專利名稱：三楔撐固彈性鉚管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于煤礦、坑道、礦山作業(yè)的一種緊固裝置。
目前，國(guó)內(nèi)外及其它工程中普遍使用的是麻花扁尾螺桿式鉚桿。該鉚桿需高溫軋扁、扭制成麻花型，機(jī)加工螺蚊，制造工藝復(fù)雜，費(fèi)時(shí)成本高，滿足不了工程需要，而且耗能大。使用時(shí)須灌搗水泥固定，待水泥硬結(jié)后再擰螺帽壓緊墊片，才能起到鉚固作用。操作安裝麻煩，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。鉚固力單靠開縫管的彈性力與巖孔壁間產(chǎn)生的摩擦力而得到，因此巖孔直徑誤差及巖層的硬度直接影響鉚固力的大小，導(dǎo)致鉚固力不穩(wěn)定，安全可靠性差。
本實(shí)用新型的目的是，為確保礦山掘進(jìn)工作人員的人身安全，設(shè)計(jì)一種三楔撐固彈性鉚管，這種鉚管可以得到既大而又穩(wěn)定可靠的鉚固力，而且施工操作時(shí)簡(jiǎn)單，制造工藝簡(jiǎn)單，成本低，耗能小，確保掘進(jìn)工作的質(zhì)量和人身安全，益于大批量自動(dòng)化生產(chǎn)。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的構(gòu)思是，利用具有自鎖性的三個(gè)金屬楔塊，將沖鎬(風(fēng)鎬)的軸向沖力放大成較大的周向壓力，從管內(nèi)將有縫金屬管的頭部撐大固定在巖孔的深處，從而得到17噸的抗拉摩擦力，這樣鉚管可將縫裂的巖層牢固地鉚固在一起，從而阻止塌方、滑坡的發(fā)生。
實(shí)施本實(shí)用新型的具體步驟和方法是，三楔撐固彈性鉚管是由長(zhǎng)1.2M～2.4M，壁厚為2～4mm的A3有縫錐管(1)和一個(gè)長(zhǎng)100mm，并制成12°錐角的圓錐內(nèi)楔(2)及與圓錐內(nèi)楔(2)相配的兩個(gè)各長(zhǎng)100mm的半圓柱形外楔(3)封于鉚管(1)的小直徑端頭部組成。(2)、(3)均采用鋼或鑄鐵制成。其各部件的構(gòu)成及作用是，有縫錐管(1)為彈性鉚管，沖入巖孔后，彈性力達(dá)2噸以上，可保證鉚管不脫出，同時(shí)彈性漲力又可橫向加固巖層。外翻邊6mm，可供套墊片以便吊住鋼網(wǎng)，頭部(a)向內(nèi)碾封頭8mm，以檔住兩個(gè)半圓柱楔塊；在距頭部(a)170mm處，碾成－3mm深的封腰(b)，以限制三楔的位置。采用三楔的作用是為了在得到同樣的膨脹尺寸下，固雙楔漲出，可使錐楔的行程縮短為1／2，從而可減少楔的長(zhǎng)度，以節(jié)省材料，減輕重量。內(nèi)楔(2)制成錐角為12°，能保證坑道有水濕情況下的自鎖，在放炮作業(yè)震動(dòng)下不會(huì)松脫。另外內(nèi)楔(2)與外楔(3)能將風(fēng)鎬的5噸軸向沖力放大成14噸的周向漲力，從而得到17噸的靜摩擦力即鉚固力。外楔(3)采用圓柱面是為了保證鉚管周邊與巖孔壁有更好的接能，使之承受的拉應(yīng)力在管的橫截面上分布更均勻，避免應(yīng)力集中而斷裂。為便于裝配兩半圓柱楔也可做成連體。
附


圖1是三楔撐固彈性鉚管結(jié)構(gòu)圖。
圖中(1)鉚管；(2)內(nèi)楔；(3)外楔；(a)封頭；(b)封腰；(c)外翻擋頭。
附圖2是三楔撐固彈性鉚管零件圖。
圖中(2)內(nèi)楔；(3)外楔。
附圖3是三楔撐固彈性鉚管內(nèi)、外楔的立體圖。
圖中(2)內(nèi)楔；(3)外楔。
以下是三楔撐固彈性鉚管的最佳實(shí)施例。
鉚管(1)采用A3鋼帶拉制，內(nèi)楔(2)，外楔(3)可用碳鋼車制或用白口鐵精鑄。管直徑φ和長(zhǎng)度L可根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)需要確定，鉚管(1)的壁厚δ抗拉力F來決定，以φ40mm為例δ＝2mm，F(xiàn)＝10噸，相當(dāng)于φ18mm的鉚桿；δ＝2.5mm，F(xiàn)＝12.5噸，相當(dāng)于φ20mm的鉚桿；δ＝3mm，F(xiàn)＝15噸，相當(dāng)于φ2mm的鉚桿；
δ＝4mm，F(xiàn)＝20噸，大于φ24mm鉚桿的抗拉力。
將A3卷鋼裁成需要寬度的鋼帶，再冷拉成有8～10mm縫的有縫直管，并截成所需長(zhǎng)度的管。將直管一端裝入三楔，在碾擠機(jī)上一次碾成封頭(a)，封腰(b)，外翻檔頭(c)，同時(shí)使鉚管(1)的頭部比尾部直徑小3mm，形成彈性錐管，最后發(fā)蘭處理以防銹。操作方法是把墊片套入頭部，將管的頭部插入巖孔，用風(fēng)鎬頂住尾部，將管全部沖入孔內(nèi)，再將頂桿插入管中，用風(fēng)鎬將錐楔沖緊即可，亦可向管中注入水泥封死防蝕。
權(quán)利要求1.三楔撐固彈性鉚管其特征是一個(gè)由12°錐角角圓錐內(nèi)楔(2)和兩個(gè)與(2)相配的半圓柱形外楔(3)的三楔膨脹撐固裝置及被封頭(a)和封腰(b)封于具有錐度的有縫管的小頭部位而組成；其三楔膨脹撐固裝置可將軸向沖緊力放大成三倍以上的經(jīng)向擠壓力，使鉚管得到鉚固力；三楔撐固彈性鉚管可自鎖，同時(shí)碾擠封頭(a)，封腰(b)和外翻擋頭(c)，使鉚固自然形成錐度。
專利摘要本實(shí)用新型是利用一個(gè)具有自鎖的圓錐金屬楔撐起兩個(gè)與錐楔相配的半圓柱形金屬楔，將有縫金屬管的頭部撐固在巖孔的深處，以鉚固巖層，阻止塌方，更替目前國(guó)內(nèi)外所使用的鉚桿。其特點(diǎn)是鉚固力大，且穩(wěn)定可靠，提高煤礦、坑道、礦山巷道作業(yè)的安全性。該鉚管生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便，耗能少，效率高，操作方便簡(jiǎn)捷，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，益于大批量自動(dòng)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)E21D21/00GK2099839SQ9120955
公開日1992年3月25日 申請(qǐng)日期1991年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月3日
發(fā)明者孫廣埜 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)