Универсальный распорный анкер Советский патент 1985 года по МПК E21D21/00 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к креплению горных выработок угольных шахт.

Известен распорный анкер, включающий штангу с замком из эластичной цилиндрической втулки с продольными ребрами, концентрично установленной на штанге между опорной шайбой и гайкой, которая навинчена на замковый конец штанги, и стопорное устройство из выступа на гайке и торцового паза во втулке 1.

Однако материал эластичных втулок для такого анкера является дорогостоящим, а его конструкция трудоемка в изготовлении. Кроме того, в силу неизбежных остаточных деформаций втулок анкер трудно извлечь с целью многократного использования в горных выработках.

Наиболее близок к изобретению по технической сущности и достигаемому результату распорный анкер, включающий стержень, замок, состоящий из конусных втулок, установленных на стержне навстречу друг другу, и размещенного между ними распорного элемента, шайбу и натяжную гайку 2.

Недостатком данного анкера является возможность регулирования прочности его закрепления в условиях проведения выработок по породам с изменяющимися прочностными свойствами.

Цель изобретения повышение прочности закрепления анкера в зависимости от крепости пород.

Цель достигается тем, что в универсальном распорном анкере, включающем стержень, замок, состоящий из конусных втулок, установленных на стержне навстречу друг другу, и размещенного между ними распорного элемента, шайбу и натяжную гайку, стержень на замковом конце снабжен упором из замковой гайки, а распорный элемент выполнен из ряда пластично деформируемых распорных втулок, при этом конусные втулки выполнены взаимозаменяемыми с продольными ребрами на наружной поверхности и гнездом в торце под замковую гайку и установлены на стержне свободно, причем распорные втулки выполнены из смеси песка с битумом.

На фиг. 1 изображен предлагаемый универсальный распорный анкер в рабочем положении, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1.

Универсальный распорный анкер состоит из пластично деформируемой в процессе закрепления распорной втулки I (или ряда распорных втулок), конусной верхней втулки 2 с ребрами 3 и гнездом 4 под замковую гайку 5, навинченную на стержень 6, конусной нижней втулки 7, одинаковой с конусной верхней втулкой 2, опорной шайбы 8 и натяжной гайки 9, одинаковой с гайкой 5. Конусные втулки 2 и 7 установлены на стержне 6 свободно. Распорная втулка 1 (или ряд втулок) выполнена из пластично деформирующегося материала, например из смеси песка с битумом.

Анкер устанавливают следующим образом.

На стержень 6 снизу надевают монтажную трубу, а сверху - нижнюю конусную втулку 7 основанием книзу до касания с монтажной трубой. Затем за втулкой 7 на стержень б надевают распорную втулку 1 и верхнюю конусную втулку 2, после чего навинчивают замковую гайку 5. Собран5 ный анкер вводят вместе с монтажной трубой в скважину до упора стержня в ее дно. После этого ударом по монтажной трубе нижнюю конусную втулку 7 внедряют в распорную втулку 1, деформируют ее, и анкер

Q расклинивается за счет уплотнения деформированной нижней части распорной втулки между стенками скважины и конусной поверхностью с ребрами 3 втулки 7. Одновременно происходит деформация и плотное прижатие средней и верхней части распорной втулки 1 к стенкам скважины. При этом распорная втулка 1 своей верхней частью надвигается на конусную поверхность верхней конусной втулки 2, заклинивает ее и фиксирует от проворачивания в скважине. Затем монтажную трубу извлекают, надевают на стержень б опорную шайбу 8 и навинчивают до требуемого усилия натяжную гайку 9. При навинчивании гайки 9 стержень 6 вытягивается из скважины, а вместе с ним перемещается замковая гайка 5 и верхняя конусная втулка 2, дополнительно деформируя и уплотняя распорную втулку 1. Этим завершается процесс закрепления анкера в скважине.

В случае установки анкера в слабых породах дополнительное увеличение прочности его закрепления достигается увеличением длины замка за счет установки дополнительных распорных втулок. В этом случае анкер устанавливают несколько иначе.

На стержень 6 сверху надевают одну распорную втулку 1, потом конусную втулку 2 и навинчивают замковую гайку 5, а с противоположной стороны надевают монтажную трубу. В таком виде без нижней конус0 ной втулки 7 анкер вводят в скважину доупора стержня в ее дно, и ударами по монтажной трубе деформируют втулку 1 и расклинивают анкер в скважине. Затем монтажную трубу снимают, на стержень снизу надевают одну-две распорные втулки и про5 талкивают их по стержню до соприкосновения с уже деформированной втулкой. Потом ударами по монтажной трубе деформируют (уплотняют) введенные в скважины

распорные втулки, а затем надевают на стержень нижнюю конусную втулку 7 и с помощью ударов по монтажной трубе расклинивают ее в распорной втулке. В последнюю очередь одевают опорную шайбу 8 и навинчивают до требуемого усилия натяжную гайку 9.

При извлечении анкера отвинчивают гайку 9, снимают шайбу 8 и специальным ключом вывинчивают стержень 6. Вместе со стержнем извлекают нижнюю конусную втулку 7. Затем разбуривают электросверлом или трубой с заостренным зубчатым

торцом вручную деформированные распорные втулки и под действием собственной массы вслед за извлекаемой буровой штангой опускают по скважине верхнюю конусную втулку 2 вместе с гайкой 5.

Предлагаемый распорный анкер за счет изменения длины его замковой части путем наращивания необходимого числа распорных втулок обеспечивает возможность регулирования прочности закрепления анкера при проведении горных выработок, например квершлагов, по породам различной крепости.

1. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ РАСПОРНЫЙ АНКЕР, включающий стержень, за А „... мок, состоящий из конусных втулок, установленных на стержне навстречу друг другу, и размещенного между ними распорного элемента, щайбу и натяжную гайку, отличающийся тем, ЧТО; с целью повышения прочности закрепления анкера в зависимости от крепости пород, стержень на замковом конце снабжен упором из замковой гайки, а распорный элемент выполнен из ряда пласг тично деформируемых распорных втулок, при этом конусные втулки выполнены взаимозаменяемыми с продольными ребрами на наружной поверхности и гнездом в торце под замковую гайку и установлены на стержне свободно. 2. Анкер по п. 1, отличающийся тем, что распорные втулки выполнены из смеси песка с битумом. (Л О5 4 NU СО со