刚柔协同的沿空留巷墙体模板的制作方法

1.本发明涉及煤矿井下施工技术领域，尤其涉及一种刚柔协同的沿空留巷墙体模板。


背景技术：

2.目前煤矿开采通常采用沿空留巷技术，在沿空留巷过程中，需要在巷道中设置刚性模架或柔性模板作为模具，浇筑混凝土形成墙体以支撑巷道。
3.由于巷道顶部凹凸不平，刚性模架无法紧贴巷道顶部，浇筑而成的墙体不接顶，支撑效果不佳。而柔性模板在混凝土浇筑完成后会与混凝土强与混凝土墙互相粘结，无法取下重复利用，因此在浇筑完一段墙体后，需要在下一段墙体的浇筑位置重新铺设柔性模板，铺设时间长，柔性模板消耗量大。


技术实现要素：

4.本发明提供一种刚柔协同的沿空留巷墙体模板，用以解决现有技术中柔性模板铺设时间长，消耗量大的问题。
5.本发明提供一种刚柔协同的沿空留巷墙体模板，包括：
6.刚性墙体，所述刚性墙体包括多个墙板，多个所述墙板依次连接合围出上下两端设有开口的容置槽；
7.柔模袋，所述柔模袋用于悬挂于巷道的顶部，所述柔模袋覆盖于所述容置槽上端的开口，所述刚性墙体用于设置在所述巷道的底板，使所述容置槽的下端开口被所述巷道的底板封闭，以形成用于浇筑支撑墙的浇筑腔。
8.根据本发明的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，多个所述墙板包括两个侧墙板和两个端面墙板；两个所述侧墙板的两端分别通过两个所述端面墙板连接，以合围形成所述容置槽。
9.根据本发明的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，至少一个所述端面墙板与两端的所述侧墙板可拆卸地连接。
10.根据本发明的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，所述侧墙板包括：竖直设置的第一墙体以及朝所述浇筑腔外突出的第二墙体；
11.两个所述侧墙板相对设置；两个所述端面墙体分别设置于两个所述侧墙板的两端，与所述第一墙体和所述第二墙体在两端形成的开口形状相适配，并与两侧的所述第一墙体和所述第二墙体均连接，以形成至少部分向外凸起的所述浇筑腔。
12.根据本发明的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，所述墙板包括多个刚性板，多个所述刚性板互相拼接，形成所述墙板。
13.根据本发明的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，所述刚性墙体还包括锚杆和至少两个第一支撑件，所述第一支撑件一一对应地设置于两个所述侧墙板的外侧；
14.所述锚杆的一端可拆卸地连接于所述第一支撑件，另一端穿过所述侧墙板和所述
浇筑腔可拆卸地连接于另一侧对应的所述第一支撑件。
15.根据本发明的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，所述刚性墙体还包括套管，所述套管套设于所述锚杆在所述浇筑腔内的杆段上。
16.根据本发明的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，还包括第二支撑件，所述第二支撑件设置于所述侧墙板的外侧，所述第二支撑件一端固定于底板，另一端抵接所述柔模袋，使所述柔模袋的顶部抵接所述巷道顶部。
17.根据本发明的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，还包括刚性骨架，所述刚性骨架设置于所述浇筑腔内；
18.所述刚性骨架包括多根竖直设置的柱体和多个水平设置的框体，多根所述柱体对应所述框体边缘成阵列设置，多个所述框体间隔叠置于所述阵列中，且与多个所述柱体均固定连接。
19.根据本发明的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，所述刚性骨架设有多个，多个所述刚性骨架沿所述浇筑腔间隔设置。
20.本发明的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，通过柔模袋、刚性墙体和巷道的底板合围形成浇筑腔，以浇筑形成支撑墙，从而支撑巷道，以便进行开采施工；通过将柔模袋悬挂于巷道顶部，在浇筑混凝土一类的填充物时，柔模袋能够随填充物的浇筑变形，更好地抵接巷道顶部，使最终形成的支撑墙更好地抵接巷道顶部，支撑效果更好；在一段支撑墙体浇筑完成后，合围于浇筑腔侧面的刚性墙体能够整体移动至下一段支撑墙体的浇筑位置反复利用，无需重新铺设安装，有效缩短了施工时间，降低了材料的消耗，解决了现有技术中柔性模板铺设时间长，消耗量大的问题。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明实施例提供的刚柔协同的沿空留巷墙体模板的示意图；
23.图2是本发明实施例提供的刚柔协同的沿空留巷墙体模板的俯视图；
24.图3是本发明实施例提供的墙板的示意图；
25.图4是本发明实施例提供的第一支撑件的示意图；
26.图5是本发明实施例提供的刚性骨架的示意图；
27.附图标记：
28.1、刚柔协同的沿空留巷墙体模板；
29.11、刚性墙体；12、柔模袋；13、浇筑腔；14、刚性骨架；
30.111、墙板；112、侧墙板；113、端面墙板；114、第一墙体；115、第二墙体；116、锚杆；117、第一支撑件；118、套管；141、柱体；142、框体；
31.1111、刚性板。
具体实施方式
32.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.下面结合图1至图5描述本发明提供的刚柔协同的沿空留巷墙体模板。
36.如图1所示，本发明的刚柔协同的沿空留巷墙体模板1，包括：刚性墙体11和柔模袋12；刚性墙体11包括多个墙板111，多个墙板111依次连接合围出上下两端设有开口的容置槽；柔模袋12用于悬挂于巷道的顶部，柔模袋12覆盖于容置槽上端的开口，刚性墙体11用于设置在巷道的底板，使容置槽的下端开口被巷道的底板封闭，以形成用于浇筑支撑墙的浇筑腔13。
37.在本实施例中，通过将柔模袋12悬挂于巷道顶部，并覆盖于容置槽上端开口，在对浇筑腔13进行浇筑时，浇筑的填充物(如混凝土)能够填充并撑起柔模袋12，使柔模袋12能够抵接巷道顶部，即浇筑形成的支撑墙体能够更好地抵接巷道顶部，支撑效果更好；同时，通过设置多个墙板111合围形成容置槽，在完成浇筑并形成墙体后，能够将多个墙板111整体移动至下一段墙体的浇筑位置即可，无需重新铺设安装，有效缩短了施工时间；此外，刚性墙体11能够反复利用，仅需消耗覆盖于浇筑腔13顶部的柔模袋12，有效减少了材料的消耗量，节约了材料成本。
38.本发明的刚柔协同的沿空留巷墙体模板1，通过柔模袋12、刚性墙体11和巷道的底板合围形成浇筑腔13，以浇筑形成支撑墙，从而支撑巷道，以便进行开采施工；通过将柔模袋12悬挂于巷道顶部，在浇筑混凝土一类的填充物时，柔模袋12能够随填充物的浇筑变形，更好地抵接巷道顶部，使最终形成的支撑墙更好地抵接巷道顶部，支撑效果更好；在一段支撑墙体浇筑完成后，合围于浇筑腔13侧面的刚性墙体11能够整体移动至下一段支撑墙体的浇筑位置反复利用，无需重新铺设安装，有效缩短了施工时间，降低了材料的消耗，解决了现有技术中柔性模板铺设时间长，消耗量大的问题。
39.具体地，在一些实施例中，如图1所示，柔模袋12悬挂于刚性墙体11围成的容置槽的上端开口对应的巷道顶部，柔模袋12的边缘垂下与墙板111的内侧搭接，使柔模袋12能够覆盖封堵住容置槽的上端开口。
40.在一些实施例中，如图2所示，墙板111包括两个侧墙板112和两个端面墙板113；两个侧墙板112的两端分别通过两个端面墙板113连接，以合围形成容置槽。
41.在本实施例中，两个侧墙板112沿待浇筑的支撑墙体的长度方向设置于待浇筑的支撑墙位置的两侧，两个端面墙板113则设置于待浇筑的支撑墙位置的两端，端面墙板113和侧墙板112互相连接以封闭待浇筑的支撑墙的侧面，以便进行浇筑。
42.具体地，在一些实施例中，至少一个端面墙板113与两端的侧墙板112可拆卸地连接。
43.在本实施例中，通过将一端的端面墙板113与两端的侧墙板112可拆卸地连接，在完成一段支撑墙的浇筑后，只需拆掉该端面墙板113，即可将其余两个侧墙板112和端面墙板113沿支撑墙长度方向整体移动至下一段待浇筑的支撑墙位置，以便进行浇筑，更加省时省力。
44.容易理解的是，设计的支撑墙通常是连续墙体，在完成最边缘的一段支撑墙浇筑后，即可拆掉背离支撑墙延伸方向一端的端面墙板113，将其余两个侧墙板112和端面墙板113移动至下一段待浇筑的支撑墙位置后，已浇筑完成的支撑墙的一端、两个侧墙板112和端面墙板113即可合围形成容置槽，仅需对侧墙板112和已浇筑完成的支撑墙的一端的间隙进行适当封闭即可继续浇筑，无需将拆卸的端面墙板113再次装上。
45.具体地，通常由牵引设备通过吊链以及连接件连接两个侧墙板112，以拖动侧墙板112和端面墙板113使其能快速到达待浇筑的支撑墙位置，提高施工效率。
46.具体地，如图1和图2所示，在一些实施例中，侧墙板112包括：竖直设置的第一墙体114以及朝浇筑腔13外突出的第二墙体115；两个侧墙板112相对设置；两个端面墙体113分别设置于两个侧墙板112的两端，与第一墙体114和第二墙体115在两端形成的开口形状相适配，并与两侧的第一墙体114和第二墙体115均连接，以形成至少部分向外凸起的浇筑腔13。
47.在本实施例中，通过在竖直的第一墙体114下方设置向浇筑腔13外突出的第二墙体115，使刚性墙体11形成底部向两侧突出的结构，从而形成下宽上窄的墙体，进而使刚性墙体11更加稳定可靠地设置于巷道底板；同时，端面墙板113的形状与两个侧墙板112所形成的端面开口形状相对应，能够连接封堵两个侧墙板112的两端，围成底部宽上部窄的浇筑浇筑腔13，从而形成下宽上窄的支撑墙，更加稳定可靠。
48.可选地，在进行浇筑前，可以在待浇筑的支撑墙底板挖掘沿支撑墙长度方向延伸的沟槽，沟槽的侧壁形状与第二墙体115相对应，第二墙体115设置于该沟槽中，与沟槽侧壁贴合，仅第一墙体114伸出巷道底板，从而使整个刚性墙体11通过凸出的第二墙体115嵌设于巷道底板，更加稳固；同时，通过浇筑腔13浇筑的支撑墙也能通过底部的凸出结构嵌入巷道底板，更加稳固。
49.在一些实施例中，如图3所示，墙板111包括多个刚性板1111，多个刚性板1111互相拼接，形成墙板111。
50.在本实施例中，多个刚性板1111互相拼接形成墙板111，刚性板1111尺寸较小，更加容易生产和运输，施工方便。
51.在一些实施例中，如图3和图4所示，刚性墙体11还包括锚杆116和至少两个第一支撑件117，第一支撑件117一一对应地设置于两个侧墙板112的外侧；锚杆116的一端可拆卸地连接于第一支撑件117，另一端穿过侧墙板112和浇筑腔13可拆卸地连接于另一侧对应的第一支撑件117。
52.在本实施例中，通过在浇筑腔13两侧的侧墙板112的外侧设置一一对应的第一支撑件117，并通过对应的两个第一支撑件117架设锚杆116，以对刚性墙体11起到支撑和固定的作用，防止刚性墙体11在浇筑过程中发生变形，结构简单，实用性强；同时，通过即将锚杆116可拆卸地连接于两个第一支撑件117，在浇筑完成后，即可将锚杆116从第一支撑件117上拆除，以便将刚性墙体11移动至下一段待浇筑的支撑墙位置。
53.在一个具体实施例中，如图3和图4所示，第一支撑件117为竖直设置于侧墙板112外侧的槽钢，槽钢上对应锚杆116开设有通孔，相应地，两个侧墙板112对应位置也开设有通孔，锚杆116通过通孔插设于浇筑腔13。两侧槽钢的通孔外侧分别设置有一块夹板，两块夹板分别与锚杆116的两端可拆卸地连接，夹板和锚杆116形成夹持结构，将槽钢、侧墙板112和浇筑腔13夹持于中间，起到固定支撑的作用。同时夹板也对锚杆116起到固定作用，使锚杆116不会在槽钢之间产生横向滑动，更加牢固；在拆装锚杆116时，可以先将锚杆116插入通孔中，再将夹板安装至锚杆116两端，支撑墙浇筑完成后，先拆除锚杆116两端的夹板，再将锚杆116抽出即可，拆装流程简单方便。
54.可选地，在一些实施例中，如图3和图4所示，两个对应的第一支撑件117之间可以沿第一支撑件117的长度方向架设多根锚杆116。
55.可选地，在一些实施例中，如图3和图4所示，当侧墙板112较长时，可以在侧墙板112外侧沿长度方向设置多组一一对应的第一支撑件117以及架设于每组第一支撑件117之间的锚杆116。
56.在一些实施例中，如图2所示，刚性墙体11还包括套管118，套管118套设于锚杆116在浇筑腔13内的杆段上。
57.在本实施例中，通过在锚杆116上套设套管118，在对浇筑腔13进行浇筑时，套管118可以将锚杆116和填充物(如混凝土)隔离，避免填充物直接固结在锚杆116上，导致锚杆116难以拆卸，浇筑完成后，锚杆116可以直接从套管118中抽出，结构简单，方便实用。
58.在一个具体实施例中，套管118可以为阻燃防静电pvc管。
59.在一些实施例中，刚柔协同的沿空留巷墙体模板1还包括第二支撑件，第二支撑件设置于侧墙板112的外侧，第二支撑件一端固定于底板，另一端抵接柔模袋12，使柔模袋12的顶部抵接巷道顶部。
60.在本实施例中，通过在侧墙板112外侧设置第二支撑件，第二支撑件能够对柔模袋12位于刚性墙体11边缘外侧的部分起到支撑作用，将柔模袋12顶起使其顶部能够抵接巷道顶部，从而使浇筑得到的支撑墙顶部能够更好地抵接巷道顶部。
61.在一些实施例中，如图1和图5所示，刚柔协同的沿空留巷墙体模板1还包括刚性骨架14，刚性骨架14设置于浇筑腔13内；刚性骨架14包括多根竖直设置的柱体141和多个水平设置的框体142，多根柱体141对应框体142边缘成阵列设置，多个框体142间隔叠置于阵列中，且与多个柱体141均固定连接。
62.在本实施例中，通过在浇筑腔13内设置刚性骨架14，在浇筑时，刚性骨架14能够对填充物起到支撑固定的作用，浇筑完成后，所形成的支撑墙体也更加坚固可靠。
63.在一些具体实施例中，刚性骨架14的柱体141为纵向设置的钢筋，框体142为首尾相接的钢筋，钢筋的选用需要考虑所浇筑的支撑墙的宽度、高度等尺寸规格，根据相应的设计标准和规范计算。
64.在一些实施例中，刚性骨架14设有多个，刚性骨架14的数量根据实际需要进行调整，多个刚性骨架14沿浇筑腔13间隔设置。
65.在本实施例中，浇筑腔13的面积较大时，多个刚性骨架14沿浇筑腔13间隔设置，以间隔设置在整个浇筑腔13，以便更好地支撑固定浇筑形成的支撑墙，使支撑墙更加牢固可靠。
66.在一个具体地实施例中，该刚柔协同的沿空留巷墙体模板1在铺设的过程中，先在待浇筑的支撑墙靠边缘的墙段位置，拼装端面墙板113和侧墙板112，拼装完成形成容置槽，接着在容置槽的上端开口处的巷道顶部悬挂柔模袋12，使柔模袋12垂下来的边缘部分与端面墙板113和侧墙板112的内侧搭接固定；同时，可以在侧墙板112外侧间隔一段距离立起支撑柱作为第二支撑件，支撑柱能够支撑柔模袋12顶部边缘部分，使柔模袋12顶部能够更好地抵接巷道顶部。
67.然后，根据具体地设计需要，在浇筑腔13内架设刚性骨架14。刚性骨架14通常采用钢筋组合连接形成。在一个具体实施例中，支撑墙体宽1500mm，高3500mm，根据相应的设计标准和规范计算，刚性骨架14的柱体141采用直径为18mm的钢筋，框体142采用直径为6mm的钢筋。
68.在完成刚性骨架14的架设后，在侧墙板112外侧贴近侧墙板112位置对称设置多根槽钢，槽钢上沿竖直方向开设有多个通孔，在侧墙板112对应通孔处进行打孔后，将锚杆116从一侧的槽钢上的通孔插入，穿过侧墙板112和浇筑腔13后从对侧的槽钢穿出，接着在锚杆116两端安装夹板对槽钢和侧墙板112夹持固定；在锚杆116插入时，在位于浇筑腔13内的杆段套设套管118(如pvc管)。
69.锚杆116和夹板安装完成后，对浇筑腔13进行混凝土浇筑，在混凝土浇筑，支撑墙成型后，即可拆除夹板和锚杆116，并拆除背离支撑墙延伸方向一端的端面墙板113，在另一端设置牵引设备，牵引设备通过吊链等机构连接于两块侧墙板112，将两块侧墙板112和端面墙板113整体沿支撑墙延伸方向拖动一段距离，以便进行下一段支撑墙体的浇筑。具体流程与上述流程相似，在此不再赘述。需要说明的是，此时浇筑腔13的两侧为侧墙板112，两块侧墙板112的一端由端面墙板113连接封闭，另一端为已经浇筑好的支撑墙体，因此，无需将之前拆下的端面墙板113重新拆装，只需对侧墙板112和已经浇筑好的支撑墙体间的间隙进行适当封闭即可。
70.容易理解的是，上述实施例的刚柔协同的沿空留巷墙体模板1在铺设过程中，两块侧墙板112和一块端面墙板113连接形成的部分刚性墙体11可以反复拖动利用，无需进行重复的安装，有效缩短了施工时间和材料成本；锚杆116、夹板等部件可以重复拆装利用，节约了材料；柔模袋12仅需覆盖部分支撑墙体的，相对于传统柔模墙体，消耗的柔模材料较少，节约了材料，降低了材料成本。
71.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种刚柔协同的沿空留巷墙体模板，其特征在于，包括：刚性墙体，所述刚性墙体包括多个墙板，多个所述墙板依次连接合围出上下两端设有开口的容置槽；柔模袋，所述柔模袋用于悬挂于巷道的顶部，所述柔模袋覆盖于所述容置槽上端的开口，所述刚性墙体用于设置在所述巷道的底板，使所述容置槽的下端开口被所述巷道的底板封闭，以形成用于浇筑支撑墙的浇筑腔。2.根据权利要求1所述的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，其特征在于，多个所述墙板包括两个侧墙板和两个端面墙板；两个所述侧墙板的两端分别通过两个所述端面墙板连接，以合围形成所述容置槽。3.根据权利要求2所述的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，其特征在于，至少一个所述端面墙板与两端的所述侧墙板可拆卸地连接。4.根据权利要求2所述的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，其特征在于，所述侧墙板包括：竖直设置的第一墙体以及朝所述浇筑腔外突出的第二墙体；两个所述侧墙板相对设置；两个所述端面墙体分别设置于两个所述侧墙板的两端，与所述第一墙体和所述第二墙体在两端形成的开口形状相适配，并与两侧的所述第一墙体和所述第二墙体均连接，以形成至少部分向外凸起的所述浇筑腔。5.根据权利要求1所述的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，其特征在于，所述墙板包括多个刚性板，多个所述刚性板互相拼接，形成所述墙板。6.根据权利要求2所述的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，其特征在于，所述刚性墙体还包括锚杆和至少两个第一支撑件，所述第一支撑件一一对应地设置于两个所述侧墙板的外侧；所述锚杆的一端可拆卸地连接于所述第一支撑件，另一端穿过所述侧墙板和所述浇筑腔可拆卸地连接于另一侧对应的所述第一支撑件。7.根据权利要求6所述的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，其特征在于，所述刚性墙体还包括套管，所述套管套设于所述锚杆在所述浇筑腔内的杆段上。8.根据权利要求2所述的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，其特征在于，还包括第二支撑件，所述第二支撑件设置于所述侧墙板的外侧，所述第二支撑件一端固定于底板，另一端抵接所述柔模袋，使所述柔模袋的顶部抵接所述巷道顶部。9.根据权利要求1-8任一项所述的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，其特征在于，还包括刚性骨架，所述刚性骨架设置于所述浇筑腔内；所述刚性骨架包括多根竖直设置的柱体和多个水平设置的框体，多根所述柱体对应所述框体边缘成阵列设置，多个所述框体间隔叠置于所述阵列中，且与多个所述柱体均固定连接。10.根据权利要求9所述的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，其特征在于，所述刚性骨架设有多个，多个所述刚性骨架沿所述浇筑腔间隔设置。

技术总结
本发明涉及煤矿井下施工技术领域，提供一种刚柔协同的沿空留巷墙体模板，包括：刚性墙体，刚性墙体包括多个墙板，多个墙板依次连接合围出上下两端设有开口的容置槽；柔模袋，柔模袋用于悬挂于巷道顶部，柔模袋覆盖于容置槽上端的开口，刚性墙体用于设置在巷道底板，使容置槽的下端开口被巷道底板封闭，以形成用于浇筑支撑墙的浇筑腔。本发明的刚柔协同的沿空留巷墙体模板，通过将柔模袋悬挂于巷道顶部，柔模袋能随填充物浇筑变形，使最终形成的支撑墙更好地抵接巷道顶部，支撑效果好；浇筑完成后，浇筑腔侧面的刚性墙体能整体移动至下一浇筑位置反复利用，施工时间更短，材料消耗更少，解决了现有技术中柔性模板铺设时间长，消耗量大的问题。大的问题。大的问题。


技术研发人员：刘跃东 安修库 王东攀 张武 袁伟茗 翟永超 邓俊林 赵科 胡滨
受保护的技术使用者：山西神州煤业有限责任公司 中煤科工开采研究院有限公司
技术研发日：2023.07.19
技术公布日：2023/10/15