大断面硐室减跨墩柱结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种煤矿大断面巷道与硐室的支护结构，尤其是一种大断面硐室减跨墩柱结构。在大断面硐室的中部，安装１～８个直径为０．５ｍ～１．２ｍ的底部钢筒，每个底部钢筒的上端，吻合的套入一个伸缩钢筒，伸缩钢筒与被套钢筒之间开有对应的高度调节通孔，通过限位钢筋横向穿插固定，在伸缩钢筒和底部钢筒内放置钢筋网架，然后向伸缩钢筒和底部钢筒内灌注混凝土，形成减跨墩柱，根据巷道的高度变化通过限位钢筋对墩柱的高度进行调节，该结构及方法适应范围广且结构简单，易于操作，可以对巷道和硐室提供较高的支护强度，实现大断面巷道与硐室的有效减跨。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤矿大断面巷道与硐室的支护结构，尤其是一种大断面硐室减跨 墩柱结构。
技术介绍
煤矿井下巷道交叉口、设备安装硐室等地方断面较大，其尺寸往往达到30m2以上。 大断面巷道与硐室的开挖对岩体产生的扰动要明显大于一般巷道，易发生较大的围岩变 形，这在深井软岩巷道中表现更为明显，一些矿井的大断面巷道或硐室需要经过多次的扩 刷修复才能满足使用要求，不仅浪费了大量的人力物力，还严重影响了矿井的安全高效生产。受支护材料适应性的影响，在巷道交叉口等地方不能使用U型棚支护，而只能使 用单一的锚杆(索)支护，或者再辅以注浆加固。这种支护形式在地质条件较为简单时尚 可满足要求，但是当应用于深部软岩巷道时，难以有效控制围岩的变形。
技术实现思路
为了解决煤矿大断面巷道与硐室支护当中存在的问题，本技术提出了大断面 硐室减跨墩柱结构。该结构适应范围广且结构简单，易于操作，可以对巷道和硐室提供较高 的支护强度，实现大断面巷道与硐室的有效减跨。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案在大断面硐室的中部，安装1 8个直径为0. 5m 1. 2m的底部钢筒，每个底部钢筒的上端吻合的套入一个伸缩钢筒，伸缩 钢筒与底部钢筒之间开有对应的高度调节通孔，通过限位钢筋横向穿插固定，在伸缩钢筒 和底部钢筒内放置钢筋网架，然后向伸缩钢筒和底部钢筒内灌注混凝土，形成减跨墩柱，根 据巷道的高度变化通过限位钢筋对墩柱的高度进行调节。本技术大断面硐室减跨墩柱及其使用方法的有益效果(1)可以对巷道或硐室提供较高的支护强度，实现大断面巷道与硐室的有效减跨。 在巷道中部安装墩柱之后，当顶板来压时能够及时提供较高的支护阻力，从而将巷道顶板 划分成多个小跨，使顶板成为多跨连续梁结构，其冒落拱高度及顶板下沉量均有大幅度的 降低，有效控制巷道围岩的破坏与变形，使巷道围岩更加稳定；(2)弥补了目前大断面硐室支护技术的不足；(3)减跨墩柱的高度可调，能够适应巷道高度的变化；(4)对各类地质条件下的巷道具有较强的适应性。该减跨墩柱对围岩的地质条件 没有要求，可适应于各种地质条件下的巷道或硐室的支护；(5)结构简单，劳动强度低，易于操作。以下结合附图对本技术的实施方式作进一步的说明附附图说明图1是本技术大断面硐室减跨墩柱的结构截面图。附图2是本技术大断面硐室减跨墩柱的结构剖视图。图中1-底部钢筒，2-高度调节通孔，3-限位钢筋，4-伸缩钢筒，5-钢筋网架， 6-混凝土，D-底部钢筒的内径，d-伸缩钢筒的内径，δ-钢筒壁厚，H-底部钢筒的高度， h-伸缩钢筒的高度，S-高度调节孔的间距。具体实施方式在图中，在大断面硐室的中部，安装1 8个直径为0.5m 1.2m的底部钢筒，每 个底部钢筒1的上端，吻合的套入一个伸缩钢筒4，伸缩钢筒4与底部钢筒1之间开有对应 的高度调节通孔2，通过限位钢筋3横向穿插固定，在伸缩钢筒4和底部钢筒1内放置有钢 筋网架，在伸缩钢筒4和底部钢筒1内灌注有混凝土6，形成减跨墩柱，根据巷道的高度变化 通过限位钢筋3对墩柱的高度进行调节。在图1中，本大断面硐室减跨墩柱，首先加工底部钢筒1和伸缩钢筒4，底部钢筒 和伸缩钢筒的尺寸大小由具体的使用条件而定，一般底部钢筒1的内径D选择500mm 1200mm，伸缩钢筒的内径d小于底部钢筒的内径D3mm 5mm，以保证伸缩钢筒4可放进底 部钢筒1中，钢筒壁厚S选择4mm 8mm，底部钢筒1的上部和伸缩钢筒4的下部设有多 组十字交错的高度调节通孔2，该孔的间距s为200mm 300mm，每个伸缩钢筒4和底部钢 筒1上的高度调节通孔2的组数为3 5组；然后加工与高度调节孔2相匹配的限位钢筋 3以及与钢筒尺寸向匹配的钢筋网架5。在图1中，底部钢筒H的高度可设计为巷道或硐室的高度的2/3，伸缩钢筒的高度 h可设计为巷道或硐室高度的1/2，以保证钢筒能自由伸缩，充分接顶。在图1中，本技术大断面硐室减跨墩柱，首先将底部钢筒1置于硐室中部的 底板上，并向底部钢筒1内放置钢筋网架5;然后将伸缩钢筒4套入底部钢筒1内，将限位 钢筋3穿入底部钢筒1和伸缩钢筒4上的高度调节孔2，若要调节墩柱的高度，可将限位钢 筋3从高度调节孔2中抽出，重新调节伸缩钢筒的高度后再将限位钢筋3穿入高度调节孔 2内即可；最后向钢桶内灌注混凝土 6，并使混凝土接顶，待混凝土凝结后，此减跨墩柱即可 实现对顶板的承载。若大断面巷道或硐室的尺寸过大，维护较为困难，可以密集使用多个减跨墩柱。本文档来自技高网...

【技术保护点】
大断面硐室减跨墩柱结构，其特征是：在大断面硐室的中部，安装１～８个直径为０．５ｍ～１．２ｍ的底部钢筒（１），每个底部钢筒（１）的上端，吻合的套入一个伸缩钢筒（４），伸缩钢筒（４）与底部钢筒（１）之间开有对应的高度调节通孔（２），通过限位钢筋（３）横向穿插固定，在伸缩钢筒（４）和底部钢筒（１）内放置钢筋网架（５），向伸缩钢筒（４）和底部钢筒（１）内灌注有混凝土（６），形成减跨墩柱。

【技术特征摘要】
大断面硐室减跨墩柱结构，其特征是在大断面硐室的中部，安装1～8个直径为0.5m～1.2m的底部钢筒(1)，每个底部钢筒(1)的上端，吻合的套入一个伸缩钢筒(4)，伸缩钢筒(4)与底部钢筒(1)之间开有对应的高度调节通孔(2)，通过限位钢筋(3)横向穿插固定，在伸缩钢筒(4)和底部钢筒(1)内放置钢筋网架(5)，向伸缩钢筒(4)和底部钢筒(1)内灌注有混凝土(6)，形成减跨墩柱。2.根据权利要求1所述的大断面硐室减跨墩柱结构，其特征是底部钢筒的内径D...

【专利技术属性】
技术研发人员：张农，韩昌良，黄向菁，李佩全，李桂臣，阚甲广，
申请(专利权)人：中国矿业大学，淮南矿业集团有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：32[]