一種吸能錨杆託盤的製造方法與工藝

2023-12-09 16:19:31

本發明涉及礦山及隧道等地下工程安全支護技術，特別是一種用於地下巷道錨杆支護中具有讓壓吸能功能的錨杆託盤。

背景技術：
在地下巷道錨杆支護中，錨杆託盤是錨杆支護系統中的一個重要部件。其作用是，一方面通過壓緊託盤給錨杆施加預應力，並使預應力擴散到錨杆周圍的煤巖體中，實現錨杆的主動、及時支護；另一方面圍巖變形使載荷作用於託盤上，通過託盤將載荷傳遞到錨杆杆體，錨杆變化的載荷又通過託盤擴散到圍巖中，從而改善圍巖的應力狀態，控制圍巖變形與破壞。對於錨杆支護的高地應力巷道，為較好實現錨杆系統和圍巖的強度和剛度耦合，錨杆系統的設計既要提供足夠的承載力，又要實現讓位讓壓吸能。而目前煤礦使用的錨杆託盤，包括平板形託盤、鑄狄托盤、碟形託盤及M形託盤等大多著眼於改善託盤靜載作用時對錨杆螺母端頭的應力狀態，而忽略了通過託盤的讓位讓壓吸能特性解決礦井巷道內衝擊載荷作用下錨杆託盤易發生突然變形卸載或斷裂的技術問題。如申請號為201310686070.2的中國專利公開的一種煤礦井下用錨杆託盤，該託盤僅考慮靜載作用下託盤強度和結構的優化，雖能提高託盤的抗彎強度，增加託盤的支護面積，但不具備抗動載衝擊的吸能防衝破壞特性。申請號為201210210850.5的中國專利公開的雙層錨杆託盤，解決的是工程施工時保護錨杆絲扣免於破壞、使錨杆可重複利用的技術問題，也不具備防衝擊失效功能。申請號為201010515672的中國專利公開的一種持續性漸進讓壓錨杆託盤，通過帶有多圈圓環狀讓壓溝槽的碟形託盤體與圍巖壁擠壓讓位，使其雖具有一定的讓壓特性，但讓壓過程阻力不穩定，易對圍巖造成擠壓剮蹭損傷，使圍巖鬆動，導致錨杆失效；且該託盤不能重複使用；溝槽加工困難。

技術實現要素：
針對現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提供一種衝擊載荷作用下託盤不易發生變形卸載或斷裂、適應變形能力強、能夠持續讓壓的吸能錨杆託盤。為實現上述目的，本發明提供的吸能錨杆託盤，包括套在錨杆上、可沿錨杆移動的雙層碟形託盤體和螺紋連接在錨杆外露端的預緊螺母；所述雙層碟形託盤體由上層碟形託盤和下層碟形託盤組成，上層碟形託盤和下層碟形託盤之間通過與上層碟形託盤和下層碟形託盤外緣焊接在一起的夾層墊圈形成中空的碟形導向槽；所述預緊螺母與雙層碟形託盤體之間有套在錨杆上(與錨杆外壁保持一定間隙)的吸能管，該吸能管由撕裂吸能段和外徑小於撕裂吸能段的撕裂預緊段組成，撕裂吸能段和撕裂預緊段的總長度與所述導向槽的深度相同，其中撕裂預緊段的長度為10～15mm，撕裂吸能段的外徑略小於上層碟形託盤的中心孔孔徑(保證撕裂吸能段能沿上層碟形託盤的中心孔滑動)，撕裂吸能段的管壁厚度略小於所述導向槽的厚度(保證撕裂吸能段的管壁被撕裂後能沿導向槽滑動)，撕裂預緊段的下端有倒角，撕裂預緊段下部穿過上層碟形託盤的中心孔，通過其倒角觸壓在下層碟形託盤中心孔周邊的吸能管調心臺上，倒角上有間隔均勻分布的一組預裂線槽，在吸...