直墙拱型引水隧洞洞口段管棚预加固技术分析

为明确管棚预加固工法在直墙拱型引水隧洞洞口段的加固效果,建立管棚预加固三维有限元模型,研究管棚在直墙拱型引水隧洞开挖过程中全过程力学演变。研究结果表明:管棚沉降总体上呈凹槽形分布,在掌子面附近,管棚沉降值达到最大;管棚起始端始终具有较大的弯矩值,掌子面附近的弯矩变化比较明显,管棚的梁效应作用位置随掌子面的推进而变化;管棚超前支护能显著减小隧道开挖引起围岩的扰动范围和扰动程度,限制隧道周边位移。

直墙半圆拱型组合支护优化与应用实践

针对煤矿软岩大变形巷道的支护问题,提出了钢网、锚杆、锚索、喷射混凝土、可压缩U型钢、泡沫混凝土阻尼层、裂隙岩垫层组合直墙半圆拱型支护优化体系。现场监测结果表明,直墙半圆拱型(U型)钢所承受的力和围岩的位移趋势明显一致,并且20 d后,增加趋势减小,这意味着该支护系统可有效控制软岩巷道大变形。

直墙半圆拱U型钢支架最大轴向应力影响因素分析

针对直墙半圆拱U型钢支架校核准则问题,提出直墙半圆拱U型钢支架的最大轴向应力强度标准,并基于理论计算给出了直墙半圆拱U型钢支架的最大轴向应力计算公式。在此基础上分析了棚腿高度、拱顶半径、载荷集度和应力集中系数4个因素对不同断面型号的直墙半圆拱型支架的最大轴向应力影响规律。