Железобетонный блок для крепления горных выработок

 

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ БЛОК ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК , содержащий стенку с оконтуривающими ребрами жесткости, элементами податливости , отличающийся тем, чТ-о, с целью повышения несущей способности, блок снабжен внутренним трехслойным ребром жесткости , расположенным в средней части блока , при этом элемент податливости выпол: нен в виде центрального слоя внутреннего ребра жесткости из материала с меньшим модулем деформации, чем модуль деформации материала блока. 00 ее 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„SU„„1133411

4 Е 21 D 11/08!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ г 1

1 о 7 8

Ф \

ЭВ

° а ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3553464/22-03 (22) 15. 02.83 (46) 07.01.85. Бюл. № 1 (72) В. С. Лялько, П. Т. Гайдин, В. Н. Власов, В. К. Ширяев, А. Е. Умнов, М. Б. Устюгов и Ж. Г. Мухин (71) Таштагольское рудоуправление Производственного объединения «Сибруда» и

Институт горного дела Сибирского отделения АН СССР (53) 622.281.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 495439, кл. Е 21 D 11/04.

2. Авторское свидетельство СССР № 629346, кл. Е 21 D 1/08, 1977. (54) (57) ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ БЛОК

ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК, содержащий стенку с оконтуривающими ребрами жесткости, элементами податливости, отличающийся тем, ч го, с целью повышения несущей способности, блок снабжен внутренним трехслойным ребром жесткости, расположенным в средней части блока, при этом элемент податливости выполнен в виде центрального слоя внутреннего ребра жесткости из материала с меньшим модулем деформации, чем модуль деформации материала блока.

1133411

Изобретение относится к горному делу, а именно к креплению сборным железобетоном подземных горных выработок.

Известна сборная железобетонная крепь для ка питал ьных горных выработок арочного и кольцевого очертания, состоящая из отдельных блоков, причем торцы блока выголнены прямолинейными с одной стороны выпуклыми, а с другой — вогнутыми, блок со стороны выпуклого торца выполнен с продольными прямолинейными пустотами (1) .

Недостатком крепи является ограниченная несущая способность при нарушении параллельности в стыковочных элементах.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является железобетонный блок для крепления горных выработок, содержащий стенку с оконтуривающими ребрами жесткости и элементами податливости (2j

Недостатком известного блока является низкая несущая способность.

Цель изобретения — повышение несущей способности.

Указанная цель достигается тем, что железобетонный блок для крепления горных выработоК содержащий стенку с оконтуривающими ребрами жесткости и элементами податливости, снабжен внутренним трехслойным по толщине ребром жесткости, расположенным в средней части блока, при этом элемент податливости выполнен в виде центрального слоя внутреннего ребра жесткости из материала с меньшим модулем деформации, чем л1одуяь деформации материала блока.

На фиг. 1 показана принципиальная,схема выполнения железобетонного блока для крепления горных выработок, поперечный разрез; на фиг. 2 — то же, план.

Железобетонный блок для крепления горных выработок состоит из несущей конструкции в виде оконтуривающих 1 и внутренних 2 ребер с элементами стыковки 3 и 4 между соседними блоками и ограждающей конструкции в виде плит 5 между ребрами 1 и 2.

Внутренние ребра 2 выполнены из трах слоев 6 — 8. Центральный слой 7 расположен в области сжимающих нагрузок (область расположена выше нейтральной оси над арматурой 9) и выполнен из материала с меньшим модулем деформации, чем модуль деформации материала для изготовления всего железобетонного блока.

Например, для изготовления блока используется бетон М-300, а для изготовления центрального слоя 7 используется бетон марки М-250, достигается это за счет применения для изготовления центрального слоя пористого инертного заполнителя, способного, разрушаясь, уменьшаться в объеме.

5G

В блоке может быть выполнено несколько внутренних ребер, часть из которых располагается поперек (перпендикулярно длинной оси блока), а часть — вдоль (параллельно длинной оси блока). Наличие нескольких внутренних ребер с податливыми элементами позволяет изгибаться и приспосабливаться к местоположению каждого блока в конструкции крепи.

Железобетонный блок готовится следующим образом. В форму укладывается необходимая арматура. После укладки арматуры в местах расположения внутренних ребер устанавливают стержни, представляющие в последствии податливый центральный слой 7 и изготовленные, например, из бетона N-250, в котором часть инертного заполнителя состоит из пористого материала, например керамзита, способного при разрушении уменьшаться в объеме. Стержни готовятся предварительно и закрепляются в форме посредством арматуры. После установки стержней форму заполняют бетоном, например, М-300, т.е. выше марки бетона, идущего для изготовления стержней. После чего ведут уплотнение бетона и тевмообработку блока. Согласно такому способу изготовления получаются во внутренних ребрах слои с меньшей акустической жесткостью, чем материал блока, в последующем за счет которых обеспечивается податливость и гибкость.

Железобетонный блок для крепления 1ор ных выработок работает следующим образом.

При установке железобетонного блока в выработке по возможности обеспечивак>т параллельность элементов стыковки 3 и 4 со смежными блоками, что практически весьма сложно из-за неточной установки блоков, неточности их изготовления и неточности проходки и т.д. Производят забутовку пространства между стенками выработки и железобетонными блоками. Производят предварительное обжатие созданного крепления выработки. При обжатии дол.-кны выбраться все перекосы и неточности в сборном креплении, этому способствует податливый центральный слой 7 во внутренних ребрах 2. Например, имеется перекос и непараллельность в стыковочных элементах 3 и 4. 3а счет этих перекосов создаются моменты, которые создают неравномерность нагрузки на центральный слой 7. Под действием этих нагрузок, если они превышают допускаемое напряжение, происходит разрушение отдельных наиболее нагружен1ных частиц в слое 7 и непараллельное перемещение один относительно другого слоев 6 и 8, т.е. центральный слой 7 изменяет первоначальную свою форму, что обеспечивает перераспределение и выравнивание нагрузки

1133411

Составитель Л. Березкина

Редактор О. Бугир Техрфд И. Верес Ко рре кто р И. Э рдей и

Заказ 9570!31 Тираж

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 в стыковочных элементах 3 и 4. При увеличении нагрузки на крепь с течением времени центральный слой 7 сжимается, обеспечивая необходимую податливость и тем самым работоспособность.

Применение предлагаемой конструкции железобетонного блока по сравнению с известной повышает несущую способность и обеспечивает безаварийную работу конструкции. !