[发明专利]一种膨胀式易拆卸锚具结构

说明书

本发明涉及一种钢绞线支护技术领域，尤其是一种膨胀式易拆卸锚具结构，包括锚环和夹片，锚环内缘制有内孔，夹片外部为圆台型由锚环制出的内孔穿入，在所述锚环的内缘和夹片的外缘之间安装有一锚芯，锚芯内缘制有与夹片外部形状相适配的内孔，所述内孔的轴向两端形成锥形，由内径较大侧相内径较小侧形成的锥度和夹片外部所呈锥面适配，所述锚芯侧壁由内径较小侧向内径较大侧制出至少一个盲槽；在组装状态下，夹片与钢绞线咬合，钢绞线张力对夹片施加张力，夹片将张力传递给锚芯和锚环，锚芯外壁与锚环内孔的内缘形成过盈配合。

技术领域

本发明涉及一种钢绞线支护技术领域，尤其是一种膨胀式易拆卸锚具结构。

背景技术

钢绞线支护技术是20世纪60年代引入我国的一种围岩补强加固手段，由于钢绞线杆体采用柔性可弯曲的钢绞线，具有安装方便、锚固深度大、承载能力高以及主动加固围岩等优点，钢绞线在我国煤矿巷道顶板支护中应用已十分广泛。在大断面交岔点、断层破碎带等复杂地质条件下的软岩巷道支护中，钢绞线发挥了不可替代的作用。

目前，普通的锚具结构一般包括锚环和夹片，其中锚环内部制出锥面，而夹片外部呈圆台型制有相适配的锥面，在使用时钢绞线固定在夹片内，而夹片直接穿装在锚环内部。

在煤矿回采巷道中，对回采工作面进行回采作业时，需要对巷道中预先支护中的钢绞线进行锚固力卸载，由于普通锚具的结构特点，在拆卸时需将锚环向钢绞线锚固力方向推动，使得锚环与夹片脱出才能进行拆除，但由于使用环境的限制，矿下很难对已经施加锚固力的钢绞线锚具进行卸载，往往只能采取强行卸载，这样既危险，又效率极其低下，从而导致回采作业难度巨大，工作效率大大降低。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术的不足，提供一种结构合理，拆卸时施力与锚固力方向反向，拉力不大于150KN，过程平稳柔顺，拆卸完成后，钢绞线的残余锚固力应接近0的易拆卸锚具结构。

本发明采取的技术方案是：

1、一种膨胀式易拆卸锚具结构，包括锚环和夹片，锚环内缘制有内孔，夹片外部为圆台型由锚环制出的内孔穿入，其特征在于：在所述锚环的内缘和夹片的外缘之间安装有一锚芯，锚芯内缘制有与夹片外部形状相适配的内孔，所述内孔的轴向两端形成锥形，由内径较大侧向内径较小侧形成的锥度和夹片外部所呈锥面适配，所述锚芯侧壁由内径较小侧向内径较大侧制出至少一个盲槽；在组装状态下，夹片与钢绞线咬合张拉钢绞线对夹片施加张力，夹片将张力传递给锚芯和锚环，锚芯外壁与锚环内孔的内缘形成过盈配合。

而且，所述锚芯的内壁由内径较大侧向内径较小侧制出的锥面的锥度应在5.5-7.5°。

而且，所述锚芯制出盲槽的深度与锚芯轴向长度的比值应在85％-95％。

本发明的优点和积极效果是：

本发明中，依托于现有锚具结构，在锚环和夹片之间安装锚芯，锚芯外部呈圆柱形与锚环的通孔适配，内部形成锥面与夹片配合。在组装状态下，对钢绞线施加锚固力，锁住夹片，向锚芯传递，由于锚芯制有盲槽，锚固力会使得锚芯向外周膨胀，使其与锚环的过盈配合更为牢固，锚固力更为稳定。在拆卸时，由于锚芯所用材料本身的刚性，其膨胀所导致的形变是有限的，因此，在拆卸过程中将锚环夹持后向锚固力反方向张拉，可使得锚环和锚芯逐渐分离，进而使得夹片与锚芯和钢绞线分离，最终导致锚固力丧失。相较于现有的锚具结构，其拆卸所用的力更小，因此所用的设备体量更小，适合在巷道等小空间内进行操作，拆卸过程也更为简便。

本发明中，盲槽的数量、位置以及锚芯制出的锥面等参数相配合可满足相应的设计要求。依据上述数据进行了多次前期试验和两次定型试验，多次前期试验的拆卸力均在在150KN以下，两次定型试验的拆卸力分别为90KN和60KN。拆卸过程平稳，记录的钢绞线残余锚固力接近于0。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；