[发明专利]一种带有预应力的可缩式钢拱架支护结构

权利要求书

1.一种带有预应力的可缩式钢拱架支护结构，用于围岩支护，其特征在于，由多组可缩式钢拱架支护组成，可缩式钢拱架紧贴围岩结构，每组可缩式钢拱架支护包括两个工字钢(1)、两个钢板(2)、可变形接头套筒(3)、螺栓(4)、弹簧(5)、可变形接头套杆(6)、套杆顶部锥形结构(7)、套筒底部倒锥形结构(8)；

所述工字钢(1)端头部位与钢板(2)焊接接触；

所述可变形接头套筒(3)为圆形钢结构空心管，通过螺栓(4)与左侧的钢板(2)连接，右侧与可变形接头套杆(6)套接，并且可变形接头套筒(3)安装在左侧钢板(2)中心处；

在可变形接头套筒(3)内，紧贴左侧的钢板(2)，并在中心处安装套筒底部倒锥形结构(8)；所述套筒底部倒锥形结构(8)为靠近左侧的钢板(2)横截面小，远离左侧的钢板(2)横截面大的倒锤形结构，且内部设置台阶状嵌套圆环卡槽；

所述可变形接头套杆(6)为空心钢结构钢管，尾部通过螺栓(4)与右侧的钢板(2)连接，且安装在右侧钢板(2)中心处，并且可变形接头套杆(6)外径小于可变形接头套筒(3)的内径，在可变形接头套筒(3)内滑动；

所述套杆顶部锥形结构(7)安装在可变形接头套杆(6)顶部；所述套杆顶部锥形结构(7)为锥状结构，且设置台阶状圆环凸起，可与套筒底部倒锥形结构(8)的台阶状嵌套圆环卡槽形成自锁结构；

所述弹簧(5)设置在可变形接头套筒(3)外部，两端分别与左侧的钢板(2)和右侧的钢板(2)连接，安装后弹簧(5)处于压缩状态，达到设置一定预应力的效果。

2.如权利要求1所述的一种带有预应力的可缩式钢拱架支护结构，其特征在于：

根据可缩式钢拱架的结构状态，分为三个支护阶段；第一阶段，两个工字钢位置不变，弹簧(5)未变形；第二阶段，两个工字钢相互靠近，弹簧(5)压缩，可变形接头套杆(6)带动套杆顶部锥形结构(7)向套筒底部倒锥形结构(8)移动；第三阶段，套杆顶部锥形结构(7)顶部与套筒底部倒锥形结构(8)底部接触，形成自锁结构，并在可变形接头套杆(6)内灌入混凝土，最终可缩式钢拱架和混凝土形成整体受力结构。