【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提供一种用于提供改进形式的碳纤维岩石锚杆的系统和方法。参考文献[1]yves potvin和john hadjigeorgiou，ground support for undergroundmines(地下矿井的地面支撑)，2020年3月，isbn：978-0-9876389-5-3。[2]网页url：http：//shipman.ref.studiotibor.com/technology/carbon-epoxy.asp。[3]karl t ulrich，product design and development(产品设计与开发)，tatamcgraw-hill education，2003年。[4]yanyu chen等人，“3d printed hierarchical honeycombs with shapeintegrity under large compressive deformations(在大压缩变形下具有形状完整性的3d打印层级蜂窝)”，载于：materials&design 137(2018)，第226-234页。[5]k.hoehn等人，“the design of improved optical fiber instrumentedrock bolts(改进的光纤仪器化岩石锚杆的设计)”，载于：geotechnical and geologicalengineering 38.4(2020)，第4349-4359页。doi：10.1007/s 10706-020-01246-0。[6]“deform
技术介绍
1、在说明书中对
技术介绍
的任何论述都不应被认为是承认这种技术是众所周知的或者构成本领域中的公知常识的一部分。
2、一般来说，市场上有各种岩石锚杆和顶板支撑系统可供矿山选择。最常见的类型是由带有锚固部件和面板的金属杆组成的岩石锚杆。一些锚杆由玻璃纤维增强聚合物制成。它们比传统的金属锚杆更昂贵，但是具有特殊的应用，例如在长壁煤矿的盘区侧用于保护采煤机免受损坏，而若使用金属锚杆则可能发生损坏。
3、岩石锚杆是在地下采矿中提供顶板支撑和顶板稳定性的常用手段。它们通常由钢筋制成，并被设计成固定长度，具有不同的拉伸载荷极限，因此提供有限的灵活性。
4、除了这些固定长度的岩石锚杆之外，还有锚索可用于更长的钻孔和其它具有挑战性的条件。锚索的缺点是：虽然它们有很高的抗拉强度，但是它们通常不能承受剪切应力。因此，存在技术缺口，需要一种还能承受剪切载荷并且耐腐蚀的长井或深井支撑系统。
5、已经提出了一些将碳纤维结合到岩石锚杆系统中的方案。例如，日本专利申请jph11131999a、jph02115499a和中国专利申请cn101482024a公开了多种将碳纤维元件结合到岩石锚杆中的系统。但是，这样的系统未能认识到碳纤维的在岩石锚杆应用中提供独特优势的特性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是以其优选形式提供一种改进形式的岩石锚杆。
2、根据本专利技术的第一方面，提供了一种碳纤维岩石锚杆，该碳纤维岩石锚杆包括：包含一系列丝束纤维的外部的碳纤维绳；内部的内芯材料；并且使得在岩石锚杆上的张力增加超过预定限值时，所述内部的内芯材料经受空间压缩，以实现岩石锚杆的延性延伸。
3、在一些实施例中，所述碳纤维绳浸渍有高延伸量环氧树脂，其中环氧树脂的延伸量程度高达大约130％。
4、在一些实施例中，所述碳纤维绳包括沿着轴向形成在绳中的至少一压敏光纤。
5、优选地，所述内部的内芯包括形成在其中的一系列腔体。所述内的部内芯可以包括具有一系列连续或半连续腔体的蜂窝状结构。所述内部的内芯可以由3d打印或挤出的聚合物共混物、聚合物泡沫或可置换流体中的一种形成。
6、优选地，可以使用树脂胶囊、可泵送树脂或机械锚件中的一种将纤维锚固到表面。所述锚杆可以在一端包括张紧构件。所述张紧构件可以是扭矩张紧构件、液压斜面、钻机井架或可膨胀泡沫中的一种。可以使用螺纹插口、楔式锁定装置或缆绳张紧构件来端接所述缆绳。
7、虽然实施例是参照地面支撑来说明的，但是很明显，这些设计在土木工程中具有许多不同的应用，包括桥梁结构和物体受拉的其它结构。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种碳纤维岩石锚杆，包括：
2.根据权利要求1所述的碳纤维岩石锚杆，其中，所述碳纤维绳浸渍有高延伸量树脂。
3.根据权利要求2所述的碳纤维岩石锚杆，其中，所述树脂的延伸量程度是至少20％。
4.根据权利要求3所述的碳纤维岩石锚杆，其中，所述树脂的延伸量程度是大约130％。
5.根据任何一项前述权利要求所述的碳纤维岩石锚杆，其中，所述碳纤维绳包括沿轴向形成在绳中的至少一应变敏感光纤。
6.根据任何一项前述权利要求所述的碳纤维岩石锚杆，其中，所述内部的内芯包括形成在其中的一系列轴向腔体。
7.根据任何一项前述权利要求所述的碳纤维岩石锚杆，其中，所述内部的内芯包括具有一系列腔体的蜂窝状结构。
8.根据权利要求1至6所述的碳纤维岩石锚杆，其中，所述内部的内芯是由固体材料形成的。
9.根据任何一项前述权利要求所述的碳纤维岩石锚杆，其中，所述内部的内芯是由3D打印或挤出的聚合物共混物、涂覆有增韧聚合物的聚合物泡沫或液体中的一种形成的。
10.根据任何一项前述权利要求所述的碳纤维岩石
11.根据任何一项前述权利要求所述的碳纤维岩石锚杆，还包括在一端处的张紧构件。
12.根据权利要求11所述的碳纤维岩石锚杆，其中，所述张紧构件包括扭矩张紧构件、液压斜面、钻机井架或缆绳卷筒装置、或可膨胀泡沫或内芯中的一种。
13.根据任何一项前述权利要求所述的碳纤维岩石锚杆，其中，所述缆绳使用封装套管或插口装置、楔式锁定装置、型锻套管或嵌环装置、或线夹型构件端接。
14.根据任何一项前述权利要求所述的碳纤维岩石锚杆，其中，相邻碳纤维丝的捻转方向是交替的。
15.一种碳纤维约束装置，包括：
16.一种基本上如上文中参照附图所述的碳纤维岩石锚杆。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种碳纤维岩石锚杆，包括：
2.根据权利要求1所述的碳纤维岩石锚杆，其中，所述碳纤维绳浸渍有高延伸量树脂。
3.根据权利要求2所述的碳纤维岩石锚杆，其中，所述树脂的延伸量程度是至少20％。
4.根据权利要求3所述的碳纤维岩石锚杆，其中，所述树脂的延伸量程度是大约130％。
5.根据任何一项前述权利要求所述的碳纤维岩石锚杆，其中，所述碳纤维绳包括沿轴向形成在绳中的至少一应变敏感光纤。
6.根据任何一项前述权利要求所述的碳纤维岩石锚杆，其中，所述内部的内芯包括形成在其中的一系列轴向腔体。
7.根据任何一项前述权利要求所述的碳纤维岩石锚杆，其中，所述内部的内芯包括具有一系列腔体的蜂窝状结构。
8.根据权利要求1至6所述的碳纤维岩石锚杆，其中，所述内部的内芯是由固体材料形成的。
9.根据任何一项前述权利要求所述的碳纤维岩石锚杆，其中，所述内部的...
【专利技术属性】
技术研发人员：卡斯滕·赫恩，S·巴尔内斯，
申请(专利权)人：CMTE发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。