顶板用钢筋托梁 【技术领域】
本发明属矿井支护部件，主要涉及支护部件中固定顶板部分的结构改进。
背景技术
当今，煤矿井下工作面顶板固定通常使用厂家的定型产品W型钢带，可以满足顶板固定的要求，但其费用昂贵，因使用数量较多，则抬高煤炭企业生产成本；同时由于W型钢带本身的尺寸位置的限制，使锚固位置分布比较分散，对顶板控制效果较差。在生产实践中，现有的W型钢带价格、性能都较难满足根据煤矿降低生产成本、提高顶板控制安全性的要求。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种制作费用低，锚固安装方便，顶板控制效果好的顶板用钢筋托梁。要解决的技术问题是提出实现发明目的的顶板用钢筋托梁结构的技术方案。
本发明的具体内容是，顶板用钢筋托梁包括，作为托梁整体支撑、可与被锚固体表面贴合、并能接受与传递锚杆锚固力的垫体。该垫体含与所配用锚固托板的尺寸相当、杆件相联的方框，和与方框固定相联、宽度与方框一致、长度为其自身能将方框所受锚固力有效传递给被锚固体的相应长度、由杆件相联成封闭长条形的框架。
这样，由杆件相联而成的方框与长条形框架的封闭结构，取材制作方便，结构合理，即可以承受锚固的集中力，也能够将其传递给被锚固体；框形垫体便于与被锚固体的贴合；有相对较长的长度尺寸，便于在该长度范围内，将锚固力传递给被锚固体；两长边之间的距离较小，便于接受由锚杆传来作用点集中的锚固力；方框的形状便于方框本身与长条形框架的联接，同时也与锚杆托板的形状相近，便于接受来自托板的锚固力，并以其与框架的联接，将所接受的锚固力传递给框架；方框与长条形框架的形状便于二者的制作，也便于在托板与被锚固体之间，传递锚固状态锚杆的锚固力；框架和方框大小的限定，可保证二者联接体与配用托板之间的联接与固定；框形垫体的结构，有利于减轻结构重量，进一步改善锚固力的传递，增加被锚固后的整体强度。框架形垫体制作简单，可以显著降低成本。因此本发明的目的得以实现，所提出的技术问题得到解决。
本发明所述垫体含有两或两个以上的方框，以提高框架结构的刚性，使顶板用钢筋托梁能够传递更多锚杆的锚固力，同时改善和提高框架均衡接受与传递锚固力的性能。
本发明所述方框与不同长度方向的条形框架同时相联。借以充分利用锚杆在其它方向的锚固力。
本发明所述垫体之间以局部交叉重叠的方式联合使用，形成网架，增强垫体对被锚固部分的强固效果。
本发明以以包含与锚杆托板尺寸一致、由杆件相联的方框，和与方框固定相联，宽度与之一致、杆件相联成封闭长条形的框架组成托梁，作为锚杆托板的垫体。框架长度为其自身能将方框所受锚固力有效传递给被锚固体的相应长度。托梁简化了锚杆托板垫体的结构，增强其刚性，降低了重量与成本。多个方框、方框同时与不同条形框架相联、和垫体交叉重叠使用的变型方案，又逐步强化了这种改进、增进了承接与传递锚固力的能力、优化了垫体本身的结构。本发明顶板用钢筋托梁使用灵活机动，存贮搬运也很方便，而且少占空间。产品制造成本仅为同类产品W型钢带售价的40％、重量是其一半，而且安装方便，容易适应顶板的表面形状。
在试制样品的试验中，上述各有益效果均得到的试验结果的肯定。
【附图说明】
图1是顶板用钢筋托梁的平面结构图；
图2是图1的侧视图；
图3是方框与不同长度方向条形框架相联的顶板用钢筋托梁的平面结构图。
图中：1框架 2方框 3托板 4孔
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
第一实施例是矿井顶板支护的顶板用钢筋托梁，其单体重约12kg，用于掘进巷道工作面顶板、巷道侧壁加固，如图1和图2。
本例框架1由直径12mm的钢筋弯制围成封闭的长条形框架1，其两端呈半圆形，两长边平行相对，其距离与配用锚杆托板3的尺寸相当。方框2是由长度与框架宽度一致的两根同径钢筋、以同框架宽度一样的距离、垂直框架的长边、与框架固定相联制成。在沿框架长度方向，保持80cm的间距，共制有六个方框，形成本例顶板用钢筋托梁的基本形状。以上是对本例主要结构的描述。
使用时，锚固用托板3按其锚杆孔4与方框中心同轴一致的位置，以点焊联接的方式复盖于方框2的一侧端面。在井下顶板需要支护的部位，按托板孔的相对位置钻孔。将顶板用钢筋托梁未焊接托板一侧的表面，按照托板孔与顶板锚杆孔位置一致的要求，贴附于该处顶板表面。锚杆从托板3的托板孔穿入顶板的锚杆孔，紧固全部锚杆。至此完成本例顶板用钢筋托梁的现场锚固安装。顶板用钢筋托梁便可以将锚杆的锚固力，传递到托梁所控制的顶板范围；将数件顶板用钢筋托梁按一定间距排列，则将有效控制一定范围内顶板。
试验表明，在一定的面积内以本例的顶板用钢筋托梁，替代W型钢带使用，未出现落顶或顶板破碎，也未出现托梁断裂等其它情况，但总重量却比W型钢带减少了50％，制作费用仅为其40％，使用状况较好，维护相对简单。而W型钢带在使用过程中曾出现裂纹、甚至开裂等现象，直接危及顶板安全。
第二实施例与上例基本一致，只是简化为两个方框，框架的长度相应缩短，其它结构与使用情况均与第一实施例保持一致。
第三实施例与上例基本一致，如图3。只是框架中的方框，可以与两个长度方向相互垂直的框架固定相联，以改善框架结构和对顶板的强化效果。其它结构与使用情况均与第一实施例保持一致。
第四实施例与上述实施例基本一致，只是在使用中不同的条形垫体之间，可以交叉重叠相联的使用方式，用于需要支护的部位。
第三、四实施例以不同的方式，更充分地利用了锚杆在其它方向的锚固力。由方框彼此相联、或在不同的垫体之间建立直接的重叠联接，形成网络，增强对顶板被锚固部分的整体强固效果。使用灵活机动，存贮搬运也很方便，而且少占空间。其它结构与使用情况均与第一实施例保持一致。