U型鋼支架在主斜井的施工中是常用的工具，本文首先分析了可縮性U型鋼支架的特點，隨后探討了可縮性U型鋼支架在斜井表土及軟巖施工中的應用。

　　《施工技術》創(chuàng)刊于1958年，是由中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部主管，亞太建設科技信息研究院、中國建筑設計研究院、中國建筑工程總公司、中國土木工程學會主辦，國際刊號ISSN:1002-8498,國內刊號CN:11-2831/TU.國內建設系統(tǒng)的國家級、核心科技期刊。

　　主斜井所穿過地層，巖石硬度系數(shù)≤4，工程地質條件差，采用了可縮性U型鋼支架作為支護的一部分，可有效的提高工程質量，便于拉開斷長，提高施工速度

　　一、工程概況

　　山西潞安環(huán)能股份有限公司五陽煤礦主斜井井筒，設計坡度為-16°，全長1283.196m。根據(jù)潞安環(huán)能公司地質勘查大隊編制的《五陽煤礦主斜井井筒地質報告》，主斜井所穿過地層80%左右為泥巖，易風化且具有一定的膨脹性，整體巖石硬度系數(shù)≤4，工程地質條件差。在原設計中，暗硐段108m采用鋼筋混凝土支護，440m采用素混凝土支護，若采用此種支護方法則巷道易發(fā)生底鼓、片幫、冒頂，從而影響施工安全、施工質量，增加巷道投產(chǎn)以后的維護費用。

　　二、原設計難以滿足施工安全、質量的分析

　　1、原設計支護方案：暗硐雙層鋼筋混凝土支護段全長108m，鋼筋Φ20@300，支護厚度為400㎜。素砼段全長440m，支護厚度為400㎜。

　　此種設計支護方案存在如下幾種缺陷：

　　1)暗硐段仍在原始地表中掘進，圍巖依次為黃土、回填土和風化巖石夾層、風化巖石，掘進后泥土不斷脫落，出現(xiàn)自然垮落現(xiàn)象。

　　2)雙層鋼筋綁扎，工序繁雜，圍巖暴露時間長，容易造成風化、脫落。

　　3)揭露的泥巖遇風風化，遇水膨脹，施工時只能短掘短砌，易造成井壁接茬多，接茬處出現(xiàn)滲、漏水現(xiàn)象。

　　4)底板基礎為500㎜厚三七灰土，掏槽進兩幫各800㎜，現(xiàn)場不易操作且易出現(xiàn)片幫。

　　5)素砼支護段隨著工作面距井口距離增遠，遠距離運輸混凝土，容易造成離析、沉淀，造成混凝土強度降低。

　　6)砼支護時必須加強臨時支護，如采用錨網(wǎng)噴臨時支護，勢必增加支護費用，提高工程造價。

　　綜上所述，雙層鋼筋砼、素砼支護不適合在表土層及軟巖中使用。

　　三、變更支護方案

　　1)變更方案：采用可縮性U型鋼支架+水泥背板+現(xiàn)澆混凝土支護。可縮性U型鋼支架采用U29型鋼加工而成，金屬棚棚距500㎜，圍巖較穩(wěn)定時采用U29金屬棚+水泥背板+噴射混凝土支護，金屬棚棚距為500㎜或750㎜;每兩架棚之間用五道拉桿連接固定，水泥背板規(guī)格為700×200×50㎜、1000×200×50㎜，間距為800㎜，三花布置;現(xiàn)澆混凝土強度等級為C25，混凝土支護厚度400㎜，噴射混凝土強度等級為C25，混凝土支護厚度250㎜。

　　與原設計支護比較：

　　(1)金屬棚上敷設水泥背板接頂背幫，(不能接頂背幫時，在水泥背板后側用木背板接頂背幫，)既加強臨時支護，減少泥塊落入混凝土中，又有效控制了片幫冒頂。

　　(2)U29金屬棚+水泥背板+澆筑混凝土支護可加長施工段長，減少支模工序，減少井壁接茬。

　　(3)U29金屬棚+水泥背板+噴射混凝土支護，拉長掘、支距離，便于實行掘、支平行作業(yè)，加快施工速度。

　　(4)在表土段，U型棚混凝土直接坐落在實地上，取消三七灰土墊層和掏槽，加長澆筑段長，能夠增加井壁的整體性，防止井壁下沉和減少巷道開挖量。

　　(5)該支護施工方便，便于操作，為快速施工節(jié)省了寶貴的時間。

　　四、幾點體會

　　斜井井筒表土及軟巖段分別采用U29金屬棚+水泥背板+現(xiàn)澆混凝土支護、U29型金屬棚+水泥背板+噴射混凝土支護與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土支護相比較，加長了澆注段長，能夠實行掘支平行作業(yè)，減少了施工工序，減少了井壁接茬，增強了支護效果，降低了臨支費用，為類似地質條件工程施工積累了經(jīng)驗。