矩形截面外包鋼混凝土支架的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種矩形截面外包鋼混凝土支架，屬煤礦巷道支護(hù)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，為解決煤礦軟弱、破碎圍巖巷道收斂變形大、支護(hù)困難的問題而設(shè)計(jì)。本發(fā)明一般為梯形或矩形，主要由頂部棚梁、兩幫鋼腿和接榫結(jié)構(gòu)組成；所述的頂部棚梁和兩幫鋼腿的截面均為矩形，由外部空心矩形鋼管和內(nèi)部實(shí)心混凝土組合而成，且頂部棚梁和兩幫鋼腿通過接榫結(jié)構(gòu)連接成整體支架。本發(fā)明剛度大、受力性能明確、安全度高、結(jié)構(gòu)簡單、耗鋼量少、支護(hù)成本低、施工簡便、工期短、工程實(shí)用性強(qiáng)，且能夠有效控制巷道圍巖的穩(wěn)定。
【專利說明】 矩形截面外包鋼混凝土支架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤礦巷道支護(hù)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種煤礦巷道支護(hù)支架，尤其涉及矩形截面外包鋼混凝土支架。
【背景技術(shù)】
[0002]我國煤炭資源豐富，產(chǎn)量大。由于煤層埋藏條件差別較大以及礦井巷道用途和生產(chǎn)技術(shù)條件不同，使得我國煤礦巷道支護(hù)工作復(fù)雜，支護(hù)形式多樣。隨著我國煤炭工業(yè)的發(fā)展及機(jī)械化水平的提高，礦井巷道向大斷面發(fā)展，這使得巷道支護(hù)面臨更大的挑戰(zhàn)。對(duì)于圍巖軟弱、破碎的巷道，金屬支架能很好的支撐軟弱、破碎的巖(煤)體，使巷道的形狀及尺寸滿足要求。
[0003]金屬支架一般是用礦用工字鋼或U型鋼制成的，這類支架的鋼材耗量大、成本高、重量大、十分笨重，不便于運(yùn)輸和安裝，而且不能很好的滿足抗拉、抗壓、抗剪、防銹、防腐的能力要求，因此，需要發(fā)明一種新的金屬支架，以有效控制軟弱、破碎巷道圍巖的穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種矩形截面外包鋼混凝土支架，該支架不但可以有效的解決煤礦軟弱、破碎巷道圍巖的穩(wěn)定性控制難題，而且結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、耗鋼量少、支護(hù)成本低、受力性能明確、技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行。
[0005]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:矩形截面外包鋼混凝土支架，它一般為梯形或矩形，主要由頂部棚梁、兩幫鋼腿和接榫結(jié)構(gòu)組成；所述的頂部棚梁和兩幫鋼腿的截面均為矩形，由外部空心矩形鋼管和內(nèi)部實(shí)心混凝土組合而成，且頂部棚梁和兩幫鋼腿通過接榫結(jié)構(gòu)連接成整體支架。
[0006]本發(fā)明的施工使用方法是:巷道掘進(jìn)成形后，首先將頂部棚梁提升至巷道頂板位置，然后將兩側(cè)幫的鋼腿立起，并與巷道兩幫密貼，接著用接榫結(jié)構(gòu)將頂部棚梁和兩幫鋼腿連接起來，使其成為一個(gè)整體支架，最后通過安裝背板和木楔將支架固定牢固。
[0007]本發(fā)明的工作原理是:矩形截面外包鋼混凝土支架是一種由鋼材和混凝土組合而成的結(jié)構(gòu)體系，鋼材的主要性能是抗拉，而混凝土的主要性能是承壓。在復(fù)雜而強(qiáng)大的礦山壓力作用下，矩形截面外包鋼混凝土支架可以按照各種構(gòu)件所處受力的位置和特點(diǎn)，最大限度的發(fā)揮出鋼和混凝土各自材料的特性，不但滿足了結(jié)構(gòu)功能的要求，保證了軟弱、破碎巷道圍巖的穩(wěn)定，而且還能取得很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:矩形截面外包鋼混凝土支架剛度大、受力性能明確、安全度高、結(jié)構(gòu)簡單、耗鋼量少、支護(hù)成本低、施工簡便、工期短、工程實(shí)用性強(qiáng)，且能夠有效控制軟弱、破碎巷道圍巖的穩(wěn)定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明矩形截面外包鋼混凝土支架示意圖。[0010]圖2為本發(fā)明矩形截面外包鋼混凝土支架截面圖。
[0011]圖3為本發(fā)明矩形截面外包鋼混凝土支架使用狀態(tài)示意圖。
[0012]圖例說明:1-頂部棚梁；2_兩幫鋼腿；3_接榫結(jié)構(gòu)；4_外部空心矩形鋼管；5_內(nèi)部實(shí)心混凝土 ；6_巷道頂板；7_巷道兩幫；8_背板和木楔。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0014]如圖1和圖2所示，本發(fā)明矩形截面外包鋼混凝土支架，一般為梯形或矩形，主要由頂部棚梁1、兩幫鋼腿2和接榫結(jié)構(gòu)3組成；所述的頂部棚梁I和兩幫鋼腿2的截面均為矩形，由外部空心矩形鋼管4和內(nèi)部實(shí)心混凝土 5組合而成，且頂部棚梁I和兩幫鋼腿2通過接榫結(jié)構(gòu)3連接成整體支架。
[0015]如圖3所示，使用時(shí)，巷道掘進(jìn)成形后，首先將頂部棚梁I提升至巷道頂板6的位置，然后將兩側(cè)幫的鋼腿2立起，并與巷道兩幫7密貼，接著用接榫結(jié)構(gòu)3將頂部棚梁I和兩幫鋼腿2連接起來，使其成為一個(gè)整體支架，最后通過安裝背板和木楔8將支架固定牢固。
【權(quán)利要求】
1.一種矩形截面外包鋼混凝土支架，其特征在于，它一般為梯形或矩形，主要由頂部棚梁、兩幫鋼腿和接榫結(jié)構(gòu)組成；所述的頂部棚梁和兩幫鋼腿的截面均為矩形，由外部空心矩形鋼管和內(nèi)部實(shí)心混凝土組合而成，且頂部棚梁和兩幫鋼腿通過接榫結(jié)構(gòu)連接成整體支架。
【文檔編號(hào)】E21D15/02GK103470278SQ201310414788
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】孔德森, 趙志民, 王曉敏, 賈騰, 王安水, 王士權(quán) 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)