高強度可縮支架的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高強度可縮支架，U型中梁、U型側梁和U型棚腿的上部均固定安裝有上底板，所述的U型中梁的兩端均設置有中梁斜坡，所述的U型側梁的底部設置有側梁斜坡，在U型側梁的上端開設有側梁上部缺口，在U型棚腿的上端開設有棚腿上部缺口，在U型中梁與U型側梁連接位置的U型側梁上設置有側梁墊塊，在U型中梁的下部端面與側梁墊塊的外側活動安裝有第一墊塊連接卡攬，在U型側梁與U型棚腿連接位置的U型棚腿上設置有棚腿墊塊，U型側梁的下部端面與棚腿墊塊的外側活動安裝有第二墊塊連接卡攬，本實用新型結構簡單，操作方便，大大提高了支架的使用壽命，并且支架強度大，可反復回收利用，具有很好的社會和經濟效益。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及煤礦領域，具體涉及一種礦用支架，特別涉及一種高強度可縮支 架。 高強度可縮支架
【背景技術】
[0002] 隨著一些老礦和新建礦井開采深度的增加，巷道垂深也隨之增加，巷道壓力不斷 加劇。普通的U型鋼支架已不能滿足支護的要求。主要表現在強頂壓作用下產生拱頂壓平 的單點、雙點壓折型破壞；強測壓作用下將產生拱頂上彎的單點尖桃形破壞；底角或幫、頂 強壓產生棚腿折腿破壞；偏縱向受力大尺度扭曲破壞和局部屈曲破壞。
[0003] U型鋼支架在受到圍巖壓力后發生屈曲變形，都跟U型鋼口的不封閉有關。如果把 U型鋼口封閉起來，能成倍的增加U型鋼支架的抗壓強度。不管是強頂壓作用下產生拱頂壓 平的單點、雙點壓折型破壞；還是強測壓作用下將產生拱頂上彎的單點尖桃形破壞；以及 底角或幫、頂強壓產生棚腿折腿破壞，都跟U型鋼口的變化有關。控制住U型鋼的口變化， 就控制了 U型鋼支架的變形。傳統的U型鋼可縮支架橫截面是不封閉的U型，穩定性差，來 壓易變性、甚至折斷。
[0004] 因此，生產一種結構簡單，操作方便，安全系數高，強度高，施工效率高，支撐力大， 穩定性能強，支護密度低，變形量低，維修量小，回收返修率低，使用壽命長的的高強度可縮 支架，具有廣泛的市場前景。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術的不足，本實用新型提供一種結構簡單，操作方便，安全系數高，強 度高，施工效率高，支撐力大，穩定性能強，支護密度低，變形量低，維修量小，回收返修率 低，使用壽命長的的高強度可縮支架。
[0006] 本實用新型的技術方案是這樣實現：一種高強度可縮支架，包括柱鞋、安裝在柱鞋 上方的U型棚腿、安裝在U型棚腿上部的U型側梁、安裝在U型側梁上方的U型中梁、安裝 在U型中梁與U型側梁以及U型側梁與U型棚腿之間的卡攬，所述的U型中梁、U型側梁和 U型棚腿的上部均固定安裝有上底板，所述的U型中梁的兩端均設置有中梁斜坡，所述的U 型側梁的的底部設置有側梁斜坡，在U型側梁的上端開設有側梁上部缺口，在U型棚腿的上 端開設有棚腿上部缺口，在U型中梁與U型側梁連接位置的U型側梁上設置有側梁墊塊，在 U型中梁的下部端面與側梁墊塊的外側活動安裝有第一墊塊連接卡攬，在U型側梁與U型棚 腿連接位置的U型棚腿上設置有棚腿墊塊，U型側梁的下部端面與棚腿墊塊的外側活動安 裝有第二墊塊連接卡攬。
[0007] 所述的U型中梁上部通過焊接的方式固定安裝有上底板，安裝在U型中梁上部的 上底板的兩端均為斜坡狀，上底板與U型中梁兩側底部之間的距離均小于上底板中部與U 型中梁中部之間的距離。
[0008] 所述的U型側梁上部通過焊接的方式固定安裝有上底板，安裝在U型側梁上部的 上底板的底部為斜坡狀，上底板與U型側梁上部之間的距離大于上底板與U型側梁底部之 間的距離。
[0009] 所述的第一墊塊連接卡攬與第二墊塊連接卡攬的形狀相同，在第一墊塊連接卡攬 和第二墊塊連接卡攬上均設置有四個螺栓，四個螺栓均勻分布在第一墊塊連接卡攬或第二 墊塊連接卡攬的上部，所述的第一墊塊連接卡攬或第二墊塊連接卡攬采用厚度為18_的 鋼板制成，所述的第一墊塊連接卡攬或第二墊塊連接卡攬的寬度為160_，所述的螺栓的直 徑為36mm。
[0010] 所述的側梁墊塊通過點焊的方式安裝在U型側梁上方的兩個耳部側面上，所述的 棚腿墊塊通過點焊的方式安裝在U型棚腿上方的兩個耳部側面上，側梁墊塊和棚腿墊塊的 形狀相同，均為50至100毫米的上部窄、下部寬的耳狀結構。
[0011] 本實用新型具有如下的積極效果：首先，本實用新型結構簡單，操作方便，利用上 底板對U型棚腿、U型側梁和U型中梁的封閉，實現U型棚腿、U型側梁和U型中梁的高強度 承載抗壓能力，同時，通過對上底板安裝高度的控制，實現對U型棚腿、U型側梁和U型中梁 的可縮控制，并且在可縮的前提下，保證支架不變形，利用第一墊塊連接卡攬或第二墊塊連 接卡攬與側梁墊塊和棚腿墊塊的配合，達到高強度可縮的目的；本實用新型制造工藝簡單， 安裝操作與普通縮支架同樣，強度高，可降低支護密度，施工快，投入低；強度高抗壓大，來 壓時不易變形，回收時不易被拉壞，可直接回收利用，回收返修率低，可回收利用率高，所支 護巷道維修量低，重復利用次數高，維修周期長，減少安全事故的發生；是未來深井支護的 發展方向；本實用新型的抗彎強度是同規格U型鋼支架的2至5倍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0013] 圖2為本實用新型U型中梁的結構示意圖。
[0014] 圖3為本實用新型U型側梁的結構示意圖。
[0015] 圖4為本實用新型U型棚腿的結構示意圖。
[0016] 圖5為本實用新型U型側梁與U型棚腿連接結構示意圖。
[0017] 圖6為本實用新型圖5中A-A處截面結構示意圖。
[0018] 圖7為本實用新型圖5中B-B處截面結構示意圖。
[0019] 圖8為本實用新型圖5中C-C處截面結構示意圖。
[0020] 圖9為本實用新型圖5中D-D處截面結構示意圖。
[0021] 圖10為本實用新型第一墊塊連接卡攬的結構示意圖。
[0022] 圖11為本實用新型第二墊塊連接卡攬的結構示意圖。
[0023] 圖12為本實用新型螺栓的結構示意圖。
[0024] 圖13為本實用新型上底板的側面結構示意圖。
[0025] 圖14為本實用新型棚腿上部缺口結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 如圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14所示，一種高強度可縮支架，包括柱鞋 4、安裝在柱鞋4上方的U型棚腿3、安裝在U型棚腿3上部的U型側梁2、安裝在U型側梁 2上方的U型中梁1、安裝在U型中梁1與U型側梁2以及U型側梁2與U型棚腿3之間的 卡攬5,所述的U型中梁1、U型側梁2和U型棚腿3的上部均固定安裝有上底板9,所述的 U型中梁1的兩端均設置有中梁斜坡10,所述的U型側梁2的的底部設置有偵彳梁斜坡12,在 U型側梁2的上端開設有側梁上部缺口 13,在U型棚腿3的上端開設有棚腿上部缺口 15， 在U型中梁1與U型側梁2連接位置的U型側梁2上設置有側梁墊塊11，在U型中梁1的 下部端面與側梁墊塊11的外側活動安裝有第一墊塊連接卡攬6,在U型側梁2與U型棚腿 3連接位置的U型棚腿3上設置有棚腿墊塊14, U型側梁2的下部端面與棚腿墊塊14的外 側活動安裝有第二墊塊連接卡攬8。
[0027] 所述的U型中梁1上部通過焊接的方式固定安裝有上底板9,安裝在U型中梁1上 部的上底板9的兩端均為斜坡狀，上底板9與U型中梁1兩側底部之間的距離均小于上底板 9中部與U型中梁1中部之間的距離。所述的U型側梁2上部通過焊接的方式固定安裝有 上底板9,安裝在U型側梁2上部的上底板9的底部為斜坡狀，上底板9與U型側梁2上部 之間的距離大于上底板9與U型側梁2底部之間的距離。所述的第一墊塊連接卡攬6與第 二墊塊連接卡攬8的形狀相同，在第一墊塊連接卡攬6和第二墊塊連接卡攬8上均設置有 四個螺栓7,四個螺栓7均勻分布在第一墊塊連接卡攬6或第二墊塊連接卡攬8的上部，所 述的第一墊塊連接卡攬6或第二墊塊連接卡攬8采用厚度為18_的鋼板制成，所述的第一 墊塊連接卡攬6或第二墊塊連接卡攬8的寬度為160mm，所述的螺栓7的直徑為36mm。所 述的側梁墊塊11通過點焊的方式安裝在U型側梁2上方的兩個耳部側面上，所述的棚腿墊 塊14通過點焊的方式安裝在U型棚腿3上方的兩個耳部側面上，側梁墊塊11和棚腿墊塊 14的形狀相同，均為50至100毫米的上部窄、下部寬的耳狀結構。
[0028] 本實用新型U型中梁1、U型側梁2和U型棚腿3的上部均固定固定安裝有上底板 9,能抵擋住支架拱度變化時口的增大。控制住了支架口的加大，進一步控制住了支架斷面 的高度，同時也控制了支架的強度。當U型中梁1、U型側梁2和U型棚腿3的口封閉時，U 型中梁1、U型側梁2和U型棚腿3的口就變成了上底，支架受壓彎曲時，封閉U型中梁1、U 型側梁2和U型棚腿3的上底板9加大了兩耳的面積，封閉的U型中梁1、U型側梁2和U 型棚腿3受壓時，增加了 U型中梁1、U型側梁2和U型棚腿3的抗彎強度。本實用新型抗 彎強度是同規格支架的2至5倍。
[0029] 在U型中梁1與U型側梁2連接位置的U型側梁2上設置有側梁墊塊11，在U型 中梁1的下部端面與側梁墊塊11的外側活動安裝有第一墊塊連接卡攬6,在U型側梁2與 U型棚腿3連接位置的U型棚腿3上設置有棚腿墊塊14, U型側梁2的下部端面與棚腿墊 塊14的外側活動安裝有第二墊塊連接卡攬8,側梁墊塊11通過點焊的方式安裝在U型側梁 2上方的兩個側面上，所述的棚腿墊塊14通過點焊的方式安裝在U型棚腿3上方的兩個側 面上，側梁墊塊11和棚腿墊塊14的形狀相同，均為50至100毫米的上部窄、下部寬的耳狀 結構，墊塊點焊即可，不可焊得過于牢固，便于支架受壓可縮時，U型中梁1向下滑動將側 梁墊塊11錯開。U型側梁2向下滑動將棚腿墊塊14錯開。設置側梁墊塊11和棚腿墊塊 14設計成上部窄、下部寬目的是調整弧形鋼梁與平直卡攬的接觸面，使接觸面增大，受力均 勻，防止鋼梁與卡纜接觸面小，高強可縮支架受壓時應力過于集中，提高高強可縮支架的強 度。連接卡纜配合墊塊使用具有延長搭接的效應，使上下兩根鋼梁的力矩分散傳遞，防止應 力集中提高支架的抗壓強度。
[0030] 本實用新型設置側梁上部缺口 13和棚腿上部缺口 15,便于搭接。缺口的長度根據 搭接長度而定。并且，本實用新型設置有中梁斜坡10和側梁斜坡12,便于支架收縮時，利用 中梁斜坡10實現U型中梁1下移把U型側梁2上的上底板9鏟開，利用側梁斜坡12實現 U型側梁2下移把U型棚腿3上的上底板9鏟開。達到可縮的目的。如果支架受到更大的 壓力繼續可縮時，下部的U型側梁2或U型棚腿3上的上底板9繼續鏟開，不影響U型鋼支 架的可縮變形。本實用新型結構簡單，操作方便，大大提高了支架的使用壽命，并且支架強 度大，可反復回收利用，具有很好的社會和經濟效益。
【權利要求】
1. 一種高強度可縮支架，包括柱鞋（4)、安裝在柱鞋（4)上方的U型棚腿（3)、安裝在U 型棚腿（3)上部的U型側梁（2)、安裝在U型側梁（2)上方的U型中梁（1)、安裝在U型中梁 (1)與U型側梁（2)以及U型側梁（2)與U型棚腿（3)之間的卡攬（5)，其特征在于：所述的 U型中梁（1)、U型側梁（2)和U型棚腿（3)的上部均固定安裝有上底板（9)，所述的U型中 梁（1)的兩端均設置有中梁斜坡（10)，所述的U型側梁（2)的的底部設置有側梁斜坡（12)， 在U型側梁（2)的上端開設有側梁上部缺口（ 13)，在U型棚腿（3)的上端開設有棚腿上部缺 口（15)，在U型中梁（1)與U型側梁（2)連接位置的U型側梁（2)上設置有側梁墊塊（11)， 在U型中梁（1)的下部端面與側梁墊塊（11)的外側活動安裝有第一墊塊連接卡攬（6)，在U 型側梁（2)與U型棚腿（3)連接位置的U型棚腿（3)上設置有棚腿墊塊（14)，U型側梁（2) 的下部端面與棚腿墊塊（14)的外側活動安裝有第二墊塊連接卡攬（8)。
2. 根據權利要求1所述的高強度可縮支架，其特征在于：所述的U型中梁（1)上部通過 焊接的方式固定安裝有上底板（9)，安裝在U型中梁（1)上部的上底板（9)的兩端均為斜坡 狀，上底板（9)與U型中梁（1)兩側底部之間的距離均小于上底板（9)中部與U型中梁（1) 中部之間的距離。
3. 根據權利要求1所述的高強度可縮支架，其特征在于：所述的U型側梁（2)上部通 過焊接的方式固定安裝有上底板（9)，安裝在U型側梁（2)上部的上底板（9)的底部為斜坡 狀，上底板（9)與U型側梁（2)上部之間的距離大于上底板（9)與U型側梁（2)底部之間的 距離。
4. 根據權利要求1所述的高強度可縮支架，其特征在于：所述的第一墊塊連接卡攬（6) 與第二墊塊連接卡攬（8)的形狀相同，在第一墊塊連接卡攬（6)和第二墊塊連接卡攬（8)上 均設置有四個螺栓（7)，四個螺栓（7)均勻分布在第一墊塊連接卡攬（6)或第二墊塊連接卡 攬（8)的上部，所述的第一墊塊連接卡攬（6)或第二墊塊連接卡攬（8)采用厚度為18mm的 鋼板制成，所述的第一墊塊連接卡攬（6)或第二墊塊連接卡攬（8)的寬度為160_，所述的 螺栓（7)的直徑為36mm。
5. 根據權利要求1所述的高強度可縮支架，其特征在于：所述的側梁墊塊（11)通過點 焊的方式安裝在U型側梁（2)上方的兩個耳部側面上，所述的棚腿墊塊（14)通過點焊的方 式安裝在U型棚腿（3)上方的兩個耳部側面上，側梁墊塊（11)和棚腿墊塊（14)的形狀相 同，均為50至100毫米的上部窄、下部寬的耳狀結構。
【文檔編號】E21D15/50GK203891902SQ201420228523
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2014年5月7日
【發明者】劉允勇, 馮康金, 陳全建, 黨國軍, 尚超峰, 趙乾坤, 徐濤, 張洪石, 周萬普, 楊振, 劉曉鵬, 楊紅旗, 辛賽飛, 武先艷, 楊帆, 龐旭光, 周晶杰, 魏亞峰, 朱軍亮 申請人:劉允勇