[实用新型]一种衡阻退让预应力钢绞线锚索及其锁具

说明书

技术领域

本实用新型涉及预应力钢绞线锚索的锁具结构技术领域，特别涉及一种衡阻退让预应力钢绞线锚索及其锁具。

背景技术

预应力钢绞线锚索是全煤锚索孔顶板、高应力区破碎顶板的一种常用支护装置，利用预应力钢绞线的有效伸长率，保持支护岩(煤)体的退让性即锚索孔的允许变形，使预应力钢绞线锚索在最大力(破断负荷)许可范围内持续受力支护岩(煤)体。

如图1所示，预应力钢绞线锚索包括钢绞线1、托盘2和锁具，其中，钢绞线1承受拉力作用，其一端用树脂药卷等锚固剂9固定于岩体S的锚索孔O内，在锚固剂9凝固后张拉钢绞线1，锁具压紧托盘2并锁住钢绞线1的张拉端。

实践中，由于预应力钢绞线1锚索伸长率较小(锚索常用预应力钢绞线伸长率L₀≥500～610mm)，也就是钢绞线材料本身弹性模量极其有限，因此在锚索孔O远未到达其允许变形范围前，钢绞线1的就弹性模量已完全消耗，钢绞线1进入破断状态，失去支护能力，导致岩(煤)体垮塌。

有许多研究实验表明，对以变形状态显现的岩(煤)体应力释放、动态显压等影响，通过有效控制(允许)其变形，可以较大幅度的释放其应力和压力，使预应力钢绞线等承压支护材料，在其破断负荷以内支护承压，形成有效支护状态。这就要求预应力钢绞线锚索等承压支护产品，在其弹性模量之外，具有与有效控制(允许)岩(煤)体变形相适应的“退让性”。

为此，本领域技术人员研发了一种衡阻退让预应力钢绞线锚索，如图2所示，它是在传统预应力钢绞线锚索基础上增设了阻尼管6、挤削活动套7和限位机构，其中，限位机构设置于阻尼管6，以限定挤削活动套7相对于阻尼管6的最大位移量，其强度足以承受大于钢绞线1破断负荷的剪切力，阻尼管6插装于岩体S的锚索孔内并与托盘2固定连接，挤削活动套7插装于阻尼管6内，钢绞线1的锚固端穿过挤削活动套7的钢绞线孔后通过锚固剂9锚固于锚索孔内，锁具锁定钢绞线1的张力端并与挤削活动套7的后端面相抵，以通过钢绞线1的预张紧力将挤削活动套7预压紧于阻尼管6的阻尼部；当钢绞线1的张紧力增大至足以克服阻尼部的阻力时，挤削活动套7在张紧力作用下挤削阻尼部并沿阻尼管6移动至限位机构。

这种预应力钢绞线锚索依靠挤削活动套挤压、切削阻尼管内的阻尼部形成阻尼作用，在预应力钢绞线牵引下前行，保持支护岩(煤)体的退让性，持续有效支护岩(煤)体，适应巷道较大的允许(设计)变形。

由图2可知，这种退让衡阻预应力钢绞线锚索仍然使用了传统预应力钢绞线锚索的锁具，该锁具包括锁环体3和三个锁片4，其中，锁环体3开设有圆锥形钢绞线孔，锁定时，三个锁片沿周向依次压紧于钢绞线孔孔壁和钢绞线1之间，以将钢绞线1张拉端锁定于锁环体3内，并使锁环体3与挤削活动套7相抵，以通过钢绞线1的张紧力挤削活动套7压紧于阻尼管6的阻尼部上。

此外，传统锁具中一种规格的锁环体3对应一种规格的钢绞线1，例如，钢绞线1直径为17.8mm时，锁具中锁环体3的外径为52mm，当钢绞线1直径增大至21.6mm时，相应地锁环体3的外径增大至68mm。由此可知，传统锁具还存在通用性差的问题。

虽然传统锁具适用于退让衡阻预应力钢绞线锚索，但本领域技术人员认为可研发一种专用于退让衡阻预应力钢绞线锚索的锁具，以简化退让衡阻预应力钢绞线锚索的整体结构、降低其制造成本。

实用新型内容

为了实现上述目的，本实用新型提供一种专用于衡阻退让预应力钢绞线锚索的锁具。在此基础上，本实用新型还提供一种包括该锁具的衡阻退让预应力钢绞线锚索。

本实用新型所提供的用于衡阻退让预应力钢绞线锚索的锁具，所述衡阻退让预应力钢绞线锚索包括挤削活动套和阻尼管，该锁具包括至少三个锁片，所述锁片沿周向依次压紧于挤削活动套的钢绞线孔孔壁和钢绞线的张拉端之间，以限定所述钢绞线相对于所述挤削活动套的位移。

与传统锁具相比，这种专用于衡阻退让预应力钢绞线锚索的锁具省去了锁环体，将锁片直接压紧于挤削活动套和钢绞线之间，从而简化了衡阻退让预应力钢绞线锚索的整体结构，使之更加紧凑合理。

此外，本方案中挤削活动套预压紧于阻尼管内，当岩体在内应力释放、动态显压的因素发生形变后，钢绞线的张紧力增大，挤削活动套在该张紧力作用下克服阻尼管阻尼相对于其沿轴向移动，直至挤削活动套在张紧力和阻尼作用下再次达到受力平衡，与此同时，挤压、切削阻尼管的阻尼部。

也就是说，挤削活动套无论是在静止或运动状态下，其外周壁始终与阻尼管的阻尼部的内周壁相抵贴合，以使挤削活动套和阻尼管间形成类似于过盈配合的装配关系。