El soporte de túneles en roca blanda siempre ha sido uno de los problemas técnicos clave que afectan el desarrollo ulterior de la producción y construcción de la industria del carbón de mi país. La intensidad de la presión del terreno en las minas profundas es alta. Bajo la influencia de la minería y la presión de impacto del terreno, el control del estrato es particularmente difícil. Por lo tanto, el sistema de soporte se fortalece cada vez más. Por ejemplo, el soporte de acero 29U necesita reducir el espaciamiento de los marcos, fortalecer la barra de conexión e incluso usar acero U36; el soporte de malla de anclaje y gunitado necesita ser reforzado con un marco de arco de acero, o combinado con cables de anclaje, inyección de lechada en la roca circundante, etc.; aunque esto puede lograr un cierto efecto de soporte, el costo de soporte es muy alto. Por lo tanto, China Coal Group diseñó y fabricó un nuevo tipo de componente de cáscara de rejilla plana. Las principales características de soporte de este componente de cáscara de rejilla plana se pueden resumir como: "soporte durante la excavación, soporte durante la cesión, blando primero y luego duro, rigidez suficiente, proceso simple y bajo precio".

Características de la protección vial con componentes de carcasa reticulada plana

1. “Cavar y apoyar al mismo tiempo” y brindar apoyo oportuno.

El relleno de la pared componente de retícula de placa plana puede rellenarse con ganga, sacos de ceniza, paneles prefabricados de hormigón, etc., de modo que la retícula se ajuste rápidamente al contorno del túnel, y se pueda proporcionar soporte a tiempo durante la excavación. De esta manera, por un lado, la resistencia de soporte del soporte puede ejercerse a tiempo, de modo que la roca circundante pueda reforzarse a tiempo y trabajar bajo un estado de tensión tridimensional; por otro lado, puede desempeñar el papel de aliviar y equilibrar la presión, de modo que la fuerza sobre el soporte a lo largo de la periferia del túnel tienda a ser uniforme y esté en buenas condiciones de trabajo.

2. El componente de celosía de placa plana tiene suficiente "rigidez".

3. “Sé amable y indulgente con moderación” y “sé amable primero y luego sé duro”.

El esfuerzo de los componentes de celosía de placa plana tiene una composición relativamente compleja: expansión de la masa rocosa, fluencia, reducción de la resistencia a largo plazo, disminución del coeficiente de adherencia de la masa rocosa fracturada, etc. Todo esto se manifiesta como desplazamiento macroscópico de la masa rocosa. Cualquier soporte rígido que quiera prevenir completamente el desplazamiento se pondrá en una situación desfavorable. Por lo tanto, la estabilidad del túnel debe lograrse mediante la acción conjunta del soporte y la roca circundante. Mientras soporta un gran esfuerzo terrestre, el soporte de celosía reacciona a la roca circundante, haciendo que la roca circundante converja bajo control de soporte. A través del soporte y el soporte, la masa rocosa fracturada se converge y compacta constantemente para formar un círculo de soporte estable, que soporta el esfuerzo terrestre junto con el soporte.

La capacidad de contracción de los componentes planos de concha reticulada proviene de dos aspectos:

(1) La propia rejilla de acero, donde el soporte está en contacto con la roca circundante, tiene un cierto grado de retractilidad;

(2) Almohadillas de madera en la conexión entre las piezas de soporte de la carcasa de celosía.

Análisis sobre la aplicación en ingeniería de componentes de cáscara de celosía plana

(1) Se utilizan soportes metálicos tradicionales o arcos de acero como refuerzo de la capa de hormigón proyectado. Dentro de la capa proyectada se genera un gran momento flector, que requiere refuerzo. El uso de una malla de acero semirrígida no solo mejora la capacidad de carga de la capa proyectada, sino que también elimina la necesidad de determinar la fuerza de flexión interna en la capa proyectada.

(2) El componente de celosía de placa plana cambia de soporte pasivo a soporte activo, que tiene buena retractabilidad a la vez que tiene una gran resistencia al soporte. La estructura de soporte tiene las características de "flexible primero y duro después", lo que se ajusta a la idea básica del soporte de roca blanda.

(3) A través de la medición in situ de la deformación del acero, el desplazamiento y la convergencia de la roca circundante del túnel, se puede ver que la interacción entre la estructura de soporte de hormigón proyectado de la rejilla y la roca circundante es buena, puede extender el tiempo de autoestabilización de la roca circundante y es propicia para dar pleno juego al papel de la propia roca circundante.

(4) El uso de componentes de cáscara reticulada de placa plana demuestra que esta nueva tecnología es segura en la construcción y factible en tecnología. Logra un soporte exitoso de una sola vez y cambia fundamentalmente la situación de algunos túneles que requieren mantenimiento o reparación continuos.

(5) La aplicación exitosa de componentes de celosía de placa plana proporciona una experiencia exitosa para el soporte de roca blanda. Este nuevo tipo de estructura de soporte tiene un diseño razonable, fuerte integridad y la capacidad de resistir grandes deformaciones del túnel. En comparación con los pesados soportes de acero U, puede ahorrar el 40% de acero y reducir el costo directo del soporte en aproximadamente el 30%. Por lo tanto, puede ser vigorosamente promovido y aplicado en el soporte de túneles de roca blanda de alto estrés.