RU176711U1

RU176711U1 - Self-locking tubular anchor

Info

Publication number: RU176711U1
Application number: RU2017135704U
Authority: RU
Inventors: Антон Анатольевич Зубков; Анатолий Евгеньевич Зубков; Ильдар Мухаметович Кутлубаев; Юлия Ильдаровна Жданова
Original assignee: Ильдар Мухаметович Кутлубаев
Priority date: 2017-10-05
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2018-01-25

Abstract

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована при креплении выработок анкерами фрикционного типа. Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в расширении функциональных возможностей за счет крепления выработок в породах со средней и низкой прочностью, характеризующихся трещиноватостью и склонностью к вывалам. Самозакрепляющийся трубчатый анкер содержит полый стержень 1 с продольным пазом 3. Форма поперечного сечения стержня 1 - овальная. Малая ось эллипса 8 меньше диаметра шпура D. Внешний размер стержня 7 выполнен больше диаметра шпура. Продольная прорезь 3 расположена по стороне малой оси овала 10. 1 з.п. ф-лы, 3 фиг.The utility model relates to the mining industry and can be used when attaching workings with friction type anchors. The technical problem to which the utility model is directed is to expand the functionality by attaching workings in rocks with medium and low strength, characterized by fracturing and a tendency to fall out. Self-fixing tubular anchor contains a hollow rod 1 with a longitudinal groove 3. The cross-sectional shape of the rod 1 is oval. The small axis of the ellipse 8 is smaller than the diameter of the hole D. The outer size of the rod 7 is made larger than the diameter of the hole. The longitudinal slot 3 is located on the side of the minor axis of the oval 10. 1 zp f-ly, 3 Fig.

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована при креплении выработок трубчатыми анкерами фрикционного типа с использованием штатного оборудования для бурения шпуров.The utility model relates to the mining industry and can be used when attaching workings with friction-type tube anchors using standard equipment for drilling holes.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известен анкер, включающий пустотелый стержень с замком, из продольно разрезанных стенок стержня и опорной плиты на выступающем конце при этом стержень снабжен дополнительными замками, которые размещены вдоль него с интервалом друг от друга, при этом каждый последующий замок в направлении выступающего конца стержня выполнен с площадью разрезов меньше предыдущих (см. а.с. СССР №968439, E21D 21/00).A known anchor, including a hollow core with a lock, from longitudinally cut walls of the core and the base plate at the protruding end, the core is provided with additional locks that are placed along it at intervals from each other, with each subsequent lock in the direction of the protruding end of the rod is made with an area sections less than the previous ones (see AS USSR No. 968439, E21D 21/00).

Недостатком известного устройства является низкая надежность. Анкерная крепь фиксируется в скважине за счет того, что производится сжатие пустотелого стержня с последующей потерей устойчивости замков и их деформацией в продольном направлении. Однако при нагружении анкерной крепи слоем пород на участке расположенном между первым замком, от дна скважины, и опорной плитой происходит растяжение пустотелого стержня. Как следствие, замки, расположенные в пределах этого участка раскрываются, давление на стенки скважины снижается, появляется возможность движения слоя пород, в направлении опорной плиты. Подвижность породы ведет к снижению надежности работы анкерной крепи.A disadvantage of the known device is its low reliability. Anchor support is fixed in the well due to the fact that the hollow core is compressed with the subsequent loss of stability of the locks and their deformation in the longitudinal direction. However, when loading the anchor lining with a layer of rock in the area located between the first castle, from the bottom of the well, and the base plate, the hollow core is stretched. As a result, the locks located within this section open, the pressure on the walls of the well decreases, it becomes possible to move the rock layer in the direction of the base plate. The mobility of the breed leads to a decrease in the reliability of the anchor support.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является трубчатый анкер, включающий полый стержень с внешним диаметром, превышающим диаметр шпура, с прорезью по всей длине, передним концом конической формы, кольцо, приваренное на заднем конце полого стержня и имеющее разрыв расположенный оппозитно продольному пазу (см. US №20100034595, E21D 21/00).The closest analogue to the claimed object is a tubular anchor, including a hollow rod with an external diameter exceeding the diameter of the borehole, with a slot along the entire length, the front end of the conical shape, a ring welded at the rear end of the hollow rod and having a gap located opposite to the longitudinal groove (see US No. 201434595, E21D 21/00).

Недостатком известного решения является невозможность использования в породах средней прочности. Это обусловлено тем, что в процессе установки трубчатого анкера стенки прорези создают сосредоточенную нагрузку и врезаются в породу. При этом как результат уменьшается упругая деформация стержня трубчатого анкера, снижается величина распределенной нагрузки по поверхности контакта стержень - шпур, сила трения, и в конечном итоге несущая способность. Снижение несущей способности ведет к ограничению возможности использования трубчатых анкеров для крепления выработок в породах средней прочности.A disadvantage of the known solution is the inability to use medium strength rocks. This is due to the fact that during the installation of the tubular anchor, the walls of the slot create a concentrated load and cut into the rock. In this case, as a result, the elastic deformation of the rod of the tubular anchor decreases, the value of the distributed load on the contact surface of the rod - hole, the friction force, and ultimately the bearing capacity are reduced. The decrease in bearing capacity leads to a limitation of the possibility of using tubular anchors for fastening workings in medium-strength rocks.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в расширение возможностей использования, за счет увеличения несущей способности в породах средней прочности.The technical problem, which the utility model is aimed at, is to expand the possibilities of use, by increasing the bearing capacity in medium-strength rocks.

Техническая задача решается тем, что в известном самозакрепляющемся трубчатом анкере, включающем полый стержень с внешним размером сечения больше диаметра шпура, в который устанавливается анкер, с прорезью по всей длине, передним концом конической формы, полый стержень выполнен с овальной формой поперечного сечения, прорезь расположена на стороне малой оси овала, а величина малой оси меньшей диаметра шпура. При этом прорезь может выполняться по малой оси овала.The technical problem is solved in that in the known self-locking tubular anchor, including a hollow rod with an external cross-sectional dimension larger than the diameter of the hole in which the anchor is installed, with a slot along the entire length, the front end of the conical shape, the hollow rod is made with an oval cross-sectional shape, the slot is located on the side of the minor axis of the oval, and the magnitude of the minor axis is smaller than the diameter of the hole. In this case, the slot can be made along the minor axis of the oval.

Краткое описание фигурBrief Description of the Figures

Полезная модель поясняется изображениями.The utility model is illustrated by images.

На фиг. 1 представлен вид трубчатого анкера.In FIG. 1 is a view of a tubular anchor.

На фиг. 2 сечение С-С.In FIG. 2 section CC.

На фиг. 3 сечение С-С (вариант выполнения).In FIG. 3 section CC (embodiment).

Вариант осуществления полезной моделиUtility Model Embodiment

Самозакрепляющийся трубчатый анкер содержит полый стержень 1, кольцо 2 (фиг. 1). В стержне 1 выполнена, продольная сквозная прорезь 3. Передний конец стержня 1 имеет коническую форму 4. Кольцо 2 приварено на заднем конце 5 стержня 1 (возможен вариант без кольца). В переднем конце выполнена прорезь 6. Форма поперечного сечения стержня овальная, с большой осью 7, и малой осью - 8 (фиг. 2).Self-fixing tubular anchor contains a hollow rod 1, ring 2 (Fig. 1). In the rod 1, a longitudinal through slot 3 is made. The front end of the rod 1 has a conical shape 4. The ring 2 is welded to the rear end 5 of the rod 1 (a variant without a ring is possible). A slot 6 is made at the front end. The cross-sectional shape of the rod is oval, with a major axis 7 and a minor axis - 8 (Fig. 2).

Прорезь 3 выполняется на стороне малой оси овала, на поверхности 9. При этом прорезь может выполняться на малой оси эллипса 10 (рис. 2) или со смещением от нее (рис. 3).The slot 3 is made on the side of the minor axis of the oval, on the surface 9. In this case, the slot can be made on the minor axis of the ellipse 10 (Fig. 2) or with an offset from it (Fig. 3).

Внешний размер поперечного сечения стержня 1, по большей оси 7 овала, больше диаметра шпура D. В связи с этим части овальной поверхности 11 и 12, расположенные на сторонах большей оси овала располагаются, в исходном положении, за контуром шпура.The outer dimension of the cross section of the rod 1, along the major axis 7 of the oval, is larger than the diameter of the hole D. In this regard, the parts of the oval surface 11 and 12 located on the sides of the larger axis of the oval are located, in the initial position, beyond the contour of the hole.

Поверхности овала 11 и 12 имеют радиус кривизны больше, чем на стороне поверхности 9, и оппозитной ей 13.The surfaces of oval 11 and 12 have a radius of curvature greater than on the side of surface 9, and 13 opposite to it.

Малая ось овала 8 имеет величину меньше диаметра шпура D, в который устанавливается трубчатый анкер.The minor axis of oval 8 is less than the diameter of the hole D into which the tubular anchor is mounted.

Самозакрепляющийся трубчатый анкер функционирует следующим образом.Self-locking tubular anchor operates as follows.

При установке самозакрепляющегося трубчатого анкера передний конец 4 вводится свободно в шпур. При дальнейшей установке в контакт со стенками шпура входят части овальной поверхности 11 и 12, расположенные по большой оси овала 7. Это обусловлено тем, что размер сечения стержня 1, по оси 7, больше диаметра шпура D. Создается распределенной давление по поверхностям 11 и 12, в результате которого происходит упругая деформация стержня по стороне 13. Этому способствует наличие продольной прорези 3. При этом части 11 и 12 сближаются. Ширина прорези 3 уменьшается.When installing a self-locking tubular anchor, the front end 4 is inserted freely into the hole. Upon further installation, the parts of the oval surface 11 and 12 located along the major axis of the oval 7 come into contact with the borehole walls. This is due to the fact that the cross-sectional area of the rod 1 along the 7th axis is larger than the diameter of the borehole D. A pressure is distributed over the surfaces 11 and 12 , as a result of which the elastic deformation of the rod occurs on the side 13. This is facilitated by the presence of a longitudinal slot 3. In this case, the parts 11 and 12 converge. The width of slot 3 is reduced.

Благодаря овальной форме поперечного сечения стержня 1 площадь контакта поверхностей частей 11 и 12 имеет значительную величину. В связи с этим распределенное давление, на поверхности их контакта со стенками шпура, не приводит к разрушению стенок имеющих среднюю прочность.Due to the oval shape of the cross section of the rod 1, the contact area of the surfaces of the parts 11 and 12 is significant. In this regard, the distributed pressure on the surface of their contact with the walls of the hole does not lead to the destruction of the walls having medium strength.

Выполнение малой оси 8 меньше диаметр шпура D и расположение прорези 3 на стороне 9, исключает взаимодействие стенок прорези 3 с поверхностью шпура и их внедрение в стенки шпура. Достигается сохранение расчетной степени деформации стержня 1, и создание требуемой величины нагрузки на поверхности контакта стержень 1 - шпур. Как результат обеспечивается заданная несущая способность. Это позволяет крепить поверхности выработок в породах средней прочности, т.к. при этом не происходит их разрушения при установке стержня 1.The implementation of the minor axis 8 is smaller than the diameter of the hole D and the location of the slot 3 on the side 9, eliminates the interaction of the walls of the slot 3 with the surface of the hole and their introduction into the walls of the hole. Achieved is the preservation of the estimated degree of deformation of the rod 1, and the creation of the required load on the contact surface of the rod 1 - hole. As a result, a given bearing capacity is provided. This allows you to fix the surface of the workings in the rocks of medium strength, because however, they do not break when installing the rod 1.

Таким образом, предлагаемое технические решения обеспечивает расширение возможностей за счет крепление выработок в породах средней прочности.Thus, the proposed technical solutions provide the expansion of opportunities due to the fastening of the workings in the rocks of medium strength.

Claims

1. Self-fixing tubular anchor, including a hollow rod with an external cross-sectional dimension larger than the diameter of the hole in which the tubular anchor is installed, with a slot along the entire length, the front end of the conical shape, characterized in that the hollow rod is made with an oval cross-sectional shape, the slot is located on side of the minor axis of the oval, and the magnitude of the minor axis is less than the diameter of the hole.

2. Self-locking tubular anchor according to claim 1, characterized in that the slot is made along the minor axis of the oval.