一種柔性抗剪錨桿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種礦井巷道支護結(jié)構(gòu)材料，尤其是一種可以抵抗水平剪應(yīng)力的銷桿。
【背景技術(shù)】
[0002]目前煤礦井下巷道所使用的錨桿是用金屬材料或者金屬材料加無機材料等構(gòu)成的，此類支護錨桿具有較強的軸向承載能力，可以承載很大的拉應(yīng)力，橫向承載能力較小，抗剪能力較差，在有較大的剪應(yīng)力使用環(huán)境中，此類錨桿容易被剪斷，失去巷道支護能力。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種柔性抗剪錨桿，用以克服在較大的剪應(yīng)力支護環(huán)境中，現(xiàn)有錨桿因抗剪能力差，易被剪斷，從而失去巷道支護能力等問題。
[0004]本實用新型技術(shù)方案為:一種柔性抗剪錨桿，它包括錨固單元、膨脹單元、引線、托盤、高強度承載線等部分。
[0005]錨固單元包含開有承載線孔的承載片，承載片上方為錨固藥劑，錨固藥劑上方為十字片，十字片下端設(shè)置有復(fù)位彈簧，十字片上開有承載線孔和引線孔，引線孔內(nèi)有錨固引線。承載片上布置與十字片上相同的承載線孔和引線孔。復(fù)位彈簧一端與十字片的中心相連，另一端固定在承載片的中心位置。錨固藥劑固定在承載片上，分別位于十字片破損裝置的正下方。錨固引線一端固定在十字片中心，另一端依次穿過復(fù)位彈簧、承載片、托盤中心引線孔。
[0006]膨脹單元包含圓管，圓管內(nèi)設(shè)置有膨脹藥劑，膨脹藥劑上方為十字片，十字片下端設(shè)置有復(fù)位彈簧，十字片上開有承載線孔和引線孔，引線孔內(nèi)有膨脹引線。圓管為中空結(jié)構(gòu)，兩端開口，斷面呈圓環(huán)形，一端與承載片相連，另一端與托盤相連。例如通過膠水實現(xiàn)承載片與圓管的連接；而托盤上開有凹槽，圓管以插入托盤中心凹槽的形式與托盤相連。膨脹單元十字片位于圓管內(nèi)側(cè)，承載片下方，與復(fù)位彈簧相連。膨脹單元的復(fù)位彈簧一端與十字片相連，另一端與托盤中心相連。膨脹藥劑位于圓管內(nèi)壁側(cè)，分別位于十字片破損裝置的正下方。膨脹引線一端固定于十字片引線孔上，另一端穿過圓管內(nèi)部的復(fù)位彈簧及托盤中心引線孔。
[0007]十字片呈十字形，中部開有引線孔，孔徑大于錨固引線與膨脹引線直徑之和，每條邊內(nèi)寬外窄，內(nèi)寬邊上開有承載線孔，孔徑大于承載線直徑，邊的末端(最外側(cè))為破損裝置，破損裝置可以是刀片，也可以是其它能夠?qū)⑺巹┣虚_的結(jié)構(gòu)，其目的是跟隨十字片向下運動時，可以將錨固藥劑或者膨脹藥劑劃開，讓里面的液體流出來，相互混合。
[0008]錨固藥劑和膨脹藥劑為建筑、煤礦等領(lǐng)域常用的錨固劑和膨脹劑。
[0009]托盤中部開有引線孔，孔徑小于復(fù)位彈簧直徑，大于錨固引線與膨脹引線直徑之和。托盤上還設(shè)置有承載線孔，四個承載線孔呈對稱布置(與十字片上的承載線孔位置對應(yīng))，分別位于托盤中部引線孔兩側(cè)。
[0010]錨固引線和膨脹引線的另一端延伸至托盤中部的引線孔外側(cè)。錨固引線比膨脹引線長，先啟動膨脹單元，膨脹物質(zhì)將承載片向上部撐起，帶動錨固引線向上運動；此外，膨脹物質(zhì)溢出圓管，與鉆孔周圍巖石緊密接觸，啟動錨固引線時，錨固藥劑不會因裂隙流向桿體，只能在承載片上方。
[0011]錨固單元十字片的承載線孔和引線孔、膨脹單元十字片的承載線孔和引線孔以及托盤上的承載線孔和引線孔在垂直投影方向一一對應(yīng)。
[0012]承載線的兩端與錨固單元十字片相連，并相繼穿過承載片、膨脹單元十字片和托盤上的承載線孔。舉例來說，高強度承載線一端固定在十字片承載線孔上，另一端穿過承載片承載線孔、承載片下方的十字片的承載線孔、托盤上的承載線孔，經(jīng)托盤底部，再次穿過托盤上的另一個承載線孔、承載片下方的十字片承載線孔、承載片承載線孔，與承載片上部的十字片承載線孔連接。
[0013]所述承載線為高強度的尼龍線或者高強度的鋼絲線，比如神舟飛船降落時，其上的降落傘就是通過高強度尼龍線與飛船相連接的，這種承載線強度高，有柔性。
[0014]本實用新型的有益效果體現(xiàn)在有剪應(yīng)力較大的巷道圍巖環(huán)境中，通過施工柔性抗剪錨桿，不僅可以有較大的軸向承載能力，還可以承受較大的水平剪應(yīng)力。桿體中的膨脹物質(zhì)及高強度承載線，具有柔性，克服了在較大的剪應(yīng)力支護環(huán)境中，現(xiàn)有的錨桿因抗剪能力差，容易被剪斷，失去巷道支護能力等問題。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)主視圖；
[0016]圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0017]圖3為圖2中A區(qū)域放大示意圖；
[0018]圖4為圖1中B區(qū)域放大示意圖；
[0019]圖5為圖1中C區(qū)域放大示意圖；
[0020]圖6為圖1中D區(qū)域放大示意圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1?6所示，一種柔性抗剪錨桿，主要由錨固單元、膨脹單元、桿體、引線、托盤、高強度承載線等部分構(gòu)成。
[0022]錨固單元包括十字片1、復(fù)位彈簧2、錨固藥劑6、承載片7、錨固引線5等。復(fù)位彈簧2 —端與十字片I的中心相連，另一端固定在承載片7的中心位置。承載片7上布置與十字片I上相同的引線孔3-2及承載線孔3-1。錨固藥劑6固定在承載片7上，分別位于十字片I破損裝置1-2的正下方。錨固引線5 —端固定在十字片I中心，另一端穿過復(fù)位彈簧2、承載片7中心引線孔3-2、托盤11中心引線孔3-2。
[0023]桿體上的膨脹單元主要由圓管9、膨脹藥劑10、十字片1、復(fù)位彈簧2、膨脹引線8構(gòu)成。圓管9為中空結(jié)構(gòu)，兩端開口，斷面呈圓環(huán)形，一端與承載片7相連，另一端與托盤11相連。十字片I位于圓管9內(nèi)側(cè)，承載片7下方，與復(fù)位彈簧2相連。復(fù)位彈簧2 —端與十字片I相連，另一端與托盤11中心相連。膨脹藥劑10位于圓管9內(nèi)壁側(cè)，分別位于十字片I破損裝置1-2的正下方。膨脹引線8 —端固定于十字片I引線孔3-2上，另一端穿過圓管9內(nèi)部的復(fù)位彈簧2及托盤11中心引線孔3-2。
[0024]膨脹藥劑10和錨固藥劑6可以采用合適形狀(例如圖2中的圓柱體形封裝形式)的包裝袋密封好后附著(使用膠水)在圓管9內(nèi)壁和承載片7上。
[0025]如圖2和圖3所示，十字片I呈十字形，中部開有引線孔3-2，孔徑大于錨固引線5與膨脹引線8直徑之和，每條邊內(nèi)寬外窄，內(nèi)寬邊1-1上開有承載線孔3-1，孔徑大于承載線4直徑，最外側(cè)為破損裝置1-2。
[0026]如圖3所示，十字片I在托盤11的垂直投影位置，布置與十字片I上相同的引線孔3-2及承載線孔3-1，即錨固單元十字片I的承載線孔3-1和引線孔3-2、膨脹單元十字片I的承載線孔3-1和引線孔3-2以及托盤11上的承載線孔3-1和引線孔3-2在垂直投影方向?qū)?yīng)。
[0027]如圖1所示，高強度承載線4 一端固定在十字片I承載線孔3-1上，另一端穿過承載片?承載線孔3-1、承載片7下方的十字片I承載線孔3-1、托盤11承載線孔3-1，經(jīng)托盤11底部，再次穿過其對稱側(cè)(關(guān)于托盤中心引線孔對稱的承載線孔，如圖6所示)的托盤11承載線孔3-1、承載片7下方的十字片I承載線孔3-1、承載片7承載線孔3-1，與承載片7上部的十字片I承載線孔3-1連接。
[0028]實際操作時，通過抽拉膨脹引線8帶動圓管9內(nèi)部的十字片I向下運動，十字片I中的破損裝置1-2將膨脹藥劑10劃破，在圓管9內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物質(zhì)體積增大，溢出圓管9，推動承載片7往上部運動，使得高強度承載線4拉緊，緊固附在托盤11上。多次抽拉膨脹引線8，在復(fù)位彈簧2的作用下，十字片I中的破損裝置1-2實現(xiàn)往復(fù)運動，使膨脹藥劑10均勻混合。
[0029]抽拉錨固引線5，帶動十字片I往下運動，十字片I中的破損裝置1-2將錨固藥劑6劃破，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物質(zhì)將高強度承載線4與周圍煤巖體固定在一起。多次抽拉錨固引線5，在復(fù)位彈簧2的作用下，十字片I中的破損裝置1-2實現(xiàn)往復(fù)運動，使錨固藥劑6均勻混合。
【主權(quán)項】
1.一種柔性抗剪錨桿，包括桿體，其特征在于:所述桿體包含膨脹單元，膨脹單元上方為錨固單元，膨脹單元下方為托盤(11); 所述膨脹單元包含圓管(9)，圓管(9)內(nèi)設(shè)置有膨脹藥劑(10)，膨脹藥劑(10)上方為十字片(I)，十字片(I)下端設(shè)置有復(fù)位彈簧(2 )，十字片(I)上開有承載線孔(3-1)和引線孔(3-2)，引線孔(3-2)內(nèi)有膨脹引線(8); 所述錨固單元包含開有承載線孔的承載片(7)，承載片(7)上方為錨固藥劑(6)，錨固藥劑(6 )上方為十字片(I)，十字片(I)下端設(shè)置有復(fù)位彈簧(2 )，十字片(I)上開有承載線孔(3-1)和引線孔(3-2)，引線孔(3-2)內(nèi)有錨固引線(5); 所述十字片(I)呈十字形，包含四條邊，中部開有引線孔(3-2)，每條邊內(nèi)寬外窄，內(nèi)寬邊上開有承載線孔(3-1)，邊的末端為破損裝置(1-2 ); 所述錨固引線(5)和膨脹引線(8)的另一端延伸至托盤(11)中部的引線孔(3-2)外側(cè)； 承載線(4)的兩端與錨固單元十字片(I)相連，并相繼穿過承載片(7)、膨脹單元十字片(I)和托盤(11)上的承載線孔(3-1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性抗剪錨桿，其特征在于:圓管(9)為中空結(jié)構(gòu)，其兩端開口，斷面呈圓環(huán)形，一端與承載片(7)相連，另一端與托盤(11)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性抗剪錨桿，其特征在于:錨固單元十字片(I)的承載線孔(3-1)和引線孔(3-2)、膨脹單元十字片(I)的承載線孔(3-1)和引線孔(3-2)以及托盤(11)上的承載線孔(3-1)和引線孔(3-2)在垂直投影方向一一對應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性抗剪錨桿，其特征在于:托盤(11)中部的引線孔(3-2)孔徑小于復(fù)位彈簧(2)直徑，大于錨固引線(5)與膨脹引線(8)直徑之和。
【專利摘要】本實用新型公開了一種柔性抗剪錨桿，包括錨固單元，膨脹單元和托盤（11），通過膨脹引線（8）帶動圓管（9）內(nèi)部的十字片（1）向下運動，十字片（1）中的破損裝置（1-2）將膨脹藥劑（10）劃破，膨脹藥劑（10）反應(yīng)物質(zhì)體積增大，溢出圓管（9），推動承載片（7）往上部運動，使得高強度承載線（4）拉緊，緊固附在托盤（11）上。抽拉錨固引線（5），帶動十字片（1）往下運動，十字片（1）中的破損裝置（1-2）將錨固藥劑（6）劃破，錨固藥劑（6）反應(yīng)物質(zhì)將高強度承載線（4）與周圍煤巖體固定在一起。本實用新型解決了在較大的剪應(yīng)力支護環(huán)境中，現(xiàn)有錨桿因抗剪能力差，容易被剪斷，從而失去巷道支護能力的問題。
【IPC分類】E21D21-00
【公開號】CN204552786
【申請?zhí)枴緾N201520196876
【發(fā)明人】徐再剛, 朱成坦, 謝紅飛, 張輝元, 曠永華, 蔣中承, 葉洪金, 李洪生
【申請人】貴州盤江精煤股份有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月3日