[發明專利]基于預制裝配式底弧板的軟巖硐室底鼓治理支護結構及方法

有效

• 申請號: 201810957123.2
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109184733B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 王軍;徐亮;云曉鵬;宋建新;丁厚剛;胡存川;顧薛青;郭畢鈞
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學;山東省煤田地質規劃勘察研究院
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/38;E21D20/00;E21D11/08;E21D11/10
• 代理公司: 衢州維創維邦專利代理事務所(普通合伙) 33282
• 代理人: 高永志

本發明涉及預制裝配式底弧板的軟巖硐室底鼓治理支護結構及方法，包括鋼支架,預制裝配式底弧板,錨索和底板防水層，多塊所述預制裝配式底弧板組裝后構成強化底板，所述鋼支架支撐或插入在所述預制裝配式底弧板的兩端部上，端部經過特殊處理，與鋼支架剛好匹配，所述錨索穿過預制裝配式底弧板并錨固在所述圍巖內部，所述錨索的錨固端超過底板零位移標線深度，所述零位移標線深度通過現場監測并配合理論分析確定，所述預制裝配式底弧板內側鋪設所述底板防水層。該發明支護結構，采用高承載力支架配合底板專項強化支護技術，施工簡單，成本經濟，既強化了底板支護力，抑制了底板變形，又可優化巷道整體支護，可有效解決硐室底鼓問題，降低硐室返修率。

技術領域

本發明屬于地下工程支護領域，具體涉及一種基于預制裝配式底弧板的軟巖硐室底鼓治理支護結構及方法。

背景技術

目前，我國大部分煤礦已經進入深部開采階段，在深部軟巖、斷層、高地應力等復雜地質條件下開掘的巷道很難一次支護穩定，巷道圍巖控制治理問題日益顯現，其中巷道底鼓的治理問題尤為突出，煤礦巷道中底板由于不支護或弱支護，使其成為巷道支護的薄弱環節，導致圍巖應力釋放和巷道變形先在底板顯現，形成底鼓現象，底鼓進一步引發巷道整體變形破壞。目前多數礦井將臥底作為解決底鼓的主要手段，如此只能短暫治標而不治本，由于底板是巷道的基礎，多次落底還會加速巷道兩幫和頂板變形，成為巷道失穩的助推器。阻礙了我國深部資源的安全高效開采。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種軟巖硐室底鼓治理技術及其支護結構，具體為一種基于預制裝配式底弧板的軟巖硐室底鼓治理支護結構及方法，采用鋼支架配合底板專項強化支護技術，施工簡單，成本經濟，既強化了底板支護力，抑制了底板變形，又可優化巷道整體支護，可有效解決硐室底鼓問題，降低硐室返修率，對于深部資源的安全高效開采具有重要意義。

本發明目的是提供一種基于預制裝配式底弧板的軟巖硐室底鼓治理支護結構。

具體本發明包括鋼支架,預制裝配式底弧板,錨索和底板防水層，多塊所述預制裝配式底弧板組裝后構成強化底板，所述鋼支架支撐或插入在兩端部的所述預制裝配式底弧板上，所述錨索穿過預制裝配式底弧板并錨固在所述圍巖內部，所述錨索的錨固端超過底板零位移標線深度，所述預制裝配式底弧板內側鋪設所述底板防水層。

進一步地，所述強化底板的兩端插入兩幫圍巖內。

進一步地，所述預制裝配式弧板由2個A型弧塊和1個B型弧塊組成，所述B型弧塊位于2個A型弧塊之間，并通過螺栓連接。

進一步地，所述A型弧塊包括突出段和弧形段，所述突出段的一端與弧形段相連，另一端插入側幫的圍巖中，所述B型弧塊為弧形段，弧形段的兩端分別與所述A型弧塊的弧形段螺栓連接。

進一步地，所述A型弧塊和B型弧塊上內側面上設有至少一個錨索孔，內側面和端面上設有至少一個曲形螺栓孔，曲形螺栓通過A型弧塊側面上的曲形螺栓孔插入穿過A型弧塊和B型弧塊接觸端面上的曲形螺栓孔從B型弧面內側面上穿出并通過螺母鎖緊。

進一步地，所述A型弧塊的突出段與弧形段連接部分具有一斜面，所述斜面上開設有鋼筋插銷孔，使鋼支架與A型弧塊平穩接觸后插入鋼筋段固定支架。

進一步地，所述錨索深度要超過零位移標線深度1m～2m，所述零位移標線深度即底板內既不向上運動也不向下運動的巖體連接而成的邊界線，需通過現場監測并配合理論分析確定，沒有觀測的底板也可以按照工程類比法并配合理論分析而得。

進一步地，所述鋼支架為鋼管混凝土支架、U型鋼支架或工字鋼支架的一種或者用全面錨索或全面鋼筋混凝土澆筑層替代鋼支架。

還包括一種基于預制裝配式底弧板的軟巖硐室底鼓治理支護方法，包括如下步驟：

(1)硐室開幫挑頂，施工兩幫及拱頂錨網噴支護；