Способ возведения монолитной крепи Советский патент 1990 года по МПК E21D11/10 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для возведения по контуру горной выработки монолитной крепи из быстротвердеющих материалов 0

Цель изобретения - повышение безопасности ведения работ и снижение трудоемкости возведения крепи.

На фиг.1 изображена выработка, закрепленная предложенным способом с помощью эластичной опалубки монолитной крепью арочной формы, поперечное сечение; на фиг.2 - то же, прямоугольной формы; на фиг03 - то

же, круглой формы; на фиг.4 - опалубка после доведения величины давления рабочей среды во всех емкостях опалубки до величины статического давления и заливки быстротвердеющего раствора; на фиг.5 - опалубка в затвердевшем растворе после повышения величины давления в каждой предыдущей и снижения давления в каждой последующей емкостях; на фиг.6 - опалубка после снижения давления в предыдущих и повышения давления в последующих емкостях; на фиг.7 - опалубка после снижения давления рабоpiсо

чей среды во всех емкостях до величины атмосферного.

Способ осуществляется следующим Образом.

Опалубку I арочной формы располагают в выработке 2 при необходимости возвести в ней монолитную крепь с сечением в свету арочной формы или для получения сечения прямоугольной или круглой формы. Затем все емкости 3 и 4 опалубки 1 заполняют рабочей средой 5 до величины, равной величине статического давления раствора 6 на

10

ный по величине перепад давления рабочей среды 5. Благодаря этому все емкости через одну начинают увеличиваться в объеме, но так как с одной стороны емкостей 4 - затвердевший раствор 9, а с другой стороны - жесткий внутренний каркас 11 опалубки 1, то каждая четная емкость 4 расширяется в две другие стороны, расположенные в направлении соседних нечетных емкостей 3, за счет перемещения разделяющих емкости перегородок 12 и растяжения внешней оболочки 10

опалубку 1 у почвы 7 выработки (фиг. опалУб и 1 (фиг.5). В результате noстепенного растяжения внешней оболочки 10 она постепенно самостоятельно отрывается от затвердевшего раствора 9. Отрыв происходит не сразу по всей внешней поверхности емкости 4, а по линии отрыва, которая параллельна перегородке 12 и фронтом движется от перегородок 12 к середине емкости 4 по мере повышения давления в четной емкости 4 и снижения давления в нечетной емкости 3. По середине внешней поверхности емкости две линии отрыва встречаются и внешний участок оболочки 10 четной емкости 4 оказывается полностью отделенным от поверхности затвердевшего раствора 9 (фиг.З). Повышение давления рабочей среды 5 в четной емкости 4 производится до величины, не превышающей , прочность затвердевшего раствора 9, Это необходимо для предотвращения повреждения только что затвердевшего раствора 9, так как он еще не успел набрать полной своей прочности, при этом максимально возможный по величине перепад давления рабочей среды 5 во всех смежных емкостях 3 и 4 обеспечивает возможность выполнения операций самоотрыва-оболочки 10 опалубки 1 от затвердевшего раствора 9 производить с максимальной скоростью. После выполнения указанной операции внешняя поверхность оболочки 10 опалубки 1 получается оторванной от поверхности затвердевшего раствора 9 на участках, контактирующих с четными емкостями 4 с повышенным давлением рабочей среды 5, поэтому в дальнейшем в них снижают давление до вели-

li после этого начинается нагнетание быстротвердеющего раствора 6 за опа- Лубку, Давление рабочей среды 5 контролируется манометрами, установленными в системе шлангов для подачи рабо- чей среды. Статическое давление раствора 6 на опалубку 1 у почвы 7 выработки определяется максимальной вертикальной высотой 8, до которой будет заливаться раствор 6, а также зависит от плотности раствора 6. Поддержание такого уровня давления рабочей среды 5 позволяет удерживать раствор 6 за опалубкой 1 в заданном сечении и устранить его утечки на контакте затвердевшего раствора 9 с опалубкой 1, при этом также обеспечивается ровный контакт поверхности внешней оболочки 10 опалубки 1 с поверхностью застывшего раствора 9. Далее после затвердевания раствора 9 за опалубкой (фиг.З) в каждой четной емкости 4 повышают давление рабочей среды 5 до величины, не превышающей прочность

затвердевшего раствора 9, и одновременно с этим во всех нечетных емкостях 3 снижают давление рабочей среды 5 до величины атмосферного. Это возможно благодаря тому, что в опалубке 1 все емкости, расположенные через одну, соединены между собой посредст7 вом шлангов в одну сообщающуюся систему, а остальная половина емкостей, которые находятся между четными .емкостями 4, соединены между собой в другую сообщающуюся систему. В результате повышения давления в одной из сообщающихся систем до величины, не превышающей прочность затвердевше40

45

50

степенного растяжения внешней обол ки 10 она постепенно самостоятельн отрывается от затвердевшего раств ра 9. Отрыв происходит не сразу по всей внешней поверхности емкости 4 а по линии отрыва, которая паралле на перегородке 12 и фронтом движет от перегородок 12 к середине емкос 4 по мере повышения давления в чет ной емкости 4 и снижения давления нечетной емкости 3. По середине вн ней поверхности емкости две линии рыва встречаются и внешний участок оболочки 10 четной емкости 4 оказы вается полностью отделенным от поверхности затвердевшего раствора 9 (фиг.З). Повышение давления рабоче среды 5 в четной емкости 4 произво дится до величины, не превышающей прочность затвердевшего раствора 9 Это необходимо для предотвращения повреждения только что затвердевше раствора 9, так как он еще не успе набрать полной своей прочности, пр этом максимально возможный по вели не перепад давления рабочей среды во всех смежных емкостях 3 и 4 обе печивает возможность выполнения оп раций самоотрыва-оболочки 10 опалу ки 1 от затвердевшего раствора 9 производить с максимальной скорост После выполнения указанной операци внешняя поверхность оболочки 10 оп лубки 1 получается оторванной от п верхности затвердевшего раствора 9 на участках, контактирующих с четны ми емкостями 4 с повышенным давлен ем рабочей среды 5, поэтому в даль шем в них снижают давление до вели

го раствора 9, и одновременном пони- чины атмосферного и одновременно в

. .м. .М. т 3rt л «// f Ґier v Q ft rt «r 1 ил

жении давления в другой сообщающейся системе до величины атмосферного во всех смежных емкостях 3 и 4 опалубки возникает максимально возможостальных емкостях 3 опалубки 1 по вышают величину давления до самоот рыва внешних участков оболочки 10 этих емкостей 3 от затвердевшего р

ный по величине перепад давления рабочей среды 5. Благодаря этому все емкости через одну начинают увеличиваться в объеме, но так как с одной стороны емкостей 4 - затвердевший раствор 9, а с другой стороны - жесткий внутренний каркас 11 опалубки 1, то каждая четная емкость 4 расширяется в две другие стороны, расположенные в направлении соседних нечетных емкостей 3, за счет перемещения разделяющих емкости перегородок 12 и растяжения внешней оболочки 10

опалУб и 1 (фиг.5). В результате no

0

5

0

степенного растяжения внешней оболочки 10 она постепенно самостоятельно отрывается от затвердевшего раствора 9. Отрыв происходит не сразу по всей внешней поверхности емкости 4, а по линии отрыва, которая параллельна перегородке 12 и фронтом движется от перегородок 12 к середине емкости 4 по мере повышения давления в четной емкости 4 и снижения давления в нечетной емкости 3. По середине внешней поверхности емкости две линии отрыва встречаются и внешний участок оболочки 10 четной емкости 4 оказывается полностью отделенным от поверхности затвердевшего раствора 9 (фиг.З). Повышение давления рабочей среды 5 в четной емкости 4 производится до величины, не превышающей , прочность затвердевшего раствора 9, Это необходимо для предотвращения повреждения только что затвердевшего раствора 9, так как он еще не успел набрать полной своей прочности, при этом максимально возможный по величине перепад давления рабочей среды 5 во всех смежных емкостях 3 и 4 обеспечивает возможность выполнения операций самоотрыва-оболочки 10 опалубки 1 от затвердевшего раствора 9 производить с максимальной скоростью. После выполнения указанной операции внешняя поверхность оболочки 10 опалубки 1 получается оторванной от поверхности затвердевшего раствора 9 на участках, контактирующих с четными емкостями 4 с повышенным давлением рабочей среды 5, поэтому в дальнейшем в них снижают давление до вели-

чины атмосферного и одновременно в

т 3rt л «// f Ґier v Q ft rt «r 1 ил

остальных емкостях 3 опалубки 1 пот вышают величину давления до самоот- рыва внешних участков оболочки 10 этих емкостей 3 от затвердевшего раст-

51

вора 9, после чего в них также снижают давление рабочей среды 5 до величины атмосферного и внешняя оболоч ка 10 опалубки 1 за счет сокращения перегородок 12 совсем отходит от поверхности затвердевшего раствора 9. Использование предложенного способа позволяет исключить внезапный прорыв раствора в рабочее пространст во выработки, уменьшение заданного сечения выработки и разрушение затвердевшего раствора крепи при отделении оболочки опалубки за счет соблюдения режима при повышении и снижении величины давления, а также позволяет обеспечить снижение объема ручных работ при отделении оболочки опалубки от затвердевшего раствора за счет создания перепада давления в смежных емкостях, в результате которого процесс отрыва внешней поверхности оболочки опалубки от затвердевшего раствора происходит самостоятельно без помощи людей. В конечном счете все эти операции обеспечивают повышение безопасности ведения работ при возведении монолитной крепи и снижение их трудоемкости.

50

I

10

15

20

25

30

596

Формула изобретения

Способ возведения монолитной крепи, включающий размещение эластичной опалубки по контуру выработки, пода- . чу в ее емкости рабочей среды под давлением, нагнетание за опалубку твердеющего раствора, снижение давления рабочей среды в емкостях опалубки до атмосферного и отрыв ее от затвердевшего раствора, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения безопасности ведения работ и снижения трудоемкости возведения крепи, давление рабочей среды сначала доводят .до величины статического давления твердеющего раствора на опалубку у почвы выработки, а отрыв емкостей опалубки от затвердевшего раствора производят через одну, при этом сначала одновременно со снижением давления рабочей среды в емкостях через одну в остальных емкостях его повышают до величины, не превышающей прочности затвердевшего раствора, а после отрыва емкостей с повышенным , давлением изменение давления рабочей среды в емкостях осуществляют в обратной последовательности.

Изобретение относится к горной промышленности и подземному строительству и предназначено для возведения монолитных конструкций по контуру выработок. Цель - повышение безопасности ведения работ и снижение трудоемкости возведения крепи. По контуру выработки размещают эластичную опалубку на жестком каркасе и подают в ее емкости рабочую среду под давлением, не превышающим статического давления твердеющего раствора на опалубку у почвы выработки. Отрыв емкостей опалубки от затвердевшего раствора производят через одну. Для этого одновременно со снижением давления рабочей среды в одних емкостях до атмосферного повышают его в других до величины, не превышающей прочности затвердевшего раствора. После отрыва емкостей с повышенным давлением давление в них снижают до атмосферного, а в остальных - наоборот повышают. После окончательного отрыва опалубки давление во всех емкостях снижают до атмосферного. Изменение давления рабочей среды емкостей одновременно возможно за счет соединения их в две независимые системы. 7 ил.

г

ФИ9.1

Л

6

53 3 8, Z

Фаг. 2

Фув.З

Редактор М.Келемеш

Составитель Л.Березкина Техред Л.Сердюкова

Заказ 256

Тираж 386.

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

$.5

Фиг.З

,// /

- . -. щ л 1

.;v.4iiM:-. : /., t .f I

f.; - C 4-7Фий.7

Корректор О„Кравцова

Подписное