一种新型混凝土预制块自锁实体墙的制作方法

本发明涉及矿业工程沿空留巷巷旁支护技术领域，尤其涉及一种新型混凝土预制块自锁实体墙。

背景技术：

（1）目前沿空留巷巷旁支护体主要有混凝土浇筑实体墙、矸石袋锚杆加固墙、混凝土预制块空心墙、混凝土预制块实体墙等，但基本上都存在一定的缺陷，适用条件有限，推广使用较困难等。（2）混凝土浇筑实体墙具有早期强度低，切顶效果差，墙体较难适应巷道高度变化，井下设备占用空间大，施工组织比较繁琐等缺点。（3）矸石袋锚杆加固墙适用条件有限，较适合井下产矸多及煤层顶板较稳定的煤矿，墙体初撑力小，初期受压变形量大，当顶板比较破碎时，对巷道围岩控制十分不利。（4）混凝土预制块空心墙抗压强度低、整体性差，有时为提高墙的整体性及强度需在空心格内浇筑混凝土，施工组织比较繁琐等缺点。（5）现有混凝土预制块实体墙虽然能够较好适应巷道高度的变化，但其整体性及抵抗来自采空区水平推力较差等缺点。

技术实现要素：

本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种早期强度高，整体性好，抗侧压能力强，操作方便，成墙速度快以及能较好适应巷道高度变化的一种适用于沿空留巷巷旁支护的新型混凝土预制块自锁实体墙。

为实现上述目的，本专利中的混凝土预制块自锁实体墙，采用五种不同规格的混凝土砌块按设计好的排列方式通过机械组装而成，混凝土砌块在地面加工好，养护28天后再使用（混凝土砌块强度高且易掌控，工人劳动量小且成墙效率高）；为了防止不均匀沉降可能造成墙体受力不均导致墙体开裂、承载力失效，先对墙体基础加以平整，确保底面受力均匀，第一层采用a规格的混凝土砌块纵向交错排列（这种排列方式可以避免前后混凝土砌块衔接线处在一条直线上，提高了墙体抗侧推能力）；第二层采用b、c、d、e四种规格的混凝土砌块按设计好的排列方式横向卡在第一层的上面，这样墙体第一层混凝土砌块就被牢牢的卡在b、c、d、e四种规格的混凝土砌块底面的卡槽里，由混凝土砌块底面两凸头锁住（这种排列方式可以将第一排混凝土砌块在横向上锁住，增加了墙体整体性以及抗横向变形的能力）； b、c、d、e四种规格的混凝土砌块上端面的设计及其排列顺序极其重要，直接影响着墙体第三层的排列方式以及整个墙体的质量，本专利中c、d、e三种规格的混凝土砌块上端面的设计及其排列顺序使第二层上端面上留有的小卡槽恰到好处，第三层采用b规格的混凝土砌块纵向交错的卡在第二层上，b规格的混凝土砌块两端凸头正好与第二层的小卡槽相对应，凸头的厚度与小卡槽的深度相同，这样能使第三层块与块之间无空缺（这种砌块设计及其排列方式提高了第三层整体质量，同时第三层的砌块可以将第二层混凝土砌块在墙体纵向上锁住，同时本身也具有抗侧推的能力）；第四、五层重复二、三层施工程序即可，同样墙体以上数层重复二、三层排列方式即可，墙体高度可以根据巷道高度灵活变换（通过这种方法组装而成的自锁实体墙早期强度高，整体性能好，抗侧压能力强，施工方面，成墙速度快，并且能较好的适应巷道高度变化）。

有益效果：混凝土砌块在地面生产，强度高且易控制，可以根据矿井实际情况改变砌块的尺寸规格，应用灵活且适应性强，墙体的自锁作用以及砌块间的纵横交错的排列顺序增强了墙体的整体性以及抗侧压、侧向变形的能力，砌块规格以及排列顺序的精心设计，使墙体内不存在空心格，提高了整个墙体的强度，井下墙体通过机械组装而成，工人劳动量小，成墙速度快，能够缓解综采工作面接替紧张的局面，并且墙体能够较好适应巷道高度的变化，实用性较高。

附图说明

图1为a规格混凝土砌块主视图

图2为a规格混凝土砌块俯视图

图3为b规格混凝土砌块主视图

图4为b规格混凝土砌块俯视图

图5为c规格混凝土砌块主视图

图6为c规格混凝土砌块俯视图

图7为d规格混凝土砌块主视图

图8为d规格混凝土砌块俯视图

图9为e规格混凝土砌块主视图

图10为e规格混凝土砌块俯视图

图11为自锁实体墙第一层俯视图

图12为自锁实体墙第二层俯视图

图13为自锁实体墙第三层俯视图

图14为A-A剖面图

图中，a、b、c、d、e代表五种规格的混凝土砌块；1、墙体第二层第一排小卡槽；2、墙体第二层第二排小卡槽3、墙体第二层第三排小卡槽；4、墙体第二层第四排小卡槽。

具体实施方式

首先用模具制造出a、b、c、d、e五种不同规格的混凝土砌块，a规格混凝土砌块为长度×宽度×厚度：1700mm×100mm×100mm的长方体；b规格混凝土砌块是在a规格的基础上，底部留有长度×宽度×高度：1500mm×100mm×30mm的小槽，两端各留长度×宽度×厚度:100mm×100mm×30mm的凸头；c规格混凝土砌块在b规格的基础上，上端面靠一长边侧离端头100mm处留有第一个长度×宽度×高度：100mm×50mm×30mm的卡槽，然后每个100mm留有相同规格的卡槽，共8个，d规格混凝土砌块在b规格的基础上，上端面靠一长边侧离端头200mm处留有第一个长度×宽度×高度：100mm×50mm×30mm的卡槽，然后每隔100mm留有相同规格的卡槽，共7个，e规格混凝土砌块在d规格的基础上，上端面靠另一长边侧离端头100mm处留有第一个长度×宽度×高度：100mm×50mm×30mm的卡槽，然后每个100mm留有相同规格的卡槽，共8个。

自锁实体墙第一层共铺设15列，全部使用a规格的混凝土砌块，总共宽1500mm，代表墙体宽度，奇数列排列平齐，偶数列排列平齐，偶数列相对奇数列向下错开200mm；第二层采用b、c、d、e四种规格的混凝土砌块按设计好的顺序横向卡在第一层上，第二层第一排采用e规格的混凝土砌块，第二排采用d规格的混凝土砌块，第三排至第十五排采用b规格的混凝土砌块，第十六排采用c规格的混凝土砌块，第十七排采用e规格的混凝土砌块，第十八排采用的e规格混凝土砌块需要旋转180^o，第二层一至十八排的排列顺序为第二层的一个循环，第二层其余排重复循环一至十八排的排列顺序即可；第二层混凝土砌块的排列方式直接决定着第三层混凝土砌块排列方式及质量，通过第二层的混凝土砌块的有序排列，第二层上端面有序的留有小卡槽，第二层第一排小卡槽1与第二层第三排小卡槽3分别对应，第二层第二排小卡槽2与第二层第四排小卡槽4分别对应，第三层第一循环采用十五根b规格混凝土砌块纵向交错卡在第二层上，奇数列混凝土砌块前后端凸头分别卡在第二层第一、三排的卡槽里，偶数列混凝土砌块前后端凸头分别卡在第二层第二、四排的卡槽里，这样就完成第三层第一循环，剩余第三层的排列由于第二层排列顺序的循环而循环进行；自锁实体墙第四层及以上数层重复第二、三层的施工工具即可，不在赘述。通过本设计既可以提高墙体的早期强度，又可以增强自锁实体墙的整体性，可侧压能力，并且对巷道高度变化的适用性强，操作方面，成墙速度快能够缓解综采工作面接替紧张的局面。

本发明通过具体实施过程进行说明的，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明专利进行各种变换及等同代替，因此，本发明专利不局限于所公开的具体实施过程，而应当包括落入本发明专利权利要求范围内的全部实施方案。