本發(fā)明涉及地下工程支護領域，特別涉及一種采用風動的U型鋼支架修復與支撐裝置。

背景技術：

近年來，我國煤炭生產(chǎn)規(guī)?？焖侔l(fā)展，尤其是隨著淺部煤炭資源的開采待竭，煤炭開采逐年向深部進行，由于應力環(huán)境復雜程度的加大，加上整體性能較好和抗壓能力強等優(yōu)點，U型鋼支架廣泛應用于地下礦山大變形巷道中。但是，在使用過程中，由于壓力太大或受力不均勻，時常發(fā)生U型鋼擠壓變形嚴重，而且，當發(fā)生過大變形后，由拱形變成尖頂形，導致整架U型鋼支架失穩(wěn)，失去承載能力。據(jù)統(tǒng)計我國每年大約有100千米的巷道需要返修維護，其中U型鋼的變形和破壞引起巷道的返修工作非常巨大，給礦山開采帶來諸多的不安全因素，給礦山造成了巨大的經(jīng)濟效益損失。

因此，如何及早地修復U型鋼支架，在其失去承載能力之前糾正其受力部位，并恢復正常使用對于節(jié)省礦山巷道維護成本，保證礦山安全具有重要意義。目前，對于U型支架變形的處理，多是將U型鋼拱形梁伸縮支架從圍巖上卸下來、裝上新的支架或者將原有支架經(jīng)過專門的修復設備，再重新組裝進行二次利用。重新裝上新的支架效果最好，但費時費力，浪費了大量鋼材，在經(jīng)濟上非常不合算；采用經(jīng)過修復后的支架，如專利申請?zhí)枮?00910065111.X的專利，能在一定程度上修復報廢的U型鋼拱形梁剛性伸縮支架，但修復過程較復雜，且需要將U型鋼拆卸下來，此外，該機器笨重且占用空間較大，不易直接在井下作業(yè)，需要將拆卸的U型鋼支架從井下運送上去再運送下來，在人力物力和財力上都不合算。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、修復效果好的U型鋼支架修復與支撐裝置。

本發(fā)明解決上述技術問題采用的技術方案是：一種采用風動的U型鋼支架修復與支撐裝置，包括動力源、控制臺、腳架、活動立柱，所述的腳架包括四角支架、車輪、支撐立柱，在四角支架上設有前后兩個車輪，支撐立柱焊接于四角支架上部，在支撐立柱上部設有可伸縮的活動立柱，活動立柱的上端設有中間U型鋼套，控制臺控制動力源為活動立柱提供伸縮動力。

上述的采用風動的U型鋼支架修復與支撐裝置中，還包括側(cè)位修復柱、氣動油缸，腳架上設有左右對稱的側(cè)位修復柱，側(cè)位修復柱的一端鉸接于支撐立柱上，另一端設有側(cè)位U型鋼套，氣動油缸的一端鉸接于側(cè)位修復柱下部的支撐立柱上，另一端鉸接于側(cè)位修復柱的中部。

上述的采用風動的U型鋼支架修復與支撐裝置中，側(cè)位U型鋼套內(nèi)部設有U型槽，U型槽與U型鋼支架嚙合，所述側(cè)位U型鋼套外部有鋼板通過緊固螺栓和緊固螺母將U型鋼套在U型槽內(nèi)；所述的側(cè)位U型鋼套下端內(nèi)部有一軸承連接側(cè)位修復柱上端，使側(cè)位U型鋼套調(diào)整方位，通過軸承上下兩端的螺栓和螺母固定。

本發(fā)明的有益效果在于：1、本發(fā)明可以直接對U型鋼支架進行修復，增加了U型鋼支架的使用壽命，大大節(jié)約了材料成本，經(jīng)濟效益顯著；2、本發(fā)明設有車輪，移動方便，能夠在礦井巷道中直接使用，免去了U型鋼的拆裝程序，提高了U型鋼支架的修復效率；3、本發(fā)明動力源為風動，為煤礦巷道常用動力，簡單易得，操作簡單，不像通過液壓油或者乳化油提供動力那樣，可能會給巷道造成污染并且操作不便；4、本發(fā)明采用伸縮的活動立柱和側(cè)位修復柱，即使在巷道斷面較小或者過大的情況下也能使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的側(cè)位U型鋼套剖面圖；

圖3為本發(fā)明的中間U型鋼套剖面圖；

圖4為本發(fā)明的控制臺控制原理圖。

具體實施方式

下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述。

如圖1所示，本發(fā)明包括動力源1、控制臺2、腳架3、活動立柱37、側(cè)位修復柱33。

動力源1為風動，是煤礦巷道常用動力源，動力源1通過風管經(jīng)控制臺2連接腳架，為活動立柱37、側(cè)位修復柱33、氣動油缸32提供動力?？刂婆_1包括氣動修復模塊和氣動調(diào)節(jié)模塊，腳架3包括四角支架31、車輪30、支撐立柱38，四角支架31上設在前后兩個車輪30，支撐立柱38焊接于四角支架31上部，在支撐立柱38上部設有可伸縮的活動立柱37，活動立柱37的上端設有中間U型鋼套35，支撐立柱38上設有左右對稱的側(cè)位修復柱33，側(cè)位修復柱33下方有氣動油缸32，側(cè)位修復柱33上端為側(cè)位U型鋼套34。

本發(fā)明中側(cè)位修復柱33和活動立柱37給U型鋼施加修復力，所述的氣動調(diào)節(jié)模塊用于調(diào)節(jié)側(cè)位修復柱33的上下擺動。所述的四角支架31上的車輪30經(jīng)過連接裝置30-1將輪子裝在支架下端，從而可以使腳架裝置前后移動，所述四角支架31焊接在支撐立柱38之下。所述的支撐立柱38由上下兩段組成，下端與四角支架焊接，上端立柱直徑略小于下端。所述的側(cè)位修復柱33通過大鉸鏈36鉸固于支撐立柱38的上端，所述的側(cè)位修復柱33另外一端裝有側(cè)位U型鋼套34，所述側(cè)位修復柱33為小型氣缸，可以伸縮，為U型鋼支架4提供修復力（張拉力）。如圖2所示，所述的側(cè)位U型鋼套34內(nèi)部有U型槽，可以嚙合U型鋼支架，所述側(cè)位U型鋼套34外部有鋼板34-7通過緊固螺栓34-6和緊固螺母34-3將U型鋼4套在U型槽內(nèi)；所述的側(cè)位U型鋼套34下端與側(cè)位修復柱33連接，下端內(nèi)部有一軸承34-4連接側(cè)位修復柱33上端，能使側(cè)位U型鋼套34調(diào)整方位，通過軸承上下兩端的螺栓34-5和螺母34-2固定，其中所述的螺栓34-5穿過側(cè)位U型鋼套34上的弧形槽34-1。所述的活動立柱37為風動，其上端裝有中間U型鋼套35，如圖3所示，所述的中間U型鋼套35結(jié)構(gòu)與側(cè)位U型鋼套34結(jié)構(gòu)類似，所述中間U型鋼套35內(nèi)部有U型槽，可以嚙合U型鋼支架4；所述的中間U型鋼套35下端與活動立柱37通過兩銷釘35-1固定。所述側(cè)位修復柱33下方有用于控制其上下擺動的氣動油缸32，氣動油缸下端通過小鉸鏈32-1鉸固于支撐立柱38上，氣動油缸32上端也通過鉸鏈32-2連接在側(cè)位修復柱34下端，通過控制臺2可以控制氣動油缸32的伸縮，從而控制所述側(cè)位修復柱34的上下擺動，其原理如圖4所示。

本發(fā)明的工作過程如下：將本裝置移動至需要修復的U型鋼支架4下端，通過控制臺2控制活動立柱38緩緩上升，待中間U型鋼套35可以套住U型鋼支架4停止，通過控制臺2控制側(cè)位修復柱34伸長，并調(diào)節(jié)氣動油缸32使側(cè)位U型鋼套34可以套住U型鋼支架4，調(diào)整好后將U型鋼支架4套在側(cè)位U型鋼套34內(nèi)，并用緊固螺栓34-6和緊固螺母34-3固定。待準備工作都做好以后，通過控制臺2控制活動立柱38和側(cè)位修復柱34給U型鋼支架4施加修復力，當U型鋼支架4修復達到預定的效果時，可以停止修復，將側(cè)位U型鋼套34從U型鋼支架4上卸掉，收縮活動立柱38和側(cè)位修復柱34，移動本裝置進行下一個U型鋼支架的修復。

以上具體實例僅為本發(fā)明一種較好的例子，但并非本發(fā)明內(nèi)容全部，一切在本發(fā)明精神范圍內(nèi)所做的等同變換，都將在本發(fā)明保護范圍以內(nèi)。