鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置，它是由3～5個(gè)直徑不同、長(zhǎng)度相同、管壁厚度不同的讓壓鋼管套在一起，在同一位置焊接后形成持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件；依據(jù)鋼管混凝土構(gòu)件的直徑，加工與持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件形狀匹配的連接套管；持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件和連接套管焊接在一起形成鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置。通過(guò)鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置將若干鋼管混凝土構(gòu)件連接在一起，構(gòu)成鋼管混凝土持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮支架；當(dāng)支架受載過(guò)大時(shí)，鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置通過(guò)先讓后抗，提供持續(xù)漸進(jìn)、梯度增加的抗力，保證鋼管混凝土支架的穩(wěn)定承載，實(shí)現(xiàn)巷道或硐室的穩(wěn)定。
【專(zhuān)利說(shuō)明】鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鋼管混凝土支架的讓壓裝置，具體是鋼管混凝土支架連接部位的一種持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置，適用于礦山巷道和硐室、各種隧道工程的鋼管混凝土支架可縮支護(hù)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)煤炭開(kāi)采已由淺部轉(zhuǎn)入深部，巷道和硐室的支護(hù)難度、支護(hù)成本不斷增力口?，F(xiàn)有的深部巷道支護(hù)方式中，鋼管混凝土支架是一種有效的支護(hù)結(jié)構(gòu)。但是，對(duì)于圍巖壓力大、變形量大、變形時(shí)間長(zhǎng)的巷道和硐室，如果鋼管混凝土支架沒(méi)有讓壓功能，在支架與圍巖相互作用過(guò)程中，當(dāng)載荷超過(guò)支架的承載力時(shí)，支架就會(huì)失穩(wěn)破壞而失去承載能力。為了實(shí)現(xiàn)支架的讓壓作用，目前已經(jīng)公布了幾種鋼管混凝土支架可縮性接頭。
[0003]例如:中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利202300435U公開(kāi)了一種鋼管混凝土支架可縮性接頭，該接頭由兩個(gè)帶法蘭的半圓套管、塑料管、螺栓組成。該接頭的承壓部分為接頭中心的小直徑混凝土柱，混凝土柱的壓潰可實(shí)現(xiàn)讓壓功能，但卸載是徹底和大距離的，且變形量不可見(jiàn)；安裝時(shí)，需要經(jīng)過(guò)安裝、拆卸、安裝方可完成，且讓壓后需要再緊固螺栓，過(guò)程繁瑣；另外，拆卸法蘭的半圓套管時(shí)，支架容易因?yàn)槌休d能力不足而失穩(wěn)破壞，有一定的安全隱患。
[0004]中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利203050730U公開(kāi)了一種伸縮式鋼管混凝土支架，其構(gòu)造為多個(gè)伸縮性多孔金屬接頭的兩端套裝鋼管混凝土構(gòu)件形成閉合圓環(huán)，其伸縮性多孔金屬接頭上均布的孔洞隨著外荷載的增加產(chǎn)生塑性變形，孔洞被壓縮，以適應(yīng)圍巖的變形。該伸縮性多孔金屬接頭能夠?yàn)橹Ъ芴峁┮欢ǖ淖寜嚎臻g，但會(huì)出現(xiàn)小孔應(yīng)力集中，支架易發(fā)生突然性整體失穩(wěn)。
[0005]按照新奧法和耦合支護(hù)作用原理，當(dāng)支架初期承受荷載過(guò)大時(shí)，支架必須具有讓壓變形的功能，隨著變形的增加，支架的承載力需要逐漸增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)的“讓” “抗”結(jié)合；上述可縮性接頭雖然具有讓壓作用，但是讓壓不是漸進(jìn)的，且不能提供逐漸增長(zhǎng)的抗力。因此，需要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、抗力漸長(zhǎng)、梯度讓壓、“讓” “抗”結(jié)合的鋼管混凝土支架可縮裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)鋼管混凝土支架可縮性接頭的上述不足，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便的鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置，可用于礦山深部巷道和硐室、隧道工程的鋼管混凝土支架。
[0007]本實(shí)用新型鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置的構(gòu)造為:由持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件、兩段連接套管組成；持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件和連接套管焊接在一起形成鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置。
[0008]所述的連接套管由鋼管依據(jù)鋼管混凝土構(gòu)件的直徑加工而成，每段長(zhǎng)度10?20cm，可將多段鋼管混凝土構(gòu)件和持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置連接在一起。[0009]所述的持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件是由3?5個(gè)直徑不同、長(zhǎng)度相同、管壁厚度不同的讓壓鋼管套在一起，在同一位置焊接后組成的。最外層的讓壓鋼管與連接套管的直徑相同，由外到內(nèi)的讓壓鋼管直徑逐漸減小，管壁厚度隨著直徑的減小而增大，長(zhǎng)度均等于連接套
管的直徑。
[0010]持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件和連接套管焊接時(shí)，持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件的鋼管焊接位置位于其中一個(gè)連接套管的端部，且連接套管與持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件在焊接處的形狀相匹配。
[0011]本實(shí)用新型鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置的使用方法是:按照硐室的形狀加工好若干段鋼管混凝土構(gòu)件，在設(shè)定的讓壓位置，將相鄰兩段鋼管混凝土構(gòu)件的端頭插入同一鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置的兩個(gè)連接套管，若干段鋼管混凝土構(gòu)件依次串聯(lián)在一起形成“讓” “抗”結(jié)合的鋼管混凝土支架。安裝完成后，必須利用固定錨桿將鋼管混凝土構(gòu)件固定于支護(hù)巷道或硐室的壁面上，保證鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置的正常工作，防止發(fā)生偏壓失穩(wěn)。最后，在鋼管混凝土構(gòu)件內(nèi)灌注混凝土即可。
[0012]本實(shí)用新型的工作機(jī)理是:當(dāng)鋼管混凝土支架受載過(guò)大時(shí)，持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件中最外層的讓壓鋼管發(fā)生變形讓壓，隨著變形量的增加，直徑較小的讓壓鋼管先后以更大的抗力讓壓，這樣，支架的抗力隨變形的增加持續(xù)漸進(jìn)、有梯度地增加。通過(guò)鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置的“讓” “抗”結(jié)合、先讓后抗，可確保鋼管混凝土支架的穩(wěn)定承載。
[0013]本實(shí)用新型鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]1、該裝置具有雙重作用，既能作為接頭連接鋼管混凝土構(gòu)件，又能使支架通過(guò)持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件在具備足夠承載力的前提下持續(xù)而又漸進(jìn)地讓壓變形，抗力漸進(jìn)遞增，實(shí)現(xiàn)“讓” “抗”結(jié)合、梯度讓壓，支架的承載能力逐漸增強(qiáng)，確保鋼管混凝土支架的穩(wěn)定承載。
[0015]2、鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置由持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件、兩段連接套管焊接在一起組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力合理。
[0016]3、安裝完成并且灌注混凝土之后，混凝土充滿連接套管的全部空間，能夠優(yōu)化持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件的受力狀態(tài)，避免應(yīng)力集中。
[0017]4、使用時(shí)兩個(gè)相鄰的兩端鋼管混凝土構(gòu)件的端頭分別插入本實(shí)用新型的兩個(gè)連接套管，全部連接完成并且固定后灌注混凝土即可完成安裝，安裝過(guò)程方便、快捷。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖例說(shuō)明:持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件I ;連接套管2 ;讓壓鋼管3-5 ;讓壓鋼管焊接位置6。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)例附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說(shuō)明:
[0021]如圖1所示的一種鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置由持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件I與連接套管2組成。[0022]所述持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件1，由3?5個(gè)直徑不同、長(zhǎng)度相同、管壁厚度不同的讓壓鋼管套在一起，在同一位置焊接后組成的。最外層讓壓鋼管與連接套管2的直徑相同，由外到內(nèi)讓壓鋼管的直徑逐漸減小，管壁厚度隨直徑的減小而增大，長(zhǎng)度均等于連接套管2的直徑。
[0023]本實(shí)用新型選擇3個(gè)讓壓鋼管組成的持續(xù)漸進(jìn)讓壓構(gòu)件I進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，3個(gè)讓壓鋼管3-5的長(zhǎng)度均等于連接套管2的直徑，讓壓鋼管3的直徑與連接套管2的直徑相等，讓壓鋼管4的直徑約為讓壓鋼管3直徑的2/3，讓壓鋼管5的直徑約為讓壓鋼管3直徑的1/3，三個(gè)讓壓鋼管的管壁厚度隨直徑減小而增大，三個(gè)讓壓鋼管在同一位置6焊接在一起成為一個(gè)整體，能夠保證該構(gòu)件具有足夠的強(qiáng)度的同時(shí)又能持續(xù)漸進(jìn)有梯度地讓壓。
[0024]所述連接套管2由鋼管依據(jù)鋼管混凝土構(gòu)件的直徑加工而成，每段長(zhǎng)度10?20cm,可將鋼管混凝土構(gòu)件和鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置連接在一起。持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件I與連接套管2通過(guò)焊接成為一體，連接套管2與持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件I在焊接處的形狀相匹配。焊接時(shí)，讓壓鋼管的焊接位置6位于其中一個(gè)連接套管2的端部。
[0025]使用時(shí)，按照硐室的形狀加工好若干段鋼管混凝土構(gòu)件，并加工好所需的鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置，在設(shè)定的讓壓位置，將相鄰兩段鋼管混凝土構(gòu)件的端頭插入同一鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置的兩個(gè)連接套管2，若干段鋼管混凝土構(gòu)件依次串聯(lián)在一起形成“讓” “抗”結(jié)合的鋼管混凝土支架。安裝完成后，必須利用固定錨桿將鋼管混凝土構(gòu)件固定于支護(hù)巷道或硐室的壁面上，保證鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置的正常工作，防止發(fā)生偏壓失穩(wěn)。最后，在鋼管混凝土構(gòu)件內(nèi)灌注混凝土即可。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置，它是由持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件和連接套管組成，其特征在于，所述的持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件是由3?5個(gè)直徑不同、長(zhǎng)度相同、管壁厚度不同的讓壓鋼管套在一起，在同一位置焊接后組成的；所述的連接套管由鋼管加工而成，每段長(zhǎng)度10?20cm，和持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件焊接在一起形成鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼管混凝土支架持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮裝置，其特征在于，所述的持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件的最外層讓壓鋼管的直徑等于連接套管的直徑，由外到內(nèi)讓壓鋼管的直徑逐漸減小，管壁厚度隨著直徑的減小而增大；持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件和連接套管焊接時(shí)，持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件的讓壓鋼管焊接位置位于其中一個(gè)連接套管的端部，且連接套管與持續(xù)漸進(jìn)讓壓可縮構(gòu)件在焊接處的形狀相匹配。
【文檔編號(hào)】E21D15/50GK203515615SQ201320623646
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】李廷春, 張仕林, 尚黎明, 陳佃浩, 王輝 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)