一種多重讓壓巷道支護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】一種多重讓壓巷道支護(hù)裝置，包括支撐架、基座及增阻器，所述支撐架由鋼管彎折而成，包括左立柱、彎折部及右立柱，三者依次連接成一體，鋼管的內(nèi)部填充有混凝土，所述左立柱和右立柱的下端均插入基座。所述基座包括底部封閉鋼筒，所述鋼筒的中下部筒壁上設(shè)置有卸壓孔，所有卸壓孔均配有封閉螺栓。所述增阻器設(shè)置在左立柱與右立柱的下部，各增阻器通過能調(diào)整其長度的橫向支撐桿件連接在鋼筒的上部筒壁上，增阻器的護(hù)板向一面凸起呈弧形，護(hù)板的內(nèi)壁通過橡膠墊層與對應(yīng)立柱的外壁貼合。該支護(hù)鋼管結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性強(qiáng)，制造成本低，具有較強(qiáng)承載能力，且安全系數(shù)高，主要用于地下工程高應(yīng)力大變形巷道的支護(hù)。
【專利說明】一種多重讓壓巷道支護(hù)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種支護(hù)裝置，具體涉及一種可實(shí)現(xiàn)多重讓壓而不發(fā)生破壞的巷道支護(hù)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在深部礦山工程、隧道工程中，當(dāng)巷道開挖圍巖暴露后，地應(yīng)力開始逐步釋放，受風(fēng)化潮解作用，巷道強(qiáng)度隨時(shí)間增長而急劇衰減，巷道圍巖發(fā)生變形，此時(shí)需要對圍巖及時(shí)采取支護(hù)措施，才能確保巷道安全穩(wěn)定。而隨著地應(yīng)力的不斷釋放，巷道會一直發(fā)生變形，當(dāng)支護(hù)強(qiáng)度以及圍巖的自承強(qiáng)度與地應(yīng)力強(qiáng)度相等時(shí)，巷道不再發(fā)生變形，維持穩(wěn)定。
[0003]在深部巖體中，地應(yīng)力強(qiáng)度很高，采用剛性支護(hù)根本無法從根本上解決支護(hù)難題，也容易產(chǎn)生很大的浪費(fèi)。目前國內(nèi)大部分采用的支護(hù)結(jié)構(gòu)，也包括一部分鋼管混凝土，讓壓變形程度較低，不具有多重讓壓功能且極易發(fā)生脆性破壞，當(dāng)深部巖體變形較大時(shí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生急劇破壞，讓壓效果很弱，致使整個(gè)巷道發(fā)生較大破壞變形，嚴(yán)重威脅著地下工程領(lǐng)域的安全生產(chǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是在于提出一種多重讓壓巷道支護(hù)裝置，該支護(hù)裝置在巷道圍巖發(fā)生大變形破壞時(shí)可以實(shí)現(xiàn)多重讓壓變形，而其自身并不發(fā)生破壞，具有較強(qiáng)的承載能力。鋼管自身隨著圍巖壓力的增大而發(fā)生逐漸收縮變形的同時(shí)，仍具有一定的支護(hù)強(qiáng)度，在此過程中，通過鋼管變形來吸收巷道地應(yīng)力釋放產(chǎn)生的能量，主要是用于礦山工程、隧道工程等地下工程高應(yīng)力大變形巷道的支護(hù)。
[0005]本實(shí)用新型為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用的技術(shù)解決方案是:
[0006]一種多重讓壓巷道支護(hù)裝置，包括支撐架、基座及增阻器，所述支撐架由鋼管彎折而成，包括左立柱、彎折部及右立柱，三者依次連接成一體，鋼管的內(nèi)部填充有混凝土，所述左立柱和右立柱的下端均封閉，且插入基座；所述基座包括鋼筒，鋼筒在其底端由底板封堵，鋼筒內(nèi)中下部填充有混凝土，所述鋼筒的中下部筒壁上設(shè)置有若干個(gè)帶螺紋的卸壓孔，卸壓孔的位置低于鋼筒內(nèi)混凝土的上端面，所有卸壓孔均配有封閉螺栓；所述增阻器有若干個(gè)，分別設(shè)置在左立柱與右立柱的下部，且各增阻器位于鋼筒內(nèi)混凝土的上端面的上方，各增阻器通過能調(diào)整其長度的橫向支撐桿件連接在鋼筒的上部筒壁上。
[0007]優(yōu)選地，所述基座有兩個(gè)分別對應(yīng)左立柱和右立柱。
[0008]優(yōu)選地，所述橫向支撐桿件包括設(shè)置有外螺紋的內(nèi)連接桿，以及設(shè)有內(nèi)、外螺紋并帶有螺帽的外連接桿。
[0009]優(yōu)選地，所述各增阻器包括護(hù)板，護(hù)板向一面凸起呈弧形，護(hù)板的內(nèi)壁通過橡膠墊層與對應(yīng)立柱的外壁貼合；內(nèi)連接桿設(shè)置在護(hù)板的外壁最凸部位上，外連接桿通過開設(shè)在鋼筒筒壁上螺紋孔旋入，同時(shí)內(nèi)連接桿旋入外連接桿，通過旋動外連接桿，并相應(yīng)帶動內(nèi)連接，使橫向支撐桿件整體伸長或縮短，用以改變護(hù)板內(nèi)壁與立柱的外壁之間的貼緊度。
[0010]優(yōu)選地，所述各增阻器均配置有兩組橫向支撐桿件，呈一上一下布置。
[0011]優(yōu)選地，位于左立柱處的增阻器，與位于右立柱處的增阻器對稱布置。
[0012]通過采用前述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是:鋼管承受到圍巖帶來的外部壓力時(shí)，增阻器會使左立柱和右立柱的下部鋼管向下移動時(shí)帶有一定阻力，同時(shí)壓縮底座內(nèi)的混凝土，致使混凝土產(chǎn)生變形破壞，由于基座內(nèi)含有混凝土的破壞阻力大于增阻器產(chǎn)生的阻力，使基座內(nèi)含有的混凝土具有很好的緩沖讓壓效果，可實(shí)現(xiàn)第一次讓壓。
[0013]底座內(nèi)含有的混凝土產(chǎn)生劇烈的變形破壞時(shí)，打開卸壓孔中的封閉螺母，釋放壓力的同時(shí)，將破碎的混凝土清除一部分后，及時(shí)擰上封閉螺母，以保持一定的支護(hù)強(qiáng)度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)第二次讓壓。最后，在圍巖繼續(xù)變形的同時(shí)，鋼管變形也可使鋼管內(nèi)部的混凝土產(chǎn)生變形破壞，支撐架具有較大支護(hù)強(qiáng)度的同時(shí)可發(fā)生較大柔性變形而不發(fā)生脆性破壞，實(shí)現(xiàn)第三次讓壓。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是一種多重讓壓巷道支護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是是基座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是一種多重讓壓巷道支護(hù)裝置的使用情景圖。
[0017]圖4是圖3中鋼管的截面圖。
[0018]圖5圖3中基座的截面圖。
[0019]圖6是圖3中增阻器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7是護(hù)板的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0022]結(jié)合圖1至圖7，一種多重讓壓巷道支護(hù)裝置，包括支撐架1、基座2及增阻器3，所述支撐架由鋼管13彎折而成，支撐架包括左立柱4、彎折部6及右立柱5，三者依次連接成一體。所述鋼管13的內(nèi)部填充有混凝土，所述左立柱4和右立柱5的下端均封閉，且插入基座2 ;所述基座2包括鋼筒9，鋼筒9在其底端由底板19封堵，鋼筒9內(nèi)中下部填充有混凝土，所述鋼筒9的中下部筒壁上設(shè)置有若干個(gè)帶螺紋的卸壓孔10，卸壓孔10的位置低于鋼筒內(nèi)混凝土的上端面，所有卸壓孔10均配有封閉螺栓11 ;所述增阻器3有若干個(gè)，分別設(shè)置在左立柱4與右立柱5的下部，且各增阻器3位于鋼筒9內(nèi)混凝土的上端面的上方，各增阻器3通過能調(diào)整其長度的橫向支撐桿件連接在鋼筒9的上部筒壁上。所述基座2有兩個(gè)分別對應(yīng)左立柱4和右立柱5。所述橫向支撐桿件包括設(shè)置有外螺紋的內(nèi)連接桿15，以及設(shè)有內(nèi)、外螺紋并帶有螺帽的外連接桿12。
[0023]所述各增阻器包括護(hù)板14，護(hù)板14向一面凸起呈弧形，護(hù)板14的內(nèi)壁通過橡膠墊層14與對應(yīng)立柱的外壁貼合；內(nèi)連接桿15設(shè)置在護(hù)板14的外壁最凸部位上，外連接桿12通過開設(shè)在鋼筒9筒壁上螺紋孔旋入，同時(shí)內(nèi)連接桿15旋入外連接桿12，通過旋動外連接桿12,并相應(yīng)帶動內(nèi)連接桿15,使橫向支撐桿件整體伸長或縮短,用以改變護(hù)板14內(nèi)壁與立柱的外壁之間的貼緊度。所述各增阻器3均配置有兩組橫向支撐桿件，呈一上一下布置。位于左立柱4處的增阻器3，與位于右立柱5處的增阻器3對稱布置。
[0024]鋼管13和鋼筒9內(nèi)填充的混凝土均采用市面上銷售的混凝土，諸如普通混凝土、樹脂混凝土、橡膠顆粒混凝土、浙青混凝土、鋼纖維和橡膠顆?；旌系幕炷良笆嗷炷粒摴?3優(yōu)選填充鋼纖維和橡膠顆?；旌系幕炷粒撏?內(nèi)填充橡膠顆?；炷?，可達(dá)到最佳的緩沖讓壓效果。
[0025]支撐架I承受到圍巖大變形破壞帶來的外部壓力時(shí)，支撐架I的鋼管13產(chǎn)生彈性變形及部分塑性形變，鋼管13內(nèi)含有的鋼纖維7可以有效提高混凝土的韌性及抗裂的能力，同時(shí)橡膠顆粒8在混凝土中可起到較大柔性變形而不發(fā)生脆性破壞的作用。通過調(diào)節(jié)橫向支撐桿件可使增阻器3的護(hù)板14壓緊對應(yīng)立柱的下部，由于護(hù)板14的弧形內(nèi)壁上設(shè)有橡膠墊層16，所述橡膠墊層16可有效增加增阻器3對支撐架I下落時(shí)的阻力，同時(shí)壓縮基座2內(nèi)的橡膠顆?；炷粒率购邢鹉z顆粒8的混凝土產(chǎn)生變形破壞，由于鋼筒9內(nèi)的橡膠顆?；炷恋钠茐淖枇Υ笥谠鲎杵?產(chǎn)生的阻力，使鋼筒9內(nèi)的橡膠顆粒混凝土具有很好的緩沖讓壓效果。鋼筒9內(nèi)的橡膠顆?；炷廉a(chǎn)生劇烈的變形破壞后，打開卸壓孔10中的封閉螺母11，釋放壓力的同時(shí)，將基座2內(nèi)破碎的橡膠顆?；炷燎宄徊糠趾?，重新擰上封閉螺母11，使該支護(hù)鋼管保持一定的支護(hù)強(qiáng)度。
[0026]在此過程中，該種支護(hù)裝置通過變形來吸收巷道地應(yīng)力釋放產(chǎn)生的能量，主要是用于礦山工程、隧道工程等地下工程高應(yīng)力大變形巷道的支護(hù)，可起到普通鋼管支架所不能達(dá)到的效果，更加有效地保證地下工程領(lǐng)域的安全生產(chǎn)。
[0027]當(dāng)然，上述說明并非是對本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多重讓壓巷道支護(hù)裝置，包括支撐架、基座及增阻器，其特征在于:所述支撐架由鋼管彎折而成，包括左立柱、彎折部及右立柱，三者依次連接成一體，鋼管的內(nèi)部填充有混凝土，所述左立柱和右立柱的下端均封閉，且插入基座；所述基座包括鋼筒，鋼筒在其底端由底板封堵，鋼筒內(nèi)中下部填充有混凝土，所述鋼筒的中下部筒壁上設(shè)置有若干個(gè)帶螺紋的卸壓孔，卸壓孔的位置低于鋼筒內(nèi)混凝土的上端面，所有卸壓孔均配有封閉螺栓；所述增阻器有若干個(gè)，分別設(shè)置在左立柱與右立柱的下部，且各增阻器位于鋼筒內(nèi)混凝土的上端面的上方，各增阻器通過能調(diào)整其長度的橫向支撐桿件連接在鋼筒的上部筒壁上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多重讓壓巷道支護(hù)裝置，其特征在于:所述基座有兩個(gè)分別對應(yīng)左立柱和右立柱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多重讓壓巷道支護(hù)裝置，其特征在于:所述橫向支撐桿件包括設(shè)置有外螺紋的內(nèi)連接桿，以及設(shè)有內(nèi)、外螺紋并帶有螺帽的外連接桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多重讓壓巷道支護(hù)裝置，其特征在于:所述各增阻器包括護(hù)板，護(hù)板向一面凸起呈弧形，護(hù)板的內(nèi)壁通過橡膠墊層與對應(yīng)立柱的外壁貼合；內(nèi)連接桿設(shè)置在護(hù)板的外壁最凸部位上，外連接桿通過開設(shè)在鋼筒筒壁上螺紋孔旋入，同時(shí)內(nèi)連接桿旋入外連接桿，通過旋動外連接桿，并相應(yīng)帶動內(nèi)連接，使橫向支撐桿件整體伸長或縮短，用以改變護(hù)板內(nèi)壁與立柱的外壁之間的貼緊度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多重讓壓巷道支護(hù)裝置，其特征在于:所述各增阻器均配置有兩組橫向支撐桿件，呈一上一下布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多重讓壓巷道支護(hù)裝置，其特征在于:位于左立柱處的增阻器，與位于右立柱處的增阻器對稱布置。
【文檔編號】E21D11/18GK204140091SQ201420442476
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】喬衛(wèi)國, 宋偉杰, 林登閣, 狄勝同, 孫吉晨 申請人:山東科技大學(xué)