Способ возведения армированной набрызгбетонной крепи

 

СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ АРМИРОВАННОЙ НАБРЫЗГБЕТОННОЙ КРЕПИ, включающий загрузку в торкретирующую машину и подачу через сопло бетонной смеси и гибкой арматуры, например стекловолокна, отличающийся тем, что, с. целью повышения несущей.способности крепи, бетонную смесь наносят на поверхность выработки, а затем с интервалом во времени на поверхность затвердевшего бетона наносят арматуру , причем время подачи арматуры в места концентрации напряжений увеличивак1т в 1,1-3,0 раза пропорционально величине напряжений.

C0I03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

«„3Я 1ы442в р1) Е 2! D 11/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, :::

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ("

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3459750/22-03. (22) 25 .06 .82 (46) 30.06.85. Бюл. 1! 24 (72) В.M.Àáðîñèìoa, А.Ю.Семений и В.Н.Рева (71) Норильский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени горно-металлургический комбинат им. А.П.Завенягина (53) 622.281.5(088.8) (56 ) 1 . Воронин В. С. Применение синтетических материалов для крепления горных выработок и укрепления пород. ЦЦИИ и ТЭИ ЦИ., M., 1971

2. Авторсков свидетельство СССР

II -823589, кл . Е 21 D 11/00, 1981 (прототип).. (54) (57) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ АРМИРОВАННОЙ НАБРЫЗГБЕТОННОЙ КРЕПИ, включающий загрузку в торкретирующую машину и подачу через сопло бетонной смеси и гибкой арматуры, например стекловолокна, о т л ич а ю шийся тем, что, с. целью повышения несущей,способности крепи, бетонную смесь наносят на поверхность выработки, а затем с интервалом во времени на поверхность затвердевшего бетона наносят арматуру, причем время подачи арматуры в места концентрации напряжений увеличивают в 1,1-3,0 раза пропорционально величине напряжений. 1164428

Изобретение. относится к горному делу и может быть использовано при креплении горных выработок .

Известен способ возведения армированной набрызгбетоиной крепи, S включающий подачу воздушной струей через сопло вяжущего заполнителя и армировки з виде сечки иэ стекловолокна, капрона или проволоки, которые предварительно квремешива- f0 ют всю эту армшрованную смесь, подают воздушной струей на сопло и стены и блока выработки (1) .

Однако известный способ нетех- . нологичен, так как доэатошы цементной пушки забиваются сечкой и перестают работать, прочность получаемой набрыэгбетэнной крени невысока (в 5-6 раз ниже прочности цемент20 ного камня армированного нешрерывным жгутом стекловолокна (стеклоровингом), так как волокна армировки разнонаправлены и имеют небольшую (0,5.-2 см) длину. При этом способ отличает сравнительно низкая работоспособность получаемой крепи на изгиб эа счет ограниченно.— го размера сечки, потеря прочности армировки эа счет перебишания волокон сечки песком и крупным эапол30 нителем при совместном перемешивании, транспортировке по шшангам и нанесении, а также повышенный расход армирующего волокна за счет равномерного его распределения в смеси 35 как в зонах растяжения, так н в зонах сжатия горной выработки, причем при неэиачительиои учеличении прочности набрызгбетона на растяжение (на 10-153) по сравнению с не- 40 армированным. Кроме того., необходимы дополнительные затраты на приготовление сечки стеаловолокна иэ

0 стеклоровинга, невозможно чередовать отдельно слои набрызгбетона и армату-

Известен способ везведаккв армированной набрызгбетонной апрели,,включающий загрузку в товкреткрующую SS машину и подачу через секло бетонной смсси и гибкой арматуры, например, стекловолокна (2) .

Недостатком данного способа явля-.

1 ется одновременная подача воздушной струей смеси вяжущего, заполнителя и армирующего жгута. В результате совместного прохождения с различными, скоростями песка, крупного заполнителя и армирующего жгута последний значительно дробится и теряет свои прочностные свойства, особенно на разрыв и изгиб. В результате несущая способность крепи снижается эа счет снижения работоспособности армировки . Кроме того, при совместном нанесении вяжущего с. заполнителем и армирующего жгута из-эа запыленности не видно как, куда и сколько ложится армировки. Это также снижает качество

;возводимой крепи, т.е. снижает ее работоспособность.

Цель изобретения — повышение несущей сп особности крепи.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу возведения армированной набрызгбетонной крепи, включающему загрузку в торкретирующую машину и подачу через сопло .бетонной смеси и гибкой арматуры, например стекловолокна, бетонную смесь наносят на поверхность выработки, а затем с интервалом во времени на поверхность затвердевшего бетона наносят арматуру, причем время подачи арматуры в места концентрации напряжений увеличивают в 1,1-3,0 раза пропорционально величине напряжений.

На фиг. 1,изображено устройство, осуществляющее способ; на фиг. 2 схема расположения напряжений незакрепленной выработки, Установка включает торкретирующую машину 1, транспортировочный шланг 2, состоящий из питающей емкости 3, насадки сопла 4 и патрубка 5, размещенного в насадке сопла 4, причем один конец патрубка

5 прикреплен к насадке 4, а другой расположен соосно насадке 4. Насадка 4 соединена с торкретирующей машиной 1 шлангами 2 н предназначена для нанесения бетонной смеси на поверхность выработки 6. Патрубок 5 соединен с питательной емкостью 3 для подачи из нее арматуры в виде гибкого жгута, который также наносят на поверхность выработки

6, формируя слой крепи 7.

В конкретных условиях способ осу ществляют следующим образом.

1164428

Приготовленную бетонную смесь загружают н торкретирующую машину

I при помо пи сжатого воздуха давлением 4 атм, по транспортному шлан.

ry 2 подают в насадку сопла 4 и на— носят на поверхность контура горной выработки сечением 12 м, толщиной

l см. Нанесенному бетонному слою дают время 6-8 ч для затвердевания ° .Затем к патрубку 5 сопла 4 подсоеди- 10 няют транспортный шланг от емкости с клеящим составом (не показана) и при помощи сжатого воздуха распыляют клеящую смесь в виде поливинилацетатной воздушно-змульсионной 15 смеси по бетонной поверхности

После этого транспортный шланг, подающий клеющую смесь, отсоединяют и в патрубок 5 насадки сопла 4 вводят жгут стекловолокна марки 20

РБР, который с помощью сжатого воздуха давлением 3 атм, подаваемого в сопло 4 по транспортному шлангу

2, наносят на бетонную поверхность.

На фиг. 2 показано сечение реальной породной выработки с эпюрами, образующимися в ее контуре напряжений, где сплошной жирной. линией показан контур горной выработки, сплошной тонкой. линией — контур эпюр 30 напряжений, штриховой — граница эпюры среднемодульных напряжений, растягивающие напряжения обозначены знаком (-), а сжимающие — знаком (+Х

Как видно на фиг, 2, на участках

2-3, 4-6, 6-7, 8-9, 10-11, 12-13, 14-15, 16-17, 18-19 и 20-21 напряжения меньше среднемодульных. Время нанесения на эти участки арматуры 40 составляет 2 с/м (выдают 24 м арматуры на 1 м ) . На участках 7-8, 9-10, 2

15-16 и 17-18, где образуются напряжения выше среднемодульных по величине в 2,5-3 раза, арматуру подают 45

5-6 с, т.е, в 2,5-3 раза дольше, чем на участках, где напряжения меньше среднемодульных. На участках выработки 1-2, 3-4, 5-6; 11-12,.13-14 и 19-20 образ ются напряжения вьппе 50 среднемодульных по величине в 1,12 раза, время нанесения арматуры в данном случае равно 2,2-4 с, т.е. в

1,1-2 раза больше, чем время подачи арматуры в места со среднемодульны- 55 ми напряжениями. Временем нанесения таким, образом арматуры регулируют коэффициент армирования, повышая рабе".ace.особяость крепи н» наиболее oпасч;1х участках конт ра выработки.

После нанесения гибкой арматуры

;::epxy формируют,торой слой набрыэг. оетонной меси, . задельная подача через сопло бетонной смеси и арматурного жгута исключает повреждение последнего крупным заполнителем смеси. В результате арматурный жгут укладывают на поверхность только с помощью сжатого воздуха с первоначальными прочностными характеристиками, т.е.повышают качество арматуры,.что дает повышение работоспособности набрызгбетонной крепи.

Подавая армировку раздельно от бетонной смеси, исключают также запыленность в выработке в процессе ее нанесения, что дает воэможность визуально оценить качество и количество нанесения арматурного жгута на поверхность выработки. В итоге повышается работоспособность крепи, Возведенная таким образом обделка повышает работоспособность крепи за сче повышения качества укладки арматуры. А повышение времени подачи арматуры в 1,1-3,0 раза на участки выработки с повьппенной концентрацией напряжений позволит повысить коэффициент армирования этих участков, т.е.также повысить работоспособность крепи. Величина I 1-3,0 принята, так как при величине меньше 1,1

-прочность и несущая способность крепи практически не будет увеличена, т.е. будет в пределах допустимой ошибки, а при величине более 3,0 будет идти в излишний запас прочности.

Арматура прй раздельной послойной укладке с бетонной смесью будет ложиться в соответствии с конфигурацией контура выработки,а значит всегда будет работать либо нв сжатие, либо на растяжение в зависимости от того, в какой части сечения выработки она будет находиться, т.е. также. будет повьппать в некоторой степени работоспособность крепи, так квк арматура, например из стеклоровингв, на сжатие и растяжение Ъмеет значительно большие показатели, чем нв изгиб, что также повышает работоспособность крепи.

При раздельной подаче и послойной укладке арматуры и бетонной сме1164428

Составитель Л.Березкина

Редактор M.Êåëåìåø Техред М.Пароцай Корректор М.Демчик

Заказ 4168/31 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 си дают возможность затвердеть бетон ному слою, после чего подают арматуру, в результате на затвердевшем бетонном слое не образуется комуфлетная выемка и струя воздуха не отбрасывает арматуру, а рассеивается по поверхности бетонного слоя, зацепляя волокна арматуры за песчинки и. неровности. Таким образом, арматура более качественно ложится и закрепляется на поверхности армируемого слоя, что в итоге также повышает работоспособности крепи.

Для более качественного закрепления арматуры на бетонированной и затвердевшей поверхности эту поверхность можно смочить клеящим составом, например поливинилацетатной эмульсией,. и после этого подавать арматуру. За счет клеящих свойств волокна арматуры будут лучше закрепляться на поверхности армируемого слоя, цепляясь как за неровности и песчинки на поверхности, таки при-. клеиваясь за счет клейкости состава.

Раздельная подача через сопло бетонной смеси и арматурного жгута

5 позволяет регулировать режимы подачи бетона и жгута относительно друг друга, тем самым регулировать коэф-фицйент армирования бетонной крепи.

Это дает возможность создавать крепь

10 с прочностными свойствами, соответствующими условию.нагружения,и тем самым повысить работоспособность крепи для любых конкретных условий, Использование изобретения поэво15 ляет повысить работоспособность набрызгбетонной крепи тем самым повыt сив безопасное поддержание горных выработок и их безремонтный срок службы, расширить область применения

20 этого вида крепи, заменив некоторые дорогостоящие виды крепи, а также сократить расходы на поддержание горных выработок.

3 1Ф