ТРУБЧАТЫЙ АНКЕР Российский патент 1995 года по МПК E21D21/00 

Изобретение относится к горному делу, конкретно к металлической анкерной крепи.

Известен трубчатый анкер, включающий анкерную трубу с концевыми опорными элементами для крепления пород горной выработки, расположенное в анкерной трубе распорное устройство, выполненное в виде установочной трубы с фиксатором, ударного механизма и распорных стержней, ударный стержень с ограничителем перемещения [1]
Существенным недостатком известного трубчатого анкера является фиксированный размер наружного диаметра анкерной трубы, после ее распора предназначенным для этого устройством, что при колебаниях диаметра шпура в пределах ±2 мм от его номинального значения приводит к значительному разбросу величины усилия распора анкера или к затруднениям с его закреплением в шпуре. Недостатками известного анкера являются также сложность конструкции устройства для распора, а также сложность и недостаточная надежность закрепления анкера ввиду неустойчивого положения распорного стержня в анкерной трубе.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является трубчатый анкер, включающий анкерную трубу с пазом и концевыми опорными элементами для крепления пород горной выработки и расположенное в анкерной трубе распорное устройство в виде вставки и клинового стержня, установленного с возможностью осевого перемещения во вставке [2] Анкерная труба может иметь несколько пазов, причем пазы выполнены П-образной формы. Распор анкера производится путем забивки клина во вставку, что сопровождается деформированием трубы на участках, ограниченных П-образными пазами, и прижатием ее в этих местах к станкам шпура. Прижатие шайбы к породам закрепляемой выработки осуществляется винтовой парой.

В известном анкере достигается упрощение конструкции и уменьшается зависимость величины усилия распора от фактического диаметра шпура.

Известному анкеру присущ ряд существенных недостатков. Во-первых, анкерная труба, имея контакт со стенками шпура только на концах отогнутых участков практически линейный, не может обеспечить высокое распорное усилие анкера. Во-вторых, П-образная форма пазов значительно уменьшает несущую способность анкерной трубы из-за наличия в ней сечения, ослабленного поперечными участками этих пазов. В-третьих, создаваемый вручную винтовой парой начальный распор анкера не может иметь требуемую величину. В-четвертых, установка анкера характеризуется повышенной трудоемкостью, так как требует выполнения двух операций: забивки клина во вставку и прижатия шайбы к породам винтовой парой.

Задачей, поставленной при разработке предложенного трубчатого анкера, является повышение несущей способности, распорного усилия и усилия прижатия к породам закрепляемой выработки опорных элементов анкера, а также снижение трудоемкости его установки.

Указанная задача достигается тем, что в трубчатом анкере, включающем анкерную трубу с пазом и концевыми опорными элементами для крепления пород горной выработки и расположенное в анкерной трубе распорное устройство в виде вставки и клинового стержня, установленного с возможностью осевого перемещения во ставке, анкерная труба выполнена с торцовым внутренним ограничителем, паз в анкерной трубе продольным на всю ее длину, а вставка из уплотняемого материала, например дерева.

Дополнительной задачей, стоящей при разработке предложенного анкера, является обеспечение возможности изменения места распора анкерной трубы в шпуре, что достигнуто снабжением анкера проставкой для установки в анкерной трубе между между распорным устройством и торцовым внутренним ограничителем.

Кроме того, для обеспечения возможности закрепления анкерной трубы по всей длине шпура или в нескольких его местах анкер снабжен дополнительными распорными устройствами для установки в анкерной трубе, выполненными идентично указанному устройству, и проставками для установки между этими устройствами.

Отличительные признаки заявленного анкера в ряду аналогичных технических решений не известен. Эти признаки сообщают заявленному техническому решению новые положительные качества, заключающиеся в том, что при их реализации достигается более быстрое, простое и надежное закрепление анкера в шпуре, повышение его несущей способности, а также более простое конструктивное исполнение устройства для закрепления анкерной трубы.

На фиг. 1 приведен анкер до его закрепления в шпуре; на фиг. 2 показано расположение анкера в шпуре после распора анкерной трубы; на фиг. 3 то же, при наличии у анкера проставки для изменения места закрепления анкерной трубы в шпуре; на фиг. 4 то же при наличии у анкера дополнительных распорных устройств для распора анкерной трубы в шпуре; на фиг. 5 разрез А-А на фиг. 1.

Предложенный анкер состоит из анкерной трубы 1 и расположенного в этой трубе распорного устройства 2, выполненного в виде вставки 3 и клинового стержня 4. Анкерная труба 1 имеет торцовый внутренний ограничитель 5 с одной стороны и концевые опорные элементы 6, 7 для крепления пород горной выработки с другой и выполнена с продольным пазом 8. Вставка 3 выполнена из твердого уплотняемого материала, например дерева, а клиновый стержень 4 из твердого неуплотняемого материала, например стали. Анкер может снабжаться дополнительными (распорными) устройствами 9 для установки в анкерной трубе, выполненными идентично распорному устройству 2, и проставками 10.

Установка анкера осуществляется следующим образом.

В пробуренный шпур 11 вставляется до упора концевых опорных элементов 6, 7 в породный массив анкерная труба 1, в которую последовательно вводят вставку 3 до упора в торцовый внутренний ограничитель 5, клиновой стержень 4 клиновой частью в сторону вставки и специальный промежуточный стержень 12, на который воздействуют инструментом ударного, ударно-вращательного или статического (нажимного) действия (не показан).

При включении указанного инструмента осуществляется силовое продольное воздействие промежуточного стержня 12 на клиновой стержень 4, который, перемещаясь в анкерной трубе 1, внедряется во вставку 3. При этом материал вставки начинает уплотняться, а усилие от клинового стержня через вставку передается на внутренние стенки анкерной трубы, вызывая ее деформацию и прижатие к стенкам шпура. Наличие у анкерной трубы продольного паза 8 облегчает ее деформацию и прижатие к стенкам шпура. Выше описан случай закрепления анкера концевой частью анкерной трубы.

При необходимости изменения места распора анкерной трубы в шпуре в нее помещают до введения вставки 3 проставку 10, длина которой выбрана в соответствии с требуемым местом закрепления анкера (фиг. 3). Вставка 3 вводится в этом случае до упора в проставку 10. Все остальные операции по закреплению анкера аналогичны описанным выше.

Если состояние и свойства горных пород, окружающих закрепляемую выработку, обуславливают необходимость крепления анкера по всей длине или в нескольких местах шпура, то в анкерную трубу 1 помимо распорного устройства 2 вводят дополнительные распорные устройства 9 и проставки 10, обеспечивая последними установку дополнительных распорных устройств 9 в нужных местах по длине анкерной трубы (фиг. 4). Введение каждого из дополнительных распорных устройств 9 в анкерную трубу 1 производят только после закрепления анкерной трубы ранее введенным распорным устройством 9 и установки соответствующей проставки 10.

Выполнение распорного устройства в виде вставки из твердого уплотняемого материала, например дерева, полностью заполняющего сечение анкерной трубы, и клинового стержня из твердого неуплотняемого материала, например стали, позволяет простыми средствами обеспечить деформирование анкерной трубы на величину, достаточную для компенсации возможных зазоров с учетом допусов на диаметры шпура и анкерной трубы и создания силового контакта между анкерной трубой и стенками шпура, т.е. создать гарантированный надежный распор анкера в шпуре.

Изобретение относится к горному делу, конкретно к металлической анкерной крепи. Трубчатый анкер включает анкерную трубу с пазом и концевыми опорными элементами для крепления пород горной выработки и расположенное в анкерной трубе распорное устройство в виде вставки и клинового стержня, установленного с возможностью осевого перемещения во вставке, причем анкерная труба выполнена с торцовым внутренним ограничителем, паз в анкерной трубе продольным на всю ее длину, а вставка из уплотняемого материала, например дерева. 2 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. ТРУБЧАТЫЙ АНКЕР, включающий анкерную трубу с пазом и концевыми опорными элементами для крепления пород горной выработки и расположенное в анкерной трубе распорное устройство в виде вставки и клинового стержня, установленного с возможностью осевого перемещения во вставке, отличающийся тем, что анкерная труба выполнена с торцевым внутренним ограничителем, паз в анкерной трубе продольным на всю ее длину, а вставка из уплотняемого материала, например дерева. 2. Анкер по п.1, отличающийся тем, что он снабжен проставкой для установки в анкерной трубе между распорным устройством и торцевым внутренним ограничителем. 3. Анкер по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными распорными устройствами для установки в анкерной трубе, идентичными основному устройству, и проставками для установки между этими устройствами.