CN108361051A - 一种装配式让压钢管混凝土支架及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式让压钢管混凝土支架及制作方法，由钢管自密实混凝土构件和可让压式接头组成。钢管自密实混凝土构件由钢管以及中间充填的自密实混凝土组成。可让压式接头由杯型固定块、圆柱橡胶承压体和套管组成。通过可让压式接头，将多段钢管自密实混凝土构件装配成可让压的钢管混凝土支架。该发明支架采用装配法制作，具有可快速组装、施工质量容易保证的特点，同时还可有效释放围岩压力，可广泛应用于地下工程隧道的支护和变形控制。
Description
技术领域
本发明属于隧道、巷道等地下建筑工程支护领域，涉及用钢管混凝土支架对隧道、巷道等的支护。
技术背景
巷道的安全关系着整个煤矿开采的安全，随着煤矿开采深度的不断加深，对煤矿巷道支护技术也提出了更高的要求。经过数十年的发展，煤矿巷道支护技术由最初的木支架发展成如今比较先进的锚杆，锚索、锚喷以及多种支护技术共用的联合支护技术。这些支护技术在一定程度上缓解了巷道难支护的窘境，但这些技术支护的巷道仍存在失败的案例。
针对巷道难以支护的难题，不断有人在尝试新思路、新材料和新技术，其中以钢管混凝土支架最具突破性。但是，现有的钢管混凝土支架为刚性支护系统，单纯的用钢管混凝土支架进行巷道支护存在许多问题，如围岩应力得不到充分释放，不能定量让压，造成作用在钢管混凝土支架的压力过大，进而造成支护失效。同时现有的钢管混凝土支架在巷道支护现场浇筑混凝土，混凝土采用常规的商品混凝土，存在施工不便捷，管内混凝土难以密实的缺点。因此为了克服现有的巷道钢管混凝土支架不能适应围岩大变形、施工不便捷、管内混凝土难以浇筑密实等缺点，改进现有的技术尤为迫切。本发明公布的一种装配式让压钢管混凝土支架，该发明支架采用装配法制作，管内采用自密实混凝土，具有可快速组装、施工质量容易保证的特点，同时还可有效释放围岩压力，可广泛应用于地下工程巷道的支护和变形控制。
发明内容
本发明为克服上述巷道钢管混凝土支架支护技术存在的问题，提供一种经改进后的装配式让压钢管混凝土支架，其施工便捷方便，质量容易保证，可以适应围岩的变形，可使巷道得到有效支护。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
一种装配式让压钢管混凝土支架及制作方法，由钢管自密实混凝土构件和可让压式接头组成。
所述的钢管自密实混凝土构件由钢管以及中间充填的自密实混凝土组成，两端预留10cm-20cm非充填段。
所述的可让压式接头由杯型固定块、圆柱橡胶承压体和套管组成。
所述的杯型固定块的外径与钢管自密实混凝土构件中的钢管内径一致，高度与钢管自密实混凝土构件非充填段长度一致，杯底厚度为2cm～5cm，杯壁厚度为1cm～2cm，材质为钢、铁、铝和合金材料。
所述的套管的内径与钢管自密实混凝土构件中的钢管外径一致，长度为2倍钢管自密实混凝土构件非充填段长度加5cm～15cm。
所述的圆柱橡胶承压体的直径与杯型固定块的内径一致，长度为2倍钢管自密实混凝土构件非充填段长度减去2倍杯型固定块杯底厚度再加5cm～15cm。
所述的一种装配式让压钢管混凝土支架及制作方法，其制作方法包括以下步骤：①根据待支护巷道形状，预制钢管自密实混凝土构件、杯型固定块、圆柱橡胶承压体和套管；②在钢管自密实混凝土构件非充填段置入杯型固定块；③将圆柱橡胶承压体插入杯型固定块中；④在钢管自密实混凝土构件端头安装套管；⑤将圆柱橡胶承压体和套管的另一端与相连的钢管自密实混凝土构件相连接形成装配式让压钢管混凝土支架。
所述的钢管自密实混凝土构件管内采用自密实混凝土，不用振捣，自密实混凝土可以自动密实，克服了现有钢管混凝土支架管内混凝土难以浇筑密实的缺点。
所述的可让压式接头由杯型固定块、圆柱橡胶承压体和套管组成，随着围岩压力的变化圆柱橡胶承压体可以具有一定伸缩量，从而使支架具有伸缩功能，克服了现有钢管混凝土支架不能有效释放围岩压力的缺点。
所述的一种装配式让压钢管混凝土支架及制作方法，其组成部分均事先预制，采用装配式方法组装成整体支架，具有施工便捷方便的特点。
本发明与国内外同类型的钢管混凝土支架相比具有如下显著的技术优势：
(1)本发明的钢管自密实混凝土构件内充填自密实混凝土。自密实混凝土流动性好，具有自密实特点，浇筑自密实混凝土过程中不用振捣，还可以有效避免管内混凝土难以密实的缺点。
(2)本发明的钢管混凝土支架的钢管自密实混凝土构件通过可让压式接头连接而成，其中的圆柱橡胶承压体装置可以有效适应围岩变形，实现让压目的，支护效果好。
(3)本发明的所有组成构件均预先制作，运输至巷道后采用装配式方法组装成整体支架，具有施工便捷快速的特点。
(4)本发明可广泛应用于隧道、煤矿巷道、城市地下建筑等工程领域的支护，应用前景广阔，经济效益显著。
附图说明
图1为钢管自密实混凝土构件示意图；
图2为装配式让压钢管混凝土支架整体示意图；
其中，1—自密实混凝土；2—圆柱橡胶承压体；3—杯型固定块；4—钢管；5—套管；6—非充填段。
具体实施方式
本发明提供一种装配式让压钢管混凝土支架及制作方法，为使发明目的，技术方案及效果更加清楚、明确，以下对发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释发明，并不用于限定发明。具体实施方式如下：
一种装配式让压钢管混凝土支架及制作方法，其制作方法包括以下步骤：①根据待支护巷道形状，预制钢管自密实混凝土构件(图1整体)、圆柱橡胶承压体(2)、杯型固定块(3)和套管(5)；②在钢管自密实混凝土构件(图1整体)非充填段(6)置入杯型固定块(3)；③将圆柱橡胶承压体(2)插入杯型固定块(3)中；④在钢管自密实混凝土构件(图1整体)端头安装套管(5)；⑤将圆柱橡胶承压体(2)和套管(5)的另一端与相连的钢管自密实混凝土构件(图1整体)相连接形成装配式让压钢管混凝土支架(图2整体)。
钢管自密实混凝土构件(图1整体)由钢管(4)以及中间充填的自密实混凝土(1)组成，两端预留10cm非充填段(6)。
可让压式接头由杯型固定块(3)、圆柱橡胶承压体(2)和套管(5)组成。
杯型固定块(3)的外径与钢管自密实混凝土构件(图1整体)中的钢管(4)内径一致，高度与钢管自密实混凝土构件非充填段(6)长度一致，为10cm，杯底厚度为2cm，杯壁厚度为1cm，材质为钢、铁、铝和合金材料。
套管(5)的内径与钢管自密实混凝土构件(图1整体)中的钢管(4)外径一致，长度为2倍钢管自密实混凝土构件(图1整体)非充填段(6)长度加5cm，为25cm。
圆柱橡胶承压体(2)的直径与杯型固定块(3)的内径一致，长度为2倍钢管自密实混凝土构件(图1整体)非充填段(6)长度减去2倍杯型固定块(3)杯底厚度再加5cm，为21cm。
根据不同的地质条件和围岩条件，圆柱橡胶承压体(2)的类型可以进行调整，以此来更好的适应围岩的变形，达到更好的支护效果。
以上所述，仅为较佳的具体实施方式。本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种装配式让压钢管混凝土支架及制作方法，其特征在于：由钢管自密实混凝土构件和可让压式接头组成。
2.根据权利要求1所述的一种装配式让压钢管混凝土支架及制作方法，其特征在于：钢管自密实混凝土构件由钢管以及中间充填的自密实混凝土组成。
3.根据权利要求1所述的一种装配式让压钢管混凝土支架及制作方法，其特征在于：可让压式接头由杯型固定块、圆柱橡胶承压体和套管组成。
4.根据权利要求2所述的一种装配式让压钢管混凝土支架及制作方法，其特征在于：钢管自密实混凝土构件两端预留10cm-20cm非充填段。
5.根据权利要求3所述的一种装配式让压钢管混凝土支架及制作方法，其特征在于：杯型固定块的外径与钢管自密实混凝土构件中的钢管内径一致，高度与钢管自密实混凝土构件非充填段长度一致，杯底厚度为2cm～5cm，杯壁厚度为1cm～2cm，材质为钢、铁、铝和合金材料。
6.根据权利要求3所述的一种装配式让压钢管混凝土支架及制作方法，其特征在于：套管的内径与钢管自密实混凝土构件中的钢管外径一致，长度为2倍钢管自密实混凝土构件非充填段长度加5cm～15cm。
7.根据权利要求3所述的一种装配式让压钢管混凝土支架及制作方法，其特征在于：圆柱橡胶承压体的直径与杯型固定块的内径一致，长度为2倍钢管自密实混凝土构件非充填段长度减去2倍杯型固定块杯底厚度再加5cm～15cm。
8.根据权利要求1所述的一种装配式让压钢管混凝土支架及制作方法，其特征在于，制作方法包括以下步骤：①根据待支护巷道形状，预制钢管自密实混凝土构件、杯型固定块、圆柱橡胶承压体和套管；②在钢管自密实混凝土构件非充填段置入杯型固定块；③将圆柱橡胶承压体插入杯型固定块中；④在钢管自密实混凝土构件端头安装套管；⑤将圆柱橡胶承压体和套管的另一端与相连的钢管自密实混凝土构件相连接形成装配式让压钢管混凝土支架。
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