专利名称：岩栓的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种岩栓或坑道顶拉桩，特别是涉及使用于地下坑道或其他隧道中的岩栓或坑道顶拉桩。本发明也涉及加强地下坑道或隧道侧壁或顶面的方法。尤其是本发明涉及一种用于煤矿的榫钉或煤壁拉桩，例如Rima榫钉。
背景技术：
市场上目前有各种形状和尺寸的岩栓，同样市场上目前也有安装岩栓的各种工具。
本发明的目的本发明的一个目的是提供一种岩栓，它有独特的柔性固定装置，以使岩栓头部的负荷最小和/或该装置最终可由采矿机械切去。本发明的另一个目的是提供一种加强地下坑道或隧道侧壁或顶面的方法。
本发明的公开按照本发明第一实施方案，提供一种岩栓，包括一轴，其一端有螺纹与螺母配合，另一端有一组表面，每一个表面与轴的纵轴成一斜角纵向延伸，并沿此纵轴向一端收缩；和一组套环，每个套环分别装在表面组的各个表面上并与其配合，从而随着每个套环相对各自相应的表面向另一端的运动，套环径向扩张以便径向突出于相应的表面外。
按照本发明第二实施方案，提供一种加强地下坑道或隧道侧壁或顶面的方法，包括将岩栓设有一组表面的一端插入在所述侧壁或顶面上钻的孔中，这组表面与所述岩栓的纵轴成一斜角纵向延伸，并沿纵轴向该端收缩；和在所述岩栓有螺纹的另一端上拧上一个螺母，从而使与所述表面组的每个表面相联并与其配合的一组套环径向扩张，因此径向突出于相联表面外而将该岩栓固定到位。
按照本发明第三实施方案，提供一种岩栓，包括一轴，其一端上有螺纹与螺母配合，另一端上至少有一个表面，该表面与此轴的纵轴成一斜角纵向延伸，并沿此纵轴向一端收缩；和至少一个套环，该套环装在该表面上并与其配合，从而随着该套环沿相应表面向另一端的相对运动，该套环径向扩张，径向突出于它的相应表面。
按照本发明第四实施方案，提供一种加强地下坑道或隧道的侧壁或顶面的方法，包括将岩栓至少带有一个表面的一端插入到该侧壁或顶面上所钻的孔中，该表面与岩栓的纵轴成一斜角纵向延伸，并沿此纵轴朝所述端收缩；和在该岩栓有螺纹的另一端上拧上一个螺母，从而使装在该表面上并与其配合的至少一个套环径向扩张，因此径向突出于它的相应表面外而将该岩栓固定到位。
本发明岩栓的一种优选的形式是其轴有一细长的主体，所述表面由与主体整体模制成形的截头圆锥部分形成。
本发明岩栓的另一优选的形式是每个套环都是一个裂开的环。插入孔中后这些环将闭合夹紧岩栓，使安装后岩栓不能旋转。
本发明岩栓的又一优选的形式是至少有一个翼片，它允许岩栓仅在一个方向旋转。
一般说来岩栓的轴是细长的，由塑料材料模制而成或由金属机加工制成。有螺纹的一端也可以由塑料材料模制和模压到轴上。这组表面和套环通常也由塑料材料模制而成，或者可由金属机加工制成。
这组表面通常模制成一至三个锥形表面的形式，向轴的螺纹端收缩。锥形表面或锥形表面组合的长度约为50-230mm，每个锥形表面优选的长度是50-80mm，最好为60-75mm。锥形表面的直径范围一般为10至40mm，优选的是10至30mm，更优选的是19至40mm，最好为19至26mm。在煤矿应用中，锥形表面的尺寸很重要。
这些套环可成形为截头圆锥形，正方形，六角形或任何其它形状。这些套环典型的形状是截头圆锥形裂开的环。通常这些裂开的环是锥形的，朝轴的螺纹端收缩。裂开环的直径范围是20至40mm，优选的是从26至36mm，最好为26至32mm。
本发明的岩栓可进一步选择性地包括至少一个翼片，它通过任何适宜的方式连接到轴上。另外，翼片也可以与轴整体成形。如果提供两个翼片的话，将它们设置成彼此沿对角线相对。可以有很多翼片与轴整体成形，或连接到轴上，并且将这些翼片等距分开布置。这些翼片的形状和角度允许岩栓只能在一个方向旋转。作为翼片形状的一个示例，可将其作成叶片形状，基本上沿与轴相切的方向延伸，这是一种平面结构，有在一点相交的两个直边。这种形状的其它变形也是可以的。
本发明的岩栓也可包括在各锥形表面上的一系列纵向肋。纵向肋的长度根据锥形表面的长度而变化。典型地纵向肋的长度约为60至75mm。最好将纵向肋沿锥形表面的外表面等间隔设置。
岩栓用塑料材料制成，一个优点是这种岩栓最终可被采矿机碾碎。用玻璃纤维制作岩栓是有利的，最后将被采矿机切碎。
附图的简略描述现在参考下面附图描述本发明的优选实施方案
图1是具有锥形表面和裂开环的岩栓的透视图；图1a是沿图1中Ia-Ia线的横断面图，显示锥体上裂开的套环；图2是带有锥形表面和裂开环的岩栓的纵剖面图；和图3是岩栓的端视图，图示说明一对翼片。
实施本发明的最好模式如图1所示本发明的岩栓1包括轴2，一组表面3，3a，3b和一组套环4，4a，4b。
参考图1和图2，轴2是由塑料模制的一个细长的轴。轴2的一端5上有螺纹与螺母配合，螺母未图示。螺纹可由端5延伸一短距离，或者延伸轴2的全长。
一组表面3，3a，3b靠近轴2的另一端6。这组表面3，3a，3b如图1和图2所示为三个锥形表面。如图示每个锥形表面3，3a，3b朝螺纹端收缩。所示的每个锥形表面为截头圆锥表面。锥形表面3b进一步包括具有凸缘的端7，它与锥形表面3b整体模制成形。凸缘端7作为套环4b的挡板以防止套环4b滑向螺纹端5。
如图1和1a所示这组套环4，4a，4b是裂开的环。裂开环4，4a，4b是朝端6收缩的截头圆锥形。裂开环4，4a，4b可相对于各自的表面3，3a，3b自由地移动。
图3是端6的顶视图。凸缘端7如图示带有一对翼片8，8a，它们与凸缘端7整体成形。
为利用本发明的岩栓1，在坑道顶或煤矿壁上钻个孔，将端6插进孔中。一块板放在岩栓1的周围，将螺母拧到螺纹端5上。当在螺纹端5上拧螺母时，岩栓1被拉紧，这导致裂开环4，4a，4b向端6滑移。当裂开环4，4a，4b滑动时，它们径向扩张从而推压孔壁。这样，裂开环4，4a，4b就径向突出于锥形表面3，3a，3b而将岩栓固定到位。
如果本发明的岩栓1带有与其整体成形的一对翼片8，8a，将翼片8，8a布置为与螺纹端5成相反方向。从而当把螺母拧到螺纹端5上时，翼片8，8a通过抓紧孔壁防止旋转。这样防止了在螺纹端5上拧上螺母时岩栓1旋转。
工业适用性本发明的岩栓可容易地应用在采矿工业中，尤其是煤矿工业。
权利要求
1.一种岩栓包括一轴，其一端上有螺纹与螺母配合，另一端设有一组表面，每个表面与轴的纵轴成一斜角纵向延伸，并沿此纵轴向一端收缩；和一组套环，每个套环分别装在表面组的各个表面上并与其配合，从而随着每个套环相对于各自相应的表面向另一端运动，套环径向扩张，以便径向突出于相应的表面外。
2.如权利要求1所述的岩栓，其中，所述轴有一细长的主体，所述表面组由与主体整体模制成形的截头圆锥部分所组成。
3.如权利要求1或2所述的岩栓，其中，所述表面组是三个截头圆锥表面，它们朝所述轴有螺纹的一端收缩。
4.如权利要求3所述的岩栓，其中，所述锥形表面长度为50至230mm。
5.如权利要求3所述的岩栓，其中，所述锥形表面长度为50至80mm。
6.如权利要求3所述的岩栓，其中，所述锥形表面长度为60至75mm。
7.如权利要求3至6中任何一项所述的岩栓，其中，所述锥形表面的直径为10至40mm。
8.如权利要求7所述的岩栓，其中，所述锥形表面的直径为10至30mm。
9.如权利要求7所述的岩栓，其中，所述锥形表面的直径为19至40mm。
10.如权利要求7所述的岩栓，其中，所述锥形表面的直径为19至26mm。
11.如权利要求1至10中任何一项所述的岩栓，其中，每个套环都是裂开的环。
12.如权利要求11所述的岩栓，其中，所述裂开环是截头圆锥形的裂开环，朝该轴有螺纹的一端收缩，当插入孔中时该环闭合夹紧该岩栓，并使该岩栓在安装后不能旋转。
13.如权利要求11或12所述的岩检，其中，所述裂开环的直径为20至40mm。
14.如权利要求11或12所述的岩栓，其中，所述裂开环的直径为26至36mm。
15.如权利要求11或12所述的岩栓，其中，所述裂开环的直径为26至32mm。
16.如权利要求1至15中任何一项所述的岩栓，还包括至少一个翼片，它允许该岩栓仅在一个方向旋转。
17.如权利要求16所述的岩栓，其中，所述翼片是叶片形状。
18.如权利要求1至17中任何一项所述的岩栓，进一步包括该表面组上的一系列的纵向肋。
19.如权利要求18所述的岩栓，其中，这些肋的长度为60至75mm。
20.一种岩栓包括一轴，在其一端有螺纹与螺母配合，另一端至少设有一个表面，该表面与该轴的纵轴成一斜角纵向延伸，沿此纵轴朝一端收缩；和至少一个套环，该套环装在该表面上并与其配合，从而随着该套环相对于相应的表面朝另一端运动，该套环径向扩张，以便径向突出于相应的表面外。
21.如权利要求20所述的岩栓，其中，所述轴有一细长的主体，所述表面由与该主体整体模制成形的截头圆锥形部分组成。
22.如权利要求20或21所述的岩栓，其中，所述表面是朝该轴有螺纹的一端收缩的锥形表面。
23.如权利要求22所述的岩栓，其中，所述锥形表面的长度是50至230mm。
24.如权利要求22所述的岩栓，其中，所述锥形表面的长度是50至80mm。
25.如权利要求22所述的岩栓，其中，所述锥形表面的长度是60至75mm。
26.如权利要求20至25中任何一项所述的岩栓，其中，所述锥形表面的直径为10至40mm。
27.如权利要求26所述的岩栓，其中，所述锥形表面的直径为10至30mm。
28.如权利要求26所述的岩栓，其中，所述锥形表面的直径为19至40mm。
29.如权利要求26所述的岩栓，其中，所述锥形表面的直径为19至26mm。
30.如权利要求20至29中任一项所述的岩栓，其中，所述套环是一裂开的环。
31.如权利要求30所述的岩栓，其中，所述裂开环是截头圆锥形的裂开环，朝该轴有螺纹的一端收缩，当插进孔中时该环闭合夹紧该岩栓，使该岩栓在安装后不能旋转。
32.如权利要求30或31所述的岩栓，其中，所述裂开环的直径为20至40mm。
33.如权利要求30或31所述的岩栓，其中，所述裂开环的直径为26至36mm。
34.如权利要求32或33所述的岩栓，其中，所述裂开环的直径为26至32mm。
35.如权利要求20至34中任一项所述的岩栓，还包括至少一个翼片，它允许该岩栓仅在一个方向旋转。
36.如权利要求35所述的岩栓，其中，该翼片为叶片形状。
37.如权利要求20至36中任一项所述的岩栓，进一步包括在所述表面上的一系列的纵向肋。
38.如权利要求37所述的岩栓，其中，所述肋的长度为60至75mm。
39.一种加强地下坑道或隧道侧壁或顶面的方法，包括将权利要求1至38中任一项所述的岩栓的一端插进在所述侧壁或顶面上所钻的孔中；和将一螺母拧到该岩栓有螺纹的另一端上，以使装在所述表面或所述表面组的每一表面上并与其配合的套环或套环组径向扩张，从而径向突出于相应的表面外，而将该岩栓固定到位。
40.如权利要求39所述的方法，其中，在一个方向拧上所述螺母使一组翼片在相反方向旋转；从而将该岩栓夹紧在所述侧壁或顶面中。
全文摘要
本发明涉及一种岩栓或坑道顶拉桩(1)，特别是使用于地下坑道或其他隧道中的岩栓或坑道顶拉桩。本发明也涉及加强地下坑道或隧道侧壁或顶面的方法。尤其是本发明涉及一种用于煤矿的榫钉，例如Rima榫钉或煤壁拉桩。本发明一个实施方案的岩栓(1)包括一轴(2)，其一端(5)有螺纹与螺母配合，另一端设有一组表面(3，3a，3b)，每一个表面与轴(2)的纵轴成一斜角纵向延伸，并沿该轴向一端(5)收缩；还设有一组套环(4，4a，4b)，每个套环(4，4a，4b)装在各自相应的表面(3，3a，3b)上并与其配合，从而随着每个套环(4，4a，4b)相对于各自相应的表面(3，3a，3b)向另一端运动，使得每个套环(4，4a，4b)径向扩张，以便径向突出于相应的表面(3，3a，3b)外。
文档编号E21D21/00GK1144550SQ95192281
公开日1997年3月5日 申请日期1995年3月24日 优先权日1994年3月25日
发明者G·施盖贝, B·麦考文 申请人:杜邦公司(澳大利亚)分公司, 纽卡斯尔沃辛煤有限公司