МЕШОК-ОПОРА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2001 года по МПК E21D11/04 

Изобретение относится к мешку-опоре, который используется на подземных работах по выемке грунта для того, чтобы создать опору между кровлей шахты и фундаментной стеной. Мешок монтируется на соответствующей опорной конструкции и заполняется цементирующим или другим схватывающимся материалом, которому дают возможность затвердеть.

Желательно, чтобы в мешках этого типа использовались некоторые виды армирования для обеспечения кольцевой прочности мешка. Желательно также защитить арматуру от влияния взрывов, которые могут производиться во время горных работ.

В патенте Южной Африки N 86/7581 раскрыт мешок-опора, изготовленный из соответствующего материала и включающий по меньшей мере одно армирующее кольцо.

Конструирование бесконечных связок жгутов в многочисленных изгибах или витках является трудоемким процессом и, кроме того, не обеспечивает надежного средства одинаковой плотности для удерживания мешка под нагрузкой от радиального расширения и преждевременного разрушения.

Наиболее близким является мешок-опора из ткани, имеющий по крайней мере одно армирующее кольцо в виде петли (см. патент ФРГ N 3732894, кл. E 21 D 11/04, 1989 г.).

Задачей изобретения является создание надежного мешка-опоры простой конструкции.

Для решения этой задачи в мешке-опоре, изготовленном из соответствующего материала и включающем по крайней мере одно армирующее кольцо в виде петли, армирующее кольцо расположено в обшивке, выполненной в виде, по меньшей мере, одной складки ткани, из которой изготовлен мешок.

Целесообразно, чтобы кольцо было выполнено из каната, участки которого могут быть соединены внахлестку, или из пустотелого каната, или каната с оплеткой, участки которого вставлены один в другой, или из удлиненного стального элемента, образующего замкнутую петлю, концы которой скреплены. Обшивка может быть расположена снаружи.

В другом варианте вышеописанный технический результат достигается тем, что в мешке-опоре, изготовленном из соответствующего материала, включающем по меньшей мере одно армирующее кольцо в виде петли, армирующее кольцо расположено в обшивке, выполненной из отрезков ткани, прикрепляемых к ткани мешка и перекрывающих друг друга.

Кольцо может быть выполнено из упругого материала или из металлического материала.

Обшивка может быть расположена снаружи мешка при его использовании.

Мешок может включать множество обшивок, отделенных друг от друга промежутками, причем каждая обшивка образована складкой материала и включает соответствующее армирующее кольцо.

Изобретение поясняется на примерах со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых
фиг. 1 изображает армирующее кольцо согласно первому варианту выполнения изобретения, используемое в мешке-опоре;
фиг. 2 - поперечный разрез по материалу, из которого изготовлено армирующее кольцо, показанное на фиг. 1;
фиг. 3 и 4 - другие варианты выполнения армирующих колец, используемых в мешке-опоре, согласно изобретению;
фиг. 5 - поперечный разрез части мешка-опоры, выполненного в соответствии с одним вариантом выполнения изобретения;
фиг. 6 - поперечный разрез части мешка-опоры в соответствии с другим вариантом выполнения изобретения;
фиг. 7 - боковую стенку мешка-опоры в соответствии с другим вариантом выполнения изобретения;
фиг. 8 - мешок-опору в соответствии с предпочтительным вариантом его выполнения;
фиг. 9 и 10 - графики зависимости нагрузки от перемещения, измеренных в условиях испытаний мешка-опоры тех типов, которые показаны на фиг. 4 и 5 соответственно.

На фиг. 1 и 2 показан оплетенный полипропиленовый канат 10, который имеет полую сердцевину 12 и продет в нее для того, чтобы образовать замкнутую петлю, как показано на фиг. 1. Ведущий конец 14 каната затем пропущен поперек каната. Эта простая форма конструкции обеспечивает достижение значительной прочности. На фиг. 1 пропорции петли искажены только в целях большей ясности иллюстрации, поскольку на практике отношение диаметра петли к диаметру каната существенно больше, чем показанное на иллюстрации.

На фиг. 3 показан другой вариант выполнения армирующего кольца 16, в котором гибкому канату 18 придан вид замкнутой петли посредством скрепления на участке 20 соединенных впритык концов каната.

На фиг. 4 показан третий вариант выполнения армирующего кольца 22, которое состоит из отрезка 24 стального круглого стержня или плоского стержня, имеющего форму кольца, соединенные впритык концы которого сварены на участке 26.

На фиг. 5 изображен поперечный разрез мешка-опоры 28 в соответствии с первым вариантом выполнения изобретения. Перед тем, как прикрепить верхний и нижний конец к мешку, материал загибается внутрь, образуя складки в нескольких местах 30, только одна из которых показана на чертеже. Таким образом образованы два противоположных участка 32 и 34 ткани и армирующее кольцо 36, которое может быть типа, показанного на любой из фиг. 1, 3 и 4, расположено между двумя участками 32 и 34. Эти участки затем пришиваются один к другому вдоль линий 38 и 40.

Аналогичная технология принята для мешка-опоры 42, который показан на фиг. 6, но в этом случае обшивка 44 образована путем загиба материала мешка в виде складки вверх, при этом образованы участки 46 и 48. Армирующее кольцо расположено между участками складки материала, которые затем пришиваются один к другому вдоль линий 52 и 54.

На фиг. 9 и 10 показаны графики зависимости нагрузки от перемещения для мешков-опор 28 и 42, показанных соответственно на фиг. 5 и 6. Высокая начальная допустимая нагрузка на опору, по крайней мере 200 т, быстро достигается при относительно небольшом перемещении, порядка 70 мм, а после этого мешки имеют значительные номинальные нагрузки на опору, причем оседание составляет приблизительно до 280 мм в предшествующем случае и 350 мм в последнем случае.

На фиг. 7 показана стенка 56 мешка-опоры 58, к которой прикреплена на внутренней или на внешней поверхности, в зависимости от обстоятельств, заранее изготовленная обшивка 60, в которой содержится армирующее кольцо 62. В этом случае обшивка 60 образована при помощи перекрывающих друг друга отрезков материала, и кольцо 62 удерживается в заданном положении швом 64. Затем посредством шва 66 обшивка прикрепляется к материалу мешка.

Как показано на фиг. 5, возможно использовать армирующие кольца, которые изготовлены из относительно мягкого материала, такого как полипропилен, нейлон или аналогичных. Когда мешок заполнен жидким цементным тестом, например шламовой смесью, либо цементирующей смесью, армирующие кольца 36 заливаются смесью и впоследствии защищены от влияния взрывов, которые производятся в подземных условиях и которые в противном случае могут, возможно, нанести вред армирующим кольцам. Целость мешка в результате этого обеспечивается в значительной степени.

В мешке, показанном на фиг. 6, армирующее кольцо 50 обычно изготовляется из стали, поскольку оно остается на незащищенной наружной стороне мешка, когда мешок заполнен цементирующей смесью. Сталь, которая может иметь вид круглого или плоского стержня, выдерживает воздействие взрыва.

В мешке по фиг. 7 армирующее кольцо 62 может быть любого типа из показанных на фиг. 1, 3 и 4, либо фактически быть выполнено любым подходящим способом посредством замкнутого отрезка удлиненного материала. С другой стороны, как было отмечено, если кольцо 62 изготовлено из относительно мягкого материала, оно располагается внутри мешка, в то же время, если кольцо 62 изготовлено из такого материала, как сталь, которая выдерживает воздействие взрыва, возможно разместить обшивку, а следовательно, и кольцо на наружной стороне мешка.

Армирующее кольцо может быть гибким и может быть изготовлено из любого подходящего материала, такого как нейлон, либо оно может быть изготовлено из металлического материала, такого как сталь, в таком случае оно может, например, быть выполнено в виде круглого стержня или плоского стержня.

В зависимости от того, какой материал должен быть помещен в мешок, материал, из которого изготовлен мешок, может быть водопроницаемым для того, чтобы дать возможность дренажа воды из мешка, либо водонепроницаемым. В последнем случае мешок может быть заполнен твердеющим жидким раствором, который может включать гелеобразное вещество для уменьшения утечки жидкости. Материалом мешка может быть синтетический материал, например вязаные полиэтиленовые или полипропиленовые волокна.

На фиг. 8 показан укомплектованный мешок-опора 70, который имеет ряд армирующих колец 72, размещенных с интервалами по его длине. Мешок имеет завязки 74, закрепленные на нем в соответствующих местах для облегчения установки мешка и, более конкретно, для того, чтобы привязать мешок к опорной конструкции при наклоне.

Предпочтительно, чтобы мешок был изготовлен из такого материала, с которым составляет одно целое арматура, расположенная в вертикальном направлении 76 вдоль мешка, как изображено стрелками на фиг. 5. Таким образом, мешок армирован как в вертикальном направлении посредством арматуры 76, так и в направлении по кольцу посредством армирующих колец.

Необходимо отметить, что число армирующих колец, промежутки между ними и их прочность в большой степени определяются конкретными целями применения.

Изобретение относится к креплению горных выработок. Задачей изобретения является создание простой и надежной конструкции опоры. Мешок-опора изготовлен из ткани по крайней мере с одним армирующим кольцом в виде петли, расположенным в обшивке из складки той же ткани, что и ткань мешка. Кольцо может быть из каната, пустотелого или оплетенного каната, удлиненного стального элемента. Обшивка может быть снаружи. По второму варианту обшивка выполнена из отрезков ткани, прикрепляемых к ткани мешка и перекрывающих друг друга. Кольцо может быть выполнено из упругого материала или металлического материала. Обшивок может быть несколько. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Мешок-опора, изготовленный из ткани, включающий, по меньшей мере, одно армирующее кольцо в виде петли, отличающийся тем, что армирующее кольцо расположено в обшивке, выполненной в виде, по меньшей мере, одной складки ткани, из которой изготовлен мешок. 2. Мешок-опора по п.1, отличающийся тем, что армирующее кольцо выполнено из каната, участки которого соединены внахлестку, или пустотелого каната, или оплетенного каната, одни участки которого вставлены один в другой, или удлиненного стального элемента, образующего замкнутую петлю, концы которой скреплены. 3. Мешок-опора по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что обшивка расположена на том месте, которое при использовании мешка представляет собой наружную сторону материала. 4. Мешок-опора, изготовленный из ткани, включающий, по меньшей мере, одно армирующее кольцо в виде петли, отличающийся тем, что армирующее кольцо расположено в обшивке, выполненной из отрезков ткани, прикрепляемых к ткани мешка и перекрывающих друг друга. 5. Мешок-опора по п.4, отличающийся тем, что армирующее кольцо выполнено из упругого материала или металлического материала. 6. Мешок-опора по любому из пп.4 и 5, отличающийся тем, что обшивка расположена на том месте, которое при использовании мешка представляет собой наружную сторону материала. 7. Мешок-опора по любому из пп.5 - 7, отличающийся тем, что он включает множество обшивок, отделенных друг от друга интервалами, причем каждая обшивка образована путем создания складки материала и заключает в себе соответствующее армирующее кольцо.