Способ возведения армированной набрызгбетонной крепи Советский патент 1985 года по МПК E21D11/10 

Изобретение отноЬится к горному делу и может быть использовано при креплении горных выработок. Известен способ возведения арми рованной набрызгбетонной крепи, включающий подачу воздушной струей через сопло вяжущего заполнителя и армиррвки 3 виде сечки из сте ловолокна, капрона или проволоки, которые предварительно деремешивают всю эту арми рованиую смес, подают воздушной струей на сопло и стены и блока выработки ij . Однако известный cnoccf6 нетехнологичен, так как доэат ы цементной пушки забиваются сечкой и перестают работать, прочность получаемой набрызгбетэнной крепи невысока (в 5-6 раз ншке прочности цементного камня армированного непрерывным жгутом стекловолокна (стеклоровингом), так как волокна армировки разнонаправлены и имеют небольшую (0,5-2 см) дпину. При этом .способ отличает сравнительно низкая работоспособность получаемой крепи на изгиб за счет ограниченного размера сечки, потеря прочности .армировки за счет перебивания волокон сечки песком и крупным запол нителем при совместном перемешивании, транспортировке по вшангам и нанесении, а также повышенный расхо армирующего волокна зяа счет равномерного его распределения в смеси как в зонах.растяже шя, так и в зо нах сжатия горной в1фаботки, причем при незначительном учеличеюти прочности набрызгбетона на растяже ние (на 10-15%) по сравнению с неармированным. Кроме того, необходи мы дополнительные затраты на приго овление сечки стеясловап0кна из стеклоровинга, невозмояшо чередова отдельно слои набрызгбетона и арма ры из сечки, таккак они перемешан с вяжущим и заполнителем, а также нельзя регулировать коэффициент ар мирования в процессе в/озведения кр пи, так.как смесь с армировкой гот вят заранее. Известен способ возведения армированной набрызгбетон-ной 1ервпи, .вкл чающий загрузоу в торкретирующую машину и подачу через сошю бетонно смеси и гибкой арматуры, например, стекловолокна Л . 282 Недостатком ziaHHoro способа явля-. ется одновременная подача воздушной струей смеси вяжущего, заполнителя и армирующего жгута. В результате совместного прохождения с различными скоростями песка, крупного заполнителя и армирующего жгута последний значительнодробится и теряет свои прочностные свойства, особенно на разрыв и изгиб, В результате несущая способность крепи снижается за счет снижения работоспособности армировки. Кроме того, при совместном нанесении вяжущего с.заполнителем и армирующего жгута из-за запыленности не видно как, куда и сколько ложится армировки. Это также снижает качество возводимой крепи, т.е. снижает ее работоспособность. Цель изобретения - повышение несущей способности крепи. Указанная цель достигается тем, что согласно способу возведения армированной набрызгбетонной крали, включающему загрузку в торкретирующую машину и подачу через сопло бетонной смеси и гибкой арматуры, например стекловолокна, бетонную смесь наносят на поверхность выработки, а затем с интервалок во времени на поверхность затвердевшего бетона наносят арматуру, причем врбмя подачи арматуры в места концентрации напряжений увеличивают в 1,1-3,0 раза пропорционально величине напряжений. На фиг. 1 изображено устройство, осуществляющее способ, на фиг. 2 схема расположения напряжений незакрепленной выработки. Установка включает торкретирующую машину 1, транспортировочный шланг 2, состоящий из питающей емкости 3, насадки сопла 4 и патрубка 5, размещенного в насадке сопла 4, причем один конец патрубка 5 прикреплен к насадке 4, а другой расположен соосно насадке 4. Насадка 4 соединена с торкретирующей машиной I шлангами 2 и предназначена для нанесения бетонной смеси на поверхность выработки 6. Патрубок б соединен с питательной емкостью 3 для подачи из нее арматуры в виде гибкого жгута, который также наносят на поверхность выработки 6, формируя слой крепи 7. В конкретных условиях способ осу ществляют следующим образом.

3

Приготовленную бетонную смесь загружают в торкретирующую машину 1 при помощи сжатого воздуха давлением 4 атм, по транспортному шлангу 2 подают в насадку соппа 4 и наносят на поверхность контура горной выработки сечением 12 м, толщиной

1см. Нанесенному бетонному слою дают время 6-8 ч для затвердевания, .Затем к патрубку 5 сопла 4 подсоединяют транспортный шланг от емкости

с клеящим составом (не показана) и при помощи сжатого воздуха распыляют клеящую смесь в виде поливинилацетатной воздушно-эмульсионной смеси по бетонной поверхности . После этого транспортный шланг, подающий клеющую смесь, отсоединяют и в патрубок 5 насадки сопла 4 вводят жгут стекловолокна марки РБР, который с помощью сжатого воздуха давлением 3 атм, подаваемого в сопло 4 по транспортному шлангу .2, наносят на бетонную поверхность.

На фиг. 2 показано сечение реальной породной выработки с эпюрами, образующимися в ее контуре напряжений , где сплошной жирной линией пока зан контур горной выработки, сплошной тонкой линией - контур эпюр напряжений, штриховой - граница эпюры среднемодульных напряжений, растягивающие напряжения обозначены знаком (-), а сжимающие - 31Гаком

(+).

Как видно на фиг, 2, на участках 2-3, 4-6, 6-7, 8-9, 10-11, 12-13, 14-15, 16-17, 18-19 и 20-21 напряжения меньше среднемодульных. Время нанесения на эти участки арматуры составляет 2 с/м (выдают 24 м арматуры на 1 м ). На участках 7-8, 9-10 15-16 и 17-18, где образуются напряжения выше среднемодульных по величИ не в 2,5-3 раза, арматуру подают 5-6 с, т.е. в 2,5-3 раза дольше, чем на участках, где напряжения меньше среднемодульных. На участках выработки 1-2, 3-4, 5-6,- 11-12,. 13-14 и 19-20 образуются напряжения вьш1е среднемодульных по величине в 1,12раза, время нанесения арматуры в данном случае равно 2,2-4 с, т.е.в 1,1-2 раза больше, чем время подачи арматуры в места со среднемодульными напряжениями,Временем нанесения таким .образом арматуры регулируют коэффициент армирования, повышая

64428. 4

работое.огобцость крепи H;I наиболее опасных участках контура выработки.

После нанесения гибкой арматуры 5 с:,ерху формируют второй слой набрызгоетокной меси.

Раэдельная подача через сопло бетонной смеси и арматурного жгута исключает повреждение последнего

10 крупным заполнителем смеси, В результате арм.зтур15Ый жгут укладывают на поверхность только с помощью сжатого воздуха с первоначальными прочностными характеристиками, т.е.повышают качество арматуры, что дает

повышение работоспособности набрызгбетонной крепи.

Подавая армировку раздельно от бетонной смеси, исключают также

20 запыленность в выработке в процессе ее нанесения, что дает возможность визуально оценить качество и количество нанесения арматурного жгута на поверхность выработки. В итоге повышается работоспособность крепи.

Возведенная таким образом обделка повышает работоспособность крепи за счег повышения качества укладки арматуры. А повышение времени подачи арматуры в 1,1-3,0 раза иа участки выработки с повьш1ениой концентрацией напряжений позволит повысить коэффициент армирования этих участков, т.е.также повысить работоспособность крепи. Величина 1,1-3,0 принята, так как при величине меньше ,1 прочность и несущая способность крепи практически не будет увеличена, т.е. будет в пределах допустимой

ошибки, а при величине более 3,0 будет идти в излишний запас прочностиi Арматура при раздельной послойной укладке с бетонной смесью будет ложиться в соответствии с конфигурацн5 ей контура выработки,а значит всегда будет работать либо на сжатие, либо на растяжение в зависимости от того, в какой части сечения выработки она будет находиться, т.е. также, будет повьш1ать в некоторой степени работоспособность крепи, так как арматура, например из стеклоровинга, на сжатие и растяжение kMeeT значительно большие показатели, чем на

5 изгиб, что также повышает работоспособность крепи.

При раздельной подаче и подлойной укладке арматуры и бетонной сме

СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ АРМИРОВАННОЙ НАБРЫЗГБЕТОННОЙ КРЕПИ, включающий загрузку в торкретирующую машину и подачу через сопло бетонной смеси и гибкой арматуры, например стекловолокна, отличающийся тем, что, с. целью повышения несущей.способности кре- пи, бетонную смесь наносят на поверхность выработки, а затем с интервалом во времени на поверхность затвердевшего бетона наносят арматуру, причем время подачи арматуры в места концентрации напряжений увеличивак1т в 1,1-3,0 раза пропорционально величине напряжений.