RU146198U1

RU146198U1 - TUBULAR ANCHOR FRICTION TYPE

Info

Publication number: RU146198U1
Application number: RU2014120739/03U
Authority: RU
Inventors: Юрий Александрович Фадеев; Михаил Данилович Войтов
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2014-10-10

Abstract

Трубчатый анкер фрикционного типа, включающий наружный тонкостенный трубчатый стержень с продольной щелью по всей длине, неизвлекаемый внутренний распорный стержень, отличающийся тем, что между наружным и внутренним распорными стержнями по всей длине анкера размещен пруток, изогнутый по винтовой линии.Friction type tubular anchor, including an external thin-walled tubular rod with a longitudinal slit along the entire length, an unremovable internal spacer rod, characterized in that a rod bent along a helical line is placed between the external and internal spacer rods along the entire length of the anchor.

Description

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована для крепления горных выработок.The utility model relates to the mining industry and can be used for fastening mining workings.

Из огромного количества анкеров в отношении простоты конструкции, времени установки, высокой надежности поддержания кровли выработки сразу после установки, наиболее предпочтительны беззамковые анкера, получаемые из тонкостенных стальных трубок. Эти анкеры размещают и закрепляют в массиве путем изменения диаметра трубки в момент установки. Массив при этом поддерживается силой трения между анкером и стенкой шпура (см. например, описания изобретений к авторским свидетельствам SU №1052669, №1073470, №1240910, МПК E21D 21/00, а так же описания изобретений к патентам США №3922867 и №4126004, МПК E21D 21/00). Время установки таких анкером равно 5÷7 минутам, а несущая способность достигает 500 кН непосредственно после установки.Of the huge number of anchors with regard to simplicity of construction, installation time, and high reliability of maintaining the roof of the mine immediately after installation, the most preferred are lockless anchors obtained from thin-walled steel tubes. These anchors are placed and secured in the array by changing the diameter of the tube at the time of installation. The array is supported by the frictional force between the anchor and the borehole wall (see, for example, descriptions of inventions to copyright certificates SU No. 1052669, No. 1073470, No. 1240910, IPC E21D 21/00, as well as description of inventions to US patents No. 3922867 and No. 4126004 IPC E21D 21/00). The installation time of such an anchor is 5-7 minutes, and the bearing capacity reaches 500 kN immediately after installation.

Недостаток трубчатых анкеров заключается в несоответствии величин радиальных распорных усилий и осевой несущей способности. При изготовлении трубчатых анкеров из качественных сталей, обеспечивающих достаточное радиальное усилие, направления растяжения в трубчатом стержне очень малы, что приводит к неоправданно большому расходу дорогостоящего металла. И наоборот, при изготовлении тонкостенных трубчатых стержней с продольной щелью по всей длине, радиальные распорные усилия невелики, что требует уменьшения расстояния между шпурами для увеличения несущей способности породного свода, закрепленного анкерной крепью.The disadvantage of tubular anchors is the mismatch between the radial spacer forces and the axial bearing capacity. In the manufacture of tubular anchors made of high-quality steels providing sufficient radial force, the directions of tension in the tubular rod are very small, which leads to an unjustifiably high consumption of expensive metal. Conversely, in the manufacture of thin-walled tubular rods with a longitudinal slit along the entire length, the radial spacer forces are small, which requires a decrease in the distance between the bore holes to increase the bearing capacity of the rock arch, secured with anchor support.

Этот недостаток устранен в трубчатом анкере фрикционного типа (см. патент RU на полезную модель №124310 МПК E21D 21/00), ближайшем заявленной полезной модели по технической сути. В этом анкере внутри наружного тонкостенного стержня с продольной щелью по всей длине установлен не извлекаемый распорный стержень, который может быть выполнен в виде сплошного прутка, в виде трубы или трубы с продольной щелью по всей длине. При установке анкера сначала в шпур вдавливается тонкостенный наружный трубчатый стержень с продольной щелью по всей длине. Усилия вдавливания и распорные усилия незначительны. Затем внутрь наружного трубчатого стержня внедряется не извлекаемый распорный стержень с созданием огромных по величине распорных усилий, с образованием плотного контакта наружного трубчатого стержня со стенками шпура по всей длине анкера.This disadvantage is eliminated in the friction-type tube anchor (see RU patent for utility model No. 124310 IPC E21D 21/00), the closest to the claimed utility model in technical essence. In this anchor, inside the outer thin-walled rod with a longitudinal slot along the entire length, a non-removable spacer rod is installed, which can be made in the form of a solid rod, in the form of a pipe or pipe with a longitudinal gap along the entire length. When installing the anchor, a thin-walled outer tubular rod with a longitudinal slot along the entire length is pressed into the hole first. Indentation and spacing forces are negligible. Then, a non-removable spacer rod is introduced into the outer tubular rod with the creation of huge spacer forces, with the formation of tight contact of the outer tubular rod with the borehole walls along the entire length of the anchor.

К недостаткам прототипа следует отнести необходимость четкого соответствия геометрических размеров распорных стержней крепости горных пород, в которых пробурен шпур для установки анкера. Так например, диаметр распорного стержня в анкерах, устанавливаемых в слабых, сминаемых горных породах, следует значительно уменьшать при установке анкеров в крепких породах.The disadvantages of the prototype include the need for a clear correspondence of the geometric dimensions of the spacer rods of the rock fortress, in which a hole was drilled to install the anchor. For example, the diameter of the spacer rod in anchors installed in weak crumpled rocks should be significantly reduced when installing anchors in hard rocks.

Технический результат полезной модели достигается тем, что трубчатый анкер фрикционного типа, включающий наружный тонкостенный трубчатый стержень с продольной щелью по всей длине, не извлекаемый внутренний распорный стержень, согласно полезной модели между наружным и внутренним распорными стержнями по всей длине анкера размещен пруток, изогнутый по винтовой линииThe technical result of the utility model is achieved in that the friction-type tubular anchor, including an external thin-walled tubular rod with a longitudinal slot along the entire length, an unremovable internal spacer rod, according to the utility model, a bar bent along a screw is placed between the external and internal spacer rods along the entire length of the anchor the lines

На чертеже представлено схематическое изображение трубчатого анкера фрикционного типа.The drawing shows a schematic representation of a tubular friction type anchor.

Анкер содержит наружный тонкостенный трубчатый стержень 1 с продольной щелью 2 по всей длине, не извлекаемый внутренний распорный стержень 3 и размещенный между стержнями пруток 4, изогнутый по винтовой линии.The anchor contains an external thin-walled tubular rod 1 with a longitudinal slot 2 along the entire length, an unremovable internal spacer rod 3 and a rod 4 placed between the rods, curved along a helix.

Анкер устанавливается и работает следующим образом. Вначале в шпур для установки анкера вдавливается наружный тонкостенный трубчатый стержень 1 с продольной щелью 2 по всей длине, внутри которого размещен пруток 4, изогнутый по винтовой линии. Затем внутрь спирали из изогнутого по винтовой линии прутка 4 внедряется не извлекаемый внутренний распорный стержень 3, диаметр которого превышает внутренний диаметр спирали прутка.Anchor is installed and operates as follows. First, an external thin-walled tubular rod 1 with a longitudinal slot 2 along the entire length, inside which a rod 4 is curved along a helical line, is pressed into the hole for installing the anchor. Then, a non-removable inner spacer rod 3, the diameter of which exceeds the inner diameter of the spiral of the rod, is introduced into the spiral from the rod 4 bent along the helix.

Возникающие при внедрении не извлекаемого внутреннего распорного стержня 3 огромные радиальные усилия передаются через пруток 4 на наружный тонкостенный трубчатый стержень 1 и соответственно на стенки шпура, что является гарантией повышения несущей способности и надежности работы анкера.Huge radial forces arising during the introduction of an unremovable internal spacer rod 3 are transmitted through the rod 4 to the outer thin-walled tubular rod 1 and, accordingly, to the borehole walls, which is a guarantee of increasing the bearing capacity and reliability of the anchor.

При установке анкера в слабых породах, радиальные усилия вызывают смятие стенок шпура и увеличение диаметра наружного тонкостенного трубчатого стержня 1 без значительных локальных деформаций в зоне контакта с прутком 4.When installing the anchor in weak rocks, radial forces cause crushing of the borehole walls and an increase in the diameter of the outer thin-walled tubular rod 1 without significant local deformations in the zone of contact with the rod 4.

При установке анкера в крепких породах, увеличение диаметра тонкостенного трубчатого стержня 1 практически невозможно и внедрение не извлекаемого внутреннего распорного стержня 3 сопровождается деформацией стенки наружного тонкостенного трубчатого стержня 1 только по линии контакта с прутком 4 и смятием стенки шпура по узкой полоске деформации наружного тонкостенного трубчатого стержня 1.When installing the anchor in hard rocks, an increase in the diameter of the thin-walled tubular rod 1 is practically impossible and the introduction of an unremovable internal spacer rod 3 is accompanied by deformation of the wall of the outer thin-walled tubular rod 1 only along the line of contact with the rod 4 and the wall of the drill hole is crushed along a narrow strip of deformation of the outer thin-walled tubular rod one.

Таким образом возможна установка анкера в шпурах определенного размера, пробуренных в породах различной крепости с практически одинаковой несущей способностью.Thus, it is possible to install the anchor in bores of a certain size drilled in rocks of various strengths with almost the same bearing capacity.

Claims

Friction type tubular anchor, including an external thin-walled tubular rod with a longitudinal slit along the entire length, an unremovable internal spacer rod, characterized in that a rod bent along a helical line is placed between the external and internal spacer rods along the entire length of the anchor.