一种煤矿斜井井下盾构原位拆解硐室的制作方法

1.本实用新型涉及煤炭地下开采技术领域，特别是一种煤矿斜井井下盾构原位拆解硐室。


背景技术：

2.目前，随着我国经济建设和社会的不断发展,许多在建和即将新建的地下工程或设施设备不断走向深部,这使得长距离斜井的施工对掘进技术的要求越来越高。由于盾构斜井施工的前方终端一直在地下，因而需要原位拆解，通常采用终端扩大硐室拆解的方法进行施工。在软岩深埋长距离盾构原位拆解硐室中，作用在盾构上的水压力和土压力均较大，使得在大埋深的富水条件下，盾构拆解将引起管片接缝渗漏水，甚至形成涌水通道，从而破坏原位盾构拆解硐室设计方式；同时，上述设计上的缺陷也会严重影响盾构的拆解安全，进而影响斜井质量及斜井运营期间的安全。故需要提出一种新的井下盾构原位拆解硐室结构，用于解决现有技术中所存在的上述问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于，提供一种煤矿斜井井下盾构原位拆解硐室，用于解决现有拆解硐室结构存在缺陷并影响盾构拆解安全的问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种煤矿斜井井下盾构原位拆解硐室，包括依次连通的斜井井筒、拆解硐室、拆解硐室运输通道和辅助运输巷道；拆解硐室和拆解硐室运输通道均为带有弧形顶部的通道结构，拆解硐室的通道高度大于拆解硐室运输通道的通道高度；拆解硐室包括连通的停车平台区域和反拱形区域，停车平台区域设置于靠近拆解硐室运输通道一侧，反拱形区域设置于斜井井筒一侧，停车平台区域的底部高度高于反拱形区域的底部高度。
5.优选的，停车平台区域包括若干第一钢架、若干钢筋和第一混凝土垫层；第一钢架为截面呈工字形的钢架，第一钢架的顶部为弧形结构，且其底部为平直结构；若干第一钢架平行排布，相邻第一钢架之间通过钢筋交错焊接；第一钢架的底部嵌设于第一混凝土垫层中，第一混凝土垫层表面构成停车平台。
6.优选的，停车平台到第一钢架顶部的距离大于盾构零部件的最大高度，第一钢架的宽度大于盾构零部件的最大宽度。
7.优选的，反拱形区域包括若干第二钢架、若干钢筋、第二混凝土垫层、若干弹性垫片和若干钢板螺栓；第二钢架为截面呈工字形的钢架，第二钢架的顶部和底部均为弧形结构；若干第二钢架平行排布，相邻第二钢架之间通过钢筋交错焊接；第二钢架的底部嵌设于第二混凝土垫层中，第二混凝土垫层的表面中部为靠近第二钢架底部凹陷的反底拱结构，第二混凝土垫层的表面两侧为水平结构；若干弹性垫片对称嵌设于第二混凝土垫层的反底拱结构处，用于支撑盾构机；若干钢板螺栓嵌设于第二混凝土垫层的水平结构处，用于支撑无轨胶轮车在反拱形区域内移动，且第二混凝土垫层的水平结构高度低于停车平台的高
度。
8.优选的，第二混凝土垫层中反底拱结构的反底拱圆心夹角为70
°
。
9.优选的，拆解硐室运输通道的底部高度大于或等于停车平台的高度，拆解硐室运输通道的通道高度和宽度均大于盾构零部件的最大高度和宽度；拆解硐室运输通道的底部与停车平台之间存在高度差时，拆解硐室运输通道的倾斜坡度不大于6
°
。
10.优选的，拆解硐室运输通道和辅助运输巷道垂直连通，于连接处形成t形口，t形口的两侧壁处圆滑过度；辅助运输巷道内设有若干锚索和若干支护，锚索与支护固定连接，用于加强辅助运输巷道中支护的固定。
11.优选的，拆解硐室运输通道的底部标高与辅助运输巷道的底部标高一致，且流水坡度为3
‰
。
12.优选的，反拱形区域的底部高度低于斜井井筒的底部高度。
13.优选的，停车平台区域的底部还设有第一排水沟，反拱形区域的底部还设有第二排水沟。
14.本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型提供一种煤矿斜井井下盾构原位拆解硐室，通过斜井井筒、拆解硐室、拆解硐室运输通道和辅助运输巷道的合理设置，显著增强了原位盾构拆解硐室的强度，提升了盾构拆解的安全性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本实用新型中煤矿斜井井下盾构原位拆解硐室一实施方式的俯视结构示意图；
17.图2是本实用新型中煤矿斜井井下盾构原位拆解硐室一实施方式的正视结构示意图；
18.图3是图1中沿a-a方向的截面图；
19.图4是图1中沿b-b方向的截面图；
20.图5是图1中t形口处的结构示意图；
21.图6是图1中车停平台区域的钢架俯视结构示意图；
22.图中：1-斜井井筒，2-拆解硐室，21-车停平台区域，211-第一钢架，212-钢筋，213-第一混凝土垫层，214-停车平台，215-第一排水沟，22-反拱形区域，221-第二钢架，222-第二混凝土垫层，223-弹性垫片，224-钢板螺栓，225-反底拱结构，226-第二排水沟，3-拆解硐室运输通道，4-辅助运输巷道，41-t形口，42-锚索。
具体实施方式
23.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.请参阅图1和2，本实用新型中煤矿斜井井下盾构原位拆解硐室包括依次连通的斜井井筒1、拆解硐室2、拆解硐室运输通道3和辅助运输巷道4；拆解硐室2和拆解硐室运输通道3均为带有弧形顶部的通道结构，拆解硐室2的通道高度大于拆解硐室运输通道3的通道高度；拆解硐室2包括连通的停车平台区域21和反拱形区域22，停车平台区域21设置于靠近拆解硐室运输通道3一侧，反拱形区域22设置于斜井井筒1一侧，停车平台区域21的底部高度高于反拱形区域22的底部高度。下面分别对煤矿斜井井下盾构原位拆解硐室的各组成部分进行详细描述。
25.具体地，请参阅图3，停车平台区域21包括若干第一钢架211、若干钢筋212、第一混凝土垫层213和第一排水沟215；第一钢架211为截面呈工字形的钢架，第一钢架211的顶部为弧形结构，且其底部为平直结构；若干第一钢架211平行排布，相邻第一钢架211之间通过钢筋212交错焊接，如图6所示；第一钢架211的底部嵌设于第一混凝土垫层213中，第一混凝土垫层213表面构成停车平台214，第一混凝土垫层213表面一侧设有第一排水沟215，以便排水。
26.本实施方式中，停车平台214到第一钢架211顶部的距离大于盾构零部件的最大高度，第一钢架211的宽度大于盾构零部件的最大宽度；停车平台长度至少为5m；停车平台214的底部高度高于反拱形区域22的底部高度，停车平台的底部不设置流水坡度。
27.具体地，请参阅图4，反拱形区域22包括若干第二钢架221、若干钢筋212、第二混凝土垫层222、若干弹性垫片223、若干钢板螺栓224和第二排水沟226；第二钢架221为截面呈工字形的钢架，第二钢架221的顶部和底部均为弧形结构；若干第二钢架221平行排布，相邻第二钢架221之间通过钢筋212交错焊接，其结构与图6类似；第二钢架221的底部嵌设于第二混凝土垫层222中，第二混凝土垫层222的表面中部为靠近第二钢架221底部凹陷的反底拱结构225，第二混凝土垫层222的表面两侧为水平结构；若干弹性垫片223对称嵌设于第二混凝土垫层222的反底拱结构处，用于支撑盾构机；若干钢板螺栓224嵌设于第二混凝土垫层222的水平结构处，用于支撑无轨胶轮车在反拱形区域22内移动，且第二混凝土垫层222的水平结构高度低于停车平台214的高度；第二混凝土垫层222表面一侧设有第二排水沟226，以便排水。
28.本实施方式中，第二混凝土垫层222中反底拱结构225的反底拱圆心夹角优选为70
°
；以巷道断面中心线为基准对称布置弹性垫片223和钢板螺栓224，每组布置2个，每2m布置一组；反拱形区域22的底部为反底拱结构225，该结构方便盾构机存放及在抵抗矿山压力方面具有更优异好的效果。在其他实施方式中，可根据实际需求对设计参数进行适应性调整，在此不作限定。
29.具体地，拆解硐室运输通道3的底部高度大于或等于停车平台214的高度，拆解硐室运输通道3的通道高度和宽度均大于盾构零部件的最大高度和宽度；拆解硐室运输通道3的底部与停车平台214之间存在高度差时，拆解硐室运输通道3的倾斜坡度不大于6
°
；拆解硐室运输通道3的底部标高与辅助运输巷道4的底部标高一致，且流水坡度为3
‰
。在其他实施方式中，可根据实际需求对设计参数进行适应性调整，在此不作限定。
30.具体地，请参阅图5，拆解硐室运输通道3和辅助运输巷道4垂直连通，于连接处形成t形口41，t形口41的两侧壁处圆滑过度；辅助运输巷道4内设有若干锚索42和若干支护
(未示出)，锚索42与支护固定连接，用于加强辅助运输巷道中支护的固定强度。
31.本实施方式中，反拱形区域22的底部高度低于斜井井筒1的底部高度，具体反拱形区域22的底部高度低于斜井井筒1至少200mm。
32.本实施方式中，停车平台区域21和反拱形区域22中均采用双层锚网，配合锚索加固以及工字钢架支护的方式，底部采用垫层混凝土与工字钢架支护的设计方式；沿拆解硐室2前进方向需用钢筋将工字钢架连接在一起，形成联合支护；每一钢架单元均由工字钢、连接钢板焊接成型，相邻钢架单元间由螺栓连接，钢架宜现场预制，接头处焊缝应严格按照钢结构的有关要求进行,焊缝高度不小于6mm，确保钢架结构的稳定性；钢架结合系统锚杆定位，钢架与初喷混凝土间要求密切接触，空隙处应用混凝土垫块楔紧；钢架尺寸及数量均按中心线计算，计算时考虑施工误差和预留变形量，可根据实际情况进行参数设计，在此不作限定。其中，原位拆解硐室端墙位置采用双工字钢布置，双工字钢并排布置时采用钢丝绑扎。
33.此外，本实施方式中，待盾构原位拆解完成运出后，将拆解硐室2的底部及其拆解硐室运输通道3的底部回筑至运营期路面标高；流水坡度为3
‰
，由拆解硐室2经过拆解硐室运输通道3流入辅助运输巷道4。
34.区别于现有技术的情况，本实用新型提供一种煤矿斜井井下盾构原位拆解硐室，通过斜井井筒、拆解硐室、拆解硐室运输通道和辅助运输巷道的合理设置，显著增强了原位盾构拆解硐室的强度，提升了盾构拆解的安全性。
35.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
37.以上仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。