[实用新型]一种新型变向锚索

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、矿井巷道支护的变向锚索。

背景技术：

锚杆、锚索、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。锚索作为主要支护构件，在整个支护体系中起着关键作用，而锚索锚具(以下简称锚具)是锚索的主要承力部件之一，其部件的组成结构、受力状况、承载能力决定着锚索的整体承载能力，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锚索锚具。直面型锚索锚具的最大不足就是锚具的轴线与托盘平面保持垂直。锚索安装后，锚环、夹片、钢绞线被紧固成一体，托盘紧贴被支护体表面，此时，锚具轴线与托盘平面、支护体表面均保持垂直；但由于被支护体表面不完全平整，安装锚索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、托盘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，锚具或托盘对钢绞线形成剪切，造成锚索受力状况恶化，锚索在没有达到破断力之前就在夹角处断裂，使锚索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。

为此，专利权人“郑州宇建预应力有限公司”曾发明了一种矿用锚具，专利号为：ZL 200620032668.5，但这种球形座矿用锚具在夹片夹持钢绞线的预紧过程中，球形座易在托盘上滑动，使锚具对钢绞线形成剪切，锚索的承载能力得不到很好地发挥。另外专利号为：ZL 200320106103.3所发明的一种“可调心锚索”的不足是锚索托盘的尺寸大、外形复杂，难于加工。

为此，一些煤矿把锚索做成如图3所示的形状，加装球形座3，其一侧与托盘内球面相配合，另一侧紧贴直面锚环4的端面，球形座3、直面锚环4、夹片5构成锚索的锚具，夹持钢绞线6，使抗拉力共同作用在托盘2上，对巷道顶板1起支护作用。但这种带内球面的托盘，增大了材料加工和现场施工难度，降低了锚索的整体性，加大了锚索支护体的不稳定性；采用这种锚索，增加了锚索外露于支护体表面的长度，缩小了支护空间的有效断面积，难于广泛推广使用。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种体积小、适用于在不同方位调整锚索支护方向、使用过程中不会对钢绞线造成剪切的变向锚索。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种新型变向锚索，包括托盘和锚环，锚环和托盘对应位置开有通孔，锚环的通孔为内小外大的锥孔，锥孔内壁设有楔形夹片，所述托盘和锚环之间通孔位置处设有中空的凹形锚环底座，所述锚环的端部与凹形锚环底座球面配合，所述凹形锚环底座的底面与托盘表面设有定位装置。

所述定位装置的形式可为固定在托盘表面、与凹形锚环底座底面外沿相匹配的挡环或挡块或挡销。

所述定位装置的形式也可为由凹形锚环底座底面或托盘表面凸出的尖牙和与其配合表面对应位置匹配的凹槽构成，当锚索预紧时，所述尖牙咬入与其配合表面对应位置。

所述尖牙在凹形锚环底座或托盘底面上，为了增强防滑效果，沿通孔圆周外侧不同直径处加工有多条。

为了进一步防止托盘或锚具对钢绞线形成剪切，在所述锚环锥孔的小头一侧插装有能通过钢绞线的圆筒形塑料护套。

所述托盘为方型或圆形普通平板托盘或鼓形托盘或碟形托盘。

本实用新型的主要优点：

1、变向锚索通过球面锚环和凹形锚环底座构成的球面铰接，可适应在巷道围岩表面与锚索钻孔不垂直、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，充分发挥锚索对顶板的支护能力。

2、凹形锚环底座底面与托盘表面设有定位装置，定位装置可以是变向锚索凹形锚环底座大端面圆周不同直径处加工的凸出的尖牙、或在托盘表面通孔圆周外侧不同直径处加工的凸出的尖牙、或在托盘上固定一件与凹形锚环底座大端外径相配的挡环；其作用是锚索体的钢绞线在预紧时，防止凹形锚环底座在托盘上滑移，避免对钢绞线形成剪切。另外在球面锚环锥孔的小头侧插装有能通过钢绞线的圆筒形塑料护套，保护钢绞线免受托盘的剪切。

3、所述变向锚索的有效支护能力明显提高，增大了锚索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。