本实用新型涉及一种锚索与U型钢支架联合支护时的耦合装置,适用于矿业工程与岩土工程领域,在锚索与U型钢支架联合支护时使用。
背景技术:
随着煤炭开采深度逐年增大、地应力显著增高、围岩环境越趋复杂,巷道的维护难度越来越大。可缩性U型钢支架适应性强、可以有效适用围岩大变形,锚索锚固深度大、支护能力强,是各类巷道的非常重要的加固手段。而对于高应力软岩巷道等困难巷道,单一的支护方式无法满足围岩支护要求,当前常采取U型钢支架与锚索直接相关联的联合支护方法,即在U型钢支架的关键截面布置锚索孔,通过锚索直接补强支架的弱截面、同时显著扩散锚索的支护力。
但是锚索直接与U型钢支架联合支护时,在围岩发生较大变形时,U型钢支架必定与锚索发生相对移动,同时锚索的围岩钻孔无法确保与U型钢上的锚索孔处在同一个轴线上、所以避免不了U型钢上的锚索孔壁对锚索产生较大的剪切力,这样会大大降低锚索应有的支护性能,无法实现支护设计要求、也就无法最大程度的维护围岩稳定。
研制出锚索与U型钢支架联合支护时的耦合装置,解决锚索易承受U型钢上锚索孔壁的剪应力问题,有效维护围岩稳定。
技术实现要素:
本实用新型的目的是要克服现有技术中存在的不足之处,提供一种结构简单、使用方便的锚索与U型钢支架联合支护时的耦合装置。
为实现上述目的,本实用新型的锚索与U型钢支架联合支护时的耦合装置,包括对接式圆柱管本体,所述的对接式圆柱管本体的一端为锚索锚具槽,另一端为锚索通道管。
所述的锚索锚具槽与锚索通道管的过渡段为弧形过渡,所述的锚索通道管的出口端也是弧形过渡,这样可有效避免与锚索接触时的应力集中。
安装过程为,在U型钢支架预留的锚索孔处安装锚索、所述的圆柱管本体、锚索锚具,最后给锚索施加一定的预紧力即可。
有益效果:由于采用了上述技术方案,锚索与U型钢支架直接相关联支护时,使用该装置可以显著增强锚索与U型刚支架接触部位的强度、有效解决U型钢支架缩动时支架上的锚索孔壁对锚索产生较大的剪切力问题,从而大大提高锚索与U型钢支架的耦合支护效果。且本装置结构简单、加工使用方便,安全可靠,具有广泛的适用性和实用价值。
附图说明
图1为锚索与U型钢支架联合支护时的耦合装置示意图;
图2为图1中装置的I-I剖面图;
图3为图1中装置使用时安装过程示意图;
图4为图1中装置安装完毕后的使用示意图。
图中标记如下:1-对接式圆柱管本体、1a-锚索锚具槽、1b-锚索通道管、1c-锚索锚具槽的内直径R、1d-锚索通道管的内直径r、2-锚索锚具、3-锚索、4-U型钢支架、5-围岩钻孔、6-围岩壁面。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的描述:
如图1、2所示,锚索与U型钢支架联合支护时的耦合装置,包括对接式圆柱管本体1,由金属材料制成。所述的对接式圆柱管本体1的一端为锚索锚具槽1a,另一端为锚索通道管1b。锚索锚具槽1a与锚索通道管1b的连接处为弧形过渡,锚索通道管1b的出口处也为弧形过渡,这样均可有效避免锚索在锚索锚具槽1a与锚索通道管1b处的应力集中。
一巷道采用U型钢支架4支护围岩,在U型钢4的柱腿中部采用与锚索3直接相关联的组合支护技术。所采用的锚索锚具槽1a的内直径R比锚索锚具2的外直径大4mm,安装过程如图3所示,在U型钢4的柱腿中部预留的锚索孔位置依次安装锚索3、对接式圆柱管本体1、锚索锚具2,最后给予锚索施加预紧力120KN即可,安装完毕后的使用示意图如图4所示。
由于采用了上述技术方案,锚索3与U型钢支架4直接相关联支护时,使用本实用新型的装置可以显著增强锚索与U型刚支架接触部位的强度、有效解决U型钢支架缩动时支架上的锚索孔壁对锚索产生较大的剪切力问题,从而大大提高锚索与U型钢支架的耦合支护效果。且本装置结构简单、加工使用方便,安全可靠,具有广泛的适用性和实用价值。