Анкер Советский патент 1992 года по МПК E21D21/00 

1

(21)4796333/03

(22)08.01.90

(46) 15.12.92. Бюл. №46

(71)Научно-производственное объединение Казцветметмаш

(72)Болат Искаков, Г.Е.Башкеев и В.В.Страздин

(56)Авторское свидетельство СССР № 1361340, кл. Е 21 D 21/00, 1986.

Патент США №4634317. кл. Е 21 D 21/00, опублик. 1987.

(54) АНКЕР

(57)Изобретение относится к анкерной крепи. Цель - снижение себестоимости анкера и осуществление возможности утилизации отходов из отрезков труб. Анкер включает трубчатый элемент (ТЭ) 1. стержень (С) 3 с

резьбой 9 на внешнем конце и опорную шайбу. Причем ТЭ 1 выполнен длиной 0, 0,5 длины анкера (А), загерметизироеан с обоих концов 5 и 6 и имеет аксиальную продольную складку 2. Внутрь последней вставлен С 3 на всю длину ТЭ 1 и жестко связан с последним посредством сварного шва 8 на внешней стороне его торца, обращенного к выступающему концу А. При установке на штуцер 7 навинчивают установочный патрубок со шлангом и вводят А в шпур. Затем нагнетают во внутреннюю полость ТЭ 1 жидкость под высоким давлением. При этом ТЭ 1 распрямляется и распирается в шпуре. После этого патрубок отвинчивают от штуцера 7. На выступающий конец С 3 надевают опорную шайбу и фиксируют ее посредством гайки. 4 ил.

фиг. 1

Изобретение относится к анкерному креплению, а конкретно к трубчатым анкерам, предназначенным для крепления горных выработок.

Известен анкер, включающий трубчатую анкерную, штангу с аксиальной продольной складной, внутренний конец Которой загерметизирован, а выступающий конец выполнен без складки с полостью, открытой с торца,

В конструкции анкера по существу несущей является только замковая часть анке- p3j, находящаяся в зоне неразрушенных горных пород 300-500 мм, а остальная чаете только обеспечивает распор замковой части в шпуре, что относительно удорожает анкер в целом. Кроме того, при изготовлении анкеров остаются отходы труб, поскольку последние поставляются немерной длины.

Наиболее близким к предлагаемому анкеру по техническому исполнению является анкер, включающий трубчатую штангу с аксиальной продольной складкой, загерметизированную с обоих концов посредством втулок и сварных швов с встроенным во внешнем конце штуцером и вставленным внутрь аксиальной продольной складки стержнем с резьбой с внешнего конца для монтажа трубопроводов и других арматур. При этом стержень фиксируется внутри продольной складки только после установки анкера в шпуре.

Недостатки предыдущего анкера присущи и данному анкеру, но кроме того, наличие втулок на обоих концах относительно уменьшает несущую способностью и увеличивает металлоемкость анкера. Небольшая глубина стержня внутри продольной складки анкера и фиксация ее только после установки анкера за счет сил трения делает ее не несущей, т.к. коэффициент трения металла по металлу примерно в два раза меньше, чем коэффициент трения металла по породе, т.е. несущая способность анкера (стержня) прямо пропорциональна длине и коэффициенту трения контактирующих поверхностей.

Целью изобретения является снижение себестоимости анкера и возможность утилизации отходов из отрезков труб,

Это достигается тем, что в отличие от известного анкера, включающего трубчатый элемент с аксиальной продольной складкой, загерметизированной с обоих концов, с встроенным на внешнем конце штуцером и вставленным внутрь продольной складки стержнем с резьбой на внешнем конце и опорную шайбу -трубчатый элемент выполнен длиной 0,1-0,5 длины анкера, а стержень - длиной, равной длине анкера, и жестко связан с последним посредством сварного шва на внешней стороне его торца, обращенного к выступающему концу анкера. При этом максимальная длина трубчатого элемента (половина длины анкера) взята для анкеров с минимальной длиной (1 м), поскольку меньше этой длины (500 мм) анкер не обеспечит нужную способность (до

10 т). Нижний предел длины трубчатого элемента зависит от необходимой длины анкера и его замковой части, исходя из горно-геологических условий месторождения. Предлагаемый анкер несет нагрузку

двумя видами крепления трубчатого элемента со стержнем. Половина Нагрузки падает на силы трения между стержнем и трубчатым элементом, а вторая половина - на сварочный шов. Кроме того, сварочный

шов делает анкер цельным до процесса установки, что позволит устанавливать анкер с коротким трубчатым элементом в глубокий шпур.

При этом длина стержня, равная длине

трубчатого элемента, позволяет закрепить на ее внешнем конце опорную шайбу после установки анкера в шпуре.

Применение в конструкции анкера коротких трубчатых элементов позволит использовать отходы труб, которые остаются при изготовлении анкера существующей конструкции.

На фиг.1 показан общий вид анкера без опорной шайбы; на фиг.2 - сечение А-А на

фиг.1; на фиг.З - анкер перед установкой в шпур; на фиг.4 - после установки в шпур.

Анкер включает трубчатый элемент с аксиальной прбдольной складкой 2, размещенный внутри складки 2 стержень 3 и опорную шайбу 4, Трубчатый элемент 1 загерметизирован с обоих концов. Внутренний конец 5 загерметизирован, например, горячей заковкой, а внутрь внешнего конца

б вставлен штуцер 7 и заварен вместе со стержнем 3 сварным швом. Стержень 3 на выступающем конце имеет резьбу 9, на которую крепится опорная шайба 4 посредством гайки 10.

Для установки анкера служит патрубок 11, который в свою очередь соединен шлангом 12 с агрегатом высокого давления (на чертеже не показан) и навинчивается перед началом установки на штуцер 8.

После этого анкер подают в шпур и нагнетают во внутреннюю полость трубчатого элемента 1 жидкость под высоким давлением через шланги 12, патрубки 11 и штуцер 8. При этом трубчатый элемент 1, распрямляясь, распирается в шпуре, после чего патрубок 11 отвинчивается от штуцера 8. На выступающий конец стержня 3 надевают опорную шайбу 4 и фиксируют ее посредством гайки 10. Анкер установлен и несет нагрузку.

При изготовлении двухметровых анкеров со складкой на всю длину необходима труба длиной 2200 мм, а для предлагаемого анкера необходимы труба - 550 мм, стержень 2030 мм.

Кроме этого, для предлагаемой конструкции анкера трубчатый элемент можно изготовить из отходов труб по существующей технологии изготовления трубчатых анкеров. Это позволяет использовать безотходную технологию изготовления трубчатых анкеров.

А - А

Фиг. Z

Формула изобретения Анкер, включающий загерметизированный с обоих концов трубчатый элемент с аксиальной продольной складкой и встроенным в него штуцером, вставленный внутрь продольной складки стержень с резьбой на внешнем конце и опорную шайбу, отличающийся тем, что, с целью снижения себестоимости анкера и возможности утилизации отходов из отрезков труб, трубчатый элемент выполнен 0,1-0,5 длины анкера, а стержень длиной, равной длине анкера, при этом стержень вставлен внутрь складки на всю длину трубчатого элемента

и жестко связан с последним посредством сварного шва на внешней стороне его торца, обращенного к выступающему концу анкера.

/2

Фиг. 3

Шлс/р

Фие4