拉紧组件.pdf

一种用于锚索(11)的拉紧组件(10)，包括适于固定到锚索的夹持装置(14，16)和适于与夹持装置相互作用的外部部件(18)。外部部件(18)可以相对于夹持装置沿锚索的轴向方向运动，通过这种运动，使夹持装置固定在锚索上。此外，外部部件(18)可以与锚索(11)相互作用，在这种相对运动中，锚索(11)相对于外部部件(18)的扭曲被抑制。

1.  一种用于锚索的拉紧组件，所述拉紧组件包括：
-适于固定到锚索的夹持装置；以及
-适于与夹持装置相互作用的外部部件，藉此在夹持装置在锚索的轴向方向远离外部部件而作相对运动的过程中，夹持装置被驱使以紧固到锚索，同时外部部件还适于与锚索相互作用，藉此在上述相对运动的过程中，锚索相对于外部部件的扭曲被抑制。

2.  如权利要求1所述的组件，其特征在于，外部部件包括适于啮合锚索的诸股以抑制锚索扭曲的内表面部分。

3.  如权利要求2所述的组件，其特征在于，内表面部分包括一个或多个向内伸出的细长突起，每个突起定位并定型成突伸入相邻的锚索绳股之间形成的相应槽。

4.  如权利要求2所述的组件，其特征在于，外部部件具有桶状的外形，其一端充分封闭并在该端保留了用于锚索的通道，内表面部分被设置在一空心插头的内部，所述空心插头可定位用于紧固在所述一端中限定的凹部处以围绕所述通道。

5.  如权利要求1所述的组件，其特征在于，外部部件进一步适于与使用时锚固锚索的岩石层相互作用，所述相互作用的结果是外部部件的旋转被抑制。

6.  如权利要求5所述的组件，其特征在于，还包括在使用中面向岩石层并向岩石层压靠的板状部件，所述板状部件相对于锚索定位，这样在锚索拉紧过程中，外部部件的一端与板状部件邻接，以为抑制外部部件旋转提供足够的摩擦阻力。

7.  如权利要求6所述的组件，其特征在于，外部部件的端部和板状部件设有互补的键形突起和狭槽，它们被设置成在操作中相互干涉以利于为抑制外部部件运动提供阻力。

8.  如权利要求7所述的组件，其特征在于，所述狭槽设置在外部部件的一端，所述键形突起安装于板状部件中。

9.  如权利要求7所述的组件，其特征在于，键形突起安装在外部部件的端部上，所述狭槽设置在板状部件中。

10.  如权利要求6所述的组件，其特征在于，外部部件的端部形成有多个键表面，板状部件形成有多个互补键表面，所述键表面和互补键表面被设置成在操作中彼此配合，以利于为抑制外部部件的转动提供摩擦阻力。

11.  如前述任一权利要求所述的组件，其特征在于，还包括用于夹持装置的搬运部件，所述搬运部件包括接收锚索使其从中穿过的空心柄部，所述柄部设有外螺纹用来与设置在外部部件内表面处的对应内螺纹啮合。

12.  如权利要求11所述的组件，其特征在于，所述相对运动起因于搬运部件从外部部件上旋松。

13.  如权利要求11所述的组件，其特征在于，夹持装置包括桶和楔组件，桶被设置用来在搬运部件延伸入柄部的中空部分的凹部中旋转，并且所述桶在凹部中围绕着楔，藉此在所述相对运动过程中，桶施力于楔以迫使它们压靠锚索，以此将夹持装置紧固到锚索。

14.  如权利要求13所述的组件，其特征在于，桶的锥形内表面通过位于搬运部件凹部的内端部处的肩部的动作压靠每个楔的对应且反向的锥形外表面，。

15.  如权利要求14所述的组件，其特征在于，还包括位于桶和肩部之间的止推轴承或防摩擦垫圈。

16.  如权利要求11所述的组件，其特征在于，搬运部件远离外部部件的运动受搬运部件头部的驱动，所述头部形成在搬运部件柄部延伸超出外部部件的一端处，所述头部成形为与驱动工具配合。

17.  一种用于锚索的拉紧组件，所述拉紧组件包括：
-适于固定到锚索的夹持装置；
-夹持装置用的搬运部件；以及
-适于放置在搬运部件上的外部部件，由此搬运部件的一端凸出越过外部部件，凸出的一端适于配合驱动工具以引起搬运部件沿锚索轴向远离外部部件的相对运动，所述相对运动驱使夹持装置紧固到锚索。

18.  如权利要求16所述的组件，其特征在于，外部部件还适于与锚索相互作用，由此在相对运动中，抑制锚索的扭曲。

19.  一种用于拉紧岩层中锚索的方法，所述方法包括以下步骤：
-在形成在岩层内的钻孔中锚定锚索；
-在锚索上布置拉紧组件；
-使用拉紧组件拉紧锚索同时抑制锚索的扭曲。

20.  如权利要求19所述的方法，其特征在于，在锚索上布置拉紧组件的步骤发生在将锚索锚固到钻孔中的步骤之前。

21.  如权利要求19或20所述的方法，其特征在于，拉紧组件被布置在位于锚索延伸出钻孔外的部分上。

22.  如权利要求19所述的方法，其特征在于，锚固步骤包括在钻孔中插入固定剂容器，然后向钻孔中插入锚索以动锚索使容器破裂，将固化剂物质从容器中释放到钻孔中围绕锚索的空间中，并使得固化剂在拉紧锚索之前固化。

拉紧组件
技术领域
本发明公开了一种拉紧组件，其适于使用在矿山和隧道中提供岩石和侧壁支护的锚索(cable bolts)。拉紧组件适于在硬岩石中应用，同样也适于在软地层中应用，例如经常在煤矿中出现的软地层。因此，在说明书中所述的术语“岩石”具有涵盖所有这些应用的广阔内涵。
背景技术
在采矿和开挖隧道过程中，顶板和侧壁支护是至关重要的。矿山和隧道侧壁和顶板由岩石层构成，其必须被加强以减少塌方的可能性。岩石锚索，例如刚性轴岩石锚索和柔性锚索均被广泛地用于加固岩石层。
在岩层支护系统中，通过钻杆在岩石中钻孔，然后移开钻杆并将岩石锚索安装到钻孔中并通过机械方式或者树脂或水泥注浆方式将其固定在适当位置。岩石锚索被拉紧以通过压缩岩石层的方式加固邻近的岩石层。
为了使岩石锚索可以被拉紧，锚索的插入端可以通过在锚索位于岩层中的端部接合一个膨胀组件被机械地锚定在岩层中。可选地，锚索可以通过灌入到钻孔中的树脂粘结材料粘结到岩层上。可选地，可以通过同时使用膨胀组件和树脂粘结材料来实现机械锚固和树脂粘结的联合。
当使用树脂粘结材料时，其渗入岩层周围以粘结岩石层并将锚索稳定地保持在钻孔中。树脂通常是以两种组分的塑料盒形式插入钻孔中，一种组分含有可固化树脂成分，另一种组分含有固化剂(催化剂)。两种组分树脂盒插入到钻孔的盲端，然后矿山岩石锚索再插入到钻孔中，这样矿山岩石锚索的端部就使两组分树脂盒破裂。随着矿山岩石锚索绕其纵轴的转动，树脂盒中的成分被绞碎并混合。树脂混合物充填钻孔壁和矿山岩石锚索轴之间的环形区域。混合后的树脂固化并将矿山岩石锚索粘合在其周围的岩石中。
拉紧组件被用来沿锚索进行拉紧，例如依次向已锚定的锚索周围的基部施加压力，所述基部通常是矿山支柱顶板基部。这样的拉紧组件通常包括用来实施安装的液压器件，并需要安装者将液压器件提举到胸部以上的高度以将其放置在暴露在钻孔之外的锚索端部上。这可能会导致一些安全问题，取决于矿山支柱顶板高度。
在一种这样的拉紧组件中，在树脂固化在钻孔中的锚索部分周围时，一个螺母被旋入到螺纹上，该螺纹被切割成设置在钻孔外部的锚索的外金属线的一部分。然后，螺母在锚索上朝着钻孔基部的方向旋转并邻接到基部上，其紧靠着或穿过位于基部和螺母之间的支柱上的承载板。螺母继续旋转至预定圈数沿锚索提供拉紧。在实际应用中，这种方法被发现是不可靠的，同时在螺母和锚索之间也可能会发生故障。
在另一种拉紧组件中，使用一个外部连接器将螺纹杆连接到锚索的末端上。该连接器位于孔内而螺纹杆则凸出孔外。然后，在螺纹杆上设置一个平板，一个螺母螺纹连接在螺纹杆上以固定所述平板。螺母在螺纹杆上转动，这样平板就被压紧在钻孔的基部上。这种拉紧组件需要钻孔的一部分，即靠近钻孔开口的一部分，被加宽以容纳外部连接器。这是不利的，因为在这种情况下在形成钻孔时需要两种钻孔动作。可选地，如果所钻的孔具有足够大的直径来容纳上述配件，则在钻孔壁和锚索之间将产生更大的空隙，这就需要更多的树脂才能将锚索固定在钻孔中。这已经表明会减小锚索、树脂和钻孔壁之间的粘结强度。
在另一种组件中，夹持装置被安装在钻孔外部的锚索的末端。然后，外部套筒覆盖地接合在夹持装置上，该套筒藉此可以轴向地沿着夹持装置相对于锚索移动。这种移动可以促使设置在螺纹杆上的平板被外部套筒压紧在钻孔周围的基部上。
然而，这种已知的拉紧组件并不能防止锚索在拉紧过程中的扭曲。经过一段时间之后，锚索会扭曲复原而使拉紧作用渐渐消失。
此处对在先技术的引用并不意味着承认在先技术是澳大利亚或其它地方本领域技术人员常用技术手段的组成部分。
发明内容
根据第一方面，提供一种用于锚索的拉紧组件，所述拉紧组件包括：
-适于固定到锚索的夹持装置；
-适于与夹持装置相互作用的外部部件，藉此在夹持装置在锚索的轴向方向远离外部部件而作相对运动的过程中，夹持装置被驱使以紧固到锚索，同时外部部件还适于与锚索相互作用，藉此在上述相对运动的过程中，锚索相对于外部部件的扭曲被抑制。
当夹持装置被驱使以紧固于锚索时，其可以使组件将拉紧施加于其上。当外部部件的旋转被抑制或阻止时，这种拉紧动作可以在锚索相对于岩石层的扭曲最小或没有的情况下发生。因此，锚索可以随着时间的流逝更好的保持拉紧状态，从而随着时间的流逝提供更安全的岩石层支护。另外，与先前的拉紧组件相反，锚索拉紧可以在没有引起或需要锚索旋转的情况下进行。
在一种形式中，外部部件的内表面部分适于配合锚索的诸股以抑制锚索的扭曲。例如，内表面部分可以包括一个或多个向内伸出的细长突起(例如，细长齿或隆起)，每个突起定位并定型成突伸入相邻的锚索股之间形成的相应槽，以便更有效地紧固和防止锚索索绳扭曲。
在一种形式中，外部部件可以具有桶状的外形，其一端充分封闭并在该端保留了用于锚索的通道。内表面部分可以被设置在空心插头的内部，空心插头在进行紧固时位于外部部件一端的凹部处以围绕所述通道。在一种形式中，在放置外部部件之前，插头可以被容易/简便地固定到锚索上适当的位置。相对于在外部部件的内表面上形成突起，使用这种插头也可以允许所述一个或多个细长突起更容易/简便地形成在插头的内表面上。进一步说，如果拉紧组件被再使用，这种插头可以被丢弃并替换。
外部部件可进一步适于与使用时锚固锚索的岩石层相互作用，这种相互作用的结果是外部部件的旋转被抑制，因而锚索的拉紧可以在较小或没有扭曲/旋转的情况下发生。同时外部部件的一端可适于直接邻接岩石层，拉紧组件可以进一步包括板状部件(例如承载/支撑板)，在使用中板状部件面向岩石层并向岩石层压靠。板状部件可以相对于锚索定位(例如经由一通过其中的孔沿锚索滑动)，这样在锚索拉紧过程中，外部部件的一端在使用时可以与板状部件邻接以将其推压到岩石层。该邻接可以提供足够的摩擦力以抑制外部部件的旋转。同时，板状部件可以保持并支护邻近的岩石层。在另一种形式中，在外部部件和板状部件之间具有键形突起和狭槽设置以抑制外部部件的旋转。
在一种形式中，组件可以进一步包括搬运部件，搬运部件包括接收锚索使其从中穿过的空心柄部，柄部设有外螺纹用来与设置在外部部件内表面处的对应内螺纹啮合。在这种情况下，外部部件远离夹持装置的相对运动将可能起因于未与外部部件旋紧的搬运部件。
在一种形式中，夹持装置可以包括互相作用的桶和楔状组件，以实现组件对锚索的夹持。在这点上，桶可以被设置在搬运部件中延伸入柄部的中空部分的凹部中旋转，在组件对锚索夹持之后，搬运部件仍然可以相对夹持装置自由旋转。为了在对锚索实施拉伸的过程中使搬运部件相对于桶和楔状组件更容易旋转，可以在桶和肩部之间设置防摩擦垫圈或止推轴承。
该楔可以被设置在桶中，这样在相对运动过程中(例如在搬运部件相对外部部件未旋紧时)桶就在凹部中围绕着楔，桶压靠到楔以将它们压靠到锚索，从而紧固夹持装置(以及组件)到锚索。
在这种形式的一个实施例中，桶可以包括锥形的内表面，而每个楔可以包括对应且反向倾斜的外表面。在相对运动的过程中，桶的锥形内表面可以压靠到每个楔的反向倾斜的外表面。这压靠可以通过肩部在楔上的动作而触发，所述肩部位于搬运部件凹部的内端部处。
同样，在相对运动过程中(例如，当搬运部件相对外部部件未旋紧时)，搬运部件可以具有形成在搬运部件柄部的一端处并且在使用组件时延伸超过外部部件的头部。这样的头部被成形为适于设置为与驱动工具(例如连接到钻机驱动器的装配扳手)配合，以使搬运部件远离外部部件移动(例如旋松)。例如，头部可以设有六角形的轮廓。
根据第二方面，提供了一种用于锚索的拉紧组件，该组件包括：
-适于固定到锚索的夹持装置；
-夹持装置用的搬运部件；以及
-适于放置在搬运部件上的外部部件，由此搬运部件的一端凸出越过外部部件，凸出的一端适于配合驱动工具以引起搬运部件沿锚索轴向远离外部部件的相对运动，所述相对运动驱使夹持装置紧固到锚索。
这种组件可以通过搬运部件对实现锚索拉紧。例如，当夹持装置在搬运部件中可旋转时，这种组件就可以在不需要或造成锚索扭曲或旋转的情况下实现锚索的拉紧和夹持。
另外，在第二方面的组件中，外部部件可以进一步适于与锚索相互作用，由此在所述相对运动中，抑制锚索相对于外部部件的扭曲。
在这一点上，外部部件可以具有与第一方面一样的结构。另外，搬运部件和夹持装置同样可以具有与第一方面一样的结构。
根据第三方面，提供了一种用于拉紧岩层中锚索的方法，所述方法包括：
-在形成在岩层内的钻孔中锚定锚索；
-在锚索延伸出钻孔外的部分上放置拉紧组件；
-使用拉紧组件在拉紧锚索同时抑制锚索的扭曲。
使用本方法使锚索拉紧后可以随着时间的流逝更好的保持拉紧状态，因此随着时间的流逝提供更安全的岩石层支护。
在第三方面的方法中，将部分或全部的拉紧组件定位到锚索上的步骤可以发生在将锚索锚固到钻孔中的步骤之前。
在第三方面的方法中，在抑制锚索扭曲的步骤中，可以抑制相对于岩石层的扭曲。
在第三方面的方法中，锚固步骤可以包括在钻孔中插入固定剂容器，然后向钻孔中插入锚索以使锚索使容器破裂，将固化剂物质从容器中释放到钻孔中围绕锚索的空间中。锚固步骤可以进一步包括使得固化剂在拉紧锚索之前固化。
所述第三方面的方法可以使用如第一和第二方面所述的拉紧组件。
附图说明
虽然任何其它组成形式也可能落入如发明内容所述的拉紧组件和方法的范围，仅仅作为举例说明，下面将结合与之相应的附图描述多个拉紧组件的特定实施方式，其中：
附图1A到1C分别显示根据第一实施方式所述的锚索拉紧组件的俯视图、部分剖视侧视图和局部剖视下视图(沿附图1B中A-A线)；
附图2显示根据第二实施方式所述的锚索拉紧组件的部分剖视侧视图；
附图3显示附图2所示锚索拉紧组件与第一未拉紧配置状态时的锚索一起使用的部分剖视侧视图；
附图4显示附图2所示锚索拉紧组件与第二拉紧配置状态时的锚索一起使用的部分剖视侧视图；
附图5A至C显示根据本发明的一个实施方式所述的锚索拉紧组件承载板的从下向上的透视图、从下向上的视图和侧视图；
附图6A、B和C显示根据本发明的一个实施方式所述的锚索拉紧组件的外部机架的从下向上的透视图、从下向上的视图和侧视图；
附图7A和B表明了附图6所示的外部机架与附图5所示的承载板的运转；
附图8A、B和C显示根据本发明的另一个实施方式所述的锚索拉紧组件用承载板的从下向上的透视图、从下向上的视图和侧视图；
附图9A、B和C显示根据本发明的另一个实施方式所述的锚索拉紧组件的外部机架的从下向上的透视图、从下向上的视图和侧视图；
附图10A和B表明了附图9所示的外部机架与附图8所示的承载板的运转；
附图11A和B显示根据本发明的另一个实施方式所述的锚索拉紧组件的外部机架的从上向下的视图和侧视图；
附图12A和B显示与附图11A和B所示的外部机架一起使用的承载板的侧视图和侧视图从下向上的视图；
附图13A和B显示根据本发明的另一个实施方式所述的锚索拉紧组件的外部机架的从上向下的视图和侧视图；
附图14A和B显示与附图13A和B所示的外部机架一起使用的承载板的侧视图和从下向上的视图。
具体实施方式
参照附图，所示的拉紧组件10与锚索11(附图3和4)一起用于支护矿井井筒侧壁和/或顶板等等。该拉紧组件10被配置成与锚索一起使用，所述锚索通常包括多根钢缆线股12，这些钢缆线股12缠绕在一起组成有一定柔韧度的锚索，但根据其应用，锚索也可以由其它合适的材料制成。例如，锚索可以由硬的或硬化的金属或聚合物材料制成。锚索直径通常为15-28mm，但使用的锚索直径也可以根据组成锚索的材料或锚索被放置位置的岩层类型而改变。根据应用和使用者的需要，锚索的长度一般在约4m到10m的范围内。
拉紧组件10包括由一个内部锥形中空桶14和一个对应的反向外部锥形中空楔16形成的夹持装置，其安装在锚索11上。相应的锥度相对锚索的纵轴大约为7度。
拉紧组件10可以包括两个或多个(在本例中是三个)楔16a、16b和16c，它们被设置成夹持在锚索11周围并抵靠锚索11，如附图3和4所示。在桶14围绕诸楔定位之前，楔16a、16b和16c被放置在锚索11上并通过位于外露槽17的O型圈(或钢制弹簧圈)一起保持在锚索处。
拉紧组件10进一步包括由外部机架18组成的外部部件和由内部机架19组成的搬运部件。外部机架18设有内部螺纹20，用来与内部机架19的柄部22上的外部螺纹21(螺纹在附图4中表现的最为清楚)互补螺纹啮合。同样如附图3和4所示，内部机架19被设置为与外部机架18在锚索的纵轴方向上旋松，以此拉紧锚索(如下面所述)。
内部机架19进一步包括位于柄部22端部处的六角型驱动头23，其设置成被一个适当的钻机(如，通过装配扳手)驱动。驱动头可以可选地包括槽，类似于标准或Phillip的头螺栓，来接纳互补的驱动机构。
凹部24被设置为从头部23延伸进入内部机架19，并部分经过柄部22，因此在凹部内形成肩部25。在附图1A所示拉紧组件的实施方式中，可以看到桶14接纳在凹部24中并与肩部25相对。在附图1所示拉紧组件的实施方式中，防摩擦垫圈44被设置在桶14和肩部25之间，而附图2中可以看到推力轴承26位于桶14和肩部25之间。在任何一种情况下，凹部和桶的尺寸使内部机架19可以相对桶14转动。当锚索在拉紧组件增加拉紧力的情况下逐渐放置到位时，垫圈44或推力轴承26帮助所述转动进行。同样，如下所述，当内部机架19沿锚索的纵轴方向从外部机架18上旋松时，肩部25作用在桶14上，桶14则作用于三个楔16a、16b和16c，使它们夹持在锚索周围并抵靠锚索。
外部机架18的整圆、带锥度的“圆头(bull-nosed)”(可选地为截头圆锥形)端部28具有供锚索通过的通道30。空心插头32可定位成用来紧固形成在端部28的凹部中以围绕通道30(当紧固发生时例如通过焊缝34)。插头32包括多个具有隆起36形式的向内突出的细长突起，它们适于妨碍地延伸入形成在锚索11的相邻股12之间的诸槽(附图3和4)。在这点上，隆起36可以“咬”入锚索的外表面。这种布置方式锁定了锚索相对于外部机架18的扭曲/转动。
在将外部机架定位于其上之前，插头可以在适当位置处快速/容易地固定到锚索上(例如，通过将其滑动然后将其压接到锚索上的一定位置)。可选地，插头和外部机架一起可以通过沿锚索强制滑动到位被固定到锚索上的适当位置。在附图1和2所示的形式中，插头32独立地形成到外部机架。在一个可选的形式中，外部机架可以被加工成包括内部定向的突起，延伸到通道中以避免需要独立插头32。
如附图3和4所示，拉紧组件10还可以包括承载板40，用于可滑动地定位在锚索11上。在使用中，板40可以保持在外部机架18的整圆端28和具有矿井井筒顶板R形式的底层之间。板40被设置成邻接顶板R上围绕钻孔B的表面S，锚索11的一部分已经被插入并锚定在其内。在这一点上，当组件被用来拉紧锚索时，板40设有中心突起42用来接收外部机架18的整圆端部28。在使用中，锚索延伸通过由中心突起形成的孔，这样板沿已锚定的锚索滑动并进入到抵靠表面S的位置。在一种变化形式中，板可以与外部机架一体成形，或者外部机架端28设置可以被成形为类似板状的承载体。
如下面所述，在锚索的拉紧过程中，整圆端部28和中心突起42相互作用，从而阻止了外部机架18围绕其纵轴线的转动。这些，连同锁定锚索的插头32相对于外部机架18的扭曲/转动，就有效地抑制或阻止了在锚索拉紧过程中锚索相对矿井井筒顶板R中钻孔B的扭曲/转动。整圆端部28和中心突起42的相互作用同样促进了板40和外部机架18的轴向定位，以此避免了锚索11和拉紧组件10之间侧向剪切力的产生。
拉紧组件10的构造允许在锚索11锚定入钻孔B之前或者之后将组件10安置在锚索11上。
如果组件10将被预先装配到锚索上，各部件可以被放置在锚索上而桶14和楔16a、16b和16c将被预拉紧以使其夹持住锚索。然后，外部机架和内部机架可以覆盖被预拉紧的桶和楔，并通过塑料膜或可变聚合物或乳香树脂壳(masticwrap)或通过使用如捆扎带或埋头螺钉等机械紧固件或通过上述方式的结合来保持就位用以运输。
可选地，组件10可以在锚索已经安装好以后滑动到锚索的端部。一旦到位，桶14和楔16a-16c可以被驱使通过感应桶和楔之间的相对运动夹持住锚索。
一旦锚索11被点锚固到井筒顶板R上的钻孔B中且拉紧组件10位于锚索11上的适当位置，组件就准备好拉紧，如附图3所示。
钻机被移动到接近组件10的位置，并且装载入钻机卡盘的装配扳手接合到六角型驱动头23。钻机被驱动运行，一般为100-400Nm的扭矩被施加到六角型驱动头23，以使内部机架19开始在外部机架18内旋转并从外部机架18上旋松下来。
内部机架19的初始转动(旋松)使其沿锚索的轴向远离外部机架18(即，附图3中向下方向)移动，因此肩部25驱动桶14施压于楔16a-c(可选地通过垫圈44或推力轴承26)。楔则进一步地夹持紧锚索11并将组件紧固到锚索。
在内部机架19整个旋转过程中，内部机架始终围绕桶14旋转。在附图1所示组件的实施方式中，肩部25直接邻接垫圈44并因此有必须被钻机驱动器克服的连续的摩擦阻力。在附图2所示组件的实施方式中，推力轴承26位于肩部25和桶14之间，由此这种摩擦阻力显著减小。
随着现在楔夹持住锚索，内部机架19连续的转动(旋松)迫使外部机架18抵靠住板40(即，附图4中向上方向)。因为板邻接顶板表面S，其只能移动非常有限的距离(如果有一点)，因此向下移动的内部机架19引起了锚索11中的拉伸力。内部机架连续的转动(旋松)逐渐地增加这种拉伸力。这就提供了对矿井井筒顶板R钻孔B周围的岩石层S的压缩力。
另外，随着内部机架19的连续转动，外部机架18的整圆端部28以高度摩擦配合被驱动进入到突起42，因而阻止外部机架18的转动。更进一步，因为整圆端部28通过插头32被紧固到锚索以防止锚索相对于外部机架的扭曲，锚索因而就被防止相对于位于钻孔B处的岩石层S的扭曲。这就意味着锚索11中引起的拉伸力将随着时间的流逝一直保持在其中(即，锚索不会随着时间的流逝退扭以释放其中的张紧)。
一旦锚索中的拉伸力达到了需要的水平(通常取决于钻机驱动马达，其最终将停转)，钻机将从六角型驱动头23上移开，将锚索11和拉紧组件10留在矿井井筒顶板R上的适当位置。可以理解的是，使用多个锚索11和与其连接的拉紧组件10可以小矿井井筒顶板上的不同位置实现相同的过程。
如附图3和4清楚地所示，拉紧组件10位于钻孔B外侧的锚索11上，在拉紧之后，仍然在钻孔B的外面。这就意味着钻孔B的尺寸仅可以容纳锚索11而不用扩大其全长或部分长度以容纳组件的任何部分。因此，钻孔可以一次钻孔成型，并且在少用树脂的情况下达到加固锚索的锚定效果。
应该注意的是，内部机架和外部机架之间的螺纹可以被制成左旋或右旋的，以适应内部机架优选的旋转方向(例如取决于驱动、应用、用户需要等)。
在上述描述的实施方式中，外部机架18通过摩擦接触承载板40(其被施压到岩层表面S上以防止移动)的突起42以防止转动。附图5到14描述了本发明进一步的实施方式，显示了外部机架18和承载板40相互作用以利于防止外部机架18转动的多种不同方式。
附图5到7描述的实施方式中，外部机架18a设有键形突起100，该键形突起被设置成与承载板40a的突起42a中的相应狭槽101相互作用。
在操作过程中，键形突起100适配在狭槽101内，就并且防止承载板40a和外部机架18a之间的相对转动。
在所述的实施方式中，键形突起100从“圆头”端28的顶端延伸至机架18a的主体上。这就使得键形突起100在机架18a相对承载板48的中心突起42a倾斜一角度时仍然能与狭槽101啮合，允许锚索的轴线相对承载板40a倾斜，这在使用中是有可能发生的。
附图7A和B描述了在操作过程中外部机架18a怎样与承载板40a相互作用，以及键形突起100适配入狭槽101中。
注意，在附图中，只显示出了外部机架18a的圆端部28a。在附图6C中外部机架的其它部分用虚线110表示。
附图8到10显示了一个可选的实施方式，其中狭槽120设置在外部机架18b的圆端部28b中且互补的键形突起121安装在承载板40b的突起42b中。附图8-10中实施方式的操作过程与附图5-7中实施方式的操作过程类似，除了键形突起121设置在承载板40b中和狭槽120设置在外部机架18b中。
附图11和12描述了另一种方式，其中外部机架可以与承载板配合。在这种实施方式中，外部机架18c的圆端部28c设有多个键表面150。该键表面150具有界定出每个键表面150之间边界的边缘151。与边缘153互补的接纳键表面152设置在承载板40c的接纳突起42c内。
在操作过程中，外部机架18c的键表面150与突起42c的互补键表面152啮合，防止外部机架18c和承载板40c之间的相对转动。
附图13和14显示了另一种实施方式，其利用了外部机架18d上的键表面160和边缘161。这些键表面160在操作中与附图11中的键表面类似，但数量较少。互补键表面设置在承载板40c的突起42c上。它们包括互补的表面163和边缘164。
和上述实施方式一样，还可以有其它的布置方式以利于外部机架的圆端部28与承载板的配合，这样外部机架将不会转动而锚索也不会扭曲。例如，附图5到10的实施方式中显示了狭槽中仅仅只有一个键形突起的布置方式。也可以是在圆形面/承载板突起的相对两侧的狭槽中具有两个或者多于两个楔形突起的布置方式。
布置方式引起的圆端部28和承载板40之间的干扰甚至可以用于与附图1到4中实施方式不同的锚索拉紧组件中。事实上，任何需要在拉紧构件的圆端部和承载板之间有相互作用的锚索拉紧组件都可以使用这里的任何布置方式。
虽然用于锚索拉紧的拉紧组件及其方法已经通过具体实施方式加以描述，但可以理解的是，在不离开本发明宗旨的情况下可以对本发明做出改变。
另外，可以理解的是，拉紧组件及其使用方法并不仅限于采矿应用。同样，拉紧组件及其使用方法在描述中是针对顶板，可以理解的是其同样可以应用于侧壁或基部/底板。
在其后的权利要求和在先的描述中，除了上下文的需要外，在明确的语言和必须的暗示中，词语“包括(comprise)”和其变形“comprises”或“comprising”都使用其包括性的含义，即，指定一定的特征存在而不是排除其它特征在多个拉紧组件及其使用方法的实施方式中的存在或增加的可能。