一種防尖點應力集中桁架.pdf

(10)授權公告號 CN 202731954 U(45)授權公告日 2013.02.13CN202731954U*CN202731954U*(21)申請號 201220227123.5(22)申請日 2012.05.21E21D 21/00(2006.01)(73)專利權人嚴紅地址 100083 北京市海淀區學院路丁11號中國礦業大學(北京)寶源公寓A1-17032(72)發明人嚴紅(54) 實用新型名稱一種防尖點應力集中桁架(57) 摘要一種防尖點應力集中桁架，包括桁架防尖點應力集中裝置，長方體聯接器，錨索和鎖具，尤其適用于煤礦開采地下巷道支護工程。其中桁架防尖點應力集中裝置為高分子材料制成塑料墊柱，所述塑料墊柱為一長方體，其中一角為弧形過渡角。該裝置能有效改變桁架與頂板圍巖的尖點式接觸，變點接觸為柔性線接觸，消除應力集中，使頂板巖層不易碎裂，保持頂板完整性；同時有利于降低錨索高預緊力損失以及桁架隨頂板圍巖小幅讓壓協同下沉，有效控制頂板大變形，消除桁架系統不安全因素，現場安裝方便，結構合理，易加工，成本低，效果好。(51)Int.Cl.權利要求書1頁說明書2頁附圖2頁(19)中華人民共和國國家知識產權局(12)實用新型專利權利要求書 1 頁說明書 2 頁附圖 2 頁1/1頁21.一種防尖點應力集中桁架，它包括桁架防尖點應力集中裝置(1)，聯接器(2)，錨索(3)和鎖具(4)，其特征在于：錨索(3)一端穿過聯接器，另一端斜穿過頂板錨固于圍巖深部穩定巖層中，施加高預緊力后用鎖具(4)鎖緊，桁架防尖點應力集中裝置(1)呈對稱設置于桁架中頂板與錨索鋼絞線交接位置處。 2.根據權利要求1所述的一種防尖點應力集中桁架，其特征在于：所述桁架防尖點應力集中裝置(1)為高分子材料制成塑料墊柱，所述塑料墊柱為一長方體，其中一角為弧形過渡角。 3.根據權利要求2所述的一種防尖點應力集中桁架，其特征在于：所述塑料墊柱弧度與錨索(3)在頂板交接處弧度一致，墊柱高度大于錨索(3)直徑。 4.根據權利要求1所述的一種防尖點應力集中桁架，其特征在于：所述聯接器(2)形狀為長方形。權利要求書CN 202731954 U1/2頁3一種防尖點應力集中桁架技術領域[0001] 本實用新型涉及一種防尖點應力集中桁架，尤其適用于煤礦開采地下巷道支護工程。背景技術[0002] 桁架錨桿或桁架錨索支護為錨桿或錨索一端斜穿錨固于頂板上方穩定巖層中，另一端對拉桿或穿過聯接器的鋼絞線施加一定預緊力，進而有效控制頂板圍巖的下沉或垮塌的一種支護形式。在煤礦井下開采支護中，采用桁架錨桿或桁架錨索配合錨桿鋼帶支護方式對諸如厚層泥巖頂板巷道、承受多次采動影響巷道以及大斷面巷道等復雜困難煤巷頂板下沉控制效果良好。然而，從現場桁架錨桿或桁架錨索支護實踐中發現由于錨桿或錨索與頂板交接處存在尖點應力集中，施加高預緊力后，尖點處區域頂板普遍呈現碎裂結構，破壞了頂板的整體性。在煤巷支護過程中，頂板由于受構造應力和重力聯合作用而出現一定位移時，兩端交接尖點處鋼絞線承受著極高的應力集中，頂板受拉應力最大的中部區域與聯接器之間失去原始鎖緊時的線性接觸，導致頂板中部區域下沉臌包，嚴重時為桁架尖點處突發性斷裂，桁架支護完全失效，引發頂板局部冒頂事故。實用新型內容[0003] 一.解決的技術問題 [0004] 鑒于已有技術存在的不足，本實用新型的目的是提供一種防尖點應力集中桁架，它能有效防止復雜煤巷頂板出現大變形，避免出現煤巷垮塌事故。 [0005] 二.技術方案 [0006] 本實用新型技術方案包括：桁架防尖點應力集中裝置1，長方體聯接器2，錨索3和鎖具4，錨索3一端穿過聯接器，另一端斜穿過頂板錨固于圍巖深部穩定巖層中，施加高預緊力后用鎖具4鎖緊，桁架防尖點應力集中裝置1呈對稱設置于桁架中頂板與錨索鋼絞線交接位置處。桁架防尖點應力集中裝置1為高分子材料制成塑料墊柱，所述塑料墊柱為一長方體，其中一角為弧形過渡角。該塑料墊柱中弧度與錨索3在頂板交接處弧度一致，墊柱高度大于錨索3直徑。聯接器2形狀為長方形。 [0007] 三.有益效果 [0008] 依據本實用新型的防尖點應力集中桁架，能有效改變桁架與頂板圍巖的尖點式接觸，變點接觸為柔性線接觸，消除應力集中，使頂板巖層不易碎裂，保持頂板完整性；同時有利于降低錨索高預緊力損失以及桁架隨頂板圍巖小幅讓壓協同下沉，有效控制頂板大變形，消除桁架系統不安全因素，現場安裝方便，結構合理，易加工，成本低，效果好。附圖說明[0009] 附圖1是本實用新型示意圖。 [0010] 附圖2是桁架防尖點應力集中裝置放大圖。說明書CN 202731954 U2/2頁4[0011] 附圖3是圖1中墊柱示意圖。 [0012] 附圖4是圖1中聯接器示意圖。具體實施方式[0013] 下面將結合附圖中的一個實施例對本實用新型作進一步的描述： [0014] 本實用新型一種防尖點應力集中桁架，它由桁架防尖點應力集中裝置1，長方體聯接器2，錨索3和鎖具4構成。所述桁架防尖點應力集中裝置1結構為高分子材料制成的塑料墊柱，所述塑料墊柱為一長方體，其中一角為弧形過渡角，所述長方體聯接器2內部有一對間隔一定距離的通孔，以便錨索3穿過；所述塑料墊柱中弧度與錨索3在頂板交接處弧度一致，墊柱高度大于錨索3直徑。現場實施中在頂板上方兩側對稱處鉆取一定深度孔，孔的深度和兩孔間距取值需根據現場煤巷頂板不穩定巖層厚度和巷道跨度因素確定，將一條錨索的一端穿過聯接器2，另一端斜穿過頂板錨固于圍巖深部穩定巖層中；另一條錨索采用同樣的方法施工，將桁架防尖點應力集中裝置1呈對稱設置于桁架中頂板與錨索3鋼絞線交接位置處，張拉錨索3并利用鎖具4鎖緊，改變桁架與頂板圍巖的尖點方式接觸，變點接觸為柔性線接觸，消除應力集中，使頂板巖層不易碎裂；同時有利于保持錨索高預緊力和桁架隨頂板圍巖小幅讓壓協同下沉，從而有效控制頂板大變形，消除桁架支護不安全因素。說明書CN 202731954 U1/2頁5圖1圖2說明書附圖CN 202731954 U2/2頁6圖3圖4說明書附圖CN 202731954 U

摘要
申請專利號：	CN201220227123.5	申請日：	2012.05.21
公開號：	CN202731954U	公開日：	2013.02.13
當前法律狀態：	終止	有效性：	無權
法律詳情：	未繳年費專利權終止IPC(主分類):E21D 21/00申請日:20120521授權公告日:20130213終止日期:20130521\|\|\|文件的公告送達IPC(主分類):E21D 21/00收件人:嚴紅文件名稱:專利權終止通知書\|\|\|授權
IPC分類號：	E21D21/00	主分類號：	E21D21/00
申請人：	嚴紅
發明人：	嚴紅
地址：	100083 北京市海淀區學院路丁11號中國礦業大學(北京)寶源公寓A1-17032
優先權：
專利代理機構：		代理人：
PDF完整版下載：	PDF下載

法律狀態
申請(專利)號：	CN201220227123.5		授權公告號：	\|\|\|\|\|\|202731954U
法律狀態公告日：	2014.09.17\|\|\|2014.04.16\|\|\|2013.02.13		法律狀態類型：	專利權的終止\|\|\|文件的公告送達\|\|\|授權

摘要

一種防尖點應力集中桁架，包括桁架防尖點應力集中裝置，長方體聯接器，錨索和鎖具，尤其適用于煤礦開采地下巷道支護工程。其中桁架防尖點應力集中裝置為高分子材料制成塑料墊柱，所述塑料墊柱為一長方體，其中一角為弧形過渡角。該裝置能有效改變桁架與頂板圍巖的尖點式接觸，變點接觸為柔性線接觸，消除應力集中，使頂板巖層不易碎裂，保持頂板完整性；同時有利于降低錨索高預緊力損失以及桁架隨頂板圍巖小幅讓壓協同下沉，有效控制頂板大變形，消除桁架系統不安全因素，現場安裝方便，結構合理，易加工，成本低，效果好。

權利要求書

權利要求書一種防尖點應力集中桁架，它包括桁架防尖點應力集中裝置(1)，聯接器(2)，錨索(3)和鎖具(4)，其特征在于：錨索(3)一端穿過聯接器，另一端斜穿過頂板錨固于圍巖深部穩定巖層中，施加高預緊力后用鎖具(4)鎖緊，桁架防尖點應力集中裝置(1)呈對稱設置于桁架中頂板與錨索鋼絞線交接位置處。
根據權利要求1所述的一種防尖點應力集中桁架，其特征在于：所述桁架防尖點應力集中裝置(1)為高分子材料制成塑料墊柱，所述塑料墊柱為一長方體，其中一角為弧形過渡角。
根據權利要求2所述的一種防尖點應力集中桁架，其特征在于：所述塑料墊柱弧度與錨索(3)在頂板交接處弧度一致，墊柱高度大于錨索(3)直徑。
根據權利要求1所述的一種防尖點應力集中桁架，其特征在于：所述聯接器(2)形狀為長方形。

說明書

說明書一種防尖點應力集中桁架
技術領域
本實用新型涉及一種防尖點應力集中桁架，尤其適用于煤礦開采地下巷道支護工程。
背景技術
桁架錨桿或桁架錨索支護為錨桿或錨索一端斜穿錨固于頂板上方穩定巖層中，另一端對拉桿或穿過聯接器的鋼絞線施加一定預緊力，進而有效控制頂板圍巖的下沉或垮塌的一種支護形式。在煤礦井下開采支護中，采用桁架錨桿或桁架錨索配合錨桿鋼帶支護方式對諸如厚層泥巖頂板巷道、承受多次采動影響巷道以及大斷面巷道等復雜困難煤巷頂板下沉控制效果良好。然而，從現場桁架錨桿或桁架錨索支護實踐中發現由于錨桿或錨索與頂板交接處存在尖點應力集中，施加高預緊力后，尖點處區域頂板普遍呈現碎裂結構，破壞了頂板的整體性。在煤巷支護過程中，頂板由于受構造應力和重力聯合作用而出現一定位移時，兩端交接尖點處鋼絞線承受著極高的應力集中，頂板受拉應力最大的中部區域與聯接器之間失去原始鎖緊時的線性接觸，導致頂板中部區域下沉臌包，嚴重時為桁架尖點處突發性斷裂，桁架支護完全失效，引發頂板局部冒頂事故。
實用新型內容
一.解決的技術問題
鑒于已有技術存在的不足，本實用新型的目的是提供一種防尖點應力集中桁架，它能有效防止復雜煤巷頂板出現大變形，避免出現煤巷垮塌事故。
二.技術方案
本實用新型技術方案包括：桁架防尖點應力集中裝置1，長方體聯接器2，錨索3和鎖具4，錨索3一端穿過聯接器，另一端斜穿過頂板錨固于圍巖深部穩定巖層中，施加高預緊力后用鎖具4鎖緊，桁架防尖點應力集中裝置1呈對稱設置于桁架中頂板與錨索鋼絞線交接位置處。桁架防尖點應力集中裝置1為高分子材料制成塑料墊柱，所述塑料墊柱為一長方體，其中一角為弧形過渡角。該塑料墊柱中弧度與錨索3在頂板交接處弧度一致，墊柱高度大于錨索3直徑。聯接器2形狀為長方形。
三.有益效果
依據本實用新型的防尖點應力集中桁架，能有效改變桁架與頂板圍巖的尖點式接觸，變點接觸為柔性線接觸，消除應力集中，使頂板巖層不易碎裂，保持頂板完整性；同時有利于降低錨索高預緊力損失以及桁架隨頂板圍巖小幅讓壓協同下沉，有效控制頂板大變形，消除桁架系統不安全因素，現場安裝方便，結構合理，易加工，成本低，效果好。
附圖說明
附圖1是本實用新型示意圖。
附圖2是桁架防尖點應力集中裝置放大圖。
附圖3是圖1中墊柱示意圖。
附圖4是圖1中聯接器示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖中的一個實施例對本實用新型作進一步的描述：
本實用新型一種防尖點應力集中桁架，它由桁架防尖點應力集中裝置1，長方體聯接器2，錨索3和鎖具4構成。所述桁架防尖點應力集中裝置1結構為高分子材料制成的塑料墊柱，所述塑料墊柱為一長方體，其中一角為弧形過渡角，所述長方體聯接器2內部有一對間隔一定距離的通孔，以便錨索3穿過；所述塑料墊柱中弧度與錨索3在頂板交接處弧度一致，墊柱高度大于錨索3直徑。現場實施中在頂板上方兩側對稱處鉆取一定深度孔，孔的深度和兩孔間距取值需根據現場煤巷頂板不穩定巖層厚度和巷道跨度因素確定，將一條錨索的一端穿過聯接器2，另一端斜穿過頂板錨固于圍巖深部穩定巖層中；另一條錨索采用同樣的方法施工，將桁架防尖點應力集中裝置1呈對稱設置于桁架中頂板與錨索3鋼絞線交接位置處，張拉錨索3并利用鎖具4鎖緊，改變桁架與頂板圍巖的尖點方式接觸，變點接觸為柔性線接觸，消除應力集中，使頂板巖層不易碎裂；同時有利于保持錨索高預緊力和桁架隨頂板圍巖小幅讓壓協同下沉，從而有效控制頂板大變形，消除桁架支護不安全因素。