сборная обделка горной выработки

Формула изобретения

1. Сборная обделка горной выработки, включающая выполненные с использованием армополимербетона блоки, имеющие арматуру и отверстия для нагнетания скрепляющих растворов за обделку, узлы крепления блоков между собой и замковые элементы, отличающаяся тем, что в виде стальных и/или синтетических волокон различной длины, причем дисперсное армирование составляет 4 - 25% в общей массе армополимербетона.

2. Сборная обделка по п.1, отличающаяся тем, что при использовании только стальных волокн 50% их общего количества имеют длину 5 мм, по 25% - 10 мм и 15 мм, при использовании только синтетических волокон 50% их общего количества также имеют длину 5 мм, по 25% - 7 мм и 10 мм, при использовании стальных и синтетических волокон совместно по 25% тех и других имеют длину 5 мм, по 15% стальных волокон имеют длину 10 мм и 15 мм и по 10% синтетических волокон имеют длину 7 мм и 10 мм.

3. Сборная обделка по п.1, отличающаяся тем, что в армополимербетон с дисперсным армированием дополнительно введены отходы металлургического производства.

4. Сборная обделка по п.1, отличающаяся тем, что замковый элемент выполнен в виде обоймы с размещенными в ее направляющих канавках с возможностью раздвижения под действием силового механизма опорными частями раздвижного блока.

5. Сборная обделка по п.1, отличающаяся тем, что замковый элемент выполнен в виде блока с монтажными вырезами, расположенными на его концах симметрично с внешней его стороны, при этом в зоне монтажных вырезов выполнены отверстия под болты, заделанные в блоках.

6. Сборная обделка по п.3, отличающаяся тем, что в качестве отходов металлургического производства применен шлак с размерами фракций, не превышающими размер фракций наиболее крупного наполнителя армополимербетона с дисперсным армированием.

7. Сборная обделка по любому из пп.1 - 3, 5 и 6, отличающаяся тем, что блоки имеют радиусные внешние и внутренние поверхности в продольном сечении, расположенном в плоскости, перпендикулярной центральной оси горной выработки.

8. Сборная обделка по любому из пп.1 - 3 и 6, отличающаяся тем, что блоки имеют двутавровый профиль, у которого расстояние между наружными полками превышает аналогичное расстояние между внутренними полками, при этом между наружными полками расположены камеры из эластичного материала с возможностью образования воздушных пустот между наружной поверхностью камер и стенками горной выработки, причем камеры выполнены с возможностью нагнетания в них воздуха или скрепляющих растворов после монтажа обделки перед заполнением воздушных пустот скрепляющими растворами или после их заполнения скрепляющими растворами.

9. Сборная обделка по любому из пп.1 - 3, 6 и 7, отличающаяся тем, что по меньшей мере в двух противоположно расположенных торцах блоков выполнены монтажные отверстия для размещения монтажных шпилек.

10. Сборная обделка по любому из пп.1 - 3 и 6 - 9, отличающаяся тем, что блоки имеют монтажные вырезы для размещения узлов крепления блоков между собой.

11. Сборная обделка по п.4, отличающаяся тем, что опорные части раздвижного блока наложены одна на другую.

12. Сборная обделка по п. 4 или 11, отличающаяся тем, что на внешних торцах опорных частей раздвижного блока выполнены на одном из них канавка-желобок или впадина, а на другом - соответственно гребень с эластичной гидроизоляционной прокладкой или выступ.

13. Сборная обделка по п. 10, отличающаяся тем, что монтажные вырезы выполнены с внутренней стороны по углам блоков на глубину, равную 2/3 толщины блока.

14. Сборная обделка по п.10, отличающаяся тем, что в монтажных вырезах блоков расположены арматурные выпуски для взаимодействия с узлами крепления блоков между собой.

15. Сборная обделка по п.10, отличающаяся тем, что монтажные вырезы у части блоков выполнены симметрично с внутренней стороны на их концах, у другой части блоков - с противоположных сторон и со стороны монтажных вырезов торцы этих блоков имеют наклонные срезы, высота каждого из которых равна 1/4 высоты торца блока, а глубина монтажного выреза у тех и других равна не более 1/2 толщины блока.

16. Сборная обделка по п.10, отличающаяся тем, что монтажные вырезы выполнены по углам блоков с внутренней стороны глубиной, равной 1/3 толщины блока, и оборудованы монтажными болтами, на одном из поперечных торцов блока выполнена канавка-желобок, а на другом - гребень с эластичной гидроизоляционной прокладкой.

17. Сборная обделка по п.10, отличающаяся тем, что блоки имеют на одном из поперечных торцов выступ, а на другом - впадину, при этом монтажные вырезы выполнены по углам блоков с внутренней стороны глубиной, равной 1/3 толщины блока, и оборудованы монтажными болтами, а на поперечном торце с впадиной установлена прокладка из эластичного гидроизоляционного шнура.

18. Сборная обделка по любому из пп.1 - 3, 6, 7, 9, 10, 13 и 14, отличающаяся тем, что один поперечный торец блока выполнен выпуклым, а монтажные отверстия в нем имеют вытянутую форму в продольном направлении, параллельном плоскости, перпендикулярной центральной оси горной выработки.

19. Сборная обделка по п.14, отличающаяся тем, что узлы крепления блоков между собой выполнены в виде металлической пластины с четырьмя отверстиями, наложенной на арматурные выпуски четырех смежных блоков, и двух крестообразно расположенных под арматурными выступами металлических полос с резьбовыми стержнями, пропущенными через арматурные выпуски смежных по диагонали блоков и отверстия металлической пластины, причем последняя закреплена гайками, навинченными на резьбовые стержни.

20. Сборная обделка по п.14, отличающаяся тем, что узлы крепления блоков между собой выполнены в виде двух крестообразно расположенных под арматурными выпусками металлических полос с резьбовыми стержнями, пропущенными через арматурные выпуски смежных по диагонали блоков и отверстия металлических пластин, наложенных на арматурные выпуски смежных в продольном направлении блоков, причем пластины закреплены гайками, навинченными на резьбовые стержни.

21. Сборная обделка по п.14, отличающаяся тем, что узлы крепления блоков между собой выполнены в виде монтажных болтов, заделанных в блоки в зоне монтажных вырезов, выполненных с внутренней стороны блоков, и ответных отверстий в зоне монтажных вырезов, выполненных с внешней стороны блоков, через которые пропущены упомянутые болты и затянуты гайками.

22. Сборная обделка по п.14, отличающаяся тем, что узлы крепления блоков между собой выполнены в виде металлической пластины с четырьмя отверстиями, в которые пропущены и затянуты гайками монтажные болты, расположенные в монтажных вырезах четырех смежных блоков.

23. Сборная обделка по любому из пп.1 - 3, 6, 7, 9, 10, 13 и 14, отличающаяся тем, что блоки в поперечном сечении имеют эллипсовидную форму.

24. Сборная обделка по любому из пп.1 - 3, 6, 7, 9, 10, 13 и 14, отличающаяся тем, что в блоках из армополимербетона с дисперсным армированием выполнены коробчатые рамы, которые заполнены железобетоном и покрыты с внешней и внутренней сторон полимерной пленкой.

25. Сборная обделка по любому из пп.1 - 3, 6, 7, 9, 10, 13 и 14, отличающаяся тем, что в блоках из армополимербетона с дисперсным армированием выполнены коробчатые рамы, каждая из которых представляет собой короб с основанием и торцевыми стенками, при этом короб заполнен железобетоном, а ширина основания превышает ширину короба по его торцевым стенкам для образования продольных буртиков.

26. Сборная обделка по любому из пп.1 - 3, 6, 7, 9, 10, 13 - 18 и 23, отличающаяся тем, что арматура блоков представлена продольными и поперечными элементами, при этом поперечные элементы выполнены в виде спирали.

27. Сборная обделка по любому из пп.1 - 3, 6, 7, 9, 10, 13 - 18 и 23, отличающаяся тем, что блоки с внешней стороны имеют экран, а с внутренней стороны - борта и перегородки.

28. Сборная обделка по п.27, отличающаяся тем, что экран имеет толщину, равную 1/2 - 1/3 толщины блока, и выполнен из армополимербетона с дисперсным армированием, а борта и перегородки - из бетона или железобетона.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при сооружении стволов и тоннелей различного назначения в агрессивных средах.

Известна сборная обделка горной выработки, включающая выполненные с использованием армополимербетона блоки, имеющие арматуру и отверстия для нагнетания скрепляющих растворов за обделку, узлы крепления блоков между собой и замковые элементы [1].

Недостатком известной обделки является то, что в блоках не исключается возможность появления трещин усадочного характера ввиду неравномерности армирования полимербетона, что приводит к преждевременному выходу из строя обделки при ее эксплуатации в агрессивных средах.

Известна сборная обделка горной выработки, включающая выполненные с использованием армополимербетона блоки, имеющие арматуру и отверстия для нагнетания скрепляющих растворов за обделку, узлы крепления блоков между собой и замковые элементы [2].

Недостатком известной обделки является также возможность появления трещин усадочного характера ввиду неравномерности армирования полимербетона, что ведет к преждевременному выходу из строя обделки при эксплуатации в агрессивных средах.

Задачей изобретения является получение технического результата, выражающегося в повышении долговечности обделки при эксплуатации в агрессивных средах.

Поставленная задача решается тем, что в сборной обделке горной выработки, включающей выполненные с использованием армополимербетона блоки, имеющие арматуру и отверстия для нагнетания скрепляющих растворов за обделку, узлы крепления блоков между собой и замковые элементы, армополимербетон имеет дисперсное армирование, выполненное в виде стальных и/или синтетических волокон различной длины, причем дисперсное армирование составляет 4 - 25% в общей массе армополимербетона.

В конкретном примере реализации изобретения при использовании только стальных волокон 50% их общего количества имеют длину 5 мм, по 25% - 10 и 15 мм, при использовании только синтетических волокон 50% их общего количества также имеют длину 5 мм, по 25% - 7 и 10 мм, при использовании стальных и синтетических волокон совместно по 25% тех и других имеют длину 5 мм, по 15% стальных волокон имеют длину 10 и 15 мм и по 10% синтетических волокон имеют длину 7 и 10 мм.

В армополимербетон с дисперсным армированием дополнительно могут быть введены отходы металлургического производства - шлак с размерами фракций, не превышающими размер фракций наиболее крупного наполнителя армополимербетона с дисперсным армированием.

В частных случаях выполнения блоки обделки имеют радиусные внешние и внутренние поверхности в продольном сечении, расположенном в плоскости, перпендикулярной центральной оси горной выработки. По меньшей мере в двух противоположно расположенных торцах блоков выполнены монтажные отверстия для размещения монтажных шпилек.

Блоки имеют монтажные вырезы, которые, как правило, выполнены с внутренней стороны по углам блоков на глубину, равную 2/3 толщины блока.

В монтажных вырезах блоков расположены арматурные выпуски.

Обделка может содержать блоки, у части которых монтажные вырезы выполнены с внутренней стороны на их концах, у другой части блоков - с противоположных сторон и со стороны монтажных вырезов торцы этих блоков имеют наклонные срезы, высота каждого из которых равна 1/4 высоты торца блока, а глубина монтажного выреза у тех и других равна не более 1/2 толщины блока.

Сборная обделка может быть выполнена из блоков, у которых монтажные вырезы выполнены по углам блоков с внутренней стороны глубиной, равной 1/3 толщины блока, и оборудованы монтажными болтами, при этом на одном из поперечных торцов блока выполнена канавка-желобок, а на другом - гребень с эластичной гидроизоляционной прокладкой.

В другом случае блоки сборной обделки имеют на одном из поперечных торцов выступ, а на другом - впадину, при этом монтажные вырезы выполнены также по углам блоков с внутренней стороны глубиной, равной 1/3 толщины блока, и оборудованы монтажными болтами, а на поперечном торце с впадиной установлена прокладка из эластичного гидроизоляционного шнура.

Блоки обделки в поперечном сечении могут иметь эллипсовидную форму.

Один поперечный торец блока может быть выполнен выпуклым, а монтажные отверстия в нем имеют вытянутую форму в продольном направлении, параллельном плоскости, перпендикулярной центральной оси горной выработки.

Для повышения несущей способности арматура блоков может быть представлена продольными и поперечными элементами, при этом поперечные элементы выполнены в виде спирали.

В одном из исполнений блоки с внешней стороны имеют экран, а с внутренней стороны - борта и перегородки. При этом экран имеет толщину, равную 1/2 - 1/3 толщины блока, и выполнен из армополимербетона с дисперсным армированием, а борта и перегородки - из бетона или железобетона.

В другом исполнении в блоках из армополимербетона с дисперсным армированием выполнены коробчатые рамы, которые заполнены железобетоном и покрыты с внешней и внутренней сторон полимерной пленкой.

Еще одно из исполнений предполагает в блоках из армополимербетона с дисперсным армированием выполнение коробчатых рам, каждая из которых представляет собой короб с основанием и торцевыми стенками, при этом короб заполнен железобетоном, а ширина основания превышает ширину короба по его торцевым стенкам для образования продольных буртиков.

Сборная обделка может содержать блоки, имеющие двутавровый профиль, у которого расстояние между наружными полками превышает аналогичное расстояние между внутренними полками, при этом между наружными полками расположены камеры из эластичного материала с возможностью образования воздушных пустот между наружной поверхностью камер и стенками горной выработки, причем камеры выполнены с возможностью нагнетания в них воздуха или скрепляющих растворов после монтажа обделки перед заполнением воздушных пустот скрепляющими растворами или после их заполнения скрепляющими растворами.

Узлы крепления блоков между собой в одном из частных случаев могут быть выполнены в виде металлической пластины с четырьмя отверстиями, наложенной на арматурные выпуски четырех смежных блоков, и двух крестообразно расположенных под арматурными выпусками металлических полос с резьбовыми стержнями, пропущенными через арматурные выпуски смежных по диагонали блоков и отверстия металлической пластины, причем последняя закреплена гайками, навинченными на резьбовые стержни.

В другом случае узлы крепления блоков между собой выполнены в виде двух крестообразно расположенных под арматурными выпусками металлических полос с резьбовыми стержнями, пропущенными через арматурные выпуски смежных по диагонали блоков, и отверстия металлических пластин, наложенных на арматурные выпуски смежных в продольном направлении блоков, причем пластины закреплены гайками, навинченными на резьбовые стержни.

Еще в одном случае узлы крепления блоков между собой выполнены в виде монтажных болтов, заделанных в блоки в зоне монтажных вырезов, выполненных с внутренней стороны блоков и ответных отверстий в зоне монтажных вырезов, выполненных с внешней стороны блоков, через которые пропущены упомянутые болты и затянуты гайками.

И, наконец, еще в одном из частных случаев узлы крепления блоков между собой могут быть выполнены в виде металлической пластины с четырьмя отверстиями, в которые пропущены и закреплены гайками монтажные болты, расположенные в монтажных вырезах четырех смежных блоков.

В сборной обделке замковый элемент может быть выполнен в виде обоймы с размещенными в ее направляющих канавках с возможностью раздвижения под действием силового механизма опорными частями раздвижного блока.

Опорные части раздвижного блока могут быть наложены одна на другую. На внешних торцах опорных частей раздвижного блока выполнены на одном из них канавка-желобок или впадина, а на другом соответственно гребень с эластичной гидроизоляционной прокладкой или выступ.

Замковый элемент может быть в другом случае выполнен в виде блока с монтажными вырезами, расположенными на его концах симметрично с внешней его стороны, при этом в зоне монтажных вырезов выполнены отверстия под болты, заделанные в блоках.

На фиг.1 показана сборная обделка в собранном виде, у которой блоки имеют радиусные внешние и внутренние поверхности в продольном своем сечении; на фиг. 2 - узел крепления блоков между собой, вид на стрелке A фиг. 1 ; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4, 5 - детали узла крепления блоков между собой; на фиг. 6 - сборная обделка в собранном виде, у которой блоки имеют двутавровый профиль; на фиг. 7 - узел крепления блоков между собой, вид по стрелке B фиг. 6; на фиг. 8 - то же, в увеличенном виде; на фиг. 9 - деталь узла крепления блоков между собой - металлическая пластина; на фиг. 10 - укрупненно блок с двутавровым профилем; на фиг. 11 - кольцо сборной обделки в собранном виде, у которой блоки имеют радиусные внешние и внутренние поверхности в продольном своем сечении и уложены внахлест; на фиг. 12 - вид сбоку на фиг. 11; на фиг. 13, 14 - укладываемые внахлест блоки с заделанными болтами; на фиг. 15 - вид сверху с частичными разрезами на фиг. 13; на фиг. 16 - разрез Г-Г на фиг. 14; на фиг. 17 - 24 - блоки с различными конструктивными особенностями; на фиг. 25 - вид сверху на фиг. 23; на фиг. 26 - сечение Д-Д на фиг. 17; на фиг. 27 - сечение Е-Е на фиг. 18; на фиг. 28 - сечение Ж-Ж на фиг. 19; на фиг. 29 - сечение 3-3 на фиг. 20; на фиг. 30 - сечение И-И на фиг. 21; на фиг. 31 - сечение К-К на фиг. 22; на фиг. 32 - сечение Л-Л на фиг. 25; на фиг. 33 - сечение М-М на фиг. 24; на фиг. 34 - вид слева по стрелке на торцевую поперечную грань блока, изображенного на фиг. 17; на фиг. 35 - то же на фиг. 18; на фиг. 36 -то же на фиг. 19; на фиг. 37 - то же на фиг. 20; на фиг. 38 -то же на фиг. 21; на фиг. 39 - то же на фиг. 22; на фиг. 40 -то же на фиг. 23; на фиг. 41 -то же на фиг. 24; на фиг. 42 - замковый элемент; на фиг. 43 - то же с наложенными одна на другую опорными частями раздвижного блока; на фиг. 44 - вид снизу на фиг. 43; на фиг. 45 дано соотношение размеров элементов блоков, у которых торцы со стороны монтажных вырезов имеют наклонные срезы; на фиг. 46 показана арматура с повышенной несущей способностью.

Сборная обделка горной выработки включает выполненные с использованием армополимербетона блоки 1, узлы 2 крепления блоков 1 между собой и замковые элементы 3. Блоки 1 имеют арматуру 4 и отверстия 5 для нагнетания скрепляющих растворов за обделку. Блоки 1, как правило, изготовлены полностью из армополимербетона, но возможны варианты изготовления, когда определенные их элементы могут содержать бетон, железобетон в соответствии с конкретными условиями использования обделки. Армополимербетон, используемый для изготовления блоков 1, имеет дисперсное армирование, выполненное в виде стальных и/или синтетических волокон различной длины. Дисперсное армирование составляет 4 - 25% в общей массе армополимербетона. Такой процент дисперсного армирования является наиболее оптимальным. При использовании только стальных волокон 50% их общего количества имеют длину 5 мм, по 25% - 10 и 15 мм. При использовании только синтетических волокон 50% их общего количества также имеют длину 5 мм, по 25% - 7 и 10мм. При использовании стальных и синтетических волокон совместно по 25% тех и других имеют длину 5 мм, по 15% стальных волокон имеют длину 10 и 15 мм и по 10% синтетических волокон имеют длину 7 и 10 мм. Используются волокна диаметром 0,1 - 0,3 мм.

Волокна могут быть предварительно обработаны соответствующими реактивами, способствующими достижению предельного сцепления поверхности волокон с полимербетоном.

В общем случае в форму устанавливается арматура по расчету конструкции, затем подготавливается сухая смесь (мелкий наполнитель, крупный наполнитель и дисперсное армирование, т. е. высокопрочные стальные и/или синтетические волокна). Все компоненты тщательно перемешиваются и укладываются в форму. Одновременно изготавливают мастику из полимерных материалов. Для этого совмещают мономер с отвердителем и добавками микронаполнителя. Уложенную в форме сухую смесь пропитывают под давлением приготовленной мастикой. Выдерживают изделие в зависимости от состава при соответствующей технологии полимеризации (твердения) с возможным использованием также и токов сверхвысоких частот (СВЧ). Через определенное время изделие извлекают из формы в готовом виде для использования по назначению. Можно использовать другие виды строительных материалов, полимербетонов, удовлетворяющих техническим требованиям данного изобретения, так, например, при использовании бетона с пластифицирующими добавками мастику готовят соответственно из цементного теста и пластифицирующих добавок, что можно тоже трактовать как разновидность полимербетонного материала (синтез бетона с пластифицирующими полимерными добавками).

В целях улучшения прочностных характеристик и снижения стоимости сборной обделки, помимо традиционно используемых видов наполнителей в армополимербетон с дисперсным армированием вводятся отходы металлургического производства - шлаки, размеры фракций которых не превышают размер фракций наиболее крупного наполнителя и в объеме 25 - 50% от общего объема наиболее крупного наполнителя. Использование шлаков преследует решение нескольких задач:

- улучшение экологической обстановки в районах, имеющих металлургическое производство, поскольку позволяет утилизировать отходы;

- удешевление производства сборной обделки;

- повышение надежности ее эксплуатации в агрессивных средах и сейсмоопасных районах. Сборная обделка может содержать блоки 1 двух типов, принципиально отличающихся друг от друга. К первому типу относятся блоки 1, имеющие радиусные внешние и внутренние поверхности в продольном сечении, расположенном в плоскости, перпендикулярной центральной оси горной выработки (см. фиг. 1, 11). Ко второму типу относятся блоки 1, имеющие двутавровый профиль (см. фиг. 6), у которого расстояние между наружными полками 6 превышает аналогичное расстояние между внутренними полками 7.

Блоки 1 первого типа для облегчения возведения обделки могут иметь по меньшей мере, в двух противоположно расположенных торцах монтажные отверстия 8 для размещения монтажных шпилек (не показаны), что позволяет замкнуть кольцо обделки (см. фиг.3?). Наличие отверстий позволяет пропустить через них болты, являющиеся узлами крепления в данном случае (не показаны) и закрепить смежные блоки 1 между собой (см. фиг. 21, 22, 30, 31, 38, 39). Блоки 1 первого типа для размещения узлов 2 крепления блоков 1 между собой могут иметь монтажные вырезы 10, которые выполнены с внутренней стороны по углам блоков 1 на глубину, равную 1/3 - 2/3 толщины блока 1, т.е.

H - h = (1/3 - 2/3)H

В монтажных вырезах 10 блоков 1 могут быть расположены арматурные выпуски 11 или монтажные болты 12 для взаимодействия с узлами крепления блоков 1 между собой. Обделка может содержать блоки 1, у которых на одном из поперечных торцов (см. фиг.24, 41) выполнена канавка-желобок 13, а на другом - гребень с эластичной гидроизоляционной прокладкой 14. В другом варианте блоки 1 на одном из поперечных торцов имеют выступ 15, а на другом - впадину с прокладкой 16 из эластичного гидроизоляционного шнура (см. фиг. 23, 25, 40).

В других вариантах один поперечный торец блока 1 выполнен выпуклым (см. фиг. 18, 35), а монтажные отверстия 8 в нем имеют вытянутую форму в продольном направлении, параллельном плоскости, перпендикулярной центральной оси горной выработки.

Сборная обделка из таких блоков 1 предполагает наличие некоторой их подвижности относительно друг друга в плоскости, перпендикулярной центральной оси горной выработки. В поперечном сечении блоки 1 могут иметь эллипсовидную форму (см. фиг. 19, 28, 36). Арматура 4 блоков 1 в общем случае представлена продольными и поперечными элементами. Для увеличения несущей способности поперечные элементы могут быть выполнены в виде спирали, намотанной на продольные элементы 17 (см. фиг. 46), которые в этом случае выполняют в виде прямоугольников, ориентированных в продольном сечении блока 1. Точки соприкосновения продольных и поперечных элементов провариваются сваркой.

В определенных случаях блоки 1 не целиком состоят из армополимербетона с дисперсным армированием. Возможен вариант, когда блоки 1 с внешней стороны имеют только экран 18, выполненный из армополимербетона с дисперсным армированием, толщиной, равной 1/2 - 1/3 толщины блока, т. е. m = (1/2 - 1/3)H (см. фиг. 20, 29, 37). В другом случае блоки 1 также имеют экран 18 с внешней стороны из армополимербетона с дисперсным армированием, а с внутренней стороны - борта и перегородки 19 из бетона или железобетона (см. фиг. 21, 30, 38). Блоки 1 могут быть выполнены в виде коробчатых рам 20 из армополимербетона с дисперсным армированием, заполненных железобетоном 21 и покрытых с внешней и внутренней сторон полимерной пленкой 22 (см. фиг.22, 31). Блоки 1 могут иметь продольные буртики 23, образованные за счет того, что ширина основания короба превышает его ширину по торцевым стенкам, т. е. a > b (см. фиг. 17, 26, 34).

Сборная обделка может содержать относящиеся к первому типу блоки 1, монтажные вырезы 10 у части которых выполнены симметрично с внутренней стороны на их концах (см. фиг. 14, 16), у другой части блоков 1 - с противоположных сторон (см. фиг. 13, 15). При этом со стороны монтажных вырезов 10 у блоков 1, имеющих эти вырезы 10 с противоположных сторон, торцы имеют наклонные срезы 24 (см. фиг. 45). Высота каждого среза 24 равна 1/4 высоты торца блока 1, т. е. n = 1/4h. Глубина монтажного выреза 10 у тех и других блоков 1 равна не более 1/2 толщины блока 1, т. е.

H -h 1/2 H.

Сборная обделка из блоков 1, относящихся ко второму типу, предполагает наличие камер 25 из эластичного материала, расположенных между наружными полками 6 блоков 1. Камеры 25 оборудованы обратными клапанами 26, установленными в отверстиях блоков 1, что позволяет нагнетать в камеры 25, например, воздух или скрепляющие растворы. Камеры 25 выполнены таким образом, что в рабочем положении образуют воздушные пустоты 27 между своей наружной поверхностью и стенками 28 горной выработки. Воздушные пустоты 27 имеют возможность быть заполненными скрепляющими растворами благодаря наличию в продольных торцах блоков 1 каналов 29. Заполнение камер 25 воздухом или скрепляющими растворами осуществляется после монтажа обделки перед заполнением воздушных пустот 27 скрепляющими растворами или после их заполнения скрепляющими растворами.

Узлы 2 крепления блоков 1 между собой (см. фиг. 2, 3, 5) могут быть выполнены в виде металлической пластины 9 с четырьмя отверстиями, которая накладывается на арматурные выпуски 11 четырех смежных блоков 1. Под арматурными выпусками 11 предварительно должны быть расположены крестообразно две металлические полосы 30 с резьбовыми стержнями 31, пропущенными через арматурные выпуски 11 смежных по диагонали блоков 1. Пластина 9 закрепляется гайками 32, навинченными на резьбовые стержни 31, которые пропущены через отверстия металлической пластины 9. В другом варианте металлическая пластина 9 может быть заменена на две металлические пластины 33, каждая из которых имеет два отверстия (см. фиг. 4) и накладывается на арматурные выпуски 11 смежных в продольном направлении блоков 1. Такой вариант выполнения узлов 2 крепления блоков 1 между собой обладает большей подвижностью.

В случае, когда в монтажных вырезах 10 блоков 1 расположены монтажные болты 12 (см. фиг. 10, 23, 24, 25), металлическая пластина 9 узла 2 крепления накладывается на них таким образом, чтобы монтажные болты 12 четырех смежных блоков 1 оказались пропущенными через отверстия пластины 9. Болты 12 затягиваются гайками.

Узлы 2 крепления блоков 1 между собой могут быть выполнены в виде болтов 12, которые заделаны в блоки 1 в зоне монтажных вырезов 10, выполненных с внутренней стороны блоков 1 (см. фиг. 11, 15,16). При этом в зоне монтажных вырезов, выполненных с внешней стороны блоков 1, имеются ответные отверстия 34, через которые пропущены упомянутые болты 12 и затянуты гайками.

Каждое кольцо сборной обделки содержит замковый элемент 3, который может быть выполнен в виде обоймы 35 с размещенными в ее направляющих канавках опорными частями 36 и 37, которые образуют раздвижной блок (см. фиг. 42). Между опорными частями 36 и 37 установлен силовой механизм 38, например гидроцилиндр. Опорные части 36 и 37 могут быть наложены одна на другую (см. фиг. 43, 44). В зависимости от формы поперечных торцов блоков 1 на внешних торцах опорных частей 36 и 37 раздвижного блока могут быть выполнены на одном из них канавка-желобок 39 или впадина с прокладкой такой же, как прокладка 16, а на другом соответственно - гребень с эластичной гидроизоляционной прокладкой 40 или выступ 41.

При выполнении обделки, как показано на фиг.11, замковый элемент может быть выполнен в виде блока 42 с монтажными вырезами, расположенными на его концах симметрично с внешней его стороны. В зоне монтажных вырезов такого блока 42 выполнены отверстия под болты 12, заделанные в блоках 1 (см. фиг. 15).

При выполнении обделки из блоков 1, имеющих двутавровый профиль, в качестве замкового элемента выступает лотковый блок 43 (см. фиг. 6). При использовании этой обделки в стволах вместо лоткового блока 43 устанавливают обычные блоки 1 с двутавровым профилем, последний из которых и будет являться замковым элементом.

При монтаже сборной обделки из блоков 1, показанных на фиг.20, 21, 22, в качестве замкового элемента выступает блок 1, устанавливаемый в кольцо последним.

При использовании в качестве замкового элемента 3 раздвижного блока (см. фиг. 42, 43, 44), после монтажа обделки для извлечения силовых механизмов 38 осуществляют поэтапное омоноличивание зазоров между опорными частями 36, 37 твердеющими составами (полимербетоном) с использованием инвентарной опалубки, которая устанавливается на специально предусмотренные штыри (не показаны) в теле опорных частей 36, 37. Узлы 2 крепления блоков 1 между собой, установленные в монтажных вырезах 10, также омоноличиваются твердеющими составами (полимербетоном) с использованием инвентарной опалубки, которая устанавливается на специально предусмотренные штыри 44 в теле блоков 1 (см. фиг. 17). Затем осуществляется нагнетание скрепляющих растворов за обделку, после чего отверстия 5 закрываются пробками (не показаны).

Сборная обделка работает как конструкция в обжимаемой среде.

Использование изобретения позволяет повысить долговечность обделки при ее применении в агрессивных средах, а также в сейсмоопасных районах.

Источники информации

Авторское свидетельство СССР N 1252499, кл. E 21 D 11/10, Бюл. N 31, 1986.

Авторское свидетельство СССР N 1046524, кл. E 21 D 11/08, Бюл. N 37, 1983.