一种高延伸率组合锚索及其安装方法
【专利摘要】本发明公开一种高延伸率组合锚索及其安装方法，该锚索包括索体、高延伸率套筒、锁具、托盘、内嵌式卡片、环形弹簧等，具有总体延伸率高、工作状态可靠的特性，索体顶端锚固于钻孔深部，高延伸率套筒套于索体末端，索体与高延伸率套筒通过内嵌式卡片构成紧密连接结构，环形弹簧保证安装时内嵌式卡片在索体上规则排列，锁具紧固于高延伸率套筒末端，并使托盘紧贴巷道围岩。其高延伸率套筒的极限破断力大于等于索体的极限破断力的80%，其高延伸率套筒外侧设有与浅部钻孔直径相吻合的倒齿结构。同时，该锚索采用高延伸率套筒、索体分离安装的方法，安装、紧固便捷，具有较好的推广前景。
【专利说明】
一种高延伸率组合锚索及其安装方法
技术领域
[0001]本发明属于大变形巷(隧)道围岩控制技术领域，具体的说涉及一种总体延伸率高、工作状态可靠、方便分离安装的高延伸率组合锚索及其安装方法。
【背景技术】
[0002]近些年，随着采矿深度不断加大，地质条件不断复杂，锚索的许多弊端已经暴露出来，其中一个很严重的问题就是延伸率太低。以煤矿巷道支护为例，在施工过程中难免会遇到岩层变形剧烈的地段，工程技术上大多采用锚索支护，即通过打入锚索以控制围岩变形。在围岩大变形过程中，锚索虽然可承受极高拉力，但是对锚索的延伸率要求也极高，而普通锚索的标准延伸率不足3%，远不能满足使用要求。在大变形巷道中，锚索支护经常因延伸性能不佳发生索体破断或者锚固失效，致使顶板事故频发。目前，多通过加大支护强度方法以控制围岩大变形，不仅浪费材料而且很不稳定，对巷(隧)道支护来说，提高锚索延伸率成了一个热点问题。本发明提供一种高延伸率组合锚索及其安装方法，具有总体延伸率高、成本低、安装方便、工作持续稳定的优点，能解决上述因锚索延伸率不足而引起的一系列问题，保证了巷(隧)道支护的安全可靠。
【发明内容】
[0003]针对普通锚索延伸率不足的问题，本发明提供了一种高延伸率组合锚索及其安装方法，该锚索具有较高的延伸率，同时其极限破断力满足工作要求，采用分离安装方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下:
一种高延伸率组合锚索，包括索体、高延伸率套筒、锁具、托盘、内嵌式卡片、环形弹簧。其索体顶端锚固于钻孔深部，高延伸率套筒套于索体末端，索体与高延伸率套筒通过内嵌式卡片构成紧密连接结构，环形弹簧保证安装时内嵌式卡片在索体上规则排列，锁具紧固于高延伸率套筒末端，并使托盘紧贴巷道围岩。
[0005]—种高延伸率组合锚索，其高延伸率套筒的极限破断力应大于等于索体的极限破断力的80%，可根据索体极限抗拉强度、高延伸率套筒的极限抗拉强度来调整索体直径、高延伸率套筒内径、高延伸率套筒外径来实现这一强度匹配。
[0006]—种高延伸率组合锚索，其高延伸率套筒外侧设有与浅部钻孔直径相吻合的倒齿结构。以便安装时，可事先将高延伸率套筒自然固定于浅部钻孔中，以便高延伸率组合锚索的分离安装。
[0007]分离安装步骤如下:第一，进行钻孔和浅部扩孔，浅部钻孔直径与高延伸率套筒倒齿结构相吻合;第二，将锚固剂送入孔中，随后将高延伸率套筒插入浅部钻孔中，利用高延伸率套筒的倒齿结构使其自然固定于浅部钻孔中，孔外留出可以随后安装锁具的长度;第三，通过环形弹簧将内嵌式卡片固定在索体相应位置，随后将索体插入高延伸率套筒和钻孔中，进行锚固剂搅拌;第四，待锚固剂凝固后，将托盘套于高延伸率套筒上，并用锁具紧固，同时实现索体与高延伸率套筒、托盘与巷道围岩的紧固。
[0008]本发明的有益效果:
此种高延伸率组合锚索改变了普通锚索单独作用的工作状态，采用高延伸率套筒和索体共同来控制围岩，同时具备了高强度和高延伸率的的特性，解决了大变形巷(隧)道中因锚索破断和锚固失效而引起的一系列支护问题。同时，该锚索工作可靠，分离安装方便。
【附图说明】
[0009]当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更加系统地理解本发明并容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中:
图1是高延伸率组合锚索整体结构示意图；
图2是索体与高延伸率套筒连接原理示意图；
图3是高延伸率组合锚索尾部结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]参照图1、图2、图3对本发明进行说明，一种高延伸率组合锚索，包括索体7、高延伸率套筒4、锁具1(以螺母紧固为例)、托盘2、内嵌式卡片6、环形弹簧5。其索体7顶端锚固于钻孔9深部，高延伸率套筒4套于索体7末端，索体7与高延伸率套筒4通过内嵌式卡片6构成紧密连接结构，环形弹簧5保证安装时内嵌式卡片6在索体7上规则排列，锁具I紧固于高延伸率套筒4末端，并使托盘2紧贴巷道围岩。其高延伸率套筒4的极限破断力应大于等于索体7的极限破断力的80%，可根据索体7极限抗拉强度、高延伸率套筒4的极限抗拉强度来调整索体7直径、高延伸率套筒4内径、高延伸率套筒4外径来实现这一强度匹配。
[0011]采用高延伸率套筒4和索体7共同来控制围岩，同时具备了高强度和高延伸率的的特性，解决了大变形巷(隧)道中因锚索破断和锚固失效而引起的一系列支护问题。
[0012]此种高延伸率组合锚索的高延伸率套筒4外侧设有与浅部钻孔10直径相吻合的倒齿结构3。以便安装时，可事先将高延伸率套筒4自然固定于浅部钻孔10中，以便高延伸率组合锚索的分离安装。高延伸率组合锚索的分离安装步骤如下:第一，进行钻孔9和浅部扩孔
10,浅部钻孔10直径与高延伸率套筒4倒齿结构3相吻合;第二，将锚固剂8送入孔9中，随后将高延伸率套筒4插入浅部钻孔10中，利用高延伸率套筒4的倒齿结构3使其自然固定于浅部钻孔10中，孔外留出可以随后安装锁具I的长度;第三，通过环形弹簧5将内嵌式卡片6固定在索体7相应位置，随后将索体7插入高延伸率套筒4和钻孔9中，进行锚固剂8搅拌;第四，待锚固剂8凝固后，将托盘2套于高延伸率套筒4上，并用锁具I紧固，同时实现索体7与高延伸率套筒4、托盘2与巷道围岩的紧固。
[0013]以上实施例是为了使本领域普通技术人员理解本发明，而对本发明所进行的详细描述，但可以想到，在不脱离本发明的权利要求所涵盖的范围内还可以做出其它的变化和修改，这些变化和修改均在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种高延伸率组合锚索，包括索体、高延伸率套筒、锁具、托盘、内嵌式卡片、环形弹簧，其特征在于:所述索体顶端锚固于钻孔深部，高延伸率套筒套于索体末端，索体与高延伸率套筒通过内嵌式卡片构成紧密连接结构，环形弹簧保证安装时内嵌式卡片在索体上规则排列，锁具紧固于高延伸率套筒末端，并使托盘紧贴巷道围岩。2.根据权利要求1所述的一种高延伸率组合锚索，其特征在于:所述高延伸率套筒的极限破断力大于等于索体的极限破断力的80%。3.根据权利要求1所述的一种高延伸率组合锚索，其特征在于:所述高延伸率套筒外侧设有与浅部钻孔直径相吻合的倒齿结构。4.根据权利要求1所述的一种高延伸率组合锚索的安装方法，其特征是，步骤如下:第一，进行钻孔和浅部扩孔，浅部钻孔直径与高延伸率套筒倒齿结构相吻合;第二，将锚固剂送入孔中，随后将高延伸率套筒插入浅部钻孔中，利用高延伸率套筒的倒齿结构使其自然固定于浅部钻孔中，孔外留出可以随后安装锁具的长度;第三，通过环形弹簧将内嵌式卡片固定在索体相应位置，随后将索体插入高延伸率套筒和钻孔中，进行锚固剂搅拌;第四，待锚固剂凝固后，将托盘套于高延伸率套筒上，并用锁具紧固，同时实现索体与高延伸率套筒、托盘与巷道围岩的紧固。
【文档编号】E21D20/00GK105863698SQ201610335850
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】贾后省, 冯志耀, 司英涛, 侯世林, 石洋洋, 王子阳, 田少志, 臧海智
【申请人】河南理工大学