本發(fā)明涉及巷道施工技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種加強的可讓壓U型鋼支架。
背景技術(shù):
巷道施工的過程中,為實施對巷道巖壁的支撐,一般在巷道內(nèi)布置有支撐鋼架,支撐鋼架多為桁架式結(jié)構(gòu),起到對巷道巖壁的頂部及腰部圍巖的支撐,避免巷道的頂部及腰部圍巖的壓力釋放造成的巷道坍塌的問題,巷道在施工的過程中,巷道的弧形頂部的圍巖壓力施加給支撐鋼架,巷道的弧形頂部的圍巖壓力釋放傳遞至巷道的腰部兩側(cè),從而施加給支撐鋼架腰部的壓應(yīng)力;大量巷道施工監(jiān)測數(shù)據(jù)表明,巷道的弧形頂部圍巖壓力如若釋放過快,就會導(dǎo)致支撐鋼架的剛性破壞,從而造成支撐鋼架的屈曲、踢腿和潰縮,進而產(chǎn)生極大的安全隱患。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是提供一種加強的可讓壓U型鋼支架,能夠起到對巷道周邊圍巖的有效支撐,起到對巷道周邊圍巖壓力的讓壓釋放和剛性支撐。
為實現(xiàn)上述目的,本組合結(jié)構(gòu)發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種加強的可讓壓U型鋼支架,包括設(shè)置在巷道兩側(cè)且豎直布置的第一支撐型鋼,所述第一支撐型鋼的上端設(shè)置有用于支撐巷道弧形頂部圍巖的第二支撐型鋼,所述第二支撐型鋼彎曲成彎弧形結(jié)構(gòu),所述第二支撐型鋼的兩端分別與第一支撐型鋼的上端構(gòu)成豎直方向可移動配合,所述第二支撐型鋼的兩端與第一支撐型鋼的搭接處設(shè)置有限定滑移讓壓機構(gòu),所述限定滑移讓壓機構(gòu)用于阻擋第二支撐型鋼的下移。
本發(fā)明還存在的附加特征在于:
所述第一、第二支撐型鋼的截面為“U”形結(jié)構(gòu),所述第一、第二支撐型鋼的槽口處分別設(shè)置有第一、第二翻邊,所述第二支撐型鋼插置在第一支撐型鋼的槽口內(nèi)壁且第二翻邊搭設(shè)在第一翻邊上。
所述限定滑移讓壓機構(gòu)包括設(shè)置在第二支撐型鋼兩端處的銷,所述銷設(shè)置在銷座內(nèi),所述銷座固定在第二支撐型鋼的槽口內(nèi),第二支撐型鋼的端部的槽底設(shè)置有開口,所述銷與銷座之間通過彈簧連接,所述銷凸伸至開口內(nèi),所述第一支撐型鋼的上端槽底處設(shè)置有用于銷穿過的銷孔,所述銷孔位于銷的移動路徑上布置。
所述第二支撐型鋼的第二翻邊上設(shè)置有條形孔,所述條形孔孔長方向沿著第二支撐型鋼的長度方向布置,條形孔內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)向螺栓,所述導(dǎo)向螺栓穿過條形孔且與第一支撐型鋼的第一翻邊連接。
所述銷整體呈方塊狀,所述銷與銷座的連接端設(shè)置有卡定彈片,所述卡定彈片整體呈槽板狀,所述銷的一端固定在卡定彈片的槽底處,卡定彈片的兩側(cè)邊沿著銷的長度方向懸伸,卡定彈片的兩側(cè)邊與銷之間設(shè)置有支撐彈簧,所述銷座上設(shè)置有與銷輪廓吻合的開口,所述彈簧設(shè)置在開口的底部,所述開口上還設(shè)置有限位板,所述限位板與開口內(nèi)壁之間形成用于卡接卡定彈片的卡接口。
所述第一支撐型鋼上設(shè)置有用于卡接銷的卡接盒,所述卡接盒的開口位于銷孔處,卡接盒內(nèi)設(shè)置有限位凹槽,所述銷上設(shè)置有與限位凹槽構(gòu)成卡接配合的凸頭。
所述可讓壓U型鋼支架沿著巷道的長度方向間隔設(shè)置有多個,相鄰的可讓壓U型鋼支架的第一支撐型鋼之間通過讓壓桿連接,所述讓壓桿可沿著巷道的長度方向伸縮,所述讓壓桿的兩端分別與相鄰的可讓壓鋼支架的第一支撐型鋼上設(shè)置的套筒連接,所述套筒與第一支撐型鋼構(gòu)成活動連接,相鄰的可讓壓U型鋼支架之間還交叉設(shè)置有兩支撐鋼條,所述支撐鋼條彎曲布置且兩端與相鄰的可讓壓U型鋼支架的第一支撐型鋼上設(shè)置的套筒固定。
所述讓壓桿包括第一、第二讓壓桿,所述第一讓壓桿的一端設(shè)置有插接桿,所述第一讓壓桿與第二讓壓桿的連接段設(shè)置有用于插置插接桿的插接槽,所述第二讓壓桿與第一讓壓桿之間設(shè)置讓壓彈簧。
所述兩支撐鋼條的交叉點上設(shè)置有錨桿,所述錨桿豎直且插置在巷道的弧形頂部。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具備的技術(shù)效果為:將上述的可讓壓U型鋼支架沿著巷道的長度方向間隔布置,巷道頂部圍巖壓力釋放時,傳遞至第二支撐型鋼上,從而提供給巷道頂部圍巖充足的讓壓量,避免鋼支架由于塑性變形導(dǎo)致的鋼支架的屈曲、踢腿和潰縮,進而確保對巷道周邊圍巖的有效支撐,起到對巷道周邊圍巖壓力的讓壓釋放和剛性支撐。
附圖說明
圖1是兩個加強的可讓壓U型鋼支架連接的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2和圖3是加強的可讓壓U型鋼支架中的第一支撐型鋼與第二支撐型鋼的配合的兩種端面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是第二支撐型鋼的端面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是第一支撐型鋼的端面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是銷的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是銷座的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8是讓壓桿的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
結(jié)合圖1至圖8,對本發(fā)明作進一步地說明:
一種加強的可讓壓U型鋼支架,包括設(shè)置在巷道兩側(cè)且豎直布置的第一支撐型鋼10,所述第一支撐型鋼10的上端設(shè)置有用于支撐巷道弧形頂部圍巖的第二支撐型鋼20,所述第二支撐型鋼10、20彎曲成彎弧形結(jié)構(gòu),所述第二支撐型鋼20的兩端分別與第一支撐型鋼10的上端構(gòu)成豎直方向可移動配合,所述第二支撐型鋼20的兩端與第一支撐型鋼10的搭接處設(shè)置有限定滑移讓壓機構(gòu),所述限定滑移讓壓機構(gòu)用于阻擋第二支撐型鋼20的下移;
結(jié)合圖1所示,上述結(jié)構(gòu)的U型鋼支架應(yīng)用在巷道中,并且沿著巷道的長度方向間隔設(shè)置,當(dāng)巷道的弧形頂部圍巖壓力釋放時,使得第二支撐型鋼20沿著第一支撐型鋼10下移,從而提供給巷道的弧形頂部圍巖壓力釋放充足的預(yù)留距離,從而避免由于鋼支架由于突然承受壓力而導(dǎo)致的屈曲、踢腿和潰縮,當(dāng)?shù)诙涡弯?0下降至最低端時,利用限定滑移讓壓機構(gòu)來實施對第二支撐型鋼20下降的阻擋,從而能夠形成對巷道圍巖的剛性支撐,避免巷道頂部圍巖的進一步的變形;
本發(fā)明中公開的U型鋼支架能夠?qū)嵤ο锏理敳繃鷰r先柔后鋼的彈性支撐,從而可提高對巷道頂部圍巖支撐的牢靠度。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,所述第一、第二支撐型鋼10、20的截面為“U”形結(jié)構(gòu),所述第一、第二支撐型鋼10、20的槽口處分別設(shè)置有第一、第二翻邊11、21,所述第二支撐型鋼20插置在第一支撐型鋼10的槽口內(nèi)壁且第二翻邊21搭設(shè)在第一翻邊11上;
結(jié)合圖4和圖5所示,上述的第一、第二支撐型鋼10、20的截面為“U”形結(jié)構(gòu),其能夠承受的抗扭能力最強,從而從結(jié)構(gòu)本身提高鋼支架本身的結(jié)構(gòu)強度。
進一步地,所述限定滑移讓壓機構(gòu)包括設(shè)置在第二支撐型鋼20兩端處的銷30,所述銷30設(shè)置在銷座40內(nèi),所述銷座40固定在第二支撐型鋼20的槽口內(nèi),第二支撐型鋼20的端部的槽底設(shè)置有開口22,所述銷30與銷座40之間通過彈簧50連接,所述銷30凸伸至開口22內(nèi),所述第一支撐型鋼10的上端槽底處設(shè)置有用于銷30穿過的銷孔12,所述銷孔12位于銷30的移動路徑上布置;
上述巷道圍巖壓力釋放時,使得第二支撐型鋼20沿著第一支撐型鋼10向下滑動,由于設(shè)置銷30的銷座40固定在第二支撐型鋼20的槽口處,所述銷座40與銷30之間通過彈簧50連接,從而使得銷30伸入第二支撐型鋼20的開口22且與第一支撐型鋼10的槽底抵靠,當(dāng)?shù)诙涡弯?0下降至指定點時,在彈簧50的彈性作用下,使得銷30彈入第一支撐型鋼10的銷孔12內(nèi),此時的銷30位于開口22可銷孔12內(nèi),從而實現(xiàn)第一支撐型鋼10與第二支撐型鋼20之間的連接,以實現(xiàn)對第二支撐型鋼20下移的阻擋,此時的第二支撐型鋼20實現(xiàn)對巷道定位圍巖的剛性支撐。
所述第二支撐型鋼20的第二翻邊21上設(shè)置有條形孔211,所述條形孔211孔長方向沿著第二支撐型鋼20的長度方向布置,條形孔211內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)向螺栓23,所述導(dǎo)向螺栓23穿過條形孔211且與第一支撐型鋼10的第一翻邊11連接;
上述的第二支撐型鋼20位于第一支撐型鋼10滑動,采用導(dǎo)向螺栓23的導(dǎo)向限位,一方面避免由于彈簧50的彈性導(dǎo)致第一支撐型鋼10與第二支撐型鋼20之間產(chǎn)生位移而導(dǎo)致鋼支架分離的危險情況,另一方便實現(xiàn)對第一支撐型鋼10豎直滑動的準(zhǔn)確導(dǎo)向,從而確保第一支撐型鋼10能夠準(zhǔn)確的沿著第二支撐型鋼20的槽口向下滑動,當(dāng)?shù)诙涡弯?0下降至所述的第二支撐型鋼20的開口22與第一支撐型鋼10上的銷孔12對齊,在彈簧50的彈性支撐下,從而使得銷30彈入銷孔12和開口22內(nèi),實現(xiàn)對第二支撐型鋼20下移的限制。
進一步地,所述銷30整體呈方塊狀,所述銷30與銷座40的連接端設(shè)置有卡定彈片31,所述卡定彈片31整體呈槽板狀,所述銷30的一端固定在卡定彈片31的槽底處,卡定彈片31的兩側(cè)邊沿著銷30的長度方向懸伸,卡定彈片31的兩側(cè)邊與銷30之間設(shè)置有支撐彈簧32,所述銷座40上設(shè)置有與銷30輪廓吻合的開口41,所述彈簧50設(shè)置在開口41的底部,所述開口41上還設(shè)置有限位板43,所述限位板43與開口41內(nèi)壁之間形成用于卡接卡定彈片31的卡接口;
上述的銷30卡置在銷座40上的開口41內(nèi),已實現(xiàn)對銷30與銷座40的裝配,具體地,當(dāng)銷30擠入開口41內(nèi)時,在擠壓力的作用下,卡定彈片31變形,從而可入卡口內(nèi),當(dāng)銷30擠入開口41內(nèi)較深的位置時,并且卡定彈片31凸伸至限位板43與開口41內(nèi)壁之間形成的卡接口內(nèi),在支撐彈簧32的彈性支撐力下,從而將卡定彈片31卡入限位板43與開口41內(nèi)壁之間形成的卡接口內(nèi);
在彈簧50彈性作用下,將銷30彈入第一支撐型鋼10的銷孔12內(nèi),在限位板43的限位作用下,避免銷30彈入第一支撐型鋼10的銷孔12內(nèi)過深的位置,確保銷30的中間位置處在第一支撐型鋼10的銷孔12與第二支撐型鋼20的開口22中間位置,確保銷30本身的支撐強度,避免銷30由于承受較大的壓應(yīng)力而導(dǎo)致出現(xiàn)撇彎的現(xiàn)象。
為進一步確保銷30處在第一支撐型鋼10的銷孔12與第二支撐型鋼20的開口22中間位置,所述第一支撐型鋼10上設(shè)置有用于卡接銷30的卡接盒50,所述卡接盒50的開口位于銷孔12處,卡接盒50內(nèi)設(shè)置有限位凹槽51,所述銷30上設(shè)置有與限位凹槽51構(gòu)成卡接配合的凸頭33;
上述的銷30彈入卡接盒50內(nèi),并且使得銷30上的凸頭33卡置在接盒50內(nèi)的限位凹槽51內(nèi),從而實現(xiàn)對銷30的進一步定位,避免銷30的隨意移動。
為避免圍巖壓力導(dǎo)致鋼支架的第一支撐型鋼10直線產(chǎn)生沿著巷道長度方向的應(yīng)力,所述可讓壓鋼支架沿著巷道的長度方向間隔設(shè)置有多個,相鄰的可讓壓鋼支架的第一支撐型鋼10之間通過讓壓桿連接,所述讓壓桿可沿著巷道的長度方向伸縮,所述讓壓桿的兩端分別與相鄰的可讓壓鋼支架的第一支撐型鋼10上設(shè)置的套筒70連接,所述套筒70與第一支撐型鋼10構(gòu)成活動連接,相鄰的可讓壓鋼支架之間還交叉設(shè)置有兩支撐鋼條80,所述支撐鋼條80彎曲布置且兩端與相鄰的可讓壓鋼支架的第一支撐型鋼10上設(shè)置的套筒70固定;
上述支撐鋼條80承受圍巖的壓力釋放傳遞至兩端并且傳遞至套筒70上,由于圍巖的壓力釋放的方向多變,從而傳遞至相鄰的可讓第一、第二讓壓桿61、62上的應(yīng)力方向也是多變的,使得第一支撐型鋼10能夠沿著讓壓桿移動,從而實現(xiàn)提供給第一支撐型鋼10充足的讓壓變形距離,避免第一支撐型鋼10由于突然承受應(yīng)力而導(dǎo)致的彎曲變形的情況。
結(jié)合圖8所示,所述讓壓桿包括第一、第二讓壓桿61、62,所述第一讓壓桿61的一端設(shè)置有插接桿,所述第一讓壓桿61與第二讓壓桿62的連接段設(shè)置有用于插置插接桿的插接槽,所述第二讓壓桿62與第一讓壓桿61之間設(shè)置讓壓彈簧63;
上述的讓壓桿的第一、第二讓壓桿61、62之間的配合,從而實現(xiàn)相鄰可讓壓鋼支架的第一支撐型鋼10的先柔后鋼的彈性支撐,進而提高對巷道圍巖支撐的牢靠度。
具體地,所述兩支撐鋼條80的交叉點上設(shè)置有錨桿81,所述錨桿81豎直且插置在巷道的弧形頂部;
上述錨桿81將巷道頂部圍巖釋放的壓力施加給錨桿81,從而釋放至兩支撐鋼條80上。
需要說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制,盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換,而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。