[发明专利]一种可主动稳固围岩的U型钢支架

权利要求书

1.一种可主动稳固围岩的U型钢支架，所述可主动稳固围岩的U型钢支架用于控制和加固围岩，属于矿山支护设备，其特征在于：

①由U型钢加工制成的拱顶U型钢；

②由U型钢边缘加宽而制成的带弯曲段的棚腿部异形U型钢；

③拱顶U型钢与两帮棚腿部异形U型钢之间的连接构件卡箍；

④由高强度、高弹性的橡胶或其他弹性材料加工制成的U型弹性填充元件；

⑤可以稳固围岩的锚杆膨胀构件。

2.根据权利要求1所述的拱顶U型钢，其特征在于：

①拱顶U型钢由U型钢加工制成，其预先加工成弧形且预留设锚杆孔；

②拱顶U型钢的两端可插入或搭接在两帮棚腿部异形U型钢的弯曲部分上。

3.根据权利要求1所述的棚腿部异形U型钢，其特征在于：

①棚腿部异形U型钢由U型钢加工制成，且预留设锚杆孔；

②棚腿部异形U型钢加工有弯曲段，以便与拱顶U型钢的弧形通过卡箍连接组成共同承载支护结构；

③卡箍固定的拱顶U型钢与棚腿部异形U型钢二者的搭接弯曲处采用正常U型钢的尺寸，搭接处通过卡箍固定，便于保留U型钢的可缩性；

④棚腿部异形U型钢除卡箍固定处外的其他部位边缘进行加宽处理，便于安装锚杆膨胀构件。

4.根据权利要求1所述的卡箍，其特征在于：

①拱顶U型钢与两帮棚腿部异形U型钢之间的搭接处用卡箍固定；

②利用卡箍的松紧程度来调节和控制U型钢支架的可缩性；

③通过卡箍上螺帽扭紧力矩来保证U型钢支架的初撑力。

5.根据权利要求1所述的U型弹性填充元件，其特征在于：

①U型弹性填充元件由高强度、高弹性的橡胶或其他弹性材料加工制成且预留设锚杆孔，便于U型钢支架安装成形；

②U型弹性填充元件配合锚杆膨胀构件相互作用，改变了U型钢支架被动支护的受力状态，主动对围岩施加初撑力，提高了围岩的自承能力；

③U型弹性填充元件使得U型钢支架壁后与围岩间充填密实，减少了U型钢支架壁后充填的工序且有利于其整体均匀受力，同时也降低围岩变形对U型钢支架的损害；

④沿巷道轴向，相邻U型钢支架的U型弹性填充元件之间的搭接处加工有凹凸形状的啮合结构，保证二者互相嵌入、相互作用传递载荷，且扩大支护范围。

6.根据权利要求1所述的锚杆膨胀构件，其特征在于：

①锚杆膨胀构件穿过U型钢支架和U型弹性填充元件上预留设的锚杆孔钻入围岩钻孔，使各部件成为统一的整体，共同支护围岩；

②多个锚杆膨胀构件之间相互作用，共同稳固围岩，同时增强了U型钢支架局部及整体的支护强度。