CN204140091U - 一种多重让压巷道支护装置 - Google Patents

Abstract

一种多重让压巷道支护装置，包括支撑架、基座及增阻器，所述支撑架由钢管弯折而成，包括左立柱、弯折部及右立柱，三者依次连接成一体，钢管的内部填充有混凝土，所述左立柱和右立柱的下端均插入基座。所述基座包括底部封闭钢筒，所述钢筒的中下部筒壁上设置有卸压孔，所有卸压孔均配有封闭螺栓。所述增阻器设置在左立柱与右立柱的下部，各增阻器通过能调整其长度的横向支撑杆件连接在钢筒的上部筒壁上，增阻器的护板向一面凸起呈弧形，护板的内壁通过橡胶垫层与对应立柱的外壁贴合。该支护钢管结构简单，稳定性强，制造成本低，具有较强承载能力，且安全系数高，主要用于地下工程高应力大变形巷道的支护。

Description

一种多重让压巷道支护装置

技术领域

本实用新型涉及一种支护装置，具体涉及一种可实现多重让压而不发生破坏的巷道支护装置。

背景技术

在深部矿山工程、隧道工程中，当巷道开挖围岩暴露后，地应力开始逐步释放，受风化潮解作用，巷道强度随时间增长而急剧衰减，巷道围岩发生变形，此时需要对围岩及时采取支护措施，才能确保巷道安全稳定。而随着地应力的不断释放，巷道会一直发生变形，当支护强度以及围岩的自承强度与地应力强度相等时，巷道不再发生变形，维持稳定。

在深部岩体中，地应力强度很高，采用刚性支护根本无法从根本上解决支护难题，也容易产生很大的浪费。目前国内大部分采用的支护结构，也包括一部分钢管混凝土，让压变形程度较低，不具有多重让压功能且极易发生脆性破坏，当深部岩体变形较大时，支护结构会产生急剧破坏，让压效果很弱，致使整个巷道发生较大破坏变形，严重威胁着地下工程领域的安全生产。

实用新型内容

本实用新型的目的是在于提出一种多重让压巷道支护装置，该支护装置在巷道围岩发生大变形破坏时可以实现多重让压变形，而其自身并不发生破坏，具有较强的承载能力。钢管自身随着围岩压力的增大而发生逐渐收缩变形的同时，仍具有一定的支护强度，在此过程中，通过钢管变形来吸收巷道地应力释放产生的能量，主要是用于矿山工程、隧道工程等地下工程高应力大变形巷道的支护。

本实用新型为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：

一种多重让压巷道支护装置，包括支撑架、基座及增阻器，所述支撑架由钢管弯折而成，包括左立柱、弯折部及右立柱，三者依次连接成一体，钢管的内部填充有混凝土，所述左立柱和右立柱的下端均封闭，且插入基座；所述基座包括钢筒，钢筒在其底端由底板封堵，钢筒内中下部填充有混凝土，所述钢筒的中下部筒壁上设置有若干个带螺纹的卸压孔，卸压孔的位置低于钢筒内混凝土的上端面，所有卸压孔均配有封闭螺栓；所述增阻器有若干个，分别设置在左立柱与右立柱的下部，且各增阻器位于钢筒内混凝土的上端面的上方，各增阻器通过能调整其长度的横向支撑杆件连接在钢筒的上部筒壁上。

优选地，所述基座有两个分别对应左立柱和右立柱。

优选地，所述横向支撑杆件包括设置有外螺纹的内连接杆，以及设有内、外螺纹并带有螺帽的外连接杆。

优选地，所述各增阻器包括护板，护板向一面凸起呈弧形，护板的内壁通过橡胶垫层与对应立柱的外壁贴合；内连接杆设置在护板的外壁最凸部位上，外连接杆通过开设在钢筒筒壁上螺纹孔旋入，同时内连接杆旋入外连接杆，通过旋动外连接杆，并相应带动内连接，使横向支撑杆件整体伸长或缩短，用以改变护板内壁与立柱的外壁之间的贴紧度。

优选地，所述各增阻器均配置有两组横向支撑杆件，呈一上一下布置。

优选地，位于左立柱处的增阻器，与位于右立柱处的增阻器对称布置。

通过采用前述技术方案，本实用新型的有益技术效果是：钢管承受到围岩带来的外部压力时，增阻器会使左立柱和右立柱的下部钢管向下移动时带有一定阻力，同时压缩底座内的混凝土，致使混凝土产生变形破坏，由于基座内含有混凝土的破坏阻力大于增阻器产生的阻力，使基座内含有的混凝土具有很好的缓冲让压效果，可实现第一次让压。

底座内含有的混凝土产生剧烈的变形破坏时，打开卸压孔中的封闭螺母，释放压力的同时，将破碎的混凝土清除一部分后，及时拧上封闭螺母，以保持一定的支护强度，进而实现第二次让压。最后，在围岩继续变形的同时，钢管变形也可使钢管内部的混凝土产生变形破坏，支撑架具有较大支护强度的同时可发生较大柔性变形而不发生脆性破坏，实现第三次让压。

附图说明

图1是一种多重让压巷道支护装置的结构示意图。

图2是是基座的结构示意图。

图3是一种多重让压巷道支护装置的使用情景图。

图4是图3中钢管的截面图。

图5图3中基座的截面图。

图6是图3中增阻器的结构示意图。

图7是护板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

结合图1至图7，一种多重让压巷道支护装置，包括支撑架1、基座2及增阻器3，所述支撑架由钢管13弯折而成，支撑架包括左立柱4、弯折部6及右立柱5，三者依次连接成一体。所述钢管13的内部填充有混凝土，所述左立柱4和右立柱5的下端均封闭，且插入基座2；所述基座2包括钢筒9，钢筒9在其底端由底板19封堵，钢筒9内中下部填充有混凝土，所述钢筒9的中下部筒壁上设置有若干个带螺纹的卸压孔10，卸压孔10的位置低于钢筒内混凝土的上端面，所有卸压孔10均配有封闭螺栓11；所述增阻器3有若干个，分别设置在左立柱4与右立柱5的下部，且各增阻器3位于钢筒9内混凝土的上端面的上方，各增阻器3通过能调整其长度的横向支撑杆件连接在钢筒9的上部筒壁上。所述基座2有两个分别对应左立柱4和右立柱5。所述横向支撑杆件包括设置有外螺纹的内连接杆15，以及设有内、外螺纹并带有螺帽的外连接杆12。

所述各增阻器包括护板14，护板14向一面凸起呈弧形，护板14的内壁通过橡胶垫层14与对应立柱的外壁贴合；内连接杆15设置在护板14的外壁最凸部位上，外连接杆12通过开设在钢筒9筒壁上螺纹孔旋入，同时内连接杆15旋入外连接杆12，通过旋动外连接杆12，并相应带动内连接杆15，使横向支撑杆件整体伸长或缩短，用以改变护板14内壁与立柱的外壁之间的贴紧度。所述各增阻器3均配置有两组横向支撑杆件，呈一上一下布置。位于左立柱4处的增阻器3，与位于右立柱5处的增阻器3对称布置。

钢管13和钢筒9内填充的混凝土均采用市面上销售的混凝土，诸如普通混凝土、树脂混凝土、橡胶颗粒混凝土、沥青混凝土、钢纤维和橡胶颗粒混合的混凝土及石膏混凝土，钢管13优选填充钢纤维和橡胶颗粒混合的混凝土，而钢筒9内填充橡胶颗粒混凝土，可达到最佳的缓冲让压效果。

支撑架1承受到围岩大变形破坏带来的外部压力时，支撑架1的钢管13产生弹性变形及部分塑性形变，钢管13内含有的钢纤维7可以有效提高混凝土的韧性及抗裂的能力，同时橡胶颗粒8在混凝土中可起到较大柔性变形而不发生脆性破坏的作用。通过调节横向支撑杆件可使增阻器3的护板14压紧对应立柱的下部，由于护板14的弧形内壁上设有橡胶垫层16，所述橡胶垫层16可有效增加增阻器3对支撑架1下落时的阻力，同时压缩基座2内的橡胶颗粒混凝土，致使含有橡胶颗粒8的混凝土产生变形破坏，由于钢筒9内的橡胶颗粒混凝土的破坏阻力大于增阻器3产生的阻力，使钢筒9内的橡胶颗粒混凝土具有很好的缓冲让压效果。钢筒9内的橡胶颗粒混凝土产生剧烈的变形破坏后，打开卸压孔10中的封闭螺母11，释放压力的同时，将基座2内破碎的橡胶颗粒混凝土清除一部分后，重新拧上封闭螺母11，使该支护钢管保持一定的支护强度。

在此过程中，该种支护装置通过变形来吸收巷道地应力释放产生的能量，主要是用于矿山工程、隧道工程等地下工程高应力大变形巷道的支护，可起到普通钢管支架所不能达到的效果，更加有效地保证地下工程领域的安全生产。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种多重让压巷道支护装置，包括支撑架、基座及增阻器，其特征在于：所述支撑架由钢管弯折而成，包括左立柱、弯折部及右立柱，三者依次连接成一体，钢管的内部填充有混凝土，所述左立柱和右立柱的下端均封闭，且插入基座；所述基座包括钢筒，钢筒在其底端由底板封堵，钢筒内中下部填充有混凝土，所述钢筒的中下部筒壁上设置有若干个带螺纹的卸压孔，卸压孔的位置低于钢筒内混凝土的上端面，所有卸压孔均配有封闭螺栓；所述增阻器有若干个，分别设置在左立柱与右立柱的下部，且各增阻器位于钢筒内混凝土的上端面的上方，各增阻器通过能调整其长度的横向支撑杆件连接在钢筒的上部筒壁上。

2.根据权利要求1所述的一种多重让压巷道支护装置，其特征在于：所述基座有两个分别对应左立柱和右立柱。

3.根据权利要求1所述的一种多重让压巷道支护装置，其特征在于：所述横向支撑杆件包括设置有外螺纹的内连接杆，以及设有内、外螺纹并带有螺帽的外连接杆。

4.根据权利要求3所述的一种多重让压巷道支护装置，其特征在于：所述各增阻器包括护板，护板向一面凸起呈弧形，护板的内壁通过橡胶垫层与对应立柱的外壁贴合；内连接杆设置在护板的外壁最凸部位上，外连接杆通过开设在钢筒筒壁上螺纹孔旋入，同时内连接杆旋入外连接杆，通过旋动外连接杆，并相应带动内连接，使横向支撑杆件整体伸长或缩短，用以改变护板内壁与立柱的外壁之间的贴紧度。

5.根据权利要求4所述的一种多重让压巷道支护装置，其特征在于：所述各增阻器均配置有两组横向支撑杆件，呈一上一下布置。

6.根据权利要求4所述的一种多重让压巷道支护装置，其特征在于：位于左立柱处的增阻器，与位于右立柱处的增阻器对称布置。