一種衡阻退讓預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索及其鎖具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索的鎖具結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種衡阻退讓預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索及其鎖具。
【背景技術(shù)】
[0002]預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索是全煤錨索孔頂板、高應(yīng)力區(qū)破碎頂板的一種常用支護裝置，利用預(yù)應(yīng)力鋼絞線的有效伸長率，保持支護巖(煤)體的退讓性即錨索孔的允許變形，使預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索在最大力(破斷負(fù)荷)許可范圍內(nèi)持續(xù)受力支護巖(煤)體。
[0003]如圖1所示，預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索包括鋼絞線1、托盤2和鎖具，其中，鋼絞線I承受拉力作用，其一端用樹脂藥卷等錨固劑9固定于巖體S的錨索孔O內(nèi)，在錨固劑9凝固后張拉鋼絞線I，鎖具壓緊托盤2并鎖住鋼絞線I的張拉端。
[0004]實踐中，由于預(yù)應(yīng)力鋼絞線I錨索伸長率較小(錨索常用預(yù)應(yīng)力鋼絞線伸長率L0^ 500?610_)，也就是鋼絞線材料本身彈性模量極其有限，因此在錨索孔O遠(yuǎn)未到達(dá)其允許變形范圍前，鋼絞線I的就彈性模量已完全消耗，鋼絞線I進入破斷狀態(tài)，失去支護能力，導(dǎo)致巖(煤)體垮塌。
[0005]有許多研究實驗表明，對以變形狀態(tài)顯現(xiàn)的巖(煤)體應(yīng)力釋放、動態(tài)顯壓等影響，通過有效控制(允許)其變形，可以較大幅度的釋放其應(yīng)力和壓力，使預(yù)應(yīng)力鋼絞線等承壓支護材料，在其破斷負(fù)荷以內(nèi)支護承壓，形成有效支護狀態(tài)。這就要求預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索等承壓支護產(chǎn)品，在其彈性模量之外，具有與有效控制(允許)巖(煤)體變形相適應(yīng)的“退讓性”。
[0006]為此，本領(lǐng)域技術(shù)人員研發(fā)了一種衡阻退讓預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索，如圖2所示，它是在傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索基礎(chǔ)上增設(shè)了阻尼管6、擠削活動套7和限位機構(gòu)，其中，限位機構(gòu)設(shè)置于阻尼管6，以限定擠削活動套7相對于阻尼管6的最大位移量，其強度足以承受大于鋼絞線I破斷負(fù)荷的剪切力，阻尼管6插裝于巖體S的錨索孔內(nèi)并與托盤2固定連接，擠削活動套7插裝于阻尼管6內(nèi)，鋼絞線I的錨固端穿過擠削活動套7的鋼絞線孔后通過錨固劑9錨固于錨索孔內(nèi)，鎖具鎖定鋼絞線I的張力端并與擠削活動套7的后端面相抵，以通過鋼絞線I的預(yù)張緊力將擠削活動套7預(yù)壓緊于阻尼管6的阻尼部；當(dāng)鋼絞線I的張緊力增大至足以克服阻尼部的阻力時，擠削活動套7在張緊力作用下擠削阻尼部并沿阻尼管6移動至限位機構(gòu)。
[0007]這種預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索依靠擠削活動套擠壓、切削阻尼管內(nèi)的阻尼部形成阻尼作用，在預(yù)應(yīng)力鋼絞線牽引下前行，保持支護巖(煤)體的退讓性，持續(xù)有效支護巖(煤)體，適應(yīng)巷道較大的允許(設(shè)計)變形。
[0008]由圖2可知，這種退讓衡阻預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索仍然使用了傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索的鎖具，該鎖具包括鎖環(huán)體3和三個鎖片4，其中，鎖環(huán)體3開設(shè)有圓錐形鋼絞線孔，鎖定時，三個鎖片沿周向依次壓緊于鋼絞線孔孔壁和鋼絞線I之間，以將鋼絞線I張拉端鎖定于鎖環(huán)體3內(nèi)，并使鎖環(huán)體3與擠削活動套7相抵，以通過鋼絞線I的張緊力擠削活動套7壓緊于阻尼管6的阻尼部上。
[0009]此外，傳統(tǒng)鎖具中一種規(guī)格的鎖環(huán)體3對應(yīng)一種規(guī)格的鋼絞線1，例如，鋼絞線I直徑為17.8mm時，鎖具中鎖環(huán)體3的外徑為52_，當(dāng)鋼絞線I直徑增大至21.6mm時，相應(yīng)地鎖環(huán)體3的外徑增大至68_。由此可知，傳統(tǒng)鎖具還存在通用性差的問題。
[0010]雖然傳統(tǒng)鎖具適用于退讓衡阻預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索，但本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為可研發(fā)一種專用于退讓衡阻預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索的鎖具，以簡化退讓衡阻預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索的整體結(jié)構(gòu)、降低其制造成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0011]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種專用于衡阻退讓預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索的鎖具。在此基礎(chǔ)上，本實用新型還提供一種包括該鎖具的衡阻退讓預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索。
[0012]本實用新型所提供的用于衡阻退讓預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索的鎖具，所述衡阻退讓預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索包括擠削活動套和阻尼管，該鎖具包括至少三個鎖片，所述鎖片沿周向依次壓緊于擠削活動套的鋼絞線孔孔壁和鋼絞線的張拉端之間，以限定所述鋼絞線相對于所述擠削活動套的位移。
[0013]與傳統(tǒng)鎖具相比，這種專用于衡阻退讓預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索的鎖具省去了鎖環(huán)體，將鎖片直接壓緊于擠削活動套和鋼絞線之間，從而簡化了衡阻退讓預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索的整體結(jié)構(gòu)，使之更加緊湊合理。
[0014]此外，本方案中擠削活動套預(yù)壓緊于阻尼管內(nèi)，當(dāng)巖體在內(nèi)應(yīng)力釋放、動態(tài)顯壓的因素發(fā)生形變后，鋼絞線的張緊力增大，擠削活動套在該張緊力作用下克服阻尼管阻尼相對于其沿軸向移動，直至擠削活動套在張緊力和阻尼作用下再次達(dá)到受力平衡，與此同時，擠壓、切削阻尼管的阻尼部。
[0015]也就是說，擠削活動套無論是在靜止或運動狀態(tài)下，其外周壁始終與阻尼管的阻尼部的內(nèi)周壁相抵貼合，以使擠削活動套和阻尼管間形成類似于過盈配合的裝配關(guān)系。
[0016]由此可知，本方案所提供的鎖具中由擠削活動套和阻尼管共同配合提到傳統(tǒng)鎖具中鎖環(huán)體的作用下，而兩者的綜合強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鎖環(huán)體的強度，因此，一種規(guī)格的擠削活動套可以與多種規(guī)格的鋼絞線配合使用，從而極大地提高了鎖具的通用性。
[0017]優(yōu)選地，所述鋼絞線孔為圓錐孔，所述鎖片的外表面為與所述鋼絞線孔相適配的圓錐弧面，其內(nèi)表面為與所述鋼絞線相適配的圓柱弧面。
[0018]優(yōu)選地，所述鎖片的內(nèi)表面具體為沿軸向和/或周向依次延伸的鋸齒形。
[0019]優(yōu)選地，三個所述鎖片相對于所述鋼絞線的軸線沿周向120°均布。
[0020]優(yōu)選地，還包括彈性卡圈，所述彈性卡圈嵌裝于所述鎖片外表面的卡槽內(nèi)，以限定所述鎖片間的軸向相對位移。
[0021]除上述鎖具外，本實用新型還提供一種衡阻退讓預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索，包括鋼絞線、擠削活動套和鎖具，所述鋼絞線的張拉端通過所述鎖具鎖定于所述擠削活動套的鋼絞線孔內(nèi)，所述鎖具具體為如上所述的鎖具。
[0022]由于這種鎖具具有上述技術(shù)效果，因此，包括該鎖具的衡阻退讓預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索具有同樣的技術(shù)效果，故而本文在此不再贅述。
【附圖說明】
[0023]圖1示出了傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2示出了一種衡阻退讓預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3示出了本實用新型所提供的衡阻退讓預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索的一種【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖
[0026]圖4示出了圖3中擠削活動套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5示出了圖4的A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6示出了圖3中鎖片組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖7示出了圖3中所示鎖片組的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖8示出了圖6中I處的放大結(jié)構(gòu)視圖。
[0031]圖9示出了本實用新型所提供預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索的另一種【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖10示出了圖9中內(nèi)螺紋阻尼管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖11示出了圖9中所示內(nèi)螺紋阻尼管的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖12示出了圖10中I處的放大