[發明專利]伸縮式鋼管混凝土支架

有效

• 申請號: 201310048519.2
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103061783A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 常旭;張悅;趙芳芳;高巖;李俠;李偉正;王亞明
• 申請（專利權）人: 河南理工大學;常旭
• 主分類號: E21D11/04
• 分類號: E21D11/04;E02D17/08
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 宋金鼎

技術領域

本發明涉及采礦、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

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、破碎導致其強度低、自承力差及穩定性難以控制等特點，然而在實際工程中，常用的?U型鋼可縮性支架的使用效果并不盡如人意，其薄壁金屬結構由于剛度不足、對外荷載比較敏感、可塑性差，當受到掘進爆破工藝、巷道圍巖性質等因素影響時，易導致支架局部受力，從而引起支架局部屈曲乃至整體失穩，然而對于一些復雜的高應力極軟巖巷道，即便是采用U型鋼和錨噴等聯合支護的方法也難以控制圍巖的穩定性，另外，在人工挖孔樁（井）的護壁工程中，傳統的鋼筋混凝土支護方法施工不便，費工費時，因此急需一種新型的高強度支架單獨或者與其它支護手段相結合用于控制變形的新型支護構件。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術缺陷，本發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，剛柔結合，有效解決剛度不足、對外荷載及可塑性差，穩定性低，費工費時的問題。

本發明解決的技術方案是，包括圓弧形鋼管混凝土構件、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件的一端分別套裝在伸縮性多孔金屬接頭的兩端內部，多個圓弧形鋼管混凝土構件經伸縮性多孔金屬接頭依次串聯在一起構成一體的圓環形，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件和伸縮性多孔金屬接頭的作用，加強該部位的受力，先將圓弧形鋼管混凝土構件內部澆筑混凝土，在混凝土凝固后，將圓弧形鋼管混凝土構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生塑性變形，孔洞被壓縮，以適應圍巖的變形，保證強度、剛性和穩定性，利于安全使用。

本發明具有較好的強度、剛度及穩定性高等力學性能，在側向圍壓的作用下可獲得較高的強度和變形能力，伸縮性多孔金屬接頭結構簡單，含有豐富的孔洞，當外荷載達到某一數值時開始產生塑性變形，隨著孔洞被壓縮會產生大的變形以適應圍巖的變形。同時，本發明在人工挖孔樁（井）中可代替傳統的鋼筋混凝土或定型鋼模板護壁，施工便捷，節省造價，安全性好。

附圖說明

圖1為本發明的主視圖。

圖2為本發明的部分截面立體圖。

圖3為本發明套管的立體圖。

圖4為本發明伸縮性多孔金屬接頭的立體圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式作詳細說明。

由圖1-圖4所示，本發明包括圓弧形鋼管混凝土構件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件1的一端分別套裝在伸縮性多孔金屬接頭2的兩端內部，多個圓弧形鋼管混凝土構件經伸縮性多孔金屬接頭依次串聯在一起構成一體的圓環形，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件和伸縮性多孔金屬接頭的作用，加強該部位的受力，先將圓弧形鋼管混凝土構件內部澆筑混凝土，在混凝土凝固后，將圓弧形鋼管混凝土構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生塑性變形，孔洞被壓縮，以適應圍巖的變形，保證強度、剛性和穩定性，利于安全使用。

所述的圓弧形鋼管混凝土構件1是由圓弧形的鋼管6內裝滿有混凝土芯柱7構成，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體5構成；所述的圓弧形鋼管混凝土構件1的兩端有預留孔8，預留孔內有套管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的內直徑大于鋼管6的外直徑，鋼管6的端部套裝在管體4內。

本發明的使用情況是，在支架安裝前，鋼管內部澆筑混凝土，在混凝土凝固后，將圓弧形鋼管混凝土構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件連結完畢后，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，將插銷取出，依次卸掉套管、多孔金屬接頭、鋼管混凝土構件，以便再次使用，實現了支架的快速拆除。

本發明結構簡單新穎，性能可靠，為采礦、隧道、巷道、人工挖孔樁（井）工程的支護提供了剛——柔一體化、伸縮式鋼管混凝土支架，徹底解決了已有技術不足，延緩或阻止了薄壁鋼管的屈曲變形，提高了構件的整體穩定性，能夠獲得較高的強度和變形能力。