[實用新型]一種衡阻退讓預應力鋼絞線錨索及其鎖具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520256963.8
• 申請日: 2015-04-24
• 公開（公告）號: CN204851300U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設計）人: 趙新平;徐柄國
• 申請（專利權）人: 山西中煤四達機電設備有限公司
• 主分類號: E21D20/00
• 分類號: E21D20/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

技術領域

本實用新型涉及預應力鋼絞線錨索的鎖具結構技術領域，特別涉及一種衡阻退讓預應力鋼絞線錨索及其鎖具。

背景技術

預應力鋼絞線錨索是全煤錨索孔頂板、高應力區(qū)破碎頂板的一種常用支護裝置，利用預應力鋼絞線的有效伸長率，保持支護巖(煤)體的退讓性即錨索孔的允許變形，使預應力鋼絞線錨索在最大力(破斷負荷)許可范圍內持續(xù)受力支護巖(煤)體。

如圖1所示，預應力鋼絞線錨索包括鋼絞線1、托盤2和鎖具，其中，鋼絞線1承受拉力作用，其一端用樹脂藥卷等錨固劑9固定于巖體S的錨索孔O內，在錨固劑9凝固后張拉鋼絞線1，鎖具壓緊托盤2并鎖住鋼絞線1的張拉端。

實踐中，由于預應力鋼絞線1錨索伸長率較小(錨索常用預應力鋼絞線伸長率L₀≥500～610mm)，也就是鋼絞線材料本身彈性模量極其有限，因此在錨索孔O遠未到達其允許變形范圍前，鋼絞線1的就彈性模量已完全消耗，鋼絞線1進入破斷狀態(tài)，失去支護能力，導致巖(煤)體垮塌。

有許多研究實驗表明，對以變形狀態(tài)顯現(xiàn)的巖(煤)體應力釋放、動態(tài)顯壓等影響，通過有效控制(允許)其變形，可以較大幅度的釋放其應力和壓力，使預應力鋼絞線等承壓支護材料，在其破斷負荷以內支護承壓，形成有效支護狀態(tài)。這就要求預應力鋼絞線錨索等承壓支護產品，在其彈性模量之外，具有與有效控制(允許)巖(煤)體變形相適應的“退讓性”。

為此，本領域技術人員研發(fā)了一種衡阻退讓預應力鋼絞線錨索，如圖2所示，它是在傳統(tǒng)預應力鋼絞線錨索基礎上增設了阻尼管6、擠削活動套7和限位機構，其中，限位機構設置于阻尼管6，以限定擠削活動套7相對于阻尼管6的最大位移量，其強度足以承受大于鋼絞線1破斷負荷的剪切力，阻尼管6插裝于巖體S的錨索孔內并與托盤2固定連接，擠削活動套7插裝于阻尼管6內，鋼絞線1的錨固端穿過擠削活動套7的鋼絞線孔后通過錨固劑9錨固于錨索孔內，鎖具鎖定鋼絞線1的張力端并與擠削活動套7的后端面相抵，以通過鋼絞線1的預張緊力將擠削活動套7預壓緊于阻尼管6的阻尼部；當鋼絞線1的張緊力增大至足以克服阻尼部的阻力時，擠削活動套7在張緊力作用下擠削阻尼部并沿阻尼管6移動至限位機構。

這種預應力鋼絞線錨索依靠擠削活動套擠壓、切削阻尼管內的阻尼部形成阻尼作用，在預應力鋼絞線牽引下前行，保持支護巖(煤)體的退讓性，持續(xù)有效支護巖(煤)體，適應巷道較大的允許(設計)變形。

由圖2可知，這種退讓衡阻預應力鋼絞線錨索仍然使用了傳統(tǒng)預應力鋼絞線錨索的鎖具，該鎖具包括鎖環(huán)體3和三個鎖片4，其中，鎖環(huán)體3開設有圓錐形鋼絞線孔，鎖定時，三個鎖片沿周向依次壓緊于鋼絞線孔孔壁和鋼絞線1之間，以將鋼絞線1張拉端鎖定于鎖環(huán)體3內，并使鎖環(huán)體3與擠削活動套7相抵，以通過鋼絞線1的張緊力擠削活動套7壓緊于阻尼管6的阻尼部上。

此外，傳統(tǒng)鎖具中一種規(guī)格的鎖環(huán)體3對應一種規(guī)格的鋼絞線1，例如，鋼絞線1直徑為17.8mm時，鎖具中鎖環(huán)體3的外徑為52mm，當鋼絞線1直徑增大至21.6mm時，相應地鎖環(huán)體3的外徑增大至68mm。由此可知，傳統(tǒng)鎖具還存在通用性差的問題。

雖然傳統(tǒng)鎖具適用于退讓衡阻預應力鋼絞線錨索，但本領域技術人員認為可研發(fā)一種專用于退讓衡阻預應力鋼絞線錨索的鎖具，以簡化退讓衡阻預應力鋼絞線錨索的整體結構、降低其制造成本。

實用新型內容

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種專用于衡阻退讓預應力鋼絞線錨索的鎖具。在此基礎上，本實用新型還提供一種包括該鎖具的衡阻退讓預應力鋼絞線錨索。

本實用新型所提供的用于衡阻退讓預應力鋼絞線錨索的鎖具，所述衡阻退讓預應力鋼絞線錨索包括擠削活動套和阻尼管，該鎖具包括至少三個鎖片，所述鎖片沿周向依次壓緊于擠削活動套的鋼絞線孔孔壁和鋼絞線的張拉端之間，以限定所述鋼絞線相對于所述擠削活動套的位移。

與傳統(tǒng)鎖具相比，這種專用于衡阻退讓預應力鋼絞線錨索的鎖具省去了鎖環(huán)體，將鎖片直接壓緊于擠削活動套和鋼絞線之間，從而簡化了衡阻退讓預應力鋼絞線錨索的整體結構，使之更加緊湊合理。

此外，本方案中擠削活動套預壓緊于阻尼管內，當巖體在內應力釋放、動態(tài)顯壓的因素發(fā)生形變后，鋼絞線的張緊力增大，擠削活動套在該張緊力作用下克服阻尼管阻尼相對于其沿軸向移動，直至擠削活動套在張緊力和阻尼作用下再次達到受力平衡，與此同時，擠壓、切削阻尼管的阻尼部。

也就是說，擠削活動套無論是在靜止或運動狀態(tài)下，其外周壁始終與阻尼管的阻尼部的內周壁相抵貼合，以使擠削活動套和阻尼管間形成類似于過盈配合的裝配關系。