高寒区隧道洞口段覆雪波纹钢棚洞减载方法研究

高寒区隧道洞口段易受上方覆雪及落石影响,采用现有大跨径波纹钢棚洞会产生较大变形和失稳,影响边疆公路运行安全。为此,依托某线路隧道洞口段波纹钢防雪棚洞项目,从拱效应及加筋桥减载原理出发,运用有限元软件构建了EPS板、EPS板+加筋雪、EPS板+加筋冰等10种减载方案的三维波纹钢棚洞模型,研究不同减载方案对棚洞应力、棚洞变形和覆雪压力的影响,对比分析棚洞受力变形特征及减载效果,筛选出最优减载方案。结果表明:施加减载材料后,棚洞上方覆雪压力均不同程度分散到棚洞两侧,减小了棚洞结构的受力;随着覆雪高度增加,减载效果更显著,其中30 cmEPS板+加筋冰组合式方案的减载效果最佳,棚顶应力减少32.72%,棚顶位移减小22.63%;针对波纹钢棚洞的减载问题,建议隧道洞口30 m范围内采用30 cmEPS板+加筋雪方案,距隧道口30 m以外范围可采用30 cmEPS板+加筋冰方案。

山区公路装配式钢棚洞的开发与应用研究

为有效提升山区公路高位崩塌地质灾害防护技术,采用1∶1原型试验和数值仿真试验方法,对研发的新一代装配式钢棚洞装备的设计理念、施工方法、冲击动力响应等进行研究。结果表明:装配式钢棚洞施工速度快,安装风险小,防护能级可达2 000 kJ,并将其成功应用于S467线地灾防治工程,具有大范围推广的价值。

水工隧洞衬砌结构病害钢棚架修复技术的应用研究

文章以某水库泄洪洞的水工隧道衬砌结构病害修复工程为例,首先叙述了工程资料,而后阐述了钢棚架支护修复原理,再然后对钢棚架支护修复技术的设计要点与施工要点进行了讨论,最后对此技术的应用效果进行了评价,研究结果表明:当水工隧道衬砌结构出现开裂、空洞、坍塌、错台、掉块等多种病害时,采取传统的修复整治方案效果不佳,技术团队应选择钢棚架支护修复技术,此技术应用成本低、工期短、施工便捷、适用性强,且对隧道衬砌结构病害的综合整治效果好,建议在相类似的水工结构病害修复工程中合理应用。

掘进巷道破碎顶板注浆与钢棚协同支护技术应用

基于韩家洼煤矿22402回风顺槽掘进期间受集中应力影响,巷道顶板出现破碎、下沉、两帮收敛等现象,分析了巷道围岩破碎机理,并根据掘进现状,提出了“注浆与钢棚协同支护技术”。通过实际应用效果来看,采取协同支护技术后,降低了破碎区围岩支护劳动作业强度及支护成本费用,避免了注浆、锚杆(索)独立支护时,钻孔施工对围岩产生的扰动影响,实测巷道在后期掘进中,顶板下沉量控制在0.14 m以下,两帮收敛量控制在0.27 m以下,取得了显著应用成效。

掘进巷道应力破碎区可调节钢棚支护应用探讨

店坪煤矿3031巷掘进过应力区时,因受顶板淋水以及巷道穿层等多因素影响,导致巷道顶板破碎严重;原采用矩形钢棚加强支护效果差,钢棚变形严重。针对3031巷现场实际情况经技术论证,决定对巷道应力区采用架设可调节支护棚加强支护方案;实际应用表明,支护改进后大大提高了巷道围岩稳定性,保证了掘进施工安全,应用成效显著。

柔性钢棚洞在山区公路安全防护中的应用研究

在山区公路建设中,经常会遇到来自高山陡坡的落石,威胁着施工、维护人员及过往行人车辆的安全。以山西某隧道出口的柔性钢棚洞为例,在对落石运动分析的基础上,使用有限元数值模拟软件模拟落石撞击钢棚洞的过程,分析钢棚洞结构各构件能量、轴力的变化,利用柔性钢棚洞计算理论对拟建结构进行设计验证。结果表明:柔性钢棚洞能够有效阻止滚石滚落,保证道路的安全运行。

双梁钢棚支护在顺槽超前应力区中应用

基于长春兴煤矿602工作面回采期间受集中应力影响,回风顺槽应力区出现顶板下沉、底板鼓起以及煤壁帮破碎现象,导致工作面推进速度慢,端头支架移架难度大,严重制约着工作面安全高效回采;对此长春兴煤矿通过技术研究,决定对回风顺槽应力区围岩采取双梁钢棚代替传统单体柱支护,通过实际应用效果来看,回风顺槽应力区采取双梁钢棚支护后,减少了巷道支护数量,增加了巷道空间,提高了巷道围岩整体稳定性,取得了显著应用成效。

“膨胀注浆锚杆+L型钢棚”在巷道修复中的应用

为了控制兴无煤矿5206回风顺槽560~620 m段巷帮围岩垮落、收缩断裂,对围岩采取了“膨胀注浆锚杆+L型钢棚”联合支护技术。实际应用效果表明:采取联合支护阻止了围岩塑性变形区范围扩大,巷帮收缩量控制在0.24m以下,帮锚杆失效率降低至3%,底鼓量控制在0.12m以下,取得了显著应用成效。

水工隧洞衬砌结构病害钢棚架修复技术研究

水工隧洞是水利工程的关键部位,其安全性和稳定性具有十分重要的意义和价值。此次研究针对长期运行背景下水工隧洞衬砌结构空洞、裂缝、掉块、坍塌等病害问题,提出了钢棚架支护加固技术。结合工程实际情况,提出了具体的现场支护方案和具体要求。从具体的施工效果来看,该技术具有施工工期短、施工影响小、适用性强、方便快捷、成本费用低等诸多优势,建议在类似工程中选用。

柔性钢棚洞在落石冲击中的防护应用研究

随着落石防治的不断发展,柔性钢棚洞以透光性好、造价低等优势在落石防治中具有广阔的前景。但目前对柔性钢棚洞的研究在内部结构应力等方面仍有空白。以某公路隧道出口针对落石防治设置的柔性钢棚洞为例,研究落石下落的轨迹和最大冲击能量,利用数值模拟的方法,对设计的柔性钢棚洞的内部结构进行分析,最后辅以能量法对已有棚洞进行计算验证。结果表明,在落石对柔性钢棚洞的冲击中,柔性网中支撑绳吸收了大部分的能量,钢拱架受到的最大压力为拉力的2倍左右。

复合垫层钢棚洞抵抗落石冲击性能研究

工程上常用砂土垫层来缓冲棚洞结构的落石冲击力,但砂土的自重很大,增加了静载作用下结构的内力。由于EPS泡沫材料密度轻、缓冲性能好,本文考虑在砂土垫层中用EPS材料替换部分砂土形成复合垫层,减小落石对棚洞结构的冲击力。基于室外大尺度模型实验,建立了落石冲击作用下EPS复合垫层钢棚洞结构的数值计算模型。不同落石高度下,实验方法获得的测点处的应力时程曲线和数值结果吻合较好,说明了本文建立的数值模型的可靠性。在此基础上利用该数值模型研究了复合垫层对落石冲击的缓冲效果。结果表明:在垫层总厚度不变的前提下,复合垫层的缓冲性能优于砂垫层。EPS厚度越大,棚洞结构受到的冲击力越小,主梁的应力、挠度均减小。但是EPS材料的最大压缩量以及承受的压应力随着EPS厚度增加而增加,这不利于EPS继续承受冲击力。因此,在确保钢棚洞安全的基础上,需要考虑使用EPS材料的经济性,选择最优的EPS厚度。

彩钢棚式新冠肺炎专用发热门诊板房快速搭建及临床应用分析

在新型冠状病毒肺炎(COVID-19)应急及常态化防控工作中,该院于2020年7月1日首次尝试采用镀锌钢管材料、定制成形板材,通过焊接及加地面螺钉固定加固方式在室外空间空地上快速搭建154.5 m^(2)彩钢棚式COVID-19专用发热门诊板房,用于COVID-19发热患者的就诊。安装工期12 d,建筑成本约31万元。板房设有9间功能用房,其中诊室4间。其临床使用效果较好,有效解决了疫情防控期间COVID-19发热患者的分区就诊及应急问题。按照每个诊室每小时接诊4例次计算,每天最大接诊能力约为400例次。7月21日启用至10月19日,平均每天接诊患者15例次左右。半开放式彩钢棚的设计及初步使用,满足了COVID-19专用发热门诊建筑的应急需求,是COVID-19疫情应急及常态化防控的有效举措之一,其搭建成本较低,具有良好的推广价值及临床实用价值。

深井软岩巷道锚网索配合钢棚喷浆复合修复技术

针对王家山煤矿一号井1240运输中巷巷道变形情况及多次修复的现状,分析了巷道变形原因。并通过理论分析和工程实践对比,提出了适合深井软岩巷道修复的支护方案,即"锚网索+钢棚+喷浆"的复合支护修复技术。工程实践表明,锚索的主动支护,能够起到加固自稳拱的作用,配合钢棚的被动支护效果,使得巷道支护更加安全稳定可靠,在类似矿区具有较好的推广应用价值。

兰州市安宁区彩钢棚空间分布特征及分析

基于平均最近邻、标准差椭圆、核密度等分析方法,研究了用于民用临时住房的小型彩钢棚和工业用大型彩钢棚的空间分布特征。实验结果表明,安宁城区小型彩钢棚、大型彩钢棚在空间中都呈聚集性分布,且两者分布方向为东南-西北轴向,但彩钢棚在不同区域的分布密度却有明显差异。总体反映出安宁城区结构深受地理环境、交通状况以及政府决策的影响,城市的经济发展仍相对滞后,城区内部亟待改造升级。

基于高分辨率遥感影像的城区彩钢棚提取研究

彩钢棚是典型的城市临时建筑物,其空间分布与城市发展和结构存在密切关系,而准确、快速地提取彩钢棚信息将为相关研究提供有效数据支持。以GF-1遥感影像为数据源,利用面向对象的多尺度分割技术构建了基于知识规则的彩钢棚决策树提取模型。首先通过实验选择一个最优分割尺度对影像进行分割;再根据彩钢棚的色彩、光谱、几何等特征建立知识提取规则;最后基于知识规则的决策树自动提取彩钢棚信息。实验结果表明,该方法提取彩钢棚具有很好的普适性,提取效果较好。

掘进工作面过采空区钢管帷幕法+U29钢棚施工应用

为顺利通过采空区,确保掘进工作面安全生产,以山西某矿西翼胶带大巷过采空区为工程背景,提出采用钢管帷幕法加强掘进巷道过程中临时支护,在此基础上架设U29钢棚+喷浆永久支护。现场应用表明,钢管帷幕法+U29钢棚施工技术的应用,使过采空区掘进工作面顶板围岩得到有效控制,并在施工过程中优化了施工参数,顺利通过了采空区。

深部软岩地层中钢棚反拱支护实践

文章对洼里煤矿 - 2 5 0水平巷道所采用的各种支护形式进行了综合分析 ,认为钢棚反拱支护形式较好地适应了洼里煤矿 - 2 5 0水平巷道的施工 。

浅析综放工作面过回风巷近距离煤柱区钢棚支护技术

煤矿在开采不同的煤层时,有时会遇到上覆煤层近距离煤柱所形成的压力区影响,使得巷道及工作面顶板压力明显,需采取相应措施方法才能顺利通过该区域。经实践验证,在上覆煤柱压力区下巷道的支护及综放工作面回采工程中所采取的支护方式和回采工艺,能够有效支护综放工作面,顺利通过上覆二切眼煤柱压力区。

密集工字钢棚在巷道顶板破碎带中应用

针对长平煤矿53051巷掘进期间受F2断层影响,巷道掘进期间出现顶板破碎现象,为了进一步提高掘进巷道顶板稳定性,分析了原顶板支护在断层带处主要存在的问题,并根据实际生产情况对原支护进行优化,提出了密集矩形工字钢棚支护,通过实际应用效果来看,密集工字钢棚提高了破碎带顶板整体稳定性,削弱了顶板垂直应力对顶板破坏作用,取得了显著应用成效。