专利名称：桁架锚索弧形连接锁紧器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及矿业工程或土木工程领域，具体的说，涉及一种 矿业工程中巷道支护或土木工程中隧道支护所需的桁架锚索弧形连 接锁紧器。
二背景技术：
在现有技术中，锚索连接锁紧器被应用到越来越多的领域，例如 在地下采矿的巷道顶板支护中和桥梁吊索的连接中。已有连接锁紧器 的结构大多都是双孔套构成，只是孔型有所不同，有的是似"8"形， 有的是方形。构件连接方式全部是线性连接，无弧形连接。
当原有连接锁紧器处于拉紧状态时，会在锚索和连接器的锚索伸 入孔处形成剪切力，容易造成连接锁紧器的损坏。
三、 发明内容
鉴于已有技术存在的问题，本实用新型提供了一种高预应力桁架 锚索系统核心部件——弧形连接锁紧器，该弧形连接锁紧器集成了桁 架系统的连接和锁紧功能，同时能降低或消除锚索和连接器的锚索伸 入孔处所形成的剪切力，使弧形连接锁紧器不容易损坏。它能将桁架 锚索系统中的两根高预紧力锚索有效连接并锁紧在一起，是能在巷道 顶板的水平和铅垂方向同时提供挤压应力的主动支护结构，使得锚固 区内的煤岩体处于铅直挤压和水平挤压状态，有效降低巷道中部区域 煤岩体最大拉应力，提高煤岩体的强度和抗变形破坏性能，解决了大 采高矿山巷道顶板弯曲变形以至剪切破坏和高水平预紧力的张拉难题。
本实用新型解决其技术难题所采用的技术方案是提供了一种桁 架锚索弧形连接锁紧器，包括锁紧器体和连接通道，其特征在于所 述连接锁紧器的外观为两头粗中间细的蜂腰形，其连接通道有两条， 所述连接通道包括楔形槽和弧形通道，楔形槽与弧形通道在其弧底连 接处线性连接且贯通；弧形通道的顶部横截面是由一矩形和以矩形的 宽作为直径的两个半圆组合而成，楔形槽的顶部横截面呈圆形，当锚 索穿过锚索连接锁紧器的连接通道时，弧形通道的出口处的锚索中心 线位于通过构件中心点的同一条直线上。
本实用新型的技术效果是，安全性能高，既满足力学设计要求又 满足材料强度要求，而且它的外形美观，操作简单，有很大的实用性。 弧形连接锁紧器内部有两个同样大小的连接通道，该连接通道可以使 当锚索穿过连接器后施加预应力时，可以直接用锁片将受了力的锚索 锁在连接器内，而不需要通过锚具顶在连接器的外环面上受力，这样 做不会导致连接器的表面有明显的翘曲。弧形连接锁紧器的连接通道 被设计成有角度是为了能使两根锚索的受力与弧形连接锁紧器的中 心在同一直线上，这样设计目的是使弧形连接锁紧器不会形成很大的 弯矩和出现剪切面，而且考虑到锚索在连接器的入口处不会因连接器 转动受到挤压而产生应力集中，也不会对连接器有破坏。桁架锚索弧 形连接锁紧器使高预应力桁架锚索支护系统的安全更有保障，解决了 大采高矿山巷道顶板弯曲变形以至剪切破坏和高水平预紧力的张拉 难题，已被多次应用到煤矿支护中，效果显著。四
图1是本实用新型结构剖视图。
图2是本实用新型实施例左视图。 图3是本实用新型实施例右视图。
五具体实施方式
如图1所示，根据本实用新型的桁架锚索连接锁紧器包括锁紧器 体18和连接通道。其中，锁紧器体18为两头粗中间细的蜂腰型，连 接通道包括楔形槽19和弧形通道20。当锚索穿过锚索连接锁紧器的 连接通道时，在弧形通道20的弧顶2、 3之间和弧顶8、 9之间的锚 索中心线的连线通过锁紧器体中心点。所述连接锁紧器的全长为 170mm，两端处最大宽度为96mm，蜂腰处最小宽度为67mm;锁紧器体 外弧线的半径为260mm，圆心在弧线外；弧顶(l)和弧顶(2)之间 线段、弧顶(7)和弧顶(8)之间线段长度都为8mm;弧顶(2)、弧 顶(3)之间和弧顶(8)、弧顶(9)之间为锚索入口处，弧形通道(21) 的外弧线半径为165mm，内弧线出口的弧顶(3)、弧顶(9)的切线 分别与竖边角度为96° ;弧顶(4)、弧顶(5)之间和弧顶(10)、 弧顶(11)之间为锚索出口处，其长度都为28mm;弧顶楔形槽(20) 与弧形通道(21)在它们的弧底连接处(13)、 (14)之间的线段长度 为18mm，它与弧顶(4)、弧顶(5)之间线段的距离为40mm;构件其 余部位线性连接。图2所示，上孔为弧形通道20的顶部，其横截面 是由一矩形和以矩形的宽作直径的两个半圆组合而成，下孔为楔形槽 19的顶部，其横截面呈圆形，弧形通道20的弧顶2、弧顶3之间为锚索入口处，楔形槽19的顶端4、 5之间为另一锚索的出口处。图3 所示，上孔为楔形槽19的顶部，其横截面呈圆形，下孔为弧形通道 20的顶部，其横截面是由一矩形和以矩形的宽作直径的两个半圆组 合而成，其中上部半圆的圆心17与两中性轴交点的距离为19mm，弧 形通道20的弧顶8、 9之间为对应于弧顶4、 5之间的锚索的入口处， 楔形槽19的顶端10、弧顶11之间为对应于顶端2、 3之间的锚索的 出口处。
本实用新型桁架锚索连接锁紧器，它是一种两头粗中间细的蜂腰 型双孔钢构件，将打进煤体的钢绞线的另一端，也就是预留端穿过连 接通道， 一条钢铰线分别从弧形通道20的弧顶2、 3之间穿入，从楔 形槽19的顶端10、 ll之间穿出；另一条从弧形通道20的弧顶8、 9 之间穿入，从楔形槽19的顶端4、 5之间穿出，在两根锚索末端同时 套上锚具，并用千斤顶对其中一根锚索施加预应力，使锚具将锚索卡 紧固定在楔形槽19内，然后锁定外锚头形成预应力锚索，与弧形连 接锁紧器一起构成桁架锚索支护系统。
权利要求1. 一种桁架锚索弧形连接锁紧器，包括锁紧器体(18)和连接通道，其特征在于所述连接锁紧器为两头粗中间细的蜂腰形，其连接通道有两条；所述连接通道包括楔形槽(19)和弧形通道(20)，楔形槽(19)与弧形通道(20)线性连接且贯通；弧形通道(20)的顶部横截面由一矩形和以矩形的宽作为直径的两个半圆组合而成，楔形槽(19)的顶部横截面呈圆形，所述楔形槽顶部为锚索出口处，两端锚索出口处中心点的连线通过构件的中心点；所述连接锁紧器的全长为170mm，两端处最大宽度为96mm，蜂腰处最小宽度为67mm；锁紧器体(18)外弧线的半径为260mm，圆心在弧线外；弧顶(1)和弧顶(2)之间线段、弧顶(7)和弧顶(8)之间线段长度都为8mm；弧顶(2)、弧顶(3)之间和弧顶(8)、弧顶(9)之间为锚索入口处，弧形通道(21)的外弧线的半径为165mm，内弧线出口的弧顶(3)、弧顶(9)的切线分别与竖边角度为96°；弧顶(4)、弧顶(5)之间和弧顶(10)、弧顶(11)之间为锚索出口处，其长度都为28mm；弧顶楔形槽(20)与弧形通道(21)在它们的弧底连接处(13)、(14)之间的线段长度为18mm，它与弧顶(4)、弧顶(5)之间线段的距离为40mm；构件其余部位线性连接。
专利摘要本实用新型专利是用于高预应力桁架锚索系统的新型弧形连接锁紧器构件，集成了连接和锁紧功能。所应用的技术领域为矿业工程的巷道支护和土木工程的隧道支护。新型连接锁紧器外形设计是两头粗中间细的蜂腰型；内部专门为锁片设计了两个同样大小的楔形槽，两个楔形槽分别位于构件剖面图的右上部区域和左下部区域，目的是在构件内部可以用锁片直接锁住锚索，而不再另需锚索锁具顶在传统连接器的外圆环面上。连接锁紧器内的锚索槽被设计成弧形，使连接锁紧器左、右出口处的锚索中心线位于通过构件中心点的同一条直线上，这样就不会使构件承受较大的弯矩，避免出现较大的弯应力和剪应力及相应的明显变形，同时也降低了构件左右出口处的应力集中。
文档编号E21D21/00GK201236719SQ20082007919
公开日2009年5月13日 申请日期2008年2月26日 优先权日2008年2月26日
发明者何富连, 李开晴 申请人:中国矿业大学(北京)