专利名称：格栅支架防支护失效连接件及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及矿山巷道和各类隧道工程的支护用的格栅支架，尤其涉及防止格栅支架支护失效的技术。
背景技术：
格栅支架是矿山巷道和各类隧道工程的支护形式之一。在井下使用时，格栅支架是由一节一节格栅式钢筋架连接组成，连接时将对应的钢筋头搭接并用连接件紧固。所以连接件是支架的主要部件。由于目前的连接件结构所限，当围岩压力或变形较大时，支架容易出现屈曲等失稳性破坏，而导致支架失效，使巷道或隧道处于危险的状态。因此，怎么防止格栅支架支护失效是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
为了克服格栅支架支护矿山巷道和各类隧道工程时容易失效的问题，本发明提供一种格栅支架防支护失效连接件。本发明同时提供这种连接件的用途。为达到上述目的，本发明采取的技术方案是:一种格栅支架防支护失效连接件，其特征在于，它是加工有楔形孔洞的金属件，楔形孔洞的横截面为长圆形，纵断面形状为一个直角梯形，要求梯形斜边的斜度为I: (38-40),孔洞梯形的上底尺寸小于两倍格栅支架钢筋的直径、且大于一倍格栅支架钢筋的直径，孔洞梯形2/3高度处的宽度等于两倍格栅支架钢筋的直径，从而保证该连接件在穿过一根钢筋后另一根钢筋仅插入2/3深度。本发明连接件的使用方法如下:用于格栅支架的连接时，将两个连接件分别套在格栅支架的钢筋对接头上，并使钢筋仅靠在楔形孔洞的直角边一侧，且使钢筋的对接头露出，露出高度应为连接件高度的2/3，然后再把两者钢筋的对接头分别插入对方的斜边一侧楔形孔洞中，相互插紧，通过两个楔形连接件将格栅支架的对接头搭接在一起。用本发明的连接件和方法连接组成支架有以下积极效果，楔形孔洞的面斜度类似莫氏锥度的原理，当用连接件搭接好的格栅支架支护矿山巷道和各类隧道工程时，格栅支架钢筋所受的轴向力达到一定值时，由于楔形孔洞的锥面作用，使支架的上下两根钢筋移动都受到一定限制，迫使格栅支架实现缩动，围岩压力减少，避免支架失效；当变形适当的时候终止缩动，避免支架出现屈曲破坏而失效，保证巷道或隧道处于良好的状态。与其它普通连接件相比，还具有加工简单、装配方便的优点。
图1是本发明楔形连接件的主视图；图2是图1的仰视图3是图1的俯视图；图4是本发明楔形连接件的使用状态图，图中仅示出格栅拱梁和格栅支腿连接时的使用状态图。图例说明:1-金属件；2_楔形孔洞，3-上钢筋对接头，4-下钢筋对接头。
具体实施例方式如图1-3所示，本发明的格栅支架防支护失效连接件，它是加工有楔形孔洞2的金属件I ;从图1可以看出，楔形孔洞2的横截面为长圆形，纵断面形状为一个直角梯形，要求梯形斜边的斜度为1: (38-40)，孔洞梯形的上底尺寸小于两倍格栅支架钢筋的直径、且大于一倍格栅支架钢筋的直径，孔洞梯形2/3高度处的宽度等于两倍格栅支架钢筋的直径，从而保证该连接件在穿过一根钢筋后另一根钢筋仅插入2/3深度。如图4所示，用于格栅支架的连接时，将两个连接件分别套在格栅支架的上钢筋对接头3和下钢筋对接头4上，并使钢筋仅靠在楔形孔洞2的直角边一侧，且使钢筋的对接头露出，露出高度应为连接件高度的2/3，然后再把上钢筋对接头3和下钢筋对接头4分别插入对方的斜边一侧楔形孔洞2中，相互插紧，通过两个楔形连接件将格栅支架的上钢筋对接头3和下钢筋对接头4搭接在一起。
权利要求
1.一种格栅支架防支护失效连接件，其特征在于，它是加工有楔形孔洞的金属件，楔形孔洞的横截面为长圆形，纵断面形状为一个直角梯形，要求梯形斜边的斜度为1: (38-40)，孔洞梯形的上底尺寸小于两倍格栅支架钢筋的直径、且大于一倍格栅支架钢筋的直径，孔洞梯形2/3高度处的宽度等于两倍格栅支架钢筋的直径，从而保证该连接件在穿过一根钢筋后另一根钢筋仅插入2/3深度。
2.一种如权利要求1所述的格栅支架防支护失效连接件的使用方法，其特征在于，连接格栅支架时，将两个连接件分别套在格栅支架的钢筋对接头上，并使钢筋仅靠在楔形孔洞的直角边一侧，且使钢筋的对接头露出，露出高度应为连接件高度的2/3，然后再把两者钢筋的对接头分别插入对方的斜边一侧楔形孔洞中，相互插紧，通过两个连接件将格栅支架的对接头搭接在一起。
全文摘要
本发明公开了一种格栅支架防支护失效连接件及其用途，它是加工有楔形孔洞的金属件，楔形孔洞的横截面为长圆形，纵断面形状为一个直角梯形，要求梯形斜边的斜度为1:(38-40),孔洞梯形的上底尺寸小于两倍格栅支架钢筋的直径、且大于一倍格栅支架钢筋的直径，孔洞梯形2/3高度处的宽度等于两倍格栅支架钢筋的直径，从而保证该连接件在穿过一根钢筋后另一根钢筋仅插入2/3深度。组成支架时，通过两个楔形连接件将格栅支架的上下两根钢筋对接头搭接在一起，当钢筋所受的轴向力达到一定值时使支架的上下两根钢筋移动都受到限制，迫使格栅支架实现缩动，保证巷道或隧道处于良好的状态。
文档编号E21D15/50GK103174710SQ20131008401
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月15日 优先权日2013年3月15日
发明者尤春安 申请人:山东科技大学