[发明专利]一种大型地下工程强力刚性支架可调节收敛约束装置及方法

权利要求书

1.一种大型地下工程强力刚性支架可调节收敛约束装置，其特征在于，包括用于支撑围岩的刚性支架，在刚性支架的外周侧与岩体之间设置若干个收敛约束结构，收敛约束结构包括：

与围岩接触的抗压钢块，抗压钢块一侧设置至少一个让压柱，让压柱外侧套有弹性件，弹性件一端与抗压钢块连接，另一端设置压力传感器；

外壳，外壳内设置开口槽，让压节点部件设于开口槽内底部，让压柱与让压节点部件间隔设定距离设置，当弹性件被压缩至设定限度时，让压柱与让压节点部件接触，压力传感器设于弹性件的底部以测定弹性件的回弹力；

用于调整弹性件压力的调节部件，调节部件包括旋转杆，旋转杆上设置齿轮，齿轮的部分轮齿与调节标注啮合，调节标注一端固定于抗压钢块；

在所述外壳两侧均设置与旋转杆配合的轴承滑轮安装槽，在轴承滑轮安装槽内设置轴承滑轮，轴承滑轮套于旋转杆齿轮的一侧，轴承滑轮设于所述的轴承滑轮安装槽内；

在所述旋转杆的一端部设置纵向齿轮槽；

还包括齿轮转动固定器，齿轮转动固定器包括固定板，固定板上设置可与纵向齿轮槽配合的齿轮轴，当齿轮轴与纵向齿轮槽配合固定时限制齿轮的旋转。

2.如权利要求1所述的一种大型地下工程强力刚性支架可调节收敛约束装置，其特征在于，所述岩体上设置凹槽，所述收敛约束结构设于凹槽内。

3.如权利要求1所述的一种大型地下工程强力刚性支架可调节收敛约束装置，其特征在于，所述弹性件为强力弹簧。

4.如权利要求1所述的一种大型地下工程强力刚性支架可调节收敛约束装置，其特征在于，在所述调节标注的两侧部分别设有多个轮齿槽。

5.如权利要求4所述的一种大型地下工程强力刚性支架可调节收敛约束装置，其特征在于，当让压柱设置有三个时，三个让压柱分布呈等腰三角形的三个点布置于所述抗压钢块的一侧。

6.如权利要求1所述的一种大型地下工程强力刚性支架可调节收敛约束装置，其特征在于，所述刚性支架为钢管与混凝土的组合支架。

7.如权利要求1-6中任一项所述的一种大型地下工程强力刚性支架可调节收敛约束装置的使用方法，其特征在于，岩体上设置有凹槽，具体步骤如下：

1）转动齿轮，使弹性件预压，并使收敛约束结构高度略小于凹槽底部至刚性支架外表面距离，固定齿轮转动固定器以防止旋转轴的转动，将收敛约束结构安装固定于凹槽中，拔下齿轮转动固定器，由于弹性件回弹作用，使收敛约束结构与支架紧密贴合；

2）当支架与围岩发生协调变形时，装置内部弹性件受力压缩，所受力大小可通过压力传感器监控，可调节转动齿轮，改变弹性件回弹力，从而调节收敛约束程度；

3）通过压力传感器监控，调节到所需弹性件回弹力后，固定齿轮转动固定器以防止旋转轴的转动，防止齿轮转动。