衬砌拱架

拱架是模注衬砌的重要组成部分,拱架的型式直接影响着衬砌速度、衬砌成本和劳动强度,因此人们在不断研究各种新型拱架。现在拱架的种类很多.各有其优缺点,如何合理选择拱架的型式?现结合我局施工的工程谈谈一些体会。     

隧道格栅拱架喷射混凝土支护力学特性

目前大部分山岭隧道均采用"新奥法"施工,在"新奥法"施工中"格栅拱架+喷射混凝土"被作为初期支护结构越来越被工程界广泛采用,但其二者间相互作用的力学机理及其对支护效果的影响研究还不够充分。因此利用弹性薄壳理论建立了"格栅拱架+喷射混凝土"的力学分析模型,结合工程实例得到了"格栅拱架+喷射混凝土"初期支护的弹性解,分析了初期支护的力学特性。研究了喷层厚度及拱架间距对支护效果的影响,当格栅拱架间距在0.6~1.0 m调整时,格栅拱架间距对支护效果影响不是很明显,当喷射混凝土层达到设计强度后,围岩荷载主要由混凝土层承担。     

锚喷格栅拱架联合支护在大断面硐室施工中的应用

本文论述了锚喷格栅拱架联合支护技术在吉克煤矿大断面硐室施工中的应用情况。     

锚网拱架喷支护在软岩大断面巷道掘进中的应用

该文介绍了在软岩巷道大断面掘进中利用格栅拱架支护替代以往的砌碹支护的施工工艺,加快了掘进速度,加强了巷道的支护强度。     

高应力区不良岩层中用网构钢拱架支护巷道

鹤壁六矿二水平北五采区断层构造发育，唯一可采煤层又系有煤和瓦斯突出的特厚煤层，开拓与准备巷道均需置于煤层底板岩石内。经测试证明，对巷道初期的破坏是以水平力，即构造应力为主，而其后期还要承受采动力的破坏，传统的巷道支护方式很难维护。于是，在该区试验了一种新型的网构钢拱架锚喷挂网支架，获得了预期的效果。     

大断面硐室U29特高拱架支护设计与应用

随着矿井现代化程度的提高,硐室中的大型设备越来越多,设备起吊的问题日益突出。通过进行优化设计,采用U29特高拱架、锚网联合支护方案,既解决了硐室的支护难题,又满足了设备频繁吊装的需要,并且施工组织大为简化,为大断面硐室的支护提出了新的方式。     

软岩巷道锁拱锚杆精细化数值模拟研究

锁拱锚杆是软岩巷道支护中拱架失效的常用防控措施,但是其参数设计缺少依据。为研究锁拱锚杆位置、长度参数对巷道支护效果的影响规律,以典型软岩巷道为工程案例,采用自主开发的锚杆-拱架联合支护精细化模拟技术开展了数值模拟试验。结果表明:无锁拱方案围岩变形量大,拱腿率先变形,随后与围岩分离,最终导致支护体系失效;而锁拱锚杆控制了拱腿内弯变形且防止了拱架与围岩分离,保证了支护体系的完整性,支护效果明显改善;巷帮内移量和塑性区体积随锁拱点高度H的增加呈现先减小后增大的规律且影响显著,支护效果随锁拱锚杆长度L的增大趋好但并不明显。基于研究结论确定了锁拱锚杆优化参数(H=1.0 m,L=3.0 m),现场实践表明效果良好。     

千米深井软岩巷道U型钢管混凝土拱架立体支护体系施工工艺

U型钢管混凝土拱架作为1种新型的巷道支护形式,具有承载力高、稳定性好的优点。基于U型钢管混凝土的施工特点,详细阐述了U型钢管混凝土拱架立体支护体系的设计内容、施工工艺原理及施工流程,研究了其关键施工过程及操作要点,并在赵楼煤矿成功应用,取得了良好的支护效果。     

不同截面形状钢管混凝土拱架的截面压弯特性

目前巷道支护采用的钢管混凝土拱架的横截面形状有圆形、方形和D形。为掌握不同截面形状钢管混凝土拱架承载性能的差异,采用ANSYS对不同截面试件进行了压弯试验,统计分析了3种不同截面构件的压弯承载力。结果表明:随着偏心率增大,试件轴向抗压承载力降低,抗弯承载力提高;在截面含钢量及内部混凝土等级相同的情况下,圆形构件抗压弯承载能力最强,其极限弯矩分别是方形、D形正弯、D形反弯的1.3倍、1.65倍、2.8倍,其M-N曲线包络面积是后三者的1.44倍、1.83倍、2.75倍;截面形状对构件抗弯承载力的影响显著大于对抗压承载力的影响;D形截面构件压弯承载力受偏压方向影响明显,负偏压时承载力更低。     

约束混凝土拱架力学特性与截面设计方法研究

随着地下工程逐渐向深部发展,传统支护体系难以满足复杂条件下的支护需求,约束混凝土拱架具有良好的承载特性,在地下工程中逐渐被广泛应用,但截面特性对约束混凝土拱架力学性能的影响机制尚未明确。对比分析常见的方钢约束混凝土(SQCC)、圆形约束混凝土(CCC)与U36全比尺拱架力学性能,研究各拱架的承载性能和变形破坏机制。对不同壁厚的SQCC,CCC和不同长宽比的矩形约束混凝土(RCC)拱架进行数值试验,研究截面形状、尺寸对约束混凝土拱架力学性能的影响机制。研究表明,在截面用钢量相同的情况下,拱架截面面积越大,承载能力越强,且SQCC,RCC拱架的力学性能优于CCC拱架。在此基础上,提出约束混凝土拱架截面设计方法。     

U29拱架支护大断面交叉点技术改进与实践

U29拱架支护巷道,在进行交叉点施工时,采用料石墙体支护配合U29穿梁施工是常用的支护方式,但在漳村煤矿二水平的实际应用中,由于矿井开采深度增加,矿压明显增加,在采用这种方式进行支护后,很多墙体出现了压裂、变形等情况,修复难度大,不能满足现有条件的支护要求。实践表明,通过进行技术改进,采用合理的支护方式可有效解决。     

井巷工程格栅拱架支护定额基价的探讨

通过对格栅拱架地面制作加工及井下安装施工分析,得出格栅拱架制作架设的主要工作内容。在分析金属支架支护定额与金属支架制作定额组价构成的基础上,对井巷格栅拱架补充定额基价进行了详细探讨。根据同等工作量成正比原则,对比参照钢筋制作绑扎和金属网制作铺设2个标准定额,得出井巷格栅拱架补充定额B001参照定额基价为4 550元/t,从而为格栅拱架支护的井巷工程投资概预(结)算工作提供合理计价依据。     

复杂作业环境下大断面U_(29)拱架改造施工工艺

通过对大断面U_(29)拱架改造施工工艺的优化,解决了在复杂环境中不影响正常生产的前提下安全、快速、高标准的完成工程施工的问题,为同类工程施工提供了经验。     

方钢管混凝土拱架套管节点压弯试验研究

为掌握钢管混凝土拱架套管节点压弯力学特性,考虑核心混凝土强度等级、套管长度、套管壁厚、套管间隙4个影响因素,设计了正交试验方案。采用ABAQUS开展了数值试验,并通过室内试验进行了验证;分析了套管节点偏压作用下的运动及受力变形模式;得到了套管试件的Mu-Nu曲线,拟合了试件的压弯承载力表达式;对极限承载力的正交分析发现,核心混凝土强度、套管长度分别是影响试件轴压承载力和抗弯承载力的主要因素,其他因素的影响很小;套管节点的存在使试件的轴压承载力降低30%左右,也使试件的抗压弯综合能力降低,且套管越短,降低越明显。     

自稳隐形拱的研究与应用

根据巷道顶板的受力状况,提出了巷道顶板的“自稳隐形拱”概念,并利用大型软件FLAC对开挖后的巷道进行了数值模拟,推导出了自稳隐形拱与极限自稳隐形拱的曲线方程。通过改变巷道断面形状、加帮部锚杆和顶板锚杆,可以改变自稳隐形拱和极限自稳隐形拱的曲线位置,为支护设计提供了依据。     

回采平巷架网喷联合支护技术应用实践

通过对耿村矿1301工作面回采巷道进行分析,提出了架网喷联合支护,利用自然平衡拱理论对支护参数进行了选择。经井下试验表明:该支护能够满足生产需要,可以在全煤巷道中推广应用。     

组合拱支护合理参数的探讨

详细分析了组合拱的力学性质 ,提出了组合拱合理参数的计算公式     

暗挖隧道开挖支护施工的数值模拟研究

在公路隧道施工过程中,如何通过支护手段保证隧道的稳定性是设计者和施工者所特别关心的问题.台阶法、CRD法、双侧壁导坑法是目前公路隧道施工中三种常用的方法.采用二维弹塑性有限元对不同开挖支护方式条件下隧道围岩的变形特征进行了比较,分析了各种方法的优点和缺点,为今后隧道的设计与施工提供参考依据.