蓋于所述一次支護(hù)結(jié)構(gòu)的表面；混凝土復(fù)噴層，形成于所述型鋼支架表面，用于將所述型鋼支架表面填平；可壓縮層，鋪設(shè)于所述混凝土復(fù)噴層上；鋼筋鋼纖維混凝土碹體，設(shè)于所述可壓縮層上。本實(shí)用新型在馬頭門一次支護(hù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增設(shè)了二次支護(hù)結(jié)構(gòu)，能夠大大提高馬頭門支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，特別適合于煤礦井筒馬頭門位于厚表土、薄基巖的特殊條件。
【專利說明】馬頭門復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤礦建井領(lǐng)域，具體的說，本實(shí)用新型涉及一種馬頭門復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]馬頭門作為井筒與車場(chǎng)巷道的連接處，其受力狀態(tài)十分復(fù)雜，特別是馬頭門位于厚表土、薄基巖的特殊條件下，大斷面馬頭門施工影響范圍大、應(yīng)力集中嚴(yán)重。受后續(xù)巷硐施工影響，圍巖受到多次擾動(dòng)，變形大、易產(chǎn)生失穩(wěn)，造成馬頭門支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞。由于基巖段薄，表土層段井壁的壁基離馬頭門近，因此馬頭門支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞又會(huì)引起表土段井壁破裂，危及礦井安全。目前，已有多個(gè)井筒因馬頭門處施工修復(fù)等造成淹井的工程事故。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種馬頭門復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的大斷面馬頭門處圍巖發(fā)生大變形引起表土段井壁破壞的問題。
[0004]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種馬頭門復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)，其技術(shù)方案如下:
[0005]一種馬頭門復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括采用錨桿、錨索、鋼筋網(wǎng)和噴層的一次支護(hù)結(jié)構(gòu)；其中，還包括:多根型鋼支架，覆蓋于所述一次支護(hù)結(jié)構(gòu)的表面；混凝土復(fù)噴層，形成于所述型鋼支架表面，用于將所述型鋼支架表面填平；可壓縮層，鋪設(shè)于所述混凝土復(fù)噴層上；鋼筋鋼纖維混凝土碹體，設(shè)于所述可壓縮層上。
[0006]根據(jù)上述馬頭門復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，所述型鋼支架為兩U36型鋼層疊在一起的雙層重疊式U36型鋼，所述可壓縮層為在所述混凝土復(fù)噴層和所述鋼筋鋼纖維混凝土碹體間鋪設(shè)的20_厚泡沫塑料夾層。
[0007]由上分析，本實(shí)用新型在馬頭門一次支護(hù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增設(shè)了二次支護(hù)空間結(jié)構(gòu)，能夠大大提高馬頭門支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，特別適合于煤礦井筒馬頭門位于厚表土、薄基巖的特殊條件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為采用本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的馬頭門復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖；
[0009]圖2為采用本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的馬頭門復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的橫向剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0011]如圖1-圖2所示，本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的馬頭門復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)包括一次支護(hù)結(jié)構(gòu)和二次支護(hù)結(jié)構(gòu)，具體而言，一次支護(hù)結(jié)構(gòu)包括錨桿1、錨索、鋼筋網(wǎng)2、噴層。二次支護(hù)結(jié)構(gòu)則包括型鋼支架3、混凝土復(fù)噴層4、可壓縮層5、鋼筋鋼纖維混凝土碹體6、腰梁7。[0012]再如圖1和圖2所示，對(duì)位于井筒110兩側(cè)的馬頭門100施工時(shí)，大致可以采取以下步驟。但是本實(shí)用新型并不局限于此，根據(jù)具體地質(zhì)條件可以對(duì)本實(shí)用新型的施工工藝進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。
[0013]首先，采用錨桿/錨索1、鋼筋網(wǎng)/噴層2從上到下進(jìn)行一次支護(hù)施工，形成具有錨、網(wǎng)、噴、索的一次支護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0014]接著，在一次支護(hù)結(jié)構(gòu)的鋼筋網(wǎng)/噴層2表面覆蓋多根架設(shè)型鋼支架3。
[0015]型鋼支架3搭設(shè)完畢之后，在型鋼支架3上噴射混凝土將型鋼支架3表面填平，同時(shí)形成混凝土復(fù)噴層4。
[0016]然后，在混凝土復(fù)噴層4上鋪設(shè)可壓縮材料，形成可壓縮層5。
[0017]最后，在可壓縮層5上澆筑鋼筋鋼纖維混凝土碹體6。
[0018]在本優(yōu)選實(shí)施例中，型鋼支架3為雙層重疊式U36型鋼，也即兩U36型鋼層疊在一起，以增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。鋼筋鋼纖維混凝土碹體6則采用CF60混凝土澆筑，可壓縮層5為20mm厚泡沫塑料夾層板。當(dāng)然，本實(shí)用新型其他實(shí)施例的材料并不局限于此，其他任何滿足相應(yīng)地質(zhì)條件的需求的材料均可。
[0019]由于型鋼支架3為U36型鋼，其具有一深槽，為了增加強(qiáng)度，本優(yōu)選實(shí)施例在形成混凝土復(fù)噴層4時(shí)，還對(duì)型鋼支架3的壁后進(jìn)行注漿充填，以填充型鋼支架3中的縫槽。
[0020]更優(yōu)選地，本優(yōu)選實(shí)施例在對(duì)大斷面馬頭門100施工時(shí)，采取從上向下分層法施工，并根據(jù)分層數(shù)，將雙層重疊式的型鋼支架3分成相應(yīng)節(jié)數(shù)。也即，在每一分層施工時(shí)，首先進(jìn)行掘進(jìn)，然后依次進(jìn)行錨桿、錨索、鋼筋網(wǎng)和噴層一次支護(hù)、本層的型鋼支架構(gòu)件架設(shè)、噴射混凝土封閉型鋼支架3表面以及在其壁后注漿充填。
[0021]由于采用自上而下的分層施工法，在每一分層施工的型鋼支架3下端為懸空，為了給其提供支撐固定，在每分層兩邊側(cè)墻各設(shè)置一道水平設(shè)置的腰梁7，腰梁7優(yōu)選為工字梁，相鄰兩層的型鋼支架3分別焊接于腰梁7上下表面。腰梁7通過多個(gè)錨固件，例如鋼釬托8，固定到圍巖中，如圖1。
[0022]相鄰的兩層型鋼支架3中，上一層的型鋼支架3的下端和下一層型鋼支架3的上端分別焊接到二者中間的腰梁7的上、下表面。
[0023]為了提高型鋼支架3的強(qiáng)度和剛度，馬頭門100兩端(優(yōu)選為5.0m的范圍內(nèi))的兩側(cè)腰梁7之間焊接對(duì)撐梁9，然后，在對(duì)撐梁9與上方的型鋼支架3之間連接斜撐梁10，以形成整體結(jié)構(gòu)。更優(yōu)選地，對(duì)撐梁9、斜撐梁10為工字鋼。
[0024]當(dāng)各分層施工完成后，進(jìn)行清底、立模板、綁扎鋼筋網(wǎng)，澆筑鋼筋鋼纖維混凝土碹體6，并在混凝土復(fù)噴層4和鋼筋鋼纖維混凝土碹體6間鋪設(shè)20_厚泡沫塑料夾層以形成可壓縮層5，從而形成高強(qiáng)整體二次支護(hù)結(jié)構(gòu)。待澆灌的鋼筋鋼纖維混凝土碹體6的混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，切割馬頭門凈空間內(nèi)的對(duì)撐梁9、斜撐梁10。
[0025]至此，經(jīng)由本優(yōu)選實(shí)施例施工形成的復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)基本完成，其可防止大斷面馬頭門施工由于變形過大而引起圍巖失穩(wěn)和上部井壁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破裂。
[0026]綜上，本實(shí)用新型在煤礦施工過程中，對(duì)掘進(jìn)后的圍巖及時(shí)采取強(qiáng)有力的支護(hù)措施。并采用分層施工，在每一分層采用錨桿、錨索、鋼筋網(wǎng)和噴層一次支護(hù)的同時(shí)，立即架設(shè)雙層重疊式U36型鋼支架進(jìn)行強(qiáng)力支護(hù)，并配有腰梁和對(duì)撐梁，從而形成整體空間結(jié)構(gòu)體系，以控制圍巖變形，避免圍巖失穩(wěn)破壞并引起上部井壁破裂。而采用普通方法施工時(shí)，從上到下一次施工，只有錨桿、錨索、鋼筋網(wǎng)和噴層一次支護(hù)，支護(hù)剛度小，圍巖變形量大，易引起圍巖失穩(wěn)破壞，并只能在掘進(jìn)到底后才能澆筑普通鋼筋混凝土碹體，其支護(hù)結(jié)構(gòu)抗拉、抗剪性能差，在不均勻的擾動(dòng)荷載作用下，極易產(chǎn)生破裂。
[0027]可見，本實(shí)用新型抗圍巖變形能力強(qiáng)、抗拉和抗剪性能得到大大提高。對(duì)于位于厚表土、薄基巖特殊條件下的大斷面馬頭門施工和支護(hù)，本實(shí)用新型可以有效防止圍巖變形過大、支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生失穩(wěn)及表土層段井壁破壞。
[0028]由技術(shù)常識(shí)可知，本實(shí)用新型可以通過其它的不脫離其精神實(shí)質(zhì)或必要特征的實(shí)施方案來實(shí)現(xiàn)。因此，上述公開的實(shí)施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本實(shí)用新型范圍內(nèi)或在等同于本實(shí)用新型的范圍內(nèi)的改變均被本實(shí)用新型包
含ο
【權(quán)利要求】
1.一種馬頭門復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括采用錨桿、錨索、鋼筋網(wǎng)和噴層的一次支護(hù)結(jié)構(gòu)； 其特征在于，還包括: 多根型鋼支架，覆蓋于所述一次支護(hù)結(jié)構(gòu)的表面； 混凝土復(fù)噴層，形成于所述型鋼支架表面，用于將所述型鋼支架表面填平； 可壓縮層，鋪設(shè)于所述混凝土復(fù)噴層上； 鋼筋鋼纖維混凝土碹體，設(shè)于所述可壓縮層上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬頭門復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述型鋼支架為兩U36型鋼層疊在一起的雙層重疊式U36型鋼，所述可壓縮層為在所述混凝土復(fù)噴層和所述鋼筋鋼纖維混凝土碹體間鋪設(shè)的20_厚泡沫塑料夾層。
【文檔編號(hào)】E21D7/00GK203614107SQ201320605199
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】程樺, 姚直書, 榮傳新, 汪春芹, 秦勇, 蔡海兵, 宋海清, 王曉健, 鄭騰龍 申請(qǐng)人:安徽理工大學(xué)