改进的滑动锚.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200780030628.4

申请日:

2007.11.09

公开号:

CN101506468A

公开日:

2009.08.12

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):E21D 21/00申请日:20071109授权公告日:20110615终止日期:20141109|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

E21D21/00

主分类号:

E21D21/00

申请人:

阿特拉斯·科普科MAI有限公司

发明人:

M·迈德

地址:

奥地利法伊斯特里茨

优先权:

2006.11.10 DE 102006053141.8

专利代理机构:

北京润平知识产权代理有限公司

代理人:

周建秋;王凤桐

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内容摘要

本发明涉及一种用于插入孔中的滑动锚栓(10)。该滑动锚栓(10)具有锚栓杆(12),该锚栓杆(12)上设置有具有通孔(18)的滑动控制元件(14),所述锚栓杆(12)穿过该通孔(18)延伸。所述滑动控制元件(14)包括具有至少一个凹部(20)的滑动体壳(16),该凹部(20)用于容纳与所述锚栓杆(12)的侧表面接触的滑动体(22)。为了以准确且可重复的方式设置预定的起动力,用于容纳滑动体(22)的每个所述凹部(20)与所述锚栓杆(12)的侧表面相切地设置在所述滑动体壳(16)中。而且,每个所述凹部(20)的侧围面伸入所述通孔(18)的空的横截面中预定的尺寸,每个所述滑动体(22)完全填充与该滑动体对应的所述凹部(20)的横截面。

权利要求书

1.  一种用于插入孔中的滑动锚栓(10),该滑动锚栓(10)具有锚栓杆(12),该锚栓杆(12)上设置有具有通孔(18)的滑动控制元件(14),所述锚栓杆(12)穿过该通孔(18)延伸,其中,所述滑动控制元件(14)包括具有至少一个凹部(20)的滑动体壳(16;16’),该凹部(20)用于容纳与所述锚栓杆(12)的侧表面接触的滑动体(22),
其特征在于:
用于容纳所述滑动体(22)的每个所述凹部(20)相对于所述锚栓杆(12)的侧表面相切地设置在所述滑动体壳(16;16’)中;
每个所述凹部(20)的侧围面伸入所述通孔(18)的空的横截面中预定的尺寸;以及
每个所述滑动体(22)填充与该滑动体对应的所述凹部(20)的横截面。

2.
  根据权利要求1所述的滑动锚栓,
其特征在于:多个所述凹部(20)设置在所述滑动体壳(16;16’)中,特别是以均匀分布的方式围绕所述锚栓杆(12)的圆周设置在所述滑动体壳(16;16’)中。

3.
  根据权利要求2所述的滑动锚栓,
其特征在于:多个所述凹部(20)设置在所述滑动体壳(16)的横截平面中。

4.
  根据权利要求2或3所述的滑动锚栓,
其特征在于:多个所述凹部(20)成组地设置在所述滑动体壳(16’)的不同的横截平面中。

5.
  根据权利要求1至4中任意一项所述的滑动锚栓,
其特征在于:每个所述滑动体(22)为圆锥形,特别是为锥形辊形状。

6.
  根据权利要求1至5中任意一项所述的滑动锚栓,
其特征在于:每个所述滑动体(22)的侧表面为王冠状。

7.
  根据权利要求1至4中任意一项所述的滑动锚栓,
其特征在于:每个所述滑动体(22)为圆柱形,特别是为辊子形状。

8.
  根据上述权利要求中任意一项所述的滑动锚栓,
其特征在于:在所述锚栓杆(12)的孔侧端的区域紧固有止挡元件,该止挡元件的直径大于所述通孔(18)的直径。

9.
  根据权利要求8所述的滑动锚栓,
其特征在于:所述止挡元件为螺母。

10.
  根据上述权利要求中任意一项所述的滑动锚栓,
其特征在于:所述滑动控制元件(14)设置在所述锚栓杆(12)的用于插入所述孔中的部分上。

11.
  根据权利要求10所述的滑动锚栓,
其特征在于:同心地围绕所述锚栓杆(12)的第一保护管(24)从所述滑动控制元件(14)基本上延伸至所述锚栓杆(12)的孔侧端。

12.
  根据权利要求11所述的滑动锚栓,
其特征在于:所述第一保护管(24)的外径与所述滑动控制元件(14)的外径相对应。

13.
  根据上述权利要求中任意一项所述的滑动锚栓,
其特征在于:锚板(30)紧固在所述锚栓杆(12)端部的伸出于所述孔的区域上。

14.
  根据权利要求13所述的滑动锚栓,
其特征在于:同心地围绕所述锚栓杆(12)的第二保护管(34)沿所述锚栓杆(12)的孔侧端的方向从所述锚板(30)延伸一小段距离。

15.
  根据权利要求13所述的滑动锚栓,
其特征在于:所述第二保护管(34)以固定的方式连接于所述锚板(30)。

16.
  根据权利要求10与上述其他权利要求中任意一项的结合所述的滑动锚栓,
其特征在于:同心地围绕所述锚栓杆(12)的第三保护管(36)沿所述锚栓杆(12)的从所述孔伸出的端部的方向从所述滑动控制元件(14)延伸一小段距离。

17.
  根据权利要求10和13与上述其他权利要求中任意一项的结合所述的滑动锚栓,
其特征在于:监控线缆从所述滑动控制元件(14)至所述锚板(30)绷紧,而且能够从所述锚板(30)的远离所述孔的侧面获得所述监控线缆。

18.
  根据权利要求1至16中任意一项所述的滑动锚栓,
其特征在于:设置有监控设备,该监控设备显示所述锚栓杆(12)相对于所述滑动控制元件(14)的滑动是否已经发生。

19.
  根据权利要求18所述的滑动锚栓,
其特征在于:所述监控设备显示所述锚栓杆(12)相对于所述滑动控制元件(14)已经移动的距离。

20.
  根据上述权利要求中任意一项所述的滑动锚栓,
其特征在于:搅拌元件(26)紧固于所述锚栓杆(12)的孔侧端。

说明书

改进的滑动锚
技术领域
本发明涉及一种用于插入孔中的滑动锚栓或可收缩的岩石锚栓,其中,所述滑动锚栓包括锚栓杆,在该锚栓杆上设置有具有通孔的滑动控制元件,所述锚栓杆穿过所述通孔延伸,而且其中,所述滑动控制元件包括具有用于容纳滑动体的至少一个凹部(recess)的滑动体壳,所述滑动体与所述锚栓杆的侧表面相接触。该种滑动锚栓由WO 2006/034208 A1而获知。
背景技术
滑动锚栓属于所谓的岩石锚栓领域。岩石锚栓用于矿业、隧道建筑和特殊的地下作业,以稳固坑道或隧道的墙壁。为此,通常从坑道或隧道向岩石中钻取长度在2米至12米之间的孔。然后,将相应长度的岩石锚栓插入该孔中,通过灰浆、专用的合成树脂粘合剂或机械支撑,将岩石锚栓的端部区域永久固定在所述孔中。通常,在从所述孔中伸出的锚栓的端部上安装有锚板,该锚板通过螺母而夹紧于所述坑道或隧道的墙壁。这样,可以将作用于坑道或隧道墙壁区域中的载荷引入更深的岩层。换句话说,在这种岩石锚栓的帮助下,距离墙壁更远的岩层能够用来传递载荷,以使坑道或隧道坍塌的危险最小化。
传统的岩石锚栓能够传递与其机械设计相对应的最大载荷,而且如果超出该载荷(所谓的断裂载荷(load at break)),则传统的岩石锚栓会出现断裂。为了尽可能地防止由于如岩石移位而引发的所设置的岩石锚栓的这种完全失效,已经开发了所谓的滑动锚栓或可收缩的岩石锚栓。如果超出预定的载荷,则该滑动锚栓或可收缩的岩石锚栓将以规定的方式回缩,也就是说,能够在特定的范围内增加其长度,以将作用于岩石的应力减小至锚栓仍然能够传递的程度。对于这种滑动锚栓,需要能够尽可能准确地对滑动锚栓以规定的方式开始回缩的力进行调整,还需要在回缩过程中尽可能小地出现变化,从而在一方面,能够实现岩石锚栓的准确的机械设计,在另一方面,还能够尽可能地实现对运行过程中的动作的预测。而且,所谓的断裂力(即,如果超出该力则滑动锚栓以规定的方式回缩)应该是可重复的,因而,在该规定回缩的不同的时间离散阶段,所述滑动锚栓的载荷不会以不受控制的方式变化。
发明内容
在这方面,本发明的目的在于提供一种改进的滑动锚栓。相对于开始描述的已知的滑动锚栓,根据本发明能够实现上述目的,原因在于:用于容纳滑动体的每个凹部相切于锚栓杆的侧表面而设置在滑动体壳中;而且,每个凹部的侧围面突出至通孔的空的横截面中预定的尺寸;最后,每个滑动体填充与该滑动体对应的凹部的横截面。在该情况中,表达“相切于锚栓杆的侧表面”的含义是(不是数学意义上的准确相切):所述凹部的侧围面仅接触锚栓杆的侧表面,用于容纳滑动体的凹部相对于锚栓杆的侧表面基本上为切向设置,从而每个凹部的纵向中心轴线相对于锚栓杆的纵向中心轴线设置为倾斜的,其中,在锚栓杆的纵向中心轴线和用于容纳滑动体的任一个凹部的纵向中心轴线的投影中,这两个轴线可以彼此相互垂直,但不是必须垂直的。因此,用于容纳滑动体的凹部的纵向中心轴线可位于以直角与锚栓杆的纵向中心轴线相交的平面中(因此在所述投影中所讨论的这两个轴线彼此相对垂直),然而,也可以位于相对于锚栓杆的纵向中心轴线倾斜的平面中。
滑动锚栓的根据本发明的设计具有多个优点。由于设置在滑动体壳中用于容纳滑动体的每个凹部的侧围面伸入滑动控制元件的通孔的空的横截面中预定的尺寸,因而在该尺寸的帮助下,能够非常准确地预先设置夹紧力,滑动体或多个滑动体通过该夹紧力可将穿过通孔延伸的锚栓杆固定。此外,一旦完成所述夹紧力的设置,在一次启动操作后,还能够反复实现所述夹紧力。这是因为由于除了传统的公差之外,每个滑动体将填充与该滑动体对应的凹部的横截面,因此,每个滑动体伸入通孔的空的横截面中的预定尺寸在滑动锚栓的操作过程中不会发生变化,尤其是即便如果进行锚栓杆的多个离散时间滑动阶段期间,所述预定尺寸也不会发生变化。最后,在锚栓杆滑动时,在锚栓杆和滑动控制元件之间的载荷传递得到有利地解决,这是因为:由于滑动体填充凹部的横截面,因而滑动体和滑动体壳不会发生材料变形,而是仅仅锚栓杆发生变形。当然,前提是滑动体的材料硬度大于锚栓杆的材料硬度,这与已经引用的现有技术中类似。
其他的影响因素为滑动体或者滑动体壳的形状,滑动体的数目,滑动体与锚栓杆接触的表面的性质,滑动体和锚栓杆之间以及滑动体和滑动体壳之间材料的匹对,以及锚栓杆的表面的形状和性质。这些影响因素都会对夹紧力和/或起动力(breakaway force)产生影响。
原则上,利用一个凹部和设置在该凹部中的一个滑动体,根据本发明的滑动锚栓已经能够发挥作用。但是,优选地,在滑动体壳中设置有多个凹部,而且优选地设置为围绕锚栓杆的圆周分布,尤其是围绕该圆周均匀地分布。利用多个凹部和对应数目的滑动体,能够更加准确地设置所需的起动力。而且,利用多个凹部和设置在凹部中的滑动体,能够容易地实现更大的夹紧力和/或起动力。凹部和滑动体围绕锚栓杆圆周的均匀分布使作用在锚栓杆上的载荷分布得更为均匀。
多个凹部中的每个可设置在滑动体壳中的不同的水平面,也就是说,每个凹部位于滑动体壳的各自的横截平面中。然而,为了实现滑动控制元件更为紧凑的结构,优选地,在滑动壳体的一个横截平面中设置多个凹部。所述凹部在一个横截平面中可能设置的数目取决于该凹部的尺寸和滑动体壳的尺寸。在根据本发明的滑动锚栓的设计中,在横截平面中设置有三个凹部,但是在较大尺寸的滑动锚栓以及相应较大的滑动控制元件的情况下,可以设置三个以上这样的凹部。而且,同样考虑到实现紧凑的结构和均匀的载荷分布,优选地,多个凹部成组地设置在滑动体壳的不同的横截平面中。当空间条件不允许在一个横截平面中设置所需数目的凹部时,可以优选选择该种设计。例如,在根据本发明的滑动锚栓的另一种形式的结构中,在此情况下,三个凹部设置在滑动体壳的两个不同的横截平面中。在该情况下,不同横截平面的凹部优选地相对彼此偏移一定角度,以使设置在一个横截平面的凹部中的滑动体接触锚栓杆侧表面的不同于另一横截平面或其它平面中的滑动体所接触的区域。
在本发明的范围内,所使用的滑动体可选择有任何可能的所需形状。例如,滑动体可以是球形的,或具有锥形外形如锥形辊形状。根据一种优选的结构形式,滑动体具有圆柱形的形状,即辊子形状。此外,每个滑动体的侧表面可以为王冠状(crowned),即向外鼓胀,例如可以为酒桶的方式。棱柱形滑动体也同样是可能的。不言而喻,凹部的形状必须适应于所使用的滑动体,至少达到每个滑动体能够基本自由(free of play)地容纳在各自的凹部中的程度。通常,凹部的形状与所使用的滑动体的形状相对应,也就是说,圆柱形滑动体要设置在圆柱形凹部中,圆锥形滑动体置入圆锥形凹部中等,尽管这种对应关系并不是强制性的。
在根据本发明的滑动锚栓的情况中,基本上有两种可能的方式用来设置滑动控制元件。一种方式是,将滑动控制元件设置在锚栓杆的用于插入孔中的部分上。因此,滑动锚栓的最大滑动距离为滑动控制元件远侧上的锚栓杆延伸至孔中的距离。假定具有这种形式的构造,为了防止当经过最大滑动距离时锚栓杆脱离滑动控制元件,在优选地构造形式中,在锚栓杆的孔侧端的区域设置有止挡元件,该止挡元件的直径大于滑动控制元件中通孔的直径。因此,锚栓杆不能滑过滑动控制元件。例如,止挡元件为螺母,该螺母螺旋安装或以其他方式紧固在锚栓杆的孔侧端部上。当经过最大可能的滑动距离后,止挡元件触碰滑动控制元件时,滑动锚栓不能再进一步进行规定的回缩。于是,滑动锚栓会承受载荷,直到其断裂载荷,该断裂载荷是机械设计的参数;当超过断裂载荷后,滑动锚栓会失效,例如锚栓杆发生断裂。
为了可靠地确保锚栓杆伸出于滑动控制元件而进入孔中的部分能够通过滑过滑动控制元件而移动,在根据本发明的滑动锚栓的优选构造形式中,同心地围绕锚栓杆的第一保护管从滑动控制元件延伸至锚栓杆的孔侧端。另一方面,这能够防止灰泥或选择使用的粘合用树脂与锚栓杆接触,并有可能使锚栓杆被阻塞。也就是说,通过这样的方式,可以确保锚栓杆的由第一保护管围绕的部分能够自由地穿过滑动控制元件而移动。当将锚栓插入孔中时,通常在锚栓进入孔中之前注入的灰泥或粘合剂被移动,而且一些灰泥或粘合剂会流过第一保护管的外部。因此,通过由第一保护管改进的该形式的构造,在滑动控制元件后面的滑动锚栓的外部,即在面向孔口的侧部,在孔中形成有栓塞,该栓塞由合成树脂材料或灰泥制成,用于固定锚栓。在设置材料之后,所述栓塞发挥支座的作用,滑动控制元件由该栓塞支撑,因此整个锚栓也由该栓塞支撑。因而,能够可靠地防止锚栓从所述孔中拉出的可能性。然而,如果滑动锚栓由于支撑(例如使用膨胀套筒)而被卡在孔中,那么这种同心地围绕锚栓杆的第一保护管也是具有优势的,这是因为,保护管还使滑动部分(即锚栓杆的用于滑动的部分)与会产生干扰作用的松动的岩石材料分开,而且还保护滑动部分免受侵蚀。优选地,第一保护管的外径与滑动控制元件的外径基本相对应,因此,从滑动控制元件到滑动锚栓的孔侧端,至少具有基本均匀的外径,以便于将滑动锚栓插入所述孔中。
为了防止锚栓杆的孔口侧部分受到由坑道或隧道的墙壁施加给锚栓杆的剪切力的作用,根据本发明的滑动锚栓的优选实施方式中设置有第二保护管。该第二保护管同心地围绕锚栓杆,并从已经描述的锚板(该锚板将孔口封闭)延伸至所述孔中一小段距离。在优选的构造方式中,该第二保护管能够以固定的方式连接于锚板,例如通过焊接或螺纹紧固,或者与锚板形成一体结构。
为了保护锚栓杆免受用于固定锚栓的合成树脂材料或灰泥的影响,并防止腐蚀,优选地构造形式还包括第三保护管。该第三保护管同心地围绕锚栓杆,第三保护管例如可以由塑料材料制成,并从滑动控制元件沿锚栓杆的伸出于所述孔的端部的方向(即沿孔口的方向)延伸一小段距离。因此,在该区域中,也能够确保锚栓杆不会被卡住,而且在超过起动力后,能够以受控的方式进行移动,也就是说,基本上不会受到干扰的影响。作为选择,该第三保护管可以由热缩性套筒形成,或者仅仅由涂敷在锚栓杆的要保护的部分上的涂层形成。
在完成了根据本发明的滑动锚栓的设置,并使滑动控制元件位于孔中之后,为了能够从外部确认是否发生岩石的运动,即在设置了锚栓之后是否由于超过起动力而发生了锚栓杆在滑动控制元件中的滑动运动,在根据本发明的滑动锚栓的优选构造形式中设置有监控设备。在简单的形式中,监控设备可包括例如从滑动控制元件至锚板绷紧的监控线缆,优选地,从锚板的外侧(即从锚板的远离所述孔的侧面)能够获得监控线缆。在将这样装备的滑动锚栓设置完成后,如果发生岩石运动,并导致超过起动力,并因此使锚栓杆相对于滑动控制元件滑动,则监控线缆断裂,并能够容易地从外部将该监控线缆拉出。另一方面,如果在检查设置的滑动锚栓时,监控线缆依然绷紧,并因而紧固于滑动控制元件,则不能将监控线缆从所述孔中拉出,因此表示在此期间导致超过锚栓的起动力的岩石运动还没有发生。监控线缆可以由金属或选择由塑料材料制成,或者可以为线等。
除了将滑动控制元件设置在锚栓杆的位于孔内的部分上的上述可能性之外,还有可选择的可能性,将滑动控制元件设置在孔的外部,即设置在锚栓杆的延伸超出锚板而位于孔外的部分上。然而,对于这种可能性来说,锚栓杆的用于滑动的整个长度必须伸出孔口,因而对坑道或隧道的空的横截面造成相应的限制。这通常是极为不利的。将滑动控制元件设置在孔外部的优点在于,能够便于监控发生的变化,同时因为根据锚栓杆的初始伸出长度,总是能够准确地确定滑动运动此时已经进行到什么程度。
无论滑动控制元件位于锚栓杆在孔内的部分上,还是位于锚栓杆在孔外的部分上,在根据本发明的滑动锚栓的优选实施方式中,锚栓杆的孔侧端紧固有搅拌元件。如果使用双组分粘合用树脂将锚栓固定在孔中,通常以粘合剂筒的形式将双组分注入孔中,其中,双组分彼此分开地容纳在粘合剂筒中,例如在彼此同心的两个腔室中。在设置锚栓的过程中,搅拌元件首先破坏例如由塑料膜形成的腔室,然后锚栓杆同时或随后的旋转则使双组分均匀混合,因此该双组分迅速固化为最终的粘合用树脂。除了该搅拌作用之外,搅拌元件还可用作先前已经描述的止挡元件。
附图说明
下面参考附图对根据本发明的滑动锚栓的通用的优选实施方式进行详细地描述。附图为:
图1为根据本发明的滑动锚栓的优选实施方式的平面图;
图2表示用于根据本发明的滑动锚栓的滑动控制元件的滑动体壳的构造的第一种形式;
图3表示图2中的截面III-III;
图4表示用于图1中所示的滑动锚栓的滑动控制元件的滑动体壳的第二实施方式;
图5表示图4中的截面V-V;
图6表示图4中的截面VI-VI;
图7为与图5相对应的视图,但滑动体壳中插入有滑动体;以及
图8为与图6相对应的视图,滑动体壳中同样插入有滑动体。
具体实施方式
图1表示通常标记为10的滑动锚栓,该滑动锚栓用于插入未显示的岩石孔中,以稳固如坑道或隧道的墙壁。所述滑动锚栓10的中心元件为锚栓杆12,该锚栓杆12是滑动锚栓10的承载元件,锚栓杆12的长度决定滑动锚栓10的长度。在图示的实施方式中,锚栓杆12是坚固的连续的钢杆,具有圆形的横截面,直径为12mm,且具有平滑的侧表面,在这里,该锚栓杆12的长度是2米。然而,根据所需的载荷传递能力,锚栓杆12的直径可以大于或小于12mm,而且,根据操作状态,锚栓杆12的长度也可以长于或短于先前表示的长度。而且,锚栓杆12的侧表面不需要是平滑的,而可以为如粗糙的、开槽的等。虽然具有圆形横截面的锚栓杆是优选的,但本发明并不限定于此,作为选择,该锚栓杆的横截面可以是如方形的、多边形的等。
在锚栓杆12的用于插入未显示的岩石孔中的部分上,设置有滑动控制元件14,在图2和图3中能够清晰地看到该滑动控制元件14的基本结构。滑动控制元件14用于允许锚栓杆12相对于滑动控制元件14的有限的纵向位移,因而,在设置滑动锚栓10后,滑动锚栓10能够更好地应对出现的岩石移位,而且不会过早地失效。
滑动控制元件14包括圆柱形的滑动体壳16,该滑动体壳具有轴向延伸的中心通孔18。在图示的实施例中,通孔18为稍微地阶梯状设计,而且,在滑动锚栓10的组装状态中,锚栓杆12穿过该通孔18延伸。
由图3中的截面图可知,围绕滑动体壳16的圆周均匀分布地形成有圆柱孔形式的三个凹部20,并且所述凹部以使其侧围面(lateral envelopingsurface)稍微伸入通孔18的空的横截面中的方式而设置。换句话说,限定通孔18的中心M与每个凹部20的纵向中心轴线之间距离的尺寸X稍小于通孔18的半径R与凹部20的半径r之和。
凹部20设置为相对于锚栓杆12的侧表面大体相切,也就是说,所述凹部的纵向中心轴线相对于通孔18的纵向中心轴线是斜的,并且,相对于包含通孔18的纵向中心轴线和每个凹部20的纵向中心轴线的投影来说,所述凹部的纵向中心轴线相对于通孔18的纵向中心轴线是垂直的。因此,三个凹部20设置在滑动体壳16的同一个横截平面中。图示实施方式中的角度M0为30°。
在图4至图6中表示了滑动体壳16’的第二实施方式,该滑动体壳16’的基本结构与滑动体壳16相对应。然而与滑动体壳16相比,滑动体壳16’具有两个平面,其中一个平面设置在另一平面的上方,且每个平面具有三个凹部20,其中,一个横截平面的凹部20相对于另一横截平面的凹部20沿外围方向偏移,以使所有六个凹部20一起围绕滑动体壳16’的圆周均匀地分布。
在该情形中,每个凹部20用于容纳圆柱形滑动体22,除了传统的公差之外,该滑动体22的外径与凹部20的直径相对应,因而滑动体22将凹部20的截面完全填充起来。图7和图8表示的图与图5和图6相对应,而且在图7和图8中,具有上述设计的滑动体22设置在每个凹部20中。由图7可特别清楚地看出,由于凹部20的上述结构,每个滑动体22通过其侧表面稍微伸入通孔18的横截面中。因此,外径几乎与通孔18的直径相对应的锚栓杆12被滑动体22卡紧。
再参考图1,现在对滑动锚栓10的其他结构进行描述。
由塑料材料制成的第一保护管24从滑动控制元件14几乎延伸至滑动锚栓10的孔侧端部,如上所述,所述滑动控制元件14的主要部件为滑动体壳16或16’以及容纳在该滑动体壳中的滑动体22。在图示的实施方式中,该保护管24的外径基本上与滑动体壳16’的外径相等,所述保护管24用于使锚栓杆12的表面与用于将滑动锚栓10永久性地锚固到未显示的孔中的物质(灰浆、粘合剂)分隔开。因此,第一保护管24在滑动锚栓10的孔侧端部上产生围绕锚栓杆12的圆柱形中空空间,该空间能够防止锚栓杆12被灰浆或粘合剂阻碍住,并从而防止相对于滑动控制元件14移动。
滑动锚栓10的末端为具有多个搅拌叶片28的搅拌元件26,该搅拌元件26紧固于锚栓杆12的孔侧端部,并用于进行传统的双组分粘合剂的均匀混合。该双组分粘合剂用于固定岩石锚栓,并在设置锚栓之前注入所述孔中。为此,在将锚栓杆12插入孔中之后,使锚栓杆12旋转,因而搅拌元件26也进行旋转。
搅拌元件26的外径大于滑动体壳16或16’上的通孔18的直径。因而,搅拌元件26同时用作位于锚栓杆12的端部上的止挡元件,该止挡元件能够防止锚栓杆12被从滑动控制元件14拉出。作为选择,这种止挡元件可以采用螺母的形式,或者通过例如由锚栓杆的镦锻变形而制成的锚栓杆12的增粗部分而简单地形成。
为了使滑动锚栓10能够在坑道或隧道的墙壁上施加稳定的作用力,设置有载荷传递锚板30,该锚板30安装在锚栓杆12的孔进入侧端(bore-entry-side end)上。该锚板30传统上同样地由钢制成,并通常为方形,该锚板30通过锁紧螺母32而紧固在锚栓杆12上。
在图示的实施方式中,第二保护管34以固定的方式连接于锚板30,并且在这里同样由钢制成。该第二保护管34延伸至未显示的孔中一些距离,以保护锚栓杆12的引导部分(leading portion)免受疏松岩石的影响。为此,第二保护管34的内径选择为大于锚栓杆12的外径。第二保护管34的外径比第一保护管24的外径明显更小,从而便于插入所述孔中。
最后,在图示的实施方式中,锚栓杆12的中部由第三保护管36同心地包围,该第三保护管36从滑动控制元件14沿锚板30的方向延伸。该第三保护管36用于保护锚栓杆12的表面免受不利因素的影响,尤其是在该区域中的锚栓杆的粘合剂。
现在,对滑动锚栓10的功能进行详细的描述。在形成合适的孔之后,将滑动锚栓10插入该孔中,并通过本领域技术人员所公知的灰泥或粘合剂而锚定。作为选择,使用可膨胀的元件以锚定,例如使用膨胀套筒,这也是可以的,且也是已知的。图示的滑动锚栓10具体由栓塞牢固保持在所述孔中,该栓塞由于所采用的粘合剂或灰泥的材料的移动而形成在滑动控制元件14的后面,也就是说在孔口侧,而且在所述材料固化后,所述栓塞可以防止锚栓10从所述孔中拉出。在已经通过锁紧螺母32将锚板30安装和拉起(drawn up)后,滑动锚栓10则能够发挥其承载和稳定的作用。
通过滑动体22,在锚栓杆12上施加有夹紧作用,而且这样限定有所谓的起动力(breakaway force)。滑动锚栓10能够沿轴向传递该力,而不会导致锚栓杆12和滑动控制元件14之间的相对运动。然而,如果超过该起动力,锚栓杆12将会通过沿滑动体22滑动而移动,直至作为止挡元件的搅拌元件26触碰滑动体壳16或16’。该相对位移可在多个部分自然发生,而且仅在作用于滑动锚栓10上的轴向力再次低于所述起动力之前总是会发生。通过该相对位移,滑动锚栓10的有效长度增加,这是因为在设置锚栓过程中,滑动控制元件14和第一保护管24保持其具有的初始位置。

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本发明涉及一种用于插入孔中的滑动锚栓(10)。该滑动锚栓(10)具有锚栓杆(12),该锚栓杆(12)上设置有具有通孔(18)的滑动控制元件(14),所述锚栓杆(12)穿过该通孔(18)延伸。所述滑动控制元件(14)包括具有至少一个凹部(20)的滑动体壳(16),该凹部(20)用于容纳与所述锚栓杆(12)的侧表面接触的滑动体(22)。为了以准确且可重复的方式设置预定的起动力,用于容纳滑动体(22)的。

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