[發(fā)明專利]摩擦錨桿

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080019643.0
• 申請(qǐng)日: 2010-03-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102414396A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 米奇斯瓦夫·勞陶伊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山特維克知識(shí)產(chǎn)權(quán)股份有限公司
• 主分類號(hào): E21D21/00
• 分類號(hào): E21D21/00
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 蔡石蒙;車文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于在巖層中使用的巖石錨桿，該巖石錨桿用來(lái)穩(wěn)定巖層，以免其斷裂或坍塌。本發(fā)明主要涉及在產(chǎn)業(yè)中作為“管縫式錨桿”或“摩擦穩(wěn)定器”已知的巖石摩擦錨桿。這類巖石錨桿由縱向劈開(kāi)的鋼管組成，鋼管被擠進(jìn)鉆入巖層內(nèi)的孔中，以使得管外表面與孔內(nèi)表面摩擦接合。從而將管以摩擦方式錨固在孔內(nèi)。

背景技術(shù)

上述類型的巖石錨桿在世界各地的地下采礦場(chǎng)所中很常見(jiàn)，這是因?yàn)槠浒惭b相比其他類型的巖石錨桿非常簡(jiǎn)單。安裝此類巖石錨桿只需要在巖層內(nèi)鉆孔，然后將巖石錨桿錘擊到孔內(nèi)。相比之下，其他類型的巖石錨桿采用樹(shù)脂或水泥漿將巖石錨桿錨固在孔內(nèi)。就樹(shù)脂錨固的錨桿而言，通常采用樹(shù)脂筒，在將錨桿插入樹(shù)脂筒之前，需要將筒插入孔內(nèi)。由于巷道壁通常延伸至很大的高度，使得不便進(jìn)入要在其中插入筒的孔中，因此有時(shí)很難插入樹(shù)脂筒。此外，所采用的樹(shù)脂相對(duì)較貴，并且具有有限的儲(chǔ)存壽命。

雖然灌注水泥的巖石錨桿比樹(shù)脂錨固的錨桿便宜，但水泥的施用比樹(shù)脂的施用更加困難。灌注水泥需要水泥攪拌設(shè)備，并且需要泵送和輸送設(shè)備，以將攪拌后的水泥送入孔內(nèi)。

雖然存在樹(shù)脂安裝和水泥錨固的困難，但以兩種方式中任一種錨固的錨桿通常在巖石加固或穩(wěn)定方面要高效得多，這是因?yàn)橄啾葞r石摩擦錨桿的摩擦接合，此類錨桿在樹(shù)脂或水泥與孔壁之間具有明顯更優(yōu)的粘合力。因此，相比灌注樹(shù)脂或水泥的錨桿，通常需要采用更多的巖石摩擦錨桿；或者作為另外一種選擇，巖石摩擦錨桿需要比灌注樹(shù)脂或水泥的錨桿長(zhǎng)。

存在與摩擦錨桿的使用相關(guān)的其他缺點(diǎn)，例如：

相對(duì)較弱的剪切強(qiáng)度；

易于腐蝕；和

相對(duì)巖面支撐巖板的能力有限。

為了克服上述一些缺點(diǎn)，常常在安裝之后對(duì)摩擦錨桿進(jìn)行后注漿操作。有利地，后注漿增加了剪切強(qiáng)度并防止腐蝕。除了后注漿之外，也可以用鋼筋或鋼纜加固巖石摩擦錨桿。在此類安裝中，在泵入水泥漿之后，立即將鋼筋或鋼纜推入巖石摩擦錨桿的管內(nèi)。雖然對(duì)傳統(tǒng)巖石錨桿的上述每種修改形式改善了錨桿的性能，但應(yīng)當(dāng)理解，這些修改形式也顯著增加了巖石錨桿的安裝時(shí)間和費(fèi)用。例如，假設(shè)通常通過(guò)泥漿軟管引入水泥漿，泥漿軟管的末端送入巖石錨桿的前端，隨后在把水泥漿泵入巖石錨桿內(nèi)時(shí)通過(guò)巖石錨桿的長(zhǎng)度撤出軟管，則后注漿可能是一個(gè)困難的過(guò)程。如果撤出軟管時(shí)太快，則在管內(nèi)可能形成空隙。此外，如果水泥漿混合物太稀，則水泥漿會(huì)流出管的后端，從而不會(huì)注滿后端。另外，由于現(xiàn)有構(gòu)造必然未提供對(duì)管已注滿的指示，操作者總是不能明顯知道水泥漿已充分泵入和注滿管。因此，操作者的經(jīng)驗(yàn)對(duì)于正確注漿很關(guān)鍵。

本發(fā)明的一個(gè)目的是克服或至少減少與現(xiàn)有技術(shù)的巖石摩擦錨桿構(gòu)造相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明提供了摩擦錨桿，所述摩擦錨桿用于摩擦接合鉆入巖面的孔的內(nèi)表面，所述摩擦錨桿包括：伸長(zhǎng)的、大致圓形且徑向可擴(kuò)張的管，所述管具有前端和后端；擴(kuò)張機(jī)構(gòu)，該擴(kuò)張機(jī)構(gòu)設(shè)置在管內(nèi)，用于施加趨于使管的至少一段徑向擴(kuò)張的荷載；伸長(zhǎng)的筋件(tendon)，該伸長(zhǎng)的筋件縱向設(shè)置在管內(nèi)，并且在筋件一端處或朝筋件一端與擴(kuò)張機(jī)構(gòu)相連，而在筋件的相對(duì)端處或朝筋件的相對(duì)端與一錨固裝置相連，筋件可致動(dòng)，用以擴(kuò)張所述擴(kuò)張機(jī)構(gòu)并且在擴(kuò)張機(jī)構(gòu)被擴(kuò)張的同時(shí)保持連接于擴(kuò)張機(jī)構(gòu)和錨固裝置之間，擴(kuò)張機(jī)構(gòu)包括一對(duì)擴(kuò)張?jiān)鲆粚?duì)擴(kuò)張?jiān)械牡谝粩U(kuò)張?jiān)鄬?duì)于管固定，所述一對(duì)擴(kuò)張?jiān)械牡诙U(kuò)張?jiān)潭ǖ缴扉L(zhǎng)的筋件，筋件的致動(dòng)可操作用以在第一擴(kuò)張?jiān)偷诙U(kuò)張?jiān)g產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，以使擴(kuò)張機(jī)構(gòu)擴(kuò)張。

相比某些其他的已知巖石錨桿，根據(jù)本發(fā)明的摩擦錨桿可以有利地允許在摩擦錨桿和將錨桿插入其中的孔的內(nèi)表面之間更牢固或可靠地接合。此外，在管內(nèi)包括伸長(zhǎng)的筋件可以增加摩擦錨桿的剪切強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，尤其是當(dāng)筋件為剛性筋件例如金屬桿、金屬筋或剛性繩纜時(shí)。因此，筋件可以是剛性筋件例如金屬桿、金屬筋或剛性繩纜、非剛性繩纜，或者可以是中空桿。

此外，由于此類摩擦錨桿通常采用巖板，本發(fā)明的裝置可以使得由摩擦錨桿支撐的巖石碎裂并向巖板施加荷載，巖板可被布置用于使筋件進(jìn)一步致動(dòng)，從而進(jìn)一步擴(kuò)張擴(kuò)張機(jī)構(gòu)，以增加管和孔內(nèi)表面之間的摩擦接合。因此，根據(jù)本發(fā)明的摩擦錨桿可被布置用于在巖層破裂或斷裂時(shí)增加其自身和孔的內(nèi)表面之間的摩擦接合，而在這種情況下，某些現(xiàn)有技術(shù)摩擦錨桿則會(huì)被部分地或全部地從孔內(nèi)拉出。因此，根據(jù)本發(fā)明的摩擦錨桿預(yù)計(jì)可提供更高的可靠度，以便在由摩擦錨桿支撐的巖層斷裂或破裂的情況下離開(kāi)孔。