[實用新型]一種可多級耗能協同讓壓的巷道支護結構

有效

• 申請號: 201720293239.1
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN206647113U
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 楊寧;趙美霞;陳年和;孫武;曹洪吉;杜彬;劉家興;肖長偉;王瑋;孫秋榮
• 申請（專利權）人: 江蘇建筑職業技術學院
• 主分類號: E21D11/18
• 分類號: E21D11/18;E21D11/22
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 趙敏玲

技術領域

本實用新型涉及一種地下工程巷道支護結構，尤其涉及一種可多級耗能協同讓壓的巷道支護結構及拼接方法，屬于巷道支護技術領域。

背景技術

煤炭作為我國的主要能源，其安全開采歷來為人們所關注，其中煤礦巷道支護效果的好壞對于煤礦安全生產至關重要。一直以來，煤礦巷道支護廣泛采用U型鋼支架支護技術。但隨著煤炭淺部資源的枯竭，煤炭開采逐漸向深部發展，巷道所處環境越發復雜，高地壓、大變形、動荷載、難支護等特點使U型鋼支架在巷道支護中出現了屈服斷裂的現象，其主要原因之一是支架支護強度不足。近年來發展起來的鋼管混凝土支架支護技術雖然能夠有效提高支架的支護強度，然其不能夠進行有效讓壓耗能，導致支護體系成為剛性支撐，不符合讓壓支護的理念。

針對鋼管混凝土支架讓壓的研究，申請號為201310466354.0的中國專利提出了一種鋼管混凝土支架讓壓構件及其安裝方法，具體是在支架的接頭位置設置沙漏形讓壓構件，通過讓壓構件的變形進行讓壓；申請號為201320070460.2的中國專利提出一種伸縮式鋼管混凝土支架，具體是在該支架接頭處設置伸縮性多孔金屬接頭，通過金屬接頭上孔洞被壓縮來實現讓壓；申請號為201320623646.6的中國專利提出了一種鋼管混凝土支架持續漸進讓壓可縮裝置，具體是在支架接頭處與其垂直的方向安裝幾個套在一起的直徑不同、長度相同、管壁厚度不同的鋼管，通過鋼管的逐漸受力進行讓壓。

上述專利設計的讓壓位置均選擇在鋼管混凝土支架的接頭處，不同之處在于讓壓構件的類型。這些設計均未改變鋼管混凝土支架在施工時自重較重，不便靈活搬用,不能回收利用的現狀；讓壓點設置在鋼管混凝土接頭處使鋼管混凝土拱架讓壓范圍和讓壓量受到限制，使節點處成為受力薄弱環節，影響支架整體的剛度和穩定性；同時，單純的節點讓壓也不能充分發揮支架整體的協同讓壓作用。鑒于此，研究一種新型的可多級耗能協同讓壓的巷道支護結構具有重要意義。

實用新型內容

針對現有巷道支護技術存在的上述不足，本實用新型提供了一種新型的可多級耗能協同讓壓的巷道支護結構，其具有形式簡單、自重較輕、可部分回收利用、節點剛度強、支護強度高、整體穩定性好、讓壓范圍大、能夠多級協同讓壓的優點，該支護結構能夠較好的適用于復雜地質環境條件下的巷道支護工程。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種可多級耗能協同讓壓的巷道支護結構，是由D-C型支架、D型連接套管、可滑動槽型摩擦耗能讓壓連接件、耗能讓壓鋼塊組成；

所述的D-C型支架，其形狀可以是圓形、弧形及直墻半圓拱形等，具體形狀可以依據現場情況進行設計和選擇；包括一個橫截面為D型的金屬管和安裝在D型金屬管豎直壁上的兩個相互平行的腹板，其中金屬管的內部灌注有混凝土；腹板尾端的表面開有矩形槽；兩個腹板與豎直壁之間形成C型。

所述的可滑動槽型摩擦耗能讓壓連接件，其為一個截面形狀是槽型的弧形件，該弧形件卡裝在所述的兩個腹板上，且通過連接件與腹板相連；

所述的D型連接套管用于連接兩個D-C型支架，所述的低屈服強度耗能讓壓鋼塊通過D型連接套管放置在新型D-C型支架節點處，所述的耗能讓壓鋼塊內部加工有槽，在所述的槽內放置有彈性元件。

進一步的，在可滑動槽型摩擦耗能讓壓連接件上與所述的矩形槽相對的位置也設有矩形槽，兩個矩形槽對中后，通過螺栓相連。

進一步的，所述的耗能讓壓鋼塊為低屈服強度件。

進一步的，所述的D型連接套管，由金屬材料制成，整體形狀呈弧形或方形，其形狀根據現場具體情況及套管連接位置進行設計，以方便將新型D-C型支架的兩端交接處連接起來。

進一步的，所述的D型連接套管以D-C型支架的兩個腹板尾端作為固定卡位置，兩個腹板尾端替代了傳統的檔環，避免了傳統支護結構安裝檔環的繁瑣，省時高效。

進一步的，所述的D型連接套管截面形狀與D-C型支架的D型的金屬管形狀相同，但直徑要大于D型的金屬管的直徑，以保證套管能夠將支架很好的連接起來。

進一步的，所述的可滑動槽型摩擦耗能讓壓連接件，由金屬材料制成，整體形狀呈弧形，其具體形狀根據連接的新型D-C型支架兩端的形狀來確定。可滑動槽型摩擦耗能讓壓連接件使節點處的剛度得到增強，有利于支架結構的整體穩定。可滑動槽型摩擦耗能讓壓連接件可以回收利用，經濟效益良好。

進一步的，所述的可滑動槽型摩擦耗能讓壓連接件在其尾端內部開有矩形槽，以方便與新型D-C型支架的C形截面部分尾端開有的矩形槽通過螺栓進行連接，螺母下放置有增強型墊片能夠增大螺栓與連接件的摩擦力。