本發(fā)明屬于大變形巷(隧)道支護技術(shù)領(lǐng)域,具體的說涉及一種支護力恒定、工作狀態(tài)可靠、可適應(yīng)巷(隧)道圍巖大變形的絲杠式恒阻錨桿。
背景技術(shù):
我國大變形巷道比例巨大,高強支護不斷增多,但由于常規(guī)高強支護適應(yīng)圍巖變形能力差,導致此類條件下巷道依然存在錨桿破斷、錨固失效、巷道冒頂頻發(fā)等現(xiàn)象。針對這種大變形巷道的支護問題,許多新型大變形錨桿被開發(fā)出來,如抗沖擊錨索、恒阻錨桿、柔性錨桿等,并在工程實踐中取得了良好效果。但是該類錨桿大變形過程中支護阻力穩(wěn)定性難以掌握,工作阻力的過大過小、變化幅度偏大均影響其支護穩(wěn)定性。絲杠式恒阻錨桿,采用絲杠結(jié)構(gòu)原理,利用內(nèi)螺旋式鎖具回轉(zhuǎn)和退縮過程中所提供的恒定阻力,實現(xiàn)錨桿支護力的恒定,具有支護力恒定、工作狀態(tài)可靠、可適應(yīng)巷(隧)道圍巖大變形的特點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述情況,為解決現(xiàn)有裝置之缺陷,本發(fā)明之目的就在于提供一種支護力恒定、工作狀態(tài)可靠、可適應(yīng)巷(隧)道圍巖大變形的錨桿,以解決大變形、高冒頂風險巷道的支護問題。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案:此種絲杠式恒阻錨桿,由錨頭、絲杠式錨尾、筒式托盤和內(nèi)螺旋式鎖具組成,各組成部件的結(jié)構(gòu)關(guān)系為:錨頭錨固于巷(隧)道圍巖,絲杠式錨尾與錨頭連接組成桿體,筒式托盤套于絲杠式錨尾,內(nèi)螺旋式鎖具緊固在絲杠式錨尾上;為實現(xiàn)該錨桿的恒定支護阻力,所采用的方案是:通過內(nèi)螺旋式鎖具的自鎖特性和緊固作用使筒式托盤對巷(隧)道圍巖施加支護力,當圍巖變形時,筒式托盤所受壓力大于絲杠式錨尾和內(nèi)螺旋式鎖具所形成的自鎖力,造成內(nèi)螺旋式鎖具發(fā)生與圍巖變形一致的回轉(zhuǎn)和退縮,內(nèi)螺旋式鎖具回轉(zhuǎn)和退縮過程中提供恒定阻力,以實現(xiàn)錨桿支護力的恒定。
此種絲杠式恒阻錨桿,其絲杠式錨尾的長度可依據(jù)圍巖變形量自由設(shè)定,絲杠式錨尾和內(nèi)螺旋式鎖具所形成的自鎖力應(yīng)不大于桿體的破斷力,其自鎖力與錨桿整體的恒定支護力(內(nèi)螺旋式鎖具回轉(zhuǎn)和退縮過程中所提供的恒定阻力)通過調(diào)節(jié)絲杠式錨尾和內(nèi)螺旋式鎖具的螺旋角獲得,螺旋角越小,錨桿整體恒定支護力越大,反之越小。
此種絲杠式恒阻錨桿,其筒式托盤和內(nèi)螺旋式鎖具之間設(shè)有滾珠軸承,滾珠軸承、筒式托盤、內(nèi)螺旋式鎖具、絲杠式錨尾之間接觸部位均涂有潤滑劑,以減少內(nèi)螺旋式鎖具回轉(zhuǎn)時摩擦阻力,防止各部件銹蝕,增加錨桿恒定支護力的穩(wěn)定性。
此種絲杠式恒阻錨桿,其錨頭部位桿體可為鋼筋結(jié)構(gòu)或者鋼絞線索式結(jié)構(gòu),錨頭與絲杠式錨尾之間采用剛性非物理連接,并進行強化處理,保證連接部位強度不低于桿體其他部位。
此種絲杠式恒阻錨桿,其筒式托盤底端與絲杠式錨尾之間設(shè)有柔性防塵塞,保證絲杠式錨尾和內(nèi)螺旋式鎖具處于封閉的空間內(nèi),同時不妨礙筒式托盤與絲杠式錨尾之間的相對運動。
本發(fā)明的有益效果:1. 該錨桿具有較好的適應(yīng)變形能力,絲杠式錨尾的長度可依據(jù)圍巖變形量自由設(shè)定,可充分與圍巖協(xié)調(diào)變形;2. 該錨桿支護的圍巖變形伴隨著內(nèi)螺旋式鎖具回轉(zhuǎn)和退縮,該過程持續(xù)穩(wěn)定,且相關(guān)部件有潤滑和減摩處理,因此,內(nèi)螺旋式鎖具可提供恒定阻力,進而保證錨桿支護力的恒定;3. 該錨桿的恒定支護力通過調(diào)節(jié)絲杠式錨尾和內(nèi)螺旋式鎖具的螺旋角獲得,可適應(yīng)不同類型、不同強度的錨頭桿體,如高強螺紋鋼桿體、鋼絞線索體等。
附圖說明
當結(jié)合附圖考慮時,通過參照下面的詳細描述,能夠更完整更好地理解本發(fā)明以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點,但此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,構(gòu)成本發(fā)明的一部分,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。
圖1是本發(fā)明絲杠式恒阻錨桿整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明絲杠式恒阻錨桿恒阻原理剖面圖。
圖3是本發(fā)明內(nèi)螺旋式鎖具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明絲杠式恒阻錨桿桿體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步詳細說明。
結(jié)合圖1-4本發(fā)明由錨頭2、絲杠式錨尾3、筒式托盤4和內(nèi)螺旋式鎖具7組成,各組成部件的結(jié)構(gòu)關(guān)系為:錨頭2通過錨固劑1錨固于巷(隧)道圍巖12,絲杠式錨尾3與錨頭2連接組成桿體,筒式托盤4套于絲杠式錨尾3,內(nèi)螺旋式鎖具7緊固在絲杠式錨尾3上。為實現(xiàn)該錨桿的恒定支護阻力,所采用的方案是:通過內(nèi)螺旋式鎖具7的自鎖特性和緊固作用使筒式托盤4對巷(隧)道圍巖12施加支護力,當圍巖12變形時,筒式托盤4所受壓力大于絲杠式錨尾3和內(nèi)螺旋式鎖具7所形成的自鎖力,造成內(nèi)螺旋式鎖具7發(fā)生與圍巖12變形一致的回轉(zhuǎn)和退縮,內(nèi)螺旋式鎖具7回轉(zhuǎn)和退縮過程中提供恒定阻力,以實現(xiàn)錨桿支護力的恒定。
所述的絲杠式恒阻錨桿,具有較好的適應(yīng)變形能力,可充分與圍巖12協(xié)調(diào)變形,其絲杠式錨尾3的長度可依據(jù)圍巖12變形量自由設(shè)定,絲杠式錨尾3和內(nèi)螺旋式鎖具7所形成的自鎖力應(yīng)不大于桿體的破斷力,其自鎖力與錨桿整體的恒定支護力(內(nèi)螺旋式鎖具7回轉(zhuǎn)和退縮過程中所提供的恒定阻力)通過調(diào)節(jié)絲杠式錨尾3和內(nèi)螺旋式鎖具7的螺旋角11獲得,螺旋角11越小,錨桿整體恒定支護力越大,反之越小。
所述的絲杠式恒阻錨桿,其筒式托盤4和內(nèi)螺旋式鎖具7之間設(shè)有滾珠軸承6,滾珠軸承6、筒式托盤4、內(nèi)螺旋式鎖具7、絲杠式錨尾3之間接觸部位均涂有潤滑劑,以減少內(nèi)螺旋式鎖具7回轉(zhuǎn)時摩擦阻力,防止各部件銹蝕,增加錨桿恒定支護力的穩(wěn)定性。
所述的絲杠式恒阻錨桿,其錨頭2部位桿體可為鋼筋結(jié)構(gòu)或者鋼絞線索式結(jié)構(gòu),錨頭2與絲杠式錨尾3之間采用剛性非物理連接,并進行強化處理,保證連接部位強度不低于桿體其他部位。該錨桿的恒定支護力通過調(diào)節(jié)絲杠式錨尾3和內(nèi)螺旋式鎖具7的螺旋角11獲得,可適應(yīng)不同類型、不同強度的錨頭2桿體,如高強螺紋鋼桿體、鋼絞線索體等。
所述的絲杠式恒阻錨桿,其筒式托盤4底端8與絲杠式錨尾3之間設(shè)有柔性防塵塞5,保證絲杠式錨尾3和內(nèi)螺旋式鎖具7處于封閉的空間內(nèi),對絲杠式錨尾3等關(guān)鍵部位進行二次防護,同時不妨礙筒式托盤4與絲杠式錨尾3之間的相對運動。
以上是為了使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解本發(fā)明,而對本發(fā)明所進行的詳細描述,但可以想到,在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋的范圍內(nèi)還可以做出其它的變化和修改,這些變化和修改均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。