[發明專利]一種新型預緊力顯示讓壓錨桿彈性圓托盤及其使用方法

有效

• 申請號: 201210580815.2
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103016037A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 李海燕;李術才;李紅偉;李仁敏;張紅軍;康來坡;邢生雙
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: E21D21/02
• 分類號: E21D21/02;E21D20/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 楊琪

技術領域

本發明涉及一種預緊力顯示裝置，具體涉及一種新型預緊力顯示讓壓錨桿彈性圓托盤及其使用方法。屬于礦山、地下工程等錨桿錨固領域。

背景技術

目前，我國工程、礦山建設事業蓬勃發展，錨桿作為有效的支護材料被大量的應用。錨桿預緊力是反映錨固質量的主要指標，在生產實踐中施工完畢的錨桿預緊力并不能得到實時觀測，失去支護效果的錨桿（特別是幫部）不易被人們發現；現用的高預應力錨桿配套的讓壓環雖能達到定量讓壓，但也存在受壓變形后不能恢復再重復使用的缺點，達不到節支降耗的目的。

中國專利ZL200620008770.1公開了一種錨索、錨桿預緊力監測計，是通過目測塑性測力環變形量的大小得到錨索、錨桿預緊力的大小及受力狀況，得到的數據不精確，不能充分體現錨索、錨桿預緊力的大小；且此監測計未涉及到當錨索、錨桿失效時載荷-變形量標定值的變化量。另外，該專利是通過塑性測力環的變形來實現對預緊力的監測，但隨著時間的推移，錨桿的預緊力會發生損失，塑性測力環無法恢復變形，從而起不到對預緊力補償的作用，也就是后期無法實現對錨桿、錨索預緊力的監測作用。

中國專利ZL201120468173.8公開了一種錨桿預緊力檢測墊，安裝在錨桿現托盤和螺母之間，這就需要增加錨桿外露長度，相應的減少了錨桿的有效長度，只能當檢測墊承載至完全壓平展開狀態時才能說明螺母施加的扭矩達到要求的預緊力，不能做到當壓力減小后自由恢復得功能，另外，檢測墊主要是通過給螺母施加扭矩時當檢測墊承載至完全壓平展開狀態時，說明螺母施加的扭矩達到了要求的預緊力。但是由于煤礦開采深度的增加，深部圍巖具有高地應力的特征，此檢測墊無法通過大的變形從而實現定量讓壓的目的，而且具有不可恢復的性質，故其不適用于礦山的深部開采。并且一種錨桿預緊力檢測墊不能重復循環使用，浪費材料。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種新型預緊力顯示讓壓錨桿彈性圓托盤，從而實時監測錨桿預緊力的狀態和重復循環使用降耗。充分利用鋼材彈簧范圍內受壓發生形變的特性，把一定的厚度的鋼板壓制成彈性碟形盤，能夠確保施工完畢的錨桿的預緊力時時得到監測和達到定量讓壓重復循環利用的多重目的。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種新型預緊力顯示讓壓錨桿彈性圓托盤，包括支撐板，所述支撐板上倒扣有彈性碟形盤，所述彈性碟形盤和支撐板上設有穿入錨桿用的預留孔。

所述彈性碟形盤的縱剖面左、右對稱，為1/4個圓弧，圓弧直徑為60~90mm，圓心角為90°。

可根據不同的受力情況來研制不同規格的彈性碟形盤。

所述彈性碟形盤由彈簧鋼熱軋鋼板制成。

所述支撐板用厚8～10mm的鋼板切割而成，其外徑比彈性碟形盤的外徑大80mm。

一種新型預緊力顯示讓壓錨桿彈性圓托盤的使用方法，步驟如下：

1）把支撐板和彈性碟形盤依次套在錨桿桿體的絲口端；

2）把錨桿桿體旋入鉆孔中；

3）在錨桿桿體的絲口端上緊錨桿螺母，把彈性碟形盤與支撐板緊壓在鉆孔周圍的金屬網上；

4）用鋼卷尺量出受壓彈性碟形盤的初始高度，利用高度-壓力曲線或外徑-壓力曲線查出對應的預緊力；

5）對應實驗數據，利用不同材質、規格的彈性碟形盤的高度對應的高度-壓力曲線或外徑-壓力曲線，查出初始安裝負荷；

6）定時觀測彈性碟形盤的徑向變化，查出錨桿的對應的預應力。

所述彈性碟形盤在使用之前要經過防腐、疲勞試驗檢驗合格。

所述高度-壓力曲線或外徑-壓力曲線為針對不同材質、規格的彈性碟形盤在實驗室內模擬繪制得到。

彈性碟形盤有可靠的彈性，受壓力后彈性碟形盤高度減小，外徑變大；壓力解除后彈性碟形盤恢復原始狀態。

本發明的技術和操作要點是：

1）彈性碟形盤使用彈簧鋼熱軋鋼板制成。

2）彈性碟形盤有可靠的彈性，當彈性碟形盤受壓后，彈性碟形盤的高度與外徑會發生變化，壓力增大，彈性碟形盤的高度會縮小，外徑變大；壓力減小，彈性碟形盤的高度會增加，外徑變小。壓力完全解除時，彈性碟形盤恢復至原有高度和外徑。

3）若壓力超過彈性碟形盤所承受的極限，彈性碟形盤的高度不會再恢復。

4）針對需求，可加工制作不同規格的彈性碟形盤。

5）每一批次不同規格的彈性碟形盤需在實驗室內繪制出高度-壓力或外徑-壓力對應曲線。

6）本發明彈性碟形盤適用于未實施噴漿作業的巷道。