Трубчатый анкер фрикционного типа Советский патент 1992 года по МПК E21D21/00 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к креплению горных выработок.

Известен трубчатый анкер фрикционного типа, содержащий разрезанную вдоль продольной оси трубу, опорную плитку и удерживающее кольцо, приваренное на выступающем конце трубы.

Недостатки известной конструкции трубчатого анкера фрикционного типа - низкая несущая способность и высокая податливость.

Известен трубчатый анкер фрикционного типа, включающий разрезную трубу с раз- вальцованным концом, заполненную расширяющейся при затвердевании смесью, и пробкой.

Недостатки данной конструкции - недостаточная несущая способность анкера и

значительное время вступления анкера в работу из-за медленного развития процесса объемного расширения при затвердевании смеси на основе цемента.

Цель изобретения - повышение надежности работы анкера и сокращение времени вступления его в работу.

Поставленная цель достигается тем, что в известном трубчатом анкере фрикционного типа, включающем разрезную трубу с развальцованным концом, заполненную расширяющейся при затвердевании смесью, и пробкой, анкер снабжен опорной плиткой, закрепленной на развальцованном конце, а труба выполнена с поперечными разрезами. При этом в качестве заполняющей смеси использована смесь на основе строительной извести. Кроме того, разрезы на трубе выполнены крестообраз J

GJ

4D СЛ

О

ного,1-образного,и-образного или V-образ- ного вида и ориентированы разрезанной частью в сторону развальцованного конца, а в качестве заполняющей смеси использовано невзрывчатое разрушающее средство НРС.

Сопоставление с прототипом показывает, что предлагаемый трубчатый анкер фрикционного типа обладает новыми признаками: снабжен опорной плиткой, закрепленной на развальцованном конце, а труба выполнена с поперечными разрезами, причем в качестве заполняющей смеси использована смесь на основе строительной извести.

Таким образом, данный трубчатый анкер фрикционного типа соответствует критерию новизна.

Сравнение описываемого устройства не только с прототипом, но и с другими решениями в данной области техники показывает, что совокупность его признаков проявляет новое техническое свойство и позволяет сделать вывод о соответствии критерию существенные отличия.

На фиг.1 изображен общий вид анкера до начала объемного расширения смеси; на фиг.2 - продольный разрез анкера в шпуре в конце объемного расширения смеси; на фиг.3-6 - возможные варианты исполнения надрезов на трубе.

Предлагаемый трубчатый анкер фрикционного типа представляет собой трубу 1 из углеродистой стали обыкновенного качества с короткими поперечными надрезами 2 на поверхности. Опорный элемент 3 анкера выполнен в виде развальцованного выступающего конца трубы 1 и опорной плитки 4. Трубу 1 вводят в шпур 5, заполняют объемно-расширяющейся при затвердевании смесью 6 на основе строительной извести - невзрывчатым разрушающим средством (НРС), смешанным с водой, и закрывают пробкой 7.

Анкер работает следующим образом. При соединении порошка невзрывчатого разрушающего средства (НРС) 6 с водой начинается кристаллизация (затвердевание) смеси, сопровождающаяся ее объемным расширением и нарастанием радиального давления в трубе 1, достигающего в конце процесса величины 50 МПа. Объемное расширение смеси 6 в трубе 1 с короткими поперечными надрезами 2 идет неравномерно во времени и пространстве. Оно локализуется и ускоряется в областях поперечных надрезов 2, что приводит к деформации трубы в этих областях и распору ее в шпуре 5.

Дальнейший рост давления и деформации трубы 1 приводит к возникновению радиальных напряжений в приконтурном массиве горных пород в областях поггеречных надрезов трубы и напряжений в области опорной плитки 4, направленных в глубину массива.

Напряжения в областях поперечных надрезов 2 и опорной плитки 4 объединяют0 ся в общее поле напряжений вокруг шпура 5 по всей длине анкера, которое противодействует напряжениям горного давления. Короткие поперечные надрезы на поверхности трубы, ориентированные в сторо5 ну развальцованного конца, при затвердевании заполняющей смеси позволяют трубе деформироваться, образуя выступы, которые внедряются в стенки шпура. Данное решение значительно повышает не0 сущую способность анкера.

Кроме того, применение в качестве объемно-расширяющейся при затвердевании смеси на основе строительной извести, в частности вещества типа НРС, развивающе5 го не менее чем в 10 раз большее давление, чем смесь на основе цемента, а также опорной плитки обеспечивает также повышение несущей способности анкера. При этом в 2 раза сокращается время затвердения смеси

0 на основе строительной извести по сравнению со смесью на основе цемента и время вступления анкера в работу.

Использование изобретения позволяет значительно повысить безопасность экс5 плуатации горных выработок при анкерном креплении и уменьшить затраты на крепление выработок.

Формула изобретения

1.Трубчатый анкер фрикционного типа, 0 включающий разрезную трубу с развальцованным концом, заполненную расширяющейся при затведевании смесью, и пробкой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и сокращения вре5 мени вступления его в работу, он снабжен опорной плиткой, закрепленной на развальцованном конце, а труба выполнена с поперечным разрезами, при этом в качестве заполняющей смеси использована смесь на основе строи0 тельной извести.

2.Анкер по п.1, отличающийся тем, что разрезы на трубе выполнены кре- стообразного,Х-образного,и-образного или V-образного вида и ориентированы разре5 занной частью в сторону развальцованного конца.

3.Анкер по п.1, отличающийся тем, что в качестве заполняющей смеси использовано невзрывчатое разрушающее средство НРС.

Изобретение относится к креплению горных выработок. Цель - повышение надежности работы анкера и сокращение времени вступления его в работу. Для этого анкер 1 снабжен опорной плиткой 4 на развальцованном конце 3 трубы анкера 1. Труба 1 выполнена с поперечными разрезами 2. Размеры 2 могут быть выполнены крестообразного, Х-образного,Ц-образного или V- образного вида и ориентированные разрезанной частью в сторону развальцованного конца 3. В качестве заполняющей трубу анкера 1 смеси 6 используется расширяющаяся при затвердевании смесь на основе строительной извести или невзрывчатое разрушающее средство НРС. При затвердевании смеси 6 в трубе 1 материал трубы деформируется в области разрезов 2, образуя выступы, которые внедряются в стенки шпура 5. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. (Л

Фиъ.1

JL

Фиг.З

Фиг. 2

ФиъЛ

Фиг. 5

Фиг.6