CN1824920A - 桁架地脚 - Google Patents

Abstract

一种用于顶部支撑系统的桁架地脚，它包括带有支承面的一底部件和可选的、一带有连续圆弧的端部，该连续圆弧便于桁架地脚移动到安装位置，带有一镗孔的一螺栓接收部分，一钢索接合部分，和一中间部分。钢索接合部分包括一开口和一槽以及可选的、使钢索穿过槽进入并保持在开口内的一锁紧装置。在钢索接合部分的另一非限定性实施例中，钢索移动到安装在钢索接合部分的圆锥形通道中的一组件中，该圆锥形通道将组件挤压于钢索上。中间部分包括位于镗孔和开口之间在底部件上的一对侧缘以及可选的、位于这对侧缘之间的一肋条。

Description

桁架地脚

相关申请的交叉引用

本申请与序列号为60/548,363、提交日为2004.2.27、题目为“桁架地脚”的美国专利申请(下文页称为“PA 60/548,363”)以及序列号为60/576,975、提交日为2004.06.04、题目为“桁架地脚”的美国专利申请(下文也称为“PA60/576,975”)相应。因此，PA 60/548,363和PA 60/576,975的公开援引在此供参考。

技术领域

本发明涉及一种桁架地脚，特别是涉及一种矿井顶部支撑桁架系统的桁架地脚，以在用于为支撑多种矿井顶部的情况下提供所需的张力。

背景技术

众所周知，桁架类型的矿井顶部支架可用于支撑地下通道如矿井通道的顶部。一个基本桁架系统包括一个或多个拉杆，该支柱在邻近顶部的矿井通道的宽度方向上水平延伸，而且其末端和地脚螺栓相连，该地脚螺栓在邻近通道的肋处倾斜伸入实心支柱上的岩石层。拉杆承受拉力，而且压力的垂直分力传递到支柱的固体材料上，而不是传递到紧接通道上面的未受支撑的岩石材料上。

通过这种结构，桁架系统将岩石层的重力从挖空的矿井通道的上部转递回支柱上。由于能将垂直钻孔转换到斜钻孔的顶部锚杆安装机的研制，增加了桁架系统的客观需要。传统上，在邻近矿井肋处与水平线呈45°角方向上将孔钻入矿井顶部，以便孔能延伸入支柱上面的受支撑的岩石结构中。为确保在肋线处的支柱上方有充分的锚固，螺栓向上伸入支柱上面的受支撑结构六或七英尺。

一旦斜孔钻入肋线处的支柱上面的岩石中，锚固螺栓就插入钻孔中并用机械胀壳式组件和/或用由树脂和环氧组分的混合物制成的树脂固定在合适的位置。这种结构确保向上伸入六英尺(1.8米)或伸入更多的螺栓能牢固锚定在肋线的上面。螺栓插入钻孔之前，将桁架地脚或支承块定位在螺栓的突伸出孔的末端上。当螺栓牢固锚定到镗孔中时，桁架地脚或支承块的支承面便被与矿井顶部压合。

对不平坦的矿井顶部或具有严格密封区域的顶部来说，桁架地脚或支承块最好具有足够的支承面来和矿井顶部接触以使桁架地脚能正确定位以和水平桁架部件相结合。一旦桁架地脚或支承块牢固固定在邻近肋的矿井顶部，水平桁架部件就组合在一起并和桁架地脚连接起来。桁架部件以预定的扭矩拧紧以在桁架部件上施加拉力，使得顶部下方的被挖空的矿井区域上面的岩石层的重量沿水平桁架部件向上转移到肋线的支柱上面的固体岩石层上。

在市场上能买到各种各样的桁架部件来构成位于锚固斜角螺栓之间的桁架系统。桁架部件在拉力作用下连接到由锚固斜角螺栓紧紧固定在矿井顶部的桁架地脚上。

专利号为5,302,056的美国专利文献披露了这样一种桁架系统，在该桁架系统中，提供一地下通道的顶部支撑件，其包括第一和第二桁架支座。第一和第二桁架支座在邻近地下通道的相对肋处固定于地下通道顶部。每个桁架支座包括和顶部接触的一顶部接合面以及从顶部接合面延伸出的一桁架支撑臂部件。桁架支撑臂部件相对于顶部接合面水平放置。桁架结构在第一和第二桁架支座间延伸，用于对顶部施加上顶力以支撑通道的顶部。桁架结构包括可释放的与第一和第二桁架支座接合的一对U形部件。每个U形部件由支撑臂部件支撑成垂直悬挂状态。每个臂部件包括设置成将U形部件水平移动地保持在桁架支座上的一端部。在桁架部件上施加拉力，用U形部件和桁架支座相接合来施加上顶力到顶部。

国际DYWIDAG-系统(DSI)公司生产并销售一种棒索桁架系统，其包括一对桁架地脚，一对内倾螺栓和一桁架组件。每个桁架地脚通过一内倾螺栓连接于顶部。每个桁架地脚包括一顶部接触面和一桁架支撑部件。桁架组件在这对桁架地脚的桁架支撑部件之间延伸从而在顶部施加上顶力来支撑通道顶部。桁架组件包括穿过桁架支撑部件上的槽和开口结构而与桁架地脚相结合的一对钢索。

尽管目前用在矿井顶部支撑系统上的桁架地脚可以实现其预期的作用，但是本领域的熟练技术人员了解，其它桁架地脚的设计可以为支撑不同类型的矿井顶部表面的矿井顶部支撑系统中所使用的桁架地脚提供更广泛的选择。

发明内容

本发明涉及一种地下通道的顶部支撑系统，其包括第一和第二桁架地脚。邻近通道的相对肋处设置有用于固定第一和第二桁架地脚到地下通道顶部的装置。每个桁架地脚包括一与顶部接触的顶部接合(或支承)面和一桁架支撑部件。桁架支撑部件相对于顶部接合面水平定位。桁架装置在第一和第二桁架地脚的桁架支撑部件之间延伸，用于对顶部施加上顶力以支撑通道顶部。桁架装置包括穿过桁架支撑部件的槽和开口结构而可释放地与第一和第二桁架地脚接合的一个或多个钢索。每个开口包括容纳钢索末端的球形垫圈的斜面接收区。此外，设置有通过与桁架地脚相接合的钢索对桁架部件施加拉力的装置，用来对顶部施加上顶力。每个桁架地脚可包括一对从桁架地脚的底部伸出的侧缘。每个侧缘终止于一唇缘。在这对侧缘之间可延伸有一肋条。每个桁架地脚的底部可包括一弓形端部。

本发明涉及一种用于矿井顶部支撑系统的桁架地脚。在本发明的一个非限定性的实施例中，桁架地脚包括带有与矿井顶部接合的支撑面的一底部件；从底部件伸出的一主体部分，主体部分包括具有镗孔的螺栓接收部分，镗孔穿过螺栓接收部分和底部件；和螺栓接收部分隔开并具有容纳部分钢索穿过的开口的钢索接合部分；以及位于螺栓接收部分和钢索接合部分的端部之间的一中间主体部分。

本发明还涉及一种桁架地脚，其包括：具有第一主表面和相对的第二主表面的一底部；一第一边和一相对的第二边，其第一边比第二边长；连接第一边和第二边的一第一端部，第一端部具有弧形外周面；以及连接第一和第二边的一与第一端部相对的第二端部。钢索接合部分包括邻近于并和第二边隔开地安装在第一主表面上的一凸缘，该凸缘从第一主表面伸出，且具有一开口以及从这个开口和第一主表面延伸到凸缘的外表面的一槽。螺栓接收部分的镗孔倾斜穿过螺栓接收部分和底部件。第一端部的第一主表面大于第二端部的第二主表面，且第一端部的周边为弧形以提供一连续圆弧。

在本发明的桁架地脚的一非限定性的实施例中，第一边和第一端部通过第一过渡区连在一起，第二边和第一端部由第二过渡区连接，并且至少一个过渡区为该连续圆弧的延续。在本发明的另一非限定性的实施例中，钢索接合部分包括一钢索锁紧装置。锁紧装置包括一柔性带部件，其一端与槽的一个表面相邻近地固定于凸缘，使得该带部件的主体向着槽的相反表面倾斜延伸入槽中。

在本发明的另一非限定性的实施例中，钢索接合部分的开口为一通道，而且钢索接合部分包括一壳体，该壳体从底部件向上延伸且具有一面向螺栓接收部分的第一开口端和一相对的第二开口端，第一开口端和第二开口端之间便是该通道，通道的壁部分之间的距离随着离第一开口端的距离的增大而减小，从而使通道具有一预定的内部表面形状。具有至少两段的一楔紧组件安装在通道中，楔紧组件内安装并固定有一扩张件。止动装置为一位于凹槽中并固定在第一开口端的环，该止动环具有一开口，该开口的大小可以将楔紧组件保持在通道内，同时允许扩张件穿过其中。

本发明还涉及一种制造和使用矿井顶部桁架地脚的方法，其包括以下步骤：提供一底部件，它带有一支撑面和一与该支撑面相对的表面，该相对表面具有一螺栓接收部分和一螺栓接收部分隔开的壳体，该壳体具有一面向螺栓接收部分的第一开口端和与该第一开口端相对的第二开口端，第一开口端和第二开口端通过一通道相连，其中通道的开口面积随着离第一开口端的距离增加而减小；并将一楔紧组件插入通道中。楔紧组件具有一中心孔，孔内具有一扩张件，楔紧组件的外表面的大小和形状制成可完全滑过第一开口但不能完全滑过第二开口。此后，在第一开口上安装一保持部件以将楔紧组件固定在通道中。该保持部件具有一开口供扩张件穿过。

附图说明

图1为根据本发明安装的带有桁架系统的地下通道的侧面剖视图；

图2为根据本发明的桁架地脚的一非限定性实施例的正交视图；

图3为图2所示的桁架地脚的另一正交视图；

图4为沿图2中的线4-4的剖视图；

图5为钢索夹持组件的侧视图，为使结构更清楚其带有一组件的内部分解视图；

图6为钢索夹持组件的另一实施例的侧视图；

图7为根据本发明的桁架地脚的第二个非限定性实施例的透视图，为使结构更清楚其剖开了一部分；

图8为根据本发明的桁架地脚的第三个非限定性实施例的正交图；

图9为根据本发明的桁架地脚的第四个非限定性实施例的俯视图；

图10为根据本发明的桁架地脚的第五个非限定性实施例的俯视图；

图11为根据本发明的桁架地脚的第六个非限定性实施例的端部的俯视图；

图12为根据本发明的桁架地脚的第七个非限定性实施例的透视图；

图13为根据本发明的桁架地脚的第八个非限定性实施例的透视图；

图14为从图13所示的桁架地脚的一端看过去的顶视图；

图15为根据本发明的桁架地脚的第九个非限定性实施例的俯视图；

图16为图15所示的桁架地脚的正交图；

图16A和图16B为用于将钢索夹持在图15所示的桁架地脚里面的部件的正交图；

图17为图15中的桁架地脚沿线17-17的横剖图，其具有图16A和16B所示的围绕钢索安装在地脚里面的钢索固定部件；以及

图18为沿图15中的线18-18的剖视图。

具体实施方式

联系附图根据下面的叙述我们可以完全理解本发明。除非有相反的说明，同一参照符号始终表示同一部件。此外，本文用于论述本发明的非限定性实施例所用的术语是为了更好的描述本发明而不是进行限定。

下文中为了更清楚地描述本发明，涉及本发明的术语“上”，“下”，“右”，“左”，“垂直”，“水平”，“顶”，“底”，“侧面的”，及其派生词，会与其在附图中定位的方向相同。然而，我们应了解本发明可呈现各种可选变量和步骤顺序，除非特别指出其相反的说明。我们还应了解附图中表示的以及下文所描述的具体装置和过程仅示范性地表示本发明的非限定性实施例。因此，此处披露的涉及实施例的具体尺寸和其它物理参数不能作为限定性因素考虑。此外，在说明书和权利要求书中表示尺寸、物理参数以及其它参数的所有数字在所有情况下将理解为“大约”。因此，除非有相反的说明，下面的说明书和权利要求书中引用的数值可能随本发明所要获得的特性而变化。等同于权利要求书的范围的说法的应用丝毫没有试图限定每个数字参数，每个数字参数应该至少根据报道的有意义的数字的数量并应用一般的凑整技术可以得到。此外，下文披露的所有范围将理解为包括任何以及所有其包括的子范围。例如，所述的范围“1到10”应该认为包括任何以及所有在(并且包括)最小值1和最大值10之间的值；也就是说，从最小值1或更多开始并且以最大值10或更少结束的所有子范围，例如1到6.7，或3.2到8.1，或5.5到10。

参见附图1，其表示用于支撑地下通道14的顶部12的桁架系统10，通道14是采用普通采矿方法从岩石层16中切割出来的，以在采矿操作中提炼出固体材料，如煤。通道14由相对的侧壁18和20限定，侧壁18和20由在顶部12和底部26之间延伸的肋或矿柱22和24构成。在顶部12上面的岩石层16部分是无支承的。结合本发明的特征的桁架系统10穿过通道14，邻近顶部12被横向安装，从而穿过非支承的顶部12提供上顶力，其安装方式后面将详细描述，通过这种方式将顶部12上的岩石层16的重力在水平方向上转移并改向加载到由矿柱22和24支撑的岩石层16上。

值得注意的是，结合本发明的特征的桁架系统并不限于为通道顶部提供上顶力，该桁架系统能用于施加支承力到通道壁上。

桁架系统10由插入镗孔28中的细长形顶部螺栓组件27固定在矿井顶部12上，镗孔28为倾斜穿过顶部12的表面钻入由矿柱或肋22和24支撑的岩石层16内预定长度的孔。在本发明的一个非限定性实施例中，镗孔28以45°角钻入矿井顶部12六英尺(1.8米)深或更深，该镗孔28在隔开各侧壁18和20大约两英尺(0.33米)处的点一直钻到由矿柱22和24上方的固体材料支撑的端点。

一个非限定性的顶部螺栓组件，如顶部螺栓组件30(其能应用在本发明的例子中并不限于此)包括一细长形顶部螺栓，如顶部螺栓27，其具有在由标号34表示的其中一端带有一垫圈36的一扩大头33，以及一相对的螺纹端部38。由标号40表示的机械胀壳式组件与螺栓27的螺纹端部38通常通过螺纹啮合。正如我们所知道的那样，顶部螺栓27一旋转，胀壳式组件40就扩大为和镗孔28的壁紧密结合以在螺栓27上施加拉力，其端部34支撑矿井顶部12。为增强镗孔28内的顶部螺栓组件30的锚固，安装时用树脂和顶部螺栓组件30组合使用，正如专利号为6,619,888的美国专利，但并不限于这个发明所记载的那样，这个专利在这里可作为参照。当施加扭矩到螺栓27的端部34上时，树脂的使用为各镗孔28中的螺栓组件30的锚定增加了额外强度。

为本领域的技术人员注意的是，本发明并不限于用于将本发明的桁架地脚、如桁架地脚42(参见图2和3)固定到通道14的顶部12的这种类型的螺栓组件，任何本领域中知道的螺栓组件都可用于安装本发明的桁架地脚到通道顶部。

在顶部螺栓组件30安装进镗孔28之前，将顶部螺栓27穿过桁架地脚或桁架支座或矿柱42的镗孔44(图2和3清楚表示，并且在下文中讨论)，其顶部螺栓27的扩大头33和垫圈36与桁架地脚42相接合。在螺栓穿过地脚螺栓42之前或之后，胀壳组件40能与顶部螺栓27的螺纹端38啮合。然后具有胀壳40的顶部螺栓27向上插入到岩石层16中的斜镗孔28。顶部螺栓组件30推入镗孔28中以便顶部螺栓27的扩大头33，以及其上面的垫圈36和桁架地脚42相结合来压迫桁架地脚的支承面或底面46(参见图2)与顶部12接触。当支承面46令人满意地固定并与顶部12接触后，施加扭矩到顶部螺栓组件30的端部34上以使胀壳组件40扩张，从而将顶部螺栓组件30锚固在顶部12的各镗孔28中。

值得注意的是，本发明不限于将本发明的桁架地脚固定于通道顶部12的方式。例如，但不限于本发明，在专利号6,619,888的美国专利中披露的技术能在岩石层16的每个镗孔28中设置一个螺栓。在螺栓安装进岩石层中后，将镗孔(如一桁架地脚、如桁架地脚42的镗孔44)套到从镗孔28伸出的螺栓的螺纹端上，并将一螺母拧到螺栓的螺纹端上，以将桁架地脚固定抵靠于通道14的顶部12。

具体参考图2和3，在本发明的一个非限定性实施例中，为便于描述但不限于此，桁架地脚42具有一底部件47，底部件47带有支承面46和支承面46的相对面，并且其从大致为矩形带有圆角的底部件47向上和/或向外延伸，桁架地脚42包括带有镗孔44的一螺栓接收部分或端部48，与螺栓接收部分48隔开且大致垂直于支承面46的一桁架或钢索接合部分或端部49，以及一中间部分或主体部分50，其位于螺栓接收部分48和钢索接合部分49之间。正如下面将详细描述的那样，钢索接合部分49构制成适于接受桁架系统10的端部，该桁架系统在一对本发明的桁架地脚之间水平延伸。

在本发明的桁架地脚的优选实施例中，带有底部件47、螺栓接收部分48、中间部分50以及钢索接合部分49的桁架地脚为一成形加工的一体式桁架地脚。本发明不局限于桁架地脚的成形方式，本发明的桁架地脚可通过铸造或机械加工而形成。本发明还考虑单独成型底部件47、螺栓接收部分48、钢索接合部分49以及中间部分50，其后用粘接和/或机械固定方式，如螺钉、螺丝、螺母和螺栓，将后面的这些部分固定到底部件47上。此外，值得注意的是，本发明不局限于任何制造桁架地脚的材料的形式，但是所选的材料应该具有足够的结构稳定性以提供所需的顶部支承力从而满足所有安全标准。在本发明的优选实施例中，桁架地脚由金属材料例如钢构成。此外，可以理解，本发明不局限于本发明的桁架地脚的尺寸，桁架地脚应足够大以使其支承面46具有足够的面积以跨越顶部12中存在的凹坑(参见图1)。更特别的是，在许多地下通道或掘洞中，顶部12的表面可能是非常不平坦的或表现为在挖掘过程中形成的严格密封区。因此，建议桁架地脚42具有足够区域(例如，至少36平方英寸(232平方厘米)和/或4英寸(10.2厘米)乘10英寸(25.4厘米))，以防止顶部螺栓27受拉时底部47变形或被拉入顶部12的凹坑中。图1所示的桁架地脚42其底部件47是处于基本水平位置，但本领域的技术人员可以理解，桁架地脚42处于大致倾斜位置或处于优选的水平位置以外的其它位置也并不罕见。本发明的桁架地脚42的结构确保桁架系统10能在各种条件下成功安装。

回头参照图2和3，看一下桁架地脚42的螺栓接收部分48里面的镗孔44。正如本领域技术人员注意以及描述的那样，镗孔28倾斜钻入岩石层16中以便于顶部螺栓27的螺纹端38延伸到一矿柱的上方，如矿柱22和24中的一个的上方，而且螺栓27的端部34从地下通道14的顶部12伸出。为使包含有镗孔44的壳体53的表面52(在图3中清楚表示出)和垫圈36之间，以及在螺栓27的扩大头33和垫圈36之间表面能充分接触，包含有壳体53的表面52的和桁架地脚42的支承面46的夹角，与镗孔28的中心线与顶部12的平面之间的夹角相同或相近。尽管不限制本发明，但该角度通常为45°。

参考图3和4，为使顶部螺栓易于插入桁架地脚42的镗孔44中，邻近表面52的镗孔44具有一扩大的开口。例如但不限制本发明，在壳体53的表面52上的镗孔44具有1.75英寸(4.45厘米)的直径；直径在0.188英寸(0.48厘米)的距离内减小到1.375英寸(3.49厘米)。当镗孔44朝向支承面46延伸时其形状从一圆形变化到椭圆形，因此顶部螺栓组件30的顶部螺栓27随其移动入顶部12的镗孔28中而具有一定的运动自由度来适应桁架地脚42的支承面46与顶部12彼此不平行的情况。从圆形镗孔到椭圆形镗孔的转变并不限制本发明。在本发明一个非限定性实施例中，如图4所示，沿线54平伸的镗孔44的部分与支承面46呈45°的角α，而沿线55平伸的镗孔44的相对壁与支承面46呈60°的角β。在线54和55之间的镗孔44的内壁部分的形状制成提供从线54到线55的不密封的过渡，并在具有预定形状的支承面46上为镗孔44提供一椭圆形开口。

现在参照图1、5和6，桁架系统10包括在这对桁架地脚42之间水平延伸的钢索56。每个钢索56的一端通过联轴器57或该领域中使用的铰接管一类的装置相连，而且钢索的另一端以任何一种方便的方式连接到桁架地脚12的钢索接合部分49上，并且优选的是下文描述的方式。例如参照图5，在本发明一个非限定性实施例中，钢索56的端部58安装入一钢索固定装置60。钢索固定装置60包括带有一球形套圈62，该套圈具有一圆锥形通道64，该通道在其端部66处的直径大于其在相对端67处的直径，以接收带有圆锥形外表面且大小适合装入圆锥形通道64的钢索夹持件68，该套圈62还具有接收钢索56的一环形通道70。为使钢索易于插入通道70中，如图5所示，钢索夹持件68由两个或三个或多个，并且最好是2或3个段或部件71通过弹簧带或安装在槽74中的橡胶环72连接在一起而形成。钢索固定装置60还包括一具有球形面78和一内部通道80的垫圈76。尽管不限制本发明，但垫圈76的通道80的直径大小能通过预定直径范围的钢索，该范围例如为(但不限制本发明)1/2到1英寸(1.72到2.54厘米)，如0.60英寸(0.10厘米)。应用这种结构，同一尺寸垫圈76在一定范围内能用于具有不同尺寸的圆锥形通道64的钢索固定装置60。可选的是钢索夹持件68的通道70的内表面可具有粗糙表面，例如但不限制本发明，可带有齿82，其朝具有较大外径的夹持器68的一端倾斜，以与钢索56的表面结合并且把它固定在钢索固定装置60中的适当位置。

可以理解，本发明不局限于任何特殊的钢索固定结构。例如但不限制本发明，如图6所示为另一非局限性的可用于本发明的实施例中的由84表示的钢索固定装置。图6中的钢索固定装置84和图5所示的钢索固定装置60类似，只是球形垫圈76和轴承62形成一体而构成钢索固定装置84，该钢索固定装置具有一球形端86和一主体，该主体具有一环形外表面和从端部88延伸到端部89的圆锥形通道64。

返回参照图2和3，看一下如何将钢索56固定到桁架地脚42的钢索接合部分49，其中钢索56的一端连接有钢索固定装置60或84。钢索接合部分49包括一凸缘90，该凸缘具有一开口或空腔92以及一槽或进入口93，槽或口93的大小使位于钢索固定装置60或84的下游的部分钢索能穿过槽93而进入开口92，并且其后从桁架地脚中拉出钢索以将钢索穿过开口92，从而移动钢索固定装置60的垫圈76的球形面78，或者钢索固定装置84的球形端86与开口92的一侧94接触，从而在桁架地脚42的钢索接合部分49内安装钢索。如上所述，当桁架地脚42安装在顶部螺栓组件30上时，定位开口92以使钢索56水平定位。

在此处可选的但不限制本发明的是，钢索接合部分49的槽93位于与垂直于底部具47的轴偏移一定距离的位置上。开口92的侧壁94具有一斜面接收区96，用来在其中接收垫圈76的球形面78(参见图5)或钢索固定装置84的球形端86(参见图6)。垫圈76和钢索固定装置84的主体87的直径比开口92和槽93大，因此能防止钢索56的端部58在装配过程中或装配后从桁架地脚42中脱出。

在安装过程中，其中一个钢索56应当这样定位以使垫圈76的球形面78(参见图5)或钢索固定装置84的球形端86(参见图6)位于凸缘90的侧面94上。位于钢索固定装置60或84的下游的钢索56的一部分通过槽93滑入开口92中。钢索56由垫圈76的球形面78夹持在适当位置，或钢索安装装置84的球形面86支撑斜面区域96。此外，利用这种结构，在安装桁架系统10的过程中允许钢索56在桁架地脚42的钢索接合部分49上水平移动。另一个钢索56的端部以同样的方式安装在这对桁架地脚42的另一个上。联轴器57和适当拉伸的钢索把两钢索56的端部连接在一起。一旦桁架系统10装配好，如果施加到桁架系统10上的力使钢索56水平移动或平移，间隔开的桁架地脚42的凸缘90就会防止钢索56从各自的桁架地脚42中脱出。

如图2和3所示的桁架地脚42的中间部分50包括一对间隔开的肋条100和101，该肋条从钢索接合部分49延伸到桁架地脚42的螺栓接收部分48。肋条100和101使桁架地脚的结构稳定，例如但限制本发明，防止底部件弯曲和/或拉伸。尽管并不限制本发明，但在肋条100和101之间的间隔可提供一凹槽用来容纳钢索56的端部58和钢索固定装置60或84。

图7表示本发明的用标号142表示的桁架地脚的第二个非限定性实施例，其中桁架地脚142包括底部件47、螺栓接收部分48、钢索接合部分或端部144以及中间主体部分146。中间主体部分146具有位于螺栓接收部分48和钢索接合部分144之间的、在基本垂直于底部件47的方向上从该底部件延伸出的一对侧缘148和149。每个侧缘148和149包括一从底部件47延伸出并以唇缘152为终端的细长部件150，其中唇缘152在基本垂直于细长部件150的方向上延伸。优选的是，侧缘148和149的唇缘152彼此相向延伸而在每个侧缘148和149上形成一悬伸件，在唇缘152与下面的底部件47的表面部分之间有凹槽156。与桁架地脚42的中间主体部分50的肋条100，101相比，悬伸件和凹槽的形状使中间主体部分146具有更大的横剖面，这不仅增加了桁架地脚142的强度，而且制造桁架地脚142的所需的材料较少，从而减少了桁架地脚142的重量。

桁架地脚142的钢索接合部分144包括一带有开口162的凸缘160，开口162用来容纳并固定钢索固定装置60或84下游的部分钢索。开口162位于适当的位置以确保钢索56水平定位。开口162的大小和形状制成适合在其中容纳钢索56的主体。凸缘160还包括导入开口162的槽164。槽164优选位于垂直于底部件47的轴上。使槽164沿这条轴定位可使钢索容易安装进开口162中，因为槽164通常和钢索预想的水平位置对齐。槽164的位置也增加了凸缘的总体强度，因为在槽164的每边都有同样的凸缘壁。槽164包括一斜面导向区166导入开口162。当钢索倾斜进入槽164时，导向区166在安装过程中有助于钢索56定位于槽164中。

图8表示本发明的用标号242表示的桁架地脚的第三个非限定性实施例，桁架地脚242包括底部件47、钢索接合部分144、螺栓接收部分48以及位于每个螺栓接收部分48和钢索接合部分144之间并且连接它们的中间主体部分250。中间主体部分250包括位于这对侧缘148和149之间、在与基本垂直于底部件47的方向上延伸的一肋条252，该肋条252与唇缘152中的每个都相交(也参见图7)。优选的是，肋条252位于螺栓接收部分48和钢索接合部分144的中间。肋条252在横跨桁架地脚242的中间部分上提供了更高的强度，当桁架地脚242安装在不平表面上时这是需要的。额外强度有助于在这种情况下防止产生扣紧失灵。此外，在钢索56安装在钢索夹持部件144的开口162后，肋条252有助于支承钢索56的端部58(参见图5和6)，而且在中间主体部分250内，如在侧缘148和149之间，和在钢索接合部分144的开口162与桁架地脚242的螺栓接收部分48的镗孔44之间的桁架地脚242中心区内，肋条252作为挡块可以防止钢索固定装置60或84定位到该中心区中太深。将钢索固定装置60的套圈62和垫圈76以及钢索固定装置84保持在相对水平位置上，为安装入槽164作准备，防止钢索56的端部58水平伸过头而进入中间主体部分250的中心区内，且保持钢索56在容易拆卸的位置上，这使得钢索56易于安装进桁架地脚242的钢索接合部分144内。

图9表示本发明的用标号342表示的桁架地脚的第四个非限定性实施例，桁架地脚342包括底部件346、螺栓接收部分48(也参见图2和3)、中间主体部分250(也参见图8)以及钢索接合部分144(也参见图7)。底部件346具有一圆形端部390和一相对的、在邻近钢索接合部分144处的笔直端部，圆形端部390位于带有镗孔44的螺栓接收部分48的壳体53的底部。圆形端部390大致顺着在底部件346处的壳体53的外表面。具体说，本实施例中的底部件与围绕带有镗孔44的壳体53的区域共同延伸。因此，不存在有从围绕壳体53的区域进一步延伸的区域，这进一步减少了重量，如上面所讨论的。在穿过镗孔44安装顶部螺栓27或顶部螺栓组件30的过程中，安装的桁架地脚的重量试图将安装的桁架地脚的钢索夹持部件拉离顶部12。不象笔直端部，圆形端部390使得桁架地脚342在安装顶部螺栓27或顶部螺栓组件30的过程中可以根据需要沿顶部12旋转。系统的这个“改进”使得顶部螺栓27、顶部螺栓组件30以及钢索56(参见图1、5和6)的安装更易于操作。

图10表示本发明的用标号442表示的桁架地脚的第五个非限定性实施例，桁架地脚442包括底部件47、螺栓接收部分48、钢索接合部分444以及位于每个螺栓接收部分48和钢索接合部分444之间的中间主体部分450。钢索接合部分444和地脚142的钢索接合部分144(如图7)类似，而且其包括带有开口162的凸缘160，以及与地脚142的钢索接合部分144的槽164类似的槽452，只是槽452在槽452的一端有一锥形导向区486，例如，槽452的壁之间的距离随着其到底部件的距离的增加而减小。当钢索56倾斜进入槽452中时，导向区486在安装过程中有助于将钢索56定位于槽452中。桁架地脚442的中间主体部分450包括带有唇缘152和肋条488的侧缘148和149(参见图7)。在本发明的优选的非限定性实施例中，肋条488位于侧缘148和149之间和/或螺栓接收部分48和钢索接合部分444之间的大致中央。肋条488使桁架地脚442的中心部分的强度更大，当桁架地脚442安装在不平表面上时这是需要的；在这些情况下，肋条488能防止桁架地脚的扣紧失效。此外，肋条488还为钢索56提供了额外的支承面。

图11表示本发明的用标号542表示的桁架地脚的第六个非限定性实施例，桁架地脚542包括底部件550，钢索接合部分(图11中未示出)，如桁架地脚42的钢索接合部分49(参见图2和3)、桁架地脚142的钢索接合部分144(参见图7)、或桁架地脚442的钢索接合部分444(参见图10)，带有侧缘148和149的中间主体部分450，和肋条488(参见图10)，以及螺栓接收部分48。邻近螺栓接收部分48的底部件550为圆形，以和带有镗孔44的壳体53的形状相匹配。可选的是，如图11所示，底部件550从壳体53与底部550的分界面向外延伸以形成围绕壳体53的边缘556。底部件550的端部与带有边缘556的端部相对，并且钢索接合部分(未示出)可以是但并不局限于前面提及的或将提及的以及在附图中阐述的任何形式。底部件550用来减少桁架地脚542的重量，考虑到系统的放置这对于桁架地脚542更加有益。

图12表示本发明的用标号742表示的桁架地脚的第七个非限定性实施例，桁架地脚742包括底部件550(参见图11)、螺栓接收部分48、钢索接合部分144以及中间主体部分750。中间主体部分750位于底部件550上，其由带有唇缘152的侧缘148和149(参见图7)和从底部件550伸出的肋条788以及至少一根肋条，如侧缘149的唇缘152组成。为防止钢索56和桁架地脚742的有害的摩擦接触，肋条788可带有锥形或圆形的边。此外，肋条788和侧缘149的唇缘152形成一体，从而与其相连，这不像图10和11所述的桁架地脚442的独立肋条488。肋条788在横跨桁架地脚742的中间部分的方向上提供了额外强度，这有助于防止扣紧失效，并有助于在使用时支承钢索56。

图13和14表示本发明的用标号842表示的桁架地脚的第八个非限定性实施例。桁架地脚842包括底部件848、中间主体部分850、螺栓接收部分852以及钢索接合部分854。钢索接合部分854包括凸缘160，该凸缘具有开口162和导入开口162的槽164。槽164包括斜面导向区166。如前面所述，当钢索56倾斜进入槽164时，导向区166(图14中清楚示出)在安装过程中有助于将钢索定位于槽164内，而且槽164优选的是沿垂直于底部件848的轴而定位。槽164沿这个轴定位可使钢索56更易于安装在开口162中，因为槽164通常与钢索56的预想的水平位置对齐。槽164的这种定位也增加了凸缘160的总体强度。

钢索接合部分854还包括位于槽164内的锁紧装置860，该锁紧装置使钢索56可以穿过槽164移入开口162中并且将钢索夹持在开口162中。锁紧装置860包括具有一端部864和另一端部868的一柔性带或带部件862，其中端部864以任何方便的方式如通过铆钉或螺钉在866处固定到凸缘160的外表面上，而另一端部868向着槽167的表面870延伸入槽164。槽164内的带862的长度和其相对于槽164的表面的斜度如角度并不限制本发明。在本发明的例子中，优选但不仅限于此，当带862处于未偏压或初始位置时，带862的长度和斜度使得带862的端部868的末端达不到或刚刚接触到槽164的表面870，而且伸入开口162内的长度最少(如果有的话)。利用这种结构，钢索移入槽164中并和带862接合而偏压该带，例如从初始或未偏压位置朝开口162移动该带。钢索穿过槽164向开口162的持续移动使钢索越过带862的端部868移动入开口162，这使得带862的端部868移动到它的未偏压或初始位置，并且将钢索夹持在开口162内。在本发明的优选实施例中，槽164内的带部分的长度大于槽164的宽度，也就是说，大于槽164的相对的表面871和870之间的距离。这样，钢索56就被夹持在开口162和/或槽164内。更特别的是，通过螺栓连接到通道14的顶部12的桁架地脚842(参见图1)，以及在钢索被拉伸前，开口162内的钢索在重力作用下移动到槽164内并和带862接合，使带862的端部868移动而抵靠槽162的表面870。在槽内的带862的长度大于槽164的表面870和871之间的距离，从而防止带862从槽中自由移出，因此将钢索56固定在开口162和/或槽164内。

本发明不限制于柔性带862的材料，例如，带可由塑料、玻璃纤维增强塑料、或者金属如弹簧钢制成，和/或不局限于带的物理尺寸，然而，在本发明的例子中但不局限于此，带应该足够短以使钢索56能穿过槽164移动到开口162中，并且足够长以防止钢索56从开口162内移出，这一点已在前文中描述过。

根据需要参照图13和14，邻近钢索接合部分854的底部件848的端部872为圆形的，以使桁架地脚能围绕顶部螺栓组件30移动(参见图1)，例如，当顶部具有朝向通道底部26的斜度时就不能和通道14的顶部12接合。如图13和14清楚所示的，底部件848具有一侧边，如侧边874，它比其相对的侧边、如相对侧边876长，从而邻近螺栓接收部分852为底部件848的侧边874提供一弓形边或连续圆弧，在端部878的连续圆弧以及圆形端部872有助于将桁架地脚842移到安装位置。

螺栓接收部分852包括带有镗孔44的壳体880。螺栓接收部分852的壳体880的外表面面积比螺栓接收部分48的壳体53(参见图3)的外表面面积小，从而减少地脚的重量。在本发明的一个优选实施例中，壳体880的外表面和镗孔44的内壁之间的距离为1/2英寸(1.27厘米)。

地脚842的中间主体部分850包括侧缘882和884以及肋条788(参见图12)。侧边件882和884的横剖面和侧缘148和149的横剖面类似(参见图7)；然而，不象笔直的凸缘148和149，当侧缘882和884从钢索接合部分854朝向螺栓接收部分852延伸时，它们为直线形的，而当侧缘882和884接近螺栓接收部分时，每个侧缘都朝螺栓接收部分852的壳体880弯曲。侧缘882和884在它们接近壳体880时，平滑地弯曲过渡到螺栓接收部分852的壳体880的外表面中。

参照图15-18，其示出本发明的用标号942表示的桁架地脚的第九个非限定性实施例。桁架地脚942包括带有支承面46的底部件848(参照图15和16)、带有镗孔44的螺栓接收部分852、从底部件848向上或向外伸出并和螺栓接收部分852隔开的钢索接合部分944、以及从螺栓接收部分852延伸到钢索接合部分944的中间主体部分946。中间主体部分946包括从螺栓接收部分852延伸到钢索接合部分944的一对侧肋948和949。每个侧肋948、949都从底部件848向上或向外延伸并具有圆形外表面950、圆形内表面952，而且在本发明的一个非限定性实施例中，当距离底部件848的距离最远时，侧肋948、949厚度为5/8英寸(1.59厘米)，这个厚度随距离底部件848的距离的减少而增加。钢索接合部分944包括从底部件848向上或向外延伸的壳体954，壳体954具有一圆形外表面955和延伸穿过壳体954的通道956(参见图16和17)。参照图18，通道956具有一第一圆锥形部分958和第二圆锥形部分960。第一圆锥形部分958的直径随距离壳体954的侧面962的距离的增加而减小，直至到达过渡点964，此处第二圆锥形部分开始，而且第二圆锥形部分的直径随着距离壳体954的侧面962的距离的增加而增大或随着距离壳体954的侧面966的距离的减少而增大。为使钢索端部58易于移到通道956内，第二圆锥形部分960在壳体954的侧面966上的直径较大。通道956的第一圆锥形部分958的形状制成可容纳和夹持钢索夹持部件980，该钢索夹持部件和图5和6所示的钢索夹持部件68相似。钢索夹持组件980包括多个不连续的部分，如图16A所示的三个不连续的段982，通过在每个段982内的紧邻大端的沟槽983内的弹簧带72保持在一起。为使将钢索夹持组件980易于插入通道956的第一圆锥形部分958内，弹簧带72将段982保持在一起。可以理解，不用弹簧带72将端部保持在一起的钢索夹持组件980也可以用于本发明的例子中。如图17所示，将段982连在一起并置于通道956的第一圆锥部分958内的钢索夹持组件980具有带有齿82的圆形通道70(也参见图5)，以将钢索夹持在钢索夹持组件980的通道70内，这和前文描述的钢索夹持组件68(参见图5)一样。为易于将钢索56移动到钢索夹持组件980内，在通道980的通道70内设置扩张件990。

可以理解，过渡点964处的直径等于或小于钢索夹持组件980的端部992的外径(参见图16A和17)，例如，在本发明的一个非限定性实施例中，通道956的过渡点964处(参见图18)的直径为0.70英寸(1.75厘米)，而将段982保持在一起的钢索夹持组件980的端部992的直径(参见图16A)为0.81英寸(2.1厘米)。对于直径为0.60英寸(1.5厘米)的钢索，钢索夹持组件980的扩张件990的直径为0.75英寸(1.9厘米)(参见图16A)。在本发明的一个非限定性实施例中，钢索夹持组件980的长度为1.6英寸(4.1厘米)；通道956的第一圆锥形部分958的长度为3英寸(7.6厘米)；在侧面962处的通道956的直径为1.4英寸(3.6厘米)。

在本发明的优选实施例中，通过将弹簧带72放到段982的槽983中来将段保持在一起，从而安装桁架地脚942。扩张件990穿过组件980的端部992而移入组件980的通道70中。钢索夹持组件980的端部992穿过壳体954的侧面962移入通道956内(参见图18)。参照图16B，将垫圈994的底部置于由肋条996和壳体954的侧面962形成的槽995内(在图17中清楚表示出)，并且通过将壳体954的侧面962上面的突出部998弯曲到垫圈994的上部而将垫圈994的上部移动到侧面962并保持抵靠于侧面962。可以理解，垫圈994的孔的内径大于扩张件990的直径，而其外径大于壳体954的第一圆锥形部分958在侧面962处的直径。

在本发明的一个非限定性实施例中，桁架地脚在一制造设施处生产并运输到地下通道14(参见图1)。如前文所述，桁架地脚942的螺栓接收部分852用螺栓连接到地下通道14的顶部。参照图16和17，钢索56的端部58移动到通道956的第二圆锥形部分960内，并在壳体954的侧面966上抵住扩张件990。钢索持续移动到钢索夹持组件980的通道70内，使得扩张件990从钢索夹持组件980的通道70中移出并穿过垫圈994的孔。而后，扩张件990从中间主体部分946的肋条948和949之间退出而掉落到桁架地脚942下方的通道底部26上。

垫圈994将钢索夹持组件980夹持在钢索接合部分944的壳体954的通道956内。在钢索端部58穿过垫圈994后，钢索56从远离壳体954的侧面966的桁架地脚942中拉出以将钢索夹持组件980进一步移入壳体954的通道956的第一圆锥形部分958内而朝向过渡点964，以使部段982移动到抵住钢索56在钢索夹持组件980内的部分，从而将钢索56固定在桁架地脚942的钢索接合部分944内。

可以理解，本发明考虑将底部件、钢索接合部分、螺栓接收部分以及中间主体部分的各非限定性实施例彼此互换，以构成本发明的桁架地脚的其它非限定性实施例。例如但不限制本发明，桁架地脚42的底部件47(参见图2)和桁架地脚842的底部件848(参见图13)可以互换；桁架地脚342的螺栓接收部分48的壳体53(参见图9)和桁架地脚842的螺栓接收部分852的壳体880(参见图15)以及桁架地脚42的钢索接合部分144可以互换。

本领域的技术人员了解，尽管前文对于本发明的优选非限定性实施例进行了详细描述，但是基于此所作的任何修改、增加或改变都不脱离本发明的范围。

Claims (23)

1、用于矿井顶部支承系统的桁架地脚，它包括：

具有用于接触矿井顶部的一支承面的一底部件；

从底部件伸出的一主体，该主体包括：

一螺栓接收部分，它带有穿过螺栓接收部分和底部件的一镗孔；

一钢索接合部分，它与螺栓接收部分间隔开，并带有一开口以接收部分钢索；以及

位于螺栓接收部分和钢索接合部分之间的一中间部分。

2、根据权利要求1所述的桁架地脚，其特征在于，该螺栓接收部分的镗孔具有在支承面上的一非圆形的第一端口和与其相对的一圆形的第二端口。

3、根据权利要求2所述的桁架地脚，其特征在于，(1)从镗孔的第二端口到与镗孔的第二端口隔开预定距离的镗孔内的一个位置，螺栓接收部分的镗孔的第二端口的半径逐渐减小，以及(2)镗孔壁部分位于从镗孔的第一端延伸到第二端的一条线上，该条线限定为第一线，其中第一线和包含支承面的一平面的夹角为一预定角度，而且镗孔的壁部分位于从镗孔的第一端延伸到第二端的一条线上，该条线限定为第二线，其中第一线和第二线彼此相对，并且第二线和包含支承面的一平面的夹角小于一预定角。

4、根据权利要求1所述的桁架地脚，其特征在于，中间部分包括从底部件延伸出并在螺栓接收部分和钢索接合部分之间延伸且连接它们的一对肋条。

5、根据权利要求4所述的桁架地脚，其特征在于，这对肋条从下列组中选出(1)这对肋条中的每一个都具有一唇缘部分，这对肋条的唇缘部分彼此相对，而且每个唇缘部分为其肋条提供了一凹陷，该凹陷从唇缘延伸到底部进；(2)在这对肋条的每一个之间延伸有一细长部件，它连接于这对肋条的每一个并和螺栓接收部分以及钢索接合部分间隔开；(3)从底部件向上伸出一第三肋条，该第三肋条位于这对肋条之间并和这对肋条隔开，而且其位于螺栓接收部分和钢索接合部分之间并和它们间隔开；以及(4)从底部件向上伸出的一细长部件，其在这对肋条的每一个之间，连接于一个肋条且和另一个肋条隔开，而且其位于螺栓接收部分和钢索接合部分之间并和它们间隔开。

6、根据权利要求1所述的桁架地脚，其特征在于，钢索接合部分的开口包括一构制成其内容纳钢索的主体部分的凸缘，和一构制成容纳一钢索夹持套圈的端部的斜面接收区，该凸缘包括带有面向螺栓接收部分的一第一开口端和与其相对的一第二开口端的一圆形空腔，和提供一进入口的一对间隔壁，该进入口用来在该间隔壁之间移动部分钢索到该空腔中，并且该空腔的第一端带有构制成容纳钢索夹持套圈的端部的斜面接收区。

7、根据权利要求6所述的桁架地脚，其特征在于，该凸缘从下列组中选出(1)穿过该空腔的第一端和第二端延伸的一中心线基本平行于包含支承面的一平面；(2)位于该进入口的壁之间并与该进入口的壁等距离隔开的平面与包含支承面的一平面的夹角大于0小于90°，或大于90°小于180°；(3)该隔开的壁的形状制成使壁之间的分隔距离不是常数，而且与空腔隔开的开口的边被制成一定形状；以及(4)在该空腔的第一端和第二端之间的分隔的距离随着离支承面的距离的减小而增大。

8、根据权利要求6所述的桁架地脚，其特征在于，其还包括一端固定在进入口的一侧并倾斜伸入进入口的柔性细长部件，该细长部件的长度使其足以和进入口的另一侧接合。

9、根据权利要求1所述的桁架地脚，其特征在于，底部件具有一矩形外形。

10、根据权利要求9所述的桁架地脚，其特征在于，一部分钢索接合部分延伸到底部件的一侧的外缘，并且螺栓接收部分与邻近一底部件的一侧间隔开。

11、根据权利要求1所述的桁架地脚，其特征在于，远离钢索接合部分的螺栓接收部分的表面为曲面，该曲面的一端位于底部件的一侧且该曲面的另一端位于底部件的相对侧，邻近螺栓接收部分且位于底部件的相对侧之间的底部件的端部为曲线形，并与螺栓接收部分的曲面间隔开。

12、根据权利要求1所述的桁架地脚，其特征在于，远离钢索接合部分的螺栓接收部分的表面为曲面，该曲面的一端位于底部件的一侧且该曲面的另一端位于底部件的相对侧，邻近螺栓接收部分且位于底部件的相对侧之间的底部件的端部为曲线形，并且螺栓夹持端部的曲面延伸到底部件的曲线侧。

13、根据权利要求1所述的桁架地脚，其特征在于，底部件具有一对平行侧边，它们限定为第一侧边和第二侧边，第一侧边比第二侧边长且第一侧边伸出螺栓接收部分的距离比第二侧边长，底部件还具有邻近钢索接合部分而位于第一和第二侧边之间的一曲线边以及邻近螺栓接收部分的一曲线边。

14、根据权利要求13所述的桁架地脚，其特征在于，螺栓接收部分的镗孔具有位于支承面上的一第一端口以及一相对的第二端口，该镗孔的第二端口为圆形，且从镗孔的第二端口到和镗孔的第二端口有一预定距离的镗孔内的一个位置处镗孔半径逐渐减小；螺栓接收部分的镗孔的壁部分位于从镗孔的第一端延伸到第二端的一条线上，该条线限定为第一线，其中第一线和包含支承面的一平面的夹角为45°，螺栓夹持端部分的镗孔的壁部分位于从镗孔的第一端延伸到第二端的一条线上，该条线限定为第二线，其中第一线和第二线彼此相对，并且第二线与垂直于包含支承面的一第三平面的一条线的夹角小于45°，从而提供了一非圆形的第一开口和圆形的第二开口，

钢索接合部分的开口包括构制成其内容纳一钢索的主体部分的一凸缘，和构制成接收钢索夹持套圈的端部的一斜面接收区，该凸缘包括带有面向螺栓接收部分的一第一开口端和一相对的第二开口端的一圆形空腔，和带有进入口的一对间隔壁，该进入口用来在该间隔壁之间移动部分钢索到该空腔中，并且该空腔的第一端带有斜面接收区；穿过该空腔的第一和第二端延伸的中心线基本平行于包含支承面的该第三平面；位于该进入口的壁之间并和该进入口的壁等距离隔开的一第四平面垂至于包含支承面的第三平面；还包括一端固定在进入口的一侧并朝向进入口的另一侧倾斜伸入进入口的柔性细长部件，以及

中间主体部分包括邻近底部件的每个第一和第二侧的一肋条，并且每个肋条从钢索接合部分延伸到螺栓接收部分。

15、根据权利要求1所述的桁架地脚，其特征在于，其还包括位于钢索接收部分的开口内并向螺栓接收部分延伸的钢索，将部分钢索安装于钢索接合部分和螺栓接收部分之间的一圆锥形夹持部件，该圆锥形夹持部件包括由一柔性带保持在一起的至少两个部件，该至少两个部件安装于一套圈的圆锥形通道内，其中当该至少两个部件移入该套圈的通道内时，该至少两个部件被朝向位于该至少两个部件之间的钢索推进。

16、根据权利要求2所述的桁架地脚，其特征在于，开口为一通道，而且钢索接合部分包括从底部件向上延伸的一壳体，该壳体带有面向螺栓接收部分的第一开口端和相对的第二开口端，使得该通道位于第一端和第二端之间，该通道的壁之间的距离随着离第一开口端的距离的增加而减小，从而使通道具有预定的内表面形状；一楔紧组件，它包括位于该通道内的至少两个部件；安装并固定在楔紧组件内的一扩张件；以及安装于该夹持凹槽中并固定在第一端口上的一夹持环，该夹持环具有一开口，该开口的大小制成可夹持通道内的楔紧组件，同时允许扩张件穿过。

17、根据权利要求16所述的桁架地脚，其特征在于，中间部分包括从底部件向上伸出的一对相互隔开的肋条，该肋条彼此隔开并且从螺栓接收部分延伸到钢索接合部分，以及并包括邻近钢索接合部分而位于隔开的肋条之间的一夹持凹槽。

18、根据权利要求16所述的桁架地脚，其特征在于，该通道呈圆锥形，其在第一开口端的直径随着离第一开口端的距离的增加而减小；该楔紧组件具有一外圆锥形状，并具有一内圆形通道，该楔紧组件包括三个弓形的不连续段，它们由一偏压带固定在一起，楔紧组件的大小制成可嵌于钢索接合部分的第一端部开口内，楔紧组件的大端的直径大于第二开口，楔紧组件的内表面上有多个表面接合部件，其朝向楔紧组件的较大端倾斜；邻近通道的第一开口有一突出部，其一端连接到钢索接合部分且另一端延伸于垫圈上。

19、用于矿井顶部支承系统的桁架地脚，其包括：

具有用于接触矿井顶部的支承面的一底部件；

从底部件伸出的一主体部分；

穿过主体部分和底部件倾斜延伸的一镗孔；以及

带有容纳并固定钢索的一端部的一开口的一凸缘，该开口包括构制成其内容纳钢索主体的一槽，以及构制成接收位于钢索端部附近的一球形垫圈的一斜面接收区。

20、根据权利要求19所述的桁架地脚，其特征在于，底部件在镗孔附近包括一弓形的端部，而且还包括：

位于镗孔和凸缘之间、基本垂直于底部件延伸的一对侧缘，其中这对侧缘的每一个终止于一唇缘，该唇缘基本垂直于侧缘延伸；以及

位于这对侧缘之间、基本垂直于底部件延伸的一肋条。

21、根据权利要求1所述的桁架地脚，其特征在于，底部件包括一第一主表面和一相对的第二主表面，一第一侧边和一相对的第二侧边，其第一侧边比第二侧边长，连接该第一侧边和该第二侧边的第一端部，该第一端部具有一弯曲的外周面，以及连接第一和第二边的一相对的第二端部，该第一端部的第一主表面大于第二端部的第二主表面，第一端部的周边为曲线形以提供一连续圆弧；

钢索接合部分包括邻近于并和第二侧边隔开地安装于第一主表面上的一凸缘，该凸缘从第一主表面延伸出来并且具有一开口，并包括从该开口和第一主表面延伸到凸缘外表面的一槽；并且

螺栓接收部分的一镗孔与第一侧边和凸缘隔开，该镗孔穿过底部件的第一和第二表面倾斜延伸。

22、制造和使用矿井顶部的桁架地脚的方法，包括下列步骤：

(a)提供一底部件，它具有一支承面和一与其相对的面，该相对面具有一螺栓接收部分和与螺栓接收部分间隔开的一壳体，该壳体带有面向螺栓接收部分的一第一开口端和一相对的第二开口端，第一开口端和第二开口端通过一通道相互连接，其中该通道的开孔面积随着离第一开口端的距离的增加而减小；

(b)在通道内插入一楔紧组件，该楔紧组件具有其内带有一扩张件的一中心孔和一外表面，该外表面的大小和形状制成能滑过第一开口但不能完全滑过第二开口；以及

(c)在第一开口上安装一夹持部件以将该楔紧组件固定于通道中，该夹持部件具有一个大于扩张件直径的孔。

23、一种使用通过权利要求22所述的方法制造的桁架地脚的方法，包括下列步骤：

(a)将顶部螺栓组件固定在一矿井顶部的一镗孔内；

(b)将桁架地脚的螺栓接收部分固定到顶部螺栓组件的一端；

(c)将钢索端部穿过该壳体的第二开口端移动到楔紧组件的端部并抵住扩张件的一端；

(d)将钢索的附加部分移入楔紧组件，从而将扩张件移动穿过并且穿出夹持部件；以及

(e)将部分钢索拉出通道的第二开口，从而向第二开口移动楔紧组件，以使楔紧组件的部件抵住钢索从而将钢索端部固定在桁架地脚的通道内。

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