СПОСОБ УСТАНОВКИ АНКЕРА Российский патент 1997 года по МПК E21D20/00 E21D11/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для крепления горных выработок металлическими анкерами с распорными замками.

Известен способ установки металлического анкера с распорными замками, например типа ШК-1м или ЭС-1м, включающий введение в металлическую установочную трубу сверху вниз анкерного болта анкера без опорной плитки и натянутой гайки, приложение к его клиновому концу распорных полумуфт сухарей, введение в шпур на требуемую глубину установочной трубы вместе с анкерным болтом и прижатыми к его клиновому концу полумуфтами, ручное нанесение нескольких ударов установочной трубой по распорным полумуфтам, извлечение установочной трубы из шпура, надевание на выступающий на 2 3 см хвостовой конец анкерного болта опорной плитки и затягивание гайки [1]
Недостатками способа являются заниженная несущая способность установленного анкера, замедленное нарастание его сопротивления внешней нагрузке, увеличенная длина выступающей в выработку части анкерного болта, что вызвано необходимостью продолжительного затягивания гайки до достижения требуемого предварительного натяжения. Эти недостатки связаны с возможностью смещения распорных полумуфт к устью шпура при затягивании гайки, обусловленной тем, что при ручном нанесении ударов установочной трубой по распорным полумуфтам создается недостаточное начальное усилие прижатия полумуфт к стенкам шпура и, как следствие малая площадь их контакта, отсутствие внедрения в породу выступов полумуфт в период установки, предшествующий затягиванию гайки.

Наиболее близким решением к заявляемому по технической сущности является способ установки металлического анкера с распорным замком, например типа ШК-1м, АК-8у; АКМ; ЭС-1м, включающий насаживание на болт анкера обеих полумуфт, помещение анкерного болта в металлическую трубу так, чтобы полумуфты уперлись в ее торец, введение анкера с трубой в шпур и перемещение его до упора в забой шпура, нанесение ручным инструментом, кувалдой клеваком, молотом, ударов по наружному концу трубы, извлечение трубы из шпура, надевание на хвостовой конец анкерного болта опорной плитки и затягивание гайки с осевым усилием 23-30 кН [2]
Использование этого способа позволяет несколько повысить (до 30%) несущую способность установленного анкера, ускорить нарастание его сопротивления внешней нагрузке, уменьшить длину выступающего в выработку части анкерного болта. Однако прочность предварительного закрепления рядом установленных этим способом анкеров измеряется в широких пределах (до 40%). Это связано с тем, что при нанесении ударов ручным инструментом по наружному концу трубы полумуфты получают осевое перемещение, их кольцевые выступы вступают в контакт со стенками шпура, внедряются в породу и в зависимости от силы ударов, их количества, механических характеристик породы в ряде случаев возможен ее скол на участках взаимодействия с полумуфтами при их перемещении ко дну шпура, что приводит к снижению несущей способности анкера.

Целью изобретения является повышение надежности и прочности предварительного закрепления замка анкера.

Поставленная цель достигается тем, что в способе установки анкера, включающем насаживание на анкерный болт обеих полумуфт, помещение его в металлическую трубу так, чтобы полумуфты уперлись в ее торец, введение анкерного болта с насаждением на его клиновой конец полумуфтами с трубой в шпур и перемещение его до упора в дно шпура, извлечение трубы шпура, надевание на хвостовой конец анкерного болта опорной плитки и гайки и ее затягивание с заданным осевым усилием, после введения анкера с трубой в шпур и перемещения его до упора в дно шпура или, при чрезмерной его длине, на требуемую глубину, удерживая трубу, производят надевание и предварительное закручивание гайки например, с помощью гайковерта на хвостовой конец анкерного болта до создания заданного осевого усилия, контролируемого по моменту затягивания гайки, после чего гайка скручивается и снимается с анкерного болта.

В результате такого способа установки анкера исключается возможность смещения полумуфт относительно неподвижных пород массива стенок шпура в период предварительного закрепления замка, обеспечивается прижатие полумуфт без их смещения относительно длины шпура к его стенкам с заданным усилием, контролируемым по моменту предварительного затягивания гайки, что предотвращает разрушение пород и, как следствие, увеличение диаметра шпура на участке взаимодействия распорных элементов со стенками шпура, повышает надежность закрепления замка и работоспособность анкера, создает возможность увеличения его предварительного натяжения.

На фиг. 1 показано положение анкера, предварительно помещенного в установочную трубу, после введения в шпур; на фиг. 2 то же, после предварительного закручивания гайки на хвостовой конец анкерного болта до создания заданного усилия; на фиг. 3 положение анкера после снятия гайки и извлечения трубы из шпура; на фиг. 4 рабочее положение анкера.

В проходческом забое или на другом участке горной выработки в шпур 1, пробуренный во вмещающий ее массив, вводят анкерный болт 2 с насаженными на его клиновой конец 3 распорными полумуфтами 4, предварительно помещенный в установочную трубу 5, до упора в дно шпура 1 или, в случае чрезмерной его длины, на требуемую глубину. Удерживая установочную трубу 5 в неподвижном положении, производят надевание и предварительное закручивание гайки 6, например, с помощью гайковерта 7 с регулируемым крутящим моментом на хвостовой конец 8 анкерного болта 2 до создания заданного осевого усилия. После этого гайку 6 снимают с хвостового конца анкерного болта 2. Затем на хвостовой конец 8 анкерного болта 2 надевают опорную плитку 9 и гайку 6, которую затягивают, например, с помощью гайковерта 7 до создания заданного осевого усилия предварительного натяжения анкера.

Использование предлагаемого способа установки анкера позволит повысить надежность и прочность предварительного закрепления его замка. При креплении горных выработок с использованием этого способа создается возможность уменьшения расположения анкеров и увеличение силы их предварительного натяжения, что повышает несущую способность заанкерованного массива.

Использование: крепление горных выработок металлическими анкерами с распорными замками. Цель: повышение надежности и прочности предварительного замка анкера. Сущность изобретения: способ установки анкера, включающий насаживание на клиновой конец 3 анкерного болта 2 обеих распорных полумуфт 4, помещение анкерного болта 2 в металлическую установочную трубу 5, введение анкерного болта 2 с насаженными полумуфтами 4 с трубой 5 в шпур 1 и перемещение его до упора в дно шпура 1 или, при чрезмерной длине шпура 1, на требуемую глубину, надевание и закручивание гайки 6 при удерживании трубы 5 в неподвижном состоянии на хвостовой конец 8 анкерного болта 2 с помощью, например, гайковерта 7 до создания заданного осевого усилия, скручивание гайки 6 с хвостового конца 8 анкерного болта 2, надевание на хвостовой конец 8 анкерного болта 2 напорной плитки 9 и гайки 6, затягивание последней до создания заданного осевого усилия. Положительный эффект: уменьшение сетки расположения анкеров - снижаются затраты на крепление горных выработок, и увеличение силы из предварительного массива - снижаются затраты на поддержание горных выработок. 4 ил.

Способ установки анкера, включающий насаживание на анкерный болт обеих полумуфт, помещение его в металлическую установочную трубу так, чтобы полумуфты уперлись в ее торец, введение анкерного болта с насаженными полумуфтами с трубой в шпур, извлечение трубы из шпура, надевание на хвостовой конец анкерного болта опорной плитки и гайки и ее затягивание с заданным осевым усилием, отличающийся тем, что после введения анкерного болта в шпур и перемещения его до упора в дно шпура или при чрезмерной длине шпура, на требуемую глубину, удерживая установочную трубу в неподвижном положении, производят надевание и закручивание гайки на хвостовой конец анкерного болта до создания осевого усилия, контролируемого по моменту затягивания гайки, после чего гайка скручивается и снимается с анкерного болта.