装配式让压吸能支护构件、生产方法及巷道支护结构与流程
本申请涉及矿山巷道支护,具体涉及一种装配式让压吸能支护构件、生产方法及巷道支护结构。
背景技术:
1、在矿山巷道掘进与支护工程中,针对破碎岩体、断层带及高应力区域,常采用钢架配合壁后充填材料进行支护,现有的充填支护结构通常采用外部金属约束体包裹吸能水泥基材料的复合形式;
2、然而,此类现有技术中的外部约束体多采用光滑的金属壁面,整体抗弯抗压强度有限,且在多个构件叠放使用时,光滑表面之间摩擦力小,易发生错动打滑,导致支护结构稳定性降低,同时,现有支护构件的尺寸相对固定,无法根据围岩表面的凹凸变化灵活调节装配高度,导致接顶效果差,难以保证围岩荷载有效传递至支护结构,并且,现有支护结构的生产工艺往往较为复杂,内部加强体定位困难,不易实现批量规模化生产。
技术实现思路
1、鉴于背景技术中存在的技术问题,本申请提供了一种通过装配式让压吸能支护构件、生产方法及巷道支护结构,实现了可通过调节错位搭接灵活调整叠放高度以适应接顶需求,实现规模化连续生产的效果。
2、为了实现上述目的,第一方面,本申请实施例提供了一种装配式让压吸能支护构件,包括:
3、筒状外骨架,其外表面具有波纹棱板结构;
4、网状加筋内筒,设置于所述筒状外骨架内,所述网状加筋内筒的一端具有扩口端,所述扩口端卡接于所述筒状外骨架的端口;
5、多孔吸能填充体,填充于所述筒状外骨架与所述网状加筋内筒之间。
6、进一步的,所述波纹棱板结构包括沿所述筒状外骨架的轴向交替排列的多个凸起棱和多个凹陷槽,所述凸起棱和所述凹陷槽的横截面均呈梯形;
7、当多个所述装配式让压吸能支护构件叠放时,相邻两个所述筒状外骨架的所述凸起棱与所述凹陷槽相互咬合。
8、进一步的,所述筒状外骨架的横截面为多边形,所述波纹棱板结构形成于所述筒状外骨架的至少一个侧壁。
9、进一步的,相邻两个所述筒状外骨架的所述凸起棱与所述凹陷槽错位搭接,以在相邻两个所述筒状外骨架之间形成楔形凹槽,通过调节所述凸起棱与所述凹陷槽的错位格数调节叠放高度。
10、进一步的,所述扩口端朝向所述筒状外骨架的内部收缩,并卡接于所述筒状外骨架的所述端口的内侧。
11、进一步的,所述扩口端呈喇叭口状,所述喇叭口的大径端朝向所述筒状外骨架的端口外侧;
12、所述网状加筋内筒嵌设于所述多孔吸能填充体内。
13、第二方面,本申请实施例提供了一种装配式让压吸能支护构件的生产方法,用于制造如上述所述的装配式让压吸能支护构件,包括:
14、提供筒状外骨架,所述筒状外骨架的外表面具有波纹棱板结构;
15、将金属板材卷制成型,并对一端进行扩口冲压,形成网状加筋内筒;
16、将所述网状加筋内筒置入所述筒状外骨架中,利用所述网状加筋内筒的扩口端卡接于所述筒状外骨架的端口进行定位,形成组装模具;
17、向所述组装模具内灌注吸能材料,养护后形成多孔吸能填充体。
18、进一步的,所述提供筒状外骨架,包括:
19、对金属板材进行冲切以形成定位孔;
20、通过辊轮挤压所述金属板材,以成型所述波纹棱板结构;
21、对齐焊缝位置并进行激光连续焊接,以封闭所述筒状外骨架;
22、对尾端进行切割定长,得到所述筒状外骨架。
23、进一步的,所述灌注吸能材料包括:通过所述筒状外骨架上的浇筑口从底部向上灌注。
24、第三方面,本申请实施例提供了一种巷道支护结构,包括:
25、巷道围岩;
26、钢架支护体;
27、壁后充填体,设置于所述钢架支护体与所述巷道围岩之间;
28、所述壁后充填体包括如上述所述的装配式让压吸能支护构件。
29、本申请的有益技术效果为:
30、本申请提供的技术方案中,通过在外表面设置波纹棱板结构的筒状外骨架,利用波纹几何形状提高了构件的结构强度,从而增强了整体的抗弯和抗压性能;同时,波纹棱板结构在多个构件叠放时能够形成机械咬合或摩擦互锁,有效防止了构件间的相对错动,提升了支护体系的横向稳定性;
31、并且通过设置一端具有扩口端的网状加筋内筒,并利用扩口端卡接于筒状外骨架的端口,实现了内筒在组装过程中的自定位与限位,无需额外的定位工装即可保证内外筒的同轴度与间距均匀性,简化了装配工序;
32、该扩口端结构还兼作浇筑时的端部密封与支撑,有利于提高生产效率与成品质量,而多孔吸能填充体填充于内外筒之间,在承受围岩压力时能够通过孔隙塌缩吸收变形能量,配合外部波纹骨架的约束作用,实现了高强承载与让压吸能的协同;
33、此外,通过调节波纹棱板的错位搭接格数,可以灵活调整构件的叠放高度,适应不同工况下的接顶需求,实现了支护构件的标准化、规模化制造,有利于降低生产成本并保障产品质量的一致性。
34、上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
1.一种装配式让压吸能支护构件,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的装配式让压吸能支护构件,其特征在于,所述波纹棱板结构包括沿所述筒状外骨架的轴向交替排列的多个凸起棱和多个凹陷槽,所述凸起棱和所述凹陷槽的横截面均呈梯形;
3.根据权利要求1所述的装配式让压吸能支护构件,其特征在于,所述筒状外骨架的横截面为多边形,所述波纹棱板结构形成于所述筒状外骨架的至少一个侧壁。
4.根据权利要求2所述的装配式让压吸能支护构件,其特征在于,相邻两个所述筒状外骨架的所述凸起棱与所述凹陷槽错位搭接,以在相邻两个所述筒状外骨架之间形成楔形凹槽,通过调节所述凸起棱与所述凹陷槽的错位格数调节叠放高度。
5.根据权利要求1所述的装配式让压吸能支护构件,其特征在于,所述扩口端朝向所述筒状外骨架的内部收缩,并卡接于所述筒状外骨架的所述端口的内侧。
6.根据权利要求5所述的装配式让压吸能支护构件,其特征在于,所述扩口端呈喇叭口状,所述喇叭口的大径端朝向所述筒状外骨架的端口外侧;
7.一种装配式让压吸能支护构件的生产方法,用于制造如权利要求1至6中任一项所述的装配式让压吸能支护构件,其特征在于,包括:
8.根据权利要求7所述的装配式让压吸能支护构件的生产方法,其特征在于,所述提供筒状外骨架,包括:
9.根据权利要求7所述的装配式让压吸能支护构件的生产方法,其特征在于,所述灌注吸能材料包括:通过所述筒状外骨架上的浇筑口从底部向上灌注。
10.一种巷道支护结构,其特征在于,包括:
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