本實用新型涉及底部空芯結構，更具體地說，涉及一種控制底鼓的鋼拱架底部空芯結構。
背景技術：
在采礦以及相關的地下空間工程領域，在巷道周圍或采礦工作面的巖層和礦層內產生的高低應力作用，使支護結構受壓后的變形、折損、頂板下沉、底鼓，從而造成冒頂、片幫等嚴重事故，使支護成本大大增加。并且在高地應力地區巷道出現底臌現象嚴重，加上傳統鋼拱架存在的不足，導致巷道返修周期短、巷道支護成本高，嚴重制約礦山開拓工程發展，通過可伸縮的底部反拱以及頂部仰拱支護結構設計，克服傳統支護結構缺點，延長支護結構的返修周期，降低高地應力巷道以及空間變形的返修成本。
技術實現要素：
本實用新型要解決的技術問題在于，提供一種對巷道進行支護、有效阻止底鼓巷道變形的控制底鼓的鋼拱架底部空芯結構。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種控制底鼓的鋼拱架底部空芯結構，包括底部反拱與固有結構，所述底部反拱和固有結構組成環形結構，所述底部反拱的兩端卡設在固有結構的兩端，底部反拱與固有結構的卡接處通過U形卡子固定連接，所述固有結構的內部固定設置有鋼管梁。
按上述方案，所述U形卡子包括U形環與橫板，所述U形環的端部設置有螺紋，所述橫板兩端設置通孔，所述U形環卡設在固有結構的外部，所述橫板通過所述通孔穿過U形環的兩端，U形環與橫板通過螺母固定。
按上述方案，所述固有結構內部設置有凹槽。
按上述方案，所述底部反拱的橫截面呈U形，且截面積小于固有結構。
按上述方案，所述鋼管梁橫截面為U形，鋼管梁兩端通過焊接固定連接在固有結構的兩邊的內側。
按上述方案，U形環橫截面為圓形。
按上述方案，所述卡接處設置的U形卡子數量為兩個。
實施本實用新型的控制底鼓的鋼拱架底部空芯結構，具有以下有益效果：
1、結構簡單、安裝方便，本實用新型由主要由槽鋼以及“U”型卡子組成。槽鋼主要起對巷道進行支護作用，在高應力的條件下，承受壓力，有效阻止底鼓巷道變形現象。
2、避免了如傳統底部反拱實芯結構由于底鼓變形而帶來的整體反拱結構的較快破壞。當地應力較大時，底部反拱可以伸縮變形，從而不至于變形破壞，并能夠承受更大的地應力。鋼管梁可以提高鋼拱架底部的抗彎變形能力，與反拱組成的組合結構既重量輕，同時又具有很強的穩定性，底鼓變形時，反拱結構伸縮變形，會擠壓鋼管梁和反拱之間的空隙，將碎石擠出，只需要清理碎石既可，避免了如底部實心結構的破壞，延長了鋼拱架支護的返修周期，降低地下礦山高地應力巷道變形的返修成本。
3、本結構為鋼結構，可根據支護要求以及巷道形狀設計結構尺寸以及橫截面尺寸。
附圖說明
下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：
圖1是本實用新型控制底鼓的鋼拱架底部空芯結構的結構示意圖。
具體實施方式
為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式。
如圖1所示，本實用新型的控制底鼓的鋼拱架底部空芯結構中包括底部反拱1與固有結構2。底部反拱1和固有結構2組成環形結構，底部反拱1為整體可伸縮結構，橫截面呈U型。底部反拱1的截面積小于固有結構2的橫截面積，固有結構2的內部設置有凹槽。底部反拱1的長度適當加長，以滿足插入固有結構2的U型槽內要求。當地應力較大時，底部拱可以伸縮變形，從而不至于變形破壞，并能夠承受更大的地應力。
固有結構2內部兩側焊接有鋼管梁4。鋼管梁4可以提高鋼拱架底部的抗彎變形能力，與底部反拱1組成的組合結構既重量輕，同時又具有很強的穩定性，底鼓變形時，底部反拱1結構伸縮變形，擠壓鋼管梁4和底部反拱1之間的空隙，將碎石擠出，只需要清理碎石既可，避免了如底部實心結構的破壞，延長了鋼拱架支護的返修周期。
底部反拱1的兩端卡設在固有結構2的兩端，底部反拱1與固有結構2的卡接處通過U形卡子3固定連接，U形卡子3包括U形環301與橫板302，U形環301的端部設置有螺紋，橫板302兩端設置通孔303，U形環301卡設在固有結構2的外部，橫板302通過通孔303穿過U形環301的兩端，U形環301與橫板302通過螺母固定，使得U型卡子緊固底部結構。本例中U形環301的橫截面為圓形，設置的U形卡子3的數量為2個。
安裝的過程如下：
1)安裝底部反拱1。按照巷道底拱設計制作底部反拱1，然后將底部反拱1對稱軸與巷道中心線對齊，并與巷道底部貼合。同時在底部反拱1的兩端套上U型環。
2)安裝固有結構2。按照巷道設計制作固有結構2，底部反拱1嵌入固有結構2的凹槽內，固有結構2沿底部反拱1滑行，最終與巷道墻面貼合。
3)焊接鋼管梁4。將鋼管梁4兩端分別焊接在固有結構2內部的兩側。焊接完成，在底部反拱1堆放石頭，使得底部平整以及部分抑制巷道底部變形。
上面結合附圖對本實用新型的實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護之內。