[发明专利]支撑法加固硬岩采空硐室的方法及硬岩采空硐室支护结构

说明书

本发明公开了一种支撑法加固硬岩采空硐室的方法以及一种硬岩采空硐室支护结构，方法包括：对硐室进行勘察测量，确定硐室基岩面的多个支撑墩柱位置；在硐室基岩面上支撑墩柱位置所在处设置底部锚杆，并浇筑混凝土至设计标高以形成支撑墩柱；对与支撑墩柱相对应的硐室顶岩面进行修整处理，使顶岩面呈支撑墩柱所在处低、支撑墩柱所在处四周高的形式设置；对多个支撑墩柱顶端进行混凝土浇灌以形成顶梁，顶梁部分嵌入硐室顶岩面并与顶岩面形状相适配。本发明的方法解决了跨度较大的地下硐室加固问题，施工操作简单，可靠性高，能保证采空硐室的安全稳定性，经济效益显著，具有推广价值。

技术领域

本发明是关于硐室加固技术领域，特别是关于一种支撑法加固硬岩采空硐室的方法以及一种硬岩采空硐室支护结构。

背景技术

随着城市发展扩张，采空区上方场地越来越多的被用于建设场地。“采空硐室”专指地下采矿形成的人工空洞，一般围岩强度较高，短期内具有一定自稳特性。但随着时间积累、围岩性质的改变或受力条件变化等因素的影响，采空硐室也可能产生失稳破坏，进而造成上覆岩土体空间位移变化，失去原来自稳状态的情况。尤其是当在采空硐室上建设有工程场地后，若不对下方的采空硐室进行加固处治，采空区一旦发生垮落将造成极其严重的后果。

然而，多数地下硐室大型施工设备无法进入，同时随着年代的积累导致多数硐室中含有较厚的淤泥。故因受限于施工环境等影响，采用支撑法治理采空硐室的工法案例较少。支撑法原理是对空区跨度大、采空区处于基本稳定状态的区域进行柱墩加固，减小空区跨度，承担附加应力，阻止洞顶张拉裂隙发展、扩散，达到安全稳定的目的。支撑法从材料使用源头上相比于全充填治理方法有较大的经济优势，能够达到既节约资源又节省工程造价的目的。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种支撑法加固硬岩采空硐室的方法，其解决了跨度较大的地下硐室加固问题，施工操作简单，可靠性高，能保证采空硐室的安全稳定性，经济效益显著，具有推广价值。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种支撑法加固硬岩采空硐室的方法，包括：对硐室进行勘察测量，确定硐室基岩面的多个支撑墩柱位置；在硐室基岩面上支撑墩柱位置所在处设置底部锚杆，并浇筑混凝土至设计标高以形成支撑墩柱；对与支撑墩柱相对应的硐室顶岩面进行修整处理，使顶岩面呈支撑墩柱所在处低、支撑墩柱所在处四周高的形式设置；对多个支撑墩柱顶端进行混凝土浇灌以形成顶梁，顶梁部分嵌入硐室顶岩面并与顶岩面形状相适配。

在本发明的一个或多个实施方式中，硐室顶岩面上与支撑墩柱位置相对应处设置顶部锚杆和连接锚杆，支撑墩柱内设置有柱体钢筋，柱体钢筋分别连接底部锚杆和连接锚杆。

在本发明的一个或多个实施方式中，支撑墩柱的侧面浇筑混凝土以形成向顶岩面方向延伸的多个加强柱，加强柱与顶岩面之间设置有锚索结构。

本发明的实施例提供了一种支撑法加固硬岩采空硐室的方法，包括：浅层淤泥硬化；支撑墩柱定位；施工平台及施工环境搭建；支撑墩柱柱顶锚杆设置；沉管灌注孔开挖及护筒下沉；支撑墩柱柱底锚杆设置；支撑墩柱浇筑；支撑墩柱顶梁所对应的顶岩面处理；支撑墩柱顶梁预留注浆口注浆。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述浅层淤泥硬化包括：对硐室淤泥进行表面分区排水硬化并铺设模板、碎石垫层和混凝土垫层，堆载并对混凝土垫层进行沉降检测。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述支撑墩柱定位包括：沉降检测合格后，对采空硐室淤泥表层进行勘察、测量，并于混凝土垫层上定位支撑墩柱位置。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述施工平台及施工环境搭建包括：于混凝土垫层上绑扎钢筋，预留支撑墩柱位置，浇筑混凝土板，以硬化路面形成施工平台；对采空硐室施工区域的顶岩面及围岩面喷锚加固，形成保护层以搭建施工环境。