复杂地层条件下隧道信息化施工综合技术研究.pptx

热 烈 欢 迎各位专家、领导！;巷道支护前沿技术及其发展方向;主要内容;1 概 论;1.2 支护技术与其它相关技术的关系 ▲开挖技术：光面爆破 普通光面爆破、预裂光面爆破 定向断裂控制爆破： ;聚能药包爆破、;7;切缝药包爆破;▲材料：钢材、混凝土材料、各种添加剂、合成材料等 ▲机械： 锚杆机、喷射机 ;1.3 支护技术的一些思考;1.4 计算机在支护技术方面应用 1.锚杆支护设计专家系统 ▲煤矿顶板设计专家系统，美国，1987年 ▲隧道设计专家系统，日本，1989年 ▲顶板控制专家系统，山东科技大学，1990年 ▲回采巷道支护形式与参数选择专家系统，1989年 ▲巷道围岩支护设计专家系统，东北大学，1991年 ▲地下工程围岩稳定性评价及支护决策专家系统， 原西安矿院 ▲岩巷锚喷支护设计专家系统（MPES）， ▲锚喷支护设计专家系统，MZES，焦作工学院，1994年 ▲煤及煤－岩锚梁网支护专家系统，安徽理工大学， 1997年 ; 2.支护设计计算的计算机程序 煤巷围岩稳定性分类程序 煤巷锚杆支护设计软件，煤炭科学研究院开采所  3.计算机绘图 巷道支护方式图 4.施工技术措施的自动编制系统 ;2 支护理论;2.3 新奥法理论;;2.4 松动圈理论;17;2.5 软岩支护理论;▲软岩巷道的支护原则;2.6 国外的支护理论 ;▲英国学者关于水平应力的观点 水平应力与深度无关，但与岩层的坚固性有关。因此，顶板岩石坚硬的浅部巷道，水平应力是主要的；对于松软的深部巷道，主要是垂直应力的作用，由于垂直应力的作用，在两帮形成滑移面，使两帮发生挤出现象。  ;3 各种锚杆;管缝式锚杆;倒楔式锚杆;水力（或压气）膨胀式锚杆;可控压式注浆锚杆;端锚内注式锚杆;中空注浆锚杆;胀壳锚头注浆锚杆;自进式中空注浆锚杆;螺钉头锚杆;;;爆炸锚杆;可伸长锚杆;;伸缩原理：在孔口设一个伸缩筒，伸缩筒有两种： 塑料筒外包马口铁皮、开缝式钢筒 伸缩量：60～130mm;化工材料制作的锚杆;锚索支护;端头锚固式单根锚索;锚索施工步骤;锚杆支护的几个技术问题;4. 各种棚式支架;44;4节三心拱斜腿可缩性支架;方环形可缩性支架;加强U型钢支架;六节马蹄形可缩性支架;卡 环 式 双 向 可 缩 性 支 架;;格栅钢架的形状与断面形式;隧道格栅支架施工步骤;钢管混凝土支架 （安徽理工大学臧德胜教授研制）;已 安 装 好 的 钢 管 混 凝 土 支 架; 现浇式、砌筑式、喷射式;研制：安徽理工大学朱效嘉教授;5.2 钢筋网壳锚喷支护;5.3 钢纤维喷射混凝土 是一种复合材料，是在普通的喷射混凝土中掺入钢纤维。 规格：钢纤维长20～40mm，厚0.5mm。 掺量：体积比。湿喷：0.5～1％， 干喷：1～1.5％， 80～100kg/m3混凝土。 作用：改善喷射砼力学性能，如抗拉、抗弯、抗冲击强度 提高抗裂性和韧性。 优点：强度高，抗拉可提高50～80％。韧性可提高10倍以上。 回弹率低，5～10％。粉尘少。 可以省去金属网 适用：破碎带、膨胀性围岩、复杂应力地段。 要求：对喷射机具有一定要求，防止成团和堵管。 ;5.4 高强度喷射混凝土; 6 联合支护;61;7.1 超前管棚工法 ●超前管棚法适用于围岩非常松软、破碎、凿孔后极易坍孔的地层。 ●该法是掘进前在工作面先架好钢支撑（0.75～1.0m/架），然后在隧道拱顶部以一定仰角向工作面前方打入若干根均布的纵向钢管，形成管棚，在管棚的保护下进行隧道的开挖。 （1）小管棚法 该法是在工作面顶板打入φ25～50mm、长3～7m的钢管。钢管间距0.3～0.5m，倾角10～18°，每隔1～2m打一排管棚。 顶板条件许可时可每隔一排支撑作一次管棚。;（2）大管棚法 钢管直径一般为76～127mm 管棚长度为10～３0m（以15～20m为多） 加固段较长时，可设多道管棚，各道的搭接长度一般不少于3m。 例一：大瑶山隧道，钢管直径80mm、长1