一種預應力箱體式託板的製作方法

2023-06-02 02:22:26 1

一種預應力箱體式託板的製作方法
【專利摘要】一種預應力箱體式託板用於煤礦巷道支護。通過託板彈性變形提高錨杆預緊力，並有效控制錨杆預緊力的衰減的箱體式中空託板。箱體式中空託板由一段帶拱形的槽鋼和平鋼板焊接形成空心箱體，並在託板中心鑽成錨杆孔。巷道開挖後，用錨杆鑽機在巷道頂板、兩幫打錨杆眼，然後用錨杆將樹脂藥卷送入錨杆孔底部攪拌，樹脂藥卷將錨杆和圍巖粘結在一起，然後在錨杆外露段按上箱體式中空託板、墊圈，擰緊螺母，由於錨杆被拉伸，在恢復形變過程中對圍巖產生預緊力，並且由於中空的託板會發生較大的彈性變形，不但增加錨杆的預緊力，而且能在一定程度上控制錨杆由於時間效應產生的預應力衰減。
【專利說明】一種預應力箱體式託板
【技術領域】
[0001 ] 本發明用於煤礦巷道支護。煤礦開採前需要進行開挖巷道，巷道開挖後為了保障巷道圍巖的穩定，需要採取一定的措施對巷道進行支護。目前巷道主要支護形式有被動支護和主動支護，被動支護主要以兩個棚腿一個頂梁為主的棚式支架，主動支護主要以預應力錨杆錨索為主要形式。
[0002]以預應力錨杆錨索支護為主的支護結構能夠在巷道圍巖變形之前對圍巖施加主動的支護力，能提高圍巖的自撐能力，是巷道支護的主要發展方向，美國、澳大利亞等國家的煤礦錨杆支護使用率接近百分之百，我國煤礦巷道支護的主流和發展方向也是錨杆支護。
【背景技術】
[0003]目前預應力錨杆結構主要包括:高強度全螺紋杆體、樹脂錨固劑、球形墊圈、螺母、託板等。巷道開挖後，用錨杆鑽機在巷道頂板、兩幫打錨杆眼，然後用錨杆將樹脂藥卷送入錨杆孔底部攪拌，樹脂藥卷將錨杆和圍巖粘結在一起，然後在錨杆外露段按上託板、墊圈，擰緊螺母，由於錨杆被拉伸，在恢復形變過程中對圍巖產生預緊力。
[0004]錨索支護的作用原理與錨杆類似，結構包括:鋼絞線、樹脂錨固劑、球形墊圈、託板、鎖具等。
[0005]錨杆錨索託板的作用一方面通過螺母(鎖具)施加壓力，壓緊託板給錨杆(錨索)提供預緊力，並使預緊力擴散，擴大錨杆(錨索)作用範圍，二是圍巖變形後載荷作用於託板，通過託板將載荷傳遞到錨杆杆體(錨索)，增大錨杆(錨索)工作阻力。
[0006]常用託板結構有平板、拱形和其他形狀。常用的錨杆(錨索)結構中，託板本身彈性變形有限，對圍巖產生的預緊力是也是有限的。另外常規錨杆、錨索支護一段時間回出現預緊力下降的現象，在巷道維護過程中需要重新多次預緊。

【發明內容】

[0007]本發明主要針對以上問題，研製一種通過託板彈性變形提高錨杆預緊力，並有效控制錨杆預緊力的衰減的箱體式中空託板。
[0008]具體結構:箱體式中空託板由一段帶拱形的槽鋼和平鋼板焊接形成空心箱體式預應力託板，託板受壓時能產生較大的彈性變形，能增加錨杆與託板整體結構對圍巖的預應力。
[0009]託板正面為安裝墊片螺母端，為槽鋼衝壓形成的拱形，投影為正方形斷面，中心為錨杆孔，背面與圍巖接觸，做成平面，中心為錨杆孔。託板四個側面中，兩個側面為槽鋼兩側的鋼板，另兩個側面中空。
[0010]託板長寬可做成120X 120mm、150X 150mm、180X 180mm、180X 180mm,淨高 5mm、8mm、10mm、壁厚8mm, 10mm, 12mm等不同規格的組合，中心的錨杆孔與錨杆錨索孔相匹配。
[0011]託板的生產過程簡述:將高強度槽鋼截割成長度等於寬度的槽鋼段，對槽鋼進行衝壓形成拱形突起結構，將與槽鋼型號相同的鋼板截割成正方形剛片，與帶有拱形突起的槽鋼段焊接形成一側中空的箱體式結構，並在託板中心鑽成錨杆孔，具體見圖1箱體式空心託板。
[0012]採用箱體式中空託板進行巷道支護過程與錨杆支護施工相同，巷道開挖後，用錨杆鑽機在巷道頂板、兩幫打錨杆眼，然後用錨杆將樹脂藥卷送入錨杆孔底部攪拌，樹脂藥卷將錨杆和圍巖粘結在一起，然後在錨杆外露段按上箱體式中空託板、墊圈，擰緊螺母，由於錨杆被拉伸，在恢復形變過程中對圍巖產生預緊力，並且由於中空的託板會發生較大的彈性變形，不但增加錨杆的預緊力，而且能在一定程度上控制錨杆由於時間效應產生的預應力衰減。
【權利要求】
1.本發明研發一種通過託板彈性變形提高錨杆預緊力，並有效控制錨杆預緊力的衰減的箱體式中空託 板，要求對發明的外型結構進行保護。
【文檔編號】E21D20/00GK104018861SQ201410204659
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月15日 優先權日:2014年5月15日
【發明者】徐學鋒, 劉少偉, 張輝, 司亮, 龐龍龍, 張 浩, 陳召輝 申請人:河南理工大學