專利名稱：具有一塑變段的可塑變支柱的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及礦道頂面支柱，更具體地涉及具有兩根伸縮套嵌管、一夾持組件、以及帶有一可壓縮的插入件的一塑變段的一可塑變礦道頂面支柱。
背景技術：
已知具有通過一支承橫向件相互連接的兩根塑變支柱的一礦道頂面支承系統(tǒng)。在已知的礦道頂面支承系統(tǒng)中的各可塑變支柱包括一夾持組件，該組件包括具有一第一剖分導管、一第二剖分導管、至少一U形螺栓、一孤形聯(lián)條和內部有螺紋的螺帽的一夾子。
在一可塑變支柱的一結構中，一內導管可滑動地安裝在一外導管內和通過一夾持組件被保持在適當位置。當一壓縮載荷，例如，一活動的礦道頂面，作用在支柱上時，第一導管滑入第二導管。雖然這是可以接受的，但有限度，例如，夾持組件的力控制在它壓縮之前支柱能夠承受的載荷。因為通常在礦道內手工豎立支柱和手工調節(jié)夾持組件，所以各支柱在倒塌之前能夠支承的加壓載荷有所不同的。
有利的是提供一可塑變支柱，它沒有對可利用的可塑變支柱的條件限制。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及一可塑變支柱，該支柱具有形成為第一導管的一空心導管，第一導管具有一第一端和一相對第二端，以及一塑變段安裝在第一導管的其中一端處。在本發(fā)明的一非限制性實施例中，塑變段包括一板；具有一第一端和一相對第二端的一外套筒，該套筒的第一端安裝在該板的一表面上，一根管子具有一第一端、一相對第二端和在該管子的第一端和第二端之間的一本體，該管子的第一端安裝在該板的表面上，并在外套筒之內，并且該管子的外表面與外套筒的內表面分開，用于在該管子和外套筒之間提供一空間，以及在該空間內的一插入件。該導管的其中一端、例如第一端被滑動地接納在該空間內，同時插入件處于板的表面和導管的第一端之間。
在本發(fā)明的一非限制性實施例內，塑變段處于第一導管的第一端處，板是一第一板，以及還包括具有一第一端和一相對第二端的一第二導管，同時第二導管的第一端可滑動地被接納在第一導管的第二端內。一第二板的一表面安裝在第二導管的第二端上和一固定結構保持第一和第二板處于一預定的相互分開關系中。第一導管在壓壞之前能夠支持一預定的壓縮載荷；第二導管在壓壞之前能夠支持一預定的壓縮載荷；插入件在壓壞之前能夠支持一預定的壓縮載荷；以及插入件的預定的壓縮載荷小于第一和第二導管的預定的壓縮載荷。
在本發(fā)明的又一非限制性實施例中，一第一墊圈處于第一導管的第一端和插入件之間，以及一第二墊圈處于插入件和板的表面之間。第一和第二墊圈具有大于插入件的壁厚和外徑的壁厚和外徑，以及第一墊圈具有分別等于或大于第一導管的壁厚和外徑的壁厚和外徑。
在本發(fā)明的又一非限制性實施例中，從結構組中選擇固定結構，該結構組包括(1)一滑動壓緊夾子和(2)一夾持組件；該滑動壓緊夾子包括具有一第一側、一要對第二側、從第一側至第二側延伸的一通道的一殼體，并且通道的孔隨著離開殼體的第一側的距離增加而縮小，殼體固定地安裝在第一導管上、靠近第一導管的第二端，同時殼體的第一側面對第二導管，以及一壓緊件裝配第二導管的外表面和被安裝在該通道內；該夾持組件包括安裝在第二導管的外表面上的和接觸第一導管的第二端的兩個C形件，以及裝配兩個C形件和將它們固定地安裝至第二導管的外表面的一個或多個夾子。
本發(fā)明還涉及具有帶一第一端和一相對第二端的一空心第一導管、可滑動地被接納在第一導管的第二端內的一第二導管、一壓緊夾子和一塑變段。壓緊夾子將第一和第二導管固定呈一相互固定的關系和包括一殼體，該殼體具有一第一側、一相對第二側和從第一側延伸至第二側的一通道，通道的孔隨著離開殼體的第一側的距離的增加而縮小。殼體固定地安裝在第一導管上、靠近第一導管的第二端，同時殼體的第一側面對第二導管。一壓緊件裝配第二通道的外表面和被安裝在通道內。
在本發(fā)明的一非限制性實施例中，塑變段包括具有一第一端和一相對第二端的一外套筒，該套筒的第一端安裝至殼體的第二表面，外套筒的內表面與第二導管的外表面分開，以提供用于接納一插入件的一空間。第一導管的第二端可滑動地被接納在該空間內，并且插入件處于殼體的第二表面和第一導管的第二端之間。
在本發(fā)明的另一非限制實施例中，第一和第二導管在壓壞之前能夠支持一預定壓縮載荷，插入件在壓壞之前能夠支持一預定壓縮載荷，以及插入件的預定壓縮載荷小于第一導管的和第二導管的預定載荷。
在本發(fā)明的又一非限制性實施例中，在第一導管的第二端和插入件之間設置一第一墊圈，以及在插入件和殼體的第二表面之間設置一第二墊圈。第一和第二墊圈具有大于插入件的壁厚和外徑的壁厚和外徑，以及第一墊圈具有分別等于或大于第一導管的壁厚和外徑的壁厚和外徑。
在本發(fā)明的再一非限制性實施例中，第二導管是一第二空心導管和還包括一第三導管，第三導管處于第二導管內和具有安裝于第二支承板的一端和具有一長度，該長度足以從第二支承板延伸至第一支承板和塑變段之間的一位置。
另一方面，本發(fā)明是一種具有第一端和第二端的可塑變支柱，包括一第一空心導管；一可滑動地容納在所述第一空心導管中的第二導管；一位于所述第一空心導管和所述第二空心導管附近的夾持組件；以及至少一個連接到所述第一空心導管和所述夾持組件上的手柄。所述的可塑變支柱還包括位于所述可塑變支柱的所述第一端和/或所述可塑變支柱所述第二端附近的支承板，該支承板可以是平的、火山形的、C形的以及I形的。
所述第一導管具有第一長度，所述第二導管具有第二長度，所述第一和第二長度可根據(jù)接縫高度和所述第一和第二導管所需重疊程度的函數(shù)來選擇。根據(jù)本發(fā)明一個實施例的夾持組件包括一第一剖分導管，形成第一內表面和第一外表面；一第二剖分導管，形成第二內表面和第二外表面；至少一個U形螺栓，具有一U形部和兩個螺紋腳；以及一形成第一和第二腳孔的聯(lián)條。本發(fā)明還包括帶螺紋的螺帽，所述螺帽分別位于各個螺紋腳上并且受到約300英尺噸的轉矩。
所述第一剖分導管還包括在所述內表面上的摩擦件，其中，摩擦件是粗焊縫。第二和第三實施例的夾持組件包括一楔形件和一殼體或一個或多個可伸縮套嵌管。該可塑變支柱還包括一可視延伸長度指示器，所述可視延伸長度指示器是一連接到所述第一空心導管或第二空心導管以及支承板之一上的鏈條。一支撐組件位于所述第一導管和所述第二導管附近，包括一支撐本體，具有一第一支撐端、第二支撐端和一流體入口孔；一活塞，具有一活塞柱和一活塞臂，所述活塞柱連接到所述活塞臂的一端上，所述活塞柱位于所述支撐本體中；一第二夾持組件，位于所述支撐本體的第二支撐端上；一基底，形成位于與所述活塞柱相反的所述活塞臂另一端上的第一局部孔；以及一引導件，形成位于所述支撐本體的所述第一支撐端附近的第二局部孔。
支撐組件另一實施例包括一支撐基部；一連接以所述支撐基部上的柱桿；連接到所述柱桿上的手控棘輪支撐；以及連接到所述手控棘輪支撐上的支撐頭部。
再一方面，本發(fā)明包括一種具有第一端和第二端的可塑變支柱，包括一第一空心導管；一可滑動地容納在所述第一空心導管中的第二導管；一位于所述第一空心導管和所述第二空心導管附近的夾持組件；一滑動地容納在所述第二導管周圍的環(huán)；以及至少一個連接到所述環(huán)和所述所述第一空心導管上的手柄。該可塑變支柱還包括位于支柱的第一和/或第二端的支承板，其中支承板可以是平的、火山形的、C形的以及I形的。
所述第一導管具有第一長度，所述第二導管具有第二長度，所述第一和第二長度可根據(jù)接縫高度和所述第一和第二導管所需重疊程度的函數(shù)來選擇。根據(jù)本發(fā)明一個實施例的夾持組件包括一第一剖分導管，形成第一內表面和第一外表面；一第二剖分導管，形成第二內表面和第二外表面；至少一個U形螺栓，具有一U形部和兩個螺紋腳；以及一形成第一和第二腳孔的聯(lián)條。本發(fā)明還包括帶螺紋的螺帽，所述螺帽分別位于各個螺紋腳上并且受到約300英尺噸的轉矩。
所述第一剖分導管還包括在所述內表面上的摩擦件，其中，摩擦件是粗焊縫。第二和第三實施例的夾持組件包括一楔形件和一殼體或一個或多個可伸縮套嵌管。該可塑變支柱還包括一可視延伸長度指示器，所述可視延伸長度指示器是一連接到所述第一空心導管或第二空心導管以及支承板之一上的鏈條。一支撐組件位于所述第一導管和所述第二導管附近，包括一支撐本體，具有一第一支撐端、第二支撐端和一流體入口孔；一活塞，具有一活塞柱和一活塞臂，所述活塞柱連接到所述活塞臂的一端上，所述活塞柱位于所述支撐本體中；一第二夾持組件，位于所述支撐本體的第二支撐端上；一基底，形成位于與所述活塞柱相反的所述活塞臂另一端上的第一局部孔；以及一引導件，形成位于所述支撐本體的所述第一支撐端附近的第二局部孔。
支撐組件另一實施例包括一支撐基部；一連接以所述支撐基部上的柱桿；連接到所述柱桿上的手控棘輪支撐；以及連接到所述手控棘輪支撐上的支撐頭部。
本發(fā)明又一實施例與上述實施例相同，只是第一夾持組件由第二夾持組件代替。第二夾持組件包括一殼體、一楔形件、一螺栓以及一螺母。殼體位于第一導管周圍，楔形件安裝到第二導管的外表面。楔形件構造與所述殼體配合以防止所述第二導管進一步進入所述第一導管。
所述殼體呈具有兩相對端的C形并具有從所述相對端伸出的平行腿部。各平行腿部包括使所述螺栓從中經(jīng)過的螺栓孔。所述螺帽位于所述螺栓上。


圖1是按照本發(fā)明的一塑變支柱的一第一實施例的側視圖；圖2是按照本發(fā)明的一第一夾持組件的分解俯視立體圖；圖3是圖2所示的第一夾持組件的立體圖；圖4是一第一實施例支撐組件的俯視立體圖；圖5是圖4所示的一支撐夾子的俯視圖；圖6是圖1所示的第一實施例可塑變支柱的側視立體圖，并且圖4所示的支撐組件第一實施例可拆卸地安裝于其上；圖7是圖6所示的可塑變支柱第一實施例和支撐組件第一實施例的側視立體圖；圖8是圖7所示的可塑變支柱第一實施例和支撐組件第一實施例的側視立體圖；圖9是圖1所示的可塑變支柱第一實施例的一端的側視立體圖，其中兩根導管套嵌在一起；圖10是按照本發(fā)明的一可塑變支柱第二實施例和一夾持組件第二實施例的一局部剖視圖；圖11是一可購得的支撐組件的側視圖；圖12是一引導件第二實施例的平面圖；圖13是裝配有圖12所示的引導件第二實施例和一偏置手柄的圖11所示的支撐組件第二實施例；圖14是一基座第二實施例的局部俯視圖；圖15是一夾持組件第三實施例的平面圖；圖16是按照本發(fā)明的一可塑變支柱第三實施例的側向剖視圖；圖16a是圖16所示的一楔形件的側向剖視圖；圖16b是圖16所示的一殼體的側向剖視圖；圖17b是按照本發(fā)明的可塑變支柱另一實施例的側視圖；圖17a是圖17a所示的可塑變支柱的局部立體圖；圖18a是圖17a所示的一楔形件的俯剖視圖；
圖18b是圖18a所不的楔形件的側剖視圖；圖19a是圖17a所示的殼體的俯剖視圖；圖19b是圖19a所示的殼體的側剖視圖；圖19c是圖19a所示的殼體的端剖視圖；圖20是結合本發(fā)明的特征的、具有在支柱的一端處的一塑變段的帶局部剖視的側視圖；圖21是示出關于本發(fā)明的支柱和具有不同接觸面面積的兩個木制基環(huán)的壓縮載荷(噸)和位移、即長度縮短(英寸)的線圖；以及圖22是第一和第二導管的連接處附近的本發(fā)明的一楔形件和具有塑變段的殼體結構的側剖視圖。
具體實施例方式
在本發(fā)明的非限制性實施例的下列敘述中，空間或方向術語，例如“內”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平的”、“垂直的”等與如附圖所示的本發(fā)明有關。但是，應理解本發(fā)明可能采用不同的可替換選用的方向，因此，這些術語不應被認為是對本發(fā)明的限制。此外，在本說明書和權利要求中所使用的表示尺寸、物理特性等的所有數(shù)字應被理解為在所有情況都被術語“大約”修飾。因此，除非專門指示用于比較，在以下說明和權利要求書中所提出的數(shù)值可以根據(jù)通過本發(fā)明的實施所尋找得到的所需特性進行改變?？傊?，不是意圖限制對于權利要求書的等同原理的應用，至少應該根據(jù)所報告的重要位數(shù)和通過應用通常圓滿完成的技術理解各數(shù)字參數(shù)。并且，在本文中所揭示的所有范圍應被理解為包含其中所包括的任何和全部分支范圍。例如，“1至10”的所述范圍應被理解為包括1的最小值和10的最大值之間(以及連其值在內)的任何和全部分支范圍；即全部分支范圍以1或以上的最小值開始和以10或以下的最大值結結，以及在其中的所有分支范圍，例如，1至6.3或5.5至10，或者2.7至6.1。
此外，在本發(fā)明的非限制性實施例的敘述中，應該理解由于本發(fā)明能夠有其它實施例，所以本發(fā)明在它的應用方面不局限于所示和所述的特定的非限制性實施例。并且，其中所使用的術語是用于說明的目的和不是用于限制的目的，除非另外指出，此外相同的標號表示相同的部分。
如圖1所示，按照本發(fā)明的一可塑變支柱10具有一第一端12、一第二端14、一第一導管16、一第二導管18、一第一夾持組件20、至少一手柄22和可選用的第一和第二支承板24、26。第一導管16較佳地是一圓筒空心管，例如一公稱三又二分之一英寸規(guī)格40管、一公稱三英寸規(guī)格40管、一公稱三英寸規(guī)格80管，或二又二分之一英寸規(guī)格40管，形成一第一外表面28和一第一內表面30，并且第一內表面30還形成一第一內徑32和一第一空腔34。第二導管18較佳地也是一圓筒空心的或實心的管，它具有形成一第二外徑38的一第二外表面36。第一和第二導管16、18各自較佳地由金屬、例如鋼制造，并具有約1/8至3/4英寸的一壁厚。較佳地將手柄22連接于第一夾持組件20和第一導管16，以防止在貨運或操作期間夾持組件20和支柱10變成脫卸狀態(tài)。
第二導管18以一可伸縮的關系可滑動地定位在由第一導管16形成的第一空腔34內。因此，第二導管18的第二外徑38小于第一導管16的第一內徑32。
雖然圓柱形導管(管子)是較佳的，但是也考慮應用可替換選用的形狀的管子。而且，為了以下所述的原因，已發(fā)現(xiàn)應該將一第一長度L1和一第二長度L2選擇為接縫高度的一函數(shù)，以獲得最大的效益和當兩導管安全套嵌在一起時用于最大地重疊第一導管16和第二導管18。
將第一夾持組件20定位在第二導管18的第二外表面36附近。如圖1和2所示，第一夾持組件20較佳地包括形成一第一剖分內表面42和一第一剖分外表面44的第一剖分導管40、形成一第二剖分內表面48和一第二剖分外表面50的一第二剖分導管46，以及具有與所使用的導管的一外形相一致的一外表面的至少一螺栓52。因為圖示的為圓柱形導管，所以螺栓52具有一U形部分54和兩個有螺紋的腿部56。具有與所使用的導管的外形相一致的一表面的一聯(lián)條，例如一弧形聯(lián)條58、形成有第一和第二腿部孔60、62(僅在圖2中示出)。兩個內部有螺紋的螺帽64分別嚙合各有螺紋的腿部56，以及淬硬的或耐磨的墊圈(未示出)可以與有螺紋的螺帽相結合一起使用。耐磨墊圈有助于對有螺紋的螺帽施加轉矩。第一剖分導管40和第二剖分導管46各自較佳由金屬、例如鋼制成，并具有約1/8至3/4英寸的厚度。U形螺栓或多個螺栓52、弧形聯(lián)條58和內部有螺紋的螺帽64也是較佳地由金屬或其它適當材料制成。
如圖2和圖3總體所示的組合中，第一剖分導管40的第一剖分內表面42和第二剖分導管46的第二剖分內表面48各自分別地被定位成部分地包圍第二導管18的第二外表面36。將U形螺栓或多個螺栓52的U形部分54定位在第一剖分導管40的第一剖分外表面44附近。各U形螺紋52的各有螺紋的腿部52延伸通過由弧形聯(lián)條58形成的相應的第一或第二腿部孔60、62。當以傳統(tǒng)方式、例如順時針方向轉動擰緊有螺紋的螺帽64時，U形螺栓52的U形部分54在第一剖分導管40上施加力，同時弧形聯(lián)條58在第二剖分導管46上施加力。并且，第一和第二剖分導管40、46各自在由第二導管18形成的第二外表面36上施加力。
因為第一夾持組件20是多零件的組合體，所以在貨運期間第一夾持組件20能夠被振動而分開。為了解決這問題，如圖3所示，將U形螺柱或多個螺栓52的U形部分54點焊焊接于或其它方法連接于第一剖分導管40。如圖1所示和如以上所述，還可將一手柄22點焊于或其它方法連接于第一導管16和夾持組件20。
參閱圖1，第一和第二支承板24、26可以是焊接于可塑變支柱10的相對端的平板26，或者自安置的拱頂或火山形板(24)，這適應于不平的礦道頂面或礦道底面，或這里所述的任何組合。也可以使用其它型式的支承裝置。例如，可以使用-C形管道，用于抵靠一頂面梁。易于可拆卸的拱頂或火山形板是有利的，這是因為它們允許支柱10在礦道的狹窄的范圍內易于被拖動或其它操作，也減小了支柱10的重量。
由于第一導管16和第二導管18的可伸縮的結構、可塑變支柱10的總高是可調節(jié)的，所以使用一支撐組件68調節(jié)可塑變支柱10的總高或長度。在圖4中示出了一適合的支撐組件68。支撐組件68總的包括具有一第二支撐端72和一第二支撐端74的一支撐本體70、具有一活塞柱78和一活塞臂80的一活塞76、一支撐夾82、形成一第一部分孔86的一基底84和形成一第二部分孔90的一引導件88。支撐本體70具有一流體入口孔92和還內裝有活塞76的活塞柱76?；钊?0部分地被裝在支撐本體70內和部分地從支撐本體70的第二支承端74延伸出。將引導件88定位在支撐本體70的第一支撐端72附近。將基底84定位在活塞臂80的另一端處。將第二夾持組件82定位在支撐本體70的第二支撐端74上。
在該較佳實施例中，氣動地或液壓地驅動活塞76。在活塞柱78的一側上施加力時，活塞臂80以離開支撐本體70的方向延伸。當去除該力或在活塞柱78的另一側上施加力時，活塞臂80返回進入支撐本體70。
圖5詳細示出了支撐夾子82。支撐夾子82可以包括一夾持板94、一樞轉臂96、一樞轉銷98、一鉤子100、一第二手柄102和一插銷桿104。夾持板94包括一夾持孔106，再參閱圖4，該孔接納支撐本體70的第二支撐端74和允許活塞臂80通過夾持板94。夾持板94還形成一部分第二管孔110的一區(qū)段108。通過樞轉銷98可樞轉地連接于夾持板94的樞轉臂96形成部分第二管孔110的另一區(qū)段112。鉤子100附連于樞轉臂96，第二手柄102可樞轉地連接于夾持板94，以及插銷桿104連接于第二手柄102。
當以箭頭A1所示的一第一方向運動第二手柄102時，插銷桿104以箭頭A2所示的一第二方向移動，這允許插銷桿104脫離鉤子100。這還允許樞轉臂96如箭頭A3和A4所指示的第三或第四方向圍繞樞轉銷98樞轉。當樞轉臂96以第四方向A4運動時，可以將插銷桿104定位成與鉤子100嚙合，以及以箭頭A5指示的一第五方向可以運動第二手柄102，從而圍繞第二導管18可釋放地夾住第二夾持組件82。
現(xiàn)在將敘述安裝可塑變支柱10的一方法。在一安裝方式中，為圖6所示，在一支持表面114、例如一礦道底面上水平地放置可塑變支柱10。然后通過支撐夾子82將支撐組件68可拆卸地連接于可塑變支柱10。引導件88部分地包圍第一導管16。將基底84定位在第二支承板26的附近。
如圖7所示，然后相對于支持表面114提升可塑變支柱10進入一垂直方向。應注意可塑變支柱10的安裝位置是可以反向的，從而將第一支承板24放置在支持表面114附近。
在圖7所示的方位中，可以將第二支承板26放置在支持表面114附近。然后讓例如氣動的或液壓的流體的加壓流體進入支撐本體70。壓力流體以離開支撐本體70的方向推動活塞臂80和沿著第二導管18伸出第一導管16?？梢詫⒕哂幸活A定長度的一鏈條C連接于第一導管16和支承板22，用于指示所需的延伸長度。對于本領域的一熟練人員應該很明顯的是如果作用在活塞柱78(圖4)上的力大于要求壓碎或分裂構成礦頂面或礦底面的材料的力，那么支承板24、26將開始被驅動進入礦頂面和礦底面。為了對付這后果，可以使用具有較大表面積的支承板。并且，為了有助于對付不對稱載荷，如以上所述還可以使用一拱頂形支承板。
如圖8所示，一旦可塑變支柱10已伸出到它的所需高度，然后就對有螺紋的諸螺帽64施加約300英尺磅轉矩。有螺紋的螺帽64的轉矩圍繞第二導管18夾持第一和第二剖分導管40、46(圖3和4)和臨時防止第二導管18縮回到第一導管16內部。在這位置，可以通過按以上所述的方式運動支撐夾子82的第二手柄102，以致插銷桿104可以離開鉤子100和樞轉臂96可以離開夾持板94樞轉(圖5)，拆卸支撐組件68。一旦被張緊，可塑變支柱10將保持它的最初張力，直至壓力或負載力作用在可塑變支柱10上。
如圖9所示，當一壓縮載荷作用、例如一移動的礦道頂面壓縮可塑變支柱10時，夾持組件20將滑動和第二導管18將逐漸縮回進入第一導管16?？伤茏冎е?0的進一步壓縮可以驅動第一導管16進入第一支持組件20。在這位置，進一步加載可以開始壓彎第一和第二導管16、18和使第一導管16裂開。通過使第一導管16和第二導管18相互顯著重疊可以推遲第一和第二導管16、18的壓彎。在試驗中，已觀察到沿著第一導管16、在第一導管16和第二導管18沒有重疊的一位置處可以發(fā)生壓彎。并且，增加第一和第二導管16、18的壁厚可以有助于延遲可塑變支柱10的壓彎。
圖10總體示出了一第二實施例可塑變支柱10a。第二實施例類似于第一實施例，用相同的標號表示相同的部分，以及關于支承板的上述說明全部被引用在此。但是，在第一實施例可塑變支柱10和第二實施例可塑變支柱10a之間的一差別在于，拆去第一夾持組件20和用位于第一導管16和第二支承板26之間大致圓筒形套環(huán)116和在第一導管16和第二支承板26之間的一個或多個伸縮插入件118a、118b代替，或者當支柱10倒過來時，由一大致圓筒形套環(huán)116和在第二導管18和第一支承板24之間的一個或多個可伸縮的插入件118a、118b代替。套環(huán)116可以具有與插入件118a、118b相同的外徑或比插入件118a、118b外徑大。
將第二實施例可塑變支柱10a設計成在A6方向(如圖10所示)是可調節(jié)的。將可塑變支柱10a較佳地制成有一預定的總高，該總高取決于在一礦道頂面和一礦道底面之間的距離。僅僅為了示例的目的，六英尺高的礦道可能要求一個五尺八英寸的支柱10a。為有助于在貨運期間保持多個零件在一起，可以將一手柄22附加于第一導管16和支承板26上。如以上對于第一實施例可塑變支柱10指出的那樣，支承板24、26是可以拆去的，從而手柄22還可以連接于插入件118b。
第二實施例可塑變支柱10a的安裝是簡單的。豎起支柱10a，第一和第二導管16、18基本垂直于一礦道頂面MR和支持表面114或者任何其它兩個相對表面。因為將支柱10a做得稍短于在礦道頂面MR和支持表面114之間的距離，所以將例如木材或其它適合的材料的可壓縮材料120推入在第一支持表面24或26和礦道頂面MR之間，這樣將支柱10a整齊地楔入在礦道頂面MR和支持表面114之間。
如果礦道頂面MR移動和在A6方向施加一壓縮載荷，該壓力通常被傳送到可壓縮材料120、支承板24、26、第一導管16、第二導管18和套環(huán)116。接著，套環(huán)116對著插入件或諸插入件118a、118b施加力。
套環(huán)116較佳地由一耐用材料、例如鋼材制成。插入件或多個插入件118a、118b各自較佳地由具有一預定塑變值的一種規(guī)格的鋼或者各自具有不同預定塑變值的不同規(guī)格的鋼制成。因此，插入件118a、118b將阻止壓縮直至壓縮載荷超過插入件118a、118b的結構強度。如圖10所示，插入件118a、118b可以由相同規(guī)格鋼制成，因此以一類似方式塑變。插入件118a、118b也可制成整體的。如果希望分階段塑變，插入件118a可以較插入件118b由一較弱規(guī)格的材料制成。在這結構中，插入件118a將在插入件118b之前壓縮。在壓縮試驗中，插入件由A513管材制成，該管材，具有約0.120英寸的一厚度、在受到約五十噸壓力時塑變。已發(fā)現(xiàn)插入件118a、118b趨向于壓縮而不是裂開，以及在被壓縮之后大體各自形成一手風琴形狀的剖面輪廓。插入件118a、118b的手風琴狀壓縮造成一周期的抗塑變圖形。相信該周期圖形是插入件接觸管子、插入件塑變、以及插入件再次接觸管子、以及此過程重復的結果。
圖11示出了一可購得的支撐組件122，在圖12-14示出了對它的改進。支撐組件122較佳地是一手控支撐型支持件，例如可從伊利諾伊州、Broadview、SIMPLEX購得的Model A9225，將其全部結合在此供參考。支撐組件122大致包括一支撐基部122a、連接于基部122a的一柱桿122b、連接于柱桿的一手控棘輪支撐122c、以及連接于手控棘輪支撐122c的一支撐頭部122d。支撐組件122起初與第一實施例可塑變支柱10一起使用，并受到如圖12-14大體所示的改進。
圖12示出了形成一柱接納孔124和第二部分孔90的一第二引導體88a。如圖13所示，第二引導件88a代替包含在Model A9225支持件中的支撐頭部122d，其中部分孔90接納第一導管16。一手柄126還相對于中心線CL偏置一角度α，而不是與中心線CL基本對齊。類似地，如圖14所示，第二實施例基部84a還形成一柱接納孔124和一第一部分孔86。
通過手控棘輪支撐122c上升和下降在此形成為改進的支撐組件122、第二引導件88a、以及第二實施例基部84a的組合的第二實施例支撐組件。利用第二實施例支撐組件的操作，用于與以上所述的第一實施例支撐組件基本相同的目的、即伸長支柱10?？梢允褂靡汇^和插銷環(huán)暫時地將第二實施例支撐組件固定于支柱10。
如圖15所示，還可以使用形成一第一部分內表面42a和一第一剖分外表面44a的一第一剖分導管40a、以及形成一第二剖分內表面48a和一第二剖分外表面50a的一第二剖分導管46a，并且第一和第二部分內表面42a、48a具有例如對其附連的點焊的多個摩擦部件128。在這后一實施例中，已發(fā)現(xiàn)僅要求一個U形螺栓(以下所述的)和摩擦部分128深入第一導管16內有助于防止壓縮。
如圖16、16a和16b所示，還能夠使用一楔形件和殼體組合130，以提供預定的加載。如圖16a詳細地所示，楔形件132較佳地是具有高度WH和向一基底水平面外徑漸縮的一錐形外表面的一空心圓筒件。通過淬硬的螺紋、摩擦、夾持、焊接或其它適當?shù)姆椒▽⑿ㄐ渭?32連接于第二導管18的外表面。如圖16b詳細地所示，殼體134具有一基本不變的外徑，但包括朝一中間內徑漸縮的一內徑。在殼體134的基部水平內徑處形成一凸出部分136，其中殼體134的凸出部分136和錐形內表面形成接納楔形132的一軌道138?？拷壍?38，殼體134形成接納第二導管18的一內腔IC。將殼體134定位成緊接著第一導管16的一端，以及當調節(jié)到所需高度時防止第二導管18進一步進入第一導管16。
再參閱圖16，當使用楔形件132和殼體134時，當作用在第二導管18上的載荷使第二導管移動進入第一導管16內時，殼體134抵擋楔形件132的朝外力。對于某一載荷，楔形件132進入殼體134的運動阻止第二導管18相對于第一導管16的進一步運動。
圖17a總體上示出了另一實施例可塑變支柱10b。這實施例類似于第一實施例，相同的標號表示相同部分，以及關于支承板的上述說明全部結合在這里。
在這實施例中，用一第二夾持組件220代替第一夾持組件20。將第二夾持組件220放置在第二導管18的第二外表面36的附近。一環(huán)222可滑動地被定位在第二導管18的周圍。手柄22連接于第一空心管16和環(huán)222，有助于在貨運或操作期間防止第二夾持組件220和支柱10分離。
第二夾持組件220包括一殼體224、一楔形件226、一螺栓228和一螺帽230。將殼體224定位在靠近第一導管16的一端232附近、在第一導管16的頂部上和/或其周圍。楔形件226嚙合或連接于第二導管18的第二外表面316。楔形件226被構造成嚙合殼體224，如以上所述防止第二導管18進一步進入第一管16。
可以將楔形件226構造成如以上所述的楔形件132。或者，以及較佳地，楔形件226是包括一第一楔形件234和一第二楔形件236的一兩件結構。第一楔形件234和第二楔形236形成具有一錐形外表面的一大體空心的、圓筒形件。以這方式，楔形件132起一加壓件的作用。更具體地，當?shù)谝缓偷诙ㄐ渭?34和236移動進入殼體224時，殼體的內表面240(圖19a)縮短了在楔形件234和236的諸相鄰端之間距離，同時使楔形件234和236的內表面移動進入與第二導管18的外表面的嚙合。通過夾持、焊接、摩擦(從殼體224)或其它適當方法將第一楔形件234和第二楔形件236連接于第二導管18的外表面36。楔形件226較佳地包括一有螺紋的內表面238。有螺紋的形狀238改進了楔形件226在第二導管18上的夾持。
參閱圖18a、18b和19a，殼體224具有與楔形件226的外表面、例如表面234和236的形狀一致的一內表面240。因為通常使用圓筒形管(如附圖所示)，所以殼體224較佳的是帶有兩相對端242的大體C形。從殼體224的相對端242延伸出一對平行腿部244。各腿部244包括被構造成通過其接納螺栓228的一螺栓孔246。在螺栓228上接納螺帽230，和可以對一標定載荷對螺帽加轉矩。螺栓孔246可以包括安置一螺栓頭228a和/或螺帽230的凹槽246a。由螺帽轉矩對載荷(剩余的或保持的)的一標定曲線確定標定載荷。在本發(fā)明的實踐中，較佳的是第二夾持組件220將保持對殼體224和楔形件226所施加的全部載荷。
因為第二夾持組件220是多零件的組合，所以在貨運期間可能振動第二夾持組件220而松弛。為了解決這問題，將一環(huán)帶250可拆卸地放置在環(huán)222和第二夾持組件220之間，以有助于楔形件226與殼體224成一嚙合關系。
可以手工安裝支柱10。或者，為了安裝支柱10，可以使用如以上所述的一支撐組件68、122或另一傳統(tǒng)支撐組件。將一支撐連接件252連接于第一管或第二管18。支撐連接件252可以是被構造成與支撐組件相互作用的一環(huán)。
如可以理解的那樣，本發(fā)明不局限于以上所述的本發(fā)明的非限制性實施例，能夠做出許多變化而不偏離本發(fā)明的范圍，以及本發(fā)明考慮了以上所述的本發(fā)明的諸非限制性實施例的組合特征。例如且不是限制本發(fā)明，以上所述的圖10示出了具有包括套環(huán)116和插入件118a和118b的一塑變段的可塑變支柱10a。參閱圖20，其中示出了用標號300表示的一塑變段或塑變結構的另一非限制性實施例。能夠將塑變段300和圖10的塑變段與圖1-3所示的夾持組件20、圖16、16a和16b示出的楔形件和殼體組合、以及圖17a、17b、18a、18b和19a-19c所示的夾持組件和以上所述的結構一起使用。
繼續(xù)參閱圖20，塑變段300是可塑變支柱302的一部分，該支柱包括具有在一端處的支承板26的第二導管18，第二導管18的端部304可滑動地安裝在第一導管16的端部306內。第一導管16的端部308按以下所述方式安裝一塑變段300。例如，但不是限制本發(fā)明，使用以上所述的和圖1-8所示的支撐組件68或以上所述的和圖11-14所示的支撐組件122，以任何傳統(tǒng)方式、以相互相對的一位置安裝第一和第二導管16和18，以及用圖16、16a和16b所示楔形件和殼體結構、以相對位置固定這兩根導管。如能夠理解的那樣，本發(fā)明不局限于以相互相對的位置固定第一和第二導管的結構和能夠使用在本領域已知類型的任何夾持結構，例如，但不是限制本發(fā)明，圖1-3所示的夾持組件20和圖17a、17b、18a、18b和19a-19c所示夾持組件220以及以上所述的結構。
塑變段300包括具有固定地安裝于支承板316的端部134的一護套312和具有固定地安裝于板316的端部320的一內管318，并且護套和內管的中心線相互重合，以在護套和內管之間提供一空間321，該空間用于接納一插入件322，如以下所述該插入件能夠在壓縮之前抵抗一預定的壓力，可選擇地，一上襯環(huán)323位于第一導管16的端部308和插入件322的端部、例如上端部324之間，以及一下襯環(huán)352位于支承板316和插入件322的下端部326之間。
如可以理解的那樣，內管318可以是一空心管或一實心桿。并且，可以按任何普通方式，例如，通過焊接將護套312的端部314和內管318的端部320固定于板316。在這敘述中，第一導管16、第二導管18、護套312、插入件322、襯環(huán)323和325以及內管318都具有圓形橫剖面；但是，如可以理解的那樣，本發(fā)明不局限于此，只要導管、護套、插入件、襯環(huán)和內管能夠按要求和其中所述地相互滑動，導管、護套、插入件、襯環(huán)和內管可以具有任何橫剖面。例如但不是限制本發(fā)明，導管可以具有一橢圓形、三角形、正方形、矩形、梯形或任何其它直線或曲線多邊形橫剖面。
插入件322可以是一單件、如安裝在空間321內的多個垂直零件、或者在空間內一個堆在另一個的頂部上的多個導管段、例如類似于圖10中所示的插入件118a和118b。多個導管段可以由具有相同或不相同的壓縮強度、例如用于以上所述的分階段塑變的材料制成。
在本發(fā)明的實踐中，將下襯環(huán)325、插入件322和上襯環(huán)323放置在護套312的內表面和內管318的外表面以及第一導管16的端部308之間的空間321內，該端部308已移動進入空間321、與上襯環(huán)323接觸。較佳地，內管具有大于襯環(huán)323、325和插入件322的組合長度或高度的長度或高度，以及護套312的長度或高度大于襯環(huán)323、325和插入件的組合長度或高度，用于引導第一導管16的端部308進入空間321和使第一導管16的側向運動最小，例如，提供關于第一導管16的垂直和側向穩(wěn)定性。如可以理解的那樣和不是對本發(fā)明的限制，內管318的長度延伸進入第一導管16內一長度，用于提供垂直和側向穩(wěn)定性，同時保持離開第二導管18的端部304一分開的距離，以便于按下面所述方式的插入件322的壓縮，而不會使第二導管18的端部304接觸內管，該接觸能夠阻止壓縮塑變段的第一導管16的向下運動。
在一組裝區(qū)域(未示出)當將塑變段300安裝至第一導管16的端部308時的那些情況中，在將可塑變的支柱移動到它的工作位置時通過固定、例如但不是對本發(fā)明的限制、通過點焊將一手柄332、例如0.5英寸桿的一端固定于第一導管16的外表面和手柄332的另一端固定于支承板316(如圖20所示)，使塑變段保持在該導管的端部上。
使用上襯環(huán)323不是對本發(fā)明的限制，而推薦使用它，以便于由第一導管16的端部308對插入件322的上表面施加均勻分布的壓力。例如但不是限制本發(fā)明，在第一導管16和插入件322的壁厚是不相同的、和/或第一導管16的外徑和插入件的外徑是不相同的和/或空間321是充分地大、以致第一導管16的端部和插入件322的端部不對齊的情況下，推薦在第一導管16的端部和插入件322的端部之間使用上襯環(huán)323，以便于第一導管16的端部308對插入件322的上表面施加均勻分布的壓力。應該將在上襯環(huán)323的外表面和護套312的內表面之間的距離、以及上襯環(huán)323的內表面和內管318的外表面之間的距離保持為一最小值，以減小該襯環(huán)在該空間內的側向運動，同時減少在該襯環(huán)的表面和護套312和內管318的表面之間的摩擦。在本發(fā)明的一非限制性實施例中和不是對本發(fā)明的限制，使用了上襯環(huán)323的外表面離開護套312的內表面的距離為0.025英寸、以及該襯環(huán)的內表面離開內管318的外表面的距離為0.0125英寸。
使用下襯環(huán)325不是對本發(fā)明的限制，而是存在護套的端部安裝至支承板的焊接處可能破裂和插入件的壓縮可能向外移動插入件的下部的可能性時推薦使用下襯環(huán)。如能夠理解的那樣，指望連接護套端部至支承板的堅固的疊珠焊縫充分地抵抗插入件被壓縮時插入件的力。而且，使用處于插入件的下端和支承板之間的一下襯環(huán)應該保證插入件施加于護套的壓力在離開焊縫的一位置處。下環(huán)的厚度不是對本發(fā)明的限制。使用了具有0.50英寸厚度的下襯環(huán)。
第一和第二導管16和18、以及襯環(huán)323和325應該由具有能抵抗較插入件更大壓力的材料和厚度制成。以這方式，在某一載荷下、在導管和襯環(huán)壓壞之前插入件將壓壞。并且，護套或空心內管的壁厚應該足以防止護套或內管的壁被壓彎。對于50至60噸壓縮載荷，在本發(fā)明的實踐中能夠使用由規(guī)格10或更大規(guī)格的管子制造的護套和內管。較佳地，但不是限制本發(fā)明，規(guī)格40的管子是較佳的。
通常，當施加一足夠大的力載荷完全壓縮插入件時，關于插入件長度或高度縮短百分率的重要參數(shù)是護套的內壁和內管的外表面之間的距離和插入件的厚度的一函數(shù)。隨著在護套的內壁和內管的外表面之間的距離的增加，同時其余參數(shù)保持不變，整個被縮短的插入件的長度比如果該距離縮短時較長，以及隨著插入件的厚度減小和其余參數(shù)保持不變，整個被縮短的插入件的長度較如果插入件的厚度增加時較長。雖然不是限制本發(fā)明，在本發(fā)明的實踐中，較佳的是確定空間321和插入件壁厚的尺寸以保證插入件長度縮短60％至70％。如能夠理解的那樣，隨著第一導管16移動進入空間321，取決于手柄332的長度，手柄332的端部330能夠接觸護套312。因為手柄332的端部330是被點焊，所以隨著第一護套16壓縮插入件322和移動進入空間321，護套312將該點焊斷裂。
在本發(fā)明的實踐中，但不是對其限制，將可塑變支柱302定位成直立位置，同時支承板316位于礦道底面上。參閱圖17b，從第二導管18拆去環(huán)帶250，以及擰松螺帽230和螺栓228，以減小殼體224在楔形件226(圖18a)上的壓力。隨著支承板26朝頂面移動，例如抵靠頂面，第二導管18以離開導管的方向朝上運動，使楔形部分移動脫離殼體224，進入與環(huán)222接觸(見圖17a)。釋放第二導管18和向下移動、嚙合楔形件和移動楔形件進入殼體。因此，緊固螺栓228和螺帽230，以將殼體緊固在楔形件226周圍，用于將第一和第二導管固定在相互相對的適當位置。在支承板26和礦道頂面之間推入可壓縮材料，例如楔形木制件。
當頂?shù)理斆嬉苿雍驮贏6方向施加一壓縮載荷的情況下，壓縮載荷的力作用在第二導管18和在殼體224內的楔形件上，以及楔形件和殼體的組合防止第二導管進入第一導管的進一步位移。隨著在支承板上壓縮載荷的增加，施加于第一和第二導管的壓縮載荷轉移到插入件322。如本領域的那些熟練人員能夠理解的那樣，當壓縮插入件所要求的力大于作用在支承板上的壓縮力時，支承板將開始被驅動時進入礦道頂面和礦道底面。因此，壓縮插入件所要求的壓縮力應該考慮其上將使用可塑變支柱的表面的狀態(tài)。
Jennmar公司制造了帶有本發(fā)明特征的一可塑變支柱，國家職業(yè)安全和健康研究所在賓夕法尼亞州的Bruceton安全結構試驗室對它進行了試驗。被試驗的可塑變支柱長約六英尺。第一導管16為3英寸規(guī)格80的管子，第二導管18為2.5英寸規(guī)格80的管子。塑變段300的內管318為具有19英寸高度的2.5英寸規(guī)格80的管子，護套312為點焊于支承板316的、具有11英寸長、3.5英寸規(guī)格40的管子，插入件322具有3.25英寸外徑、0.095英寸壁厚和11英寸高度，以及下襯塊325為具有0.5英寸高度的3英寸規(guī)格80的管子。不使用上襯環(huán)323。
參閱圖21，示出了關于本發(fā)明的塑變管插入件(曲線A)、關于一四點、六英寸表面接觸基環(huán)(曲線B)和關于一四點、五英寸表面接觸基環(huán)(曲線C)的位移(英寸)對施加載荷(噸)的曲線A-C。各基環(huán)由5英寸×6英寸×30英寸的硬木件制成。兩個分開的硬木件組成各層和相鄰層的諸分開的另件被轉過90°，以提供具有堅固的諸角落和在相鄰層之間有一間距的諸側邊的一疊基環(huán)。該6英寸表面接觸具有相互接觸的6英寸表面，以及該5英寸具有在相互表面接觸中的5英寸表面。
繼續(xù)參閱圖21，曲線B和C具有隨著載荷增加而增加位移的一大體光滑形狀的曲線，它示出了隨著載荷增加的一連續(xù)位移。本發(fā)明的塑變插入件(曲線A)對于小于38噸的載荷具有最小的位移?？梢韵嘈艑τ谛∮?8噸的載荷該插入件沒有壓縮，該較小的位移是楔形件和第一導管位于殼體內的和襯塊和插入件位于空間321內的的結果。隨著載荷增加，插入件322阻止壓縮，直至在插入件的一部分壓壞或壓縮時壓縮載荷超過插入件的結構。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)插入件趨于壓壞或壓縮而不是破裂，通常形成由內管的外壁和護套的內壁所限制的、在側視圖中的手風琴形狀。插入件的手風琴狀的壓縮造成了圖21所示的一周期性阻力塑變圖形。增加插入件的載荷阻力升高了曲線A，即較大的載荷帶有較小的位移。并且，作為插入件壓縮和接觸構成該空間的壁的結果，隨著在插入件的表面和該空間的表面之間的摩擦的增加，要求進一步壓縮插入件的載荷增加，如曲線A的向上趨勢所示。
參閱圖22，圖中示出了具有在楔形件和殼體組合342和第一和第二導管16、18的連接處的、本發(fā)明的一塑變段340的另一非限制性實施例的一可塑變支柱339。塑變段340包括，但不是對本發(fā)明的限制，固定于殼體224的一表面345的一護套344。將內管348的端部346和第二導管18的端部350焊接于支承板352，同時內管348和第二導管18的中心線相互重合。上襯環(huán)323、插入件322和下襯環(huán)325位于第二導管18的外表面356和護套344的內表面358之間的空間354內。第一導管16的端部360位于空間354內。一手柄362具有固定于套環(huán)222的一端364和固定于第一導管16的外表面368的另一端366，以類似于圖20所示的將塑變段300保持于第一導管16的端部的手柄332的方式將塑變段340的多個零件固定在一起。通過手柄370將套環(huán)222連接于殼體224和類似于帶子250(見圖17a和17b)的一帶子(未示出)如以上所述保持第二導管18在第一導管16內。
如能夠理解的那樣，能夠不用內管348和能夠使用第二導管18的外表面，以提供關于空間354的一壁。當插入件在殼體342和第一導管16之間被壓縮時并不認為第二導管18是牢堅得足以在空間354內保持插入件322的情況下，推薦使用內管348。在那些情況下，當將可塑變支柱豎立在兩相對物體、例如礦道頂面和礦道底面之間適當位置時，內管348的長度足夠從支承板352延伸超出護套344。
如能夠理解的那樣，只要夾持結構將第一和第二導管固定在一起，防止在對支承板施加載荷時第二導管滑入第一導管，可以使用任何類型的夾持或固定結構，用于保持圖20所示的可塑變支柱302的和圖22所示的可塑變支柱339的第一和第二導管在適當位置。并且，可以在任何方位，例如，靠近礦道頂面或如圖20所示靠近礦道底面、或如圖22所示在第一和第二導管之間使用塑變段。此外，可以使用第一導管為上導管和第二導管為下導管。更進一步，塑變段可以位于一支承板，以接納第二導管的端部，以及可塑變支柱可以具有在各支承板處的一塑變段。
雖然已詳細敘述了本發(fā)明的具體實施例，但是本領域的普通技術人員會理解按照本揭示內容的全部技術可以做出對于那些細節(jié)的許多變化和替換。本文所述的較佳實施例僅用于示例性，而不是對本發(fā)明范圍的限制，本發(fā)明的范圍產生了所附權利要求書的全部內容和它的任何和所有等同物。
權利要求
1.一可塑變支柱，它包括具有一第一端和一相對第二端的一空心導管；以及安裝在所述第一導管的第一端處的一塑變段，所述塑變段包括一板；具有一第一端和一相對第二端的一外套筒，所述外套筒的所述第一端安裝在所述板的一表面上；一管子，具有一第一端、一相對第二端以及在其第一端和相對第二端之間的一本體，所述管子的所述第一端安裝在所述板上、所述外套筒之內，同時所述管子的外表面與所述外套筒的內表面分開，用于提供在所述管子和所述外套筒之間的一空間；以及在所述空間內的一插入件，其中所述導管的所述第一端可滑動地接納在所述空間內，同時所述插入件處于所述板的表面和所述導管的第一端之間。
2.如在權利要求1所述的可塑變支柱，其特征在于所述空心導管在壓壞之前能夠支持一預定的壓縮載荷，所述插入件在壓壞之前能夠支持一預定的壓縮載荷，以及所述插入件的預定壓縮載荷小于所述導管的預定壓縮載荷。
3.如權利要求1所述的可塑變支柱，其特征在于所述空心導管是一第一導管和所述板是一第一板，還包括具有一第一端和一相對第二端的一第二導管，所述第二導管的第一端可滑動地被接納在所述第一導管的第二端內，所述第二板的一表面安裝在所述第二導管的第二端上以及，以及固定結構將第一和第二板保持一預定相互分開。
4.如權利要求3所述的可塑變支柱，其特征在于所述第一導管在壓壞之前能支持一預定的壓縮載荷，所述第二導管在壓壞之前能支持一預定的壓縮載荷，所述插入件在壓壞之前能支持一預定的壓縮載荷，所述插入件的預定壓縮載荷小于第一和第二導管的預定的壓縮載荷。
5.如權利要求4所述的可塑變支柱，其特征在于還包括在所述第一導管的第一端和所述插入件之間的一第一墊圈，以及在所述插入件和所述板的表面之間的一第二墊圈。
6.如權利要求5所述的可塑變支柱，其特征在于所述第一和第二墊圈具有大于插入件的壁厚和外徑的壁厚和外徑，以及所述第一墊圈具有分別等于或大于第一導管的壁厚和外徑的壁厚和外徑。
7.如權利要求5所述的可塑變支柱，其特征在于還包括具有安裝至所述第一導管的外徑的一第一端和安裝于所述外套筒或板的相對第二端的一保持件。
8.如權利要求7所述的可塑變支柱，其特征在于從結構組中選擇固定結構，所述結構組包括(1)一滑動壓緊夾子和(2)一夾持組件；所述滑動壓緊夾子包括具有一第一側、一相對第二側、從第一側至第二側延伸的一通道的一殼體，并且通道的孔隨著離開殼體的第一側的距離增加而縮小，殼體固定地安裝在第一導管上、靠近第一導管的第二端，同時殼體的第一側面對第二導管，以及一壓緊件裝配第二導管的外表面和被安裝在該通道內；該夾持組件包括安裝在第二導管的外表面上的和接觸第一導管的第二端的兩個C形件，以及裝配兩個C形件和將它們固定地安裝至第二導管的外表面的諸夾子。
9.如權利要求7所述的可塑變支柱，其特征在于所述固定結構是一滑動的壓緊夾子，所述夾子包括具有一第一側、一相對第二側、從第一側延伸至第二側的一通道的一殼體，并且通道的孔隨著離開殼體的第一側的距離增加而縮小，殼體固定地安裝在第一導管上、靠近第一導管的第二端，同時殼體的第一側面對第二導管，以及一壓緊件裝配第二導管的外表面和被安裝在通道內；以及還包括安裝在第二導管上、靠近可滑動的壓緊夾子的一套環(huán)，具有固定于套環(huán)的一端和固定于第二導管的外表面的另一端的一手柄和裝配在殼體和套環(huán)之內的第二導管外表面的一摩擦帶。
10.如權利要求7所述的可塑變支柱，其特征在于所述固定結構是一夾持組件，所述夾持組件包括被安裝在所述第二導管的外表面上和接觸第一導管的第二端的兩個C形件和裝配兩個C型件和固定地將它們安裝至第二導管的外表面的諸夾子，以及還包括具有安裝于第一導管外表面的一端的一手柄和手柄的另一端固定于夾持組件。
11.一可塑變的支柱，它包括具有一第一端和一相對第二端的一空心第一導管；一第二導管可滑動地接納在第一導管的第二端內；以及將第一和第二導管固定成一相互固定關系的一壓緊夾子，所述壓緊夾子包括具有一第一側、一相對第二側和從第一側延伸至第二側的一殼體，同時殼體的孔隨著離開殼體的第一側的距離的增加而縮小，殼體固定地安裝在第一導管上、靠近第一導管的第二端，并且殼體的第一側面對第二導管；裝配第二導管的外表面和被安裝在通道內的一壓緊件；以及在第一和第二導管的連接處的一塑變段，所述塑變段包括具有一第一端和一相對第二端的一外套筒，所述外套筒的第一端被安裝至殼體的外表面，外套筒的內表面與第二導管的外表面分離，用于在之間提供一空間，以及在所述空間內的一插入件，其中第一導管的第二端可滑動地被接納空間內、在殼體的第二側和第一導管的第二端之間。
12.如權利要求11所述的可塑變支柱，其特征在于第一和第二導管在壓壞之前能夠支持一預定的壓縮載荷，插入件在壓壞之前能夠支持一預定的壓縮載荷，以及插入件的預定的壓縮載荷小于第一導管的和第二導管的預定的壓縮載荷。
13.如權利要求11所述的可塑變支柱，其特征在于還包括安裝在第一導管的第一端上的一第一支承板和安裝在第二導管的第一端上的一第二支承板。
14.如權利要求12所述的可塑變支柱，其特征在于還包括在第一導管的第二端和插入件之間的一第一墊圈，以及在插入件和殼體的第二表面之間的一第二墊圈。
15.如權利要求14所述的可塑變支柱，其特征在于第一和第二墊圈具有大于插入件的壁厚和外徑的壁厚和外徑，以及第一墊圈具有分別等于或大于第一導管的壁厚和外徑的壁厚和外徑。
16.如權利要求15所述的可塑變支柱，其特征在于還包括具有安裝于第一導管的外表面的一第一端和安裝于第二導管的外表面的相對第二端的一保持件。
17.如權利要求11所述的可塑變支柱，其特征在于殼體具有從在第一和第二側之間的一表面延伸至通道的一狹槽，其中縮短在狹槽的諸表面之間的距離縮小了通道的直徑，一螺帽和螺栓組件裝配殼體，用于改變狹槽的諸表面之間的距離，壓緊件包括一兩件式套環(huán)，各件套環(huán)具有一C形，套環(huán)的外表面和通道的表面被構造成用于在通道內滑動地安裝環(huán)，在殼體的通道內的套環(huán)裝配第二導管的外表面。
18.如權利要求17所述的可塑變支柱，其特征在于還包括安裝在第二導管上、靠近殼體的一套環(huán)，具有連接于套環(huán)的一端和連接于殼體的另一端一第一手柄，具有連接于套環(huán)的一端和連接于第一導管的外表面的另一端的一第二手柄，以及裝配在殼體和套環(huán)之間的第二導管的外表面的一摩擦帶。
19.如權利要求11所述的可塑變支柱，其特征在于第二導管是一第二空心導管和還包括一第三導管，第三導管位于第二導管內和具有安裝于第二支承板的一端和具有一長度，該長度足以從第二支承板延伸至在第一支承板和塑變段之間的一位置。
20.一種具有第一端和第二端的可塑變支柱，包括一第一空心導管；一可滑動地容納在所述第一空心導管中的第二導管；一位于所述第一空心導管和所述第二空心導管附近的夾持組件；以及至少一個連接到所述第一空心導管和所述夾持組件上的手柄。
21.如權利要求20所述的可塑變支柱，其特征在于，還包括位于所述可塑變支柱的所述第一端和/或所述可塑變支柱所述第二端附近的支承板。
22.如權利要求21所述的可塑變支柱，其特征在于，所述支承板可以是平的、火山形的、C形的以及I形的。
23.如權利要求20所述的可塑變支柱，其特征在于，所述第一導管具有第一長度，所述第二導管具有第二長度，所述第一和第二長度可根據(jù)接縫高度和所述第一和第二導管所需重疊程度的函數(shù)來選擇。
24.如權利要求20所述的可塑變支柱，其特征在于，所述夾持組件包括一第一剖分導管，形成第一內表面和第一外表面；一第二剖分導管，形成第二內表面和第二外表面；至少一個U形螺栓，具有一U形部和兩個螺紋腳；以及一形成第一和第二腳孔的聯(lián)條。
25.如權利要求24所述的可塑變支柱，其特征在于，還包括帶螺紋的螺帽，所述螺帽分別位于各個螺紋腳上并且受到約300英尺噸的轉矩。
26.如權利要求24所述的可塑變支柱，其特征在于，所述第一剖分導管還包括在所述內表面上的摩擦件。
27.如權利要求26所述的可塑變支柱，其特征在于，所述摩擦件是粗焊縫。
28.如權利要求20所述的可塑變支柱，其特征在于，所述夾持組件包括一楔形件和一殼體。
29.如權利要求20所述的可塑變支柱，其特征在于，所述夾持組件包括一個或多個可伸縮套嵌管。
30.如權利要求20所述的可塑變支柱，其特征在于，還包括一可視延伸長度指示器。
31.如權利要求30所述的可塑變支柱，其特征在于，所述可視延伸長度指示器是一連接到所述第一空心導管上的鏈條。
32.如權利要求20所述的可塑變支柱，其特征在于，還包括一位于所述第一導管和所述第二導管附近的支撐組件，包括一支撐本體，具有一第一支撐端、第二支撐端和一流體入口孔；一活塞，具有一活塞柱和一活塞臂，所述活塞柱連接到所述活塞臂的一端上，所述活塞柱位于所述支撐本體中；一第二夾持組件，位于所述支撐本體的第二支撐端上；一基底，形成位于與所述活塞柱相反的所述活塞臂另一端上的第一局部孔；以及一引導件，形成位于所述支撐本體的所述第一支撐端附近的第二局部孔。
33.如權利要求20所述的可塑變支柱，其特征在于，還包括一支撐組件，所述支撐組件包括一支撐基部；一連接以所述支撐基部上的柱桿；連接到所述柱桿上的手控棘輪支撐；以及連接到所述手控棘輪支撐上的支撐頭部。
34.一種具有第一端和第二端的可塑變支柱，包括一第一空心導管；一可滑動地容納在所述第一空心導管中的第二導管；一位于所述第一空心導管和所述第二空心導管附近的夾持組件；一滑動地容納在所述第二導管周圍的環(huán)；以及至少一個連接到所述環(huán)和所述所述第一空心導管上的手柄。
35.如權利要求34所述的可塑變支柱，其特征在于，所述夾持組件包括位于所述第一導管一端附近的殼體；以及連接到所述第二導管外表面上的一楔形件，所述楔形件的構造與所述殼體配合以防止所述第二導管進一步進入所述第一導管。
36.如權利要求35所述的可塑變支柱，其特征在于，所述夾持組件還包括一螺栓和一螺帽，所述殼體呈具有兩相對端的C形；從所述相對端伸出的平行腿部；各平行腿部包括使所述螺栓從中經(jīng)過的螺栓孔；以及所述螺帽位于所述螺栓上。
37.如權利要求36所述的可塑變支柱，其特征在于，所述螺帽扭轉到一校準載荷。
38.如權利要求34所述的可塑變支柱，其特征在于，還包括一連接到所述第一空心導管和/或第二導管上的支撐界面。
39.如權利要求38所述的可塑變支柱，其特征在于，所述支撐界面是一與支撐組件相互作用的環(huán)。
40.如權利要求34所述的可塑變支柱，其特征在于，還包括可拆卸地位于所述環(huán)和所述夾持組件之間的環(huán)帶。
41.如權利要求34所述的可塑變支柱，其特征在于，還包括一位于所述可塑變支柱第一端和/或其第二端上的支承板。
42.如權利要求41所述的可塑變支柱，其特征在于，所述支承板可以是平的、火山形的、C形的以及I形的。
43.如權利要求34所述的可塑變支柱，其特征在于，所述第一導管具有第一長度，所述第二導管具有第二長度，所述第一和第二長度可根據(jù)接縫高度和所述第一和第二導管所需重疊程度的函數(shù)來選擇。
44.如權利要求34所述的可塑變支柱，其特征在于，所述夾持組件包括所述夾持組件包括一個或多個可伸縮嵌套管。
45.如權利要求34所述的可塑變支柱，其特征在于，還包括一可視延伸長度指示器。
46.如權利要求45所述的可塑變支柱，其特征在于，所述可視延伸長度指示器是一連接到所述第一空心導管上的鏈條。
47.如權利要求34所述的可塑變支柱，其特征在于，還還包括一位于所述第一導管和所述第二導管附近的支撐組件，包括一支撐本體，具有一第一支撐端、第二支撐端和一流體入口孔；一活塞，具有一活塞柱和一活塞臂，所述活塞柱連接到所述活塞臂的一端上，所述活塞柱位于所述支撐本體中；一第二夾持組件，位于所述支撐本體的第二支撐端上；一基底，形成位于與所述活塞柱相反的所述活塞臂另一端上的第一局部孔；以及一引導件，形成位于所述支撐本體的所述第一支撐端附近的第二局部孔。
48.如權利要求34所述的可塑變支柱，其特征在于，還包括一支撐組件，所述支撐組件包括一支撐基部；一連接以所述支撐基部上的柱桿；連接到所述柱桿上的手控棘輪支撐；以及連接到所述手控棘輪支撐上的支撐頭部。
全文摘要
具有一第一端和一第二端的一可塑變的支柱包括一第一空心導管，一第二導管可滑動地被接納在第一空心導管內，以及一夾持組件被定位在第一空心導管和第二導管的連接處。在第一和/或第二導管的端部處或在第一和第二導管的連接處設置一塑變段。塑變段包括與一內管隔開的一護套，用于提供接納一可壓壞的插入件的一空間。一導管的一端被定位在該空間內和在支柱上的壓縮載荷超過插入件的壓縮載荷能力時壓縮的插入件。
文檔編號E21D15/00GK1624297SQ20041008826
公開日2005年6月8日 申請日期2004年10月18日 優(yōu)先權日2003年10月17日
發(fā)明者J·C·斯坦克斯, J·G·奧德森, D·布蘭頓 申請人:簡恩馬股份有限公司