Металлическая арочная крепь Советский патент 1983 года по МПК E21D11/14 

(54) МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ АЮЧНАЯ КРЕПЬ

1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крепления горных выработок при разработке месторождений полезных ископаемых, а также в строительстве в качечтве несущих конструкций.

Известна металлическая арочная податливая , состоящая из арок, соединенных между собой стяжками. Каждая арка крепи выполнена из верхняка и Двух стоек, собираемых посредством замкового соединения. В месте соединения верхняка и стоек обра зуется узел податливости. Верхняк и стойки могут быть выполнены из желобчатого специального взаимозаменяемого профиля (СВП) различной конструкции. В качестве замкового соединения используются скобы с планками и гайки 1.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является металлическая арочная крепь, включающая сопряженные между собой стойки и верхияк, выполнсниые из желобчатых профилей, имеюашх стенки с полками и днище, и связывающие их узлы

податливости с гайками резьбовых соединений и установленными с зазором отноогтельно днища профилей фигурными планками 21.

Известные конструкции крепи характеризуются недостато шой устойчквостью боковых стенок, которые в процессе эксплуатации крепи в горных выработках дефоркшруются и изгибаются, что требует использования для поддержания выработок спецпрофялей боль10 щего типоразмера.

Цель изобретения - снижение металлоемкости крепи, увеличение жесткости верхняка.

Указанная цель достигается тем, что в металлической арочной крепи, В1йшчающей

,5 сопржкенные между собой стойки и верхняк, выполненные из желобчатых профилей, ИА Ющих стенки с полками и днище, связывающие их узлы податливости с гайками резьбовых соединений и установленными с зазором отно.

20 (ягтельно днища профилей фигурными планками, профили сопряжены между собой торцами полок, один из которых снабжен пазом, а другой - входящим в него выступом, при этом гайки резьбовых соединений расположеиы no разные стороны от плоскости сопряжения профилей.

Кроме того, верхняк смонтирован иред.варительно напряженным путем эаневоливания его профилей, выполненных до сборки с различными радиусами кривизны, верхний с меньшим, а нижнш - с большим номинального.

На фиг. 1 показана схема арки металлической арочнрй крепи, общий вид; на фиг.2 10 схема гибки желобчатых профилей перед сборкой верхняка, крепи; на фиг. 3 сече ние податливого i соединения крепи; на фиг.4 взаимозаменяемый желобчатый профиль для изготовления арочной податливой крепи; на фиг. 5 - желобчатый профиль для изготовления планки. Металлическая арочная крепь состоит из двух стоек 1, верхняка 2, соединенения 3. Между стойками и верхняком образуют стыки с зазорами . Податливое соединение установлено на стыках. Возможна двойная установка податливого соединения: Но одном на каждый стык (фиг. 1 слева), и одного на оба стыка {фиг. 1 справа). Стойки и верхняк образуются двумя взаимозамещеиными профилями (верхним 4 и нижним 5), которые соединены между собой замковыми соединениями 6. Взаимозаме емые профили состоят из двух стенок 7, с полками 8 и днища 9. На одной из полок выполнен продольный паз 10, а на другой выступ 11. При установке профилей друг к другу торцами полок 12 выступ полки одн го профиля входит в паз полки другого профиля. Податливое соединение состоит из двух фигурных планок 13, желобчатого профиля, имеющих стенки 14 с полками 15 и диище резьбового соединения 17 и 18. Между Днищами профилей и планок. желобчатого профиля имеется зазор сЛ . Замковые соединения 6 состоят из тех же деталей, что и податливое соединение, но имеют более короткие фигурные планки. Изготовление и сборку верхняка производят в следующем порядке (фиг. 2). Верхний профиль верхняка изгибают по радиусу R-,, а нижний - по радаусу R2. Р

диус изгиба . верхнего профиля больше радиуса изгиба нижнего нрофиля. Радиусы R к Rn определяют до полок профилей. При сборке за счет упругих деформаций нижний профиль сгибают и , удерживая его, вставляют в верхний так, чтобы выступы одного входили в соответствующие пазы другого, и скрепляют замковыми соединениями. В собранном верхняке за счет компенсации упругих деформаций происходит некоторое увеличение радиуса верхнего профиля и уменьщение нижнего до номинального значения RO. При сдвижении горных пород, возникщее под любым возможным углом к арке горное давление вызывает с ее стороны пракгическй одинаковое сопротивление. Горное давление не приводит стенки желобчатых профилей к потере устой швости в связи с тем, что пазы и гребни на их полках встречают подпор со стороны соответствующих злементов сопряженного с ними профиля. При значительном увеличении горного давления проис,ходит смещение верхняка и стоек в податливом соединении, а сопротивление узлов податливости обусловлено силами трения, действующими по плоскостям 12 и 19 скольжения. .. При весьма значительном возрастании горного давления, которое вызывает деформацию желобчатых профилей, происходит скольжение полок желобчатых профилей по всей поверхности их контакта. Сумма поверхностей контакта всех плоскостей скольжения данной крепи превыщает соответствующие поверхности известных податливых соединений арочных крепей. Усилия от действующего :.на арку изгибающего момента в податливом соединении воспринимают фигурные планки и резьбовые соединения, что обеспечивает стабильную работу податливого соединения. Замкнутая форма сечений верхняка и стоек позволяет более рационально использовать металл при конструировании арок металлических податливых крепей и открывает возможность применения тонкостенных горячекатаных профилей для их изготовления. Размеры взаимозаменяемого желобчатого профиля, фигурных планок для податливого и замкового соединений приведены в таблице. Формула изобретения 1. Металлическая арочная крепь, содержащая сопряженные между собой стойки и верх няк, выполненные из желобчатых профилей, имеющих стенки с полками и днище, и связывающие их узлы податливости с гайками резьбовых соединений н установленными с зазором относительно днища профилей фигурными планками, отличающаяся тем, что, с целью снижеюш металлоемкости крепи, профили сопряжены между собой горцами полок, один из которых снабжен пазом, а тфугой - входящий в него выступом, при зтом гайки резьбовых соедшений располо1028 жены по разные стороны от плоскости сопряжения профилей. 2. Крепь по п. 1, отличающаяс я тем, что с целью увеличения жесткости верхняка, он смонтирован предварительно напряженным путем заневоливання его профилей, выполненных до сборки с различными радиусами кривизны, верхний - с меньцшм, а нижний - с больщим номинального. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1.Справ(Тчник по креплению горных выработок. М., Неара, 1976, с. 46, рис. 14. 2.Патент «ИРГ N 274553, кл. 5 с 11/22, опублик. 1961 (прототип).

t8

vy

33fV

fl

«

/

ff4

ffr

Л

ffy

/

f