專利名稱：伸縮式鋼管混凝土支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采礦、隧道、巷道、人工挖孔樁(井)用支架，特別是一種伸縮式鋼管混凝土支架。
背景技術(shù)：
在采礦、隧道、巷道、人工挖孔樁(井)等工程中，由于存在著圍巖軟弱、破碎導(dǎo)致其強(qiáng)度低、自承力差及穩(wěn)定性難以控制等特點(diǎn)，然而在實(shí)際工程中，常用的U型鋼可縮性支架的使用效果并不盡如人意，其薄壁金屬結(jié)構(gòu)由于剛度不足、對外荷載比較敏感、可塑性差，當(dāng)受到掘進(jìn)爆破工藝、巷道圍巖性質(zhì)等因素影響時(shí)，易導(dǎo)致支架局部受力，從而引起支架局部屈曲乃至整體失穩(wěn)，然而對于一些復(fù)雜的高應(yīng)力極軟巖巷道，即便是采用U型鋼和錨噴等聯(lián)合支護(hù)的方法也難以控制圍巖的穩(wěn)定性，另外，在人工挖孔樁(井)的護(hù)壁工程中，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土支護(hù)方法施工不便，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，因此急需一種新型的高強(qiáng)度支架單獨(dú)或者與其它支護(hù)手段相結(jié)合用于控制變形的新型支護(hù)構(gòu)件。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種伸縮式鋼管混凝土支架，可用于采礦、隧道、巷道、人工挖孔樁(井)工程的支護(hù)，剛?cè)峤Y(jié)合，有效解決剛度不足、對外荷載及可塑性差，穩(wěn)定性低，費(fèi)工費(fèi)時(shí)的問題。本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，包括圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件、伸縮性多孔金屬接頭和套管，每兩個相鄰的圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件的一端分別套裝在伸縮性多孔金屬接頭的兩端內(nèi)部，多個圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件經(jīng)伸縮性多孔金屬接頭依次串聯(lián)在一起構(gòu)成一體的圓環(huán)形，伸縮性多孔金屬接頭外部有套管，套管長度大于伸縮性多孔金屬接頭，起到連接圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件和伸縮性多孔金屬接頭的作用，加強(qiáng)該部位的受力，先將圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件內(nèi)部澆筑混凝土，在混凝土凝固后，將圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件的一端套入伸縮性多孔金屬接頭及套管的端部，伸縮性多孔金屬接頭上均布有孔洞，隨著外荷載的增加開始產(chǎn)生塑性變形，孔洞被壓縮，以適應(yīng)圍巖的變形，保證強(qiáng)度、剛性和穩(wěn)定性，利于安全使用。本發(fā)明具有較好的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性高等力學(xué)性能，在側(cè)向圍壓的作用下可獲得較高的強(qiáng)度和變形能力，伸縮性多孔金屬接頭結(jié)構(gòu)簡單，含有豐富的孔洞，當(dāng)外荷載達(dá)到某一數(shù)值時(shí)開始產(chǎn)生塑性變形，隨著孔洞被壓縮會產(chǎn)生大的變形以適應(yīng)圍巖的變形。同時(shí)，本發(fā)明在人工挖孔樁(井)中可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼筋混凝土或定型鋼模板護(hù)壁，施工便捷，節(jié)省造價(jià)，安全性好。


圖1為本發(fā)明的主視圖。圖2為本發(fā)明的部分截面立體圖。圖3為本發(fā)明套管的立體圖。
圖4為本發(fā)明伸縮性多孔金屬接頭的立體圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。由圖1-圖4所示，本發(fā)明包括圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件1、伸縮性多孔金屬接頭2和套管3，每兩個相鄰的圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件I的一端分別套裝在伸縮性多孔金屬接頭2的兩端內(nèi)部，多個圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件經(jīng)伸縮性多孔金屬接頭依次串聯(lián)在一起構(gòu)成一體的圓環(huán)形，伸縮性多孔金屬接頭2外部有套管3，套管長度大于伸縮性多孔金屬接頭，起到連接圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件和伸縮性多孔金屬接頭的作用，加強(qiáng)該部位的受力，先將圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件內(nèi)部澆筑混凝土，在混凝土凝固后，將圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件的一端套入伸縮性多孔金屬接頭及套管的端部，伸縮性多孔金屬接頭上均布有孔洞，隨著外荷載的增加開始產(chǎn)生塑性變形，孔洞被壓縮，以適應(yīng)圍巖的變形，保證強(qiáng)度、剛性和穩(wěn)定性，利于安全使用。所述的圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件I是由圓弧形的鋼管6內(nèi)裝滿有混凝土芯柱7構(gòu)成，伸縮性多孔金屬接頭2由管體4外套裝有中空多孔洞的金屬圓環(huán)體5構(gòu)成；所述的圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件I的兩端有預(yù)留孔8，預(yù)留孔內(nèi)有套管3限位用的插銷或銷釘9，拔掉插銷可拆除支架；所述的管體4的內(nèi)直徑大于鋼管6的外直徑，鋼管6的端部套裝在管體4內(nèi)。本發(fā)明的使用情況是，在支架安裝前，鋼管內(nèi)部澆筑混凝土，在混凝土凝固后，將圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件的一端套入伸縮性多孔金屬接頭及套管的端部，待伸縮性多孔金屬接頭和鋼管混凝土構(gòu)件連結(jié)完畢后，安裝插銷9將套管限位，完成伸縮式鋼管混凝土支架安裝。在支架拆除時(shí)，將插銷取出，依次卸掉套管、多孔金屬接頭、鋼管混凝土構(gòu)件，以便再次使用，實(shí)現(xiàn)了支架的快速拆除。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單新穎，性能可靠，為采礦、隧道、巷道、人工挖孔樁(井)工程的支護(hù)提供了剛一柔一體化、伸縮式鋼管混凝土支架，徹底解決了已有技術(shù)不足，延緩或阻止了薄壁鋼管的屈曲變形，提高了構(gòu)件的整體穩(wěn)定性，能夠獲得較高的強(qiáng)度和變形能力。
權(quán)利要求
1.一種伸縮式鋼管混凝土支架，包括圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件(I)、伸縮性多孔金屬接頭(2)和套管(3)，其特征在于，每兩個相鄰的圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件(I)的一端分別套裝在伸縮性多孔金屬接頭(2)的兩端內(nèi)部，多個圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件經(jīng)伸縮性多孔金屬接頭依次串聯(lián)在一起構(gòu)成一體的圓環(huán)形，伸縮性多孔金屬接頭(2)外部有套管(3)，套管長度大于伸縮性多孔金屬接頭，起到連接圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件和伸縮性多孔金屬接頭的作用，加強(qiáng)該部位的受力，先將圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件內(nèi)部澆筑混凝土，在混凝土凝固后，將圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件的一端套入伸縮性多孔金屬接頭及套管的端部，伸縮性多孔金屬接頭上均布有孔洞，隨著外荷載的增加開始產(chǎn)生塑性變形，孔洞被壓縮，以適應(yīng)圍巖的變形，保證強(qiáng)度、剛性和穩(wěn)定性，利于安全使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮式鋼管混凝土支架，其特征在于，所述的圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件(I)是由圓弧形的鋼管(6)內(nèi)裝滿有混凝土芯柱(7)構(gòu)成，伸縮性多孔金屬接頭(2)由管體(4)外套裝有中空多孔洞的金屬圓環(huán)體(5)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮式鋼管混凝土支架，其特征在于，所述的圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件(I)的兩端有預(yù)留孔(8)，預(yù)留孔內(nèi)有套管(3)限位用的插銷或銷釘(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的伸縮式鋼管混凝土支架，其特征在于，所述的管體(4)的內(nèi)直徑大于鋼管(6)的外直徑，鋼管(6)的端部套裝在管體(4)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及伸縮式鋼管混凝土支架，有效解決剛度不足、對外荷載及可塑性差，穩(wěn)定性低，費(fèi)工費(fèi)時(shí)的問題，每兩個相鄰的圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件的一端分別套裝在伸縮性多孔金屬接頭的兩端內(nèi)部，多個圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件經(jīng)伸縮性多孔金屬接頭依次串聯(lián)在一起構(gòu)成一體的圓環(huán)形，伸縮性多孔金屬接頭外部有套管，套管長度大于伸縮性多孔金屬接頭，起到連接圓弧形鋼管混凝土構(gòu)件和伸縮性多孔金屬接頭的作用，加強(qiáng)該部位的受力，本發(fā)明具有較好的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性高等力學(xué)性能，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼筋混凝土或定型鋼模板護(hù)壁，施工便捷，節(jié)省造價(jià)，安全性好。
文檔編號E21D11/04GK103061783SQ201310048519
公開日2013年4月24日 申請日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者常旭, 張悅, 趙芳芳, 高巖, 李俠, 李偉正, 王亞明 申請人:河南理工大學(xué), 常旭