[發明專利]鋼管混凝土墩柱沿空留巷主動支護結構及其施工方法

在審

• 申請號: 201710383198.X
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107060876A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 趙紅超;高明仕;陳輝;周光能;張世安;呂金星;齊琦;李虎威
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: E21F15/02
• 分類號: E21F15/02;E21D11/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.鋼管混凝土墩柱沿空留巷主動支護結構，其特征在于：包括鋼管混凝土墩柱和液壓千斤頂（11）、混凝土注漿泵（14）和乳化液泵站（9）組成，所述的鋼管混凝土墩柱由鋼管（7）和內部充填的混凝土（8）組成，所述的鋼管混凝土墩柱的外部鋼管（7）為除頂部留設有注漿孔（3）和排氣孔（12）外兩端封閉的圓形鋼管（7），所述的液壓千斤頂（11）為通過乳化液泵（14）提供動力的圓柱形液壓千斤頂。

2.如權利要求1所述的鋼管混凝土墩柱沿空留巷主動支護結構，其特征在于：排氣孔（12）位置高于注漿孔（3），注漿孔（3）外側焊接有可以通過混凝土漿液的空心螺絲（18），內置有螺紋的橡膠軟管（13）一端與空心螺絲（18）連接，另一端通過快速接頭（4）與混凝土注漿管（6）連接。

3.如權利要求1所述的鋼管混凝土墩柱沿空留巷主動支護結構，其特征在于：所述的橡膠軟管（13）中部位置安設有單向注液閥（19），可以防止混凝土漿液回流。

4.如權利要求1所述的鋼管混凝土墩柱沿空留巷主動支護結構，其特征在于：所述的橡膠軟管（13）中部位置安設有單向注液閥（19），可以防止混凝土漿液回流。

5.如權利要求1所述的鋼管混凝土墩柱沿空留巷主動支護結構，其特征在于：液壓千斤頂（11）直徑比鋼管（7）內徑小5 cm, 可以與鋼管混凝土墩柱的鋼管（7）實現快速連接。

6.如權利要求4所述的鋼管混凝土墩柱沿空留巷主動支護結構，其特征在于：所述的液壓千斤頂（11）通過布置在巷道底板（15）上的乳化液泵站（9）經乳化液輸送管（5）提供動力。

7.一種實現如權利要求1至5任意一項所述鋼管混凝土墩柱沿空留巷主動支護結構的施工方法，其特征在于：（1）按照設計要求施工鋼管混凝土墩柱，首先對巷道底板（15）進行找平處理，通過焊接在鋼管（7）注漿孔（3）上的空心螺絲（18）將注漿孔（3）與橡膠軟管（13）連接，將鋼管（7）沿垂直于巷道頂板（1）和巷道底板（15）連線的方向豎立起來，緊貼鋼管（7）外側沿鋼管（7）環向均勻支設3根單體液壓支柱（21），檢查混凝土注漿泵（14）和混凝土注漿管（6）是否正常，一切正常后，通過快速接頭（4）將混凝土注漿管（6）與橡膠軟管（13）連接，完成準備工作，啟動混凝土泵（14）開始注漿，當留設在鋼管（7）上部的排氣孔（12）出現連續性混凝土漿液溢出時，停止注漿，拆掉與混凝土注漿管（6）一端連接的快速接頭（4），鋼管混凝土墩柱沿空留巷主動支護結構中鋼管混凝土墩柱的施工結束；（2）將帶壓力表（2）的液壓千斤頂（11）放置在已經施工完成的鋼管混凝土墩柱中鋼管（7）頂部的限位槽（20）中，調整位置，使液壓千斤頂（11）盡可能的與巷道頂板（1）保持水平；（3）啟動乳化液泵站（9）開始供液，乳化液通過乳化液輸送管（5）注入液壓千斤頂（11）的過程中隨時觀察安設在液壓千斤頂（11）上的壓力表（2），當壓力表（2）讀數達到1MPa時，停止加壓，第一次施加初撐力過程結束；（5）循環上述步驟，直至所有鋼管混凝土墩柱主動支護結構具有1MPa 的初撐力；（7）間隔一天后，對液壓千斤頂（11）進行二次施壓，當壓力表（2）讀數達到2MPa 時停止加壓，至此，整個鋼管混凝土墩柱主動支護結構施工完成，此時為最終提供的初撐力。

8.如權利要求6所述鋼管混凝土墩柱沿空留巷主動支護結構的施工方法，其特征在于：所述的步驟（2）中液壓千斤頂的安裝順序可以根據實際施工環節的要求進行調整，具體為：若巷道高度過高或頂板條件復雜，為避免液壓千斤頂（11）施工過程中對施工人員造成的潛在威脅，可以在步驟（1）架設鋼管（7）之前，提前將液壓千斤頂（11）安設至預留在鋼管（7）頂部的限位槽（20）中。

9.如權利要求6所述鋼管混凝土墩柱沿空留巷主動支護結構的施工方法，其特征在于：所述的步驟（5）中提到二次施壓最終初撐力的大小可以根據實際工程條件進行調整，但是必須保證施加的最終初撐力不高于鋼管混凝土墩柱中混凝土（8）的同期強度，以避免對鋼管混凝土墩柱結構產生人為損壞，若使用快凝早強混凝土，二次施壓可在混凝土墩柱施工結束后8小時開始進行。