[发明专利]钢管混凝土墩柱沿空留巷主动支护结构及其施工方法

权利要求书

1.钢管混凝土墩柱沿空留巷主动支护结构，其特征在于：包括钢管混凝土墩柱和液压千斤顶（11）、混凝土注浆泵（14）和乳化液泵站（9）组成，所述的钢管混凝土墩柱由钢管（7）和内部充填的混凝土（8）组成，所述的钢管混凝土墩柱的外部钢管（7）为除顶部留设有注浆孔（3）和排气孔（12）外两端封闭的圆形钢管（7），所述的液压千斤顶（11）为通过乳化液泵（14）提供动力的圆柱形液压千斤顶。

2.如权利要求1所述的钢管混凝土墩柱沿空留巷主动支护结构，其特征在于：排气孔（12）位置高于注浆孔（3），注浆孔（3）外侧焊接有可以通过混凝土浆液的空心螺丝（18），内置有螺纹的橡胶软管（13）一端与空心螺丝（18）连接，另一端通过快速接头（4）与混凝土注浆管（6）连接。

3.如权利要求1所述的钢管混凝土墩柱沿空留巷主动支护结构，其特征在于：所述的橡胶软管（13）中部位置安设有单向注液阀（19），可以防止混凝土浆液回流。

4.如权利要求1所述的钢管混凝土墩柱沿空留巷主动支护结构，其特征在于：所述的橡胶软管（13）中部位置安设有单向注液阀（19），可以防止混凝土浆液回流。

5.如权利要求1所述的钢管混凝土墩柱沿空留巷主动支护结构，其特征在于：液压千斤顶（11）直径比钢管（7）内径小5 cm, 可以与钢管混凝土墩柱的钢管（7）实现快速连接。

6.如权利要求4所述的钢管混凝土墩柱沿空留巷主动支护结构，其特征在于：所述的液压千斤顶（11）通过布置在巷道底板（15）上的乳化液泵站（9）经乳化液输送管（5）提供动力。

7.一种实现如权利要求1至5任意一项所述钢管混凝土墩柱沿空留巷主动支护结构的施工方法，其特征在于：（1）按照设计要求施工钢管混凝土墩柱，首先对巷道底板（15）进行找平处理，通过焊接在钢管（7）注浆孔（3）上的空心螺丝（18）将注浆孔（3）与橡胶软管（13）连接，将钢管（7）沿垂直于巷道顶板（1）和巷道底板（15）连线的方向竖立起来，紧贴钢管（7）外侧沿钢管（7）环向均匀支设3根单体液压支柱（21），检查混凝土注浆泵（14）和混凝土注浆管（6）是否正常，一切正常后，通过快速接头（4）将混凝土注浆管（6）与橡胶软管（13）连接，完成准备工作，启动混凝土泵（14）开始注浆，当留设在钢管（7）上部的排气孔（12）出现连续性混凝土浆液溢出时，停止注浆，拆掉与混凝土注浆管（6）一端连接的快速接头（4），钢管混凝土墩柱沿空留巷主动支护结构中钢管混凝土墩柱的施工结束；（2）将带压力表（2）的液压千斤顶（11）放置在已经施工完成的钢管混凝土墩柱中钢管（7）顶部的限位槽（20）中，调整位置，使液压千斤顶（11）尽可能的与巷道顶板（1）保持水平；（3）启动乳化液泵站（9）开始供液，乳化液通过乳化液输送管（5）注入液压千斤顶（11）的过程中随时观察安设在液压千斤顶（11）上的压力表（2），当压力表（2）读数达到1MPa时，停止加压，第一次施加初撑力过程结束；（5）循环上述步骤，直至所有钢管混凝土墩柱主动支护结构具有1MPa 的初撑力；（7）间隔一天后，对液压千斤顶（11）进行二次施压，当压力表（2）读数达到2MPa 时停止加压，至此，整个钢管混凝土墩柱主动支护结构施工完成，此时为最终提供的初撑力。

8.如权利要求6所述钢管混凝土墩柱沿空留巷主动支护结构的施工方法，其特征在于：所述的步骤（2）中液压千斤顶的安装顺序可以根据实际施工环节的要求进行调整，具体为：若巷道高度过高或顶板条件复杂，为避免液压千斤顶（11）施工过程中对施工人员造成的潜在威胁，可以在步骤（1）架设钢管（7）之前，提前将液压千斤顶（11）安设至预留在钢管（7）顶部的限位槽（20）中。

9.如权利要求6所述钢管混凝土墩柱沿空留巷主动支护结构的施工方法，其特征在于：所述的步骤（5）中提到二次施压最终初撑力的大小可以根据实际工程条件进行调整，但是必须保证施加的最终初撑力不高于钢管混凝土墩柱中混凝土（8）的同期强度，以避免对钢管混凝土墩柱结构产生人为损坏，若使用快凝早强混凝土，二次施压可在混凝土墩柱施工结束后8小时开始进行。