專利名稱：一種錨索支護及利用廢舊鋼絲繩改制錨索的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地下工程施工支護裝置，主要用于巷道、峒室支護。
I錨固段這是連接錨索錨固在巖石體內(nèi)提供預(yù)應(yīng)力的根基，通過樹脂錨固劑將錨索與孔壁圍巖固定在一起，在錨固段有攪拌齒和筒形擋圈。
II自由段這是連接錨固段與張拉端的錨索體部分。通過對鋼絞線的張拉使該段產(chǎn)生彈性伸長而實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力，這部分能實現(xiàn)自由伸縮，其變形能力基本與錨桿變形能力相匹配。
III張拉端是錨索位于孔口外的外露部分，是錨索借以張拉預(yù)應(yīng)力和錨固鎖定的部位，主要由固定鋼絞線的鎖具組成。現(xiàn)有錨索支護均采用高強度鋼絞線制作，存在如下缺點①“三徑”不匹配，國外實例表明錨固段環(huán)形樹脂壁厚最佳為δ＝3.5mm的錨固強度最高，國內(nèi)實例值為δ＝4.5-5m，而小直徑錨索(φ15)與孔徑(φ28)不匹配，其δ＝(28-15)/2＝7.5mm。
②錨索用的鋼絞線與錨桿變形能力不匹配，錨索延伸率為3.6％，而螺紋鋼為16％，A3圓鋼為25％，導(dǎo)致頂板載荷集中在錨索上，錨桿、錨索不能有效形成合力，降低了整體支護強度。
③傳統(tǒng)鎖具因牙形、光潔度、錐度角、表面處理硬度尺度配合關(guān)系等一系列技術(shù)參數(shù)不合適，導(dǎo)致鎖具的鎖緊力不能保證其大于鎖的破斷載荷，從而在回采工作面兩道隅角頂板懸露，圍巖失穩(wěn)后，不是鋼絞線斷而鎖具下滑，下滑的同時必定要產(chǎn)生火花，在本身就易造成瓦斯積聚的隅角，火花的產(chǎn)生為瓦斯爆炸創(chuàng)造了條件，因此不能保證鎖緊力大于其破斷力，是一大安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進的錨索支護以及利用廢舊鋼絲繩生產(chǎn)此種錨索的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下該發(fā)明的錨索支護由錨索、裝置在錨索錨固段的擋圈、攪拌齒、錨索托盤、裝在托盤下方的鎖具組成，其特征是鎖具包括圓柱形鎖套、在鎖套內(nèi)有圓錐臺孔，孔的內(nèi)壁光潔，三片鎖牙均勻裝置在錐形內(nèi)孔中，鎖牙的外壁表面光潔，內(nèi)表面為鋸齒形結(jié)構(gòu)，以增大鎖牙與鋼絲繩之間的摩擦力，在三片鎖牙的底部開有用于鎖緊鎖牙的凹槽；錨索采用鋼絲繩。
本發(fā)明中的錨索可以用廢舊鋼絲繩改制，其改制方法是對于直徑21毫米的廢舊鋼絲繩a)先將廢舊鋼絲繩分股→去芯→除油→除銹后得鋼絲；b)將步驟(a)所得鋼絲進行捻股成鋼絲繩；c)加擋圈和攪拌齒。
對于直徑15-21毫米的廢舊鋼絲繩，除油、除銹后可直接使用。
其除油、除銹方法為常規(guī)方法。
由于采用了上述鎖具結(jié)構(gòu)，本發(fā)明有效解決了鎖牙和柔性鋼絲繩之間不發(fā)生相對滑動的問題?？朔嗽屑夹g(shù)當(dāng)懸吊拉力迅猛增大時出現(xiàn)的滑動、脫套、下滑和咬合面切斷現(xiàn)象。利用鋼絲繩代替鋼絞線(φ15.24)作錨索，其優(yōu)點是①鋼絲繩比鋼絞線更符合錨索與鉆孔間的匹配，提高錨固力。研究發(fā)現(xiàn)索與鉆孔徑差在7～10mm時錨固效果最好，還能避免“穿幫”導(dǎo)致的錨固失效。②鋼絲繩延伸率比鋼絞線更大，克服了過去固索與錨桿延伸率不匹配而導(dǎo)致的變形不同步，受載不同步，無法發(fā)揮最大支護合力的缺點。③節(jié)約成本。利用廢舊鋼絲繩改制成錨索，解決了廢舊鋼絲繩的再利用問題。


圖1是錨索支護結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是錨索支護使用狀態(tài)圖；圖3是鎖具結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的A-A剖視圖。
圖中，1.錨索，2.托盤，3.鎖具，4.樹脂，5.鉆孔，6.巖壁，7.鎖套，8.鎖套內(nèi)孔，9.鎖牙，10.內(nèi)孔上倒角，11.凹槽，12.擋圈，13.攪拌齒，I錨固段，II自由段，III張力端。
權(quán)利要求
1.一種錨索支護，它由錨索(1)、裝置在錨索(1)錨固段的擋圈(12)、攪拌齒(13)、托盤(2)、位于托盤(2)下方和托盤(2)連接在一起的鎖具組成，其特征是鎖具由鎖套(7)和裝在鎖套內(nèi)孔(8)中呈均勻設(shè)置的三片相同的具一定錐度的鎖牙(9)組成，鎖套為圓柱形，鎖套內(nèi)孔為圓錐臺形；錨索為鋼絲繩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨索支護，其特征是三片鎖牙的外周壁表面光潔、內(nèi)圈表面為鋸齒形，底部有用于鎖緊鎖牙的凹槽(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨索支護，其特征是鎖套內(nèi)孔(8)孔壁光潔、頂部處有倒角(10)。
4.一種利用廢舊鋼絲繩改制錨索的方法，其特征是a)對于直徑21mm以上廢舊鋼絲繩經(jīng)分股→去芯→除油→除銹得鋼絲；b)將步驟(a)所得鋼絲進行捻股成鋼絲繩；c)加擋圈和攪拌齒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的錨索，其特征是對φ18-φ21的廢舊鋼絲繩只需除油、除銹、分段、加擋圈和攪拌齒即成型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新的錨索支護及利用廢舊鋼絲繩改制錨索的方法。本發(fā)明的特點是用鋼絲繩錨索代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼絞線錨索，鎖具由鎖套和三片鎖牙組成。鋼絲繩可以用廢舊鋼絲繩經(jīng)分股→去芯→除油→除銹→捻股制成。本發(fā)明具有鎖緊效果好，且實現(xiàn)了廢舊鋼絲繩的再利用。
文檔編號E21D20/00GK1415843SQ0213853
公開日2003年5月7日 申請日期2002年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月6日
發(fā)明者馬小鈞, 傅清國, 王啟成, 張兆武 申請人:上海大屯能源股份有限公司江蘇分公司