БЕТОННАЯ КРЕПЬ ДЛЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ

Заявляемое техническое решение относится к горному делу, в частности, к проведению вертикальных стволов, закрепляемых монолитной бетонной крепью.
Заявляемая полезная модель может быть использована как в угольных, так и в рудных шахтах.
Известна бетонная крепь вертикальных стволов, возводимая с применением опалубка типа ОМ с механизированным отрывом, принятая за аналог (Смирняков В.В., Вихарев В.И., Очкуров В.И. Технология строительства горных предприятий. - Москва: Недра, 1989. - 573 с. см. стр. 148, рис. 9.8).
К недостаткам известной бетонной крепи вертикальных стволов относится следующее.
Бетонная крепь возводится участками, определяемыми высотой опалубки. После заполнения бетоном определенного участка и затвердевания бетона, опалубка опускается и производят заполнение бетоном следующего участка. Между двумя соседними участками, таким образом, образуется стыковочный наклонный шов, предопределяемый поверхностью наклонного поддона опалубки.
Возведение бетонной крепи осуществляется в работающем забое вертикального ствола, когда производится погрузка взорванной породы и другие работы, и в атмосфере всегда присутствует большое количество пылевидных частиц. В связи с этим поверхность стыковочного шва загрязнена этими частицами, за счет чего не обеспечивается надежной герметизации между соседними забетонированными участками. В процессе эксплуатации вертикального ствола из окружающих породных слоев, некоторые из которых очень водонасыщены, вода проникает через стыковочные швы, что приводит к разрушению бетона и снижению несущей способности бетонной крепи, снижению надежности эксплуатации армировки и оборудования в стволе и,
как результат - возникновению аварийных ситуаций. Это и является основным недостатком такой бетонной крепи вертикальных стволов.
Известна также бетонная крепь вертикальных стволов, принятая за прототип, с применением опалубки имеющей в поддоне полусферический выступ (пустотообразователь), за счет которого после отрыва от затвердевшего бетона и опускания опалубки образуется канавка, которая остается пустой после заполнения и затвердевания бетона в новой заходке. После этого, в бетонной крепи в образованную канавку пробуривают шпуры или вставляют трубчатые кондукторы, через которые затем подают вяжущее вещество, способное при затвердевании расширяться и герметизировать стыки в бетоне между заходками (Авт. св. SU 1723332 А1, опубл. 30.10.1983).
К недостаткам известной бетонной крепи с герметизацией стыков между заходками относятся следующие:
1. При заполнении бетоном новой заходки сложно обеспечить контроль за образованием пустоты в виде полусферической канавки и в некоторых зонах по диаметру ствола она может быть заполнена бетоном.
2. Установка трубчатых кондукторов или пробуривание шпуров в образованную пустотную канавку - довольно сложный процесс, нарушающий монолитность бетонной крепи, требующий дополнительных трудовых и экономических затрат.
3. Продавить вяжущее вещество через шпуры или трубчатые кондуктора и качественно заполнить канавку, длина которой по окружности при диаметре ствола, например 8 м, составит более 25 м весьма проблематично, и проконтролировать невозможно.
4. Нагнетаемое вяжущее вещество затвердевает и герметизирует стыки. Но известно, что любая система при затвердевании дает усадку, за счет чего полная герметизация не произойдет.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности и обеспечения качества возведения бетонной крепи вертикальных стволов.
Указанный технический результат заявляемого технического решения достигается тем, что бетонная крепь для вертикальных стволов, в нижнем торце которой имеется полусферическая выемка образованная после затвердевания бетона и опускания опалубки, согласно полезной модели в полусферическую выемку укладывается герметизатор стыков шва, способный при увлажнении увеличиваться в объеме.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежом, где показано конструктивное исполнение опалубки и расположение ее в вертикальном стволе перед заполнением бетоном закрепного пространства следующей заходки.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом.
После закрепления бетоном участка вертикального ствола 1 и затвердевания бетона, опалубка 4 опускается на разрушенную породу 6. В нижнем торце бетонной крепи после опускания опалубки образована полусферическая выемка, куда размещается герметизатор стыковочного шва 2, например «Ватерстоп», который способен при увлажнении увеличиваться в объеме. После закрепления опалубки 4 на новом участке бетонирования в закрепное пространство 3 подается по трубопроводу 5 бетонная смесь. После затвердевания бетона, герметизатор 2 под действием воды увеличивается в объеме и надежно герметизирует стыковочный шов, предотвращая проникновение воды в вертикальный ствол из окружающих горных пород.
Преимущество заявляемого технического решения заключается в том, что в затвердевшем бетоне нижней части забетонированного участка крепи / образуется полусферическая выемка по всей окружности ствола, в которую размещается герметизатор 2, выполненный в форме жгута, повторяющего форму полусферической выемки и полностью ее заполняющий. Бетонирование следующей заходки крепи 3 производится при уже уложенном герметизаторе, что не требует дополнительных трудовых и экономических затрат на образования специальных пустот, установки кондукторов или бурения в эти пустоты шпуров и нагнетания вяжущего вещества.
Эффективность предлагаемого технического решения оценивается за счет:
- надежной герметизации стыковочных швов в бетонной крепи вертикальных стволов;
- снижения трудовых и экономических затрат.