一种应力均衡扩散星肋托盘制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应力均衡扩散星肋托盘，其特征是所述应力均衡扩散星肋托盘外轮廓为一个多边形，多边形托盘中心设置一个与锚固杆体匹配的锚杆孔，从锚杆孔周边向着多边形的每个顶角设置放射状变截面肋条。本实用新型专利技术采用应力均衡扩散星肋托盘替代梁带，加强了单点锚固扩散对围岩的控制效果，同时使用预应力锚固锚杆,在不使用梁带的情况下克服现有技术承托效率降低的问题，能够很好地应用到煤矿工作面，岩土工程锚固施工，建筑，冶金矿山，水利，地下建筑等土木工程锚固方面。

A kind of stress equilibrium diffusion star rib tray

【技术实现步骤摘要】
一种应力均衡扩散星肋托盘
本技术属于矿用安全生产支护设备
，具体涉及一种锚固托盘。
技术介绍
锚杆三要素：锚固端，拉力段，承托端。锚固端由早期的机械式到粘结式水泥锚固剂的施工，都是由于锚固不可靠性而淘汰。现在的树脂锚固剂的锚固可靠性毋容置疑，很少的锚固剂就十分可靠。拉力段也是不断有新的材料出现满足需要。只是承托端经常有托盘失效的情况发生。承托端的托盘，锚固托盘是锚杆支护系统中的一个重要的部件，是锚杆支护系统产生承托力的决定性部件。其作用是，一方面通过将杆体上的预应力作用到岩体上，还要使预应力扩散到锚杆周围的煤岩体中，实现锚杆的主动、及时支护；另一方面围岩变形使载荷作用于托盘上，通过托盘将载荷传递到锚杆杆体，锚杆变化的载荷又通过托盘扩散到围岩中，从而改善围岩的应力状态，控制围岩变形与破坏。托盘的承托效果对整个支护系统至关重要。随着开采深度的增加，地质条件越来越复杂，巷道围岩也常常表现出高应力、大变形，甚至是突然的应力破坏，锚杆支护系统的设计既要提供足够的承载力，又要实现应力均衡扩散。现有托盘由于结构特征所限，基本上都是碟碗托盘，这种托盘碟碗空洞面积大，有效接触围岩面积小到不到托盘总面积三分之一，而且也不能均匀对围岩施加压力，碟碗以外托盘在使用过程中受力过程中很容易翻过来失去平面承托作用，不能达到应力均衡，而为了增加承托能力都是采用增加托盘钢板厚度，这样一来，托盘重量增加，施工不方便。不能与锚固技术要求的力学特征对应，不能实现有效的应力均衡，也就造成材料使用浪费成本增加或制造困难等问题。r>
技术实现思路
本技术的目的是提供一种应力均衡扩散星肋托盘，采用径向肋条，改变了传统的碟碗形状，尤其是肋条方向对着多边形的顶角，是力学上的最优。本技术的技术方案是：一种应力均衡扩散星肋托盘，其特征是所述应力均衡扩散星肋托盘外轮廓为一个多边形，多边形托盘中心设置一个与锚固杆体匹配的锚杆孔，从锚杆孔周边向着多边形的每个顶角设置放射状变截面肋条。优选地，所述多边形的边数为4-6。优选地，多边形的边可设置有卷边，卷边高度大于5mm。优选地，放射状变截面肋条的结构为弧形截面锥形，或三角形截面锥形。优选地，靠近锚杆孔位置的放射状变截面肋条截面模量最大，向顶角位置延伸的放射状变截面肋条截面模量逐渐减小。优选地，靠近锚杆孔位置的放射状变截面肋条高度为15mm-55mm，距离顶角位置10mm处的放射状变截面肋条高度尖灭为0。优选地，多边形托盘的制造原材料截面为中间厚外侧薄，厚度变化范围为3mm-20mm。本技术采用了径向肋条，改变了传统的碟碗形状，尤其是肋条方向对着多边形的顶角，是力学上的最优，应用到锚固系统增加了单点锚固扩散对围岩的控制效果，同时使用预应力锚固锚杆与该托盘匹配可以替代梁带作用。与现有技术相比，使用单托盘替代梁带降低施工成本10％以上，预应力均衡扩散锚固方法改善了支护系统力学特征，能够有效的控制围岩，采用单点锚固替代梁带，简化锚网梁支护系统，施工方便快速，降低劳动力，提高施工速度，而且很好地解决了松软破碎地层的巷道支护问题，能够应用到煤矿工作面岩土工程锚固和地下建筑等土木工程行业。附图说明图1是六角托盘弧形截面锥形肋条结构三视图和立体图。图2是六角托盘三角形截面锥形肋条结构三视图和立体图。图3是四角托盘弧形截面锥形肋条结构三视图和立体图。图4是四角托盘三角形截面锥形肋条结构三视图和立体图。图5是五角托盘弧形截面锥形肋条结构三视图和立体图。图6是五角托盘三角形截面锥形肋条结构三视图和立体图。图7是带卷边的肋条结构三视图和立体图。图8是弧形截面锥形肋条结构三视图和立体图。图9是三角形截面锥形肋条结构三视图和立体图。图10是四角托盘弧形截面锥形肋条，支护锚杆布置矩形示意图。图11是四角托盘三角形截面锥形肋条，支护锚杆为五花布置示意图。图12是六角托盘三角形截面锥形肋条，支护锚杆为矩形布置示意图。图13是六角托盘三角形截面锥形肋条，支护锚杆为五花布置示意图。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。一种应力均衡扩散星肋托盘外轮廓为一个多边形，多边形的边数为4-6；多边形托盘中心设置一个直径为20mm-35mm的锚杆孔，从锚杆孔周边向着多边形的每个顶角设置径向放射状变截面肋条，多边形托盘的制造原材料截面优选为中间厚外侧薄，厚度变化范围为3mm-20mm。其中肋条的结构为弧形截面锥形，如图8所示；肋条的结构也可以是三角形截面锥形，如图9所示。靠近锚杆孔位置的肋条截面模量大，向顶角位置延伸的肋条截面模量减小，靠近锚杆孔位置的肋条高度为15mm-55mm，距离顶角10mm处肋条高度尖灭为0。托盘外边缘可以设置卷边，卷边高度大于5mm，如图7所示。如图1和图2所示，托盘外轮廓为一个六边形，六边形托盘中心设置一个直径为20mm-35mm的锚杆孔，从锚杆孔周边向着六边形的每个顶角设置径向肋条。图1的肋条结构为弧形截面锥形。图2的肋条结构为三角形截面锥形。图12的托盘外轮廓为一个六边形，肋条结构为三角形截面锥形，其中托盘外边缘带有卷边，如图7所示，卷边高度为5-20mm，支护锚杆为矩形布置。图13的托盘外轮廓为一个六边形，其中肋条结构是三角形截面锥形，支护锚杆为五花布置。如图3和图4所示，托盘外轮廓为一个四边形，四边形托盘中心设置一个直径为20mm-35mm的锚杆孔，从锚杆孔周边向着四边形的每个顶角设置肋条。图3的肋条结构为弧形截面锥形；图4的肋条结构为三角形截面锥形。图10的托盘外轮廓为一个四边形，其中肋条结构为弧形截面锥形，支护锚杆为矩形布置。图11的托盘外轮廓为一个四边形，其中肋条结构为三角形截面锥形，支护锚杆为五花布置。如图5和图6所示，托盘外轮廓为一个五边形，五边形托盘中心设置一个直径为20mm-35mm的锚杆孔，从锚杆孔周边向着五边形的每个顶角设置肋条。图5的肋条结构为弧形截面锥形。图6的肋条结构为三角形截面锥形。以上所述的具体实施例，对本技术解决的技术问题、技术方案进行了进一步详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施例而已，并不用于限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应力均衡扩散星肋托盘，其特征是所述应力均衡扩散星肋托盘外轮廓为一个多边形，多边形托盘中心设置一个与锚固杆体匹配的锚杆孔，从锚杆孔周边向着多边形的每个顶角设置放射状变截面肋条。/n

【技术特征摘要】
1.一种应力均衡扩散星肋托盘，其特征是所述应力均衡扩散星肋托盘外轮廓为一个多边形，多边形托盘中心设置一个与锚固杆体匹配的锚杆孔，从锚杆孔周边向着多边形的每个顶角设置放射状变截面肋条。


2.如权利要求1所述的一种应力均衡扩散星肋托盘，其特征是所述多边形的边数为4-6。


3.如权利要求1所述的一种应力均衡扩散星肋托盘，其特征是放射状变截面肋条的结构为弧形截面锥形，或三角形截面锥形。


4.如权利要求3所述的一种应力均衡扩散星肋托盘，其特征是靠近锚杆孔位置的放射状变截面肋...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠兴田，彭攀，曹建涛，
申请(专利权)人：陕西惠天煤矿工程技术有限公司，陕西益都科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61