柔模泵注混凝土支护原理与参数研究

来源 :西安科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:buffon149
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
柔模泵注混凝土支护技术是一种崭新的实用支护技术。该技术首次将纤维柔性模板应用于地下工程支护领域,为人类开发地下空间及开采地下资源提供了一种新手段。柔模泵注混凝土支护是预先制作纤维柔性模板,纤维柔性模板通过短锚杆和钢筋网固定在巷道周边,用混凝土泵将大流动性免振捣自密实混凝土拌和物灌入柔性模板中,待混凝土硬化后,并在柔性模板外表面喷射混凝土,这样在巷道周边就形成一个锚碹联合支护结构。柔模泵注混凝土支护结构既继承了混凝土连续整体支护的刚性,又兼有锚杆支护的柔性及主动支护的优点,而且该结构还增加了锚杆对围岩与柔模碹之间的连接作用,使围岩、锚杆与柔模碹共同变形承载,承载能力更高,稳定性更好。该支护方法一次施工面积大,形成的混凝土整体性好、强度高,且机械化程度高,施工速度快,该技术在经济、生态环境及社会效益上都具有突出的优越性。本文在结合组合拱原理、组合梁理论、厚壁筒理论、普氏理论及《公路隧道设计规范》的基础上,首次提出了柔模泵注混凝土支护结构计算模型。该模型主要受力结构为柔模碹、组合拱及锚杆。根据材料力学等知识推导出的岩碹组合梁的弯矩计算公式,从理论上证明了岩碹组合梁能够有效的降低柔模碹的弯矩。岩碹组合梁的弯矩在围岩压力一定的条件下,与组合拱的厚度、围岩的弹性模量及锚杆参数有关。本文论述了刚柔层支护的基本原理,从理论上计算出缓冲层压缩模量大小及缓冲层厚度与碹体受力的关系,还利用FLAC3D软件模拟计算了缓冲层对碹体的受力的影响,从中可以得出缓冲层对于减少碹体受力具有巨大作用。本文提出了柔性模板、钢筋网、锚杆几何尺寸与布置及混凝土支护厚度的计算方法,简单实用,在柔模支护中被采用。按普氏理论计算在帮部稳定或不稳定条件下巷道跨度、侧压,而依《公路隧道设计规范》则计算顶部围岩压力;按厚则壁筒理论并结合隧道设计安全系数则可计算出拱部混凝土厚度,帮部支护厚度可以通过混凝土强度及稳定性验算来取值。本文论述了膨胀软岩和高应力软岩的特点,提出了锚碹缓冲层支护结构,并结合前人对于软岩围岩变形与压力理论计算,得出了锚碹缓冲层支护结构中碹体所受围岩压力的计算公式。本文对红柳煤矿副斜井柔模泵注混凝土支护结构进行模拟计算验证,得出柔模支护结构强度及稳定性满足设计要求。并在结合红柳煤矿柔模支护的基础上总结了柔模支护施工工艺及质量控制。理论计算、数值模拟及工程应用很好的证明了柔模支护原理。提出的设计方法简单实用,对以后的工程设计具有较强的指导意义。
其他文献
偏心支撑框架的设计意图为在强震作用下仅耗能梁段产生非弹性变形,而其它构件仍保持弹性,因此耗能梁段的设计应能保证其具有良好的延性和耗能性能。现今建筑规范中对偏心支撑
学位
高强混凝土具有明显的脆性,钢纤维能有效抑制混凝土裂缝的形成和扩展,显著提高混凝土的韧性和能量吸收能力,以满足预制桩等特殊构件在冲击荷载作用下的高耐久性、抗裂、耐疲
由于存在诸如材料非线性和几何非线性等因素,实际工程中的结构系统振动时通常会表现出非线性特征,比如振动频率的时变性。钢筋混凝土梁是土木工程中的重要结构构件,因其材料
城市汽车拥有量急剧增长,停车日益困难,建设立体车库是解决这一问题的根本出路,结合各大中城市寸土寸金的情况,可以预见电梯式立体车库将是未来立体车库的主流。本文以电梯式
近几年我国交通系统得到快速发展,尤其是现在比较常用的轨道交通系统。各大城市为了满足快速增长的交通需求,大量修建了轻轨、地下铁路等快速交通工具,从而很大程度上缓解了
软体排是防水流冲刷的保护结构中最常用、最有效的构件之一。它是以土工合成材料加压重材料制成的系结式的排体结构。在实际工程中,用专用的沉排船将软体排沉放在预定的位置,覆
随着能源形势的日益严竣,建筑能耗的飞速增长,建筑节能显得日益重要。建筑围护结构是建筑能耗控制的重点,目前大部分建筑外墙结构热工性能差,传热系数高,墙体的隔热性能保温
2010年海地地震和智利地震的震后受灾程度截然不同,再次反映建筑结构抗震设防的标准、社会防灾减灾的应急措施以及人民的安全逃生意识都直接关系到地震带来的人员伤亡和财产
筒仓是向高空发展的特种结构,其理论分析和结构计算不同于一般的建筑物。由于筒仓体型特殊,常常会将仓下基础形状设计成圆形或环形。筒仓结构受力情况复杂,对筒仓结构下基础