[实用新型]一种矿用工字型混凝土支架构件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种混凝土支架构件，尤其是涉及一种矿用工字型混凝土支架构件。

背景技术

目前，矿井井下采动巷道支架多采用矿用U型钢可缩性支架，购置费用高。中小煤矿，一般采用大直径木材支架，但木材支架承载能力低，容易损坏。现亦有采用梯形预应力钢筋混凝土支架的，但因水泥基本是一种脆性材料，压力过大就易产生裂纹而损坏。有些煤矿采用梯型双向可缩性支架，但结构较复杂，成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足之处，提供一种结构简单，承载能力强，架设和回撤迅速方便，复用率较高，能适应地压大的采动巷道用工字型混凝土支架构件。

本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：支架构件横断面形状为工字型，混凝土中配置有钢丝，所述钢丝直径为5-12mm，(优选7-10mm，更优选8mm)，钢丝与钢丝之间的距离为8-12mm(优选9-11mm，更优选10mm)；混凝土中加有体积相当于混凝土体积6-10％，(优选9％)的钢纤维；横断面边宽宜为8-12cm(优选9cm)，边高宜为12-18cm(优选14cm)，腰宽宜为5-7cm(优选6cm)，腰高宜为4-6cm(优选5cm)。所述尺寸过小，将影响承载力，尺寸过大，将增加支架重量，造成材料浪费，增加成本，架设和回撤也不方便。

本实用新型工字型混凝土支架构件的制作工艺流程如下：(1)将钢丝按顺序铺设就绪，用镦头机将钢丝一端镦头，张拉钢丝至钢丝抗拉强度的75-80％，再将另一头镦头固定至分丝板上，直至逐根镦完；(2)将原套在钢丝上的箍筋按要求尺寸绑在已张拉好的钢丝上，备用；(3)摆放支架构件外形模具；(4)将水泥、砂、外加剂(如水泥弹性剂、增强剂、减水剂)混合，搅拌，1-3分钟后加入已称重的钢纤维，搅拌均匀；(5)将搅拌好的混合料倒入模具内，振捣，成型；(6)将制成工字型的模具放入第(5)步成型的混凝土中，振动并抹光；(7)将振动成型的工字型混凝土构件养护至混凝土强度的80％，去模具，将钢丝切断，并摆放在堆放地，再用水养护14天，覆盖停放28天，清除支架构件外面看得见的纤维，即为成品。

使用本实用新型工字型混凝土构件，可以建构梯形、拱顶斜腿式、插底式、半圆拱形、马蹄形等多种可伸缩性多用途支架构件。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：(1)支护结构强度高，且有纵横双向可缩的特性，承载能力强，支架构件单根承载能力达到27吨，整体承载能力达到70吨，若变换钢丝数量，整体承载能力达到100吨以上，超过36U型钢；(2)具有良好的初撑力，能防止顶板离层，不破坏顶板，适应采面端头使用；(3)支架构件结构简单，架设和回撤方便，具有很高的复用率，能与回采巷道掘进数量大，且顺槽推进速度快的情况适应；(4)防火、防爆、防潮湿、防水，耐久性强，能适应各种环境；(5)巷道支护后不需要维护，井下使用三年证明，U型钢支架构件压坏换一次，木支架构件损坏三次，而本实用新型支架构件完好无损，实现从开挖到报废一次性支护；(6)支架构件虽为碳酸盐混凝土结构，但因制作时加入适当密度的钢丝及钢纤维，且工字型截面的面积小，重量大为减轻，仅等于小头直径为20cm的木支架构件；(7)材料来源广泛，制作加工容易，单位成本低，每一付支架构件成本仅为工字型支架构件成本的一半。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的横断面结构示意图。

图2为由图1所示实施例构件构成的梯形混凝土支架形状示意图。

图3为由图1所示实施例构件构成的拱顶斜腿式混凝土支架形状示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1

参照图1，本实施例混凝土支架构件横断面形状为工字型，混凝土1中配置有钢丝2，所述钢丝2的直径为8mm，钢丝与钢丝之间的距离为10mm；混凝土1中加有体积相当于混凝土体积9％的钢纤维3。断面边宽a为9cm，边高b为14cm，腰宽d为6cm，腰高c为5cm。经检测，本实施例4×4×16cm的试块，抗压强度达1490kg/cm²。单根承载能力达到27吨。

利用本实施例构件建构成如图2的梯形混凝土支架，整体承载能力达到70吨；建构成如图3所示的拱顶斜腿式混凝土支架，整体承载能力达到100吨。井下使用三年，支架完好无损。

实施例2