一種收縮滑動式變向錨具的製作方法
2023-06-26 05:20:21 4
一種收縮滑動式變向錨具的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種收縮滑動式變向錨具，包括滑動收縮環、弧面託盤、弧形錨環和錐形夾片；所述滑動收縮環由上託盤、彈性收縮環和下託盤組成，所述彈性收縮環柱體表面呈波浪狀；所述弧面託盤一端設為平面，與下託盤接觸，另一端設為弧面；所述弧形錨環一端呈弧面結構，與弧面託盤接觸，弧面錨環內部呈錐形結構，內部設有錐形夾片。本實用新型彈性收縮環受壓收縮，實現滑動收縮環沿鋼鉸線滑動，緩解了鋼鉸線軸向瞬間高應力狀態，有利於預防鋼鉸線被拉斷；弧形錨環能夠在弧面託盤上旋轉一定角度，避免鋼鉸線在託盤和錨環接觸面處受到過高的剪切應力而破損。該錨具改善了支護體系錨索的受力狀況，延長了錨索的工作壽命，提高了錨索利用率。
【專利說明】一種收縮滑動式變向錨具
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用於巖土、水利、礦山等支護工程用錨具。
【背景技術】
[0002]錨索支護是礦井深部巷道、隧道等大斷面硐室、巷道的補強加固的一種重要技術手段。錨索加固圍巖的實質，就是通過錨索對被加固的巖體施加預應力，限制巖體有害變形的發展，從而保持巖體的穩定。煤炭開採強度的增大，促使煤層開採向縱深發展，深部巖體開挖處於典型的高地應力、高地溫、高巖溶水壓力及爆破、機械開挖動力擾動的複雜力學環境。在高地應力環境下，煤巖體的變形特性發生了根本變化:煤巖體具有較強的時間效應，表現為明顯的流變或蠕變；煤巖體的擴容現象突出，表現為煤巖體積增大、擴容膨脹嚴重；煤巖體變形的衝擊性，表現為變形不是連續的、逐漸變化的，而是突然劇烈增加。高地應力環境和煤巖體變形特徵決定了深部圍巖控制將更加困難，由於錨索鋼絞線鋼性較大，為低鬆弛性鋼絞線，延伸率小，使得在大變形的圍巖條件下，難以與錨杆形成協調支護體系，圍巖突然劇烈的變形，往往會造成錨索的破斷，使其失去支護能力；另外，由於錨索抗剪切能力相對較弱，如頂板不平、孔口圍巖破壞或頂板巖層移動等因素影響，將導致錨孔與頂板斜交，頂板不平，錨索將在孔口處受到額外的剪切應力，嚴重影響錨索支護能力的發揮，很多錨索在孔口處破斷。因此，對於深井巷道支護用錨索錨具急需要在結構上創新，使其能夠適應軸向大變形和緩解錨索徑向的剪切應力。
實用新型內容
[0003]為了解決現有錨具結構設計的不足，改善深井巷道的支護現狀，本實用新型提供一種收縮滑動式變向錨具，當圍巖發生較大的瞬間變形時，該錨索錨具能夠實現沿鋼絞線軸向滑動，從而緩解圍巖大變形帶來的衝擊；當圍巖沿垂直鋼絞線方向發生移動時，通過錨具結構的改進，可以自動調節錨索中心線和錨環中心線之間的角度，降低孔口處巖層與錨具對鋼絞線的剪切應力。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是:本實用新型提供一種收縮滑動式變向錨具，包括滑動收縮環、弧面託盤、弧形錨環，其特徵在於:滑動收縮環、弧面託盤和弧形錨環中間設有通孔，鋼鉸線沿通孔穿過。
[0005]所述滑動收縮環由上託盤、彈性收縮環和下託盤組成，所述彈性收縮環柱體表面呈波浪狀。
[0006]所述弧面託盤一端設為平面，與下託盤接觸，另一端設為弧面，與弧形錨環外弧面相接觸。
[0007]所述弧形錨環一端呈弧面結構，與弧面託盤接觸，弧面錨環內部錐面結構，內部設有維形夾片。
[0008]本實用新型優點和有益效果是:收縮滑動式變向錨具結構設計合理，當頂板變形下沉時，彈性收縮環受壓沿軸向變形收縮，滑動收縮環整體沿鋼鉸線向外滑動，一定程度上緩解了鋼鉸線軸向瞬間高應力狀態，有利於預防鋼鉸線被拉斷，間接提高了錨索的延伸率，有利於實現與錨杆的協同變形，充分發揮錨杆、錨索支護的共同作用；當被支護圍巖沿鋼絞線垂直方向移動或巷道頂板發生近水平方向移動時，弧形錨環能夠在弧面託盤上旋轉一定的角度，自動調節減小鋼鉸線中心線與錨環中心線之間的角度，避免鋼鉸線在託盤和錨環接觸面處受到過高的剪切應力而破損，延長了錨索的工作壽命，提高了錨索利用率。因此，本實用新型提供的一種收縮滑動式變向錨具基於現場支護存在的問題，充分考慮了軸向和徑向兩個方面，使鋼鉸線在支護系統中的安全係數得到提高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型收縮滑動式變向錨具的結構示意圖；
[0010]圖2是本實用新型滑動收縮環的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]為能進一步了解本實用新型一種收縮滑動式變向錨具的
【發明內容】
、特點，下面結合具體的實施案例對本實用新型作進一步地說明。
[0012]如圖1所示，本實用新型的一種收縮滑動式變向錨具，包括滑動收縮環2、弧面託盤3、弧形錨環4、錐形夾片5 ;所述滑動收縮環2由上託盤6、彈性收縮環7和下託盤8組成，如圖2所示，所述彈性收縮環7柱體表面呈波浪狀，且彈性收縮環7材料選擇非常關鍵，不僅有一定的強度，還應有一定的韌性，當圍巖變形嚴重時，能夠具有較好的緩衝功能，且不會破裂。上託盤6和下託盤8結構相同，圓盤中心設有能夠通過鋼鉸線I的通孔，且上下託盤焊接在彈性收縮環7上形成滑動收縮環2。
[0013]本實施案例與常規錨索安裝方式類似，主要區別是在安裝弧面託盤3、弧形錨環4之前，需要在弧面託盤3上部安裝滑動收縮環2，滑動收縮環2高度設計為10cm-20cm，安裝時可根據圍巖變形情況考慮安裝滑動收縮環2的組數，圍巖變形嚴重的巷道，可考慮安裝多個滑動收縮環，以應對圍巖大變形。當圍巖變形沿鋼鉸線I軸線方向較大時，彈性收縮環2受壓沿軸向變形收縮，相當於滑動收縮環2整體沿鋼鉸線向外滑動，一定程度上緩解了鋼鉸線5軸向瞬間高應力狀態，有利於預防鋼鉸線I被拉斷，間接提高了錨索的延伸率，有利於實現與錨杆的協同變形，充分發揮錨杆、錨索支護的共同作用；當被支護圍巖沿鋼絞線I垂直方向移動或巷道頂板發生近水平方向移動時，弧形錨環4能夠在弧面託盤3上旋轉一定的角度，自動調節減小鋼鉸線I中心線與弧形錨環4中心線之間的角度，避免鋼鉸線I在託盤和錨環接觸面處受到過高的剪切應力而破損，延長了錨索的工作壽命，提高了錨索利用率。因此，本實用新型提供的一種收縮滑動式變向錨具，基於現場支護存在的問題，充分考慮了軸向和徑向兩個方面，使鋼鉸線在支護系統中的安全係數得到提高。
【權利要求】
1.一種收縮滑動式變向錨具，包括滑動收縮環、弧面託盤、弧形錨環，其特徵在於:滑動收縮環、弧面託盤和弧形錨環中間設有通孔，鋼鉸線沿通孔穿過。
2.根據權利要求1所述的一種收縮滑動式變向錨具，其特徵在於:所述滑動收縮環由上託盤、彈性收縮環和下託盤組成，所述彈性收縮環柱體表面呈波浪狀。
3.根據權利要求1所述的一種收縮滑動式變向錨具，其特徵在於:所述弧面託盤一端設為平面，與下託盤接觸，另一端設為弧面，與弧形錨環外弧面相接觸。
4.根據權利要求1所述的一種收縮滑動式變向錨具，其特徵在於:所述弧形錨環一端呈弧面結構，與弧面託盤接觸，弧面錨環內部錐面結構，內部設有錐形夾片。
【文檔編號】E21D21/00GK203584446SQ201320611592
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月2日 優先權日:2013年10月2日
【發明者】王永龍, 孫玉寧, 王振鋒 申請人:河南理工大學