專利名稱：一種可壓縮性墊板裝置及利用該裝置的錨索錨固方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦山巷道工程用具領(lǐng)域，特別涉及一種高應(yīng)力大變形巷道的錨固支護(hù)中實(shí)現(xiàn)讓壓變形的可塑性墊板裝置以及一種將錨索錨固的方法。
背景技術(shù)：
錨索是通過(guò)外端固定于巷道表面，另一端固定在巷道圍巖的深層巖體中穿過(guò)滑移面的預(yù)應(yīng)力鋼絞線。墊板是與巷道表面緊貼的一塊金屬板，上面有圓孔供錨索通過(guò)。目前，預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)施工中，是將錨索放入鉆孔后，用墊板套過(guò)錨索凸露端頭緊貼巷道表面，然后用鎖具施加一定的預(yù)應(yīng)力鎖緊錨索，該方法在淺部礦井中適應(yīng)性較強(qiáng)。但是，隨著煤礦開采深部的不斷增加，圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)受到的地應(yīng)力越來(lái)越大，其變形較大。因此，如果只簡(jiǎn)單的施加預(yù)應(yīng)力進(jìn)行錨索支護(hù)，當(dāng)錨索上所施加的預(yù)應(yīng)力較小時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致巷道圍巖變形過(guò)大而使錨索被拉斷或撥出等現(xiàn)象，最終使錨索失去支護(hù)作用。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種能有效應(yīng)對(duì)深部礦井巷道支護(hù)所面臨的大變形、高應(yīng)力問(wèn)題的可壓縮性墊板裝置及利用該裝置的錨索錨固方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:一種可壓縮性墊板裝置，包括有內(nèi)墊板、外墊板和U型鋼；U型鋼的凸面對(duì)應(yīng)外墊板,底腳對(duì)應(yīng)內(nèi)墊板；內(nèi)墊板、外墊板和U型鋼的中心處均開有圓形通孔；所述U型鋼能產(chǎn)生可塑性變形。進(jìn)一步的，可壓縮性墊板裝置中的內(nèi)墊板和外墊板均為高強(qiáng)度的鋼制金屬墊板。

—種利用可壓縮性墊板裝置的錨索錨固方法，其步驟為:
1)采用與錨索相配備的鑿巖機(jī)、鉆桿和鉆頭在圍巖內(nèi)部開鉆鉆孔；
2)清洗鉆孔，將錨固劑藥卷放入鉆孔底端，再將錨索放入鉆孔；
3)利用風(fēng)動(dòng)攪拌器將藥卷打碎；
4)在錨索凸露端依次裝上內(nèi)墊板、U型鋼、外墊板，所述U型鋼的凸面對(duì)應(yīng)外墊板，底腳對(duì)應(yīng)內(nèi)墊板；安裝好后，用錨固預(yù)緊千斤頂將鎖具鎖緊并施加預(yù)應(yīng)力。本發(fā)明的有益效果是:可壓縮性墊板裝置的內(nèi)外墊板取材于高強(qiáng)度的鋼制金屬，安全可靠；而具有良好可縮性及較高強(qiáng)度的U型鋼為整個(gè)裝置的可縮性變形空間提供了關(guān)鍵支護(hù)作用，便于取材；整個(gè)裝置實(shí)現(xiàn)了被動(dòng)與主動(dòng)支護(hù)相結(jié)合，克服了傳統(tǒng)錨固法支護(hù)中圍巖不能產(chǎn)生可控變形釋放一定應(yīng)力的缺陷，而且強(qiáng)度高，不易于壓破。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明在施工過(guò)程中的示意圖。圖中，1.內(nèi)墊板、2.外墊板、3.U型鋼、4.錨索、5.鎖具、6.通孔、7.通孔、8.通孔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖1和2以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。圖1為可壓縮性墊板裝置的結(jié)構(gòu)圖。如圖所示:一種可壓縮性墊板裝置包括有內(nèi)墊板1、外墊板2和U型鋼3 ; U型鋼3的凸面對(duì)應(yīng)外墊板2，底腳對(duì)應(yīng)內(nèi)墊板I ;所述內(nèi)墊板I的中心處開有圓形通孔6，外墊板2的中心處開有圓形通孔7，U型鋼3的中心處開有圓形通孔8; U型鋼3能產(chǎn)生可塑性變形。其中外墊板2采用尺寸150mmX150mmX10mm的鋼板制成，內(nèi)墊板I采用尺寸350mmX 350mmX IOmm的鋼板制成。圖2為可壓縮性墊板裝置在施工過(guò)程中的示意圖。在施工過(guò)程中，利用可壓縮性墊板裝置的錨索錨固方法步驟為:
第一步:采用與錨索相配備的鑿巖機(jī)、鉆桿和鉆頭在圍巖內(nèi)部開鉆直徑為32_或28_的鉆孔；
第二步:待鉆孔清洗干凈后，將錨固劑藥卷放入，錨索4緊跟其后緩緩放入鉆孔，直至確保藥卷抵達(dá)鉆孔底端；
第三步:利用風(fēng)動(dòng)攪拌器將藥卷打碎以便錨固端錨固穩(wěn)固；
第四步:在錨索4凸露端依次裝上內(nèi)墊板1、U型鋼3、外墊板2，所述U型鋼3的凸面對(duì)應(yīng)外墊板2，底腳對(duì)應(yīng)內(nèi)墊板I ;最后用錨固預(yù)緊千斤頂將鎖具5鎖緊并施加一定的預(yù)應(yīng)力。這樣就 完成了利用可壓縮性墊板裝置的錨索錨固方法。
權(quán)利要求
1.一種可壓縮性墊板裝置，其特征在于:包括內(nèi)墊板、外墊板和U型鋼；所述U型鋼置于內(nèi)墊板、外墊板之間，U型鋼的凸面與外墊板相接，U型鋼的底腳與內(nèi)墊板相接；所述內(nèi)墊板、外墊板以及U型鋼的中心處分別開有通孔。
2.如權(quán)利要求1所述的可壓縮性墊板裝置，其特征在于:所述通孔為圓形通孔。
3.如權(quán)利要求1所述的可壓縮性墊板裝置，其特征在于:所述內(nèi)墊板和外墊板均為鋼制金屬墊板。
4.一種利用可壓縮性墊板裝置的錨索錨固方法，其步驟為: 1)采用與錨索相配備的鑿巖機(jī)、鉆桿和鉆頭，在圍巖內(nèi)部開鉆鉆孔； 2)清洗鉆孔，將錨固劑藥卷放入鉆孔底端，再將錨索放入鉆孔； 3)在錨索凸露端依次裝上內(nèi)墊板、U型鋼、外墊板，所述U型鋼的凸面對(duì)應(yīng)外墊板，底腳對(duì)應(yīng)內(nèi)墊板；安裝好后，用錨固預(yù)緊千斤頂將鎖具鎖緊并施加預(yù)應(yīng)力。
5.如權(quán)利要求4所述的一種利用可壓縮性墊板裝置的錨索錨固方法，其特征在于:利用風(fēng)動(dòng)攪拌器將步驟2)所述的錨固劑`藥卷打碎。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可壓縮性墊板裝置及利用該裝置的錨索錨固方法?？蓧嚎s性墊板裝置包括有中心處均開有通孔的內(nèi)墊板(1)、外墊板(2)和U型鋼(3)；U型鋼(3)的凸面對(duì)應(yīng)外墊板(2)，底腳對(duì)應(yīng)內(nèi)墊板(1)；U型鋼(3)能產(chǎn)生可塑性變形。利用該裝置的錨索錨固方法步驟是先將圍巖內(nèi)部開鉆鉆孔；將錨固劑藥卷放入鉆孔底端，將錨索(4)放入鉆孔；在錨索(4)凸露端將可壓縮性墊板裝置安裝好，用錨固預(yù)緊千斤頂將鎖具(5)鎖緊并施加一定的預(yù)應(yīng)力。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用時(shí)無(wú)需其他裝置的安裝配合；在使用過(guò)程中可讓支護(hù)圍巖產(chǎn)生一定的變形，克服了傳統(tǒng)錨固法支護(hù)中圍巖不能產(chǎn)生可控變形釋放一定應(yīng)力的缺陷。
文檔編號(hào)E21D21/00GK103244162SQ20131019858
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月27日
發(fā)明者王衛(wèi)軍, 余偉健, 郭罡業(yè), 王東洋, 陳旭 申請(qǐng)人:湖南科技大學(xué)