Крепежный анкер Советский патент 1983 года по МПК E21D21/00 

Изобретение относится х крепи горных выработок, а именно к крепежным анкерам, Известен крепежный анкер, включающий трубчатый корпус, закреплен ный на шпуре посредством взрыва ра мещенного внутри него заряда взрыв чатогс) вещества, и опорный элемент выполненный в виде раздутия трубча того корпуса анкера на его .выступа щем конце Cl . Недостаток такого анкера заключается в TOMf что в грунте и слабы породах прочность его закрепления снижается вследствие уменьшения сцепления анкера со стенками скважины. Кроме TorOf из-за ограниченной пластичности металла опорнйй элемент анкера имеет ограниченные размеры, а поэтому площадь контакта опорного элемента с породами вокру устья шпура является незначительной Наиболее близким к изобретению по технической с тцности и достигае мому результату является крепежный анкер, включающий металлический трубчатый корпус с продольными углублениями, закрепляемый в шпуре посредством взрывания размещенного внутринего заряда взрывчатого вещества, и опорный элемент, установленный на хвостовике анкера 2 . Однако при упрочнении та-кими анкерами грунта или слабых пород эксплуатационная надежность их недоста точна вследствие снижения прочности закрепления. Это объясняется тем, что продольные углубления на корпус анкера выполнены безинтервально по всей егодлине.При взрыве оптималь ного заряда Kopriyc анкера в попереч ном сечении прио бретает форму круга или многогранника и сцепление крепи с массивом обеспечивается лишь за счет мелкого рельефа поверхности трубы. Увеличение же мощности заряда приводит в этих условиях к рез кому снижению прочности закрепления анкера, так как его корпус продольно разделяется по линиям углуб лений на обособленные полосы металл и поперечнаяжесткость трубы полно тью теряется. Цель изобретения - повышение экс плуатационной надежности анкера в слабых породах. Цель достигается тем, что в крепежном анкере, включающем металличе кий трубчатый корпус с продольными углублениями, -закрепляемый в шпуре посредством взрывания размещенного внутри него заряда взрывчатого вещества, иопорный элемент, установленный на хвостовике анкера, продол ные углубления на корпусе анкера выполнены с интервалом по его длине поярусно. Концевые углубления выполнены на хвостовике анкера. На фиг.1 изображен предлагаемый фепежный анкер до взрыва заряда, продольный разрез; на фиг.2 то же, после взрыва; на фиг.З - сечение A-R. на фиг.1; на фиг.Ч - вид Б на фиг.2, Крепежный анк.ер состоит из трубчатого корпуса 1 с продольными углублениями 2. При установке анкера внутри него размещен заряд взрывчатого вещества в виде детонирующего шнура 3. В торцах корпуса 1 установлены пробки 4 и 5, выполненные из пористой резины. Полость трубчатого анкера заполнена водой. После установки опорным элементом анкера служит раздутие 6 на его выступающем конце. После взрыва заряда 3 образуется в шпуре на анкере раздутие 7, которое обеспечивает надежное сцепление корпуса с массивом слабых .пород, взрыванием анкер фиксируют в шпуре клином 8. Крепежный анкер устанавливают следующим образом. Подготавливают трубчатый корпус 1, длина которого превышает глубину шпура на величину 4-6 диаметров . В полость корпуса 1 вставляют пробку 4 с пропущенным через ее осевое отверстие детонирующим шнуром 3, Затем полость трубы заполняют водой и закрывают пробкой 5, помещая пробку 5 на половине длины выступающей части корпуса 1. Далее анкер вводят в шпур, фиксируют клином 8 из дерева и при необходимости регулируют по месту положение пробки 5. При взрывании детонирующего шнура 3 в воде возни кает радиально направленный лгиявавлический удар, в результате которо- го на анкере между продольными углублениями 2 образуются раздутия 6 и 7, На выступающей части анкера взрыв образует опорный элемент, состоящий из лепестков 9 и контактирующий с поверхностью пород как непосредственно в устье шпура, так к вокруг устья. Количество лепестков 9 соответствует числу продольных углублений 2. Опорный элемент обладает достаточно высокой несущей способностью, поскольку крайняя часть корпуса служит опорой, так как остается неразвальцованной. На заглубленной части корпуса лепестки раздутия 7 вдавливаются в окружающую породу,обеспечивая взаимосвязь крепи и массива и, следовательно, прочное закрепление анкера в слабых породах. Йля сохранения поперечно жесткости трубы и прочности раздутий 6 и 7 линии продольных углублений 2

вьшолняют длиной, равной 3-5 диаметра трубы. .Для стабилизации процесса формирования раздутий 6 и 7 пробки 4 и 5 помещают от торца на , расстоянии, равном 2-3 диаметра трубы. Для исключения влияния струкг турной неоднородности металла на процесс образования опорных эле- , ментов продольные углубления на вйступающей части анкера выполняют в виде рисок-рассечек глyбинoi на треть толщины стенки трубы.

Испытания крепежных анкеров, гфоведенные в условиях рудников Шерегеш и Таштагол, показали стабильность образования опорных элементов взрывом и эффективность упроч ненкя слабых пород.

/5 f

При испытаниях применяли трубы диаметром 33-41 мм с толщиной стенок 3,5 мм. Шпуры бурили диаметром 40-47 мм. Длина хвостовика составляла 170 мм, на которой выполняли 5-8. продольных канавок .глубиной до 1,5 мм и длиной до 140 мм. На заглубляемой части анкера длина канавок сося;авляла 120-140 мм. После взрыва получали опорные элементы, размер которых по диаметру

составлял 160-180 мм. Измерения показали, что несущая способность опорного элемента превышает 45 кн, а , прочность закрепления анкера в породах с коэффициентом крепости до 4 составляет более 50 кн при глубине типура 1м.

l. КРЕПЕЖНЫЙ АНКЕР, включающий металлический трубчатый кор-. пус с продольньми углублениями, за крепляемый в шпуре посредством взрывания размещенного него заряда взрывчатого вещества, и опорный элемент, установленный на хвостовике анкера, отличающийся тем, что, с целью повЕлаения эксплуатационной надежности анкера в слабых породах, продольные углубления на корпусе анкера выполнены с интервалом по его длине поярусно. 2. Анкер по.П.1, отличай;Щ и и с я тем, что концевые углубле.йия выполнены на его хвостовике. (Л № со