[實用新型]自鉆巖栓

有效

• 申請號: 201120251617.2
• 申請日: 2011-07-15
• 公開（公告）號: CN202381109U
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 羅伊頓·約翰·吉爾摩
• 申請（專利權）人: 伊利諾斯工具制品有限公司
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E21B10/00
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎;楊宇宙

技術領域

本發明涉及巖栓(rock?bolts)和用于安裝巖栓的方法，特別是涉及適于使用在采礦和采掘工業中用于提供頂板和墻壁支護的巖栓。該發明已主要發展用于使用在采礦應用中的巖栓，并且關于該應用將在下文中進行描述。然而，應理解的是本發明并不僅僅局限于采礦應用。?

背景技術

如今，巖栓是一種用于支撐隧道和礦井頂板以及墻壁的常見裝置。現實中可以獲得包括鋼質、玻璃纖維和塑料巖栓在內的各類巖栓。巖栓通常由伸長軸組成，該伸長軸被錨定入巖石或煤炭中的鉆孔內，以便對該巖體或煤層提供加固的支撐。?

巖栓能通過與鉆孔本身內表面的摩擦接觸來被錨定入該鉆孔內。例如，美國專利號5,219,248公開了一種礦頂膨脹式錨桿，該錨桿具有與鉆孔壁接合而形成的兩個相同的、物理上分為兩部分的傳統錐形凸輪插頭和徑向可膨脹外殼。在使用過程中，該錨桿進入孔中時只有受到很小的或者不受摩擦阻力，直到向外延伸的部分在孔的入口處與巖層表面相接觸。螺栓的繼續推進會引起桿體部分(bail?portions)內部的變形。由于桿體材料的彈性特性，桿體的末端趨于與鉆孔壁緊緊地接合在一起，該末端的銳邊和銳角能加強這種接合。通過旋轉螺栓能固定錨桿以沿著螺栓的螺紋向下移動插頭(plug)，迫使兩個外殼部分的葉片與鉆孔壁緊緊地接合。?

然而，這種結構的一個缺點是需要用另外的部件將兩個外殼部分或楔子固定在一起，例如(在US?5,219,248中公開的巖栓的例子中)延伸通過兩片外殼部分中的孔的螺柱。這些螺柱并不配備堅固的連接工具，并且所述另外的部件增加了生產成本和安裝時間。另外，在該專利說明書中的巖栓實施例不是自鉆型巖栓，在該巖栓被插入之前，需要預鉆孔，這增加了安裝時間。這種巖栓不?能容易地被重新配置以用于自鉆，因為固定所述楔子的螺柱幾乎不太可能經受得起鉆孔操作的旋轉力，從而會在該操作期間導致巖栓的毀壞。?

國際專利申請號WO00/47871也公開了一種巖錨，其被配置為插入預鉆孔或類似物以便錨定在其中。該巖錨包括伸長的主體構件，該主體構件限定縱向楔形表面，這種楔形表面在所述巖錨的前端的方向上向外成錐形，以及楔形構件，該楔形構件限定與所述楔形表面滑動地配合的滑動面，以便所述楔形構件從第一縮回位置和延伸位置可沿著楔形表面移動，在所述第一縮回位置，所述楔形構件被設置成大體上與所述主體構件的側邊范圍(lateral?extent)具有同等范圍或在該側邊范圍之內，在所述延伸位置，所述楔形構件從所述主體構件側向延伸以接合鉆孔的內表面，并且在鉆孔內部楔住所述主體構件。具有以彈性指形結構形式的致動器工具以用于在使用中將楔形構件移動至延伸位置。?

如同US?5,219,248一樣，這種結構的缺點是楔形構件是由另外的部件固定的，在這個申請中是允許所述楔形構件滑動的帶或者條(優選為易碎的)。所述帶不太可能有足夠的強度來在自鉆巖栓操作期間(該操作會導致楔形構件的毀壞)將楔形構件保持在適當位置(in?position)，并且因此這種結構不適于被容易地修改成自鉆型巖栓。另外的部件例如所述帶還增加了生產成本和安裝時間，以及使用的復雜性。?

如上所述，這些傳統類型的巖栓的缺點是在將巖栓插入并固定在巖體或煤層中之前需要預鉆鉆孔。為了克服這個問題，自鉆巖栓或巖錨，特別是那些在礦山和隧道建設行業中具有初始化學連接和適配性的與鉆孔工具和旋轉夾盤一起使用的巖錨，是眾所周知的。?

最初這種自鉆巖栓主要是化學固定的。?

這種化學固定(chemically?set)的巖栓的一個例子是由列支敦士登的喜利得公司生產的并以商標OneStep出售的巖錨(HILTI?HOS-W?250/320)。這種巖錨包括一體的粘合劑筒并且是一種單一動作(或者一步)巖錨，借此該巖錨能夠被驅入到適當位置(無需預先鉆孔)。該錨包括中空管，該中空管一方面用作鉆桿，另一方面，當形成為化學連接錨時，該中空管能使得樹脂將該錨定入巖體或煤層面中。然而，這種巖錨的一個缺點是，雖然其具有一步的動作，但是該巖錨不是很適合煤層面，因為其包含有快速固化的化學樹脂，該樹脂會?產生足夠的熱量而引發火災。另外，與粘合材料相比，通過所述具有較差的粘合劑的一體的粘合劑筒所能施加的化學材料是有限的。?