Податливая металлобетонная крепь и способ ее возведения Советский патент 1990 года по МПК E21D11/14 

Изобретение относится к горной промышленности и может, быть использовано для крепления горных вьфаботок в сложных горнотехнических условиях. Целью изобретения является повышение грузонесущей способности крепи.

На фиг.1 изображена податливая ме- таллобетонная крепь в первоначальном состоянии и пунктиром - после осуществления податливости; на фиг„2 - положение крепи до осуществления по- датливости; на фиг.З - то же. пос- ле завершения податливости и нагнетания заполнителя; на фиг.4 - разрез А-А на фиго1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.Т;на фиг„6 - узел I на фиг.1; на фиг.7 - разрез В-В на фиг.6.

Податливая металлобетонная крепь включает изогнутые пустотелые металлические несущие элементы 1, вьтол- ненные из спаренных двутавровых балок с образованием коробчатой полости 2, узлы податливости, выполненные в виде вкладьш1а 3 из спаренных швеллеров, ориентированных полками друг к другу с образованием коробчатого сечения 4. Вкладьшш 3 установлены между двумя соседними несущими элементами 1 в их коробчатой полости 2, вкладыши 3 подвижно соединены с несущими элементами 1 посредством хомутов 5, пла- нок б и гаек 7, а в средней части вкладьпяа 3 размещены упорные фланцы

8с возможностью контакта с торцами

9несущих элементов 1, причем на днищах спаренных швеллеров вкладьш}ей 3 выполнены клинообразные прорези 10

с возможностью контакта с межрамными стяжками 11, установленными на концах несущих элементов 1, при этом в несущих элементах 1 выполнены отверсти 12 для нагнетания заполнителя 13 в коробчатые полости 2 несущих элементов 1.

Изготовление элементов крепи осу - ществЛяется в заводских условиях, а сборка их и монтаж - в забое выработки.

Крепь устанавливают на максимальный распор, обеспечивают податливый режим ее работы и после исчерпания податливого хода конструкции (после усадки - фиг.З)о Через отверстия 12, вьтолненные в несущих элементах 1, производят нагнетание заполнителя 13 в виде мелкозернистого бетонного раствора под давлением 2-3 атм (0.2- 0,3 МПа).

Крепь получает усадку после исчерпания возможности углубления межрамных стяжек 11 в клинообразной прорези iO податливости и упирания торцов 9 несущих элементов 1 на упор.- ных фланцах 8.

Углубление межрамных стяжек 11 в прорези податливости 10 происходит с нарастающим сопротивлением, что является исключительно важным фактором для равномерного и пропорционального перераспределения сосредоточенных усилий по. периметру крепи.

После упирания торцов 9 несущих элементов 1 на упорных фланцах жесткости 8 будет герметизирована клинообразная прорезь податливости 10, а отверстия для установки (пропуска) межрамных стяжек 11 герметизируются при помощи шайбы 14.

Оптималь.ный диапазон давления нагнетания бетонного раствора (за-

51610030

полнителя 13) в систему пустот предложенной конструкции составляет 2 - 3 атм (0,2-0,3 МПа), что обеспечивает проникновение заполнителя 13 и достаточное уплотнение раствора в те- ле несущих элементов 1,

При нагнетании бетонного раствора н эрмальной густоты (подвижности) в систему пустот конструкции давлением ю 2 атм имеет место его закупоривание за счет шероховатости стен, а при нагнетании давлением 3 атм име- et место отжим (вытеснение) воды от сфстава бетонной смеси, что отрица- |5 тфльно влияет на его прочность.

Стержни межрамных стяжек 11 про- П5 1цены через трубчатый распор, что С1|особствует устойчивости смонтиропустотелые металлические несущие менты и размещенный в их полости полнитель, отличающаяс тем, чтоо с целью повышения щей способности крепи, пустотелые металлические несущие элементы кр выполнены из спаренных двутавровы балок с образованием коробчатой п ти, а узлы податливости выполнены виде вкладьпаа из спаренных швелле ориентированных полками друг к д гу с образованием коробчатого сеч ния и установленных между двумя с ними несущими элементами в их ко чатой полости, при этом вкладыш с динен с несущими элементами посре вом хомутов, планок и гаек, а в с ней части вкладьша размещены упор

., . пси чсшти вкладьша размещены упо

ванных рам (колец) вдоль оси выработ- 20 фланцы с возможностью контакта с ки, а также дает возможность при стя- торцами несущих элементов, причем гцвании между собой смежных рам с по- мрщью продольной стяжки 11 устанавли- ва|ть их друг относительно друга без пр|омера расстояния.

Конструкцию крепи можно выполнить ка:к из балки двутаврового профиля, та|к и из швеллеров.

Крепью можно крепить выработки лю- быр сечений, кольцевой и арочной 30 При креплении выработки предло- крепью арочной формы нижние секции элементов снимают, на опорных ко|1цах конструкции приваривают ме- та|1лические листы и подкладывают бетонные подушки

на днищах спаренных швеллеров выпо нены клинообразные прорези с возмо ностью контакта с межрамными стяжк

25 установленными на концах несущих э ментов, при этом в несущих элементах выполнены отверстия для нагнет ния яаполнителя в коробчатые полос металлических несущих элементов.

2. Способ возведения податливой металлобетонной крепи, включающий поочередную установку и соединение узлами податливости несущих элемен тов с максимальным распором, нагне

35 тание в полости несущих элементов полнителя после исчерпания податли вого хода конструкции, отлича щийся тем, что нагнетание зап нителя производят под давлением 2Формула изобретени)

1. Податливая металлсбетонная крфпь, включающая соединенные между собой узлами податливости изогнутые

пустотелые металлические несущие эле- менты и размещенный в их полости заполнитель, отличающаяся тем, чтоо с целью повышения г узонесу- щей способности крепи, пустотелые металлические несущие элементы крепи выполнены из спаренных двутавровых балок с образованием коробчатой полости, а узлы податливости выполнены в виде вкладьпаа из спаренных швеллеров, ориентированных полками друг к другу с образованием коробчатого сечения и установленных между двумя соседними несущими элементами в их коробчатой полости, при этом вкладыш соединен с несущими элементами посредством хомутов, планок и гаек, а в средней части вкладьша размещены упорные

пси чсшти вкладьша размещены упо

фланцы с возможностью контакта с торцами несущих элементов, причем

20 фланцы с возможностью контакта с торцами несущих элементов, причем

30

на днищах спаренных швеллеров выполнены клинообразные прорези с возможностью контакта с межрамными стяжкам

25 установленными на концах несущих эле ментов, при этом в несущих элементах выполнены отверстия для нагнетания яаполнителя в коробчатые полости металлических несущих элементов.

2. Способ возведения податливой металлобетонной крепи, включающий поочередную установку и соединение узлами податливости несущих элементов с максимальным распором, нагне35 тание в полости несущих элементов заполнителя после исчерпания податливого хода конструкции, отличающийся тем, что нагнетание заполнителя производят под давлением 240 3 атм, а в качестве заполнителя используют мелкозернистый -бетонный раствор,

1610030 ХЛ/ Х/Х ///

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для крепления горных выработок в сложных горнотехнических условиях. Цель изобретения - повышение грузонесущей способности крепи. Для этого соединенные между собой узлами податливости (УП) изогнутые пустотелые несущие элементы (НЭ) крепи выполнены из спаренных двутавровых балок с образованием коробчатой полости (КП). При этом УП выполнены в виде вкладыша из спаренных швеллеров, ориентированных полками друг к другу с образованием коробчатого сечения и установленных между двумя соседними НЭ в их КП. Вкладыш соединен с НЭ посредством хомутов, планок и гаек. В средней части вкладыша размещены упорные фланцы с возможностью контакта с торцами НЭ. На днищах спаренных швеллеров выполнены клинообразные прорези, контактирующие с межрамными стяжками, установленными на концах НЭ. Для возведения крепи НЭ устанавливают поочередно и соединяют их УП с максимальным распором. Затем в КП через выполненные в НЭ отверстия после исчерпания податливого кода конструкции нагнетают заполнитель под давлением 2-3 атм в виде мелкозернистого бетонного раствора. Крепью можно крепить выработки любых сечений, кольцевой и арочной формы. 2 с.п. ф-лы, 7 ил.

Й/г.5

А-А

Фиг.

Фиг. 2

Б Б

11

I /333

Фиг. 5

.6 7

В В

Фие.7