专利名称：挠性防护螺栓的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种拉伸加固元件，称为“防护螺栓”，它用于地下采矿作业时稳固岩层，如开挖隧道工程时的防护支承。
在应用中这种螺栓按以下程序使用a)在岩层上钻孔;
b)将沿孔长度方向轴向延伸的螺栓放进孔中;
c)把固定用的浆料注入每个孔中，以牢固地充实螺栓与孔之间的空隙。
将孔的深度和方向设计成能使螺栓从潜在的不稳定岩层处伸延到所知的坚实岩石上，这样来稳定(例如防护)易于倒塌的岩石。通过在螺栓的内侧一端加上螺母和垫片使其直接向上承受和支承岩石内表面，可以进一步加强防护作用。在浆料硬化后就可以拧紧螺母，使螺栓产生一个予紧力。
本发明的提供一个挠性防护螺栓，它包括一个空心绞股绳，其一端带有承载接头，承载接头有用于液体注入的内孔以及拉紧用的外螺纹。
为了能卡紧，也可在接头的外表面方便地加上一个或一个以上的平垫板，以及一个环形密封件。
下面仅以实施例的方式，参阅附图对本发明作进一步描述，其中
图1是挠性防护螺栓的侧视图;
图2是图1中Ⅱ-Ⅱ剖视图;
图3和图4分别是承重板的正视图和侧视图;
图5是通过防护螺栓一端的轴向剖视放大图。
一个韧性钢制的圆柱形接头1有一个轴向的中心通孔11，孔11的右边末端有内螺纹12，它用于承接一个注入液体用的连接件，孔11的左端扩大为空腔13，用于承接一个钢丝缆绳3或抗挠强度高的部件。当把钢丝缆绳3塞入空腔13后，用淬水钢的冲模使接头1左端杆14向内产生径向形变(如压或锻)，这样产生一个永久的压紧配合把绳3夹紧。冲模产生的外侧面的断面可能是圆形或多边形的，但剖面为八角形的为好，如图2所示，图2中显示出一个附加套筒18，它由较软的金属制成，比接头1的本体19韧性强。接头右端有外螺纹16，用于配合一个锁紧螺母(图中未画出)，可把组件全部的拉伸力传递出去。
一个弹性变形材料的密封圈2套在接头1的浅环形凹槽17上，并突出于接头的螺纹16和夹头型杆14。密封圈2用于堵塞住接头1与岩石面上的孔壁间的环形空间。
缆绳3是一个中空的钢丝缆绳，以六股绞绳结构为好，最好是6×7(6/1)或类似设计，一般的长度为5，6，8或直至10米，如有需要也可更长些。中空缆绳可采用如UK专利1373814说明书中所得到的方法制造，当制造时绞股间相互紧压或变形绞合在一起，在这里我们提供一个更密集和更有刚性的缆绳，尤其在需要长的挠性螺栓时这点特别有用，因为它可阻止浆料过早泄漏。
一个支承板4放在组件的螺杆16和螺母间，以便把负荷散布到岩石表面上。
一个附加的管状套头或盖帽5，例如热缩性材料做的，用于绳3的导入端，以帮助把缆绳穿入岩石上的钻孔中，并防止碎石屑堵塞住缆绳的空心，盖帽的顶端有一个纵向切口21有利(如图所示)，让浆液在压力下外流。
在钢丝缆绳3和端接头1连接前，把一个硬质刚性材料，如钢材，的衬管8插入钢丝缆绳的中心孔中。衬管8延伸长度最少是压紧杆14的全长，但要短于钢丝缆绳的全长，因为过长会影响组件的挠性。插入衬管的目的是为了在压接或锻接接头时给绞股缆绳提供一个支承用的轴芯，以确保缆绳内作径向形变时，缆绳的凸面能插在管状接头1的内孔中，这可确保拉力能可靠和有效地从接头端传到钢丝缆绳上，并能保护浆液流通的中心通道。
上述的挠性螺栓组件和现有技术相比有几个主要优点，特别是拉伸卡紧效力方面有优点1)通过使用绞股钢丝缆绳(而不是几层螺旋缆绳)，由于灰浆注入到缆绳的不规则几何形缝隙中，缆绳可更多地浸入到浆料中，并有一个更强的机械固定。
2)绞股缆绳的锯齿形外表面适于使用以树脂为基料和水泥浆料系统。
3)由于中空钢丝缆绳没有管芯(或管道)，对灰浆沿着正个螺栓长度注入不会产生阻碍，可得到最好的固定夹紧效果。
4)由于高效的夹紧机构，绞股钢丝缆绳能比较容易获得夹紧效果，端子固定系统可以传输螺栓组件的全部拉力。
5)硬钢管芯轴8保证可靠的接头效力，而不会阻碍浆料的流通。
6)使用时接头的端杆体有一部分伸进岩洞中，光滑的圆环形凹槽17和密封圈2阻止过剩浆料外流。
7)接头杆的受压部分可以加几个平垫板，利用螺栓的端部可扭转夹紧和转动，同时用转动的方式把挠性螺栓推入岩洞中，以此帮助挠性螺栓的安装。钢丝缆绳结构在传递扭矩方面(在一个方向上)具有又一个优点，反之，如果采用多层的螺旋缆绳也按上述方法操作时，扭矩的传递就会形成“鸟笼式”。
8)进一步的优点是，为了方便安装，利用中空缆绳的强度和稳定性(预制绞股绳时所赋予的)，螺栓的引入端可被切削成平的甚至锥形的，当使用的是螺旋钢丝缆绳时，实际上不再需要环形管箍或法兰。
9)此外，由于在灰浆中钢丝缆绳被卡紧的效力非常大，以致不再需要从缆绳的引导端径向突出的紧固帽或垫圈。
权利要求
1.一种挠性防护螺栓，包括一个中空绞股缆绳(3)，缆绳(3)由多股绞合线组成，环绕一个中空内腔螺旋地延伸，和一个承载接头(1)，它和缆绳(3)的末端的一部分啮合，接头(1)中有一个和中空缆绳(3)的内腔相通的内孔(11)，接头(1)还有外螺纹(16)。
2.根据权利要求1所述的防护螺栓，其特征是接头(1)由一个加长体组成，加长体有一个中空杆(14)，围绕所述缆绳(3)末端部分上，加长体的延长部分超出所述的末端部分，延长部分上有外螺纹(16)。
3.根据权利要求2所述的防护螺栓，其特征是杆(14)被向内作径向变形，以便接头和所述的缆绳(3)末端部分啮合在一起。
4.根据权利要求2所述的防护螺栓，其特征是接头(1)包括一个易变形套筒(18)，介开杆(14)和缆绳(3)之间。
5.根据权利要求2所述的防护螺栓，包括在所述的缆绳(3)末端部分内有一个衬管(8)，衬管(8)延伸到至少超过所述缆绳末端和杆(14)连接的公共部分的长度。
6.根据权利要求2所述的防护螺栓，其特征是杆(14)的外表面上有一个或一个以上的平垫板。
7.根据权利要求6所述的防护螺栓，其特征是杆(14)外表面的横剖面是一个多边形。
8.根据权利要求2所述的防护螺栓，其特征是所述的接头的内孔(11)轴向沿所述的长度延伸。
9.根据权利要求8所述的防护螺栓，其特征是孔(11)的外端部分有内螺纹(12)。
10.根据权利要求2所述的防护螺栓，其特征是接头(1)的加长体上有一个圆周凹槽(17)，它在杆(14)和外螺纹(16)之间。
11.根据权利要求10所述的防护螺栓，包括在所述的凹槽(17)上放有一个密封圈(2)。
12.根据权利要求1所述的防护螺栓，包括缆绳(3)的导入端上有一个盖帽(5)，远离与所述接头(1)啮合的末端部分。
13.根据权利要求12所述的防护螺栓，其特征是盖帽(5)由热缩材料制成。
14.根据权利要求1所述的防护螺栓，其特征是缆绳(3)包括绞股绳，绞股绳暴露在中心空腔中。
15.根据权利要求1所述的防护螺栓，其特征是缆绳(3)包括绞股绳，绞股绳暴露在缆绳(3)外面。
16.根据权利要求1所述的防护螺栓，其特征是缆绳(3)只是一个单层的绞股绳。
17.根据权利要求16所述的防护螺栓，其特征是缆绳(3)有6股绞绳。
18.根据权利要求1所述的防护螺栓，其特征是缆绳(3)的每股绞绳由7根钢丝绞合而成。
全文摘要
一个承接头1和缆绳3的末端部分相啮合。缆绳3由绞合线组成，绞合线螺旋形地围绕着一个中心空腔。接头1有一个为拉紧用的外螺纹16，还有一个由孔11，和注入浆液的中心空腔连通。
文档编号E21D21/00GK1076506SQ9211518
公开日1993年9月22日 申请日期1992年12月19日 优先权日1991年12月19日
发明者P·S·阿什摩尔 申请人:布里登有限公司