一种高度可调节预制装配式双壁空心柱

1.本实用新型涉及充填支护的技术领域，特别是涉及一种高度可调节预制装配式双壁空心柱。


背景技术：

2.在近代，煤矿作为人类的主要能源被广泛开采使用，可随着人类开采煤矿的深入与技术手段的不断提高导致岩体松动，开采危险系数不断提高。传统的支护形式不能满足适应时代充分发挥有效的支护作用。沿空留巷技术的出现很好的解决了传统支护与现代开采技术脱节的问题。
3.在沿空留巷过程中，往往需要花费大量的人力物力现场充填支护结构，不仅操作难度大还工期长，同时因为支护结构长度固定不能适应不同岩体高度变化而严重影响开采进度和支护结构使用效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种高度可调节预制装配式双壁空心柱，以解决上述现有技术存在的问题，使在沿空留巷过程的支护结构通过预制降低施工难度，高度可调节、便于安装，减少施工工期。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
6.本实用新型提供了一种高度可调节预制装配式双壁空心柱，包括预制双壁空心柱和调高机构，所述预制双壁空心柱包括外筒、填充料和内筒，所述内筒套设于所述外筒内，所述外筒与所述内筒的高度相同且间隙中填充有所述填充料，所述调高机构均布于所述外筒端部的填充面上。
7.优选的，所述调高机构包括底座和支撑柱，所述预制双壁空心柱的顶部预埋所述底座，所述底座与所述支撑柱之间活动连接，所述支撑柱能够上下移动。
8.优选的，所述底座包括底盘和套筒，所述套筒的下端焊接于所述底盘上，所述套筒与所述底盘之间设置有加强筋，所述底盘预埋于所述填充料内，所述套筒的上端插接所述支撑柱，所述支撑柱沿竖直方向上设置有若干个销轴孔，所述套筒通过销轴能够与所述销轴孔插接。
9.优选的，所述套筒超出所述的填充面的高度不超过20cm，所述支撑柱的高度至少为10cm，所述外筒与所述内筒的间距至少为50cm。
10.优选的，所述支撑柱的顶部设置有一托盘，所述托盘上均布有若干个通孔。
11.优选的，所述外筒与所述内筒的横截面形状为圆形、椭圆形和正多边形中的任意一种，且所述外筒与所述内筒的横截面形状相同或者不同。
12.优选的，所述外筒与所述内筒的横截面形状同形心设置。
13.优选的，所述填充料为高水速凝材料，所述外筒和所述内筒的材质为纤维增强复合材料。
14.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
15.本实用新型只需在地面上提前充填制作好双壁空心柱，运输至井下装配或直接使用即可，无需在井下进行复杂的工序，调高机构可根据巷道实际安装高度进行微调，操作方便快捷，解决了在巷道中进行支护时因岩体高低变化不同而无法精准确定支护柱高度的问题。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型高度可调节预制装配式双壁空心柱的结构示意图一；
18.图2为本实用新型高度可调节预制装配式双壁空心柱的结构示意图二；
19.图3为本实用新型高度可调节预制装配式双壁空心柱的断面结构示意图；
20.图4为本实用新型中底座的结构示意图；
21.其中：1
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高度可调节预制装配式双壁空心柱，2
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外筒，3
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填充料，4
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内筒，5
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底盘，6
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套筒，7
‑
加强筋，8
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销轴，9
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支撑柱，10
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销轴孔，11
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托盘，12
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通孔。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.本实用新型的目的是提供一种高度可调节预制装配式双壁空心柱，以解决现有技术存在的问题，使在沿空留巷过程的支护结构通过预制降低施工难度，高度可调节、便于安装，减少施工工期。
24.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
25.如图1至图4所示：本实施例提供了一种高度可调节预制装配式双壁空心柱1，包括预制双壁空心柱和调高机构，预制双壁空心柱包括外筒2、填充料3和内筒4，内筒4套设于外筒2内，外筒2与内筒4的高度相同且间隙中填充有填充料3，调高机构均布于外筒2端部的填充面上。
26.调高机构包括底座和支撑柱9，预制双壁空心柱的顶部预埋底座，底座与支撑柱9之间活动连接，支撑柱9能够上下移动。底座包括底盘5和套筒，套筒的下端焊接于底盘5上，套筒与底盘5之间设置有加强筋7，底盘5预埋于填充料3内，底盘5的直径至少为6cm，预埋深度至少为5cm，保障套筒浇筑的稳定性，套筒的上端插接支撑柱9，支撑柱9沿竖直方向上设置有若干个销轴孔10，套筒通过销轴8能够与销轴孔10插接，高度调节操作方便，可以轻松适应岩体的高度变化。在保证套筒和支撑柱9的稳定性和强度的情况下，套筒超出的填充面的高度不超过20cm，支撑柱9的高度至少为10cm，使支撑柱9的高度可调节范围至少为10cm。
外筒2与内筒4的间距至少为50cm，内筒4若为圆形，半径不大于50cm，增加了空心柱体有足够的支撑强度，同时又减少了填充料3的用量。支撑柱9的顶部设置有一托盘11，托盘11的直径至少为6cm，托盘11上均布有若干个通孔12，可与上层双壁空心柱对接时，通过螺栓对应连接相应的托盘11，托盘11也可以直接用于支护巷道的顶部。
27.外筒2与内筒4的横截面形状为圆形、椭圆形和正多边形中的任意一种，且外筒2与内筒4的横截面形状相同或者不同。外筒2与内筒4的横截面形状优选同形心设置。填充料3为高水速凝材料，外筒2和内筒4的材质为纤维增强复合材料(frp材料)，frp材料具有强度大、耐高负压和耐腐蚀的特点，材质轻盈且形状可设计。调高机构均为金属或金属合金质件，有足够的加工和支撑强度。
28.本实施例还涉及一种高度可调节预制装配式双壁空心柱1的施工方法，基于上述的高度可调节预制装配式双壁空心柱1，包括如下步骤：
29.步骤一，通过红外扫描系统判断得出地下的巷道的高度，并将巷道的高度信息上传至地面控制室，根据巷道的高度信息，在地面上充填预制出设定数量且符合高度需求的可调节预制装配式双壁空心柱。
30.步骤二，通过三维slam扫描系统定位出预装配位置，将高度可调节预制装配式双壁空心柱1运输至巷道内需要支护装配的位置，使用巷道机械手调节支撑柱9伸出的高度并插接销轴8。
31.或者将可调节预制装配式双壁空心柱1上相对应的托盘11通过螺栓连接构成一组合支护柱，组合支护柱的高度满足地下巷道的高度需求，调节支撑柱9伸出的高度以满足实际安装需求。
32.本实施例只需在地面上提前充填制作好双壁空心柱，运输至井下装配或直接使用即可，无需在井下进行复杂的工序，调高机构可根据巷道实际安装高度进行微调，操作方便快捷，解决了在巷道中进行支护时因岩体高低变化不同而无法精准确定支护柱高度的问题。
33.本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。