钢纤维喷射混凝土在隧道初期支护中的应用论文
“Yaxinghe”通过精心收集，向本站投稿了13篇钢纤维喷射混凝土在隧道初期支护中的应用论文，以下是小编整理后的钢纤维喷射混凝土在隧道初期支护中的应用论文，仅供参考，希望能够帮助到大家。
篇1：钢纤维喷射混凝土在隧道初期支护中的应用论文
钢纤维喷射混凝土在隧道初期支护中的应用论文
摘 要：结合槎路隧道工程实例，介绍在隧道衬砌施工中喷射钢纤维混凝土过程中对钢纤维的技术要求和具体的施工工艺以及所具有的经济效益。
关键词：钢纤维；韧性；干喷；体积率
1 引言
钢纤维混凝土是由水泥、水、中粗砂、骨料、钢纤维及必要时掺入外加剂或掺和料按一定比例配制而成。钢纤维混凝土具有良好的综合力学性能，钢纤维的加入可提高混凝土的强度、韧性及抗裂性，使混凝土的特性由脆性向弹塑性过渡，是目前国内外比较先进的外掺料。钢纤维按材质分为普通碳素钢和不锈钢两种类型，一般多用普通碳素钢钢纤维。钢纤维混凝土自1963年进入实用化阶段以来，在高层建筑、公路路面和桥面机场等工程中得到广泛的应用，不仅提高了结构的使用寿命，而且节约了大量投资。但其在隧道衬砌方面的应用却不多。本文结合黎南复线槎路隧道的施工工艺，对钢纤维混凝土在隧道衬砌方面的应用进行研究介绍。
2 工程概况
黎南复线槎路隧道位于广西壮族自治区南宁市南郊区，隧道起讫里程为DK2+070～DK44-290，全长2 220m.该隧道属于浅埋暗挖隧道，大部分埋深在5～10m 左右，且要穿越超过400m 的公路及房屋建筑。地质为膨胀泥岩、粉砂质泥岩，圆砾土及煤层等；地下水丰富，开挖过程中涌水量较大，且具有溶出型侵蚀性和腐蚀性，施工难度较大。根据工程地质情况及相关要求，在施工时，全隧采用“新奥法”施工工艺，暗洞段采用复合衬砌和复合加强衬砌两种方法。在穿越公路、楼房等建筑物段采用复合加强衬砌，即在初期支护中喷射钢纤维混凝土。
3 喷射钢纤维混凝土
3.1 对钢纤维的基本要求
为了达到最佳施工质量及相关要求，在进行喷射钢纤维混凝土施工时，对钢纤维的几何参数及体积率都有具体的要求。
3.1.1 钢纤维的几何参数
钢纤维混凝土的增强效果与钢纤维的长度、直径、长径比有关。钢纤维增强作用随长径比增大而提高。钢纤维长度太短起不到增强作用，太长施工困难，影响拌和质量，直径过细在拌和时易弯折，过粗则在同体积率时，其增强效果差。试验表明，钢纤维长度在15～ 60mm、直径或等效直径在0.3～1.2mm、长径比在30～100的范围内选用，其增强效果和施工性能可满足要求。不同的钢纤维混凝土结构中选用的钢纤维不同。
3.1.2 钢纤维的体积率选用范围
钢纤维混凝土中钢纤维的体积率过小，其增强作用较差，国内外一般以0.5%为最小体积率。钢纤维体积率超过2 时，拌和物的和易性变差，施工困难，质量难以保证。确定钢纤维掺入量时根据钢纤维的性能、混凝土结构对增强效果的要求及经济合理的原则选定。结构对增强要求低时可选用低值，结构对增强要求较高时可选用高值。
3.2 配合比设计及要求
槎路隧道因喷射钢纤维混凝土地段相对分散，同时受机具设备和开挖方法的限制，在施工时均采用干喷法施工。在此就干喷法施工的主要问题进行论述。
3.2.1 配合比设计槎路隧道初期支护混凝土设计强度为C20混凝土，其理论配合比为：42.5MPa普通硅酸盐水泥，400kg；中粗砂（河道中），835kg；粗骨料（河卵石）5～ 15mm，835kg；耐腐蚀剂，32kg；钢纤维，80kg.
3.2.2 有关要求
（1）钢纤维参数及掺量：根据采用的喷射机型号，本隧道选用钢纤维类型为ZH一06凸痕型，长度为20mm，等效直径0.4mm，长径比为50，钢纤维体积率为1% ，约每立方混凝土8Okg.
（2）水泥：钢纤维混凝土中常用强度等级为42.5MPa或52.5MPa的普通硅酸盐水泥，钢纤维混凝土中水泥用量较大，一般为36O～450kg/m.
（3）细骨料：采用硬质、洁净的中砂为宜，细度模数Mk =2.5～3.3.据经验，天然含水率在5%～7%为宜。
（4）粗骨料：天然河卵石或质地坚硬的人工碎石均可，平均粒径在5-15mm 为宜。
（5）水：只要不含影响水泥正常凝结硬化及对纤维和基体有腐蚀作用（pH< 4的酸性水和含硫量（按SO3计）超过水量的1% ）的有害物质的水均可。
（6）外加剂：槎路隧道整体处于膨胀泥岩和粉砂质泥岩中，泥岩中的水具有侵蚀性和腐蚀性，需加6% ～8% 的耐腐蚀剂。隧道开挖中渗水较大时，为尽快提高混凝土的早期强度，一般按2 %～4%的掺量加入速凝剂。在渗水量不大时，为避免混凝土的后期强度损失过大，速凝剂尽可能少加或不加。
3.3 喷射钢纤维混凝土施工
3.3.1 工艺流程
3.3.2 关键技术
（1）混凝土拌制、存放和运输。钢纤维在拌和料中的分布均匀性，不仅与原材料和搅拌工艺有关，而且受搅拌机械和投料方法影响更大。试验表明：采用强制搅拌机比自落式搅拌机效果好。本隧道施工中因受机械设备影响而采用自落式搅拌机。投料时采用先投水泥、砂和碎石，在拌和过程中分散加入钢纤维的方法进行拌和，拌和时间不少于2min.
钢纤维混凝土施工时，喷锚料应尽量随拌随用，掺入速凝剂时存放时间不得超过20min，不掺入速凝剂时干混合料存放时间不超过2h，否则被视为废料，不可再行使用。在运输和存放过程中不得淋雨、流入水或混合杂物。
（2）喷射作业。混合料通过胶管长距离的高速输送，在喷头处已稍有分离，水在距受喷面lm 左右处加入，喷射应根据其当前标定的'给水速度调整水阀，按混凝土配合比设计确定的水灰比供水。喷射混凝土时，喷枪要垂直正对工作面，连续平稳地自下而上水平横向移动，喷头一圈压半圈的旋转喷射。
在施工时还应注意风压对喷射钢纤维混凝土的影响。在混合料输送时，采用适当的风压是钢纤维均匀分布、减少回弹损失的主要条件。风压太大钢纤维的分布就不均匀。试验表明，钢纤维混凝土喷射堆中心的钢纤维含量为喷堆周边的85.3% ，这种现象产生的主要原因是由于料流喷出后，分布在料束外缘的钢纤维在接近受喷面前被横向气流吹至周围（其中部分钢纤维落地，部分钢纤维滞留在喷堆周边），因此，降低风压则横向气流的压力和流速也会降低，这样不仅会减少钢纤维的回弹损失，也会改善钢纤维分布的不均匀性。一般混合料输送距离在100m以内时，喷射风压控制在0.15～0.2MPa为宜。
（3）养护。混凝土施工质量的好坏，受养护的影响相当明显。因此在混凝土喷射完毕后要及时洒水或喷水雾养护。避免因养护不及时而导致喷射钢纤维混凝土的质量不合格。
4 取得的经济效益
槎路隧道喷射钢纤维混凝土段总长605m，它的使用对降低工程成本、提高工程质量和加快施工进度起着积极的作用，并有良好的经济效益。体现在以下方面：
（1）减少混凝土的用量及开挖土石方量。喷射钢纤维}昆凝土取消了素喷混凝土中的预留沉降量（15cm），使隧道断面开挖土方量每米减少1.9m3，合计1 150m……二次衬砌混凝土减少了复合预留变形到位的数量（平均厚度7cm），节约了二次衬砌混凝土890m……采用喷射钢纤维混凝土进行支护补强，减少了素喷混凝土一半的厚度，因而降低了工程成本。
（2）钢材用量减少。喷射钢纤维混凝土可代替“新奥法”中传统的网喷支护，即可取消钢筋网片，减少了施工工序，加快了施工进度，本隧道共节约钢筋网片39.13t.
（3）干喷集料回弹率比素喷少。在干喷（水在喷头处加入）实施过程中，通过试验，素喷混凝土集料回弹率平均在25 左右，而干喷混凝土由于钢纤维的成网和联结作用，回弹率平均只有14％左右。
5 结束语
槎路隧道在复合加强衬砌段初期支护采用喷射钢纤维混凝土取得了良好效果。实践表明，钢纤维应用广泛，不仅在初期支护中应用，在二次衬砌中及其它的地下工程防护、公路路面、水利工程、房屋工程及局部受压构件等均可使用钢纤维混凝土增强，并能提高效益。
参考文献：
[1]高丹盈，赵军，朱海堂、钢纤维混凝土设计与应用[M].北京：中国建筑工业出版社，、54～56
[2]孙成访。谷倩，蒋丽娜。钢纤维混凝土承台主要参量对承载力的影响EJ].广西工学院学报，，14（1）：23～27
[3]曾云川。喷射钢纤维混凝土在小团山隧道的应用[J].云南交通科技，2003，19（2）：36~38
[4]赵国藩，仲伟秋。高性能材料在结构工程中发展与应用[J].大连理工大学学报，2003，43（3）：257～261
[5]付卫新。模筑钢纤维混凝土在磨沟岭隧道中的应用[J].隧道建设，2003，23（2）：39~51
篇2：钢纤维喷射混凝土在隧道中的断裂力学设计方法
钢纤维喷射混凝土在隧道中的断裂力学设计方法
钢纤维混凝土开裂后,受拉侧仍能提供较大的拉力,因此比普通混凝土更适合用于大土压、大变形的`围岩条件.在我国规范中,用钢纤维混凝土的轴拉强度作为开裂后钢纤维喷射混凝土所能承受的拉应力Il].但钢纤维混凝土的轴拉强度并不能反映铜纤堆混凝土构件在受弩过程中,中性轴上升、开裂区扩大,开裂区继续承受弯矩的特征,因此设计上偏于保守.本文介绍了日本规范中对钢纤维混凝土隧道衬砌设计的方法,该方法以断裂力学为基础,既考虑裂缝的存在,又考虑钢纤堆传递拉应力的受力特点.本文还将该方法与施工现场实验数据相结合,确定出武隆隧道钢纤维喷射混凝土衬砌的理论厚度.计算结果表明,只用钢纤维喷射混凝土作为隧道的初期支护能够满足强度要求,从而节省了设置钢拱架或钢筋网等工序,加快了施工进度.
作 者：刘庆 李胜华 Liu-Qing Li Sheng-hua 作者单位：刘庆,Liu-Qing(厦门市政工程设计院重庆分院,重庆,400015)李胜华,Li Sheng-hua(重庆市设计院,重庆,400015)
刊 名：重庆建筑 英文刊名：CHONGQING ARCHITECTURE 年，卷(期)： 8(5) 分类号：U455.4 关键词：钢纤维喷射混凝土 断裂力学 隧道篇3：隧道出口初期支护喷射混凝土开裂原因分析及加固方法
隧道出口初期支护喷射混凝土开裂原因分析及加固方法
结合工程实例,分析了隧道出口施工初期支护开裂的'原因,论述了防止隧道初期支护喷射混凝土开裂、掉块、坍塌的技术措施.
作 者：李发双 LI Fa-shuang 作者单位：中铁二局绵遂高速公路有限公司,四川,遂宁,629000 刊 名：建材技术与应用 英文刊名：RESEARCH & APPLICATION OF BUILDING MATERIALS 年，卷(期)：2009 “”(5) 分类号：U455.7 关键词：隧道 初期支护 喷射混凝土 开裂 加固篇4：钢纤维混凝土及其在桥面铺装中的应用论文
1 钢纤维混凝土概述
钢纤维混凝土（ Steel Fiber Reinforced Concrent. 简称SFRC）是一种由水泥、粗细集料和随机分布的短钢纤维组合而成的复合材料。钢纤维混凝土中的钢纤维呈三维乱向分布，沿每个方向都有增强和增韧的作用，尤其对复杂应力区增强非常有效，可使混凝土物理力学性能产生质的变化，大大提高混凝土抗裂性能和抗冲击性能，使原本脆性的混凝土材料呈现很高的延性和韧性，以及优良的抗冻、耐磨性能，特别适用于要求连续、快速浇注混凝土的较大工程。
桥梁的混凝土桥面铺装层由于重型车辆的使用、交通量的增加，损坏非常严重，维修周期越来越短，这不仅妨碍了交通安全，也给维修工作带来不便。若改用SFRC 铺装桥面层，则可使面层厚度减薄，伸缩缝间距加大，从而改善桥面的使用性能，降低维修费用，延长使用寿命。
SFRC 应用于桥面铺装层，一般有两种：一种为部分粘结式的铺装层；一种为SFRC 增强钢筋网或钢丝网混凝土铺装层，亦称为复合式铺装层。
钢纤维的品种及性能是影响钢纤维混凝土质量的主要因素，钢纤维主要有以下几种：①切断钢纤维。②剪切钢纤维。③熔抽钢纤维。
钢纤维对混凝土的增强表现在当混凝土基体刚刚出现微裂缝时，钢纤维混凝土并未立即破坏，而是随着裂缝的稳定扩展，承载力继续上升，直到裂缝宽度增大到一个临界值时，钢纤维逐渐拔动或拔出，钢纤维混凝土才由于发生突然性的裂缝失稳扩展而破坏。为防止钢纤维混凝土因钢纤维被拉断而失去强度，钢纤维的抗拉强度不低于380kPa，钢纤维表面不得有油污和其他妨碍钢纤维与水泥浆粘结的杂质。钢纤维内含有的铁屑及杂质总量不得超过1%.钢纤维混凝土的水泥用量较一般混凝土高出10%左右。细集料砂的粒径为0.15~5mm，粗集料碎石最大粒径不宜大于20mm 或钢纤维长度的2/ 3.为保证钢纤维拌和物的和易性，混凝土的砂率一般不低于50%，必要时掺入减水剂或超塑化剂以降低水灰比。
2 钢纤维混凝土的配合比设计
钢纤维混凝土配合比的设计步骤与普通混凝土大体相同，所配置的钢纤维混凝土要进行实验，同时满足抗拉、抗压、抗折强度要求。通过对钢纤维混凝土的力学基本性能的研究发现钢纤维的加入对混凝土的抗压强度提高不大，但抗压韧性有很大改善。钢纤维混凝土当水灰比及集料最大粒径变化不大时，钢纤维含量特征参数影响钢纤维混凝土的抗拉强度。钢纤维混凝土极限荷载往往高于初裂荷载，初裂荷载与极限荷载的比值一般在0.8~1.0 之间，并且初裂荷载、极限荷载及韧性均随钢纤维混凝土含量的增大而增大。在相同钢纤维含量情况下，钢纤维混凝土强度随钢纤维的强度增大而增大。随钢纤维直径增大而减小。钢纤维混凝土抗剪强度随水灰比的减小而增大，随钢纤维体积率的增大而增大。
篇5：钢纤维混凝土及其在桥面铺装中的应用论文
桥面铺装也称行车道铺装，是铺筑在桥面板上的防护层，是桥梁结构的重要组成部分。作用是保护属于主梁整体部分的行车道板不受车辆轮胎的直接磨耗，防止主梁遭受雨水的侵蚀，并能使车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用。由于桥面天然敞露而受到大气影响十分敏感，根据以往实践经验，建桥时因对桥面铺装重视不足而导致日后修补和维护的.弊病不少，因此，如何合理改进桥面的构造和施工，愈来愈引起人们的注意。而且，桥面铺装质量的好坏和使用耐久性将直接影响到汽车的行驶质量和使用耐久性。
钢纤维混凝土因其具有良好的抗裂性、抗弯曲性、耐冲击性、耐疲劳性的特点，在桥面铺装中使用较一般水泥混凝土具有以下几点优势：
第一，减薄铺装厚度。钢纤维混凝土在相同荷载条件下铺装厚度可减少30%~50%，这样既减少了工程量又降低了桥梁恒载。
第二，加强桥面铺装与伸缩缝的连接强度。桥面伸缩缝是整个桥面的薄弱环节，在车辆的行驶过程中，由刚性桥面过度到柔性伸缩缝再到刚性桥面，不可避免地产生强烈的震动，震动释放出的巨大能量对伸缩缝与混凝土连接结构极具破坏性。钢纤维混凝土因其较强的耐冲击性保证其与伸缩缝连接钢筋牢固粘结，使伸缩缝发生的变形、位移、或翘曲都较小，大大提高了伸缩缝的使用寿命。
第三，延长了桥面的使用寿命。在重交通荷载作用下，钢纤维混凝土桥面开列要比普通混凝土缓慢得多，其桥面裂缝宽度小，不连续开列后延性仍很好，混凝土剥落、坑槽现象很少。这都有利于桥面和桥梁的使用寿命，改善了车辆的行驶条件。
4 钢纤维混凝土桥面铺装施工及养护
4.1 钢纤维的分散
由于钢纤维一般用箱装或袋装，体积较密实，在投入搅拌机拌和前，用钢叉将其中的成团钢纤维打散开，或应用机械方法加以分散，否则会引起钢纤维的结团现象，影响施工质量。在拌和料中加入的钢纤维应分散均匀，才能在混凝土中起到增强作用，如果加入的钢纤维分散不均匀，将使混凝土缺少钢纤维或钢纤维结团，不仅没有增强作用，还会引起局部强度削弱。
钢纤维混凝土混合料按设计配合比规定材料用量进行配制。为了使钢纤维在混凝土中分布均匀、不结团，必须控制好投料顺序、搅拌方法和时间，这是有别于普通混凝土的关键工艺，也是保证施工质量的重要环节。
必须使用强制式搅拌机，宜采用先干拌后湿拌的方法，根据搅拌机容量和施工配合比确定一次搅拌量，为避免超载，一次搅拌量不宜大于搅拌机额定搅拌量的80%.正式浇筑前进行试拌，鉴定拌和质量合格后，才正式开工。
4.2 投料顺序
投料顺序为：碎石→钢纤维干拌1min→砂→水泥→钢纤维干拌lmin.在投入钢纤维时用网筛均匀撒入料斗中，不要成堆倒入。
4.3 拌和方法
先干拌后湿拌。上料干拌，观察钢纤维是否成团，干拌时间应在1min 以上，但不宜超过2min，如有成团现象时，在转盘投料时要调整钢纤维分散程度，可分次投入钢纤维，直到不成团为止，然后确定投料时间及方式；干拌之后要加水减水剂水溶液湿拌，湿拌时间为1.5min 左右。严格控制拌和时间，拌和时间总计6min 左右。搅拌好的SFRC 应该是钢纤维均匀分散在整个混凝土拌和物中，无粘团和集结现象。拌合时间要比普通混凝土长1min，严格控制混凝土坍落度，钢纤维混凝土拌合均匀是控制质量的关键。
4.4 运输
钢纤维混凝土坍落度较小，不宜采用混凝土搅拌车运输，可采用自卸汽车运输，作业时要严格控制运输时间。由于钢纤维混凝土中加入减水剂，必须尽量加快施工速度。必须符合钢纤维混凝土拌和料运输、铺筑完毕的允许最长时间。拌和料从搅拌机卸出到浇筑不宜超过30min.运输过程中应避免拌合物离析，已产生离析的，应作二次拌和后方可灌筑。
4.5 浇筑
在桥梁伸缩缝之间为一个连续施工区段，在连续施工区段内的钢纤维混凝土必须连续浇筑。稠度相同的钢纤维混凝土看起来比普通混凝土干涩，但经振捣后仍表现为较好和易性，因而严禁在浇筑时往拌和料中加水。而且浇筑过程在一定规定连续的区域内不得中断。
第一，摊铺。用机翻车运输至指定地点，用人工将SFRC拌和料大致铺整平，摊铺系数按1.2~1.3 控制，钢纤维混凝土松铺系数较普通混凝土的要大，在摊铺时可通过现场试验确定，无论机械或人工布料，均应保证钢纤维混凝土能均匀摊铺在桥面上。人工布料时应用铁锹反扣法将钢筋孔隙先填满，再铺平其他部分。严禁抛掷和搂耙，防止混凝土拌和物离析。在摊铺过程中如有结团现象，及时用人工撕开抖散或剔除，以免发生蜂窝。
第二，振捣压实。钢纤维混凝土拌和料振捣密实，要比普通水泥混凝土拌和料振捣密实所消耗能量大，振捣时间长，但也不能过振，振捣时间过长，也会引起钢纤维下沉，使其结构上层与下层钢纤维分布密度不均匀。必须用大功率平板振动器振捣密实使钢纤维呈二维平面分布，这样在平面内钢纤维硅受力才均匀。先用插入式振动器沿模板边沿振捣，最后用梁式振动器振捣整平，严禁使用插入式振捣器在混凝土内部插捣，以确保钢纤维在混凝土中的均匀分布。在振动梁施工过程中，应对混凝土不足处或多余处及时处理，如发现有钢纤维团出现，要及时将团状物打撒并均匀撒于混凝土中。用表面带凸棱的金属圆滚筒将竖起钢纤维及浮在面上的钢纤维和石子压下去，然后用金属圆滚筒将表面滚压平整。
第三，刮板整平表面。滚压平整后，用3mm 以上刮尺或刮板进行纵横向精平表面，施工时要及时将刮起的钢纤维压入混凝土中，以确保混凝土中钢纤维不外漏表面。铺装表面可为糙面，这样有利沥青层连结，不需抹压太光。
4.6 切缝
桥面铺装由于纵向分幅施工不设纵向施工缝，横向在每个墩顶部设一道横向假缝，其它以15~20m 间距设横向假缝，并与防撞栏的假缝对齐，缝宽3~5mm，缝深2.5cm，切缝时间由气温和SFRC 强度确定：一般强度控制在8~15MPa 为宜。切缝完成后用聚氨脂焦油灌缝。
4.7 抗滑处理
由于普通混凝土桥面施工常用的压槽法和拉槽法难以达到高速公路抗滑构造深度要求，且易将钢纤维带出，我们采用刻槽法施工，具体做法是在钢纤维混凝土初硬后（ 强度8~15MPa）用刻槽机横向刻槽，槽距25mm，槽宽3mm，槽深3mm.不得使用粗麻袋、刷子和扫帚制作细观抗滑构造。
4.8 养护
由于钢纤维混凝土早期强度较高，故应加强早期湿润养护，为确保与沥青结合面的清洁，采用自来水养护，不覆盖草袋、砂等覆盖物，为防止气温过高，水分蒸发过快，采用塑料薄膜覆盖湿养。待测试强度分别达到普通混凝土相应强度（ 即4.5MPa 和30MPa） 且不小于7d 时方可安排施工车辆在桥面行驶。
篇6：潮式喷射混凝土在隧道施工中的应用与分析
潮式喷射混凝土在隧道施工中的应用与分析
以忻保高速公路云中山特长隧道为例,介绍了潮式喷射混凝土在隧道施工中的`应用,从潮喷混凝土选择、施工机具设备、劳动力组织、原材料与配合比、优缺点、现场验证及实施效果等方面进行了论述,以期促进潮喷工艺的推广应用.
作 者：程 作者单位：山西路桥第二工程有限公司,山西,临汾,041051 刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 36(19) 分类号：U455.4 关键词：潮喷工艺 喷射混凝土 施工机具设备 配合比篇7：钢纤维混凝土在路桥施工中的应用分析
钢纤维混凝土在路桥施工中的应用分析
钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料.这些乱向分布的.钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成,显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能,具有较好的延性.本文主要介绍了钢纤维混凝土的基本性能和钢纤维混凝土在路桥施工中应用,并提出了钢纤维混凝土施工方面的控制.
作 者：苏长勇 黄国强 作者单位：宜春市公路管理局,江西,宜春,336000 刊 名：中国新技术新产品 英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年，卷(期)：2010 “”(12) 分类号：U4 关键词：钢纤维混凝土 基本性能 施工应用 控制篇8：浅谈喷射无机纤维防火材料在隧道中的应用
浅谈喷射无机纤维防火材料在隧道中的应用
目前,隧道结构防火措施已成为一个重要的研究课题.本文参阅大量文献,分析了采取隧道防火保护的原因,将隧道结构的防火措施分类进行了评析,重点介绍了喷射无机纤维防火材料在隧道中的`应用,分析了喷射无机纤维防火材料的防火隔热保护机理及特点,并对今后隧道防火材料的发展进行了一些展望.
作 者：吕绍国 范恩强 作者单位：青岛市公安消防支队保税区大队,山东,266555 刊 名：安防科技 英文刊名：SAFETY & SECURITY TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(8) 分类号： 关键词：隧道 防火材料 无机纤维 喷射 应用篇9：钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用
分析配比试验强度的基础上，通过某工程实例，证实钢纤维混凝土实际
应用于旧混凝土路面修补工程的可行性。钢纤维混凝土是一种性能优良
的新型复合材料。与普通混凝土相比，其抗拉、抗弯、抗裂及耐磨、耐
冲击、耐疲劳、韧性等性能都有显著提高，它不仅可使面层减薄，缩缝
间距加大，改善路面的使用性能，延长路面使用寿命，而且还可节省工
程造价，缩短施工工期。
篇10：钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用
随着国民经济建设和公路交通事业的飞速发展，城市道路和国道干
线公路上的车辆荷载及密度越来越大，行驶速度越来越快，致使路面的
损坏也日趋严重起来。特别是对损坏的水泥混凝土路面而言，它不仅翻
修投资大，且施工周期较长，严重
影响交通畅通及行车安全。如用普通水泥混凝土修复路面虽有强度高，
板块性好，有一定的抗磨性及承受气象作用的耐久性好等特点，但它的
最大缺陷是脆性大、易开裂、抗温性差，路面板块容易受弯折而产生断
裂，所以就要求路面面板应有足够的抗弯、抗拉强度和厚度。用钢纤维
混凝土修筑路面，就是意将钢纤维均匀地分散于基体混凝土中（与混凝
土一起搅拌），并通过分散的钢纤维，减小因荷载在基体混凝土引起的
细裂缝端部的应力集中，从而控制混凝土裂缝的扩展，提高整个复合材
料的抗裂性。同时由于混凝土与钢纤维接触界面之间有很大的界面粘结
力，因而可将外力传到抗拉强度大、延伸率高的`纤维上面，使钢纤维混
凝土作为一个均匀的整体抵抗外力的作用，显著提高了混凝土原有的抗
拉、抗弯强度和断裂延伸率。特别是提高了混凝土的韧性和抗冲击性。
实践证明，采用钢纤维混凝土这一新型高强复合材料对路面修理，既可
提高路面的抗裂性、抗弯曲、耐冲击和耐疲劳性，而且可改善路面的使
用性能，延长使用寿命从而减少老路开挖，对节省工程造价等具有重要
的经济效益和社会效益；为提高道路补强与改造提供了良好的途径。
1 基本要求
1．1 钢纤维混凝土材料
钢纤维混凝土就是在一般普通混凝土中掺配一定数量的短而细的钢纤维
所组成的一种新型高强复合材料。由于钢纤维阻滞基体混凝土裂缝的产
生，不但具有普通混凝土的优良性能，而且具有良好的抗折、抗冲击、
抗疲劳以及收缩率小、韧性好、耐磨耗能力强等特性。可使路面厚度减
薄50％以上，缩缝间距可增至15m～30m，不用设胀缝和纵缝。钢纤维混
凝土用钢纤维类型有圆直型、熔抽型和剪切型钢纤维。其长度分为各种
不同规格，最佳长径比为40～70，截面直径在0．4mm～0．7mm范围内，
抗拉强度不低于380MPa。在施工时钢纤维在混凝土中的掺入量为1．0％
～2．0％（体积比），但最大掺量不宜超过2．0％。水泥采用425＃～
525＃普通硅酸盐水泥，以保证混合料具有较高的强度和耐磨性能。钢
纤维混凝土用的粗骨料最大粒径为钢纤维长度的2?3。不宜大于20mm。
细集料采用中粗砂，平均粒径0．35mm～0．45mm，松装密度1．37g/cm3。
砂率采用45％～50％。
1．2 钢纤维混凝土配合比
钢纤维混凝土混合料配合比的要求首先应使路面厚度减薄，其次是保证
钢纤维混凝土有较高的抗弯强度，以满足结构设计对强度等级的要求即抗压强度与
抗折强度，以及施工的和易性。钢纤维混凝土配合比设计基本按以下步骤进行。
（1）根据强度设计值以及施工配制强度提高系数，确定试配抗压
强度与抗折强度；钢纤维混凝土抗折强度设计值的确定：
fftm＝ftm（1＋atmPfLf/df）
式中 fftm―――钢纤维混凝土抗折强度设计值；
ftm―――与钢纤维混凝土具有相同的配合材料、水灰比和相近稠度
的素混凝土的抗折强度设计值；
atm―――钢纤维对抗折强度的影响系数（试验确定）；
Pf―――钢纤维体积率，％；
Lf/df―――钢纤维长径比，当ftm＜6．0N/mm2时，可按表1采用。
（2）根据试配抗压强度计算水灰比；
（3）根据试配抗压强度，确定钢纤维体积率，一般浇筑成型的结构范围在0．5％～2．0％之间；
（4）按照施工要求的稠度确定单位体积用水量，参照表2；
（5）确定砂率，见表3；
（6）计算混合材料用量，确定试配配合比；
（7）按照试配配合比进行拌合物性能试验，调整单位体积用水量和砂率，确定强度试验用基准配合比；
（8）根据强度试验结果调整水灰比和钢纤维体积率，确定施工配合比。
试验结果表明，在经验和计算的基础上确定水泥用量、砂率及水灰
比，并根据不同配比时的钢纤维混凝土强度进行试验（见表4），当水
泥用量在380kg?m3～400kg?m3时强度较高，但此时砂率较小，
砂石中有分离现象。因此将砂率调到0．48，如此强度虽有降低，但其
余性能却可得到改善。为此，调整最佳配比即水泥∶黄砂∶碎石∶水＝
1∶2．16∶2．34∶0．48。1．3 钢纤维混凝土拌和
为防止钢纤维混凝土在搅拌时纤维结团，在施工时每拌一次的搅拌
量不宜大于搅拌机额定搅拌量的80％。采用滚动式搅拌机拌和，在搅拌
混凝土过程中必须保证钢纤维均匀分布。为保证混凝土混合料的搅拌质
量，采用先干后湿的拌和工艺。投料顺序及搅拌时间为：粗集料→钢纤
维（干拌1min）→细集料→水泥（干拌1min），其中钢纤维在拌和时分
三次加入拌和机中，边拌边加入钢纤维，再倒入黄砂、水泥，待全部料
投入后重拌2min～3min，最后加足水湿拌1min。总搅拌时间不超过6mi
n，超搅拌会引起湿纤维结团。按此程序拌出的混合料均匀。尚若在拌
和中，先加水泥和粗、细集料，后加钢纤维则容易结成团。而且纤维团
越滚越紧，难以分开，一旦发现有纤维结团，就必须剔除掉，以防止因
此而影响混凝土的质量。
1．4 钢纤维混凝土浇捣
钢纤维混凝土浇捣与普通混凝土一样，浇筑和振捣是施工中的重要环节
，直接影响钢纤维混凝土的整体性和致密性。不同之处就是其流动性较
差，在边角处容易产生蜂窝，因此，边角部分可先用捣棒捣实。板角采
用插入式振动器振捣，然后用夯梁板来回整平。在混凝土面层抹平过程
中，因钢纤维直径较粗而易冒出路面，影响到行车安全，故在施工时需
注意清除。
2 工程实例
某二级公路水泥混凝土路面修补工程段全长112m，宽2×3m，修补前路
面板呈破碎、断裂状，原为一般普通混凝土浇筑，部分板底基层下沉。
现用钢纤维混凝土修补路面，基层补强采用C15素混凝土浇筑，旧混凝
土路面平均凿除深度25cm（包括基层松动部分），拟采用12cm厚、C30
钢纤维混
凝土浇筑路面。
2．1 施工材料
2．1．1 原材料
水泥：425＃普通硅酸盐水泥；
细集料：用中粗砂，平均粒径0．35mm～0．48mm，含泥量＜2％；
粗集料：碎石5mm～20mm，含泥量＜1％，质地坚硬；
钢纤维：选用长度30mm、当量直径0．60mm由浙江某厂生产的低碳结构
钢剪切扭曲型，型号DN－30，其强度380MPa以上。该产品性能稳定，使
用效果良好。
2．1．2 配合比
钢纤维混凝土配合比设计按照抗折强度和抗压强度双控标准要求及施工
的工作度采用以抗折强度为主要指标进行设计。设计抗折强度6．5MPa
、抗压强度35MPa。经试验室进行几种配比方案确定：水泥∶黄砂∶碎
石∶钢纤维∶水并强度试验，结果见表5。
2．2 施工工艺
2．2．1 基层处理及路面浇筑
在钢纤维混凝土浇筑前，为提高水泥混凝土面层下基层和垫层的刚度，
做好对旧混凝土板及板底基层
的处理工作，即在破损板及板底脱空破裂的旧混凝土板块凿除后，对部
分板底基层进行补强处理。凿除旧混凝土板时，凿除深度必须满足原路
面设计要求，再将原基层松动部分全部清除。被清除后的基坑及深度一
律用C15贫混凝土进行处理。待混凝土半干状态时即可浇筑路面。按要
求先用C15普通混凝土浇筑至路面面层厚度12cm时，经底面层整平处理
后再用钢纤维混凝土浇筑。
2．2．2 钢纤维混凝土搅拌
钢纤维混凝土搅拌采用滚筒式搅拌机。为使钢纤维在混凝土中分散均匀
，采用二次投料三次搅拌法，即先将石子和钢纤维干拌1min，加入砂子
、水泥再干拌1min，最后注水湿拌1．5min左右，总搅拌时间控制在6m
in内，搅拌时间过长会形成湿纤维团。且每次的搅拌量宜在搅拌机公称
容量的1?3以下。
2．2．3 运输与浇筑
混凝土运输采用自卸运输车，运至施工地点进行浇筑时的卸料高度不得
超过1．5m，以防混凝土离析。钢纤维混凝土采用人工摊铺，用人工将
其大致摊铺整平，摊铺后用平板振动器振捣，振捣的持续时间以混凝土
停止下沉，不再冒气泡并泛出水泥浆为准，且不宜过振。振捣时辅以人
工找平，混凝土整平采用振动梁振捣拖平，再用钢滚筒依次滚压进一步
整平，整平的表面不得裸露钢纤维。在做面时需分两次进行，即先找平
抹平，待混凝土表面无泌水时，再做第二次抹平，抹平后沿模板方向拉
毛，拉毛深度1mm～2mm。拉毛时避免带出钢纤维，如采用滚式压纹器进
行处理则效果更佳。
2．2．4 养护与切缝
钢纤维混凝土设有多种切缝。胀缝与路中心线垂直，缝壁必须垂直，缝
隙宽度必须一致，缝中不得有连浆现象，缝隙内应及时浇灌填缝料，当
混凝土达到强度25％～30％时，采用切缝机进行缩缝切割，切缝深度3
cm，缩缝设置16m?道。施工缝位置宜与胀缝或缩缝设计位置吻合，施
工缝与路中心线垂直，不设置传力杆。对胀缝、缩缝均采用10＃石油沥
青，灌式填缝。
混凝土做面完毕后，及时采用湿法养护，终凝后及时覆盖草袋，并每天
均匀浇水，保持潮湿状态，养护10d～15d。与此同时做好封闭交通，待
强度测试达到规定要求后即可开放交通。
2．3 施工质量控制
钢纤维混凝土的质量除对原材料、配合比以及施工过程的主要环节进行
控制外，还重点对钢纤维混凝土的搅拌、钢纤维的投入以及混凝土振捣
的控制，同时按规定对每天所浇筑混凝土的28d抗折、断块抗压强度进
行检验，均达到了设计要求，使平整度、坍
落度、主要技术指标得到有效控制。
3 经济与社会效益
从经济和社会效益分析，钢纤维混凝土路面与普通水泥混凝土路面相比
，其特点：①面层厚度可减薄至1/2以上，使施工工期缩短，因此节约
原材料及减少工程量后所带来的一切费用；②路面使用寿命延长因此而
节省的费用；③减少缩缝带来的材料、人工等所节省的费用；5节省养
护、减少时间延误及维修费用；除此以外，还有路面质量好，接缝少，
延长车辆使用寿命等费用。综合分析，对于旧混凝土路面，若采用钢纤
维混凝土进行罩面修复，则一次性投资的费用比挖掉重建混凝土路面要
节省许多。同样，从一次性投资、使用年限、维修费用、资金的时间价
值来全面评价钢纤维混凝土路面工程的经济效益，与新铺沥青混凝土路
面评价综合效益，钢纤维混凝土路面虽一次性投资较前者高，但从其维
修费用、使用年限的不同考虑，以及和资金的时间效益，用年成本法计
算其等值年金，结果表明钢纤维混凝土路面每年支出的费用比沥青混凝
土路面要低35％。采用钢纤维混凝土修补法，不但可使钢纤维混凝土的
质量及其增强效果得到保证，而且还可提前开放交通，具有显著的经济
效益和社会效益。
4 结语
钢纤维混凝土自发展以来，已在公路路面、桥面、机场跑道等工程中得
到广泛应用，同时也取得了一定的经济效益和社会效益。它除了具有良
好的抗弯强度外，而且还具有优异的抗冲击、抗开裂性能。在对钢纤维
混凝土进行的冲击荷载等试验研究中表明：掺以体积率为1％～2％的钢
纤维增强混凝土与基体比较，其抗冲击强度可提高10倍～20倍，弯曲韧
性可提高20倍左右，抗弯强度可提高1倍～6倍，抗拉强度可提高2倍左
右，疲劳强度提高50％，抗裂强度可提高2倍，抗压强度可提高10％～
30％。由此可见，钢纤维混凝土的抗裂性与抗冲击是非常优异的。此外
，用钢纤维混凝土修筑旧混凝土路面还能达到早期强度高，提前通车的
目的。
参考文献
［1］卢亦焱．钢纤维混凝土材料及其在路面工程中的应用．公路，，4
［2］中国工程建设标准化协会标准．钢纤维混凝土结构设计与施工规程．北京：中国建筑工业出版社，1992，6
［3］中国工程建设标准化协会标准．钢纤维混凝土试验方法．北京：中国建筑工业出版社，1989，12
［4］蒙云．钢纤维混凝土新型路面设计与施工．重庆：重庆大学出版社，1995，7
［5］李启棣，吴淑华．钢纤维混凝土的特性及其应用．铁道建筑，1989（1）
篇11：钢纤维混凝土在公路路面施工中的应用分析
钢纤维混凝土在公路路面施工中的应用分析
钢纤维混凝土作为一种具有比普通混凝土更优良的抗弯、抗裂、耐疲劳、耐磨耗、高韧度等力学性能的'新型建筑材料,已受很多建筑工程的青睐.但钢纤维混凝土的昂贵造价却大大地限制了它的发展与利用,因此,如何降低钢纤维混凝土造价的问题已受到人们的普遍关注.本文研究的层布式钢纤维混凝土路面结构正顺应了这一思想,这种结构形式即把少量铜纤维均匀分布于路面板的上下表层一定厚度内,而中间仍为素混凝土.层布式钢纤维混凝土路面是一种值得进行理论研究和实践推广运用的路面结构型式.
作 者：张学钢 李博 作者单位：张学钢(山东省滨州市公路工程监理咨询公司)李博(滨卅市经济开发区建设局,256600)
刊 名：中国科技博览 英文刊名：China Science and Technology Review 年，卷(期)： “”(2) 分类号：U412 关键词：纲纤维混凝土 公路 施工篇12：钢管混凝土支护在失修巷道中的应用工学论文
钢管混凝土支护在失修巷道中的应用工学论文
摘要：根据开滦钱家营矿业分公司井下失修巷道的实际情况，探讨了钢管混凝土支护的施工工艺，同时在实践中采用了钢管混凝土支护对失修巷道进行了维修治理，取得了较好地技术经济效益，为失修巷道的修复提供了一条行之有效的施工方法。
关键词：失修；钢管混凝土；支护
开滦钱家营矿业分公司岩石巷道一般布置在12-1煤层的底板岩层内内，距12-1煤层10-15m，可采煤层有5个，煤层间距较小，属于近距离可采煤层。从而，煤层间的开采应力相互影响，使采区内的巷道受重复应力的影响，造成巷道重复修复率提高，这不仅给行人带来不安全隐患，而且给煤矿企业提高了经营成本。这公司原来治理失修巷道一般采用架设U25或U29型钢加工的三心拱支架，由于U型钢拱形支架是可塑性的，所以受矿压影响，拱形支架易变形，而且易发生折断，反复修复率较高。这公司修复八采轨道山利用钢管混凝土支护，取得了较好地经济效益。
一、八采轨道山的地质反水文情况
(一)地质情况：八采轨道下山巷道开口位于600西轨道大巷，测点W71前90m，其方位为313°，倾角17°，巷中与六采下部运煤石门间距20m。巷道位于12-l煤层以下2-16m，岩性为中砂岩、细沙岩、粉砂岩、煤线，如表1。
(二)地质构造情况：根据实际揭露的构造情况，在F3测点前8m左右遇到fl’断层，该断层倾角40°，落差2.0m。变坡点前32m遇到f2’断层，该断层倾角55°，落差2.0m。
(三)水文情况：八采轨道山位于煤12-1底板含水层中。正常涌水量0.2m3／min，最大涌水量0.4 m3／min。
二、动压巷道支护原则
(一)优选巷道层位：煤系地层的岩性差异较大，动压巷道应尽量布置在坚硬岩层中，以期求得稳定性好、返修率低。
(二)优化巷道断面：应该根据区域地应力的分布特征，优化巷道断面形状，能使巷道围岩具有良好的应力状态。
(三)适度让压：动压巷道变形较大，要做到不许巷道变形是难以实现的，在保证巷道稳定的前提下，适度让压即给定巷道一定的允许变形值是最为经济合理的支护策略。在巷道允许变形的范围内充分让压，使围岩尽可能地释放变形能，能有效地发挥围岩的自承能力。这就要求支护体必须具备一定的柔性。
(四)强化支护：在适度让压的基础上，为了满足巷道使用的要求，必须对围岩的变形进行控制。可通过优化巷道支护参数，提高支护体的整体强度，来控制巷道的变形。深井软岩巷道最终的稳定，主要还是依靠支护体的支护强度。
(五)控制巷道底板变彩：动压巷道围岩处于 “四面来压”应力状态，即顶板、底板和两帮同时受压。当巷道围岩应力较大时，围岩变形能必然从巷道的未支护面或支护薄弱面释放出来，局部围岩变形量大，进而导致巷道整体失稳。因此采取全封闭的支护形式，可以有效地控制巷道失稳。
(六)提高围岩的自承能力：巷道围岩不仅具有一定的自承力，而且还是一种天然的承载构件。保护围岩原始结构的完整性，适时对围岩予以补强，提高围岩的整体强度，发挥围岩的自身承载力，防止围岩塑性区域的无限制扩大，能取得事半功倍的效果。
三、钢管混凝土支护的原理及优点
(一)钢管混凝土支护的原理：钢管混凝土支护是在钢管支架外壳内填装混凝土组成的支架，其工作原理是：借助内填混凝土，增强管壳的稳定性，借助钢管壳的约束作用，使混凝土处于三向受压状态，从而使夹心混凝土具有更高的抗压强度和抗变形能力。钢管混凝土支架具有圆柱状外形，是最合理的截面形状，它不仅有惯性矩大的`特点，而且无异向性，不易扭曲变形。
(二)钢管混凝土支护的优点：钢管混凝土支架具有突出的优点是支护能力强，与同质量的u型钢支架相比，其支护反力可达u型钢支架的2，5倍多。u型钢支架支护能力较小，钢管混凝土支架是一种“经济型高强度支架”，是“性价比”最优的支护方式。
四、钢管混凝土支护参数的选择
(一)钢管参数的选择依据：φ140×8.5mm钢管混凝土支架支护强度及承载能力满足支护要求。
(二)钢管参数的选择：φ159×8mm的接头套管能够与中140×8浅谈综采5mm钢管尺寸匹配较好。钢管选用φ140×8.5mm无缝钢管，单位长度重量为27.57kg／m。接头套管φ159)<8mm无缝钢管，单位长度重量为29.79kg／m。
(三)混凝土配制：混凝土采用425#普通硅酸盐水泥配制，石子采用最大粒径为15mm的碎石作为粗骨料，优质河砂(中砂)作为细骨料。在配制混凝土时掺入适量减水荆，掺量为水泥重量的O.5％；掺入适量速凝剂，掺量为水泥重量的2.5％；掺入适量膨胀剂，掺量为水泥重量的2％。
五、施工方法
首先用钎子将原来支护的背板拆除，在找清浮掉的情况下，用风镐由巷顶向两帮进行拆除原支护，用木背板进行临时支护，然后，按间距500mm架设钢管混凝土支架，在钢管混凝土支架上面背700×120X70mm(长×宽×厚)木背板，木背板与巷顶、巷帮接触不实部位用木背板接顶背实。钢管混凝土支架架设10架后，在一起用注浆泵向钢管支架内注入混凝土。附钢管混凝土支护施工图。
六、结语
钢管混凝土支护与u型钢拱形支架相比，抵抗矿压能力较强，延长了巷道服务年限，对失修巷道的加固可以广泛推广。
在钢管混凝土支护中，注浆速度较慢，需要对注浆工具进行改造。
对于有底鼓现象的失修巷道的加固，应采用加底弯拱钢管混凝土支架进行加固，加固效果较好。
篇13：超前支护在采矿工程中的应用论文
摘要：超前支护技术目前已经广泛应用于多种工程的实施当中，是较为成熟的一种支护手段。主要阐述了超前支护的概念，对石门揭煤、巷道掘进及矿产回采过程进行分析，并结合超前支护技术探究其技术的应用。
关键词：超前支护；采矿工程；应用；研究
0引言
在采矿工程中，超前支护技术为其带来了巨大的经济效益，目前超前支护技术已经广泛应用到采矿工程的各个过程当中，极大地提高了采矿工程的安全性与稳定性，为顺利施工提供了基础保障。由于采矿工程相较于其他工程具有特殊性，且对施工过程的安全性和施工效率要求都较高。因此，为保障施工人员的生命财产安全和矿产企业的经济效益，必须要对采矿过程中的各个环节进行详细核查。高效的超前支护技术支持不仅能够保障采矿工程完成的高效性及施工的安全性，而且对矿产企业的发展和经济效益具有重要的支撑作用。
1超前支护技术概述
超前支护技术是目前许多工程中应用较为完善的一种技术手段，其工作内容主要是在松软或易破碎的岩层工程中超前于掘进工作而实施的一种起支护作用的技术，在辅助措施的作用下保障施工工作面稳定，以保证工程的顺利实施。目前，超前支护技术已经渗透到中国许多工程当中，成为不可缺少的重要技术之一，其中在铁路建设、公路维修、隧道工程等工程中被广泛应用。由于采矿工作的特殊性和对安全性的要求较高，超前支护技术的引入对提高采矿工作面的稳定性具有十分重要的意义，该技术为采矿施工的安全提供有力的保障，并能够在安全性较高的条件下解决开采效率低下等问题，大大地提高了矿物开采生产的综合效益。目前超前支护技术的表现形式包括三种：a)利用钢管加固松散岩石，一般用于锚定工作面前上方的岩体；b)利用钢管和钢轨加固棚顶，结合钢管和钢轨锚固工作面前上方的岩体；c)利用倾注泥浆加固松散泥土，利用泥浆的粘着性胶结硬化破碎的岩体。
2超前支护在石门揭煤中的应用
2.1石门揭煤中的问题
在中国矿产开采过程中，石门揭煤常常是事故发生的主要阶段，在巷道进行掘进过程中，揭露遇到煤层的过程中往往会引发煤层段掉顶，这也是在石门揭煤中遇到的主要难题，并且该难题仍旧尚未被攻克，成为中国矿石开采中石门揭煤的重要隐患问题。在石门揭煤过程中如果发生掉顶情况，则会容易引发连片的煤层塌落，甚至导致大部分煤层段掉顶，严重影响采矿工作人员的工作进度，甚至会引发煤灰与瓦斯事故，对开采人员及工作技术人员的生命安全造成严重威胁，同时也严重损害了采矿工程的经济效益。目前，中国诸多的矿产开采揭煤过程中常常发生掉顶情况，为缓解这种情况，一般会采用架棚探梁进行支撑，并对顶板采取一系列的措施处理，但是依旧不能避免掉顶的事故发生，也难以预防大量瓦斯的涌出，为采矿工程带来了巨大难题。
2.2超前支护技术在石门揭煤中的应用分析
目前，采矿工程中石门揭煤环节遇到诸多问题，其中掉顶问题尤为严重，在此，超前支护技术的应用预防了掉顶问题的发生，在解决石门揭煤的掉顶问题中发挥了巨大的作用。以下是超前支护技术的具体应用分析：a)在巷道中见矿物之前要做好相应的处理措施，在距离见矿物前2m处打眼，要求孔眼之间的距离控制在300mm内，孔眼深度控制在1.8m左右，工作人员对孔眼的间距和深度要严格把关；b)要求孔眼位置均匀分布在巷道周围，并且在每个孔眼插入一根钢管，由于钢管长度可以调节，工作人员要根据不同的采矿巷道的实际情况使用不同长度、直径和厚度的钢管。然后进行超前护顶保护措施[1]，在进行炮击揭煤前一定要严格把控超前护顶保护措施，控制炮眼深度低于支护眼深度，并且要严格把控钢管质量及钢管力度，适当调整钢管间距，此外，在每次炮击之前都要详细核查钢管状态，排查问题钢管并立即更换正常钢管，核查钢管间距，并针对不合理间距的钢管集中分析并加以处理或适当调整钢管距离。
3超前支护在巷道掘进中的应用
3.1巷道掘进中的问题
随着开采工程不断深入，巷道掘进的难度也与之增加。在多次不同程度的开采爆破及人力或器械的踩踏碾压作用下，开采地点上方的土方承重能力逐渐减弱，对开采位置的确定产生了严重影响。在巷道掘进过程中，许多采矿单位对巷道土方的坍塌预防工作和改进工作并不到位，因此常常会导致塌方现象的出现。岩体一旦再一次受到的外力作用就极易引发坍塌和破碎，并且在巷道坍塌后不能被再次使用，如果采矿工作人员重建新的巷道，不仅会浪费时间开采时间，而且会大大消耗采矿工程的资金和劳动力，甚至会连接原先破坏的断层岩体，引发更大面积的坍塌。
3.2超前支护在巷道掘进中的应用分析
施工单位面对巷道掘进问题时往往难以着手，从根本来说，提高巷道掘进效率是解决巷道掘进问题的根本途径。保证巷道掘进的高效性需要引入机械化的临时支护方式，同时提高综掘机的工作水平，真正实现高效、安全、快速掘进。悬臂式纵轴掘进机结合超前支护技术形成了高效、安全的机载临时支护装置，该装置不仅能够高效地搭建开掘过程中所需的支护钢架，更能够有效拆除支护设备，为下一阶段的掘进提供技术支持，提高了掘进效率并为采矿工程节省了劳动力。临时机载支护装置要借助悬臂式纵轴掘进机完成，并通过综掘机原站为其供油，其工作原理为：掘进机的三位两通工作阀连接到相应的支护油路，当机器进行工作时，综掘机原站供油，同时三位两通工作阀打开支护油路并连接综掘机原站，实现油路相互连通。在超前支护架开始工作前，首先要关闭综掘机油路，然后展开顶架并且伸出展开侧架，接着向前推动支护顶架与顶梁架的'液压控制手柄，目的是将支护钢架和钢网安放在顶梁架上。完成这一操作后，液压油会经过溢流阀进入到操作阀，然后再经过分流集流阀进入到双向锁中，再然后双向锁打开后进入油缸，同时利用双向锁控制油量。以上工序完成后主架与顶梁架会缓慢打开，当高度达到所需位置后将主架上升到巷道顶板，并把钢带与钢网紧压在巷道顶板，同时，立马进行打眼和锚杆安装工作。工作完成后将主架降到最低位置，折合主架与顶梁架，并将顶梁架合拢伏于综掘机上。工作完成后，操作人员要将两位三通手柄推向油路，关闭支护油路，并停止支护控制阀，综掘机进行下一工作循环[2]。当然，在采矿掘进巷道的过程中利用机械化超前支护手段需要机械平均无故障工作时间超过3000h，并且该机械手段适用于宽度为2.3m～4.2m以上的巷道。
【钢纤维喷射混凝土在隧道初期支护中的应用论文】相关文章：
文档为doc格式
