用于岩石锚杆的张力指示器制造技术

一种用于岩石锚杆(2)的张力指示装置(1)，其中所述张力指示装置(1)包括支撑垫圈(5)、具有用于接纳所述岩石锚杆(2)的尾部部分的中心孔的盖构件(6)以及设置在第一空间(8)中的指示剂物质(7)。所述第一空间(8)设置在所述盖构件(6)中或设置在所述支撑垫圈(5)中的面向螺母(4)的凹部中。当螺母(4)旋转时，指示剂物质(7)被迫出所述第一空间(8)，使得所述指示剂物质(7)在检验所述岩石锚杆(3)时是可见的，从而指示所述岩石锚杆(3)已被张紧。指示所述岩石锚杆(3)已被张紧。指示所述岩石锚杆(3)已被张紧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于岩石锚杆的张力指示器


[0001]本公开涉及用于加固地层的岩石锚杆，并且具体涉及用于促进这种锚杆的正确安装的技术。

技术介绍

[0002]比如岩层等地层通常使用可膨胀岩石锚杆来加固。例如，可膨胀岩石锚杆通常用于采矿掘进中的坑顶锚固，以及用于岩壁、斜坡和岩脉的稳定。例如取决于待加固的地层类型，使用各种类型的岩石锚杆或锚固件。
[0003]一种普通类型的可膨胀锚杆是可液压膨胀的岩石锚杆，该可液压膨胀的岩石锚杆通常设有可膨胀主体，该可膨胀主体将被打入地层中，并且此后通过引入加压压力介质而膨胀，以使得可膨胀主体压靠在钻孔的孔壁上，以将锚杆以摩擦方式锚定在地层内并因而加固地层。从CZ 25706 U1已知一种可液压膨胀的岩石锚杆。WO 2017/187219 A1涉及对可液压膨胀的岩石锚杆的改进，并且教示了一种用于这种锚杆的夹紧的指示器。
[0004]另一类型的可膨胀岩石锚杆是可机械膨胀的岩石锚杆，比如AU2010223134B2的可机械膨胀的岩石锚杆。这种岩石锚杆通常由比如钻车等的安装装置打入地层中。该锚杆包括伸长的可膨胀外部主体并包括中心杆，该中心杆在外部主体内从设有螺母的尾部部分延伸到以可操作方式连接到膨胀机构的前导部分，以在中心杆旋转时使外部主体膨胀。
[0005]在地层中安装可膨胀岩石锚杆时，操作钻车，使之重复冲击锚杆的外部主体，从而迫使外部主体进入到地层中。当锚杆被打入到地层中足够得远时，将通过螺母的旋转而使锚杆膨胀，其中螺母的旋转导致中心杆的旋转，从而膨胀机构导致外部主体的膨胀。典型地是，螺母是盲孔螺母，以使得螺母可以首先被拧到中心杆的外部部分处的螺纹上，其中中心杆最终在盲孔螺母中降到最低点，从而防止中心杆与盲孔螺母之间的进一步的相对旋转。这允许扭矩施加到螺母，并进一步施加到中心杆，以用于张紧锚杆的膨胀机构。用于防止中心杆与螺母之间的共同旋转的其它手段也是可行的，比如，螺纹锁固剂(thread
‑
locking fluid)或剪切销，其中使用标准开口螺母代替盲孔螺母。
[0006]有时，由于扭矩输出低于安装设备的所需的扭矩输出，因此中心杆的张紧不够高，这意味着锚杆没有膨胀，并且因此不能像正常情况下正确张紧时那样很好地加固地层。人工检验和紧固地层中的多个锚杆是耗时且容易出错的，并且可膨胀岩石锚杆的错误安装是危险的，这是因为地层中的部分地层可能非预期地坍塌。
[0007]换句话说，锚杆的张紧转化为岩层上的压缩力，这是有利的，因为它阻止裂缝在岩层中和岩层之间张开，并且因为岩石是易碎的，所以使首先的微裂缝停止可以停止出现裂缝以及对岩石的损坏。此外，在机械膨胀锚杆中，中心杆中的张力只会在移动楔块上产生，该移动楔块也膨胀并更加紧密地抓紧岩石，因此锚杆将不会从孔中滑出。
[0008]US 3,161,174教示了一种用于可膨胀岩石锚杆的张力指示装置，但是该技术方案是复杂的。
[0009]US 4,000,681教示了一种用于可膨胀岩石锚杆的张力指示装置，但是该技术方案
也是复杂的。
[0010]因此，需要一种用于促进岩石锚杆的正确张紧的改进的手段。

技术实现思路

[0011]根据本专利技术的第一方面，上述目标由如随附独立权利要求1中所述的张力指示装置实现。张力指示装置1用于岩石锚杆，其中岩石锚杆包括中心杆，该中心杆具有设有螺母的尾部部分。张力指示装置1包括支撑垫圈，该支撑垫圈设有用于接纳岩石锚杆的尾部部分的中心孔。张力指示装置还包括盖构件，该盖构件具有用于接纳岩石锚杆的尾部部分的中心孔。进一步地是，该张力指示装置包括设置在第一空间中的指示剂物质。
[0012]根据被称为a)的第一实施例，第一空间设置在盖构件中，并且由盖构件的周向壁部分在径向上在外部围绕，所述周向壁部分围绕张力指示装置的中心轴线A延伸，其中周向壁部分被构造成使得在螺母旋转而张紧中心杆时，所述螺母能够使周向壁部分变形，使得所述螺母至少部分地进入第一空间。
[0013]根据被称为b)的第二实施例，第一空间设置在支撑垫圈中的面向螺母的凹部中，其中盖构件被构造用以装配在螺母与支撑垫圈之间，并且通常覆盖所述凹部，使得在通过螺母的旋转而张紧中心杆之前，指示剂物质不可见，其中所述第一空间是圆柱形的并且径向向内开放。
[0014]在使用中，张力指示装置被定位在岩石锚杆的杆的尾部部分上，其中盖构件被定位在支撑垫圈与螺母之间。
[0015]根据替选方案a)的张力指示装置通过如下方式工作：在所述螺母进入第一空间时，将指示剂物质中的至少一些迫出第一空间，并径向向外经过周向壁部分。
[0016]根据替选方案b)的张紧装置通过如下方式工作：在所述螺母使盖构件变形并进入第一空间时，将指示剂物质中的至少一些迫出第一空间，并径向向外迫出。限定第一空间的所述凹部的圆柱形形状和第一空间径向向内开放的事实使得螺母进入第一空间中的移动增大。
[0017]根据替选方案a)的张力指示装置可以构造有包括狭缝或弱化部分的周向壁部分。
[0018]狭缝或弱化部分有利于在中心杆张紧而使周向壁变形时周向壁的受控断裂。因此，在中心杆张紧时，壁部分相对于张力指示装置的中心轴线被迫径向向外，其中指示剂物质径向向外移动，以使得在通过螺母的旋转而张紧中心杆之后，指示剂物质是可见的。
[0019]狭缝或弱化部分可以从周向壁部分的脊部沿着张力指示装置的中心轴线A延伸。弱化部分或狭缝的这种定向使得狭缝或弱化部分能够从脊部开始较早地且逐渐地断裂。这提供了周向壁在中心杆张紧时的可预测的变形和断裂。
[0020]周向壁可以附接到盖构件的盘形基部部分，所述基部部分包括所述中心孔。
[0021]因此，基部部分围绕锚杆延伸，并且即使螺母使周向部分变形，也在中心杆的张紧时保持周向壁的居中和附接。这有利于指示剂物质围绕张力指示装置的周围的均匀散布。
[0022]基部部分可以相对于张力指示装置的中心轴线A在周向壁的纵向端部部分处附接到周向壁部分9。
[0023]与例如沿着周向壁部分的纵向范围在中间附接相反，周向壁在纵向端部部分处附接到基部部分的这种定位增大了基部部分与周向壁的自由端部部分之间的最大距离，并因
此使得指示剂物质能够在中心杆张紧时更容易变形并更容易使周向壁劈开。
[0024]当根据替选方案b)构造时，盖构件可以是设有中心孔的盘形垫圈。
[0025]对于上述实施例中的任一个，指示剂物质和盖构件可以是不同颜色的，例如指示剂物质是绿色的，并且盖构件是红色的。
[0026]通过给予指示剂物质与盖构件不同的颜色，可以在螺母张紧时较容易发现指示剂物质被迫出第一空间，这因此使得视觉指示更清楚。
[0027]指示剂物质可以由热塑性塑料或橡皮泥或通常不流动的糊料制成。
[0028]根据第二方面，上述目标由一种岩石锚杆系统实现，该岩石锚杆系统包括如上所述的张力指示装置并包括所述岩石锚杆。
[0029]当张力指示装置根据上述替选方案b)构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于岩石锚杆(2)的张力指示装置(1)，其中所述岩石锚杆(2)包括中心杆(3)，所述中心杆(3)的尾部部分设有螺母(4)，其中所述张力指示装置(1)包括：支撑垫圈(5)，所述支撑垫圈设有用于接纳所述岩石锚杆(2)的所述尾部部分的中心孔，盖构件(6)，所述盖构件具有用于接纳所述岩石锚杆的所述尾部部分的中心孔，以及指示剂物质(7)，所述指示剂物质设置在第一空间(8)中，其中a)所述第一空间(8)设置在所述盖构件(6)中，并且由所述盖构件(6)的周向壁部分(9)在径向上在外部围绕，所述周向壁部分(9)围绕所述张力指示装置(1)的中心轴线(A)延伸，其中所述周向壁部分(9)构造成使得在所述螺母(4)旋转而张紧所述中心杆(3)时，所述螺母(4)能够使所述周向壁部分变形，使得所述螺母(4)至少部分地进入所述第一空间(8)，或者b)所述第一空间(8)设置在所述支撑垫圈(5)中的面向所述螺母(4)的凹部中，其中所述盖构件(6)被构造成装配在所述螺母(4)与所述支撑垫圈(5)之间，并且通常覆盖所述凹部，使得在通过所述螺母(4)的旋转而张紧所述中心杆(3)之前，所述指示剂物质(7)不可见，其中所述第一空间(8)是圆柱形的并且径向向内开放。2.根据权利要求1的替选方案a)所述的张力指示装置(1)，其中所述周向壁部分(9)包括狭缝或弱化部分(10)。3.根据权利要求2所述的张力指示装置(1)，其中所述狭缝或弱化部分(10)从所述周向壁部分(9)的脊部沿着所述张力指示装置(1)的所述中心轴线(A)延伸。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文，
申请(专利权)人：山特维克矿山工程机械澳大利亚私人有限公司，
类型：发明
国别省市：