PL244682B1

PL244682B1 - Breaking anchor

Info

Publication number: PL244682B1
Application number: PL442743A
Authority: PL
Inventors: Józef Jonak; Robert Karpiński; Andrzej WÓJCIK; Andrzej Wójcik
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2022-11-04
Filing date: 2022-11-04
Publication date: 2024-02-19
Also published as: PL442743A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest kotwa odspajająca posiadająca śrubę napędową (1) z zakończeniem kwadratowym (2) z jednej strony i z zakończeniem stożkowym (3) o kącie stożka 120° z drugiej strony, przy czym na śrubie napędowej (1) od strony zakończenia stożkowego (3) znajduje się tuleja sprężysto-rozprężna (4) z wewnętrznym podcięciem stożkowym pod kątem 30° do osi tulei sprężysto-rozprężnej (4) i nakręcona jest nakrętka stożkowa (5) o kącie tworzącej 30°. Kotwa charakteryzuje się tym, że do zakończenia stożkowego (3) śruby napędowej (1) zamocowany jest za pomocą dwóch kołków (6) stożkowy element podporowy (7) o kącie zewnętrznego stożka 130°.The subject of the application is a breakout anchor having a propeller (1) with a square end (2) on one side and a conical end (3) with a cone angle of 120° on the other side, with the propeller (1) on the side of the conical end (3) there is a spring-expansion sleeve (4) with an internal conical undercut at an angle of 30° to the axis of the spring-expansion sleeve (4) and a conical nut (5) with an angle of 30° is screwed on. The anchor is characterized by the fact that a conical support element (7) with an external cone angle of 130° is attached to the conical end (3) of the propeller (1) using two pins (6).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest kotwa odspajająca znajdująca zastosowanie w górnictwie do odspajania skał o małej wytrzymałości na ściskanie.The subject of the invention is a debonding anchor used in mining to detach rocks with low compressive strength.

Dotychczas znana i stosowana jest z publikacji „Próby dołowe technologii drążenia tuneli ratowniczych metodą niszczenia spójności skał”, D. Cebula, M. Kalita, D. Prostański, Maszyny Górnicze 1/2015 montażowa kotwa podcinająca typowej konstrukcji, np. typu HILTI- HDA-P, która jest mocowana w odpowiednio przygotowanym otworze w górotworze, a następnie wyrwana razem ze skałą z monolitu skalnego za pomocą specjalnie do tego dedykowanego urządzenia ciągnącego kotwę.So far, it is known and used from the publication "Underground tests of rescue tunnel drilling technology by destroying the cohesion of rocks", D. Cebula, M. Kalita, D. Prostański, Maszyny Górnicze 1/2015 assembly undercut anchor of a typical structure, e.g. HILTI-HDA- type P, which is mounted in a properly prepared hole in the rock mass, and then pulled out together with the rock from the rock monolith using a specially dedicated device pulling the anchor.

Znana i stosowana jest ze zgłoszenia patentowego nr PL429560 A kotwa podcinająco-odspajająca, która składa się ze śruby napędowo-rozpierającej, która na jednym końcu posiada zatoczenie kuliste i pierścień osadczy, a na drugim końcu chwyt sześciokątny. Za pierścieniem osadczym znajduje się nakrętka rozpierająca przylegająca jednym końcem do pierścienia osadczego, a na jej drugi koniec wkręcona jest nakrętka podcinająca z zębami. Kotwa podcinająco-odspajająca podcina skałę za pomocą nakrętki podcinającej oraz współpracującej z nią nakrętki rozpierającej opartej o pierścień osadczy.The undercut and breakout anchor is known and used from patent application No. PL429560 A, which consists of a drive and spreader screw with a spherical groove and a retaining ring at one end, and a hexagonal shank at the other end. Behind the retaining ring there is a spreading nut which is attached to the retaining ring at one end, and a cutting nut with teeth is screwed onto its other end. The undercut-breakaway anchor cuts the rock using a undercut nut and a cooperating expansion nut based on the retaining ring.

Ze zgłoszenia patentowego nr PL439354 A znana jest kotwa urabiająca posiadająca śrubę napędową z zakończeniem sześciokątnym z jednej strony i z zakończeniem półkolistym z drugiej strony. Na śrubie napędowej od strony zakończenia półkolistego znajduje się tuleja sprężysto-rozprężna z podcięciem stożkowym pod kątem 30° i nakręcona jest nakrętka stożkowa o kącie tworzącej 30°.Patent application No. PL439354 A discloses a mining anchor having a drive screw with a hexagonal end on one side and a semicircular end on the other. On the drive screw, on the side of the semicircular end, there is an elastic-expanding sleeve with a conical undercut at an angle of 30° and a conical nut with an angle of 30° is screwed on.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji kotwy umożliwiającej odspajanie brył skalnych w skałach o małej wytrzymałości.The purpose of the invention is to develop an anchor structure enabling the detachment of rock masses in low-strength rocks.

Przedmiotem wynalazku jest kotwa odspajająca posiadająca śrubę napędową z zakończeniem kwadratowym z jednej strony i z zakończeniem stożkowym o kącie stożka 120° z drugiej strony. Na śrubie napędowej od strony zakończenia stożkowego znajduje się tuleja sprężysto-rozprężna z wewnętrznym podcięciem stożkowym pod kątem 30° do osi tulei sprężysto-rozprężnej i nakręcona jest nakrętka stożkowa o kącie tworzącej 30°.The subject of the invention is a breakout anchor having a drive screw with a square end on one side and a conical end with a cone angle of 120° on the other side. On the propeller, on the side of the conical end, there is a spring-expansion sleeve with an internal conical undercut at an angle of 30° to the axis of the spring-expansion sleeve and a conical nut with an angle of 30° is screwed on.

Istotą kotwy odspajającej, według wynalazku, jest to, że do zakończenia stożkowego śruby napędowej zamocowany jest za pomocą dwóch kołków stożkowy element podporowy o kącie zewnętrznego stożka 130°.The essence of the breakout anchor according to the invention is that a conical support element with an external cone angle of 130° is attached to the conical end of the propeller using two pins.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że konstrukcja kotwy wpływa na poprawę rozkładu naprężeń oraz pozwala uzyskać równomierny nacisk w strefie kontaktu kotwy ze skałą o małej wytrzymałości - w strefie dna otworu. Poprawa rozkładu naprężeń oraz równomierny nacisk w strefie kontaktu eliminuje zagrożenie penetracji kotwy w skałę podczas jej rozpierania.A beneficial effect of the invention is that the design of the anchor improves stress distribution and allows for uniform pressure in the zone of contact between the anchor and low-strength rock - at the bottom of the hole. Improving stress distribution and uniform pressure in the contact zone eliminates the risk of the anchor penetrating the rock during its expansion.

Wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia przekrój wzdłużny kotwy odspajającej.The invention is presented in an embodiment in the drawing, which shows a longitudinal section of a debonding anchor.

Kotwa odspajająca w przykładzie wykonania składa się ze śruby napędowej 1, która z jednej strony ma zakończenie kwadratowe 2, a z drugiej strony ma zakończenie stożkowe 3 o kącie stożka 120°. Na śrubie napędowej 1 od strony zakończenia stożkowego 3 znajduje się tuleja sprężysto-rozprężna 4 z wewnętrznym podcięciem stożkowym pod kątem 30° do osi tulei sprężysto-rozprężnej 4 i nakręcona jest nakrętka stożkowa 5 o kącie tworzącej 30°. Do zakończenia stożkowego 3 śruby napędowej 1 zamocowany jest za pomocą dwóch kołków 6 stożkowy element podporowy 7 o kącie zewnętrznego stożka 130°.The breakout anchor in the embodiment consists of a drive screw 1 which on one side has a square end 2 and on the other side has a conical end 3 with a cone angle of 120°. On the drive screw 1, on the side of the conical end 3, there is a spring-expansion sleeve 4 with an internal conical undercut at an angle of 30° to the axis of the spring-expansion sleeve 4 and a conical nut 5 with an angle of 30° is screwed on. A conical support element 7 with an external cone angle of 130° is attached to the conical end 3 of the propeller 1 using two pins 6.

Po osadzeniu kotwy odspajającej na nakrętce stożkowej 5 w otworze ze stożkowym podcięciem udarowo rozpierana i osadzana jest tuleja sprężysto-rozprężna 4. Następnie wkręcanie śruby napędowej 1 z opartym o dno otworu stożkowym elementem podporowym 7 w nakrętkę stożkową 5 powoduje sukcesywne zwiększanie wymiaru pomiędzy punktami podparcia o skałę stożkowego elementu podporowego 7 a tuleją sprężysto-rozprężną 4. W efekcie rosną odkształcenia skały, skutkując jej sukcesywnym pękaniem wzdłuż powierzchni pękania, aż do momentu wyjścia szczeliny przestrzennej na powierzchnię swobodną i odspojenia elementu skały.After placing the breakaway anchor on the conical nut 5 in the hole with the conical undercut, the elastic-expansion sleeve 4 is expanded by impact and the spring-expansion sleeve 4 is installed. Then, screwing the drive screw 1 with the conical support element 7 resting on the bottom of the hole into the conical nut 5 causes a successive increase in the dimension between the support points by the rock of the conical support element 7 and the elastic-expansion sleeve 4. As a result, the deformations of the rock increase, resulting in its successive cracking along the cracking surface until the spatial crack emerges on the free surface and the rock element detaches.

Claims

1. A breakout anchor having a drive screw (1) with a square end (2) on one side and a conical end (3) with a 120° cone angle on the other side, and on the drive screw (1) on the side of the conical end (3) spring-expanding sleeve (4) with an internal conical undercut at an angle of 30° to the sleeve axis

PL 244682 Β1 elastic-expansion (4) and a conical nut (5) with an angle of 30° is screwed on, characterized in that a conical support element is attached to the conical end (3) of the propeller (1) with two pins (6) (7) with an external cone angle of 130°.