一種隧道穿越煤層施工用保護巖柱預留結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于隧道施工技術領域，尤其是涉及一種隧道穿越煤層施工用保護巖柱預留結構。
【背景技術】
[0002]隨著我國國民經濟的不斷發(fā)展以及近年來西部大開發(fā)戰(zhàn)略的逐步實施，西部地區(qū)鐵路建設與公路建設項目不斷增多，由于西部多為山區(qū)，在許多高等級公路鐵路的建設多以建設隧道縮短里程。隧道工程往往是整條鐵路或者整條高速公路的控制性工程，是關系到整條線路建設的關鍵性工程，尤其是復雜地質條件下的隧道工程。隨著山嶺地區(qū)交通快車道的大力建設，鐵路、公路隧道穿越巖性軟弱的煤系地區(qū)和賦存高壓力的煤層瓦斯隧道比較多見。在建設鐵路、公路隧道時，雖然會盡可能地避免煤層地區(qū)，但往往代價巨大，有時也不得不從煤田穿過，這就必然會遇到高瓦斯隧道以及穿越煤層隧道的施工。在穿越煤層隧道施工過程中，對前方需穿越煤層的產狀確定至關重要，但目前在國內高瓦斯隧道施工技術以及穿越煤層隧道施工技術尚不成熟，多為借鑒煤礦安全技術方面的規(guī)定進行施工。在揭開煤層前，從掘進工作面到煤層之間所留的巖柱，作為揭煤時的安全屏障至關重要，同時隧道開挖施工也應謹慎，防止煤層失穩(wěn)。因而，需設計一種結構簡單、設計合理且施工方便、使用效果好的隧道穿越煤層施工用保護巖柱預留結構，能確保揭煤過程安全進行，并降低隧道施工的危險性，確保隧道施工順序進行。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種隧道穿越煤層施工用保護巖柱預留結構，其結構簡單、設計合理且施工方便、使用效果好，能確保揭煤過程安全進行，并降低隧道施工的危險性。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種隧道穿越煤層施工用保護巖柱預留結構，其特征在于:包括保護巖柱和位于保護巖柱后側下方的底部支撐結構，所述保護巖柱和底部支撐結構均位于所施工隧道的隧道開挖面與需穿越煤層之間，所施工隧道呈水平布設，所述底部支撐結構的豎向高度為H/2，其中H為所施工隧道的開挖高度；所述保護巖柱的寬度與所施工隧道的橫向寬度相同，所述需穿越煤層位于所施工隧道的隧道開挖面前側且為由后向前逐漸向下傾斜的煤層，所述保護巖柱與需穿越煤層呈平行布設且其厚度為D ;當需穿越煤層與水平面之間的傾斜角度大于45°時，D不小于2m ;當需穿越煤層與水平面之間的傾斜角度不大于45°時，D不小于1.5m ;所述保護巖柱的前側底面與底部支撐結構的底面組成所述隧道開挖面；所述底部支撐結構由多個支撐臺階組成，多個所述支撐臺階的橫截面均為直角三角形且其沿所施工隧道的縱向延伸方向由前至后進行布設，多個所述支撐臺階由上至下布設在保護巖柱的后側底部。
[0005]上述一種隧道穿越煤層施工用保護巖柱預留結構，其特征是:當所述需穿越煤層與水平面之間的傾斜角度大于45°時，D = 2m?2.5m ;當需穿越煤層與水平面之間的傾斜角度不大于45°時，D= 1.5m?1.8m。
[0006]上述一種隧道穿越煤層施工用保護巖柱預留結構，其特征是:多個所述支撐臺階的橫截面結構和尺寸均相同。
[0007]上述一種隧道穿越煤層施工用保護巖柱預留結構，其特征是:多個所述支撐臺階的底面均為水平面。
[0008]上述一種隧道穿越煤層施工用保護巖柱預留結構，其特征是:多個所述支撐臺階的總高度為H/2。
[0009]上述一種隧道穿越煤層施工用保護巖柱預留結構，其特征是:所述底部支撐結構中所包括支撐臺階的數(shù)量為三個。
[0010]本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:
[0011]1、結構簡單、設計合理且施工方便。
[0012]2、使用效果好，通過保護巖柱作為揭煤時安全屏障的同時，通過底部支撐結構對保護巖柱后側進行進一步支撐，確保揭煤過程安全進行，并降低隧道施工的危險性，確保隧道施工順序進行。同時，隧道開挖簡便，通過隧道開挖形成底部支撐結構。
[0013]綜上所述，本實用新型結構簡單、設計合理且施工方便、使用效果好，能確保揭煤過程安全進行，并降低隧道施工的危險性，確保隧道施工順序進行。
[0014]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0016]附圖標記說明:
[0017]I一所施工隧道；2—需穿越煤層；3—保護巖柱；
[0018]4 一底部支撐結構。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，本實用新型包括保護巖柱3和位于保護巖柱3后側下方的底部支撐結構4，所述保護巖柱3和底部支撐結構4均位于所施工隧道I的隧道開挖面與需穿越煤層2之間，所施工隧道I呈水平布設，所述底部支撐結構4的豎向高度為H/2，其中H為所施工隧道I的開挖高度；所述保護巖柱3的寬度與所施工隧道I的橫向寬度相同，所述需穿越煤層2位于所施工隧道I的隧道開挖面前側且為由后向前逐漸向下傾斜的煤層，所述保護巖柱3與需穿越煤層2呈平行布設且其厚度為D。當需穿越煤層2與水平面之間的傾斜角度大于45°時，D不小于2m;當需穿越煤層2與水平面之間的傾斜角度不大于45°時，D不小于1.5m。所述保護巖柱3的前側底面與底部支撐結構4的底面組成所述隧道開挖面。所述底部支撐結構4由多個支撐臺階組成，多個所述支撐臺階的橫截面均為直角三角形且其沿所施工隧道I的縱向延伸方向由前至后進行布設，多個所述支撐臺階由上至下布設在保護巖柱3的后側底部。
[0020]本實施例中，當需穿越煤層2與水平面之間的傾斜角度大于45°時，D = 2m?2.5m ;當需穿越煤層2與水平面之間的傾斜角度不大于45°時，D = 1.5m?1.8m。
[0021]實際施工時，可根據(jù)具體需要，對保護巖柱3的厚度D進行相應調整。
[0022]本實施例中，多個所述支撐臺階的橫截面結構和尺寸均相同。
[0023]并且，多個所述支撐臺階的底面均為水平面。多個所述支撐臺階的總高度為H/2。
[0024]本實施例中，所述底部支撐結構4中所包括支撐臺階的數(shù)量為三個。
[0025]實際施工時，可根據(jù)具體需要，對所述底部支撐結構4中所包括支撐臺階的數(shù)量進行相應調整。
[0026]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1.一種隧道穿越煤層施工用保護巖柱預留結構，其特征在于:包括保護巖柱(3)和位于保護巖柱(3)后側下方的底部支撐結構(4)，所述保護巖柱(3)和底部支撐結構(4)均位于所施工隧道(I)的隧道開挖面與需穿越煤層(2)之間，所施工隧道(I)呈水平布設，所述底部支撐結構(4)的豎向高度為H/2，其中H為所施工隧道(I)的開挖高度；所述保護巖柱(3)的寬度與所施工隧道(I)的橫向寬度相同，所述需穿越煤層(2)位于所施工隧道(I)的隧道開挖面前側且為由后向前逐漸向下傾斜的煤層，所述保護巖柱(3)與需穿越煤層(2)呈平行布設且其厚度為D ;當需穿越煤層(2)與水平面之間的傾斜角度大于45°時，D不小于2m ;當需穿越煤層(2)與水平面之間的傾斜角度不大于45°時，D不小于1.5m ;所述保護巖柱(3)的前側底面與底部支撐結構(4)的底面組成所述隧道開挖面；所述底部支撐結構(4)由多個支撐臺階組成，多個所述支撐臺階的橫截面均為直角三角形且其沿所施工隧道(I)的縱向延伸方向由前至后進行布設，多個所述支撐臺階由上至下布設在保護巖柱(3)的后側底部。
2.按照權利要求1所述的一種隧道穿越煤層施工用保護巖柱預留結構，其特征在于:當所述需穿越煤層(2)與水平面之間的傾斜角度大于45°時，D = 2m?2.5m ;當需穿越煤層(2)與水平面之間的傾斜角度不大于45°時，D = 1.5m?1.8m。
3.按照權利要求1或2所述的一種隧道穿越煤層施工用保護巖柱預留結構，其特征在于:多個所述支撐臺階的橫截面結構和尺寸均相同。
4.按照權利要求1或2所述的一種隧道穿越煤層施工用保護巖柱預留結構，其特征在于:多個所述支撐臺階的底面均為水平面。
5.按照權利要求1或2所述的一種隧道穿越煤層施工用保護巖柱預留結構，其特征在于:多個所述支撐臺階的總高度為H/2。
6.按照權利要求1或2所述的一種隧道穿越煤層施工用保護巖柱預留結構，其特征在于:所述底部支撐結構(4)中所包括支撐臺階的數(shù)量為三個。
【專利摘要】本實用新型公開了一種隧道穿越煤層施工用保護巖柱預留結構，包括保護巖柱和位于保護巖柱后側下方的底部支撐結構，保護巖柱和底部支撐結構均位于所施工隧道的隧道開挖面與需穿越煤層之間，所施工隧道呈水平布設，底部支撐結構的豎向高度為H/2，其中H為所施工隧道的開挖高度；保護巖柱的寬度與所施工隧道的橫向寬度相同，需穿越煤層位于所施工隧道的隧道開挖面前側且為由后向前逐漸向下傾斜的煤層，保護巖柱與需穿越煤層呈平行布設；保護巖柱的前側底面與底部支撐結構的底面組成隧道開挖面；底部支撐結構由多個支撐臺階組成。本實用新型結構簡單、設計合理且施工方便、使用效果好，能確保揭煤過程安全進行，并降低隧道施工的危險性。
【IPC分類】E21D9-14
【公開號】CN204299586
【申請?zhí)枴緾N201420786231
【發(fā)明人】武群虎, 常得勝, 岐峰軍, 王新亮, 李軍, 張玉龍, 呂超, 吳旭亮, 楊小龍, 韓進濤
【申請人】中鐵二十局集團第六工程有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月11日