Опалубка для возведения монолитной крепи в подготовительных выработках Советский патент 1990 года по МПК E21D11/10 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для возведения монолитной крепи из быст- ротвердеющих материалов по контуру подготовительной выработки.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей опалубки и снижение трудоемкости при ее монтаже.

На фиг.1 показана предлагаемая опалубка, вид сбоку; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - зластичный элемент, вид сбоку; на фиг.5 - вид Б на фиг.4; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.4; на фиг,7 - разрез Г-Г на фиг.4; на фиг.8 - соединение эластичных элементов, продольный разрез.

Опалубка 1 для возведения-монолитной крепи 2 8 подготовительной выработке 3 состоит из набора отдельных эластичных элементов 4 одинаковой длины, каждый из которых выполнен в виде квадратного параллелепипеда с углублениями 5, размещенными на его внешних поверхностях 6. причем расстояния между соседними углублениями 5 одинаковые.

Внутри эластичного элемента 4 выполнена овальная полость 7, направление расположения большой- оси которой в поперечном сечении отмечено меткой 8, нанесенной посредством краски или тиснения на торцовую поверхность 9 эластичного элемента 4 и совпадающей по направлению с большой осью овальной полости 7. Кроме того, в торцовых поверхностях 9 эластичных элементов 4 выполнены отверстия 10с резьбой, к одному из которых присоединяют трубопроводы 11 для подачи рабочего тела, а в другом в зависимости от длины заходки монолитной крепи 2 за цикл и длины эластичного элемента 4 устанавливают либо заглушку 12, либо соединительную втулку 13, посредством которой крепятся смежные по длине эластичные элементы 4, стыковка котор ых осуществляется при помощи стержней 14, устанавливаемых в ответные углубления 5.

Монтаж И работа опалубки осуществляются следующим образом.

В подготовительной выработке 3, пройденной, например, по крутопадающему пласту без подрывки боковых пород, возводится участок монолитной крепи 2 из быстротвердеющего материала с сечением прямоугольной формы в соету, который служит направлением для дальнейшего возведения монолитной крепи с помощью опалубки 1,

Затем в зависимости от высоты выработки 3, т.е. мощности пласта, ширины рабочего пространства вчерне, с учетом необходимой толщины стенок монолитной крепи 2 рассчитывается сечение выработки 3 в свету и определяется необходимое количе- ство эластичных элементов 4 для монтажа опалубки.

Монтаж опалубки 1 начинают с ее основания путем соединения соседних эластичных элементов 4 между собой посредством 0 стержней 14, устанавливаемых углублениях 5, выполненных на внешних Орковых поверхностях 6 смежных эластичных элементов 4, Аналогично собирают боковые стороны и перекрытие опалубки 1,«которые 5 с основанием образуют замкнутый контур, при этом смежные эластичные элементы посредством меток 8, нанесенных на их торцовые поверхности 9, ориентируют так, чтобы большие оси овальных полостей 7 распола- 0 гались под прямым углом, а сборку боковых стенок ведут со смещением смежных эластичных элементов 4 относительно друг друга вдоль их продольной оси, что позволяет перекрывать большие участки незакреплен- 5 ной кровли, особенно в случае ее слабой устойчивости.

Если сечение выработки 3, отлично от прямоугольного, то смежные эластичные элементы 4 при их ионтаже смещают отно- 0 сительно ,цруг друга в направлении попереч- ной оси выработки 3, т.е. имеется возможность возводить монолитную крепь 2 любой формы, например трапециевидной, овальной и т.д.

5 После монтажа опалубки 1 к резьбовым отверстиям 10 с одной стороны эластичных элементов 4 подсоединяют трубопроводы 11 для подачи рабочего тела, а с другой резьбовые отверстия 10 закрывают заглуш- 0 ками 13.

Перемещение опалубки 1 производится лебедкой, прикрепляемой к ней при помощи каната.

Перед началом заливки участка моно- 45 литной крепи 2 опалубку 1 выставляют так,- чтобы обеспечивались необходимые зазоры между ее внешними стенками и боковыми породами, заполнение которых быстротвер- деющим материалом в процессе бетониро- 50 вания позволяет создать стенки требуемой толщины, и расклинивают от смещения с рабочего места. Затем во внутренние полости 7 эластичных элементов 4 по трубопроводам 11 подается рабочее тело, под 55 давлением которого устраняются зазоры между соседними эластичными элементами 4 в местах их контактирования, и конструкция опалубки 1 становится жесткой. Это достигается за счет выполнения внутренних полостей 7 овальной формы и определенного их расположения относительно друг друга в соседних эластичных элементах 4. При этом можно получить конструкцию, которая обладает жесткостью при поперечном ее изгибе, причем эта жесткость различна относительно каждой из двух взаимно перпендикулярных сторон эластичного элемента 4 в виду того, что его поперечное сечение имеет различный момент сопротивления по взаимно перпендикулярным осям. Так, если приложенная сила действует в направлении большой оси овальной полости 7, она изогнет эластичный элемент 4 на меньшую величину, чем такая же сила, но действующая в направлении малой оси овальной полости 7. Поэтому последовательное чередование ориентированных внутренних полостей 7 смежных эластичных элементов 4 придает жесткость как боковым стенкам опалубки 1, так и стенкам по кровле и почве. Кроме того, опалубка 1 обладает свойством по разному расширяться при заполнении ее овальной полости 7 рабочим телом. Так, при создании во внутренней полости 7 давления рабочего тела внешние поверхности 6 эластичного эле- ..1ента 4, параллельные большой оси овала поперечного сечения полости 7, остаются по ширине без изменения, а с двух взаимно перпендикулярных сторон внешние, поверхности б, которые параллельны малой оси овала поперечного сечения полости 7, по ширине увеличиваются за счет растяжения эластичного материала элемента 4. Увеличение ширины эластичного элемента 4 по величине незначительное, но суммарное расширение всех элементов в ряду позволяет расклинить стенку, устранить зазоры между соседними элементами, а также производить перекос и заклинивание стержней 14 в углублениях 5, благодаря чему смежные эластичные элементы 4 жестко соединяются между собой.

Таким образом, все эластичные элементы 4, у которых большая ось овала поперечного сечения полости 7 параллельна стенке опалубки 1, обеспечивают надежное сочленение эластичных элементов 4 между собой, а эластичные элементы 4, у которых большая ось перпендикулярная стенке, обеспечивают плотное прилегание эластичных элементов 4 друг к другу.

После завершения работ, связанных с подготовкой опалубки 1. производится заивка быстротвердеющего раствора за опа- убку 1. Затвердевший раствор превращается в монолитную крепь 2. В проессе твердения раствор скрепляется с нешней поверхностью опалубки 1. Для бытрого отрыва опалубки 1 от затвердевшего

монолита 2 во всех эластичных элементах 4, у которых, например, полости 7 расположены горизонтально, повышают уровень давления рабочего тела, а во всех остальных 5 эластичных элементах 4 снижают уровень давления рабочей среды до атмосферного. Затем наоборот, в эластичных элементах 4 с горизонтально расположенными овальны- , ми полостями 7 давление снижают, а в эла- 10 стичных элементах 4 с вертикально размещенными овальными полостями 7 повышают. За счет этого эластичный материал элементов 4 приходит в движение и опалубка 1 самостоятельно отделяется от монолита 15 крепи 2.

Отделенную опалубку 1 с помощью лебедки перемещают на новь1й участок заливки крепи с таким расчетом, чтобы часть опалубки 1 осталась в монолите крепи 2. 20 Затем в полости 7 подают рабочее тело и опалубка 1 автоматически распирается в монолитной крепи 2, которая служит направляющей для опалубки 1. Кроме того, благодаря распору опалубки 1 устраняются 25 щели между контуром опалубки 1 и монолитной крепью 2. Дальнейший процесс возведения монолитной крепи 2 продолжается в той же последовательности.

Таким образом, выполнение конструк- 30 ции опалубки из отдельных соединяемых между собой посредством стержней эластичных элементов в виде квадратного параллелепипеда с овальной полостью и углублениями на внешних боковых поверх- 35 ностях, в которые устанавливаются стержни, позволяет значительно повысить ее функциональные возможности применительно к выработкам с сечениями любой формы и размерами, а также снизить трудо- 0 емкость ее монтажа.

Формула изобретения 1 Опалубка для возведения монолитной крепи в подготовительных выработках, включающая закрепленные при помощи со- 5 единительных элемен.тов полые эластичные элементы и источники рабочего тела, отличающаяся тем, что, с цеью расширения функциональных возможностей и снижения трудоемкости при ее монтаже, каждый по- 0 лый эластичный элемент выполнен в виде квадратного параллелепипеда, внутренняя полость которого имеет овальную форму, симметрично расположенную относительно внешних поверхностей, имеющих углубле- 5 ния на одинаковом расстоянии друг от друга, а каждый соединительный элемент выполнен в виде стержня, установленного в углублении эластичного элемента.

2. Опалубка по л,1 о т л и ч а ю щ а я с я тем, что одноименные оси овальных полостей эластичных элементов ориентированы перпендикулярно друг относительно друга. 3. Опалубка по пп. 1 и 2, отличающая с я тем, что на внешних торцах эластичных элементов выполнена метка, соответствующая положению оси овальной полости.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для возведения монолитной крепи из быстротвердеющих материалов по контуру подготовительной выработки. Цель - расширение функциональных возможностей опалубки и снижение трудоемкости при ее монтаже. Для этого опалубка выполнена из набора отдельных полых эластичных элементов (ЭЭ) 4. Каждый ЭЭ 4 выполнен в виде квадратного параллелепипеда с овальной внутренней полостью (ВП) 7 и углублениями 5 на его внешних поверхностях 6. В торцовых стенках ЭЭ 4 имеются отверстия 10 с резьбами для подсоединения трубопроводов. Между собой ЭЭ 4 соединяются посредством устанавливаемых в углубления 5 стержней. При монтаже ЭЭ 4 ориентируются таким образом, чтобы расположение одноименных осей овальных ВП 7 были перпендикулярны друг другу. Ориентация ЭЭ 4 производится посредством выполненной на его торцовой поверхности 9 метки 8, соответствующей положению большой оси ВП 7. При подаче рабочего тела в ВП 7 происходит суммарное расширение всех ЭЭ 4 и опалубки. Это позволяет расклинить стенку, устранить зазоры, произвести заклинивание стержней и жестко соединить ЭЭ 4 между собой. После подготовки опалубки за нее подают быстротвердеющий раствор. Затвердевший раствор превращается в монолитную крепь. Для быстрого отрыва внешних сторон опалубки от монолита поочередно повышают уровень давления рабочего давления в одних ЭЭ 4 и понижают в смежных с ними, затем наоборот. За счет этого эластичный материал ЭЭ 4 приходит в движение и самостоятельно отделяется от монолита. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Фиг. 2

Фиг.1

.у// /// /// /// .L/ .- ..:4

J

/// /// /// /// ///

с/г.З

iJ

«Xi

CQ

410г-г

(риг л

Фиг. 8

Buff 6

4

8

фиг 5