一种防底鼓贯通式波形钢腹板支架支护结构

技术领域

本发明涉及一种防底鼓贯通式波形钢腹板支架支护结构；属于地下工程煤矿巷道支护工程领域。

背景技术

传统的巷道金属支架结构通常采用矿用工字钢或U型钢支架，且未形成全断面封闭支护体系，如图1所示，当围岩岩性变异、软弱破碎等情况时，巷道底部压力较大，容易造成底鼓，从而造成巷道断面变形严重，影响正常的生产，且支护本身承载能力有限，支架变形较大。

发明内容

本发明的目的是为了大幅度减少巷道底鼓破坏程度，而提出一种防底鼓贯通式波形钢腹板支架支护结构。

本发明的技术方案如下：

一种防底鼓贯通式波形钢腹板支架支护结构，由波纹钢腹板支架上部结构、反底拱支架、纵向钢梁和横向拉杆组成，所述的波形钢腹板支架上部结构和反底拱支架均为波形钢腹板工形构件弯制而成的一种金属支架。

可选地，在所述的纵向钢梁采用槽钢或工字钢截面，它与波形钢腹板反底拱支架的腹板加劲肋部分通过高强度螺栓连接而成。

可选地，在所述的横向拉杆采用工字钢截面，其端部焊接端板与波形钢腹板支架拱脚处翼缘板通过高强度螺栓连接。

本发明的技术特征还在于：所述纵向钢梁可以连接纵向各封闭断面金属支架结构，加强反底拱支架的面外稳定性和各支架的纵向协同受力。

本发明的又一技术特征是：所述横向拉杆用于抵消由于支架受围岩压力而在拱脚处产生的水平推力。

与传统的无反底拱U型钢支架相比，本发明采用了承载性能较好的波形钢腹板构件代替U型钢，同时波纹钢腹板支架上部结构和反底拱支架形成封闭结构，对预防底鼓有很大作用。

本发明相对于现有技术具有以下优点及突出性效果：①与传统矿用工字钢或U型钢支架相比，采用了承载力较高的波纹钢腹板支架。②波纹钢腹板支架上部结构和反底拱支架形成封闭结构，对预防底鼓有很大作用。③纵向钢梁连接相邻两个支架反底拱，进一步加强了反底拱支架的面外稳定性和各支架纵向协同受力性能。④横向拉杆可以抵消支架受围岩压力而在拱脚处产生的水平推力。

附图说明

图1为传统的U型钢支架支护示意图。

图2为防底鼓贯通式波形钢腹板支架支护结构。

图3为支架拱脚处与横向拉杆连接示意图。

图4为支架反底拱与纵向钢梁连接示意图。

图中：1—波纹钢腹板支架上部结构；2—反底拱支架；3—纵向钢梁；4—横向拉杆；5—腹板加劲肋；6—高强度螺栓；7—端板；8—高强度螺栓。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。

本发明提供了一种防底鼓贯通式波形钢腹板支架支护结构。如图2～图4所示，由波纹钢腹板支架上部结构1、反底拱支架2、纵向钢梁3和横向拉杆4组成，所述的波形钢腹板支架上部结构1和反底拱支架2均为波形钢腹板工形构件弯制而成的一种金属支架。

在一个实施例中，纵向钢梁3可采用槽钢或工字钢截面，它与波形钢腹板反底拱支架2的腹板加劲肋部分5通过高强度螺栓6连接而成。

在另一个实施例中，横向拉杆4采用工字钢截面，其端部焊接端板7与波形钢腹板支架拱脚的翼缘板部分通过高强度螺栓8连接。

在另一个实施例中，所述纵向钢梁连接纵向各封闭断面金属支架结构，加强反底拱支架的面外稳定性和各支架的纵向协同受力。

在又一个实施例中，所述横向拉杆用于抵消由于支架受围岩压力而在拱脚处产生的水平推力。

与传统的无反底拱U型钢支架相比，本发明采用了承载性能较好的波形钢腹板构件代替U型钢，同时波纹钢腹板支架上部结构和反底拱支架形成封闭结构，对预防底鼓有很大作用。

本发明相对于现有技术具有以下优点及突出性效果：与传统矿用工字钢或U型钢支架相比，采用了承载力较高的波纹钢腹板支架。波纹钢腹板支架上部结构和反底拱支架形成封闭结构，对预防底鼓有很大作用。纵向钢梁连接相邻两个支架反底拱，进一步加强了反底拱支架的面外稳定性和各支架纵向协同受力性能。横向拉杆可以抵消支架受围岩压力而在拱脚处产生的水平推力。

本发明的施工工序为：

本发明所述的一种防底鼓贯通式波形钢腹板支架支护结构由波纹钢腹板支架上部结构1、反底拱支架2、纵向钢梁3和横向拉杆4组成。如图2～4所示，在工厂将波形钢腹板支架上部结构1和反底拱支架2先制作好，运至现场，采用端板高强度螺栓进行节段的拼装。再将横向拉杆4(工字钢截面)，其端部焊接端板7与波形钢腹板支架拱脚的翼缘板部分通过高强度螺栓8连接。接着，再把纵向钢梁3(槽钢或工字钢截面)与波形钢腹板反底拱支架2的腹板加劲肋部分5通过高强度螺栓6连接好。