Податливая металлобетонная крепь и способ ее возведения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУ 6 ЛИК В 11 Г 51) 5 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЖ 6 РЕТЕНИЯМПРИ ГйНТ СССР ИТЕТ РЫТИ 5,712 МЖ;1 Г А АВс(57) и ом-сти и я горных хнически я повы сти кре жду соб изогнутые леменБРЕТЕНИ СКОМУ СВИДЕТЕПЬС(56) Авторское свидетельство СССРИф 1263871, кл. Е 21 В 11/14, 1985,Заславский Ю,З Мостков В,М,Крепление подземных сооружений. М.:Недра, 1979, с, 152, рис,48. ВАЯ МЕТАЛЛОБЕТОННАЯ КВОЗВЕДГНИЯ етение относится к горной предназначено для креплевыработок в сложных горнох условиях. Цель изобретешение грузонесущей способ- и., Для этого соединенныеузлами податливости (УП) пустотелые несущие э1610030 ты. (НЭ) .крепи выполнены из спаренных двутавровых балок с образованием ко- робчатой полости (КП). При этом УП выполнены в виде вкладыша из спаренных швеллеров, ориентированных полками друг к другу с образованием коробчатого сечения и,установленньм между двумя соседними НЭ в их КП.Вкладыш соединен с НЭ посредством 10 хомутов, планок и гаек. В средней части вкладыша размещены упорные фланцы с возможностью контакта с торцами НЭ. На днищах спаренных швел 1 г выполнены клинообраззи, контакгирующие с межрамными стяж ками, установленными на концах НЭ. Дпя возведения крепи НЭ устанаапивают поочередно и соединяют их УП с максимальным распором. Затем в КП .через выполненные в НЭ отверстия после ис" черпания податливого хода конструкции нагнетают заполнитель под давлением 2-3 атм в виде мелкозернистого бетонного раствора. Крепыш можно крепить выработки любых сечений, кольцевой и арочной формы. 2 с.п,ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к горной промышленности и может. быть использовано для крепления горных выработок в сложных горнотехнических условиях.Целью изобретения является повышение грузонесущей способности крепи.На фиг.1 изображена податливая металлобетонная крепь в первоначальном состоянии и пунктиром - после осуществления податливости; на фиг,2 " положение крепи до осуществления податливости; на фиг.З - то же, после завершения податливости и нагнетания заполнителя; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг. 1;на фиг,б - узел Т на фиг.1; на фиг.7 - разрез В-В на фиг.б.Податливая металлобетонная крель включает изогнутые пустотелые металлические несущие элементы 1, выполненные из спаренных двутавровых балок с образованием коробчатой полости 2, узлы податливости, выполненные в виде вкладыша 3 из спаренных швеллеров, ориентированных полками друг к другу с образованием коробчатого сечения 4. Вкладьппи 3 установлены между двумя соседними несущими элементами 1 в их коробчатой полости 2, вкладыши 3 подвижно соединены с несущими элементами 1 посредством хомутов 5, планок б и гаек 7, а в средней части вкладыша 3 размещены упорные фланцы 8 с возможностью контакта с торцами 9 несущих элементов 1, причем на днищах спаренных швеллеров вкладышей 3 выполнены клинообразные прорези 10 с возможностью контакта с межрамными стяжками 11, установленными на концах несущих элементов 1, при этом в не 20 25 30 3540 45 50 55 сущих элементах 1 выполнены отверстия 12 для нагнетания заполнителя 13 в коробчатые полости 2 несущих элементов 1.Изготовление элементов крепи осуществляется в заводских условиях, а сборка их и монтаж - в забое выработки.Крепь устанавливают на максимальный распор, обеспечивают податливый режим ее работы и после исчерпания податливого хода конструкции (после усадки " фиг.З). Через отверстия 12, выполненные в несущих элементах 1, производят нагнетание заполнителя 13 в виде мелкозернистого бетонного раствора под давлением 2-3 атм (0.2- 0,3 МПа).Крепь получает усадку после исчерпания возможности углубления межрамных стяжек 11 в клинообразной про-. рези 0 податливости и упирания торцов 9 несущих элементов 1 на упор; ных фланцах 8.Углубление межрамных стяжек 11 в прорези податливости 10 происходит с нарастающим сопротивлением, чтр является исключительно важным фактором для равномерного и пропорционального перераспределения сосредоточенных усилий по.периметру крепи.После упирания торцов 9 несущих элементов 1 на упорных фланцах жесткости 8 будет герметизирована клинообразная прорезь податливости 10, а отверстия для установки (пропус-. ка) межрамных стяжек 11 герметизируются при помощи шайбы 14.Оптимальный диапазон давления нагнетания бетонного раствора (за 1610030полнителя 13) в систему пустот предложенной конструкции ссставляет 23 атм (0,2-0,3 МПа) что обеспечивает проникновение заполнителя 13 идостаточное уплотнение раствора в теле несущих элементовПри нагнетании бетонного растворанррмальной густоты (подвижности) всистему пустот конструкции давлением 102 атм имеет место его закупоривание за счет шероховатости стен, апри нагнетании давлением 3 атм имеет место отжим (вытеснение) воды отсостава бетонной смеси, что отрицательно влияет на его прочность,Стержни межрамных стяжек 11 пропУщены через трубчатый распор, чтоспособствует устойчивости смонтированных рам (колец) вдоль оси выработки, а также дает возможность при стягивании между собой смежных рам с помощью продольной стяжки 11 устанавливать их друг относительно друга безпромера расстояния.25Конструкцию крепи можно выполнитькак из балки двутаврового профиля,так и из швеллеров.Крепыш можно крепить выработки любых сечений, кольцевой и арочной 30формы. При креплении выработки предложенной крепыш арочной формы нижниесекции элементов снимают, на опорныхконцах конструкции приваривают металлические листы и подкладывают бетонные подушки.формула изобретения1, Податлсвая металлобетонная 40 крепь, включающая соединенные между собой узлами податливости изогнутые пустотелые металлические несущие эле-,менты и размещенный в их полости заполнитель, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что. с целью повышения грузонесущей способности крепи, пустотелыеметаллические несущие элементы крепивыполнены из спаренных двутавровыхбалок с образованием коробчатой полости, а узлы податливостивыполнены ввиде. вкладьппа из спаренных швеллеров,ориентированных полками друг к другу с образованием коробчатого сечения и установленных между двумя соседними несущими элементами в их коробчатой полости, при этом вкладыш соединен с несущими элементами посредством хомутов, планок и гаек, а в средней части вкладыша размещены упорныефланцы с возможностью контакта сторцами несущих элементов, причемна днищах спаренных швеллеров выполнены клинообразные прорези с возможностью контакта с межрамными стяжкамиустановленными на концах несущих элементов, при этом в несущих элементах выполнены отверстия для нагнетания заполнителя в коробчатые полостиметаллических несущих элементов.2. Способ возведения податливойметаллобетонной крепи, включающийпоочередную установку и соединениеузлами податливости несущих элементов с максимальным распором, нагнетание в полости несущих элементов заполнителя после исчерпания податливого хода конструкции, о т л и ч а ю-щ и й с я тем, что нагнетание заполкителя производят под давлением 2-3 атм, а в качестве заполнителя используют мелкозернистый бетонныйраствор,1610030 ВКорре Бескид,едактор М.Циткина ираж 382 Производственно-издательский комбинат "Патент город, ул. Гагарина каэ 3717НИИПИ Гос оставнтель Л.Чисхред М.Ходаннч ственного комитета по и 113035, Москва, Ж,Подписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., д. 4/5