岩石锚杆和锚固装置制造方法及图纸

一种岩石锚杆(10)，包括细长轴(11)和附接至该轴的锚固装置，该锚固装置具有扩张机构(15)，该扩张机构能够操作用以在径向上相对于该轴(11)的纵向延伸扩张，以将该岩石锚杆(10)锚固于在岩石体(41)中钻凿出来的孔(40)内。所述锚固装置包括环形带(45)，该环形带绕扩张机构(15)延伸，以阻碍机构(15)的扩张。所述带被布置成使得该带能够在适当的位置中绕所述扩张机构(15)进入所述锚杆(10)所要锚固的孔(40)，并且维持对所述扩张机构(15)的扩张的阻碍，至少直到所述扩张机构(15)已经大致上完全进入孔(40)为止。所述带(45)可以是诸如热缩聚合材料的聚合材料，其绕所述扩张机构(15)成紧密的配合接合，使得符合所述扩张机构(15)的外形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种岩石锚杆，该岩石锚杆适于岩壁和岩面的稳定，诸如用于使用在地下开采和隧道挖掘行业中。已经开发本专利技术，用以与采用机械扩张器的岩石锚杆一起使用，该机械扩张器被用于将岩石锚杆锚固或辅助锚固在该锚杆已被安装在其中的孔中。本专利技术可以与被插入预先钻凿的孔中的岩石锚杆一起采用，或者本专利技术可以与自钻凿的岩石锚杆一起米用。
技术介绍
在地下开采和隧道挖掘操作中，顶支撑和壁支撑是至关重要的。矿井和隧道的壁和顶通常由需要加固的岩层组成，以防止诸如断裂或塌方的事故。岩石锚杆被广泛用于加固的目的。在一些形式的岩石锚杆中，孔被钻凿在岩壁中，并且此后岩石锚杆被插入该孔中并诸如通过树脂灌浆或水泥灌浆将岩石锚杆固定在该孔中。在其它形式的岩石锚杆中，钻凿尖端(drilling tip)被应用至锚杆的前端，并且锚杆本身被钻凿在岩壁中。一旦锚杆已被钻凿至期望深度，则通常以与先前描述的岩石锚杆相同的方式，即以合适的树脂灌浆或水泥灌浆，锚杆被固定在孔内。一些形式的岩石锚杆通常在锚杆的前端处包括机械锚固件，以形成将岩石锚杆锚固在孔中的单独装置，或者提供诸如除了树脂灌浆或水泥灌浆之外的第二锚固形式。机械锚固件可以包括某一形式的扩张器，一旦岩石锚杆已经在岩壁中插入期望的深度，则该扩张器扩张。申请人的同时待审的国际专利申请W02008/060211公开了这样的岩石锚杆。使用可扩张的机械锚固件的困难是，在对于锚固的实际需要发生之前，即在岩石锚杆的储存和运输期间和在岩石锚杆的插入预先钻凿的孔中期间，或如果岩石锚杆是自钻凿锚杆，则在孔的钻凿期间，保持锚固件收缩。申请人的同时待审的国际专利申请W02008/060211公开了 在自钻凿岩石锚杆的前端处布置绕机械锚固件的扩张器的环形带的使用，以在运输期间和钻凿开始期间限制扩张器部分扩张。在钻凿尖端的后方并防止该锚固件扩张的带绕锚固件延伸。环形带旨在抵靠着与在岩石中钻凿出来的孔直接相邻的岩壁或岩面的面对表面接合，使得当锚杆钻凿进岩石中时，随着锚固件以岩石锚杆的其余部分进入孔中时，带不进入孔，而是留在孔外并相对于锚固件滑移。随着锚固件相对于带滑移并进入孔，通过与孔的内表面的接合，锚固件继续被限制扩张，使得不需要由带持续限制。实践中，环形带已设置为相对厚的刚性塑料环。由于带的外径大于孔的内径，所以该厚度确保与岩壁或岩面与孔直接相邻的岩石面的所需的接合，以在锚固件进入孔时导致带相对于锚固件滑移，并且确保带不进入孔。尽管上述环的使用具有优点，但已经发现在岩壁钻凿的初期阶段中在和在锚固件在孔内之前，该环可能被移开。例如，在穿过覆盖在岩壁或岩面、或在岩壁或岩面附近的其它挖掘结构或岩石结构上的钢丝安全网来钻凿期间，可能发生带的移开。移开之后，锚固件可能在完全进入孔中之前过早地扩张，并且这可能导致锚固件破裂。本专利技术的目的是克服或至少减轻一个或多个与现有技术相关的缺点。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面提供一种岩石锚杆，该岩石锚杆包括细长轴和被附接至该轴的锚固装置，其具有扩张机构，所述扩张机构能够操作用以在径向上相对于该轴的纵向延伸而扩张，以将该岩石锚杆锚固于在岩石体中钻凿出来的孔内，该锚固装置包括环形带，该环形带绕扩张机构延伸，以阻碍该机构的扩张，且带被布置成使得该带能够绕扩张机构在适当的位置中进入孔，其中锚杆将要被锚固在该孔中，并且维持对扩张机构的扩张的阻碍，至少直到扩张机构已经大致上完全进入孔为止。本专利技术还提供一种用于岩石锚杆的锚固装置，该岩石锚杆具有细长轴，该锚固装置包括扩张机构，该扩张机构能够操作用以在径向上相对于该岩石锚杆的轴的纵向延伸扩张，以将该岩石锚杆锚固于在岩石体中钻凿出来的孔内，该锚固装置包括环形带，该环形带绕该扩张机构延伸，以阻碍该机构的扩张，且带被布置使得该带能够绕扩张机构在适当的位置中进入孔，其中锚杆被锚固在该孔中，并且维持对扩张机构的扩张的阻碍，至少直到扩张机构已经大致上完全进入孔为止。本专利技术可以提供带的部分或全部的碎裂，以便之后允许扩张机构扩张，以将岩石锚杆锚固在岩石体中。例如，可以通过撕开、撕裂、破裂或熔化来碎裂。有利地是，在岩石锚杆插入孔中期间，这些形式的碎裂可能发生，例如，使得插入的动作导致碎裂。替代地，一旦锚杆已经被部分地或完全地插入孔中，可以使得碎裂发生。在本专利技术的其它形式中，在该扩张机构扩张时，带可以绕该扩张机构保持在恰当的位置。由此，本专利技术包括带，尽管在岩石锚杆的任何储存和运输期间并且在岩石锚杆的安装在孔中期间，带阻碍扩张机构的扩张，但在被施加在达到贯穿岩石体的期望深度的岩石锚杆上的负载下，带允许扩张机构的扩张。该扩张负载可以是由将岩石锚杆驱动至岩石体中的驱动部件施加的负载，并且可以是以与将岩石锚杆驱动至岩石体中的负载不同的方式施加的负载。由此，在岩石锚杆的任何储存和运输期间和在岩石锚杆的安装在孔中期间，尽管由带施加的用以阻碍扩张机构的扩张的负载可以足够高，以防止扩张，但该负载小于被施加用以使已被安装的扩张机构扩张的负载。在本专利技术的这种形式中，带可以是弹性的或可伸展的，以允许扩张机构被扩张。带可以由任何合适的材料形成，并可以具有任何合适的尺寸。在本专利技术的一些形式中，带是与扩张机构或绕扩张机构的紧密配合件，并且在这些形式中，带可以是紧密配合件。在本专利技术的一些形式中，带可以是充分紧密的并且/或者具有合适的材料，使得在岩石锚杆插入孔中期间，该带夹持扩张机构，防止相对于扩张机构滑动。非常期望的是，在岩石锚杆或锚固件从制造或储存地点到岩石锚杆被附接至驱动机械以用于插入岩石体中的位置的运输期间，防止带从锚固件滑脱。带可以是充分紧密的配合件，并且/或者具有充分薄的壁厚和/或具有足够地柔性或延展性的材料，以符合扩张机构的外形，并且包括至少部分地进入被形成在扩张机构的外表面中的一个或多个凹部、开口、空隙、孔隙或凹陷。带可以由可以与扩张机构紧密配合的聚合材料形成。带可以是弹性材料，该弹性材料能够被扩张，以将带绕扩张机构定位，并且之后可以被允许收缩，以接合扩张机构，从而用于阻碍扩张机构的扩张。替代地，带可以是诸如通过热量的施加而能够收缩的材料。由此，该材料可以是可热缩的管，使得在收缩之前的管可以具有大于扩张机构的外表面的直径，以用于易于与扩张机构配合，并且一旦被正确地定位，则热量可以被施加至管，以使其收缩，与扩张机构紧密接合。热量的施加可以有利地与通过手持热风枪一样简单。由此，带可以具有，优选是薄的聚合材料，其已经例如通过热缩而弹性收缩，形成绕扩张机构紧密配合的接合。材料的壁厚期望是小于2mm，优选地约为1mm。然而，可以采用较大或较小的壁厚，并且决定这样的因素包括带的材料、所要钻凿的岩石的磨蚀性和锚杆是否是自钻凿的。其它因素也可能具有影响。带可以采取其它形式，并且可以包括例如纸，塑料或织物的胶带、绳或其它形式的箍(strapping)。所需要的是，带能够绕扩张机构来应用，使得能够进入锚杆所插入的孔，并在需要时允许扩张机构扩张。本专利技术可以米用岩石锚杆和自钻凿岩石锚杆。在自钻凿岩石锚杆中，对扩张机构的扩张的阻碍可以通过带与所钻凿的孔的面对的孔壁的摩擦接合来消除。可以通过该摩擦接合使得带碎裂。由此，带可以被形成使得诸如通过碎裂，钻凿的动作消除对扩张的阻碍，而不在锚固件的扩张机构已经大致上完本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.30 AU 20102060711.一种岩石锚杆，包括细长轴和附接至所述轴的锚固装置，所述锚固装置具有扩张机构，所述扩张机构能够操作用以在径向上相对于所述轴的纵向延伸扩张，以将所述岩石锚杆锚固于在岩石体中钻凿出来的孔中，所述锚固装置包括环形带，所述环形带绕所述扩张机构延伸，以阻碍所述机构的扩张，且所述带被布置成使得所述带能够在适当的位置中绕所述扩张机构进入所述锚杆所要锚固的孔，并且维持对所述扩张机构的扩张的阻碍，至少直到所述扩张机构已经大致上完全进入所述孔为止。2.根据权利要求1所述的岩石锚杆，所述带是绕所述扩张机构成紧密的配合接合的聚合材料。3.根据权利要求2所述的岩石锚杆，所述带是绕所述扩张机构成紧密的配合接合的热缩聚合材料，使得符合所述扩张机构的外形。4.根据权利要求1所述的岩石锚杆，所述带是纸、塑料或织物的胶带、绳或箍。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的锚固装置，所述带具有第一状态，在所述第一状态中，所述带阻碍所述扩张机构的扩张；和第二状态，在所述第二状态中，所述带至少部分地碎裂，以允许所述扩张机构扩张，且当所述锚固装置的与岩石锚杆配合的所述扩张机构已经至少大致上完全进入所述岩石锚杆所要锚固的孔时，所述带被形成为采取所述第二状态。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的岩石锚杆，所述带具有一直到约125_的轴向长度。7.根据权利要求1至5中的任一项所述的岩石锚杆，所述带具有一直到约100_的轴向长度。8.根据权利要求1至5中的任一项所述的岩石锚杆，所述带具有一直到约75_的轴向长度。9.根据权利要求1至5中的任一项所述的岩石锚杆，所述带具有一直到约50_的轴向长度。10.根据权利要求1至9中的任一项所述的岩石锚杆，所述带包括在轴向上分隔开的至少一对带。11.根据权利要求10所述的岩石锚杆，所述的一对带均具有一直到约50mm的轴向长度。12.根据权利要求1至11中的任一项所述的岩石锚杆，所述带具有约Imm的壁厚。13.根据权利要求1至9中的任一项所述的岩石锚杆，所述带包括成重叠关系的至少一对带。14.根据权利要求1至13中的任一项所述的岩石锚杆，包括第一端部和第二端部、在所述端部之间延伸的轴和沿所述轴的与所述第一端部相邻的第一部分延伸的所述锚固装置，所述扩张机构包括心轴和置于所述心轴上的至少一个扩张元件，其中所述至少一个扩张元件在所述心轴与所述至少一个扩张元件之间的预定的相对运动时被径向向外移位，其中所述至少一个扩张元件被连接至连接器，以形成锚固组件，所述锚固组件被键连接至所述心轴，并且所述锚固组件包括在所述锚固装置的旋转期间起作用的相对旋转致动器装置。15.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·霍斯，
申请(专利权)人：山特维克知识产权股份有限公司，
类型：
国别省市：