[发明专利]用于锚索的张紧组件

说明书

技术领域

本发明涉及锚索(cable bolt)，特别涉及一种用于锚索的张紧组件，所述锚 索在采矿工业和隧道工业中用于提供岩石和墙体支护。本发明适用于坚硬的岩 石也适用于较软的地层，如在煤矿采集业中常见的那样，并且可以理解在本说 明书中使用的术语“岩石”具有宽泛的含义，涵盖了上述这些应用。

背景技术

在采矿和开隧道操作中顶板和墙体支护是非常重要的。矿井和隧道的墙体 和顶板由岩层组成的，该墙体和顶板必须被加固以防止坍塌的可能。岩石锚杆， 如刚性轴岩石锚杆和柔性锚索，都广泛地被用于加固岩层。

在传统的地层支护系统中，用钻杆在岩石中钻孔，然后移走钻杆，将岩石 锚杆安装在已钻出的孔中，并常使用树脂或水泥基砂浆将岩石锚杆固定在位。 岩石锚杆被张紧，这样通过使这部分地层压紧而使相邻地层固结。

为了使得岩石锚杆被张紧，锚杆的末端通过锚杆末端上的膨胀组件与岩层 的接合而被机械地锚固在岩层。或者，通过将树脂粘结材料注入钻孔中，锚杆 可以黏附地与岩层结合。或者，通过同时使用膨胀组件和树脂粘结材料，机械 锚固和树脂粘结的方法可以组合使用。

当使用树脂粘结材料时，树脂粘结剂渗透到周围的岩层中，使岩层黏附地 结合并使岩石锚杆牢固地保持在钻孔中。树脂通常以双组件塑料筒的形式被注 入在钻孔中，其中一个组分包含有可固化树脂成份，另一个组分包含固化剂(催 化剂)。双组分树脂盛装筒被插入到钻孔的封闭端，然后将矿井岩石锚杆插入钻 孔中，这样矿井岩石锚杆的端部刺破所述双组分树脂盛装筒。当矿井岩石锚杆 绕其纵轴线旋转，树脂盛装筒内的隔舱被挤破，组分就混合在一起。树脂混合 物充满钻孔壁与矿井岩石锚杆的轴之间的环形区域。混合树脂凝固并将矿井岩 石锚杆与周围的岩石结合在一起。

张紧组件被设置是为了沿锚索提供张力，例如，其围绕锚索轴依次在通常为 矿井顶板底层的底层上提供压缩力。所述的张紧组件通常包括用于安装的液压 装置，并且要求安装者将所述装置提升至高于胸前(chest)的高度，以便将张紧组 件置于露在钻孔外的钢丝绳端部。与矿井顶板高度相关，这会产生安全问题。 在一个这样的组件中，随着钻孔中钢丝绳部分周围的树脂凝结，放置在螺纹上 的螺母切入位于钻孔外侧的锚索外钢丝部分。然后螺母在锚索上向前旋转，直 接地或通过置于底层与螺母之间的轴上的支承板而紧靠钻孔周围的底层。螺母 连续旋转预定的圈数以沿着钢丝绳提供张力。但由于在螺母和钢丝绳之间会发 生失效，这种方法在实际应用中是不可靠的。在另一种方法中，通过外部接头 将螺杆连接到钢丝绳的远端上。接头置于孔内部，且螺杆被设置成凸出于孔外。 然后将板置于所述杆上，螺母与螺杆螺旋地装配以锁住所述板。螺母被旋于所 述杆上，使得所述板被压紧在钻孔周围的底层上。为实现这种方法，在接近钻 孔开口处的钻孔部分必须被扩宽以容纳所述的外部接头。不利之处在于形成钻 孔时需要两次施钻。如果所述钻孔被钻成具有一种直径，并且足够大到容纳所 述零件，那么在钻孔壁与锚索之间就会产生一个较大空间，就需要更多的树脂 来固定孔中的锚索。发现这一情况减弱了在钢丝绳、树脂和钻孔壁之间的结合 强度。

发明内容

根据第一方面，本发明提供一种用于具有柔性轴的锚索的张紧组件，所述 组件包括：夹紧装置，其设置为安装到锚索轴上，所述夹紧装置具有轴线，在 使用中该轴线与所述轴的轴线对齐；以及外部部件，位于夹紧装置上方并与夹 紧装置啮合，在所述外部部件预定的运动下，所述外部部件被设置成向所述夹 紧机构传递驱动，以使所述夹紧装置沿所述夹紧装置的轴线方向运动。

在一种形式中，所述外部部件通过螺纹接头与夹紧装置连接，而所述夹紧 装置在其外表面具有螺纹部分，以与所述外部部件的相对应的内螺纹表面螺纹 连接，并且其中所述预定运动是所述外部部件相对于所述夹紧装置的旋转。

在一种形式中，所述夹紧装置包括一套筒和一楔形件，其中所述楔形件可 以直接连接到锚索上，并且所述套筒适用于将所述楔形件容纳在其中。在一特 定的实施例中，楔形件在外表面上具有螺纹部分，借此与外部部件中相应的内 螺纹表面进行螺纹连接。另一种形式中，夹紧装置可为配件，例如金属圆柱筒， 该配件例如通过模锻操作被夹紧在轴上。在这个形式中，螺纹可以形成在圆柱 筒的外表面上以用于与外部部件的连接。