[实用新型]异型矿用锚具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于隧道、边坡、地基基础、基坑、矿井巷道支护的钢绞线锚具。

背景技术

锚杆、钢绞线、网、钢梁（带）、喷射混凝土混合或组合支护（以下简称锚网支护）是近年来发展起来的先进支护技术，是隧道、边坡、地基基础、基坑、矿井巷道支护的一种主要方式，具有加快工程进度、提高支护效果、降低支护消耗、减小劳动强度的优点。以煤矿为例，通过积极推广锚网支护技术，重点煤矿井下巷道的锚网支护率达到60％以上，大型煤矿达到80％以上。钢绞线作为主要支护构件，在整个支护体系中起着关键作用，而钢绞线锚具（以下简称锚具）是钢绞线的主要承力部件之一，其部件的组成结构、受力状况、承载能力决定着钢绞线的整体承载能力，直接影响着锚网支护的成功与否。

目前的锚具大多采用单孔直面型钢绞线锚具。钢绞线被安装后，锚环、夹片、钢绞线被紧固成一体，托板紧贴被支护体表面，此时锚具轴线与托板平面、支护体表面均保持垂直；但由于被支护体表面不完全平整，安装钢绞线的钻孔轴线与被支护体表面无法保持垂直，这样，伸入钻孔内的钢绞线轴线与被支护体表面也不能垂直，导致位于锚具、托板孔道中的一段钢绞线轴线与钻孔内的钢绞线轴线不重合，在锚具口弯曲形成一个夹角，锚具或托板对钢绞线形成剪切，造成钢绞线受力状况恶化，钢绞线在没有达到破断力前就在夹角处断裂，使钢绞线无法发挥其应有的承载作用，降低了支护体系的支护能力，带来严重的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种节省材料、降低锚具重量且能够在巷道围岩表面与钢绞线钻孔不垂直、倾斜成任意角度或围岩表面不平整的情况下使用的异型矿用锚具。

为实现上述目的，本实用新型的异型矿用锚具包括贴合在巷道顶壁上的托板，托板向下连接有铰接座，铰接座与托板之间设有定位结构；铰接座向下转动连接有钢绞线固定环，钢绞线固定环的外轮廓整体呈上小下大的锥台状，钢绞线固定环内沿其轴线设有锥台形通孔，锥台形通孔内设有截面呈楔形的夹片；所述铰接座以及托板上分别设有与所述锥台形通孔相对应的中心孔，支护用钢绞线穿过所述锥台形通孔内的夹片、铰接座和托板上的中心孔后伸入巷道顶壁。

所述铰接座下端部设有表面呈凹圆弧面的铰接槽，所述钢绞线固定环的上端部设有与所述铰接槽相适配的凸圆弧面，该凸圆弧面连接在所述铰接槽内。

所述夹片底端伸出所述锥台形通孔并设有环形凹槽，环形凹槽内卡接有定位支撑环。

所述铰接座与托板之间的定位结构为固定在托板表面、与铰接座底面外沿相匹配的阻挡结构，该阻挡结构为挡环或挡块或挡销。

所述铰接座与托板之间的定位结构为凸设于铰接座顶部并嵌入托板内的定位牙。

所述定位牙在铰接座顶部设有三个以上。

所述托板为方形平板或圆形平板或碟形板或鼓形板。

本实用新型具有如下的优点：

1. 本实用新型的异型矿用锚具通过表面呈凹圆弧面的铰接槽以及凸圆弧面组成球面铰接结构，使铰接座与钢绞线固定环之间可以相对旋转，进而使本实用新型可适应在巷道围岩表面与钢绞线钻孔不垂直、倾斜成任意角度或围岩表面不平整的情况下使用，并保证锚具承载能力不下降，充分发挥钢绞线对巷道顶壁的支护能力。由于使用了锥形钢绞线固定环，与外轮廓呈圆柱形相比，减轻了整个锚具的重量，节省了材料，降低了锚具的成本费用。

2.本实用新型中的定位支撑环可以起到定位支撑作用。铰接座底面与托板表面设有定位结构，定位结构可以采用固定在托板表面、与铰接座底面外沿相匹配的阻挡结构（挡环或挡块或挡销），也可以采用凸设于铰接座顶部并嵌入托板内的定位牙。定位结构的作用是钢绞线在预紧时，防止铰接座在托板上滑移，避免对钢绞线形成剪切，确保钢绞线不会因剪切力而损坏。

3、本实用新型的异型矿用锚具的有效支护能力明显提高，增大了钢绞线与被支护体形成的支护体系的可靠程度，为各类支护工程的安全使用提供了材料保障。

4、本实用新型是通过表面呈凹圆弧面的铰接槽以及凸圆弧面组成球面铰接结构，自托板上沿至锥形钢绞线固定环下沿的长度与背景技术中各方案的长度相比，尺寸最小。应用于矿山巷道支护时，在巷道高度一定的情况下，确保巷道净高度最高；在巷道净高度一定的情况下。确保顶底板间距离最小，从而降低了巷道的开挖量，节约了工程成本。

5、本实用新型具有在承受相同的顶板承载力时锚具体积小，重量轻，节约材料和降低加工成本等优势。

另外，本实用新型结构简单，便于制造和使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；