ПОДАТЛИВЫЙ АНКЕР Российский патент 1994 года по МПК E21D21/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крепления горных выработок.

Известна анкерная крепь, включающая штангу, замковый конец, выполненный в виде конуса со скошенным торцом и боковым винтовым сферическим пазом [1] . Недостатком анкера является то, что он не может работать в податливом режиме.

Известен замок анкерной крепи, включающий штангу с клиновым элементом на конце, установленной на ней опорной шайбы и шарика, размещенного в кольцевом подпружиненном держателе, имеющем тягу и крюк [2] .

Недостатком анкера является большая трудоемкость в изготовлении и невозможность обеспечения требуемых усилий предварительного распора и податливости его в слабых породах.

Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления анкера и обеспечение податливости в режиме постоянного сопротивления за счет регулируемого взаимодействия распорного шарика со стенкой скважины.

Достигается это тем, что конусообразный хвостовик штанги снабжен упорным выступом, ограничивающим перемещение шарика, а регулирование усилия податливости осуществляется диаметром распорного шарика.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый анкер отличается тем, что конусообразный хвостовик штанги в торцовой части снабжен упорным выступом. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом анкере, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показан анкер, после введения его в скважину; на фиг. 2 - то же, в процессе его работы в податливом режиме, на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез по Б-Б на фиг. 2.

Анкер состоит из штанги 1, распорного шарика 4, опорной шайбы 5 и натяжной гайки 6. Штанга в замковой части имеет конусообразный элемент 2 с упорным выступом 3.

Анкер устанавливают следующим образом. Распорный шарик 4 помещают в седло конусообразного элемента 2 и анкер вводят в скважину. Затем установочным стержнем или резким рывком штанги производят расклинку распорного шарика 4 между конусом хвостовика штанги 2 и стенкой скважины. После этого надевают на штангу опорную шайбу 5 и натяжной гайкой 6 создают предварительное натяжение анкера в скважины. При этом распорный шарик, прокатываясь по конусу хвостовика и стенке скважины, образует в последней продольную канавку 7. Предварительное натяжение анкера целесообразно производить до упора распорного шарика в упорный выступ хвостовика штанги. Податливость анкера в процессе его работы осуществляется за счет проскальзывания его по скважине, а требуемое усилие податливости - за счет сил сопротивления резанию шариком продольной канавки в стенке скважины. Проскальзывание анкера должно происходить при усилии его нагружения, находящимся между пределами текучести и прочности материала штанги. Усилие проскальзывания регулируют диаметром распорного шарика в зависимости от прочности вмещающих скважину пород.

Конструкция предлагаемого анкера обеспечивает его надежную работу с заданным усилием податливости в обводненных породах и угольном массиве. Анкер легко извлекается из скважины для повторного использования и может применяться для крепления горных выработок с большим сроком службы.

Применение нескольких последовательно расположенных на различных образующих по длине штанги клинообразных желобов с шарами увеличивает количество распорных узлов и позволяет при необходимости увеличить несущую способность податливых анкеров.

При креплении капитальных и подготовительных выработок податливыми анкерами объем применения рамной металлической крепи и может быть уменьшен или полностью исключен.

Использование: изобретение предназначено для использования в горном деле при креплении горных выработок. Сущность: анкер, имеющий штангу с конусообразным элементом на ее замковом конце, распорный шарик, опорную шайбу и натяжную гайку, снабжен в замковом конусообразном конце упорным выступом, ограничивающим перемещение шарика, причем усилие податливости регулируется диаметром распорного шарика. 4 ил.

ПОДАТЛИВЫЙ АНКЕР, включающий штангу с конусообразным элементом на ее замковом конце, распорный шарик, опорную шайбу и натяжную гайку, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления анкера и обеспечения податливости в режиме постоянного сопротивления путем регулирования взаимодействия распорного шарика со стенкой скважины изменения его диаметра, анкер снабжен в замковом конусообразном конце упорным выступом для ограничения перемещения шарика.