專利名稱：一種防尖點(diǎn)應(yīng)力集中桁架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防尖點(diǎn)應(yīng)力集中桁架，尤其適用于煤礦開采地下巷道支護(hù)工程。
背景技術(shù)：
桁架錨桿或桁架錨索支護(hù)為錨桿或錨索一端斜穿錨固于頂板上方穩(wěn)定巖層中，另一端對(duì)拉桿或穿過聯(lián)接器的鋼絞線施加一定預(yù)緊力，進(jìn)而有效控制頂板圍巖的下沉或垮塌的一種支護(hù)形式。在煤礦井下開采支護(hù)中，采用桁架錨桿或桁架錨索配合錨桿鋼帶支護(hù)方式對(duì)諸如厚層泥巖頂板巷道、承受多次采動(dòng)影響巷道以及大斷面巷道等復(fù)雜困難煤巷頂板下沉控制效果良好。然而，從現(xiàn)場(chǎng)桁架錨桿或桁架錨索支護(hù)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)由于錨桿或錨索與頂板交接處存在尖點(diǎn)應(yīng)力集中，施加高預(yù)緊力后，尖點(diǎn)處區(qū)域頂板普遍呈現(xiàn)碎裂結(jié)構(gòu)，破壞 了頂板的整體性。在煤巷支護(hù)過程中，頂板由于受構(gòu)造應(yīng)力和重力聯(lián)合作用而出現(xiàn)一定位移時(shí)，兩端交接尖點(diǎn)處鋼絞線承受著極高的應(yīng)力集中，頂板受拉應(yīng)力最大的中部區(qū)域與聯(lián)接器之間失去原始鎖緊時(shí)的線性接觸，導(dǎo)致頂板中部區(qū)域下沉臌包，嚴(yán)重時(shí)為桁架尖點(diǎn)處突發(fā)性斷裂，桁架支護(hù)完全失效，引發(fā)頂板局部冒頂事故。

實(shí)用新型內(nèi)容一.解決的技術(shù)問題鑒于已有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種防尖點(diǎn)應(yīng)力集中桁架，它能有效防止復(fù)雜煤巷頂板出現(xiàn)大變形，避免出現(xiàn)煤巷垮塌事故。二·技術(shù)方案本實(shí)用新型技術(shù)方案包括桁架防尖點(diǎn)應(yīng)力集中裝置I，長(zhǎng)方體聯(lián)接器2，錨索3和鎖具4，錨索3 —端穿過聯(lián)接器，另一端斜穿過頂板錨固于圍巖深部穩(wěn)定巖層中，施加高預(yù)緊力后用鎖具4鎖緊，桁架防尖點(diǎn)應(yīng)力集中裝置I呈對(duì)稱設(shè)置于桁架中頂板與錨索鋼絞線交接位置處。桁架防尖點(diǎn)應(yīng)力集中裝置I為高分子材料制成塑料墊柱，所述塑料墊柱為一長(zhǎng)方體，其中一角為弧形過渡角。該塑料墊柱中弧度與錨索3在頂板交接處弧度一致，墊柱高度大于錨索3直徑。聯(lián)接器2形狀為長(zhǎng)方形。三.有益效果依據(jù)本實(shí)用新型的防尖點(diǎn)應(yīng)力集中桁架，能有效改變桁架與頂板圍巖的尖點(diǎn)式接觸，變點(diǎn)接觸為柔性線接觸，消除應(yīng)力集中，使頂板巖層不易碎裂，保持頂板完整性；同時(shí)有利于降低錨索高預(yù)緊力損失以及桁架隨頂板圍巖小幅讓壓協(xié)同下沉，有效控制頂板大變形，消除桁架系統(tǒng)不安全因素，現(xiàn)場(chǎng)安裝方便，結(jié)構(gòu)合理，易加工，成本低，效果好。

附圖I是本實(shí)用新型示意圖。附圖2是桁架防尖點(diǎn)應(yīng)力集中裝置放大圖。[0011]附圖3是圖I中墊柱示意圖。附圖4是圖I中聯(lián)接器示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖中的一個(gè)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述本實(shí)用新型一種防尖點(diǎn)應(yīng)力集中桁架，它由桁架防尖點(diǎn)應(yīng)力集中裝置1，長(zhǎng)方體聯(lián)接器2，錨索3和鎖具4構(gòu)成。所述桁架防尖點(diǎn)應(yīng)力集中裝置I結(jié)構(gòu)為高分子材料制成的塑料墊柱，所述塑料墊柱為一長(zhǎng)方體，其中一角為弧形過渡角，所述長(zhǎng)方體聯(lián)接器2內(nèi)部有一對(duì)間隔一定距離的通孔，以便錨索3穿過；所述塑料墊柱中弧度與錨索3在頂板交接處弧度一致，墊柱高度大于錨索3直徑?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)施中在頂板上方兩側(cè)對(duì)稱處鉆取一定深度孔，孔的深度和兩孔間距取值需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)煤巷頂板不穩(wěn)定巖層厚度和巷道跨度因素確定，將一條 錨索的一端穿過聯(lián)接器2，另一端斜穿過頂板錨固于圍巖深部穩(wěn)定巖層中；另一條錨索采用同樣的方法施工，將桁架防尖點(diǎn)應(yīng)力集中裝置I呈對(duì)稱設(shè)置于桁架中頂板與錨索3鋼絞線交接位置處，張拉錨索3并利用鎖具4鎖緊，改變桁架與頂板圍巖的尖點(diǎn)方式接觸，變點(diǎn)接觸為柔性線接觸，消除應(yīng)力集中，使頂板巖層不易碎裂；同時(shí)有利于保持錨索高預(yù)緊力和桁架隨頂板圍巖小幅讓壓協(xié)同下沉，從而有效控制頂板大變形，消除桁架支護(hù)不安全因素。
權(quán)利要求1.一種防尖點(diǎn)應(yīng)力集中桁架，它包括桁架防尖點(diǎn)應(yīng)力集中裝置(1)，聯(lián)接器(2)，錨索(3)和鎖具(4)，其特征在于錨索(3) —端穿過聯(lián)接器，另一端斜穿過頂板錨固于圍巖深部穩(wěn)定巖層中，施加高預(yù)緊力后用鎖具(4)鎖緊，桁架防尖點(diǎn)應(yīng)力集中裝置(I)呈對(duì)稱設(shè)置于桁架中頂板與錨索鋼絞線交接位置處。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種防尖點(diǎn)應(yīng)力集中桁架，其特征在于所述桁架防尖點(diǎn)應(yīng)力集中裝置(I)為高分子材料制成塑料墊柱，所述塑料墊柱為一長(zhǎng)方體，其中一角為弧形過渡角。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防尖點(diǎn)應(yīng)力集中桁架，其特征在于所述塑料墊柱弧度與錨索(3)在頂板交接處弧度一致，墊柱高度大于錨索(3)直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種防尖點(diǎn)應(yīng)力集中桁架，其特征在于所述聯(lián)接器(2)形狀為長(zhǎng)方形。
專利摘要一種防尖點(diǎn)應(yīng)力集中桁架，包括桁架防尖點(diǎn)應(yīng)力集中裝置，長(zhǎng)方體聯(lián)接器，錨索和鎖具，尤其適用于煤礦開采地下巷道支護(hù)工程。其中桁架防尖點(diǎn)應(yīng)力集中裝置為高分子材料制成塑料墊柱，所述塑料墊柱為一長(zhǎng)方體，其中一角為弧形過渡角。該裝置能有效改變桁架與頂板圍巖的尖點(diǎn)式接觸，變點(diǎn)接觸為柔性線接觸，消除應(yīng)力集中，使頂板巖層不易碎裂，保持頂板完整性；同時(shí)有利于降低錨索高預(yù)緊力損失以及桁架隨頂板圍巖小幅讓壓協(xié)同下沉，有效控制頂板大變形，消除桁架系統(tǒng)不安全因素，現(xiàn)場(chǎng)安裝方便，結(jié)構(gòu)合理，易加工，成本低，效果好。
文檔編號(hào)E21D21/00GK202731954SQ20122022712
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者嚴(yán)紅 申請(qǐng)人:嚴(yán)紅