BR112019022763B1

BR112019022763B1 - ANCHOR SCREW ASSEMBLY WITH FAULT RETAINER

Info

Publication number: BR112019022763B1
Application number: BR112019022763-6A
Authority: BR
Inventors: Paolo Ettore Pastorino; Rual Abreu; Greig KNOX
Original assignee: Epiroc Drilling Tools Aktiebolag
Priority date: 2017-05-07
Filing date: 2018-05-07
Publication date: 2024-05-28

Abstract

A invenção fornece um conjunto de ancoragem de rocha que inclui: um membro tubular resilientemente e radialmente deformável que se estende longitudinalmente entre uma extremidade dianteira e uma extremidade traseira e que possui uma formação de retentor integral com, ou engatada em, uma parte da extremidade traseira do membro; um elemento alongado que se estende longitudinalmente através do membro entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade e que se prende ao membro tubular em pontos de carga distal e proximal espaçados e que possui um dispositivo de proteção contra falhas fixado em um ponto dentro do membro; uma placa frontal no membro tubular ou no membro alongado; caracterizado pelo fato de que o conjunto é inserido em um orifício de rocha, com a placa frontal apoiada contra a face de rocha e a carga é aplicada ao longo do elemento alongado que fará com que o elemento se rompa acima do ponto em que o retentor é fixo, o retentor de falha engata a formação do retentor para prender a ejeção de uma porção proximal do elemento alongado a partir do orifício da rocha.The invention provides a rock anchor assembly that includes: a resiliently and radially deformable tubular member extending longitudinally between a front end and a rear end and having an integral retainer formation with, or engaged with, a rear end portion of the member; an elongated member extending longitudinally through the member between a first end and a second end and which attaches to the tubular member at spaced distal and proximal load points and which has a fail-safe device fixed to a point within the member; a front plate on the tubular member or the elongated member; characterized by the fact that the assembly is inserted into a rock hole, with the face plate resting against the rock face and the load is applied along the elongated element which will cause the element to rupture above the point at which the retainer is fixed, the fault retainer engages the retainer formation to arrest the ejection of a proximal portion of the elongated element from the rock hole.

Description

BASICS OF THE INVENTION

[0001] A invenção refere-se a um conjunto de ancoragem de rocha.[0001] The invention relates to a rock anchor set.

[0002] Em um ambiente dinâmico de suporte de carga, uma âncora de rocha evita falhas catastróficas da parede de rocha que a âncora suporta, absorvendo a energia do movimento da rocha devido ao estiramento. Um problema surge em uma aplicação sem graute quando o material de aço da âncora de rocha se deforma até sua capacidade máxima de tração, após o que a âncora é propensa a se romper. Como a âncora está em tensão, no momento em que a âncora rompe, sua seção proximal cortada tem uma tendência a ejetar do buraco da rocha com grande força. Isso cria um projétil que representa um grande perigo para os trabalhadores das minas nas proximidades.[0002] In a dynamic load-bearing environment, a rock anchor prevents catastrophic failure of the rock wall that the anchor supports by absorbing the energy of rock movement due to stretching. A problem arises in an ungrouted application when the steel material of the rock anchor deforms to its maximum tensile capacity, after which the anchor is prone to breaking. Because the anchor is in tension, the moment the anchor breaks, its cut proximal section has a tendency to eject from the rock hole with great force. This creates a projectile that poses a great danger to nearby mine workers.

[0003] A invenção tem como objetivo superar o problema, fornecendo um mecanismo para prender a parte destacada de aço enquanto ela tenta ejetar do orifício de suporte.[0003] The invention aims to overcome the problem by providing a mechanism to clamp the detached portion of steel as it attempts to eject from the support hole.

[0004] O presente modelo de utilidade, pelo menos parcialmente, aborda o problema mencionado acima.[0004] The present utility model, at least partially, addresses the problem mentioned above.

UTILITY MODEL SUMMARY

[0005] A invenção fornece um conjunto de ancoragem de rocha que inclui: um membro tubular resilientemente radialmente deformável que se estende longitudinalmente entre uma extremidade dianteira e uma extremidade traseira e que tem uma formação de supressor integral com, ou engatada em, uma parte da extremidade traseira do membro; um elemento alongado que se estende longitudinalmente através do membro entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade e que se prende ao membro tubular em pontos de carga distal e proximal espaçados e que possui um dispositivo de proteção contra falhas fixado em um ponto dentro do membro; uma placa frontal no membro tubular ou no membro alongado; em que, quando o conjunto é inserido em um orifício de rocha, com a placa frontal apoiada contra a face de rocha e a carga é aplicada ao longo do elemento alongado que fará com que o elemento se rompa acima do ponto em que o retentor é fixo, o retentor de falha engata a formação do retentor para prender a ejeção de uma porção proximal do elemento alongado a partir do orifício da rocha.[0005] The invention provides a rock anchor assembly that includes: a resiliently radially deformable tubular member extending longitudinally between a front end and a rear end and having an integral suppressor formation with, or engaged with, a portion of the rear end of the limb; an elongated member extending longitudinally through the member between a first end and a second end and which attaches to the tubular member at spaced distal and proximal load points and which has a fail-safe device fixed to a point within the member; a front plate on the tubular member or the elongated member; wherein, when the assembly is inserted into a rock hole, with the face plate resting against the rock face and load is applied along the elongated element that will cause the element to rupture above the point at which the retainer is fixed, the fault retainer engages the retainer formation to arrest the ejection of a proximal portion of the elongated element from the rock hole.

[0006] A formação do retentor pode ser a parte da extremidade traseira do membro tubular que foi deslocada para afunilar em direção à extremidade traseira. Alternativamente, a formação de retentor pode ser um elemento, por exemplo, um colar ou bucha, que está engatado com uma superfície interna da porção de extremidade traseira para reduzir o diâmetro interno do membro.[0006] The retainer formation may be the portion of the rear end of the tubular member that has been displaced to taper toward the rear end. Alternatively, the retainer formation may be an element, for example, a collar or bushing, that is engaged with an inner surface of the rear end portion to reduce the inner diameter of the member.

[0007] O elemento alongado pode ser um elemento alongado que é feito de um material de aço adequado que tem uma alta capacidade de carga de tração.[0007] The elongated element may be an elongated element that is made of a suitable steel material that has a high tensile load capacity.

[0008] O elemento alongado pode ser adaptado com uma formação de ruptura, por exemplo, um entalhe ou uma ranhura anular, entre o limitador de falha e a primeira extremidade, sobre a qual o elemento quebra.[0008] The elongated element may be fitted with a breaking formation, for example a notch or an annular groove, between the failure limiter and the first end, about which the element breaks.

[0009] O ponto no qual o retentor de falhas é fixado no elemento alongado pode ser predeterminado ao permitir o alongamento do elemento alongado, à sua capacidade de carga de tração, sem que o retentor de falhas entre em contato com a formação do retentor.[0009] The point at which the flaw retainer is fixed to the elongated element can be predetermined by allowing the elongated element to be stretched to its tensile load capacity without the flaw retainer coming into contact with the retainer formation.

[0010] O retentor de falhas pode ser uma porca, ou similar, que é encaixada de forma roscada no elemento alongado. Alternativamente, o retentor de falhas pode ser uma deformação que deforma o elemento alongado em pelo menos uma direção radial, por exemplo, uma deformação em lâminas.[0010] The fault retainer can be a nut, or similar, which is threaded into the elongated element. Alternatively, the flaw arrester may be a strain that deforms the elongated member in at least one radial direction, for example, a sheeting strain.

[0011] O conjunto pode incluir uma primeira formação de suporte de carga engatada com o elemento alongado e o membro tubular no ponto de carga proximal.[0011] The assembly may include a first load-bearing formation engaged with the elongated member and the tubular member at the proximal load point.

[0012] A formação de retentor pode ser a primeira formação de suporte de carga.[0012] Retainer formation may be the first load-bearing formation.

[0013] O conjunto pode incluir um elemento de expansão engatado ou formado integralmente, com o elemento alongado no ponto de carga distal.[0013] The assembly may include an integrally engaged or formed expansion element, with the element elongated at the distal load point.

[0014] O conjunto pode incluir um dispositivo aplicador de carga engatado com o elemento alongado entre o ponto de carga proximal e a segunda extremidade que é acionável para pré-carregar o elemento alongado no orifício da rocha entre o ponto de carga distal e a placa frontal.[0014] The assembly may include a load applicator device engaged with the elongated element between the proximal load point and the second end that is operable to preload the elongated element into the hole in the rock between the distal load point and the plate. front.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0015] O modelo de utilidade é descrito com referência aos seguintes desenhos em que: A Figura 1 é uma vista em elevação de um conjunto de ancoragem de rocha da invenção, com uma manga do conjunto seccionada longitudinalmente para mostrar um retentor de falhas do conjunto; A Figura 1A ilustra uma parte final proximal do conjunto da Figura 1 em maior detalhe; A Figura 2 é uma vista em elevação do conjunto de ancoragem de rocha da Figura 1 inserido em um orifício de rocha em tensão, acomodando o movimento na face da rocha; A Figura 2A ilustra uma parte final proximal do conjunto da Figura 2 em maior detalhe; A Figura 3 é uma vista em elevação de um conjunto de ancoragem de rocha da Figura 2 com a manga seccionada longitudinalmente para mostrar uma haste do conjunto cortada e o retentor em contato com uma parte cônica da manga; e A Figura 4 é uma vista em elevação de um conjunto de ancoragem de rocha de acordo com uma segunda modalidade da invenção, novamente com a manga seccionada longitudinalmente para mostrar uma haste do conjunto cortada, mas com o retentor em contato com uma bucha.[0015] The utility model is described with reference to the following drawings in which: Figure 1 is an elevational view of a rock anchor assembly of the invention, with a sleeve of the assembly sectioned longitudinally to show a fault retainer of the assembly ; Figure 1A illustrates a proximal end part of the assembly of Figure 1 in greater detail; Figure 2 is an elevation view of the rock anchor assembly of Figure 1 inserted into a rock hole in tension, accommodating movement in the rock face; Figure 2A illustrates a proximal end part of the assembly of Figure 2 in greater detail; Figure 3 is an elevational view of a rock anchor assembly of Figure 2 with the sleeve sectioned longitudinally to show a cut rod of the assembly and the retainer in contact with a tapered portion of the sleeve; and Figure 4 is an elevational view of a rock anchor assembly in accordance with a second embodiment of the invention, again with the sleeve sectioned longitudinally to show a cut rod of the assembly, but with the retainer in contact with a bushing.

DESCRIPTION OF PREFERRED MODALITIES

[0016] Um conjunto de ancoragem de rocha 10 de acordo com uma primeira modalidade da invenção é representado nas Figuras 1 a 3 dos desenhos anexos.[0016] A rock anchor assembly 10 according to a first embodiment of the invention is represented in Figures 1 to 3 of the accompanying drawings.

[0017] O conjunto de ancoragem de rocha 10 tem uma manga resilientemente e radialmente deformável 11 que tem um corpo geralmente tubular 12 que se estende longitudinalmente entre uma extremidade dianteira 14 e uma extremidade traseira 16. Dentro do corpo da manga, uma cavidade 18 é definida. O corpo 12 tem uma fenda 20 que se prolonga ao longo do corpo a partir de um ponto de origem em direção à extremidade posterior 16 e que termina na extremidade dianteira 14. A fenda fornece compressão radial do corpo da manga tubular quando o corpo é inserido em um orifício de rocha, como será descrito em mais detalhes abaixo.[0017] The rock anchor assembly 10 has a resiliently and radially deformable sleeve 11 that has a generally tubular body 12 that extends longitudinally between a front end 14 and a rear end 16. Within the body of the sleeve, a cavity 18 is defined. The body 12 has a slot 20 extending along the body from a point of origin towards the rear end 16 and terminating at the front end 14. The slot provides radial compression of the body of the tubular sleeve when the body is inserted. in a rock hole, as will be described in more detail below.

[0018] O corpo de manga 12 tem uma porção dianteira ligeiramente afunilada 24 que se encaixa em direção à extremidade dianteira 14 para permitir que a manga 11 seja encaminhada para dentro de um orifício de rocha com um diâmetro menor do que o corpo. Numa extremidade oposta, o corpo da manga tem uma porção traseira cônica 25, cuja função será descrita abaixo. Entre as porções cônicas dianteira e traseira (24, 25), o corpo da manga possui um diâmetro interno consistente.[0018] The sleeve body 12 has a slightly tapered front portion 24 that fits toward the front end 14 to allow the sleeve 11 to be routed into a rock hole with a smaller diameter than the body. At an opposite end, the sleeve body has a tapered rear portion 25, the function of which will be described below. Between the front and rear tapered portions (24, 25), the sleeve body has a consistent internal diameter.

[0019] Neste exemplo, o conjunto de ancoragem de rocha 10 inclui um elemento alongado 26 que se estende longitudinalmente entre uma primeira extremidade 28 e uma segunda extremidade 30. O elemento alongado está localizado parcialmente dentro da cavidade 18 do corpo da manga e tem uma porção proximal 32 que, pelo menos parte da qual estende a extremidade traseira 16 do corpo da manga. A porção proximal é roscada. O elemento alongado é exemplificado como uma haste de aço.[0019] In this example, the rock anchor assembly 10 includes an elongated element 26 that extends longitudinally between a first end 28 and a second end 30. The elongated element is located partially within cavity 18 of the sleeve body and has a proximal portion 32 which at least part of which extends the rear end 16 of the sleeve body. The proximal portion is threaded. The elongated element is exemplified as a steel rod.

[0020] Um elemento de expansão 34 é montado na primeira extremidade 28 da haste 26 em uma primeira extremidade 28. Neste exemplo, o elemento de expansão 34 é montado de forma roscada em uma porção dianteira roscada 36 da haste 26, cuja haste é recebida em uma abertura roscada cega (não ilustrada) do elemento de expansão 34. O elemento de expansão 34 assume a forma frustro- cônica geral, com uma superfície de engate 40 que se afunila em direção à extremidade dianteira 14 do corpo de manga. O diâmetro máximo do elemento de expansão é maior do que o diâmetro interno do corpo da manga 12.[0020] An expansion element 34 is mounted to the first end 28 of the rod 26 on a first end 28. In this example, the expansion element 34 is threadedly mounted to a threaded front portion 36 of the rod 26, which rod is received into a blind threaded opening (not shown) of the expansion member 34. The expansion member 34 assumes the general frustroconical shape, with an engagement surface 40 that tapers toward the front end 14 of the sleeve body. The maximum diameter of the expansion element is greater than the inner diameter of the sleeve body 12.

[0021] O conjunto de ancoragem de rocha 10 inclui ainda um meio de aplicação de carga 42 montado na porção proximal 32 da haste 26, em direção à segunda extremidade da haste 30. Neste exemplo, o recurso 42 inclui uma porca hexagonal 44, que é engatada de forma roscada na porção 32, e uma sede esférica 46, que possui um furo central para montagem na porção proximal 32 da haste. Um último componente do recurso 42 é uma placa de face abaulada 50 que engata com a porção saliente 32, entre a sede e a extremidade traseira da manga 16.[0021] The rock anchor assembly 10 further includes a load applying means 42 mounted on the proximal portion 32 of the rod 26, toward the second end of the rod 30. In this example, the feature 42 includes a hexagonal nut 44, which is threadedly engaged in portion 32, and a spherical seat 46, which has a central hole for mounting in the proximal portion 32 of the rod. A final component of feature 42 is a domed face plate 50 that engages with the protruding portion 32 between the seat and the rear end of the sleeve 16.

[0022] O conjunto de ancoragem de rocha 10 também inclui um acessório de retenção 52. Nesta modalidade, o acessório é um elemento em forma de tambor cuja pressão se encaixa no espaço anular entre a haste 26 e a manga 11 para reter friccionalmente a manga em posição na haste. O acessório 52 mantém um posicionamento inicial do corpo da manga 12 em relação ao elemento alongado 26, com a extremidade principal 14 encostando no elemento de expansão 40. No uso do conjunto 10, o acessório se torna suporte de carga.[0022] The rock anchor assembly 10 also includes a retaining fixture 52. In this embodiment, the fixture is a drum-shaped element whose pressure fits into the annular space between the rod 26 and the sleeve 11 to frictionally retain the sleeve in position on the rod. The accessory 52 maintains an initial positioning of the sleeve body 12 in relation to the elongated element 26, with the main end 14 touching the expansion element 40. When using the assembly 10, the accessory becomes load-bearing.

[0023] O conjunto 10 inclui ainda um retentor de falha 54 que é, nesta modalidade, uma porca que engata de forma roscada na porção proximal 32 da haste, dentro da manga 12. Inicialmente, no conjunto do conjunto de âncora 10, o retentor 54 é espaçado a uma distância, designada X na Figura 1A, a partir da extremidade traseira da manga 16. Esta distância é uma distância predeterminada, as considerações nesta predeterminação são explicadas abaixo.[0023] The assembly 10 also includes a failure retainer 54 which is, in this embodiment, a nut that engages in a threaded manner with the proximal portion 32 of the rod, within the sleeve 12. Initially, in the assembly of the anchor assembly 10, the retainer 54 is spaced a distance, designated X in Figure 1A, from the rear end of the sleeve 16. This distance is a predetermined distance, the considerations in this predetermination are explained below.

[0024] Entre o retentor de falhas 24 e a primeira extremidade 28 da haste 26, a haste é formada com um abatimento anular 55, sobre o qual a haste é projetada para quebrar nas circunstâncias descritas abaixo.[0024] Between the failure retainer 24 and the first end 28 of the rod 26, the rod is formed with an annular depression 55, over which the rod is designed to break in the circumstances described below.

[0025] Em uso, o conjunto 10 é instalado em um orifício de rocha 56 pré- perfurado em uma face de rocha 58 atrás da qual as camadas de estratos de rocha adjacentes requerem estabilização. Veja a Figura 2. O orifício de rocha terá um diâmetro ligeiramente menor que o diâmetro do corpo 12 da manga 10, embora seja maior que o diâmetro máximo do elemento de expansão 34 para permitir a inserção desimpedida do conjunto no orifício da rocha. Facilitado pela fenda 20, o corpo da manga 12 se deforma compressivamente, para acomodar a passagem para o orifício da rocha. Inicialmente, as forças de atrito resultantes do ajuste de interferência entre o corpo da manga 12 e as paredes do furo da rocha retêm o conjunto de ancoragem da rocha 10 no furo e permitem a transferência de carga proporcional dos estratos rochosos em torno da face da rocha 58 para o corpo da manga 12.[0025] In use, assembly 10 is installed in a pre-drilled rock hole 56 in a rock face 58 behind which layers of adjacent rock strata require stabilization. See Figure 2. The rock hole will have a diameter slightly smaller than the diameter of the body 12 of the sleeve 10, although it will be larger than the maximum diameter of the expansion element 34 to allow unimpeded insertion of the assembly into the rock hole. Facilitated by the slot 20, the body of the sleeve 12 compressively deforms to accommodate passage into the rock hole. Initially, frictional forces resulting from the interference fit between the sleeve body 12 and the walls of the rock hole retain the rock anchor assembly 10 in the hole and allow proportional load transfer from the rock strata around the rock face. 58 for the body of sleeve 12.

[0026] O conjunto 10 é instalado total e operacionalmente no orifício da rocha 54 quando ambas as mangas estão totalmente contidas no mesmo, mas com um comprimento da porção saliente 32 do elemento alongado 26 que se estende do orifício da rocha 54. Nesse comprimento, a placa frontal 50, a porca 44 e a sede esférica 46 estão localizadas, inicialmente com a placa frontal 50 livre para se mover axialmente na haste entre a face de rocha 56 e a posição traseira do tambor 46.[0026] The assembly 10 is fully and operatively installed in the rock hole 54 when both sleeves are fully contained therein, but with a length of the protruding portion 32 of the elongated member 26 extending from the rock hole 54. At this length, the face plate 50, nut 44 and ball seat 46 are located, initially with the face plate 50 free to move axially on the rod between the rock face 56 and the rear position of the drum 46.

[0027] A ancoragem ativa do corpo da manga 12 no orifício de rocha 50, adicional àquela fornecida passivamente pelo ajuste de interferência, é alcançada puxando através do elemento de expansão 34 para dentro e através do corpo da manga 12. Isso fornece um efeito de ancoragem de ponto. O elemento de expansão é movimentado atuando os recursos de aplicação de carga 42 ao aplicar um recurso de acionamento (não mostrado) para girar e depois torcer a porca sextavada 44. Inicialmente, a porca é girada em contato com a placa de face 50 e, em seguida, para empurrar a placa de frente para encostar na face de rocha 58. Devido à direção oposta da rosca em uma porção de extremidade dianteira e na porção de projeção 32 da haste, essa rotação não leva ao desengate do elemento alongado com o elemento de expansão.[0027] Active anchoring of the sleeve body 12 in the rock hole 50, in addition to that provided passively by the interference fit, is achieved by pulling through the expansion element 34 into and through the sleeve body 12. This provides an effect of point anchoring. The expansion member is moved by actuating the load application features 42 by applying a drive feature (not shown) to rotate and then twist the hex nut 44. Initially, the nut is rotated into contact with the face plate 50 and then then to push the front plate into contact with the rock face 58. Due to the opposite direction of the thread in a front end portion and in the projection portion 32 of the rod, this rotation does not lead to disengagement of the elongated member with the of expansion.

[0028] O torque da porca sextavada 44, agora encostada na placa frontal 50, puxará a porção saliente roscada 32 do elemento alongado 26 através da porca e puxará o elemento de expansão ligado 34 contra a extremidade dianteira 14 do corpo da manga 12. De forma reativa, à medida que a porca sextavada 44 é apertada, a placa plana 50 é extraída e mantida em suporte de carga progressivo e proporcional com a face de rocha 58.[0028] Torque from the hex nut 44, now against the front plate 50, will pull the threaded protruding portion 32 of the elongated member 26 through the nut and pull the connected expansion member 34 against the front end 14 of the sleeve body 12. reactively, as the hex nut 44 is tightened, the flat plate 50 is extracted and maintained in progressive and proportional load support with the rock face 58.

[0029] Antes do elemento de expansão 34 se mover para a cavidade 18, o elemento entra em contato com a extremidade dianteira 14 do corpo de manga 12 em engate de rolamento, o que faz com que a extremidade traseira da manga se encaixe de maneira reativa no acessório 52. O acessório 52, agora no suporte de carga da manga 12, impede que a manga 11 ceda axialmente em relação ao elemento alongado 26 devido à entrada do elemento de expansão 34.[0029] Before the expansion element 34 moves into the cavity 18, the element comes into contact with the front end 14 of the sleeve body 12 in rolling engagement, which causes the rear end of the sleeve to engage in a reactive in the accessory 52. The accessory 52, now in the load support of the sleeve 12, prevents the sleeve 11 from yielding axially in relation to the elongated element 26 due to the entry of the expansion element 34.

[0030] Com a manga 11 mantida estacionária em relação ao elemento alongado 26, o elemento de expansão engata o corpo da manga 12 na extremidade principal e força o corpo 12 nessa extremidade à deformação radialmente para fora. Em última análise, o elemento de expansão 34 é obrigado a ser extraído completamente para dentro da porção traseira afunilada 24 do corpo de manga 12, como ilustrado nas Figuras 2 e 3, que é deformada radialmente para fora ao longo do percurso de entrada para acomodar a passagem do elemento 34. A deformação radial para fora força o corpo da manga 12 em contato de atrito com as paredes do orifício de rocha 56. Esta ação alcança a ancoragem do corpo da manga 12 e, portanto, o conjunto da âncora 10, dentro do orifício da rocha.[0030] With the sleeve 11 held stationary with respect to the elongated element 26, the expansion element engages the sleeve body 12 at the leading end and forces the body 12 at that end to deform radially outward. Ultimately, the expansion member 34 is required to be extracted completely into the tapered rear portion 24 of the sleeve body 12, as illustrated in Figures 2 and 3, which is deformed radially outwardly along the inlet path to accommodate the passage of element 34. The outward radial deformation forces the sleeve body 12 into frictional contact with the walls of the rock hole 56. This action achieves anchoring of the sleeve body 12 and therefore the anchor assembly 10, inside the hole in the rock.

[0031] A placa frontal 50 está no suporte de carga da face de rocha 58 e é, portanto, sujeita a uma face móvel (ilustrada na Figura 2) devido a carga quase estática ou sísmica, enquanto a primeira extremidade 28 do elemento alongado 26 é ancorada dentro da manga que por sua vez está ancorado no orifício da rocha. Ancorada em uma extremidade e puxada na outra, a haste 26 se alonga, absorvendo assim a energia das forças estáticas e sísmicas.[0031] The faceplate 50 is in the load bearing of the rock face 58 and is therefore subject to a moving face (illustrated in Figure 2) due to quasi-static or seismic loading, while the first end 28 of the elongated member 26 it is anchored inside the sleeve which in turn is anchored in the hole in the rock. Anchored at one end and pulled at the other, rod 26 lengthens, thus absorbing energy from static and seismic forces.

[0032] O retentor de falhas 54 se moverá com a haste 26, à medida que se estende, através da luva em direção à extremidade traseira. O espaçamento inicial X é pré-configurado para que a haste seja esticada para se aproximar de sua capacidade máxima de tração, absorvendo energia máxima, sem que o retentor entre em contato com a porção traseira cônica diametralmente reduzida 25 da manga. No ponto em que o elemento alongado 26 quebra, com carga máxima, o retentor será posicionado logo antes do início da porção traseira afunilada 25 (veja a Figura 2A).[0032] Gap retainer 54 will move with rod 26, as it extends, through the sleeve toward the rear end. The initial spacing At the point where the elongated member 26 breaks, under maximum load, the retainer will be positioned just before the start of the tapered rear portion 25 (see Figure 2A).

[0033] Quando a haste finalmente quebra, no abatimento 55, a porção proximal 32 do elemento alongado 26 se separa de uma parte restante 60 (ver Figura 3) da haste. O retentor 54, sendo diametralmente maior que a largura do diâmetro interno da porção 25, entrará em contato resistivo com as paredes dessa porção, impedindo que a porção proximal 32 seja ejetada do orifício 56 pelas forças estáticas ou sísmicas. Isso é mostrado na Figura 3.[0033] When the rod finally breaks, at collapse 55, the proximal portion 32 of the elongated element 26 separates from a remaining part 60 (see Figure 3) of the rod. The retainer 54, being diametrically larger than the width of the internal diameter of the portion 25, will come into resistive contact with the walls of that portion, preventing the proximal portion 32 from being ejected from the hole 56 by static or seismic forces. This is shown in Figure 3.

[0034] A interação de atrito do retentor 54 com a porção cônica 25 fornece uma estrutura de transporte de carga secundária à estrutura de transporte de carga primária fornecida pela interação do elemento de expansão 34 com o corpo da luva 12 ao longo da porção cônica principal 24. Isso permite que um trabalhador de mina retorne e reabilite a massa rochosa que foi submetida a deterioração estática ou dano sísmico da maneira descrita abaixo.[0034] The frictional interaction of the retainer 54 with the conical portion 25 provides a secondary load-carrying structure to the primary load-carrying structure provided by the interaction of the expansion element 34 with the sleeve body 12 along the main conical portion 24. This allows a mine worker to return and rehabilitate rock mass that has been subjected to static deterioration or seismic damage in the manner described below.

[0035] Com deterioração estática ou dano sísmico, os estratos de rocha subjacentes à superfície da rocha 58 fragmentarão e escalarão a partir da superfície da rocha. Mas, devido à porção de projeção travada 32 do elemento alongado e ao espaço agora criado entre a placa frontal 50 e a manga, há uma capacidade de tensionar novamente o conjunto 10 girando a porca 44, a placa frontal 50 é recuada em contato com uma face de rocha agora recuada 58. O torque da porca garantirá que a tensão seja restabelecida no conjunto 10 entre o retentor 54 e a placa frontal, reintroduzindo assim alguma força reacionária de suporte através da placa frontal 50 para a face da rocha 58.[0035] With static deterioration or seismic damage, the rock strata underlying the rock surface 58 will fragment and scale away from the rock surface. But because of the locked projecting portion 32 of the elongated member and the space now created between the faceplate 50 and the sleeve, there is an ability to re-tension the assembly 10 by turning the nut 44, the faceplate 50 is withdrawn into contact with a now recessed rock face 58. Torque from the nut will ensure that tension is re-established in assembly 10 between retainer 54 and faceplate, thus reintroducing some reactionary support force through faceplate 50 to rock face 58.

[0036] Uma segunda modalidade do conjunto de âncora de rocha 10A é ilustrada na Figura 4. Ao descrever esta modalidade, características semelhantes apresentam designações semelhantes. Apenas as diferenças em relação à modalidade anterior são descritas.[0036] A second embodiment of the rock anchor assembly 10A is illustrated in Figure 4. When describing this embodiment, similar features have similar designations. Only the differences in relation to the previous modality are described.

[0037] O conjunto 10A inclui um elemento de retenção 62, tal como um colar de bucha, que é soldado à superfície interna da porção proximal 25 da manga 11. Embora uma porção proximal cônica seja ilustrada nesta figura, essa redução não é essencial e, em vez disso, a redução do diâmetro da manga é alcançada com o elemento retentor.[0037] Assembly 10A includes a retention element 62, such as a bushing collar, which is welded to the inner surface of the proximal portion 25 of the sleeve 11. Although a tapered proximal portion is illustrated in this figure, this reduction is not essential and , instead, the reduction of the sleeve diameter is achieved with the retaining element.

[0038] É contra esse elemento que o retentor de falhas entra em contato. Nesta modalidade, o retentor de falha 54A é uma adaptação em forma de pá da haste 26.[0038] It is against this element that the fault retainer comes into contact. In this embodiment, the failure retainer 54A is a spade-shaped adaptation of the rod 26.

[0039] Nas modalidades descritas acima, a manga 11 e o elemento alongado 26 são feitos de aço de qualidade estrutural. Isto não é limitativo para o modelo de utilidade, tal como está previsto que pelo menos a manga 11 e o elemento alongado 26 também podem ser feitas de um plástico reforçado com fibras (FRP) tal como, por exemplo, fibra de vidro pultrudada. Prevê-se ainda que todos os componentes 5 dos componentes do conjunto de ancoragem de rocha (10, 10A) possam ser feitos de um FRP.[0039] In the embodiments described above, the sleeve 11 and the elongated element 26 are made of structural quality steel. This is not limiting for the utility model, as it is envisaged that at least the sleeve 11 and the elongated member 26 may also be made of a fiber reinforced plastic (FRP) such as, for example, pultruded fiberglass. It is further envisaged that all components 5 of the rock anchor assembly components (10, 10A) can be made from an FRP.

Claims

1. Rock anchor assembly (10) comprising: a resiliently and radially deformable tubular member (11) extending longitudinally between a front end (14) and a rear end (16) and having an integral retainer formation with, or engaged with, a rear end portion of the tubular member; an elongated member (26) which extends longitudinally through the tubular member between a first end (28) and a second end (30) and which attaches to the tubular member (11) at spaced distal and proximal load points and which has a fault retainer (54) fixed at a point within the tubular member; a front plate (50) on the tubular member or elongated member; characterized by the fact that when the assembly is inserted into a rock hole, with the face plate (50) resting against the rock face, and a load is applied along the elongated element (26) that will cause the element ruptures above the point at which the retainer (54) is fixed, the failure retainer (54) engages the retainer formation to arrest the ejection of a proximal portion of the elongated member (26) from the rock hole, wherein The retainer formation is that portion of the rear end (25) of the tubular member that has been displaced to taper toward the rear end.

2. Rock anchor assembly (10), according to claim 1, characterized by the fact that the failure retainer (54) is a nut that is threadedly fitted to the elongated element.

3. Rock anchor assembly according to claim 1, characterized by the fact that it includes an expansion element (34) engaged, or integrally formed, with the elongated element (26) at the distal load point.

4. Rock anchor assembly according to claim 1, characterized in that it includes a load applicator device (42) engaged with the elongated element (26) between the proximal load point and the second end and which is operable to preload the elongated member (26) into the rock hole between the distal loading point and the faceplate (50).

5. Rock anchor assembly according to claim 1, characterized by the fact that the point at which the failure retainer (54) is fixed to the elongated element (26) is predetermined to allow stretching of the elongated element (26 ), to its tensile load capacity, without the failure seal (54) coming into contact with the seal formation.

6. Rock anchor assembly according to claim 1, characterized in that the elongated element (26) is adapted with a rupture formation (55) between the fault retainer (54) and the first end (28) .

7. Rock anchor assembly (10) comprising: a resiliently and radially deformable tubular member (11) extending longitudinally between a front end (14) and a rear end (16) and having an integral retainer formation with, or engaged with, a rear end portion of the tubular member; an elongated member (26) which extends longitudinally through the tubular member between a first end (28) and a second end (30) and which attaches to the tubular member (11) at spaced distal and proximal load points and which has a fault retainer (54) fixed at a point within the tubular member; a front plate (50) on the tubular member or elongated member; characterized by the fact that when the assembly is inserted into a rock hole, with the front plate (50) resting against the rock face and a load is applied along the elongated element (26) that will cause the element to bend. ruptures above the point at which the retainer (54) is fixed, the failure retainer (54) engages the retainer formation to arrest the ejection of a proximal portion of the elongated member (26) from the rock hole, in which the The point at which the failure retainer (54) is fixed to the elongated member (26) is predetermined to allow stretching of the elongated element (26) to its tensile load capacity without the failure retainer (54) coming into contact with contact with the retainer formation.

8. Rock anchor assembly according to claim 7, characterized in that the elongated element (26) is adapted with a rupture formation (55) between the fault retainer (54) and the first end.

9. Rock anchor assembly (10) comprising: a resiliently and radially deformable tubular member (11) extending longitudinally between a front end (14) and a rear end (16) and having an integral retainer formation with, or engaged with, a rear end portion of the tubular member; an elongated member (26) which extends longitudinally through the tubular member between a first end (28) and a second end (30) and which attaches to the tubular member (11) at spaced distal and proximal load points and which has a fault retainer (54) fixed at a point within the tubular member; a front plate (50) on the tubular member or elongated member; characterized by the fact that when the assembly is inserted into a rock hole, with the front plate (50) resting against the rock face and a load is applied along the elongated element (26) that will cause the element to bend. ruptures above the point at which the retainer (54) is fixed, the failure retainer (54) engages the retainer formation to arrest the ejection of a proximal portion of the elongated member (26) from the rock hole, in which the elongated element (26) is fitted with a rupture formation (55) between the fault retainer (54) and the first end.

10. Rock anchor assembly (10) comprising: a resiliently and radially deformable tubular member (11) extending longitudinally between a front end (14) and a rear end (16) and having an integral retainer formation with, or engaged with, a rear end portion of the tubular member; an elongated member (26) which extends longitudinally through the tubular member between a first end (28) and a second end (30) and which attaches to the tubular member (11) at spaced distal and proximal load points and which has a fault retainer (54) fixed at a point within the tubular member; a front plate (50) on the tubular member or elongated member; characterized by the fact that when the assembly is inserted into a rock hole, with the front plate (50) resting against the rock face and a load is applied along the elongated element (26) that will cause the element to bend. ruptures above the point at which the retainer (54) is fixed, the failure retainer (54) engages the retainer formation to arrest the ejection of a proximal portion of the elongated member (26) from the rock hole, in which the failure arrester is a deformation (54A) that deforms the elongated element (26) in at least one radial direction.

11. Rock anchor assembly (10) comprising: a resiliently and radially deformable tubular member (11) extending longitudinally between a front end (14) and a rear end (16) and having an integral retainer formation with, or engaged with, a rear end portion of the tubular member; an elongated member (26) which extends longitudinally through the tubular member between a first end (28) and a second end (30) and which attaches to the tubular member (11) at spaced distal and proximal load points and which has a fault retainer (54) fixed at a point within the tubular member; a front plate (50) on the tubular member or elongated member; characterized by the fact that when the assembly is inserted into a rock hole, with the front plate (50) resting against the rock face and a load is applied along the elongated element (26) that will cause the element to bend. ruptures above the point at which the retainer (54) is fixed, the fault retainer (54) engages the retainer formation to arrest the ejection of a proximal portion of the elongated member (26) from the rock hole, wherein the retainer formation is a collar or bushing that is engaged with an inner surface of the rear end portion (16) to reduce the inner diameter of the tubular member, and at which the point at which the failure retainer (54) is fixed to the element elongated element (26) is predetermined to allow stretching of the elongated member (26) to its tensile load capacity without the failure retainer (54) coming into contact with the retainer formation.

12. Rock anchor assembly according to claim 11, characterized in that it includes a first load-bearing formation (52) engaged with the elongated element (26) and the tubular member at the proximal load point.

13. Rock anchor assembly according to claim 12, characterized in that the first load-bearing formation (52) is the retainer formation.

14. Rock anchor assembly according to claim 11, characterized in that the elongated element (26) is adapted with a rupture formation (55) between the fault retainer (54) and the first end (28) .

15. Rock anchor assembly according to claim 12, characterized in that the elongated element (26) is adapted with a rupture formation (55) between the fault retainer (54) and the first end (28) .

16. Rock anchor assembly according to claim 13, characterized in that the elongated element (26) is adapted with a rupture formation (55) between the fault retainer (54) and the first end (28) .