一种新型定量让压耗能连接装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术为一种新型定量让压耗能连接装置，包括让压核心构件、让压核心套管、上、下部连接装置、上部顶板、下部底板、接头连接装置、滑动孔、上、下部连接螺栓、上、下部拱架结构；让压核心构件与上部顶板连接，让压核心套管与下部底板连接，上、下部连接装置分别连接于上部顶板和下部底板上，在上部连接装置上设置滑动孔一，在下部连接装置上设置滑动孔二，接头连接装置固定于滑动孔一和滑动孔二中，连接有上部连接装置和让压核心构件的上部顶板和连接有下部连接装置和让压核心套管的下部底板进行拼装，形成让压盒装结构。具有结构简单、安装方便、让压时机及让压量人为可控的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种新型定量让压耗能连接装置
本技术涉及地下工程结构
，具体涉及一种新型定量让压耗能连接装置。
技术介绍
21世纪是全球人类地下空间开发的新纪元。我国是世界上地下空间开发规模、数量和难度最大的国家，涉及到交通、水利水电、能源等多个国家基础设施建设领域。随着国家“一带一路”战略规划、“打造地下管廊”，我国隧道及地下工程建设进入空前繁荣期。机遇与挑战并存，在隧道及地下工程的建设过程中，尤其是在深部地下空间及复杂地层时常面临围岩大变形、岩爆、塌方及突水涌泥等灾害。为了预防或避免这些灾害，国内外的专家和学者对地下结构的支护做了大量研究和实践，现行的拱架形式主要包括：1.U型钢拱架支护，2.钢管约束混凝土拱架支护，3.让压锚杆支护，4.让压拱架支护等。其中U型钢拱架支护是软岩巷道中最常用的被动支护手段，它通过提供被动的径向支护力，直接作用于巷道围岩表面，来平衡围岩的变形压力，约束围岩变形，但U型钢拱架在支护时存在较多问题：①支护强度不足，②工作阻力低，③支护支撑能力得不到充分的发挥，严重降低了材料利用率，支护效果得不到保障，④不能定量让压；钢管约束混凝土拱架是一种承载力高、具有一定可缩性、施工方便、具有良好力学性能的支护形式；但也存在以下问题：①圆形截面的钢管混凝土拱架与围岩表面接触面积小，易造成应力集中，②成本偏高，③缺乏井下专用安装设备，④拱架重量较大，⑤不具有定量让压功能；让压锚杆支护由于稳定岩层的不确定性或误差会使操作人员产生不安全的感觉；让压拱架支护相对上述支护方式具有较好的工程适用性和安全性，可以大大减少灾害的发生，在过去长达数十年的工程实践中，人们制造了很多具有让压功能的支护材料和支护结构，并对原有的刚性支护结构进行改进，增加支护的可缩性。然而现在用于地下工程的让压拱架支护大都只考虑变形的问题，让压拱架支护仅仅只能进行自由让压，能够实现拱架支护在工作中钢结构耗能定量让压装置并未有报道。
技术实现思路
本技术的任务是提供一种适用于地下工程拱架支护的结构简单、安装方便、让压时机及让压量人为可控的一种新型定量让压耗能连接装置，尤其适用于各种深部、软岩等大变形难支护的巷道、隧道及硐室群等地下工程的拱架支护的让压连接装置的实现。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型定量让压耗能连接装置，包括让压核心构件、让压核心套管、上部连接装置、下部连接装置、上部顶板、下部底板、接头连接装置、滑动孔一、和滑动孔二、上部连接螺栓、下部连接螺栓、支护主结构的上部拱架结构板、支护主结构的下部拱架结构；其中所述让压核心构件与上部顶板固定连接，让压核心套管与下部底板固定连接，上部连接装置连接于上部顶板上，下部连接装置连接于下部底板上，在上部连接装置上设置滑动孔一，在下部连接装置上设置滑动孔二，接头连接装置固定于上部连接装置上的滑动孔一和下部连接装置的滑动孔二中，通过接头连接装置将上部连接装置和下部连接装置紧密连接在一起，连接有上部连接装置和让压核心构件的上部顶板和连接有下部连接装置和让压核心套管的下部底板进行拼装，形成新型定量让压耗能连接装置盒装结构，再通过上部连接螺栓、下部连接螺栓将新型定量让压耗能连接装置盒装结构与支护主结构的上部拱架结构板、下部拱架结构进行连接。优先的，所述让压核心构件为采用优质钢材或者高分子材料制成的实心圆钢、厚壁无缝圆管或者其它形状无缝钢管，所述让压核心构件进行精密的机械加工，其表面进行喷砂处理，其外径误差为±0.05mm。进一步，所述让压核心套管采用优质钢材或者高分子材料制成，进行精密的机械加工，其表面进行喷砂处理，其外径误差为±0.05mm；进一步，所述让压核心构件和让压核心套管为插入式连接，核心套筒的内径大于让压核心构件的直径，数值小于等于0.2mm，保证核心构件和让压核心套管之间未有相对侧向位移或变形。进一步地，所述上部顶板正中部开设一个非贯穿槽，槽的形状与让压核心构件的外形相同，尺寸和让压核心构件的直径吻合，所述让压核心构件放置于上部顶板正中部开设的非贯穿槽中，让压核心构件与上部顶板进行全熔透形成一体成型结构，其中非贯穿槽需要采用机械加工工艺，误差为±0.1mm。进一步地，所述让压核心套管采用采用焊接形式连接于下部底板上。进一步地，所述让压核心套管采用焊接形式连接于下部底板上。进一步地，所述上部连接装置一焊接于上部顶板上，上部连接装置的截面形心和上部顶板表面的形心在同一条铅垂线上，所述上部连接装置可以采用成品钢管，钢管可采用圆形或方形，也可以采用折板形式，亦可以采用四块钢板焊接的形式。进一步地，所述下部连接装置一焊接于下部底板上，下部连接装置的截面形心和下部底板表面的形心在同一条铅垂线上，所述下部连接装置可以采用成品钢管，钢管可采用圆形或方形，也可以采用折板形式，亦可以采用四块钢板焊接的形式。进一步地，所述上部连接装置与下部底板之间的间距等于所述下部连接装置与上部顶板之间的间距。本技术的技术构思为：一种新型定量让压耗能连接装置的两个主要构件—让压核心构件和让压核心套管，最初，让压核心构件和让压核心套管进行初连接，具有一定的刚度，在外荷载的作用下，让压核心构件和让压核心套管之间接触并形成摩擦面，让压核心构件和让压核心套管之间的摩擦可以消耗一定外界传递的能量，让压核心构件和让压核心套管也可在地震作用下往复摩擦，消耗地震能量，使支护拱架成为半刚性结构，可以保证工程的安全性；当拱架受力达到一定限度的时候，定量让压装置可以通过自身的变形实现让压，具有特定的让压点和让压量，也可根据需要加工成具有不同让压点和让压量的让压装置，使用时根据需要选定；定量让压装置在受压时具有特定的荷载位移曲线形式，根据需要为压力达到一定程度时变形继续而荷载保持不变的恒阻让压形式，或变形和荷载同步缓慢增加的阻力增强型让压形式，或分阶段让压多种形式；在让压核心构件和让压核心套管外侧设置下部连接装置和上部连接装置，可以提高让压耗能构造的稳定性，再通过接头连接装置进一步保证让压构造的整体可靠性。相对现有技术，本技术具有以下有益技术效果：(1)结构简单，精度高，安装方便灵活，仅有让压核心构件和让压核心套管2个主要构件组成，装配简单灵活；(2)让压时机及让压量可控，可以根据具体工程的需要选择具有不同让压模式、让压点和让压量的定量让压装置；(3)在让压连接装置工作时，不仅仅可以调节外荷载作用下引起的变形，还可以消耗一定能量，特别在地震荷载作用下，让压核心构件和让压核心直接在地震荷载作用下将进行大量的摩擦，可以保护支护结构，从而保证地下工程的安全施工，可以减少灾害引起的人员伤亡和经济损失；(4)适用广，对于各种不同形状、尺寸、横截面形式、弧度的支护拱架，如矿用U型钢拱架、各种截面形式及尺寸的圆形钢管混凝土拱架等均可选用该定量让压连接装置，调整其加工尺寸即可；(5)本技术采用预制装配的形式，大大减少建造成本和工期，且在后期运营时，结构局部破坏后，可以采用局部替换，替换过程便捷，不会对地下工程正常施工造成较大的影响。附图说明图1为本技术让压装置的内部构造图。图2本技术让压装置A-A剖面图。图3本技术让压装置B-B剖面图。图4本技术让压装置C-C断面图。图5本技术让压装置D-D剖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型定量让压耗能连接装置，其特征在于，包括让压核心构件、让压核心套管、上部连接装置、下部连接装置、上部顶板、下部底板、接头连接装置、滑动孔一、和滑动孔二、上部连接螺栓、下部连接螺栓、支护主结构的上部拱架结构板、支护主结构的下部拱架结构；其中所述让压核心构件与上部顶板固定连接，让压核心套管与下部底板固定连接，上部连接装置连接于上部顶板上，下部连接装置连接于下部底板上，在上部连接装置上设置滑动孔一，在下部连接装置上设置滑动孔二，接头连接装置固定于上部连接装置上的滑动孔一和下部连接装置的滑动孔二中，通过接头连接装置将上部连接装置和下部连接装置紧密连接在一起，连接有上部连接装置和让压核心构件的上部顶板和连接有下部连接装置和让压核心套管的下部底板进行拼装，形成新型定量让压耗能连接装置盒装结构，再通过上部连接螺栓、下部连接螺栓将新型定量让压耗能连接装置盒装结构与支护主结构的上部拱架结构板、下部拱架结构进行连接。

【技术特征摘要】
1.一种新型定量让压耗能连接装置，其特征在于，包括让压核心构件、让压核心套管、上部连接装置、下部连接装置、上部顶板、下部底板、接头连接装置、滑动孔一、和滑动孔二、上部连接螺栓、下部连接螺栓、支护主结构的上部拱架结构板、支护主结构的下部拱架结构；其中所述让压核心构件与上部顶板固定连接，让压核心套管与下部底板固定连接，上部连接装置连接于上部顶板上，下部连接装置连接于下部底板上，在上部连接装置上设置滑动孔一，在下部连接装置上设置滑动孔二，接头连接装置固定于上部连接装置上的滑动孔一和下部连接装置的滑动孔二中，通过接头连接装置将上部连接装置和下部连接装置紧密连接在一起，连接有上部连接装置和让压核心构件的上部顶板和连接有下部连接装置和让压核心套管的下部底板进行拼装，形成新型定量让压耗能连接装置盒装结构，再通过上部连接螺栓、下部连接螺栓将新型定量让压耗能连接装置盒装结构与支护主结构的上部拱架结构板、下部拱架结构进行连接。2.根据权利要求1所述的一种新型定量让压耗能连接装置，其特征在于，所述让压核心构件为采用优质钢材或者高分子材料制成的实心圆钢、厚壁无缝圆管或者其它形状无缝钢管，所述让压核心构件进行精密的机械加工，其表面进行喷砂处理，其外径误差为±0.05mm。3.根据权利要求1所述的一种新型定量让压耗能连接装置，其特征在于，所述让压核心套管采用优质钢材或者高分子材料制成，进行精密的机械加工，其表面进行喷砂处理，其外径误差为±0.05mm。4.根据权利要求1所述的一种新型定量让压耗能连接装置，其特征在于，所述让压核心构件和让压核心...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱汉华，杭振园，吴志军，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42