Сборная железобетонная крепь горной выработки Советский патент 1993 года по МПК E21D11/10 

Изобретение относится к горному делу, а именно к креплению подземных выработок сборным железобетоном при значительных, в т.ч. динамических проявлениях горного давления.

Известна сборная железобетонная обделка тоннеля, включающая кольца состоящие из железобетонных блоков с выемками в которых закреплены монтажные петли, причем монтажные петли закреплены с одного продольного торца каждого блока, а противоположный его торец снабжен штырями с возможностью взаимодействия их с монтажными петлями смежного блока.

К недостаткам существующей обделки можно отнести малую прочность соединения тюбгнговых колец между собой из-за того, что крючки выполняются самопроизвольно без надлежащего контроля, в то же время процесс монтажа трудоемкий и может вести только посредством мощного гидравлического оборудования с соблюдением строгой центровки колец относительно друг друга. Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и заявляемой крепи является сборная железобетонная обделка тоннеля, включающая кольца, состоящие из тюбингов с чеканными канавками по продольным и поперечным сторонам и связи, выполненные в виде стержней пропущенных через сквозные отверстия с резьбой на одном конце и гайкой на другом, причем гайка каждого стержня размещена в полости образованной цилиндрическими ушире- ниями в тюбингах смежных колец, а конец с резьбой каждого стержня заведен в гайку стержня предыдущего тюбинга кольца, при этом стержни смежных тюбингов в стыках между кольцами объединены между собой

VJ

со

Ю 4 О

О

хомутом снабженным винтом для регулирования натяжения между стержнями.

Недостатком соответствующей конструкции крепи является большая трудоемкость монтажа крепи ввиду того, что необходимо строго выдержать соосность соседних тюбингов чтобы длинным стержнем попасть в резьбу смежного тюбинга; если учесть, что тюбинги имеют большой

вес, а стержни следует вставлять в отверстия тюбинга, крЪмё того стесненность, не позволяющая применять оборудование с повышенной точностыкГперемещения захватов тюбингов, запыленность, обводнен- ность и загрязненность реального проходческого забоя, значительно усложняет монтажные работы.

Целью изобретения является снижение трудоемкости монтажа крепи.

Поставленная цель достигается тем, что в сборной железобетонной крепи горной выработки включающей тело тюбинга с продольными стержневыми элементами связи, продольные элементы связи выполнены в виде монтажных петель, которые выступают с одной стороны тюбинга и жестко соединены с армированными отверстиями на противоположной стороне, а армированные отверстия разделены пазами размещения монтажных петель смежного тюбинга, кро- ме того тем, что продольные элементы связи выполнены в виде ветвей из стержневого проката, загнуты с образованием монтажных петель, выступающих с одной стороны тюбинга, а на противоположной стороне ветви накручены в спирали и замоноличены в тело тюбинга, образуя армированные отверстия.

Существенными признаками отличающими заявленное решение от прототипа яв- ляются следующие.

Продольные элементы связи выполнены в виде выступающей монтажной петли с одной стороны тюбинга и жестко соединенной с армированным отверстием, разме- щенным на другой стороне тюбинга, а армированное отверстие разделено пазом размещения монтажной петли смежного тюбинга, причем закрепление петли смежного тюбинга, установленной в пазе осу- ществлено стержневым конусом, установленным в армированном отверстии.

В прототипе продольные элементы связи представлены в виде стержней, установленных в продольных отверстиях тюбинга, а соединение выполнено резьбовым. Замена резьбового соединения на соединение посредством стержневого конуса, выполняющего роль клина значительно снижает трудоемкость монтажа, в то же время является новым техническим решением, являющимся существенным отличительным признаком.

Продольные элементы связи выполнены в виде ветвей из стержневого проката, замоноличенного в средней части тела тюбинга и загнутого с образованием петли, выступающей с одной его стороны, а внутри тела тюбинга с другой стороны на его кромке концы ветвей закручены в виде спиралей и замоноличены, образуя армированные отверстия.

Существенным отличием от прототипа является замоноличивание продольных стержневых элементов. В науке и технике применение клинового соединения широко известно, но применить готовые технические решения для упрощения конструкции крепи и снижения трудоемкости монтажа не представляется возможным. Учитывая специфику технологии крепления горной выработки и производства сборного железобетона, разработана предлагаемая крепь в которой существенным отличием является наличие продольных элементов, выполненных в виде прутка из стержневого проката, согнутого в середине и образующего монтажную петлю, один конец которой закручен в спираль. Эту заготовку вкладывают в форму и замоноличивают таким образом, чтобы с одной стороны тюбинга образовалась петля, а с другой стороны армированное спирально отверстие разделенное пазом, для размещения монтажной петли смежного блока. Кроме того, чтобы процесс монтажа был простым и не трудоемким закрепление петли в смежном блоке осуществлено стержневым конусом, установленным в армированном отверстии. На практике, это соединение осуществляется вставлением в отверстие стержневого конуса и забивкой его кувалдой. Армирование спиралями из проката отверстий обеспечивает их надежность при монтаже и дальнейшую прочность при эксплуатации крепи.

На фиг. 1 показана принципиальная схема железобетонной крепи горной выработки (сечение выработки); на фиг. 2 - узел соединения тюбингов между собой вдоль выработки по 1-1; на фиг. 3 - разрез.А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - конструкция продольного узла соединения тюбинга; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 4.

Сборная железобетонная крепь горной выработки состоит из тюбингов 1 (фиг. 1, 2) соединенных между собой торцовыми криволинейными узлами 2 и продольными 3 узлами связи. Продольный узел связи (фиг. 2, 3, 4) выполнены в виде монтажной петли 4,

выступающей на боковой поверхности 5 тюбинга жестко соединенной с армированным отверстием 6 на другой стороне 7 тюбинга, а армированное отверстие 6 разделено пазом 8 для размещения в нем монтажной петли 4 смежного тюбинга. Для закрепления петли 4 установленной в пазе 8 смежного тюбинга забит стержневой конус 9 в армированное отверстие 6. Продольные элементы связи могут быть выполнены в виде ветвей 10, 11 из стержневого проката (круглого, квадратного, прямоугольного поперечного сечения) замоноличенного в средней части тела тюбинга и загнутого с образованием монтажной петли 4, выступа- ющий с боковой стороны 5, а внутри тела тюбинга с другой стороны 7 на его кромке, концы ветвей 10 и 11 закрученные в спирал и 12 и 13 замоноличены, образуя армированное отверстие 6. При изготовлении тюбин- гов в заводских условиях, заготовку из стержневого проката с монтажными петлями в средней части спиралями на концах, устанавливают в форму и замоноличивают, образуя в готовом тюбинге монтажные пет- ли, армированные отверстия под стержневые конуса и пазы для размещения петель. В шахту поступают готовые тюбинги и стержневые конуса.

Шахтным тюбингоукладчиком монтиру- ют тюбинги, вставляя монтажные петли в

пазы установленного ранее тюбингового крепления. Затем вставляют стержневой конус 9 в отверстие 6 и забивают кувалдой. Монтаж крепи значительно упрощается, а жесткая связь, проходящая в теле тюбинга между монтажной петлей и армированным отверстием, повышает прочность и надежность работы крепи.

Формула изобретения

1. Сборная железобетонная крепь горной выработки, включающая тюбинги с продольными стержневыми элементами связи, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения трудоемкости монтажа крепи, продольные элементы связи выполнены в виде монтажных петель, которые выступают с одной стороны тюбинга и жестко соединены с армированными отверстиями на противоположной его стороне, а армированные отверстия разделены пазами для размещения монтажных петель смежного тюбинга.

2. Крепь по п. 1,отличающаяся тем, что продольные элементы связи выполнены в виде ветвей из стержневого проката, загнуты в виде монтажных петель, выступающих с одной стороны тюбинга, а на противоположной стороне ветви закручены в спирали и замоноличены в тело тюбинга, образуя армированные отверстия.

-т

Изобретение относится к горному делу. а именно к креплению подземных выработок сборным железобетоном при значительных, в том числе динамических проявлениях горного давления. Целью изобретения является снижение трудоемкости монтажа крепи. Сборная крепь включает тюбинги с продольными стержневыми элементами связи (ПЭС), которые выполнены в виде монтажных петель (МП). МП выступают с одной стороны тюбинга и жестко соединены с армированными отверстиями на противоположной его стороне, а армированные отверстия разделены пазами размещения монтажных петель смежного тюбинга ПЗС выполнены в виде ветвей из стержневого проката и загнуты с образованием МП. На противоположной стороне тюбинга ветви закручены в спирали и замоноличены в тело тюбинга, образуя армированные отверстия. 2 с. п. ф-лы, 6 ил.

Фж.2