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一种 钢管 混凝土 支架结构的加强焊接 套管

阅读：818发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种钢管混凝土支架结构的加强焊接套管专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种钢管混凝土支架结构的加强焊接套管，套管为弯曲形状，套管的两端分别套设一个闭合的环箍，沿着弯曲的方向，套管的外侧壁为外弯曲侧壁和内弯曲侧壁，外弯曲侧壁上固定连接钢筋，钢筋数量为2-3根，钢筋在外弯曲侧壁上，关于外弯曲侧壁的中心线对称，钢筋的形状与套管的弯曲形状相同。套管的弯曲形式为折角式或圆弧式。用于固定钢管混凝土支架，结构可靠性好，提高了支护强度，使地下施工支架更安全，更稳定。，下面是一种钢管混凝土支架结构的加强焊接套管专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种钢管混凝土支架结构的加强焊接套管，其特征在于：套管为弯曲形状，套管的两端分别套设一个闭合的环箍，沿着弯曲的方向，套管的外侧壁为外弯曲侧壁和内弯曲侧壁，外弯曲侧壁上固定连接钢筋，钢筋数量为2-3根，钢筋在外弯曲侧壁上，关于外弯曲侧壁的中心线对称，钢筋的形状与套管的弯曲形状相同。
2.根据权利要求1所述的钢管混凝土支架结构的加强焊接套管，其特征在于：套管的弯曲形式为折角式或圆弧式。
3.根据权利要求2所述的钢管混凝土支架结构的加强焊接套管，其特征在于：折角式套管形成的夹角的角度为120-160°。
4.根据权利要求2所述的钢管混凝土支架结构的加强焊接套管，其特征在于：圆弧式套管对应的圆心角为120-160°。
5.根据权利要求1所述的钢管混凝土支架结构的加强焊接套管，其特征在于：折角式套管的钢筋数量为3根，圆弧式套管的钢筋数量为2-3根。
6.根据权利要求1所述的钢管混凝土支架结构的加强焊接套管，其特征在于：环箍的厚度不低于套管壁厚。
7.根据权利要求1所述的钢管混凝土支架结构的加强焊接套管，其特征在于：环箍距离套管的管口的距离为15-35cm。
8.根据权利要求1所述的钢管混凝土支架结构的加强焊接套管，其特征在于：钢筋的长度为套管长度的1/2-3/5。
9.根据权利要求1所述的钢管混凝土支架结构的加强焊接套管，其特征在于：套管的直径为219-223mm。
10.根据权利要求1所述的钢管混凝土支架结构的加强焊接套管，其特征在于：钢筋的直径为18-20mm，钢筋直径不低于套管壁厚的2倍数值。

说明书全文

一种钢管 混凝土 支架结构的加强焊接 套管

技术领域

[0001] 本实用新型属于地下工程支护领域，具体涉及一种钢管混凝土支架结构的加强焊接套管。

背景技术

[0002] 公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

[0003] 随着我国地下工程向深埋、特大等方向发展，围岩稳定越来越差，支护工作也越来越困难，已成为影响我国地下工程安全施工以及煤炭安全高效生产的重要问题。钢管混凝土拱架承载力高、施工简单，已成为深部软弱围岩段及其他大变形围岩段广泛采用的一种支护措施。然而，发明人发现，在深部巷道支护的过程中，因为对钢管混凝土拱架的连接方式的不了解，导致选错连接方式随之支护也出现诸如套管底角开裂、侧帮折断、钢管压瘪等问题，导致整个拱架承载力下降。实用新型内容

[0004] 针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的一个目的是提供一种钢管混凝土支架结构的加强焊接套管。

[0005] 为了解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：

[0006] 一种钢管混凝土支架结构的加强焊接套管，套管为弯曲形状，套管的两端分别套设一个闭合的环箍，沿着弯曲的方向，套管的外侧壁为外弯曲侧壁和内弯曲侧壁，外弯曲侧壁上固定连接钢筋，钢筋数量为2-3根，钢筋在外弯曲侧壁上，关于外弯曲侧壁的中心线对称，钢筋的形状与套管的弯曲形状相同。

[0007] 焊接套管外侧焊有钢筋，极大的增强了该处的抗拉应力，很大程度上避免了被拉应力破坏，而一般的套管连接外侧没有焊接钢筋，会逐渐从背部焊口开裂先导致外侧钢管屈服破坏，随后混凝土产生塑性变形，连接处产生裂缝；一般的套管连接在端口处不做任何处理，所以经常出现端口处的撕裂破坏，而焊接套管在两端头采用环箍圆进行焊接，可以有效避免端口被撕裂破坏。

[0008] 在一些实施例中，套管的弯曲形式为折角式或圆弧式。

[0009] 优选的，折角式套管形成的夹角的角度为120-160°。

[0010] 优选的，圆弧式套管对应的圆心角为120-160°。

[0011] 折角式套管或圆弧式套管，用于固定钢管混凝土支架，因为拱圆式支架的拐角处或拱圆处的弯曲形式，如果不使用套管进行固定，则会使支架的弯曲形式不能固定，导致支架不能发挥固定地下围岩的作用。

[0012] 在一些实施例中，折角式套管的钢筋数量为3根，圆弧式套管的钢筋数量为2-3根。

[0013] 作为进一步的技术方案，环箍的厚度不低于套管壁厚。

[0014] 作为进一步的技术方案，环箍距离套管的管口的距离为15-35cm。

[0015] 环箍具有抱紧套管的作用，套管的两端是被应力撕裂的起始点，套管的两端设置环箍后，使两端的承受的各个方向的应力的作用增强。

[0016] 作为进一步的技术方案，钢筋的长度为套管长度的1/2-3/5。

[0017] 钢筋贴合在套管的外表面，当受到外力作用时，由于钢筋的强度比较大，不会产生较大的变形，提高了套管的强度；而且，钢筋位于套管的外弯曲侧壁的中心线，会提高弯曲套管的外弯曲面的抗变形能力。

[0018] 作为进一步的技术方案，套管的直径为219-223mm，壁厚8-10mm。

[0019] 作为进一步的技术方案，钢筋的直径为18-20mm，钢筋直径不低于套管壁厚的2倍数值。

[0020] 套管和钢筋的直径相配合，钢筋的直径不能超过上述范围，钢筋直径不低于主体管壁厚的2倍数值，否则会增加套管的负重，影响套管的固定支架的作用。

[0021] 本实用新型的有益效果：

[0022] 本实用新型的加强焊接套管，在套管的两端设置加强环预防套管端口受力过大撕裂破坏，背部设置加强筋预防钢管混凝土支架接头处应力集中致使套管背部过早屈服破坏。加强焊接套管在支架固定中具有很好的应用，结构可靠性好，是接头连接的首要选择。拐角式接头套管在保证连接强度的基础上，有效提高了钢管混凝土支架底角处断面利用率。
附图说明

[0023] 构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

[0024] 图1为折角式套管的结构示意图；

[0025] 图2为圆弧式套管的结构示意图；

[0026] 图3为套管与拱圆形支架结合的示意图；

[0027] 其中，1、折角套管，2、圆弧套管，3、环箍，4、钢筋，5、焊缝，6、顶拱段，7、底拱段，8、右帮段，9、左帮段。

具体实施方式

[0028] 应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

[0029] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

[0030] 正如背景技术中所述，在地下施工的围岩支护措施中，钢管混凝土支架是普遍应用的方式，由于钢管混凝土支架的形状不同，给支架的上的套管的强度提高了进一步的要求。如果套管的强度不好，在外力的作用下，套管本身会出现底角开裂、侧帮折断、钢管压瘪等问题，进而会导致整个拱架的承载力下降。本实用新型的套管可以适应不同的支架的形状，还进一步提高了支护强度，使地下施工支架更安全，更稳定。

[0031] 套管的外侧壁为外弯曲侧壁和内弯曲侧壁，是沿着弯曲的方向，内弯曲侧壁位于相对于外弯曲侧壁的内侧。

[0032] 如图1和2所示所示，一种钢管混凝土支架结构的加强焊接套管，套管为弯曲形状，套管的两端分别套设一个闭合的环箍，沿着弯曲的方向，套管的外侧壁为外弯曲侧壁和内弯曲侧壁，外弯曲侧壁的中心线上固定连接钢筋，钢筋的形状与套管的弯曲形状相同。

[0033] 套管采用比支架钢管高一型号的钢管加工而成，套管上两端的环箍为一种钢管环，防止套管在端口撕裂；套管背部焊接强化钢筋，预防端头出应力集中致使套管背部过早屈服破坏。接头处的支架主体钢管内焊接定位钢筋，兼做接头处混凝土简单配筋用，方便接头对口连接并提高接头处稳定性。

[0034] 进一步的，套管的弯曲形式为折角式或圆弧式。

[0035] 更进一步的，折角式套管形成的夹角的角度为120-160°。

[0036] 更进一步的，圆弧式套管对应的圆心角为120-160°。

[0037] 如图3所示，套管分为肩部套管和底角套管，顶拱段与左右两帮使用圆弧形加强焊接套管连接；底拱段与左右两帮使用拐角形加强焊接套管连接。圆弧式浅底拱圆形支架连接方法：左右两帮与顶拱段和底拱段都使用圆弧形加强焊接套管连接。

[0038] 钢筋的曲率半径与折角式套管或圆弧式套管的曲率半径相同。进一步的，钢筋的曲率半径与支架的曲率半径相同。

[0039] 拐角式套管由两段圆弧形钢管焊接而成，焊接处为斜割面(即椭圆形)，两个斜割面良好对接，然后用电焊焊接，形成拐角连接。

[0040] 进一步的，折角式套管的钢筋数量为3根，圆弧式套管的钢筋数量为2-3根。

[0041] 进一步的，环箍的厚度不低于套管壁厚。环箍的厚度有助于提高固定强度。

[0042] 进一步的，环箍距离套管的管口的距离为15-35cm。

[0043] 进一步的，钢筋的长度为套管长度的1/2-3/5。

[0044] 进一步的，套管的直径为(219-223mm)。

[0045] 进一步的，钢筋的直径为(18-20mm)，钢筋直径不低于套管壁厚的2倍数值。

[0046] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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