文/趙宏偉
大陽煤礦是山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司的骨干礦井,年生產(chǎn)能力150萬噸。為改變原有料石砌墻施工風(fēng)橋的復(fù)雜工藝,大陽煤礦在四采區(qū)軌道運輸大巷穿越3403回風(fēng)順槽時,大膽創(chuàng)新,采用了錨索、工字鋼組合懸吊技術(shù)施工風(fēng)橋,取得了顯著的經(jīng)濟效益。
四采區(qū)軌道運輸大巷主要服務(wù)于四采區(qū),巷道寬5.5m,高4m。在掘進過程中,遇頂板破碎,裂隙發(fā)育。根據(jù)巷道地質(zhì)條件和礦壓顯現(xiàn),以及3403綜放工作面的接替進度,結(jié)合先進的技術(shù)和支護材料,決定在四采區(qū)軌道運輸大巷穿越3403回風(fēng)順槽時,選擇錨索、工字鋼組合懸吊成為風(fēng)橋支撐主體。
通過錨索將風(fēng)橋的主體承重懸吊在深部基巖上,形成穩(wěn)定的承載整體。這種支撐主體的優(yōu)點是具有較高的承載能力和較好的可縮性,初始承載能力高,施工工藝簡單。
錨索選用 Φ17.8×9m的鋼絞線;工字鋼選用12#工字鋼,長度分8m和5.5m兩種;背板選用長×寬×厚=600mm×500mm×120mm的水泥背板,選用S2360和Z2360樹脂錨固劑。
當(dāng)四采區(qū)軌道運輸大巷掘進距離超過3403回風(fēng)順槽3m時,停止掘進,施工風(fēng)橋。在四采區(qū)軌道運輸大巷于3403回風(fēng)順槽立交處平行于四采區(qū)軌道運輸大巷打錨索五組,每組兩根;打好錨索后把5.5m工字鋼懸吊在錨索上;然后在其上面鋪設(shè)8m工字鋼,間距500mm,8m工字鋼兩端頭必須承載在實體煤上,以便減輕5.5m工字鋼的承載力;接下來鋪設(shè)水泥背板,水泥背板必須蓋嚴工字鋼;最后在水泥背板上鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),澆注混凝土形成風(fēng)橋。
在施工過程中,施工隊組嚴格按制定的工藝程序和措施進行,各種材料規(guī)格必須與規(guī)定相符。技術(shù)要求:錨索張拉力不小于30MPa,錨索孔距允許偏差±150mm,錨索孔深允許偏差0~±200mm,錨索外露長度≤350mm。
施工風(fēng)橋前,對巷道附近20m范圍內(nèi)的頂錨桿全部進行緊固,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。施工時,錨索張拉必須使托盤緊貼煤體,如由于巷道頂部不平,必須墊平。五組錨索懸吊5.5m工字鋼所形成的平面必須水平,防止鋪設(shè)8m工字鋼時前后滾動。施工過程中,對錨索的施工質(zhì)量進行全面檢查,并及時收集工程過程中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為以后施工提供參考。
錨索、工字鋼組合懸吊技術(shù)在風(fēng)橋施工中的應(yīng)用,在大陽煤礦屬首例,整個工程由于領(lǐng)導(dǎo)高度重視,施工前方案制定嚴密可靠,現(xiàn)場施工組織有序,質(zhì)量監(jiān)督管理到位,施工質(zhì)量符合要求,使得該技術(shù)在風(fēng)橋施工中順利進行。
錨索、工字鋼組合懸吊技術(shù)在風(fēng)橋施工中的應(yīng)用,減少了以往風(fēng)橋施工步驟(如擴幫、砌墻、打基礎(chǔ)),與原先施工風(fēng)橋相比,工期縮短了5天時間,材料節(jié)省了約0.5萬元,同時極大地減輕了工人的勞動強度。
實踐證明,錨索、槽鋼、工字鋼組合懸吊技術(shù)在風(fēng)橋施工中的應(yīng)用,支撐體初始承載能力高,能夠起到有效的支撐作用。采用這種新技術(shù),不僅節(jié)省了風(fēng)橋施工材料,而且縮短了施工工期,同時極大地減輕了工人的勞動強度。