一種恒阻變形器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出了一種恒阻變形器，主要用于巷道支護(hù)，套裝于錨桿或錨索配合使用，包括恒阻變形裝置和鎖緊部件，所述恒阻變形裝置包括端蓋、套筒、托盤(pán)和焊接金屬套管。本發(fā)明利用恒阻變形裝置形成恒阻力并與錨桿或錨索產(chǎn)生相對(duì)位移，使得其自身的變形能夠增加錨桿或錨索的變形量，解決了現(xiàn)有錨桿或錨索延伸率低難以適應(yīng)圍巖大變形的技術(shù)難題，適宜于推廣使用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種恒阻變形器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及適用于巖土工程的錨固支護(hù)領(lǐng)域，特別是指一種恒阻變形器。
【背景技術(shù)】
[0002]在進(jìn)行礦山及隧道等地下工程施工時(shí)，地下巷道的開(kāi)挖會(huì)使圍巖產(chǎn)生的變形能向自由空間釋放，隨著開(kāi)采深度的不斷增大，對(duì)巷道圍巖予以支護(hù)以保證地下工程的順利進(jìn)行非常重要。錨桿或錨索作為地下工程中常用的支護(hù)設(shè)備，可以有效的調(diào)控圍巖自身的承載能力，但當(dāng)巷道埋深較大時(shí)其圍巖會(huì)呈現(xiàn)出變形量過(guò)大的特點(diǎn)，此時(shí)現(xiàn)有的錨桿或錨索由于自身延伸率低的限制無(wú)法滿(mǎn)足圍巖的大變形要求，從而導(dǎo)致錨桿或錨索的破斷失效，失去支護(hù)意義。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明提出一種恒阻變形器，在深井、軟巖錨固支護(hù)中，與錨桿或錨索配套使用，通過(guò)恒阻變形器自身的變形移動(dòng)解決了現(xiàn)有技術(shù)中錨桿或錨索延伸率不足的問(wèn)題，使得錨桿或錨索在保持較高支護(hù)阻力的同時(shí)能夠適應(yīng)圍巖大變形。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種恒阻變形器，套裝于錨桿或錨索配合使用，包括恒阻變形裝置和鎖緊部件，所述恒阻變形裝置包括端蓋、套筒、托盤(pán)和焊接金屬套管。
[0005]優(yōu)選地，所述錨桿包括桿體，所述錨索包括索體，所述恒阻變形裝置和鎖緊部件依次套裝在所述桿體或所述索體的尾端；所述端蓋通過(guò)螺紋與所述套筒連接，所述套筒一端套裝有托盤(pán)，所述套筒與所述焊接金屬套管通過(guò)焊接方式固定連接。
[0006]優(yōu)選地，所述套筒內(nèi)壁粘結(jié)有化學(xué)注漿材料；所述鎖緊部件具體為螺母、螺栓或夾索片。
[0007]優(yōu)選地，所述化學(xué)注漿材料為強(qiáng)度可調(diào)結(jié)構(gòu)的化學(xué)有機(jī)材料或化學(xué)無(wú)機(jī)材料，具體為水泥、石膏、砂漿、軟黃土或細(xì)沙中的一種或幾種或與鐵屑的混合物或高分子樹(shù)脂材料。
[0008]優(yōu)選地，還包括限位部件，所述恒阻變形裝置、限位部件和鎖緊部件依次套裝于所述桿體或所述索體的尾端；所述限位部件具體為錨桿錐形套或錨索錐形套。
[0009]優(yōu)選地，所述端蓋具體為圓錐形中空腔結(jié)構(gòu)；所述錨桿錐形套、所述錨索錐形套或所述夾索片外部輪廓具體為圓錐形，且所述錨桿錐形套或所述錨索錐形套的外錐度與所述端蓋的內(nèi)錐度相匹配，所述錨桿錐形套或所述夾索片內(nèi)部輪廓具體為圓柱形中空腔結(jié)構(gòu)，所述錨索錐形套內(nèi)部輪廓具體為圓錐形中空腔結(jié)構(gòu)；所述化學(xué)注漿材料整體結(jié)構(gòu)具體為圓柱形中空腔結(jié)構(gòu)。
[0010]優(yōu)選地，所述化學(xué)注漿材料有預(yù)留圓錐形結(jié)構(gòu)，所述預(yù)留圓錐形結(jié)構(gòu)的錐度與所述錨桿錐形套或所述錨索錐形套和夾索片的錐度相匹配，所述錐度范圍為4?8° ;所述化學(xué)注漿材料在所述套筒內(nèi)形成整體恒阻結(jié)構(gòu)或分段可調(diào)恒阻結(jié)構(gòu)。
[0011]優(yōu)選地，所述恒阻變形裝置的恒阻力范圍為50KN?300KN ;所述恒阻變形裝置的恒阻變形量范圍為100mm?1000mm或分節(jié)連接。
[0012]一種恒阻變形器的使用方法，包括如下步驟:
[0013]與所述錨桿配合使用時(shí)，
[0014]1)在巖面鉆孔；
[0015]2)對(duì)步驟1)所述孔進(jìn)行擴(kuò)孔；
[0016]3)在步驟2)所述孔的位置安裝所述錨桿；
[0017]4)在所述孔內(nèi)部，在步驟3)所述錨桿上安裝所述恒阻變形裝置；
[0018]5)在步驟4)所述恒阻變形裝置上擰緊所述螺母；
[0019]與所述錨索配合使用時(shí)，
[0020]1)在巖面鉆孔；
[0021 ]2)對(duì)步驟1)所述孔進(jìn)行擴(kuò)孔；
[0022]3)在步驟2)所述孔的位置安裝所述錨索；
[0023]4)在所述孔內(nèi)部，在步驟3)所述錨索上安裝所述恒阻變形裝置；
[0024]5)在步驟4)所述恒阻變形裝置上安裝所述夾索片。
[0025]優(yōu)選地，一種恒阻變形器的使用方法，包括如下步驟:
[0026]與所述錨桿配合使用時(shí)，
[0027]1)在巖面鉆孔；
[0028]2)對(duì)步驟1)所述孔進(jìn)行擴(kuò)孔；
[0029]3)在步驟2)所述孔的位置安裝所述錨桿；
[0030]4)在所述孔內(nèi)部，在步驟3)所述錨桿上安裝所述恒阻變形裝置；
[0031]5)在步驟4)所述恒阻變形裝置上安裝錨桿錐形套，擰緊所述螺母；
[0032]與所述錨索配合使用時(shí)，
[0033]1)在巖面鉆孔；
[0034]2)對(duì)步驟1)所述孔進(jìn)行擴(kuò)孔；
[0035]3)在步驟2)所述孔的位置安裝所述錨索；
[0036]4)在所述孔內(nèi)部，在步驟3)所述錨索上安裝所述恒阻變形裝置；
[0037]5)在步驟4)所述恒阻變形裝置上安裝所述錨索錐形套和所述夾索片。
[0038]本發(fā)明的有益效果為:
[0039](1)本發(fā)明所用螺母、夾索片是標(biāo)準(zhǔn)配件，能夠匹配目前常用的各種型號(hào)的錨桿或錨索的安裝，配套使用時(shí)不會(huì)存在型號(hào)不匹配的問(wèn)題，而且安裝方便，實(shí)用性強(qiáng)，可靠性聞;
[0040](2)本發(fā)明的恒阻力大小和變形長(zhǎng)度可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件、錨桿或錨索的材質(zhì)性能等設(shè)計(jì)不同的參數(shù)，制作不同規(guī)格的恒阻變形器，恒阻力范圍和恒阻變形量范圍寬；
[0041](3)本發(fā)明既具有恒阻條件下抵抗圍巖變形的能力，又具有吸收圍巖變形能量和沖擊變量的能力，解決了現(xiàn)有錨桿或錨索變形破斷造成的支護(hù)失效問(wèn)題，主要適用于高應(yīng)力軟巖、膨脹軟巖或有沖擊傾向等可能發(fā)生圍巖大變形破壞的巷道工程。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0042]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0043]圖1為本發(fā)明一種恒阻變形器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖2為圖1所示恒阻變形器與錨桿配套使用示意圖；
[0045]圖3為圖1所示恒阻變形器與錨索配套使用示意圖。
[0046]圖中:
[0047]1、端蓋；2、套筒；3、化學(xué)注漿材料；4、托盤(pán)；5、焊接金屬套管；6、錨桿錐形套；7、螺母；8、錨索錐形套；9、夾索片；10、錨桿；11、錨索；12、巖面。
【具體實(shí)施方式】
[0048]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0049]實(shí)施例1
[0050]如圖1和圖2所示，本發(fā)明與錨桿10配合使用，包括恒阻變形裝置和鎖緊部件，恒阻變形裝置包括端蓋1、套筒2、托盤(pán)4和焊接金屬套管5。錨桿10包括桿體，恒阻變形裝置和鎖緊部件依次套裝在桿體的尾端；端蓋1通過(guò)螺紋與套筒2連接，托盤(pán)4套裝在套筒2的一端，套筒2與焊接金屬套管5通過(guò)焊接方式固定連接。鎖緊部件具體為螺母7。恒阻變形裝置的恒阻力為50KN ;恒阻變形裝置的恒阻變形量為100mm。
[0051]托盤(pán)4套裝在套筒2上，由焊接金屬套管5限制其向下移動(dòng)，焊接金屬套管5通過(guò)焊接與套筒1固定成為一個(gè)整體。錨桿錐形套6外部呈圓錐形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部呈一圓柱型中空腔結(jié)構(gòu)，錨桿錐形套6這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為了與錨桿的安裝相適應(yīng)。套筒2抗拉強(qiáng)度大于錨桿10桿體自身的抗拉強(qiáng)度。螺母7為礦用標(biāo)準(zhǔn)錨具配件，由煤礦一般使用的支護(hù)材料制作。
[0052]一種恒阻變形器的使用方法，包括如下步驟:
[0053]與所述錨桿10配合使用時(shí)，
[0054]1)在巖面12鉆孔；
[0055]2)對(duì)步驟1)孔進(jìn)行擴(kuò)孔；
[0056]3)在步驟2)孔的位置安裝錨桿10 ；
[0057]4)在孔內(nèi)部，在步驟3)錨桿10上安裝恒阻變形裝置；
[0058]5)在步驟4)恒阻變形裝置上擰緊螺母7。
[0059]實(shí)施例2
[0060]如圖1和圖3所示，本發(fā)明與錨索11配合使用，包括恒阻變形裝置和鎖緊部件，恒阻變形裝置包括端蓋1、套筒2、托盤(pán)4和焊接金屬套管5。錨索11包括索體，恒阻變形裝置和鎖緊部件依次套裝在索體的尾端；端蓋1通過(guò)螺紋與套筒2連接，托盤(pán)4套裝在套筒2的一端，套筒2與焊接金屬套管5通過(guò)焊接方式固定連接。鎖緊部件具體為夾索片9。恒阻變形裝置的恒阻力為75KN ;恒阻變形裝置的恒阻變形量為200mm。[0061]托盤(pán)4套裝在套筒2上，由焊接金屬套管5限制其向下移動(dòng)，焊接金屬套管5通過(guò)焊接與套筒1固定成為一個(gè)整體。套筒2抗拉強(qiáng)度大于錨索11索體自身的抗拉強(qiáng)度。
[0062]一種恒阻變形器的使用方法，包括如下步驟:
[0063]與錨索11配合使用時(shí)，
[0064]1)在巖面12鉆孔；
[0065]2)對(duì)步驟1)孔進(jìn)行擴(kuò)孔；
[0066]3)在步驟2)孔的位置安裝錨索11 ；
[0067]4)在孔內(nèi)部，在步驟3)錨索11上安裝恒阻變形裝置；
[0068]5)在步驟4)恒阻變形裝置上安裝夾索片9。
[0069]實(shí)施例3
[0070]如圖1和圖2所示，本發(fā)明與錨桿10配合使用，包括恒阻變形裝置和鎖緊部件，恒阻變形裝置包括端蓋1、套筒2、托盤(pán)4和焊接金屬套管5。錨桿10包括桿體，恒阻變形裝置和鎖緊部件依次套裝在桿體的尾端；端蓋1通過(guò)螺紋與套筒2連接，托盤(pán)4套裝在套筒2的一端，套筒2與焊接金屬套管5通過(guò)焊接方式固定連接。鎖緊部件具體為螺栓。套筒2內(nèi)壁粘結(jié)有化學(xué)注漿材料3 ;化學(xué)注漿材料3為強(qiáng)度可調(diào)結(jié)構(gòu)的化學(xué)有機(jī)材料，具體為高分子樹(shù)脂材料，高分子樹(shù)脂材料的使用比例可以根據(jù)具體支護(hù)使用條件所需強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整?；瘜W(xué)注漿材料3在套筒2內(nèi)形成整體恒阻結(jié)構(gòu)。恒阻變形裝置的恒阻力為120KN ;恒阻變形裝置的恒阻變形量為250mm。
[0071]托盤(pán)4套裝在套筒2上，由焊接金屬套管5限制其向下移動(dòng)，焊接金屬套管5通過(guò)焊接與套筒1固定成為一個(gè)整體。錨桿錐形套6外部呈圓錐形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部呈一圓柱型中空腔結(jié)構(gòu)，錨桿錐形套6這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為了與錨桿的安裝相適應(yīng)。化學(xué)注漿材料緊貼套筒內(nèi)壁，并形成中空結(jié)構(gòu)。套筒2抗拉強(qiáng)度大于錨桿10桿體自身的抗拉強(qiáng)度。螺栓為礦用標(biāo)準(zhǔn)錨具配件，由煤礦一般使用的支護(hù)材料制作。
[0072]實(shí)施例4
[0073]如圖1和圖2所示，本發(fā)明與錨桿10配合使用，包括恒阻變形裝置和鎖緊部件，恒阻變形裝置包括端蓋1、套筒2、托盤(pán)4和焊接金屬套管5。錨桿10包括桿體，恒阻變形裝置和鎖緊部件依次套裝在桿體的尾端；端蓋1通過(guò)螺紋與套筒2連接，托盤(pán)4套裝在套筒2的一端，套筒2與焊接金屬套管5通過(guò)焊接方式固定連接。鎖緊部件具體為螺母7。套筒2內(nèi)壁粘結(jié)有化學(xué)注漿材料3 ;化學(xué)注漿材料3為強(qiáng)度可調(diào)結(jié)構(gòu)的化學(xué)無(wú)機(jī)材料，具體為石膏和砂漿的混合物，上述混合物的使用比例可以根據(jù)具體支護(hù)使用條件所需強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整?；瘜W(xué)注漿材料3在套筒2內(nèi)形成整體恒阻結(jié)構(gòu)。恒阻變形裝置的恒阻力為150KN ;恒阻變形裝置的恒阻變形量為300mm。
[0074]托盤(pán)4套裝在套筒2上，由焊接金屬套管5限制其向下移動(dòng)，焊接金屬套管5通過(guò)焊接與套筒1固定成為一個(gè)整體。錨桿錐形套6外部呈圓錐形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部呈一圓柱型中空腔結(jié)構(gòu)，錨桿錐形套6這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為了與錨桿的安裝相適應(yīng)。套筒2抗拉強(qiáng)度大于錨桿10桿體自身的抗拉強(qiáng)度。螺母7為礦用標(biāo)準(zhǔn)錨具配件，由煤礦一般使用的支護(hù)材料制作。
[0075]實(shí)施例5
[0076]如圖1和圖3所示，本發(fā)明與錨索11配合使用，包括恒阻變形裝置和鎖緊部件，恒阻變形裝置包括端蓋1、套筒2、托盤(pán)4和焊接金屬套管5。錨索11包括索體，恒阻變形裝置和鎖緊部件依次套裝在索體的尾端；端蓋1通過(guò)螺紋與套筒2連接，托盤(pán)4套裝在套筒2的一端，套筒2與焊接金屬套管5通過(guò)焊接方式固定連接。鎖緊部件具體為夾索片9。套筒2內(nèi)壁粘結(jié)有化學(xué)注漿材料3 ;化學(xué)注漿材料3為強(qiáng)度可調(diào)結(jié)構(gòu)的化學(xué)有機(jī)材料，具體為高分子樹(shù)脂材料，高分子樹(shù)脂材料的使用比例可以根據(jù)具體支護(hù)使用條件所需強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整?；瘜W(xué)注漿材料3在套筒2內(nèi)形成分段可調(diào)恒阻結(jié)構(gòu)。恒阻變形裝置前半部分的恒阻力為130KN，后半部分的恒阻力為200KN ;恒阻變形裝置前半部分的恒阻變形量為400mm，后半部分的恒阻變形量為600mm。
[0077]托盤(pán)4套裝在套筒2上，由焊接金屬套管5限制其向下移動(dòng)，焊接金屬套管5通過(guò)焊接與套筒1固定成為一個(gè)整體。套筒2抗拉強(qiáng)度大于錨索11索體自身的抗拉強(qiáng)度。
[0078]實(shí)施例6
[0079]如圖1和圖2所示，本發(fā)明與錨桿10配合使用，包括恒阻變形裝置、鎖緊部件限位部件，恒阻變形裝置包括端蓋1、套筒2、托盤(pán)4和焊接金屬套管5。錨桿10包括桿體，恒阻變形裝置、限位部件和鎖緊部件依次套裝于桿體或索體的尾端；端蓋1通過(guò)螺紋與套筒2連接，托盤(pán)4套裝在套筒2的一端，套筒2與焊接金屬套管5通過(guò)焊接方式固定連接。鎖緊部件具體為螺母7。套筒2內(nèi)壁粘結(jié)有化學(xué)注漿材料3 ;化學(xué)注漿材料3為強(qiáng)度可調(diào)結(jié)構(gòu)的化學(xué)無(wú)機(jī)材料，具體為砂漿，砂漿的使用比例可以根據(jù)具體支護(hù)使用條件所需強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整。化學(xué)注漿材料3在套筒2內(nèi)形成整體恒阻結(jié)構(gòu)。限位部件具體為錨桿錐形套6。端蓋1具體為圓錐形中空腔結(jié)構(gòu)；錨桿錐形套6外部輪廓具體為圓錐形，且錨桿錐形套6的外錐度與端蓋1的內(nèi)錐度相匹配，錨桿錐形套6內(nèi)部輪廓具體為圓柱形中空腔結(jié)構(gòu)；化學(xué)注漿材料3整體結(jié)構(gòu)具體為圓柱形中空腔結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)注漿材料3有預(yù)留圓錐形結(jié)構(gòu)，預(yù)留圓錐形結(jié)構(gòu)的錐度與錨桿錐形套6的錐度相匹配，錐度為4° ;恒阻變形裝置的恒阻力為180KN ;恒阻變形裝置的恒阻變形量為500mm。
[0080]托盤(pán)4套裝在套筒2上，由焊接金屬套管5限制其向下移動(dòng)，焊接金屬套管5通過(guò)焊接與套筒1固定成為一個(gè)整體。錨桿錐形套6外部呈圓錐形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部呈一圓柱型中空腔結(jié)構(gòu)，錨桿錐形套6這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為了與錨桿的安裝相適應(yīng)。端蓋1、套筒2和錨桿錐形套6組成柱塞結(jié)構(gòu)，錨桿錐形套6能夠被端蓋1抱死卡住，錨桿錐形套6的最大外徑均大于端蓋1的最小內(nèi)徑，錨桿錐形套6最大外徑均小于套筒2內(nèi)徑。端蓋1、套筒2和錨桿錐形套6組成柱塞結(jié)構(gòu)，錨桿錐形套6能夠被端蓋1抱死卡住，錨桿錐形套6的最大外徑均大于端蓋1的最小內(nèi)徑，錨桿錐形套6最大外徑均小于套筒2內(nèi)徑。套筒2抗拉強(qiáng)度大于錨桿10桿體自身的抗拉強(qiáng)度。螺母7為礦用標(biāo)準(zhǔn)錨具配件，由煤礦一般使用的支護(hù)材料制作。
[0081]一種恒阻變形器的使用方法，包括如下步驟:
[0082]與錨桿10配合使用時(shí)，
[0083]1)在巖面12鉆孔；
[0084]2)對(duì)步驟1)孔進(jìn)行擴(kuò)孔；
[0085]3)在步驟2)孔的位置安裝錨桿10 ；
[0086]4)在孔內(nèi)部，在步驟3)錨桿10上安裝恒阻變形裝置；
[0087]5)在步驟4)恒阻變形裝置上安裝錨桿錐形套6，擰緊螺母7。[0088]本發(fā)明與錨桿10配套使用時(shí)，在安裝之前需對(duì)錨桿10鉆孔進(jìn)行擴(kuò)孔，擴(kuò)孔長(zhǎng)度和孔徑依據(jù)本發(fā)明的長(zhǎng)度和直徑而定。在錨固后的錨桿10桿體尾端依次套裝恒阻變形裝置、錨桿錐形套6、螺母7，其中恒阻變形裝置由端蓋1、套筒2、化學(xué)注漿材料3、托盤(pán)4和焊接金屬套管5組成。施工時(shí)，使托盤(pán)4緊貼巖面12、焊接金屬套管5緊貼托盤(pán)4、錨桿錐形套6緊貼恒阻變形裝置、螺母7緊貼錨桿錐形套6，擰緊螺母7并給錨桿施加預(yù)緊力；施工完成后，若圍巖發(fā)生大變形，則恒阻變形裝置隨著巖面12與錨桿10、錨桿錐形套6以及螺母7產(chǎn)生相對(duì)位移，此時(shí)錨桿錐形套6擠壓摩擦化學(xué)注漿材料3所受到的摩擦力即為本發(fā)明的恒阻力，當(dāng)端蓋1移動(dòng)到錨桿錐形套6的位置時(shí)，端蓋1與錨桿錐形套6抱死卡住，此時(shí)本發(fā)明即達(dá)到其最大位移變形量，實(shí)現(xiàn)了恒阻變形功能。另外，恒阻變形裝置在與錨桿10、錨桿錐形套6以及螺母7發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，只是恒阻變形裝置移動(dòng)，錨桿10、錨桿錐形套6和螺母7并未移動(dòng)。
[0089]實(shí)施例7
[0090]如圖1和圖3所示，本發(fā)明與錨索11配合使用，包括恒阻變形裝置、鎖緊部件和限位部件，恒阻變形裝置包括端蓋1、套筒2、托盤(pán)4和焊接金屬套管5。錨索11包括索體，恒阻變形裝置、限位部件和鎖緊部件依次套裝于桿體或索體的尾端；端蓋1通過(guò)螺紋與套筒2連接，托盤(pán)4套裝在套筒2的一端，套筒2與焊接金屬套管5通過(guò)焊接方式固定連接。鎖緊部件具體為夾索片9。套筒2內(nèi)壁粘結(jié)有化學(xué)注漿材料3 ;化學(xué)注漿材料3為強(qiáng)度可調(diào)結(jié)構(gòu)的化學(xué)無(wú)機(jī)材料，具體為軟黃土和細(xì)沙的混合物，上述混合物的使用比例可以根據(jù)具體支護(hù)使用條件所需強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整?；瘜W(xué)注漿材料3在套筒2內(nèi)形成整體恒阻結(jié)構(gòu)。限位部件具體為錨索錐形套8。端蓋1具體為圓錐形中空腔結(jié)構(gòu)；錨索錐形套8或夾索片9外部輪廓具體為圓錐形，且錨索錐形套8的外錐度與端蓋1的內(nèi)錐度相匹配，夾索片9內(nèi)部輪廓具體為圓柱形中空腔結(jié)構(gòu)，錨索錐形套8內(nèi)部輪廓具體為圓錐形中空腔結(jié)構(gòu)；化學(xué)注漿材料3整體結(jié)構(gòu)具體為圓柱形中空腔結(jié)構(gòu)。化學(xué)注漿材料3有預(yù)留圓錐形結(jié)構(gòu)，預(yù)留圓錐形結(jié)構(gòu)的錐度與錨索錐形套8或夾索片9的錐度相匹配，錐度為8° ;恒阻變形裝置的恒阻力為210KN ;恒阻變形裝置的恒阻變形量為700mm。
[0091]托盤(pán)4套裝在套筒2上，由焊接金屬套管5限制其向下移動(dòng)，焊接金屬套管5通過(guò)焊接與套筒1固定成為一個(gè)整體。端蓋1、套筒2和錨索錐形套8組成柱塞結(jié)構(gòu)，錨索錐形套8能夠被端蓋1抱死卡住，錨索錐形套8最大外徑均大于端蓋1最小內(nèi)徑，錨索錐形套8最大外徑均小于套筒2內(nèi)徑。套筒2抗拉強(qiáng)度大于錨索11索體自身的抗拉強(qiáng)度。錨索錐形套8外部呈圓錐形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部呈一圓錐形中空腔結(jié)構(gòu)，錨索錐形套8圓錐形中空腔體結(jié)構(gòu)是用來(lái)包裹卡住夾索片9，起到限位的作用，防止夾索片9脫開(kāi)；錨索錐形套8同時(shí)發(fā)揮受力導(dǎo)向的作用，使恒阻變形裝置更好的實(shí)現(xiàn)恒阻條件下抵抗圍巖變形。夾索片9為礦用標(biāo)準(zhǔn)錨具配件，采用煤礦一般使用的支護(hù)材料制作。
[0092]一種恒阻變形器的使用方法，包括如下步驟:
[0093]與所述錨索11配合使用時(shí)，
[0094]1)在巖面12鉆孔；
[0095]2)對(duì)步驟1)孔進(jìn)行擴(kuò)孔；
[0096]3)在步驟2)孔的位置安裝錨索11 ；
[0097]4)在孔內(nèi)部，在步驟3)錨索11上安裝恒阻變形裝置；[0098]5)在步驟4)恒阻變形裝置上安裝錨索錐形套8和夾索片9。
[0099]本發(fā)明與錨索11配套使用時(shí)，在安裝之前需對(duì)錨索11鉆孔進(jìn)行擴(kuò)孔，擴(kuò)孔長(zhǎng)度和孔徑根據(jù)本發(fā)明的長(zhǎng)度和直徑而定。在錨固后的錨索11索體尾端依次套裝恒阻變形裝置、錨索錐形套8、夾索片9，其中恒阻變形裝置由端蓋1、套筒2、化學(xué)注漿材料3、托盤(pán)4和焊接金屬套管5組成。施工時(shí)，使托盤(pán)4緊貼巖面12，同時(shí)使焊接金屬套管5緊貼托盤(pán)4，使錨索錐形套8緊貼恒阻變形裝置，利用錨索張拉機(jī)具使夾索片9夾住錨索11索體并卡在錨索錐形套8內(nèi)部；施工完成后，若圍巖發(fā)生大變形，則恒阻變形裝置隨著巖面12與錨索11、錨索錐形套8和夾索片9產(chǎn)生相對(duì)位移，此時(shí)錨索錐形套8擠壓摩擦化學(xué)注漿材料3所受到的摩擦力即為本發(fā)明的恒阻力，當(dāng)端蓋1移動(dòng)到錨索錐形套8的位置時(shí)，端蓋1與錨索錐形套8抱死卡住，此時(shí)本發(fā)明即達(dá)到其最大位移變形量，實(shí)現(xiàn)了恒阻變形功能。另外，恒阻變形裝置在與錨索11、錨索錐形套8以及夾索片9發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，只是恒阻變形裝置移動(dòng)，錨索11、錨索錐形套8和夾索片9并未移動(dòng)。
[0100]實(shí)施例8
[0101]如圖1和圖3所示，本發(fā)明與錨索11配合使用，包括恒阻變形裝置、鎖緊部件和限位部件，恒阻變形裝置包括端蓋1、套筒2、托盤(pán)4和焊接金屬套管5。錨索11包括索體，恒阻變形裝置、限位部件和鎖緊部件依次套裝于桿體或索體的尾端；端蓋1通過(guò)螺紋與套筒2連接，托盤(pán)4套裝在套筒2的一端，套筒2與焊接金屬套管5通過(guò)焊接方式固定連接。鎖緊部件具體為夾索片9。套筒2內(nèi)壁粘結(jié)有化學(xué)注漿材料3 ;化學(xué)注漿材料3為強(qiáng)度可調(diào)結(jié)構(gòu)的化學(xué)無(wú)機(jī)材料，具體為軟黃土與鐵屑的混合物，上述混合物的使用比例可以根據(jù)具體支護(hù)使用條件所需強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整?；瘜W(xué)注漿材料3在套筒2內(nèi)形成分段可調(diào)恒阻結(jié)構(gòu)。限位部件具體為錨索錐形套8。端蓋1具體為圓錐形中空腔結(jié)構(gòu)；錨索錐形套8或夾索片9外部輪廓具體為圓錐形，且錨索錐形套8的外錐度與端蓋1的內(nèi)錐度相匹配，夾索片9內(nèi)部輪廓具體為圓柱形中空腔結(jié)構(gòu)，錨索錐形套8內(nèi)部輪廓具體為圓錐形中空腔結(jié)構(gòu)；化學(xué)注漿材料3整體結(jié)構(gòu)具體為圓柱形中空腔結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)注漿材料3有預(yù)留圓錐形結(jié)構(gòu)，預(yù)留圓錐形結(jié)構(gòu)的錐度與錨索錐形套8或夾索片9的錐度相匹配，錐度為5° ;所述化學(xué)注漿材料
(3)在所述套筒(2)內(nèi)形成分段可調(diào)恒阻結(jié)構(gòu)。恒阻變形裝置前三分之一部分的恒阻力為160KN，中間三分之一部分的恒阻力為200KN，后三分之一部分的恒阻力為260KN ;恒阻變形裝置前三分之一部分的恒阻變形量為650mm，中間三分之一部分的恒阻變形量為750mm，后三分之一部分的恒阻變形量為900mm。
[0102]托盤(pán)4套裝在套筒2上，由焊接金屬套管5限制其向下移動(dòng)，焊接金屬套管5通過(guò)焊接與套筒1固定成為一個(gè)整體。端蓋1、套筒2和錨索錐形套8組成柱塞結(jié)構(gòu)，錨索錐形套8能夠被端蓋1抱死卡住，錨索錐形套8最大外徑均大于端蓋1最小內(nèi)徑，錨索錐形套8最大外徑均小于套筒2內(nèi)徑。錨索錐形套8外部呈圓錐形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部呈一圓錐形中空腔結(jié)構(gòu)，錨索錐形套8圓錐形中空腔體結(jié)構(gòu)是用來(lái)包裹卡住夾索片9，起到限位的作用，防止夾索片9脫開(kāi)；錨索錐形套8同時(shí)發(fā)揮受力導(dǎo)向的作用，使恒阻變形裝置更好的實(shí)現(xiàn)恒阻條件下抵抗圍巖變形。夾索片9為礦用標(biāo)準(zhǔn)錨具配件，采用煤礦一般使用的支護(hù)材料制作。套筒2抗拉強(qiáng)度大于錨索11索體自身的抗拉強(qiáng)度。
[0103]實(shí)施例9
[0104]如圖1和圖2所示，本發(fā)明與錨桿10配合使用，包括恒阻變形裝置、鎖緊部件限位部件，恒阻變形裝置包括端蓋1、套筒2、托盤(pán)4和焊接金屬套管5。錨桿10包括桿體，恒阻變形裝置、限位部件和鎖緊部件依次套裝于桿體或索體的尾端；端蓋1通過(guò)螺紋與套筒2連接，托盤(pán)4套裝在套筒2的一端，套筒2與焊接金屬套管5通過(guò)焊接方式固定連接。鎖緊部件具體為螺母7。套筒2內(nèi)壁粘結(jié)有化學(xué)注漿材料3 ;化學(xué)注漿材料3為強(qiáng)度可調(diào)結(jié)構(gòu)的化學(xué)有機(jī)材料，具體為高分子樹(shù)脂材料，高分子樹(shù)脂材料的使用比例可以根據(jù)具體支護(hù)使用條件所需強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整?；瘜W(xué)注漿材料3在套筒2內(nèi)形成分段可調(diào)恒阻結(jié)構(gòu)。限位部件具體為錨桿錐形套6。端蓋1具體為圓錐形中空腔結(jié)構(gòu)；錨桿錐形套6外部輪廓具體為圓錐形，且錨桿錐形套6的外錐度與端蓋1的內(nèi)錐度相匹配，錨桿錐形套6內(nèi)部輪廓具體為圓柱形中空腔結(jié)構(gòu)；化學(xué)注漿材料3整體結(jié)構(gòu)具體為圓柱形中空腔結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)注漿材料3有預(yù)留圓錐形結(jié)構(gòu)，預(yù)留圓錐形結(jié)構(gòu)的錐度與錨桿錐形套6的錐度相匹配，錐度為6° ;恒阻變形裝置前半部分的恒阻力為270KN，后半部分的恒阻力為300KN ;恒阻變形裝置前半部分的恒阻變形量為800mm，后半部分的恒阻變形量為1000mm。
[0105]托盤(pán)4套裝在套筒2上，由焊接金屬套管5限制其向下移動(dòng)，焊接金屬套管5通過(guò)焊接與套筒1固定成為一個(gè)整體。錨桿錐形套6外部呈圓錐形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部呈一圓柱型中空腔結(jié)構(gòu)，錨桿錐形套6這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為了與錨桿的安裝相適應(yīng)。端蓋1、套筒2和錨桿錐形套6組成柱塞結(jié)構(gòu)，錨桿錐形套6能夠被端蓋1抱死卡住，錨桿錐形套6的最大外徑均大于端蓋1的最小內(nèi)徑，錨桿錐形套6最大外徑均小于套筒2內(nèi)徑。端蓋1、套筒2和錨桿錐形套6組成柱塞結(jié)構(gòu)，錨桿錐形套6能夠被端蓋1抱死卡住，錨桿錐形套6的最大外徑均大于端蓋1的最小內(nèi)徑，錨桿錐形套6最大外徑均小于套筒2內(nèi)徑。套筒2抗拉強(qiáng)度大于錨桿10桿體自身的抗拉強(qiáng)度。螺母7為礦用標(biāo)準(zhǔn)錨具配件，由煤礦一般使用的支護(hù)材料制作。
[0106]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種恒阻變形器，其特征在于，套裝于錨桿(10)或錨索(11)配合使用，包括恒阻變形裝置和鎖緊部件，所述恒阻變形裝置包括端蓋(1)、套筒(2)、托盤(pán)(4)和焊接金屬套管(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒阻變形器，其特征在于，所述錨桿(10)包括桿體，所述錨索(11)包括索體，所述恒阻變形裝置和所述鎖緊部件依次套裝在所述桿體或所述索體的尾端；所述端蓋(1)通過(guò)螺紋與所述套筒(2 )連接，所述托盤(pán)(4 )套裝在所述套筒(2 )的一端，所述套筒(2)與所述焊接金屬套管(5)通過(guò)焊接方式固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種恒阻變形器，其特征在于，所述套筒(2)內(nèi)壁粘結(jié)有化學(xué)注漿材料(3);所述鎖緊部件具體為螺母(7)、螺栓或夾索片(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種恒阻變形器，其特征在于，所述化學(xué)注漿材料(3)為強(qiáng)度可調(diào)結(jié)構(gòu)的化學(xué)有機(jī)材料或化學(xué)無(wú)機(jī)材料，具體為水泥、石膏、砂漿、軟黃土或細(xì)沙中的一種或幾種或與鐵屑的混合物或高分子樹(shù)脂材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種恒阻變形器，其特征在于，還包括限位部件，所述恒阻變形裝置、所述限位部件和所述鎖緊部件依次套裝于所述桿體或所述索體的尾端；所述限位部件具體為錨桿錐形套(6)或錨索錐形套(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種恒阻變形器，其特征在于，所述端蓋(1)具體為圓錐形中空腔結(jié)構(gòu)；所述錨桿錐形套(6)、所述錨索錐形套(8)或所述夾索片(9)外部輪廓具體為圓錐形，且所述錨桿錐形套(6 )或所述錨索錐形套(8 )的外錐度與所述端蓋(1)的內(nèi)錐度相匹配，所述錨桿錐形套(6 )或所述夾索片(9 )內(nèi)部輪廓具體為圓柱形中空腔結(jié)構(gòu)，所述錨索錐形套(8)內(nèi)部輪廓具體為圓錐形中空腔結(jié)構(gòu)；所述化學(xué)注漿材料(3)整體結(jié)構(gòu)具體為圓柱形中空腔結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種恒阻變形器，其特征在于，所述化學(xué)注漿材料(3)有預(yù)留圓錐形結(jié)構(gòu)，所述預(yù)留圓錐形結(jié)構(gòu)的錐度與所述錨桿錐形套(6)、所述錨索錐形套(8)或所述夾索片(9)的錐度相匹配，所述錐度范圍為4°~8° ;所述化學(xué)注漿材料(3)在所述套筒(2)內(nèi)形成整體恒阻結(jié)構(gòu)或分段可調(diào)恒阻結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的一種恒阻變形器，其特征在于，所述恒阻變形裝置的恒阻力范圍為50KN~300KN ;所述恒阻變形裝置的恒阻變形量范圍為100mm~1000mm或分節(jié)連接。
9.一種權(quán)利要求3所述的恒阻變形器的使用方法，其特征在于，包括如下步驟:與所述錨桿(10)配合使用時(shí)，1)在巖面 (12)鉆孔；2)對(duì)步驟1)所述孔進(jìn)行擴(kuò)孔；3)在步驟2)所述孔的位置安裝所述錨桿(10)；4)在所述孔內(nèi)部，在步驟3)所述錨桿(10)上安裝所述恒阻變形裝置；5)在步驟4)所述恒阻變形裝置上擰緊所述螺母(7)；與所述錨索(11)配合使用時(shí)，1)在巖面(12)鉆孔；2)對(duì)步驟1)所述孔進(jìn)行擴(kuò)孔；3)在步驟2)所述孔的位置安裝所述錨索(11)；4)在所述孔內(nèi)部，在步驟3)所述錨索(11)上安裝所述恒阻變形裝置；5)在步驟4)所述恒阻變形裝置上安裝所述夾索片(9)。
10.一種權(quán)利要求5所述的恒阻變形器的使用方法，其特征在于，包括如下步驟:與所述錨桿(10)配合使用時(shí)，1)在巖面(12)鉆孔；2)對(duì)步驟1)所述孔進(jìn)行擴(kuò)孔；3)在步驟2)所述孔的位置安裝所述錨桿(10)；4)在所述孔內(nèi)部，在步驟3)所述錨桿(10)上安裝所述恒阻變形裝置；5)在步驟4)所述恒阻變形裝置上安裝所述錨桿錐形套(6)，擰緊所述螺母(7)；與所述錨索(11)配合使用時(shí)，1)在巖面(12)鉆孔；2)對(duì)步驟1)所述孔進(jìn)行擴(kuò)孔；3)在步驟2)所述孔的位置安裝所述錨索(11)；4)在所述孔內(nèi)部，在步驟3)所述錨索(11)上安裝所述恒阻變形裝置；5)在步驟4)所述恒阻變形裝置 上安裝所述錨索錐形套(8)和所述夾索片(9)。
【文檔編號(hào)】E21D20/02GK103670466SQ201310625856
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】黃自偉, 林超, 韓雪峰 申請(qǐng)人:尤洛卡礦業(yè)安全工程股份有限公司