一種預(yù)應(yīng)力箱體式托板的制作方法
【專利摘要】一種預(yù)應(yīng)力箱體式托板用于煤礦巷道支護(hù)。通過托板彈性變形提高錨桿預(yù)緊力，并有效控制錨桿預(yù)緊力的衰減的箱體式中空托板。箱體式中空托板由一段帶拱形的槽鋼和平鋼板焊接形成空心箱體，并在托板中心鉆成錨桿孔。巷道開挖后，用錨桿鉆機(jī)在巷道頂板、兩幫打錨桿眼，然后用錨桿將樹脂藥卷送入錨桿孔底部攪拌，樹脂藥卷將錨桿和圍巖粘結(jié)在一起，然后在錨桿外露段按上箱體式中空托板、墊圈，擰緊螺母，由于錨桿被拉伸，在恢復(fù)形變過程中對(duì)圍巖產(chǎn)生預(yù)緊力，并且由于中空的托板會(huì)發(fā)生較大的彈性變形，不但增加錨桿的預(yù)緊力，而且能在一定程度上控制錨桿由于時(shí)間效應(yīng)產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力衰減。
【專利說明】一種預(yù)應(yīng)力箱體式托板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明用于煤礦巷道支護(hù)。煤礦開采前需要進(jìn)行開挖巷道，巷道開挖后為了保障巷道圍巖的穩(wěn)定，需要采取一定的措施對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)。目前巷道主要支護(hù)形式有被動(dòng)支護(hù)和主動(dòng)支護(hù)，被動(dòng)支護(hù)主要以兩個(gè)棚腿一個(gè)頂梁為主的棚式支架，主動(dòng)支護(hù)主要以預(yù)應(yīng)力錨桿錨索為主要形式。
[0002]以預(yù)應(yīng)力錨桿錨索支護(hù)為主的支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠在巷道圍巖變形之前對(duì)圍巖施加主動(dòng)的支護(hù)力，能提高圍巖的自撐能力，是巷道支護(hù)的主要發(fā)展方向，美國、澳大利亞等國家的煤礦錨桿支護(hù)使用率接近百分之百，我國煤礦巷道支護(hù)的主流和發(fā)展方向也是錨桿支護(hù)。
【背景技術(shù)】
[0003]目前預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)構(gòu)主要包括:高強(qiáng)度全螺紋桿體、樹脂錨固劑、球形墊圈、螺母、托板等。巷道開挖后，用錨桿鉆機(jī)在巷道頂板、兩幫打錨桿眼，然后用錨桿將樹脂藥卷送入錨桿孔底部攪拌，樹脂藥卷將錨桿和圍巖粘結(jié)在一起，然后在錨桿外露段按上托板、墊圈，擰緊螺母，由于錨桿被拉伸，在恢復(fù)形變過程中對(duì)圍巖產(chǎn)生預(yù)緊力。
[0004]錨索支護(hù)的作用原理與錨桿類似，結(jié)構(gòu)包括:鋼絞線、樹脂錨固劑、球形墊圈、托板、鎖具等。
[0005]錨桿錨索托板的作用一方面通過螺母(鎖具)施加壓力，壓緊托板給錨桿(錨索)提供預(yù)緊力，并使預(yù)緊力擴(kuò)散，擴(kuò)大錨桿(錨索)作用范圍，二是圍巖變形后載荷作用于托板，通過托板將載荷傳遞到錨桿桿體(錨索)，增大錨桿(錨索)工作阻力。
[0006]常用托板結(jié)構(gòu)有平板、拱形和其他形狀。常用的錨桿(錨索)結(jié)構(gòu)中，托板本身彈性變形有限，對(duì)圍巖產(chǎn)生的預(yù)緊力是也是有限的。另外常規(guī)錨桿、錨索支護(hù)一段時(shí)間回出現(xiàn)預(yù)緊力下降的現(xiàn)象，在巷道維護(hù)過程中需要重新多次預(yù)緊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明主要針對(duì)以上問題，研制一種通過托板彈性變形提高錨桿預(yù)緊力，并有效控制錨桿預(yù)緊力的衰減的箱體式中空托板。
[0008]具體結(jié)構(gòu):箱體式中空托板由一段帶拱形的槽鋼和平鋼板焊接形成空心箱體式預(yù)應(yīng)力托板，托板受壓時(shí)能產(chǎn)生較大的彈性變形，能增加錨桿與托板整體結(jié)構(gòu)對(duì)圍巖的預(yù)應(yīng)力。
[0009]托板正面為安裝墊片螺母端，為槽鋼沖壓形成的拱形，投影為正方形斷面，中心為錨桿孔，背面與圍巖接觸，做成平面，中心為錨桿孔。托板四個(gè)側(cè)面中，兩個(gè)側(cè)面為槽鋼兩側(cè)的鋼板，另兩個(gè)側(cè)面中空。
[0010]托板長寬可做成120X 120mm、150X 150mm、180X 180mm、180X 180mm,凈高 5mm、8mm、10mm、壁厚8mm, 10mm, 12mm等不同規(guī)格的組合，中心的錨桿孔與錨桿錨索孔相匹配。
[0011]托板的生產(chǎn)過程簡述:將高強(qiáng)度槽鋼截割成長度等于寬度的槽鋼段，對(duì)槽鋼進(jìn)行沖壓形成拱形突起結(jié)構(gòu)，將與槽鋼型號(hào)相同的鋼板截割成正方形剛片，與帶有拱形突起的槽鋼段焊接形成一側(cè)中空的箱體式結(jié)構(gòu)，并在托板中心鉆成錨桿孔，具體見圖1箱體式空心托板。
[0012]采用箱體式中空托板進(jìn)行巷道支護(hù)過程與錨桿支護(hù)施工相同，巷道開挖后，用錨桿鉆機(jī)在巷道頂板、兩幫打錨桿眼，然后用錨桿將樹脂藥卷送入錨桿孔底部攪拌，樹脂藥卷將錨桿和圍巖粘結(jié)在一起，然后在錨桿外露段按上箱體式中空托板、墊圈，擰緊螺母，由于錨桿被拉伸，在恢復(fù)形變過程中對(duì)圍巖產(chǎn)生預(yù)緊力，并且由于中空的托板會(huì)發(fā)生較大的彈性變形，不但增加錨桿的預(yù)緊力，而且能在一定程度上控制錨桿由于時(shí)間效應(yīng)產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力衰減。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明研發(fā)一種通過托板彈性變形提高錨桿預(yù)緊力，并有效控制錨桿預(yù)緊力的衰減的箱體式中空托 板，要求對(duì)發(fā)明的外型結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)。
【文檔編號(hào)】E21D20/00GK104018861SQ201410204659
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】徐學(xué)鋒, 劉少偉, 張輝, 司亮, 龐龍龍, 張 浩, 陳召輝 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)