特大跨度明洞二次衬砌台车优化及应用

为解决特大跨度明洞二次衬砌施工耗时长、工效低、外观质量差的问题,依托某隧道长明洞特大跨度二次衬砌施工,对明洞二次衬砌台车进行优化设计,并进行现场应用。结果表明,台车强度和刚度均满足要求,在施工过程中结构处于安全状态;蜂窝麻面、拼缝多、面板错台及止水带安装变形等问题得到有效解决,明洞二次衬砌外观质量得到有效提高;同时,降低了人工投入,缩短了二次衬砌施工时间,具有一定的经济效益。成果可为类似工程的设计及施工提供参考。

明挖车站大跨度无柱弧形顶板模架体系设计及施工技术

郑州机场至许昌市域铁路工程(郑州段)港区北站车站站厅层公共区采用大跨度无柱弧形顶板结构,结构净跨18.3 m,拱高9.0 m,矢高5.05 m。弧形顶板支撑体系设计及施工难度较大,现场施工采用了一种拼装桁架拱模架结构,论文从设计思路、模板支撑设计、模架体系受力验算及模架体系及混凝土施工对此模架支撑体系的设计及施工工艺进行详细介绍。

大跨明挖折板隧道对相邻设备区结构的影响

本文以石家庄市城区基础设施提升工程——白佛隧道附属设备区为研究对象,采用有限元计算软件进行数值计算,分析大跨直墙折板隧道结构由折板轴力产生的水平推力的受力机理及水平推力对相邻分离式设备区结构的作用,分析产生水平推力数值大小的影响因素,水平推力对设备区结构内力的影响,确定了分离式设备区结构合理的计算模型及设计方法。结果表明:大跨隧道折板结构的水平推力对相邻设备区侧墙内力影响较大。若设备区设计不考虑主线隧道折板的水平推力作用,会导致设计偏不安全。由此提出了设备区应采取的相应加强措施及减小隧道水平推力效应的措施。

大跨度开切眼安全监控与稳定性数值模拟分析

为解决大断面煤巷锚杆（索）支护存在的困难，以白羊岭煤矿101开切眼围岩控制工程为研究对象，进行超大断面破碎围岩顶板开切眼支护优化设计与安全监控研究，对锚杆（索）支护理论及巷道的失稳机理进行分析研究。针对101开切眼大跨度、大断面矩形巷道的特点，采用动态信息设计方法，分析巷道围岩稳定性的影响因素，制定101开切眼支护方案。应用大型有限元软件 ANSYS 对开切眼顶帮部在不同锚杆（索）间距、长度、单体支柱个数等支护参数条件下的变形及稳定性进行模拟分析，并对比支护前后巷道稳定性。研究结果表明：101开切眼的合理支护方式为顶板采用锚杆（索）联合支护，锚杆间排距800 mm ×800 mm，锚杆长度为2．0 m，单体液压支柱3根／排。在同类条件下，采用高强度锚杆（索）支护的煤巷，在回采期间的围岩变形量比采用普通锚杆支护少21．3％～42．5％；巷道围岩移近总量比锚喷网支护减少25．6％～43．0％，巷道支护效果收益明显。上述研究成果对大跨度、大断面破碎围岩顶板开切眼支护优化设计及施工提供了可靠依据，具有重要的工程应用价值。

破碎复合顶板大跨度切眼联合支护技术

在破碎复合顶板大跨度切眼支护中,由于巷道地质条件复杂,矿压显现严重,随着地压和巷道断面的增大,存在着一般锚网索支护困难的问题。根据复合顶板巷道的地质特点及矿压显现特征,在大断面破碎复合顶板条件下采用联合支护技术。此种支护结合主动支护和被动支护的优点,减少顶板离层,实现了对大断面切眼围岩的有效控制,防止切眼强烈变形、断裂,保持了原切眼的稳定性,达到了良好的支护效果,取得了显著的技术经济效益。

大跨度开切眼围岩强化控制技术研究

为掌握厚煤层大跨度开切眼破坏特征,并对围岩稳定性进行有效控制,对庞庞塔煤矿705工作面大跨度开切眼掘进过程中出现的巷道两帮移近量大、顶板下沉剧烈等情况进行分析,通过分析围岩变形破坏的诱因,结合锚索桁架对顶板的支护作用机理,提出了以锚网索+桁架联合支护为基础的大跨度强化梁控制技术。应用结果表明:导硐开挖期间巷道顶底板最大移近量为90 mm,两帮最大移近量为100 mm,导硐开挖相对稳定期为15天左右。巷道扩帮期间顶底板最大移近量为95 mm,两帮最大移近量为65 mm,顶板在20天左右即能达到稳定,两帮在10天左右即能达到稳定,围岩变形量得到了有效控制。

深井厚煤层综放大跨度开切眼快速施工及支护技术

针对深井厚煤层综放大跨度7 m宽开切眼变形严重、施工支护困难的情况,采用新型高预应力锚杆锚索联合支护方式,合理选择支护参数,采用高强度高预应力锚杆锚索一次成巷施工工艺。试验结果表明:该施工支护技术可使开切眼变形得到有效控制,顶板下沉量小于160 mm,两帮移近量小于150 mm,施工时间缩短50 d,实现了快速安全施工。

合川车站超大跨双联拱明洞设计

合川车站超大跨双联拱明洞位于遂渝铁路合川车站站场填方内,明洞全长71.5m,洞门为斜切式,单孔内轮廓净宽17.32m,双联拱结构最大宽度达45.2m,拱顶填土高约9m,为大跨度高填方公路与铁路立交明洞,主要介绍该明洞主体结构设计。

不稳定厚层泥岩顶板大跨度切眼支护技术研究

福城煤矿1302南切眼跨度大,顶板厚层泥岩破碎范围大、破坏严重,采用普通锚网支护技术巷道维护困难。基于此,论文研究了不稳定厚层泥岩顶板条件下大跨度切眼围岩内外承载结构控制原理,提出了高强锚杆(索)、高锚固点(大锚固范围)及高承载结构的"三高"支护技术,确定了以高强度长锚杆、加厚"W"钢带、钢筋网、高预应力长锚索梁及单体支柱的联合支护形式,实现了巷道围岩的稳定控制。

超大跨度超高回填荷载明洞衬砌结构选型探讨

文章探讨超大跨度明洞衬砌结构在超高回填荷载下结构几何型式和断面型式的选型,对不同几何型式明洞结构受力情况、施工难易程度、经济性等开展了研究,同时为减缓大体积混凝土明洞衬砌结构水化热问题,对不同截面型式进行了阐述。超大跨度超高回填土明洞衬砌结构推荐采用矢跨比较优的一般拱形大跨断面结构型式,该型式明洞衬砌施工难度相对较小,受力较合理。为解决大体积混凝土衬砌结构水化热和结构裂缝控制难题,推荐采用空心混凝土衬砌结构截面型式,以减缓大体积混凝土水化热对衬砌结构的影响。

人工再生顶板大跨度切眼联合支护技术

在人工再生顶板大跨度切眼支护中,由于巷道地质条件复杂,矿压显现严重,且随着地压和巷道断面的增大,存在一般锚网索支护难以克服的困难。根据人工再生顶板巷道的地质特点及矿压显现特征,在大断面人工再生顶板条件下采用"木架棚+锚索"联合支护。此种支护结合主动支护和被动支护的优点,减少顶板离层冒落,实现了对大断面切眼的有效控制,防止了切眼强烈变形、断裂,保持了切眼的稳定性,达到了良好的支护效果,为人工再生顶板下的煤炭开采提供了可靠的安全保证。在充填开采下,采用钢梁和单体液压支柱不便于回收,而木材价格低廉,减少了支护材料的丢失浪费,取得了显著的经济效益。"木架棚+锚索"联合支护技术对于充填开采大跨度巷道具有借鉴作用。

落石冲击下大跨度拱形明洞结构力学响应

为研究大跨度铁路隧道拱形明洞结构在落石冲击下的受力情况,以双耳墙式拱形明洞为研究对象,采用动力有限元方法,通过改变回填土厚度、落石质量和冲击速度对拱形明洞结构的力学响应进行了研究。研究结果表明:在落石冲击作用下,当回填土厚度小于2.5 m时,拱顶处力学响应最显著,当回填土厚度大于3.0 m时,拱脚处力学响应最显著;随着回填土厚度的增加,拱脚Mises等效应力和应变增大,而拱顶Mises等效应力和应变先减小后增大;当回填土厚度为2.0 m时,明洞结构受到的Mises等效应力和应变最小,对结构最有利,建议回填土厚度取1.5~2.5 m;随着落石冲击速度和质量的增大,各关键部位Mises等效应力和位移均增大。

超大采高长工作面大跨度切眼强力支护装备设计

分析了6~8 m超大采高综采工作面切眼的合理尺寸,进行了切眼成巷至安装完毕全过程的矿压显现特征观测。研究结果表明:6~8 m超大采高综采工作面切眼断面尺寸不宜小于11 m×5 m,常规木支柱减跨支护缺点明显,通过优化设计的单元式液压支架强力减跨支护装备具有支护强度大、支护高度可控、稳定性好和适应性强等优点,经实践应用可实现切眼的有效支护,且可用于工作面正常回采阶段回采巷道超前支护,取得了良好的技术、经济和安全效果。

特大断面切眼受载变形特征与支护技术研究

为了解决特大断面切眼巷道支护难题,以曹家滩煤矿122106切眼为工程背景,结合理论分析与离散元数值模拟研究了不同顶板跨度条件下巷道受载变形特征,提出了“二次成巷+单体液压支柱+高强锚网索+W钢护板”的大断面煤巷高强度、高预紧力、低密度减跨支护技术,提高了支护效率,显著加快了巷道掘进速度。研究表明,当顶板跨度超过9m后其稳定性大幅下降,极易出现表层煤体破坏垮冒的现象;随着顶板跨度的增加,两帮破坏范围变化较小,顶板破坏范围显著增加;通过现场实测对研究成果进行了验证,巷道未出现明显变形,支护体受载始终稳定。

赵固一矿大跨度综采工作面切眼支护技术研究

针对赵固一矿采深大、地应力高的特点,采用高强锚杆锚网、锚索槽钢梁组合支护,形成群锚效应维持巷道围岩,并加强梁、网的强度及韧性,以形成高强锚固体系。利用单体液压支柱与铰接梁作为辅助支撑系统,减少了顶底板及两帮位移量,满足了综采工作面安装需要,为矿井提前试生产奠定了基础。

松软煤层复合顶板条件下大跨度切眼支护技术研究

为了研究松软煤层复合顶板条件下大跨度切眼支护技术难题,采用数值模拟、理论分析、现场监测方法,分析了切眼巷道变形、位移、破坏特征,确定了围岩类别和支护参数,提出了左旋螺纹钢锚杆+金属网+金属梁+锚索的联合支护技术。研究表明:无支护条件下切眼巷道围岩出现"蝶形"破坏,顶板和两帮是支护的关键部位,支护后切眼巷道顶板和两帮位移大幅度减小,顶板应力释放区垂直应力明显减小,两帮应力集中区垂直应力增加,巷道顶、底角剪应力集中区范围减小。现场监测结果显示支护满足安全生产要求,为类似地质条件巷道支护提供借鉴。

大跨度切眼施工联合支护技术

介绍在大跨度切眼施工中锚杆、锚索、单体支护原理,施工参数确定及施工方法,通过在大跨度切眼成功实践,论述联合支护优点及选择。

11m宽岛式站台明挖无柱拱形地铁车站的设计

为实现大跨度无柱地铁车站结构,提高车站服务水平,在对已建无柱地铁车站结构分析的基础上,以沈阳地铁3号线为依托,拟定了11 m宽岛式站台的明挖无柱拱形地铁车站结构,并进行了力学性能、建筑空间、管线综合等方面的研究。结果表明:新拟定的无柱拱形结构和改造的三角形轨顶风道受力性能良好,不用设置抗拔桩,不用考虑围护结构联合受力,有利于保证防水质量和结构耐久性,可适用于多种地质条件;该无柱结构的车站建筑空间效果好,客流组织顺畅,利于管线综合布置,可提高车站服务水平与效率;通过调整顶、底板拱的矢跨比,并联合中板斜撑结构,可应用于岛式站台宽度大于11 m的无柱车站。

城市大断面明挖隧道断面形式研究

断面形式对城市大断面明挖隧道结构内力、施工方案、工程造价等有较大影响,在统计分析我国已建成城市大断面明挖隧道断面形式特点的基础上,对郑州市渠南路隧道工程可能采取的断面形式进行研究,分析直墙平顶、直墙圆顶和直墙折板3种断面形式的受力和断面特点,并采用荷载-结构模型对影响直墙折板隧道断面内力的参数,如折板折起角度、斜板跨度和结构自重等进行研究。结果表明:渠南路隧道采用直墙折板断面可提高断面利用率,改善结构受力条件,且上述3个参数均会影响直墙折板断面内力计算结果。

综采工作面大跨度开切眼支护研究及实践

以31011工作面大跨度开切眼为例,介绍了综采工作面大跨度开切眼断面形状和支护方案的确定。结果表明,通过"锚网索"联合支护有效地控制了切眼顶板离层和切巷变形,确保了围岩的稳定性。此外,采取单体柱和铰接梁等辅助支护体系在一定程度上起到了补强加固作用。大跨度开切眼采用此支护方式综合效益显著,为研究大跨度开切眼支护提供了一定的参考经验。