[发明专利]锚桩连续墙控制软岩巷道底鼓变形的方法

说明书

技术领域

本发明涉及软岩巷道支护方法，尤其涉及一种利用锚桩连续墙控制软岩巷道底鼓变形的方法。

背景技术

底鼓变形破坏是煤矿巷道普遍存在的破坏形式，在软岩巷道中尤为突出，剧烈的底鼓变形会引起整个巷道的失稳，减小巷道有效断面，影响巷道的正常使用，增加维修投入，甚至会造成重大安全事故。

目前，治理软岩巷道底鼓的方法有很多种，如反底拱、底板注浆、底板打锚杆以及封闭式钢支架等。对于低应力或岩性不太软的情况，上述方法可以有效的控制围岩底鼓变形。但是，在高应力或极软岩条件下，巷道底板岩体极易发生流变变形或剪切滑移变形，上述方法不能有效控制这种巷道的底鼓变形破坏，存在安全上不可靠，经济上不合理的问题。

根据力学分析可知，通过地下连续墙切断围岩变形破裂的滑移线，可以阻止围岩运动和滑移，从而降低巷道底鼓程度。然而，传统的地下连续墙用于煤矿巷道时，其刚度和强度不够，不能承受巨大的围岩压力；采用钢筋混凝土墙时，如中国专利2012103070011，由于施工困难，墙体高度受到限制，无法深入到巷道底板稳定岩层，难以取得满意的效果。

发明内容

本发明的目的在于通过钢板桩和钢筋混凝土墙的配合应用解决上述问题，提供一种锚桩连续墙控制软岩巷道底鼓变形的方法。

其技术解决方案是：

一种锚桩连续墙控制软岩巷道底鼓变形的方法，包括下列步骤：

a、用风镐配合人工镐挖的形式，按给定的中线及高度清挖巷道底板，沿两墙竖直向下挖出墙结构沟槽，深度600~1000mm，宽度350~500mm；然后在槽底每隔800~1200mm向下挖出深度为700~1200mm的圆形桩坑，直径250~400mm；

b、开挖完成后，将工字钢竖直插入事先挖好的圆形桩坑，向桩坑内浇筑混凝土，并振捣密实，待混凝土具有一定强度后，将预先绑扎的矩形钢筋笼放入沟槽，在巷道底面铺设钢筋网并将其两侧与钢筋混凝土墙的钢筋连接，然后用混凝土浇注墙体，最后在巷道底面喷厚度为150~250mm的混凝土；

c、根据需要处理巷道底板的长度，重复步骤a、b，直至锚桩连续墙施工完毕。

所述的矩形钢筋笼，包括主筋和箍筋，主筋沿轴向布置，每个墙体包含6~10条主筋，箍筋配置间距为200~400mm。

所述的工字钢，长度为墙结构沟槽深度和桩坑深度之和，根据煤矿现有材料可改为废旧钢轨等。

本发明与现有技术相比，具有的优点和有益效果包括：

（1）开挖墙结构沟槽以及圆形桩坑的过程中，原岩应力得到一定的释放，降低了软岩巷道支护难度；（2）锚桩深入到巷道底板稳定岩层，连续墙结构则可阻挡围岩向巷道底部的流变变形，两者的结合应用，提高了墙体的刚度，并可有效切断围岩变形破裂的滑移线，阻止围岩运动和滑移，从而减小底鼓程度；（3）巷道底板铺设的钢筋网以及喷射的混凝土凝固后与锚桩连续墙形成一个整体，其承受的围岩压力可传递到底板稳定岩层，从而维持巷道底板稳定，特别适用于高应力、高膨胀和极软岩等极端条件下煤矿回采巷道大范围底鼓变形灾害的治理。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明：

图1为本发明的结构断面示意图；

图2是图1的俯视示意图；

图3是矩形钢筋笼配筋图。

图例说明，1-连续墙，2-钢板桩，3-喷射混凝土，4-钢筋网，5-工字钢，6-主筋，7-箍筋。

附图说明

如图1和2所示，本发明一种锚桩连续墙控制软岩巷道底鼓变形的方法，其特征在于包括下列步骤：

a、用风镐配合人工用镐挖的形式，按给定的中线及高度清挖巷道底板，沿巷道两侧壁竖直向下挖出连续的沟槽，用于安置连续墙1，深度750mm，宽度400mm；然后在槽底每隔1000mm，向下挖出深度为750mm，直径为350mm的圆形桩坑，用于安置钢板桩2；

b、开挖完成后，将长度为1500mm的工字钢5竖直插入事先挖好的圆形桩坑，向桩坑内浇筑混凝土（可掺入一定量的速凝剂），并振捣密实，保证工字钢被混凝土完全包裹，待混凝土具有一定强度后，将预先绑扎的矩形钢筋笼放入沟槽，在巷道底面铺设钢筋网4并将其两侧与钢筋混凝土墙的钢筋连接，然后用混凝土浇注墙体，最后在巷道底面施工喷射混凝土3，厚度为150mm；

c、根据需要处理巷道底板的长度，重复步骤a、b，直至锚桩连续墙施工完毕。