RU1824495C

RU1824495C - Method and anchor for securing a screw-in anchor in a borehole

Info

Publication number: RU1824495C
Application number: SU914922538A
Authority: RU
Inventors: Николай Петрович Кизилов; Виктор Никитович Вечера; Виталий Петрович Трофимов; Борис Яковлевич Пономарев; Петр Петрович Нефедов; Игорь Федорович Шалимов; Мурат Абдукадырович Перзадаев; Геннадий Алексеевич Лигай
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт "КНИУИ"
Priority date: 1991-03-29
Filing date: 1991-03-29
Publication date: 1993-06-30

Abstract

Использование: изобретение относитс к горнодобывающей промышленности, в частности к креплению подготовительных выработок на шахтах и рудниках. Сущность: дл надежного закреплени винтового анкера и повышение его эксплуатационных качеств . Скважину бур т диаметром, большим диаметра винтового анкера. В скважину ввод т на всю длину патрон с осевой полостью . Устанавливают в патрон винтовой анкер путем ввинчивани . Таким образом, происходит его закрепление. Винтовой стержень расположен в осевой полости патрона . Патрон изготовлен из материала с заранее заданными свойствами, например дерева, пластмассы. Патрон выполнен в виде усеченных пирамид или конуса и разрезан вдоль продольной оси. 2 с. п.ф-лы, 2 ил. сл сUsage: the invention relates to the mining industry, in particular to the fastening of preparatory workings in mines and mines. SUBSTANCE: to securely fix a screw anchor and increase its operational qualities. The borehole is drilled with a diameter larger than the diameter of the screw anchor. A cartridge with an axial cavity is introduced over the entire length of the well. A screw anchor is inserted into the cartridge by screwing. Thus, it consolidates. The helical rod is located in the axial cavity of the cartridge. The cartridge is made of a material with predetermined properties, such as wood, plastic. The cartridge is made in the form of truncated pyramids or a cone and is cut along the longitudinal axis. 2 sec P. f-ly, 2 ill. next to

Description

Изобретение относитс к горнодобывающей промышленности, в частности к креплению подготовительных выработок-на шахтах и рудниках.The invention relates to the mining industry, in particular to the fastening of preparatory workings in mines and mines.

Цель изобретени - повышение надежности закреплени винтового анкера и повышени его эксплуатационных качеств.The purpose of the invention is to increase the reliability of fastening of a screw anchor and increase its performance.

Примером конкретного осуществлени предложенных способа закреплени винтового анкера и устройства вились испытани , которые были проведены на специально изготовленном дл этой цели стенде, который имитировал подготовительную выработку. Прочность углецементного блока этого стенда составл ла 15-25 МПа. В углецементном блоке стенда установкой УАМ (установка анкерна механизированна ) конструкции КНИУИ были пробурены вертикальные скважины диаметром 42 мм иAn example of a specific implementation of the proposed method for securing a screw anchor and a device were tests that were carried out on a bench specially designed for this purpose, which simulated a preparatory workout. The strength of the carbon cement block of this bench was 15-25 MPa. In the coal-cement block of the stand, the UAM installation (mechanized anchor installation) of the KNIUI design drilled vertical wells with a diameter of 42 mm and

длиной 1.6 м. В эти скважины вставл лись уплотнительные патроны длиной 1,6 м, выполненные в виде усеченного конуса, изготовленные из дерева (сосна) с внешним диаметром у вершины 41 мм и у основани 42 мм.1.6 m long. A 1.6 m long cartridge made of a truncated cone made of wood (pine) with an outer diameter of 41 mm at the top and 42 mm at the base was inserted into these wells.

Осева плотность была выполнена цилиндрической формы и ее диаметр составл л 18 мм. Патрон был разрезан вдоль продольной оси (состо л из двух частей). Патрон вставл лс в скважину в сложенном состо нии с нат гом до дна скважины. Затем той же установкой УАМ в осевую полость ввинчивалс винтовой анкер, его параметры составл ли: наружный диаметр по виткам 32 мм, внутренний 19 мм. Шаг резьбы 30 мм. При завинчивании резьба винтового анкера внедр лась в стенки патрона и одновременно происходило уплотнение патрона между стенками скважины и стержень винта (диаметр полости 18 мм, а внутренний диаметр резьбы 19 мм). Крут щий момент составл л в среднем 150 Н.м. Прочность закреплени винтового анкера в скважине при указанных параметрах патрона составила 60 кН.The axial density was cylindrical and 18 mm in diameter. The cartridge was cut along the longitudinal axis (consisted of two parts). The cartridge was inserted into the well in a folded state with tension to the bottom of the well. Then, with the same UAM installation, a screw anchor was screwed into the axial cavity; its parameters were: outer diameter 32 mm along the turns, inner diameter 19 mm. Thread pitch 30 mm. When screwing, the thread of the screw anchor was introduced into the walls of the cartridge and at the same time the cartridge was sealed between the walls of the borehole and the screw shaft (cavity diameter 18 mm and internal thread diameter 19 mm). Torque averaged 150 N.m. The fastening strength of the screw anchor in the well at the indicated cartridge parameters was 60 kN.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство , разрез; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1.In FIG. 1 shows the proposed device, a section; in FIG. 2 is a view along arrow A in FIG. 1.

Устройство состоит из стержн 1, снабженного по всей длине винтовой резьбой 2, патрон 3, в осевой полости которого он расположен и внедрен в стенках резьбой, а корпус патрона изготовлен из материала с заранее заданными свойствами, например дерева или пластмассы, выполнен в виде усеченных пирамиды или конуса разрезан вдоль продольной оси, опорной плиты 4.The device consists of a rod 1, provided with a screw thread 2 along the entire length, a cartridge 3, in the axial cavity of which it is located and embedded in the walls by a thread, and the cartridge case is made of a material with predetermined properties, such as wood or plastic, made in the form of a truncated pyramid or a cone is cut along the longitudinal axis of the base plate 4.

Устройство работает следующим обра- зом.The device operates as follows.

При установке винтового анкера 1 в осевую полость патрона 3 анкер с помощью резьбы 2 внедр етс в стенки патрона по всей длине патрона. В результате разности диаметров осевой полости патрона и винтового анкера происходит не только внедрение резьбы в стенки патрона, но и уплотнение стенок патрона между стержнем винта и стенками скважины.When the screw anchor 1 is installed in the axial cavity of the cartridge 3, the anchor, using the thread 2, is inserted into the walls of the cartridge along the entire length of the cartridge. As a result of the difference in the diameters of the axial cavity of the cartridge and the screw anchor, not only the thread is introduced into the walls of the cartridge, but also the seal of the walls of the cartridge between the screw shaft and the borehole walls.

В результате достигаетс необходимое усилие закреплени винтового стержн 1. причем благодар тому, что патрон разрезан вдоль своей продольной оси, выполнен в виде усеченных пирамиды или конуса и изготовлен из материла с заранее заданными свойствами достигаетс сравнительно небольшой крут щий момент и обеспечиваетс равномерное уплотнение патрона по всей длине скважины. После окончани ввинчивани винтового стержн в патрон 3 на винтовой стрежень путем вращени устанавливают опорную плиту 4. Дл извлече- ни винтового анкера прикладывают крут щий момент противоположного на- правлени и производ т извлечение анкера из скважины.As a result, the required fastening force of the screw rod 1 is achieved. Moreover, due to the fact that the cartridge is cut along its longitudinal axis, made in the form of a truncated pyramid or cone and made of a material with predetermined properties, a relatively small torque is achieved and the cartridge is uniformly distributed over the entire well length. After the screw rod has been screwed into the chuck 3, the base plate 4 is mounted on the screw rod by rotation. For the removal of the screw anchor, the opposite direction of torque is applied and the anchor is removed from the well.

Бурение скважины диаметром, большим диаметра винтового стержн ,позвол - ет установить в ней патроны с осевой полостью, что позвол ет расположить в этой полости винтовой анкер. Использование патрона, корпус которого изготовлен из материала с заранее заданными свойствами, например дерева или пластмассы, позвол ет исключить срез резьбы, скручивание винта . Кроме того, при установке винта обеспечиваетс стабильный крут щий момент . Благодар тому, что корпус патрона выполнен в виде усеченных пирамиды или конуса и разрезан вдоль продольной оси, обеспечиваетс закрепление винтового анкера по всей длине скважины. Использование указанных признаков позвол ет применить винтовые анкеры, изготовленные из сталей любых марок, и в конечном итоге обеспечивает надежное закрепление винтового анкера и повышает его эксплуатационные качества.Drilling a borehole with a diameter larger than the diameter of the screw rod allows the installation of cartridges with an axial cavity in it, which makes it possible to place a screw anchor in this cavity. The use of a cartridge, the case of which is made of a material with predetermined properties, for example wood or plastic, eliminates thread cuts and twisting of the screw. In addition, the installation of the screw provides a stable torque. Due to the cartridge housing being made in the form of a truncated pyramid or cone and cut along the longitudinal axis, a screw anchor is secured along the entire length of the well. The use of these features allows the use of screw anchors made from steels of all grades, and ultimately ensures reliable fastening of the screw anchor and improves its performance.

Claims

1. A method of securing a screw anchor in a well, comprising drilling a well and screwing a screw anchor into it, characterized in that, in order to increase the reliability of fixing the screw anchor and improve its performance, the well is drilled with a diameter larger than the diameter of the screw anchor, then a cartridge with an axial cavity is used over its entire length, and screw anchor is screwed into the cartridge wall.

2. A screw anchor including a rod with a screw thread along the entire length and a support washer, characterized in that the anchor is provided with a cartridge with an axial cavity in which the screw rod is fixed by threading the walls, and the cartridge case is made of a material with predetermined properties, such as wood or plastic, and is made in the form of a truncated pyramid or cone and has a cut along its longitudinal axis.

Buba

Fig