[发明专利]钢管混凝土支架连接结构及其连接施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及巷道支护技术，尤其涉及钢管混凝土支架连接结构及连接施工方法，主要适用于变形大、受力不均的巷道所使用的钢管混凝土支架的连接，能够在动压作用下产生伸缩。 

背景技术

钢管混凝土支架是一种具有优良力学性能，造价合适，规格多样，可适合各种地质条件的新型支护结构。 

   钢管混凝土支架的连接件是支架的关键部件，其性能直接影响到支架的整体稳定性、缩动性和承载能力。钢管混凝土支架的连接分为套筒连接、法兰连接；这些连接方式不能很好适应大变形、应力分布不均的巷道，很难发挥支架结构的良好力学性能，此外，这些连接结构复杂、安装复杂、制作成本高。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提出一种钢管混凝土支架连接结构及其施工方法，该发明利用颗粒可压缩性以提供一定的让压伸缩空间，达到先柔性再刚性的支护效果。 

   为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

   本发明的技术方案之一是，一种钢管混凝土支架连接结构，由钢管混凝土支架第一节、钢管、颗粒、连接活柱、钢垫片、钢管混凝土支架第二节以及混凝土芯组成，连接活柱为内充混凝土的钢管或为实心钢圆柱，连接活柱分别插入钢管混凝土支架第一节末端的空管段、钢管混凝土支架第二节末端的空管段。钢管混凝土支架第一节末端的空管段、钢管混凝土支架第二节末端的空管段充填颗粒，钢垫片封堵钢管混凝土支架第一节末端的空管段、钢管混凝土支架第二节末端的空管段充填颗粒漏出。

本发明的技术方案之二是，采用所述钢管混凝土支架连接结构连接施工方法的步骤是: 

a. 支架钢管中充填混凝土后，将颗粒充入钢管混凝土支架第一节末端的空管部分中，颗粒的高度为钢管混凝土支架第一节末端的空管部分的1/3至1/2，然后把钢垫片放入钢管混凝土支架第一节内；

b. 将颗粒充入钢管混凝土支架第二节末端的空管部分中，颗粒的高度为钢管混凝土支架第二节末端的空管部分的1/3至1/2，然后把钢垫片塞入钢管混凝土支架第二节内；

c.把钢管混凝土支架第一节末端向上放置，将连接活柱插入钢管混凝土支架第一节末端的空管段直到与钢垫片接触；

d. 将钢管混凝土支架第一节通过连接活柱与钢管混凝土支架第二节对接；

e. 重复上述步骤将钢管混凝土支架其它各段连接成为封闭支架。

当钢管混凝土支架两段为直段时，连接活柱为钢管内充混凝土的直圆柱体，其横截面大小为  。 

   当钢管混凝土支架两段为弯曲段时，连接活柱曲率与两节钢管混凝土支架一致。 

支架各段连接完毕后。当支架受力达到一定程度时，接头内颗粒变形，支架开始实现伸缩。 

本发明有益效果： 1）无需法兰、套管连接，操作简单； 2）可有效降低作用在支架上的冲击地压，防止支架失稳破坏； 3）具有可缩性，使支护体系具有一定的让压空间，达到先柔性再刚性的支护效果，可以很好的满足变形较大软岩及破碎岩体的支护。 

附图说明

  图1是本发明连接结构的结构图； 

  图2是直连接活柱的示意图；

  图3是左弯曲连接活柱的示意图。

  图4是右弯曲连接活柱的示意图。 

图中：钢管混凝土支架第一节（1）、钢管（2）、颗粒（3）、连接活柱（4）、钢垫片（5）、钢管混凝土支架第二节（6）、混凝土芯（7）。 

具体实施方式

   下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

   如图1所示，钢管混凝土支架连接结构，由钢管混凝土支架第一节（1）、钢管（2）、颗粒（3）、连接活柱（4）、钢垫片（5）、钢管混凝土支架第二节（6）以及混凝土芯（7）组成，连接活柱（4）为内充混凝土的钢管，连接活柱（4）分别插入钢管混凝土支架第一节（1）末端的空管段、钢管混凝土支架第二节（6）末端的空管部分。钢管混凝土支架第一节（1）末端的空管段、钢管混凝土支架第二节（6）末端的空管段充填颗粒（3），钢垫片（5）封堵钢管混凝土支架第一节（1）末端的空管段、钢管混凝土支架第二节（6）末端的空管段充填颗粒（3）漏出。 

本发明的钢管混凝土支架连接结构施工方法，其特征在于其具体工作步骤为: