2016年12月上第45卷第23期
DOI:10.7672/sgjs2016230053
施工技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
煤矿斜井盾构拆解区域管片力学性能试验研究*
邹春华
（中国铁建大桥工程局集团有限公司，天津300300）
【摘要】管片作为煤矿斜井盾构施工中衬砌体系的受力主体，承受斜井周围的水、土压力和其他各种荷载，对其力学性能有较高要求。采用等效转换原理，设计了“管片力学性能测试系统”，进行了煤矿斜井盾构拆解区域管片力
学性能的试验研究。通过试验，得到了管片的受力和变形规律，分析了管片的力学性能，【关键词］煤矿；斜井；盾构；管片；力学性能
【中图分类号］TD262.1*2;TD421.5
［文献标识码］A
[文章编号】1002-8498（2016)23-0053-05
ExperimentalStudyonMechanicalPropertiesofSegmentinthe
Shield Disassembly Situ for Coal Mine Inclined Shaft
Zou Chunhua
(China Railway Construction Bridge Engineering Bureau Group Co. ,Lid. ,Tianjin300300, China)
Abstract: As the main body of coal mine inclined shaft in shield construction, segment bears the surrounding water pressure, soil pressure and various other loads. It has high requirements for mechanical properties of segment. In this paper, the equivalent conversion principle was used to design the mechanical testing system of segment and the experimental research was studied on mechanical properties of segment in the dismantling situ of coal mine inclined shaft shield. The rule of force and deformation was gained and the mechanical properties were analyzed.
Key words : coal mines ; inclined shaft ; shields ; segment ; mechanical properties
0引言
煤炭作为我国能源结构的主体，在未来相当长时期内仍然将是我国的主要能源]。目前我国多数大型煤矿已相继进人深部开采阶段，采用斜井快速进人综采工作面大量运用。然而，由于斜并纵坡往往较小（国内通常为6°左右）、长度长，采用传统工法修建往往工期漫长、造价高昂[2]。而盾构施工相比于传统的钻爆法施工，其在安全、进度、质量、效益等多方面都呈现出显著优势[3]。
近年来，盾构设备和施工在城市轨道、铁路、公路、水利以及管道等工程领域得到广泛应用，但在煤矿斜井施工中的应用并不多见。为满足我国面向大型能源基地的建设需求，神华新街台格庙矿区并主并试验示范工程，首次将盾构施工技术运用到连续下坡、长距离、大埋深煤矿斜井建设，其成功实施将开创煤矿斜井建设新模式，填补我国煤矿斜
*国家科技支撑计划资助项目（2013BAB10B03）
［作者简介］邹春华，高级工程师，博士，E-mail：chunhuazou@ 163.cot
【收稿日期]瓦有数据
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井盾构施工技术的空白，为快速、高效建设矿井提供技术支撑[4]。
盾构施工中的衬砌结构是直接支承地层，承受作用在隧道上的荷载，同时又能承受施工荷载的结构。一般它由管片拼装的一次衬砌和必要时在其内灌注混凝土的二次衬动所组成。其中，管片衬础结构必须具备能够承受作用在隧道上的水土压力、自重、地面超载的影响、地层反力等基本荷载，还要能够承受千斤顶推力、壁后注浆压力等施工荷载，对其力学性能有较高要求[5」。
为了检验盾构拆解区域的管片各项力学性能是否满足要求，本文以新街台格庙煤矿斜井盾构施工为工程背景，设计了“管片力学性能测试系统”，进行了盾构拆解区域管片力学性能的试验研究。该试验采用等效转换原理，在地面上模拟管片在拆解区域中承受的各种荷载，测量管片的应变和位移，分析管片的受力和变形规律，研究盾构拆解区
域管片的力学性能。 1工程概况
新街台格庙矿区位于内蒙古自治区鄂尔多斯