CN219101370U - 一种巷道结顶率可调式钢拱架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及矿山巷道支护技术领域，特别涉及一种巷道结顶率可调式钢拱架，包括底座、侧边拱钢、顶部拱桥及接顶可调组件；通过在用于巷道顶部支护的顶部拱桥上部设置有接顶可调组件，能够在巷道顶部出现冒落区时，可以将接顶可调组件中的螺纹支杆安装在与冒落区对应的螺纹调节孔内，然后根据顶部拱桥与巷道顶部冒落区的距离，通过拧动螺纹支杆使弧形接顶板与巷道顶部的冒落区接触而形成支护，以此解决现有用顶部拱桥对巷道冒落区形成支护时，因顶部拱桥未与巷道顶部冒落区良好接触，从而使巷道顶部的持续出现冒落的问题。

Description

一种巷道结顶率可调式钢拱架

技术领域

本实用新型涉及矿山巷道支护技术领域，特别涉及一种巷道结顶率可调式钢拱架。

背景技术

钢拱架支护是隧道及矿山巷道施工过程中一种常用的支护方式，其对开挖隧道及矿山巷道的工人的安全有一定保证，由此钢拱架的支护效果及钢拱架的质量是至关重要的。但在实际施工开挖隧道及矿山中，遇到以片帮和冒顶两部分易破坏的软弱围岩带巷道，因其应力峰值处常出现在拱肩部位，当巷道开挖完成时，巷道顶部因原有岩层被掘出使支护应力释放，巷道顶部便会出现一段时间不定时地自然冒落(自然冒落：巷道顶部的岩层因开挖造成岩层之间出现松脱，从而使部分岩石层出现不定时地向下掉落的状况，该掉落的部分一般为小片状)，一直到达到自稳才不会掉落。

对于以上出现的工况，为更好地维护施工安全及维持计划施工进度，所以在巷道开挖初期便采用钢拱架进行初期支护，但前期对巷道的掘进过程多数采用钻爆法，所以使巷道内部的轮廓出现不规整的特点，加之巷道顶部围岩出现间歇冒落的状况，以致使事先用于支护巷道的钢拱桥与巷道顶部存在一定区域的空区，由于存在这一定区域的空区，钢拱桥与巷道顶部便不能接触形成支护，所以巷道顶部的岩层依然还间歇式地向下冒落(冒落：掉落)，以此对在巷道内负责施工作业工人的人身安全构成一定的威胁。

由此，有必要对用于巷道支护的结构进行改进及设计，以此解决现有用顶部拱桥对巷道冒落区形成支护时，因顶部拱桥未与巷道顶部冒落区良好接触，从而使巷道顶部的持续出现冒落的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种巷道结顶率可调式钢拱架，以此解决现有用顶部拱桥对巷道冒落区形成支护时，因顶部拱桥未与巷道顶部冒落区良好接触，从而使巷道顶部的持续出现冒落的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种巷道结顶率可调式钢拱架，包括底座、侧边拱钢、顶部拱桥及接顶可调组件；所述底座上部与侧边拱钢顶部相连接，侧边拱钢之间设置有横向支钢，两横向支钢之间设置有顶部拱桥；顶部拱桥上部设置有接顶可调组件，接顶可调组件包括螺纹调节孔、螺纹支杆、齿牙、齿槽、旋转部及弧形接顶板；螺纹调节孔开设在顶部拱桥的上部，螺纹调节孔通过螺纹与螺纹支杆相连接，螺纹支杆另一端的弧形部一上设置有齿牙，齿牙与弧形部二壳内的齿槽相卡合；弧形部二一端通过连接杆与旋转部的固定端相连接，旋转部的活动端通过支撑杆与弧形接顶板底部相连接。

进一步，所述旋转部为转动轴承结构或滚珠转动结构中的任意一种，转动轴承结构包括安装槽及转动轴承；安装槽开设在连接杆的端面上，安装槽的内部嵌设有转动轴承，转动轴承内套于支撑杆的一端。

进一步，所述螺纹调节孔沿顶部拱桥上部开设有若干个，相邻两个螺纹调节孔之间距离为40-50cm。

进一步，所述底座设置为L型实心体结构，底座侧壁开设有用于与巷道侧壁相连的固定孔。

进一步，所述底座底部设置有呈矩形状的受力座，受力座底部设置有防滑倒钩或锚栓中的任意一种。

进一步，所述顶部拱桥包括左拱桥及右拱桥，左拱桥一端开设有卡槽一，卡槽一与右拱桥一端的卡块卡合相连接。

进一步，所述卡块通过螺栓与卡槽一相连接，卡块及顶部拱桥上分别开设有螺纹孔，螺纹孔与螺栓适配相连接。

进一步，所述底座上部设置有固定桩，固定桩上的卡槽二与侧边拱钢焊接相连，卡槽二呈凹槽状开设在固定桩的上部。

进一步，所述螺纹调节孔之间设置有卡件组件；卡件组件包括固定块及卡栓；固定块对称设置在螺纹调节孔之间，两固定块上的通孔内卡合有卡栓，卡栓与螺纹支杆上开设的限位孔可调相连，限位孔沿螺纹支杆上开设有若干个。

进一步，所述支撑杆通过受力支杆与弧形接顶板底部相连接，受力支杆与支撑杆围设的区域构成一个三角形。

工作时，先使底座与巷道内底面固定相连，根据巷道内顶部的不同冒落区域，然后使接顶可调组件中的螺纹支杆与对应的螺纹调节孔螺纹连接，之后拧动螺纹支杆带动弧形接顶板朝巷道顶部冒落区移动；当弧形接顶板与巷道顶部冒落区刚接触时，然后借助旋转部使弧形接顶板转动至与巷道顶部冒落区对应方位，最后再拧动螺纹支杆进行微调，以此使弧形接顶板与巷道顶部冒落区接触而形成支护，从而完成对巷道顶部的冒落区域形成可调支护的过程。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果之一：

1.本实用新型通过在用于巷道顶部支护的顶部拱桥上部设置有接顶可调组件，能够在巷道顶部出现冒落区时，可以将接顶可调组件中的螺纹支杆安装在与冒落区对应的螺纹调节孔内，然后根据顶部拱桥与巷道顶部冒落区的距离，通过拧动螺纹支杆使弧形接顶板与巷道顶部的冒落区紧密接触而形成支护，以此解决现有用顶部拱桥对巷道冒落区形成支护时，因顶部拱桥未与巷道顶部冒落区良好接触，从而使巷道顶部的持续出现冒落的问题。

2.本实用新型通过在顶部拱桥上部开设有若干个螺纹调节孔，能够在巷道顶部的不同区域存在冒落的隐患时，可以将接顶可调组件中的螺纹支杆安装在与巷道顶部存在冒落隐患对应的螺纹调节孔处，以此借助接顶可调组件中的弧形接顶板对存在冒落隐患的区域接触形成支护，以此间接提高该设备的实用性。

附图说明

图1为本实用新型结构主视示意图。

图2为本实用新型结构中接顶可调组件集成示意图。

图3为本实用新型结构中左拱桥及右拱桥集成示意图。

图4为本实用新型结构左视示意图。

图5为本实用新型结构俯视示意图。

图中，1-底座，2-侧边拱钢，3-顶部拱桥，4-接顶可调组件，5-横向支钢，6-螺纹调节孔，7-螺纹支杆，8-齿牙，9-齿槽，10-旋转部，11-弧形接顶板，12-弧形部一，13-弧形部二，14-连接杆，15-支撑杆，16-安装槽，17-转动轴承，18-固定孔，19-受力座，20-防滑倒钩，21-左拱桥，22-右拱桥，23-卡槽一，24-卡块，25-螺栓，26-螺纹孔，28-固定桩，29-卡槽二，30-卡件组件，31-固定块，32-卡栓，33-限位孔，34-受力支杆。

具体实施方式

如图1-5所示，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

请参阅图1及图2，一种巷道结顶率可调式钢拱架，包括底座1、侧边拱钢2、顶部拱桥3及接顶可调组件4；底座1上部与侧边拱钢2顶部相连接，侧边拱钢2之间设置有横向支钢5，两横向支钢5之间设置有顶部拱桥3；顶部拱桥3上部设置有接顶可调组件4，接顶可调组件4包括螺纹调节孔6、螺纹支杆7、齿牙8、齿槽9、旋转部10及弧形接顶板11；螺纹调节孔6开设在顶部拱桥3的上部，螺纹调节孔6通过螺纹与螺纹支杆7相连接，螺纹支杆7另一端的弧形部一12上设置有齿牙8，齿牙8与弧形部二13壳内的齿槽9相卡合；弧形部二13一端通过连接杆14与旋转部10的固定端相连接，旋转部10的活动端通过支撑杆15与弧形接顶板11底部相连接；其中，弧形接顶板的尺寸可根据实际的工况作及时地调整。

工作时，先使底座1与巷道内底面固定相连，根据巷道内顶部的不同冒落区域，然后使接顶可调组件4中的螺纹支杆7与对应的螺纹调节孔6螺纹连接，之后拧动螺纹支杆7带动弧形接顶板11朝巷道顶部冒落区移动；当弧形接顶板11与巷道顶部冒落区刚接触时，然后借助旋转部10使弧形接顶板11转动至与巷道顶部冒落区对应方位，最后再拧动螺纹支杆7进行微调，以此使弧形接顶板11与巷道顶部冒落区接触而形成支护，从而完成对巷道顶部的冒落区域形成可调支护的过程。

具体的，请参阅图1及图2，为了使弧形接顶板11可对巷道顶部冒落的不同方位(该冒落的不同方位可以为巷道顶部的横向，巷道顶部的纵向及巷道顶部的周向)进行支护，所以在与弧形接顶板11相连接的支撑杆15一端设置有旋转部10，旋转部10为转动轴承结构或滚珠转动结构中的任意一种，更为具体地，转动轴承结构10包括安装槽16及转动轴承17；安装槽16开设在连接杆14的端面上，安装槽16的内部嵌设有转动轴承17，转动轴承17内套于支撑杆15的一端；当需要使弧形接顶板11安装在巷道顶部冒落的不同方位时，可以拧动支撑杆15使弧形接顶板11转动至与巷道顶部冒落的对应位置，再用限位螺栓从安装槽16侧壁的限位螺孔A及转动轴承17上的限位螺孔B插接，以此限制转动轴承17的转动，之后拧动螺纹支杆7使弧形接顶板11朝对应冒落区上升且与之接触形成支护；其中，限位螺孔B开设在转动轴承的内圈及外圈上，限位螺孔B沿转动轴承的内圈及外圈呈环形分布。

具体的，请参阅图1及图5，为使接顶可调组件4可安装在不同冒落区的对应位置而形成支护，所以将螺纹调节孔6沿顶部拱桥3上部开设有若干个，更为详细地，顶部拱桥1上部相邻两个螺纹调节孔6之间距离为40-50cm；当巷道顶部出现不同部位的冒落区时，可以使接顶可调组件中的螺纹支杆7安装在与冒落区对应地螺纹调节孔6内，然后拧动螺纹支杆7使螺纹支杆7带动弧形接顶板11与巷道顶部冒落区相接触形成支护，从而满足可根据巷道顶部不同冒落区而安装接顶可调组件的需求，以此提高该接顶可调组件的设备的实用性。

具体的，请参阅图1、图4及图5，底座1设置为L型实心体结构，为了提高底座1在接顶可调组件的工作状态下的稳定性，所以在底座1侧壁上开设有用于与巷道侧壁相连的固定孔18，其中，固定孔18并不仅限于一个，可以根据实际工况需求开设有若干个；当接顶可调组件在投入使用之前，可以在巷道侧壁开设有与固定孔18对应的连接孔，然后用类似螺栓结构的固定杆与固定孔18及连接孔插接相连，以此通过固定杆与巷道固定连接的方式来提高底座1整体地稳定性。

具体的，请参阅图1、图4及图5，为了减轻底座1与巷道地面连接处的损坏程度，所以在底座1底部设置有呈矩形状的受力座19，其中，受力座19的面积大于底座1的面积，当底座1受到来自侧边拱钢2的挤压力使，由于受力座19的面积大于底座1的面积，所以底座1所受到的压力间接作用于受力座19上，从而减轻底座1与地面接触处地损坏程度；其中，受力座19与底座1固定相连接，受力座19面积为20cmX20cm；为了阻止受力座19在因侧边拱钢的挤压而发生相对移动的状况，所以在受力座19底部设置阻止相对移动的部件，阻止相对移动的部件设置为防滑倒钩20或锚栓中的任意一种；当受力座19发生相对移动时，由于受力座19底部设置的锚栓或防滑倒钩20与地面可拆卸式固定连接，所以防滑倒钩20或锚栓可以阻止受力座19沿巷道地面相对移动地状况出现。

具体的，请参阅图1及图3，为了使顶部拱桥3地安装或拆卸过程，所以将顶部拱桥3分为左拱桥21及右拱桥22两部分，其中，左拱桥21一端开设有卡槽一23，卡槽一23与右拱桥22一端的卡块24卡合相连接；当顶部拱桥3中的任意一部分损坏时，只需要使卡块24从卡槽一23中退出，将其中损坏一部分进行更换(该损坏的一部分可以为左拱桥21及右拱桥22中的任意一个)，然后再使卡块24与卡槽一23卡合相连，以此实现顶部拱桥3地安装及拆卸过程；其中，卡块24设置为凸起的矩形块，而卡槽一23设置为凹陷的矩形槽，卡块24与卡槽一23为间隙配合。

具体的，请参阅图1及图3，为了防止卡块24与卡槽一23之间出现相对移动的状况，所以将卡块24通过螺栓25与卡槽一23相连接，更具体的，卡块24及顶部拱桥3上分别开设有螺纹孔26，螺纹孔26与螺栓25适配相连接；当卡块24与卡槽23卡合时，可以使卡槽一23上的螺纹孔26与卡块24上的另一螺纹孔26对齐，然后使螺栓25从螺纹孔26与另一螺纹孔26穿过且通过螺纹配合连接，以此阻止卡块24一在卡槽一23内的相对移动。

具体的，请参阅图4及图5，为了提高侧边拱钢2底部与底座之间的连接强度，所以在底座1上部设置有固定桩28，固定桩28上的卡槽二29与侧边拱钢2底部焊接相连，卡槽二29呈凹槽状开设在固定桩28的上部；其中，固定桩28可设置为矩形实行体结构，固定桩28与底座1上部固定连接；当侧边拱钢2受到顶部拱桥3的挤压，使侧边拱钢2底部沿底座1上部发生相对移动的趋势时，固定桩28上的卡槽二29与侧边拱钢2底部焊接相连可以提高侧边拱钢2底部与底座1上部连接处的强度，从而避免侧边拱钢2底部与底座1上部连接处出现松动的状况。

具体的，请参阅图1及图4，为了提高螺纹支杆7与螺纹调节孔7连接的稳定性或提高接顶可调组件使用的安全性，所以在螺纹调节孔6之间设置有卡件组件30，卡件组件30沿顶部拱桥3上部的螺纹调节孔7上设置有若干；更为具体的，卡件组件30包括固定块31及卡栓32；固定块31对称设置在螺纹调节孔6之间，两固定块31上的通孔内卡合有卡栓32，卡栓32可设置为限位销，卡栓32与螺纹支杆7上开设的限位孔33可调相连，限位孔33沿螺纹支杆7上开设有若干个；当螺纹支杆7通过拧动使弧形接顶板11与巷道顶部冒落区形成支护时，可以使螺纹支杆7上的限位孔33与两固定块31上的通孔对齐，然后将卡栓32穿过固定块31上的通孔及设置在螺纹支杆7上的限位孔33内，使螺纹支杆7被卡栓32第二次限制在轴向方向上，而第一次限制是通过螺纹支杆7与螺纹调节孔6螺纹配合而限制的，以上两次将螺纹支杆7限制在轴向的方式，不仅减轻了仅靠螺纹配合限制方式的支撑负荷，而且还能提高接顶可调组件在支护时的安全性及稳定性；而当需要对螺纹支杆7进行上移调节或拆卸时，只要将卡栓32从固定块31内的通孔及螺纹支杆7上的限位孔33取出，然后通过拧动螺纹支杆7而完成对螺纹支杆7的上移调节或拆卸的过程。

具体的，请参阅图1、图4及图5，为了使弧形接顶板11受力更分散，所以在支撑杆15侧壁用受力支杆34与弧形接顶板11底部相连接，其中，受力支杆34与支撑杆15围设的区域构成一个三角形；当弧形接顶板11因支护给支撑杆15施加于向下的压力时，受力支杆34可以使弧形接顶顶板11施加的压力更分散，以此提高弧形接顶板11的使用寿命。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种巷道结顶率可调式钢拱架，其特征在于：包括底座(1)、侧边拱钢(2)、顶部拱桥(3)及接顶可调组件(4)；所述底座(1)上部与侧边拱钢(2)顶部相连接，侧边拱钢(2)之间设置有横向支钢(5)，两横向支钢(5)之间设置有顶部拱桥(3)；顶部拱桥(3)上部设置有接顶可调组件(4)，接顶可调组件(4)包括螺纹调节孔(6)、螺纹支杆(7)、齿牙(8)、齿槽(9)、旋转部(10)及弧形接顶板(11)；螺纹调节孔(6)开设在顶部拱桥(3)的上部，螺纹调节孔(6)通过螺纹与螺纹支杆(7)相连接，螺纹支杆(7)另一端的弧形部一(12)上设置有齿牙(8)，齿牙(8)与弧形部二(13)壳内的齿槽(9)相卡合；弧形部二(13)一端通过连接杆(14)与旋转部(10)的固定端相连接，旋转部(10)的活动端通过支撑杆(15)与弧形接顶板(11)底部相连接。

2.根据权利要求1所述的一种巷道结顶率可调式钢拱架，其特征在于：所述旋转部(10)为转动轴承结构或滚珠转动结构中的任意一种，转动轴承结构包括安装槽(16)及转动轴承(17)；安装槽(16)开设在连接杆(14)的端面上，安装槽(16)的内部嵌设有转动轴承(17)，转动轴承(17)内套于支撑杆(15)的一端。

3.根据权利要求1所述的一种巷道结顶率可调式钢拱架，其特征在于：所述螺纹调节孔(6)沿顶部拱桥(3)上部开设有若干个，相邻两个螺纹调节孔(6)之间距离为40-50cm。

4.根据权利要求1所述的一种巷道结顶率可调式钢拱架，其特征在于：所述底座(1)设置为L型实心体结构，底座(1)侧壁开设有用于与巷道侧壁相连的固定孔(18)。

5.根据权利要求1所述的一种巷道结顶率可调式钢拱架，其特征在于：所述底座(1)底部设置有呈矩形状的受力座(19)，受力座(19)底部设置有防滑倒钩(20)或锚栓中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种巷道结顶率可调式钢拱架，其特征在于：所述顶部拱桥(3)包括左拱桥(21)及右拱桥(22)，左拱桥(21)一端开设有卡槽一(23)，卡槽一(23)与右拱桥(22)一端的卡块(24)卡合相连接。

7.根据权利要求6所述的一种巷道结顶率可调式钢拱架，其特征在于：所述卡块(24)通过螺栓(25)与卡槽一(23)相连接，卡块(24)及顶部拱桥(3)上分别开设有螺纹孔(26)，螺纹孔(26)与螺栓(25)适配相连接。

8.根据权利要求1所述的一种巷道结顶率可调式钢拱架，其特征在于：所述底座(1)上部设置有固定桩(28)，固定桩(28)上的卡槽二(29)与侧边拱钢(2)底部焊接相连，卡槽二(29)呈凹槽状开设在固定桩(28)的上部。

9.根据权利要求1所述的一种巷道结顶率可调式钢拱架，其特征在于：所述螺纹调节孔(6)之间设置有卡件组件(30)；卡件组件(30)包括固定块(31)及卡栓(32)；固定块(31)对称设置在螺纹调节孔(6)之间，两固定块(31)上的通孔内卡合有卡栓(32)，卡栓(32)与螺纹支杆(7)上开设的限位孔(33)可调相连，限位孔(33)沿螺纹支杆(7)上开设有若干个。

10.根据权利要求1所述的一种巷道结顶率可调式钢拱架，其特征在于：所述支撑杆(15)通过受力支杆(34)与弧形接顶板(11)底部相连接，受力支杆(34)与支撑杆(15)围设的区域构成一个三角形。

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