RU2169265C2 - Method of fixing of anchor bolt and design of anchor bolt for method embodiment - Google Patents
Method of fixing of anchor bolt and design of anchor bolt for method embodiment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2169265C2 RU2169265C2 RU97118290A RU97118290A RU2169265C2 RU 2169265 C2 RU2169265 C2 RU 2169265C2 RU 97118290 A RU97118290 A RU 97118290A RU 97118290 A RU97118290 A RU 97118290A RU 2169265 C2 RU2169265 C2 RU 2169265C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- anchor
- load
- well
- cartridge
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Description
Известен способ закрепления анкера сыпучим материалом, включающий введение в скважину грузонесущего стержня с головкой у дна скважины, заполнение зазора между грузонесущим стержнем и стенками скважины под головкой сыпучим материалом, затем быстротвердеющим раствором /1/. A known method of fixing the anchor with bulk material, including introducing into the well a load-bearing rod with a head at the bottom of the well, filling the gap between the load-bearing rod and the walls of the well under the head with bulk material, then a quick-hardening solution / 1 /.
Недостаток способа состоит в сложности процесса и в значительных затратах времени для последовательного введения под головку анкера сыпучего материала, затем быстротвердеющего. The disadvantage of this method is the complexity of the process and the significant time required for the sequential introduction under the head of the anchor of bulk material, then quickly hardening.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому является способ закрепления анкера сыпучим материалом, включающий подготовку анкера путем размещения втулки из сыпучего материала на стержне анкера между эксцентричной головкой и шайбой, опертой на кольцевой упор стержня, введение в скважину до упора в дно скважины грузонесущего стержня вместе со втулкой из сыпучего материала, последующий распор втулки из сыпучего материала между головкой и подпорной шайбой о стенки скважины путем вращения грузонесущего стержня, предварительное натяжение анкера гайкой на хвостовике анкера через опорные элементы /2/. The closest analogue to the proposed one is a method of fixing the anchor with bulk material, including preparing the anchor by placing a sleeve of granular material on the anchor rod between the eccentric head and the washer supported on the annular stop of the rod, introducing into the well until the stop in the bottom of the well a load-bearing rod together with the sleeve from bulk material, subsequent spacing of the sleeve of bulk material between the head and the retaining washer against the well walls by rotation of the load-bearing rod, pre-tensioning Kera nut on the shank of the anchor through the supporting elements / 2 /.
Недостаток известного способа заключается в ненадежности распора сыпучего материала в эластичной оболочке сближением эксцентричной гайки с опорной шайбой при вращении стержня вследствие отсутствия жесткости сыпучего материала и вращения гайки вместе со стержнем при некачественной резьбе. Кроме того, оболочка картриджа снижает трение и сцепление сыпучего о стенки скважины и возможно проскальзывание замка анкера. Подготовка анкера, заключающаяся в монтаже картриджа на стержень анкера между головкой анкера и опорой шайбой, занимает много времени. При транспортировании анкера с втулкой в оболочке может произойти разрыв оболочки и высыпание сыпучего материала. The disadvantage of this method is the unreliability of the spread of bulk material in an elastic shell by approaching an eccentric nut with a support washer during rotation of the rod due to the lack of stiffness of the bulk material and rotation of the nut together with the rod with poor quality thread. In addition, the shell of the cartridge reduces friction and adhesion of the granular to the wall of the well and slip of the anchor lock is possible. The preparation of the anchor, which consists in installing the cartridge on the rod of the anchor between the head of the anchor and the support washer, takes a lot of time. When transporting the anchor with the sleeve in the shell, the shell may rupture and spill out of loose material.
Известен анкер, включающий грузонесущий стержень, выполняющий функцию штока, цилиндрическую трубу с сыпучим материалом, поршень-пробку. При натяжении анкера сыпучий материал сжимается в осевом направлении и распирается о стенки скважины /3/. Known anchor, including a load-bearing rod that performs the function of a rod, a cylindrical pipe with bulk material, a piston plug. When the anchor is tensioned, the bulk material is compressed in the axial direction and bursts against the walls of the well / 3 /.
Недостаток анкера состоит в том, что сыпучий материал контактирует со стенками скважины через оболочку. В этом случае частично утрачивается сцепление сыпучего материала со стенками скважины, а следовательно, сопротивление сыпучего, например песка, сдвиговым деформациям при перемещении головки анкера к устью скважины. В результате возможно проскальзывание замка анкера и снижение нагрузочной способности анкера. Кроме того, из-за того, что цилиндрическая труба с сыпучим выполнена меньшего диаметра чем скважина, то первоначальный распор вызывает значительный выпуск хвостовика анкера в выработку, что требует большей длины резьбы хвостовика анкера. Это повышает цену анкера и расход металла. The disadvantage of the anchor is that the bulk material is in contact with the walls of the well through the shell. In this case, the adhesion of the bulk material to the walls of the well is partially lost, and therefore, the resistance of the bulk, for example sand, to shear deformations when the anchor head is moved to the wellhead. As a result, it is possible to slip the anchor lock and reduce the load capacity of the anchor. In addition, due to the fact that the cylindrical tube with the loose one is made of a smaller diameter than the well, the initial spacer causes a significant release of the anchor shank into the production, which requires a longer thread length of the anchor shank. This increases the price of the anchor and the consumption of metal.
Наиболее близким аналогом по технической сущности является анкер, включающий грузонесущий стержень с втулкой из сыпучего материала в оболочке, размещенной между эксцентричной головкой анкера и эксцентричной шайбой, опертой на кольцевой упор стержня, хвостовик анкера с резьбой, опорными элементами и гайкой /2/. The closest analogue in technical essence is an anchor, including a load-bearing rod with a sleeve of bulk material in a shell located between the eccentric head of the anchor and the eccentric washer, supported on the annular stop of the rod, the anchor shaft with thread, supporting elements and nut / 2 /.
Недостатком известного анкера является значительное перемещение анкерного болта при уплотнении сыпучего материала вследствие того, что диаметр патрона с сыпучим материалом меньше диаметра скважины, т.к. в противном случае его нельзя разместить в ней. Перемещение стержня приводит к необходимости удлинить его резьбовую часть, что удорожает конструкцию. Кроме того, из-за отсутствия жесткости сыпучего материала в эластичной оболочке и некачественной резьбы при вращении стержня вращается и эксцентричная головка. В результате не происходит осевое сближение головки анкера с эксцентричной шайбой. Сыпучий материал не сжимается в осевом направлении и не распирается о стенки скважины в радиальном направлении, и анкер не закрепляется. A disadvantage of the known anchor is the significant movement of the anchor bolt during compaction of bulk material due to the fact that the diameter of the cartridge with bulk material is less than the diameter of the well, because otherwise it cannot be placed in it. Moving the rod leads to the need to lengthen its threaded portion, which increases the cost of the structure. In addition, due to the lack of stiffness of the granular material in the elastic shell and poor-quality threads during rotation of the rod, the eccentric head rotates. As a result, the axial approach of the anchor head to the eccentric washer does not occur. Bulk material is not compressed in the axial direction and does not burst against the walls of the borehole in the radial direction, and the anchor is not fixed.
Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности закрепления анкера, сокращение трудозатрат и времени на подготовку анкера к процессу закрепления анкера. The aim of the invention is to increase the reliability of anchor fixing, reducing labor costs and time for preparing the anchor for the anchor fixing process.
Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем подготовку и введение в скважину грузонесущего стержня и картриджа с сыпучим минеральным заполнителем до упора в забой скважины, распор сыпучего материала в зазоре между стенками скважины и грузонесущим стержнем, головкой анкера и подпорной шайбой путем вращения стержня, предварительное натяжение анкера накручиванием опорной гайки на резьбовом конце хвостовика стержня, подготовку осуществляют предварительным введением в скважину картриджа, затем досылкой до упора его торца в забой скважины грузонесущим стержнем с подпорной шайбой, которую предварительно подпирают временным упором, опертым противоположным концом на опорные элементы стержня, а после досылки шайбы упор извлекают из скважины, причем распор сыпучего минерального заполнителя ведут ввинчиванием в картридж головки грузонесущего стержня путем его вращения с одновременной подачей на забой скважины и разрушением оболочки картриджа. This goal is achieved by the fact that in the method, including the preparation and introduction into the well of a load-bearing rod and a cartridge with loose mineral aggregate until it stops in the bottom of the well, the spacer of bulk material in the gap between the walls of the well and the load-bearing rod, the anchor head and retaining washer by rotating the rod, pre-tensioning the anchor by screwing the support nut on the threaded end of the shank of the rod, the preparation is carried out by first introducing the cartridge into the well, then sending the end to the end into the bottom of the well with a load-bearing rod with a retaining washer, which is previously propped up with a temporary stop supported by the opposite end on the supporting elements of the rod, and after sending the washer, the stop is removed from the well, and the bulk mineral aggregate is screwed into the cartridge of the head of the load-bearing rod by rotating it with simultaneous feeding downhole and destruction of the cartridge shell.
В предлагаемом способе в качестве сыпучего минерального заполнителя берут песок, отходы доменного производства или другие неразмокающие материалы и смеси. In the proposed method, sand, blast furnace waste or other non-wetting materials and mixtures are taken as bulk mineral aggregate.
Реализация предлагаемого способа повышает надежность закрепления анкера за счет того, что оболочка картриджа разрушается при вращении стержня анкера и его подаче на забой, тем самым исключается снижение трения и сцепления сыпучего минерального заполнителя (например, песка) о стенки скважины. Разрушение оболочки картриджа обеспечивается конструкцией анкера. Кроме того, исключается возможность нераспора анкера, т.к. при вращении и подаче анкера винт головки анкера неизбежно как шнек забирает и транспортирует материал по скважине, добавляя с каждым оборотом новые порции сыпучего в зазор между стенками скважины и грузонесущим стержнем до максимального момента вращения стержня гайковертом. По мере ввинчивания головки анкера с подачей на забой сыпучий минеральный заполнитель заполняет все пространство между подпорной шайбой и торцом головки анкера в зазоре между стенками скважины, стержнем анкера и витками головки анкера. Из-за трения скольжения и сцепления по мере ввинчивания растет сопротивление вращению и подаче. Постепенно момент сопротивления вращению возрастает до максимального, приложенного машиной. Вращение и подача прекращаются. The implementation of the proposed method increases the reliability of anchor fixing due to the fact that the cartridge shell collapses when the anchor rod is rotated and fed to the bottom, thereby reducing friction and adhesion of loose mineral aggregate (e.g. sand) to the borehole walls. The destruction of the cartridge shell is provided by the design of the anchor. In addition, the possibility of an anchor non-contention is excluded, as during rotation and feeding of the anchor, the screw of the head of the anchor inevitably picks up and transports the material through the borehole, adding new portions of granular material with each revolution to the gap between the borehole walls and the load-bearing rod to the maximum moment of rotation of the rod with a wrench. As the anchor head is screwed into the bottom, a loose mineral aggregate fills the entire space between the retainer and the end of the anchor head in the gap between the borehole walls, the anchor rod and the turns of the anchor head. Due to sliding friction and grip, rotation and feed resistance increase as they are screwed in. Gradually, the moment of resistance to rotation increases to the maximum applied by the machine. Spin and feed stop.
В предлагаемом способе подготовка процесса закрепления анкера включает в себя введение в скважину картриджа и подпор стойкой подпорной шайбы и занимает значительно меньше времени и труд чем размещение картриджа в виде втулки на стержне между опорной шайбой и головкой анкера (прототип). В процессе монтажа втулки на стержень (прототип) возможен разрыв ее оболочки. После надевания втулки на стержень анкера требуется время для навинчивания на стержень головки. Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить время подготовки процесса закрепления анкера и увеличить его надежность. In the proposed method, the preparation of the anchor fixing process includes the introduction of a cartridge into the well and the support of a persistent retaining washer and takes much less time and labor than placing the cartridge in the form of a sleeve on the rod between the support washer and the anchor head (prototype). In the process of mounting the sleeve on the rod (prototype) may rupture its shell. After putting the sleeve on the anchor rod, it takes time to screw on the head rod. Thus, the proposed method allows to reduce the preparation time of the anchor fixing process and increase its reliability.
Необходимость введения операции подпора шайбы временным упором обусловлена следующими обстоятельствами. Подпорная шайба и стержень выполнены таким образом, что допускается ограниченное относительное перемещение стержня. Причем подпорная шайба выполнены полужесткой и несколько большего диаметра, чем диаметр скважины. Поэтому, чтобы дослать подпорную шайбу вместе со стержнем до определенного горизонта, необходим временный упор между шайбой и опорным элементом на хвостовике анкера. После досылки шайбы до определенного горизонта и упора торца в забой скважины этот временный упор извлекается из скважины. Шайба уже не может выпасть из скважины, т.к. она оперта на стенки скважины. Уборка временного упора необходима для выполнения основной операции по ввинчиванию головки анкера в картридж, разрушению его оболочки. Но это возможно, если имеется перемещение стержня анкера относительно подпорной шайбы. Подпорная шайба, как только на нее попала небольшая порция сыпучего минерального заполнителя (например, песка), теряет возможность перемещаться вглубь скважины. Без относительного перемещения шайбы и стержня невозможно перемещение стержня на забой скважины. The necessity of introducing the operation of backing up the puck with a temporary emphasis is due to the following circumstances. The retaining washer and rod are designed so that limited relative movement of the rod is allowed. Moreover, the retaining washer is made semi-rigid and slightly larger in diameter than the diameter of the well. Therefore, in order to send the retaining washer together with the rod to a certain horizon, a temporary stop is necessary between the washer and the supporting element on the anchor shank. After the puck is sent to a certain horizon and the end face stops at the bottom of the well, this temporary stop is removed from the well. The puck can no longer fall out of the well, because it is supported on the walls of the well. Cleaning the temporary stop is necessary to perform the basic operation of screwing the head of the anchor into the cartridge, the destruction of its shell. But this is possible if there is a movement of the anchor rod relative to the retainer. The retaining washer, as soon as a small portion of loose mineral aggregate (for example, sand) has got on it, loses the ability to move deep into the well. Without the relative movement of the washer and the rod, it is impossible to move the rod to the bottom of the well.
Для реализации способа создана конструкция анкера. To implement the method created the design of the anchor.
Анкер, включающий грузонесущий стержень с головкой, подпорной шайбой, упором, сыпучий минеральный заполнитель в зазоре между стенками скважины и грузонесущим стержнем в замковой части, хвостовик с резьбой, опорными элементами и гайкой, имеет головку в виде крупнопрофильного винта, ввинченного в сыпучий минеральный заполнитель и имеющего одностороннюю заершенную поверхность, причем торец грузонесущего стержня выполнен скошенным под острым углом, а подпорную шайбу опертой на стенки скважины. Крупнопрофильный винт предназначен как шнек для транспортирования сыпучего материала картриджа в зазор между стенками скважины и грузонесущим стержнем и для выполнения функции головки-поршня анкера, имеющего зазор со стенками скважины 1-1,5 мм. Несущая способность анкера в таком случае обеспечивается благодаря свойству сыпучих материалов сопротивляться сдвиговым деформациям при перемещении головки анкера при его натяжении под нагрузкой. Возможность проскальзывания сыпучего между витками крупнопрофильной резьбы при движении головки к устью скважины под нагрузкой ограничена наклоном винтовой линии, при котором значительны силы трения и сцепления, которое возникает между частицами сыпучего и заершенной поверхностью. Подпорная шайба, предназначенная для предотвращения высыпания сыпучего, выполнена в виде втулки с упругими полями, которыми оперта на стенки скважины и надета на стержень анкера с возможностью относительного перемещения. Ниже подпорной шайбы имеется упор, предназначенный для первоначального уплотнения сыпучего со стороны устья скважины путем поджатия подпорной шайбы. При осевой нагрузке на стержень анкера подпорная шайба при высоте столба втулки из сыпучего материала свыше 400 мм (для скважин диаметром 30-43 мм) не испытывает давления со стороны сыпучего. При перемещении головки-поршня сыпучий материал под головкой переуплотняется, измельчается сдвиговыми деформациями, увеличиваясь в объеме с одновременным уменьшением пористости в ближайшей от головки области на интервале 5-6 диаметров скважины. Здесь развиваются значительные осевые и радиальные давления в сыпучем. Далее этого интервала они затухают по экспоненциальному закону, и на расстоянии 400 мм сыпучий материал практически не деформируется и не оказывает давления на подпорную шайбу. Шайба опирается на стенки скважины и допускает относительное перемещение стержня анкера при его перемещении под нагрузкой предварительного натяжения и эксплуатационной. Торец стержня выполнен скошенным под острым углом, что необходимо для разрушения оболочки картриджа. An anchor, including a load-bearing rod with a head, a retaining washer, an abutment, a loose mineral aggregate in the gap between the walls of the well and a load-bearing rod in the lock part, a shank with a thread, supporting elements and a nut, has a head in the form of a large-profile screw screwed into a loose mineral aggregate and having a one-sided barbed surface, the end face of the load-bearing rod being made beveled at an acute angle, and the retaining washer supported on the walls of the well. The large-profile screw is designed as a screw for transporting the bulk material of the cartridge into the gap between the walls of the borehole and the load-bearing rod and for performing the function of a piston head-anchor having a gap with the walls of the borehole 1-1.5 mm. The bearing capacity of the anchor in this case is ensured due to the property of bulk materials to resist shear deformations when moving the head of the anchor when it is tensioned under load. The possibility of slipping loose between coils of large-profile threads when the head moves to the wellhead under load is limited by the slope of the helix, in which the friction and adhesion forces that arise between the particles of the loose and barbed surface are significant. The retaining washer, designed to prevent the eruption of granular, is made in the form of a sleeve with elastic fields, which are supported on the walls of the well and put on the rod of the anchor with the possibility of relative movement. Below the retaining washer there is an emphasis intended for initial compaction of the loose from the side of the wellhead by preloading the retaining washer. With an axial load on the anchor rod, the thrust washer at a column height of the sleeve of bulk material over 400 mm (for wells with a diameter of 30-43 mm) does not experience pressure from the side of the bulk. When moving the piston head, the bulk material under the head is re-compacted, crushed by shear deformations, increasing in volume with a simultaneous decrease in porosity in the region closest to the head in the range of 5-6 bore diameters. Here significant axial and radial pressures develop in bulk. After this interval, they decay exponentially, and at a distance of 400 mm, the bulk material is practically not deformed and does not exert pressure on the retaining washer. The washer rests on the walls of the borehole and allows relative movement of the anchor rod when it is moved under a pre-load and operational load. The end face of the rod is made beveled at an acute angle, which is necessary to destroy the cartridge shell.
Совокупность новых признаков обеспечивает работоспособность анкера с более высокой надежностью вследствие того, что конструкция обеспечивает разрушение оболочки картриджа при ввинчивании головки анкера в картридж при установке анкера и тем самым увеличение силы трения и сцепления сыпучего о стенки скважины. Снижение затрат времени и труда на подготовку анкера к процессу его закрепления обеспечивается за счет способа закрепления и конструктивных изменений головки анкера и подпорной шайбы. Головка анкера, выполненная в виде винта на стержне, выполняет одновременно функцию шнека для транспорта сыпучего и функцию поршня при перемещении стержня для осуществления увеличения плотности столба сыпучего, образования переуплотненной подушки под головкой-поршнем и создания в этой подушке реакции отпора, которая возникает вследствие проявления свойства сыпучего сопротивляться сдвиговым деформациям за счет трения и сцепления. The combination of new features ensures the operability of the anchor with higher reliability due to the fact that the design ensures the destruction of the shell of the cartridge when screwing the head of the anchor into the cartridge when installing the anchor and thereby increase the friction force and adhesion of the loose on the well walls. The reduction of time and labor costs for preparing the anchor for the fixing process is ensured by the fixing method and structural changes of the anchor head and retaining washer. The anchor head, made in the form of a screw on the rod, simultaneously performs the function of a screw for transporting granular and the function of a piston when moving the rod to increase the density of the column of granular, form a re-compacted pillow under the piston head and create a rebuff reaction in this pillow, which occurs due to the manifestation of the property bulk resistance to shear deformations due to friction and adhesion.
Таким образом, предлагаемые способ закрепления анкера и конструкция его обеспечивают повышение надежности закрепления и сокращение затрат труда и времени на подготовку анкера к закреплению. Thus, the proposed method of fixing the anchor and its design provide an increase in the reliability of fixing and reducing labor costs and time for preparing the anchor for fixing.
Сущность предложения поясняется чертежами. The essence of the proposal is illustrated by drawings.
На фиг. 1г представлена конструкция закрепленного анкера. In FIG. 1g shows the design of a fixed anchor.
На фиг. 1в представлен процесс закрепления анкера путем ввинчивания головки стержня анкера в картридж с сыпучим материалом при его вращении и подаче на забой. In FIG. 1c shows the process of fixing the anchor by screwing the head of the anchor rod into the cartridge with bulk material during its rotation and feeding to the bottom.
На фиг. 1б представлен фрагмент окончания процесса досылки картриджа до забоя скважины стержнем анкера. In FIG. 1b shows a fragment of the end of the process of sending a cartridge to the bottom of the well with an anchor rod.
На фиг. 1а представлен фрагмент процесса перемещения картриджа по скважине грузонесушим стержнем анкера с одновременным введением подпорной шайбы в скважину. In FIG. Figure 1a shows a fragment of the process of moving a cartridge through a well with a load-bearing anchor rod while introducing a retaining washer into the well.
На фиг.2 представлен разрез А-А фиг. 1б. Figure 2 presents a section aa of Fig. 1b.
На фиг.3 представлена конструкция подпорной шайбы. Figure 3 presents the design of the retaining washer.
На фиг.4 представлена конструкция головки анкера. Figure 4 presents the design of the head of the anchor.
Анкер, закрепленный в скважине 1 (фиг. 1г), состоит из грузонесушего стержня 2, головки 3, втулки из сыпучего материала (песка) 4, подпорной шайбы 5, упора 6, опорной шайбы 7, гайки 8 на хвостовой части стержня 2, а также срезанного штифта 9. Головка анкера 3 выполнена (фиг.4) в виде крупнопрофильного винта 3 на стержне 2, ввинченного в сыпучий минеральный заполнитель с односторонней заершенной поверхностью 10, и предназначена для транспортирования сыпучего материала 4 из картриджа в зазор между стенками скважины и грузонесущим стержнем 2 от торца стержня до подпорной шайбы 5, а также для уплотнения сыпучего материала 4 и, самое главное, для выполнения функции головки-поршня анкера. Для предотвращения проскальзывания сыпучего материала (без преодоления сцепления) между витками в процессе натяжения анкера один борт винта выполнен заершенным в одну сторону. Торец стержня анкера выполнен скошенным под острым углом, что необходимо для разрушения внешней оболочки картриджа 11, в котором первоначально до установки и закрепления анкера размещен сыпучий материал 4. Диаметр винта 3 меньше диаметра скважины на 1,5-3 мм. Уменьшение зазора не позволит анкерным болтом дослать картридж до забоя скважины 1. Винт 3 может быть выполнен многозаходным. An anchor fixed in the well 1 (Fig. 1d) consists of a load-
Подпорная шайба 5 (фиг. 1, 3) выполнена в виде втулки с кольцевым карманом, примыкающим к грузонесущему стержню 2 и полями, опирающимися на стенки скважины, и предназначена для предотвращения высыпания сыпучего материала 4 к устью скважины. Внутренний диаметр втулки выполнен несколько большим диаметра стержня анкера для обеспечения перемещения стержня 2 относительно шайбы 5, а верхняя стенка кольцевого кармана выполнена нежесткой и точно по диаметру стержня или несколько меньшего диаметра и выполняет функцию чистильщика. Функция кармана состоит в образовании тонкой гибкой стенки и предотвращении заклинивания сыпучим материалом при относительном перемещении стержня 2 путем обеспечения возможности накапливания сыпучего в кармане. Ниже подпорной шайбы 5 на стержне 2 помещен упор 6, выполненный в виде ребра, выступающего за поверхность стержня, образованного пластическим деформированием стержня 2. Упор 6 предназначен для передачи давления стержня через подпорную шайбу на втулку 4 из сыпучего материала для уплотнения последнего на завершающей стадии закрепления анкера, перед предварительным натяжением. The retaining washer 5 (Fig. 1, 3) is made in the form of a sleeve with an annular pocket adjacent to the load-carrying
Гайка 8 и стержень 2 выполнены с радиальными отверстиями, в которые вставлен штифт 9. По мере развития процесса закрепления анкера растет вращающий момент сопротивления, связанный с ввинчиванием винта 3 головки анкера в сыпучий материал 4 и его уплотнением под головкой анкера. На завершающей стадии этот момент становится равным сопротивлению штифта на срез. Срез штифта означает завершение этапа закрепления анкера и начало этапа предварительного натяжения анкера путем продолжения вращения гайки 8 по резьбе хвостовика стержня 2. The nut 8 and the
Технология закрепления анкера осуществляется следующим образом. Вначале осуществляют процесс подготовки операции закрепления анкера. Подготовку осуществляют следующим образом. Вначале между подпорной 5 и опорной 7 шайбами устанавливают временный упор 12 (фиг. 2), выполненный в поперечном сечении в виде скобы. Упор 12 предназначен для досылки подпорной шайбы 5 в скважину на глубину, достаточную для размещения всего объема сыпучего материала 4 (фиг. 1) в картридже 11 в зазоре между стенками скважины 1 и стержнем 2. После этого в устье скважины 1 вставляют картридж 11 с сыпучим материалом 4 и досылают его грузонесущим стержнем 2 до упора в забой скважины. Затем извлекают из скважины упор 12. The technology of fixing the anchor is as follows. First, carry out the process of preparing the operation of fixing the anchor. Preparation is as follows. First, between the retaining 5 and supporting 7 washers establish a temporary stop 12 (Fig. 2), made in cross section in the form of a bracket. The
Далее осуществляют операцию закрепления анкера, которая заключается во вращении стержня 2 и подаче его на забой гайковертом. При этом стержень 2 головкой 3 ввинчивается в картридж 11, разрушая его внешнюю оболочку скошенным острым торцом стержня 2 и транспортируя сыпучий материал в зазор между стенками скважины 1 и стержнем 2 до подпорной шайбы 5. При попадании небольшой порции сыпучего (песка) на подпорную шайбу 5 последняя теряет возможность перемещаться на забой из-за заклинивания ее сыпучим материалом. Перемещение стержня 2 на забой скважины 1 с вращением продолжают до тех пор, пока нарастающее сопротивление вращению не превысит сопротивление срезу штифта 9, который вставлен в радиальное отверстие гайки и стержня. По мере подачи на забой стержня 2 упор 6 приближается к втулке подпорной шайбы 5. Упор контактирует с шайбой 5 в момент, когда оболочка картриджа 11 полностью разрушена, сыпучий материал 4 полностью размещен между стенками скважины 1 и стержнем 2, а торец стержня 2 не дошел еще до забоя скважины на 20-30 мм. Подачей на забой скважины стержня 2 в момент контакта упора 6 во втулку подпорной шайбы 5 осуществляют уплотнение столба сыпучего материала 4 со стороны устья скважины. При контакте упора 6 с втулкой шайбы 5 во время вращения стержня 2 и подаче его на забой из-за трения упора о втулку растет сопротивление его вращению гайковертом. Сопротивление вращению растет главным образом из-за уплотнения сыпучего материала 4 винтом 3 при подаче вращающегося стержня 2 к забою скважины 1. Когда сопротивление вращению становится равным сопротивлению срезу шплинта 9, последний срезается, что является свидетельством окончания процесса закрепления анкера. Далее продолжают вращать гайковертом гайку 8. Она при этом накручивается по резьбе хвостовика стержня анкера до упора опорной шайбы 7 в устье скважины 1. После упора опорной шайбы 7 в устье скважины 1 продолжают ее вращение. При этом стержень 2 перемещается к устью скважины вместе с головкой-поршнем 3. Головка-поршень 3 выполнена в виде винта, при перемещении к устью скважины уплотняет сыпучий материал 4 (например, песок). Next, the operation of fixing the anchor is carried out, which consists in rotating the
Сыпучий материал 4 при перемещении винта 3 уплотняется и измельчается. Причиной измельчения являются сдвиговые деформации, обусловленные перемещением винта 3 и сцеплением между частицами сыпучего (песка) и между сыпучим и стенками скважины. При уплотнении одновременно с уменьшением объема за счет пористости идет процесс увеличения объема за счет роста числа дислокаций и появления новых поверхностей. Происходит рост сопротивления движению поршня и вращению гайки. Наконец это сопротивление превышает максимальный момент вращения гайковерта и последний останавливается. Это является свидетельством того, что анкер закреплен с предварительным натяжением. Во время предварительного натяжения анкера, когда головка анкера перемещается к устью скважины, частицы сыпучего (песка) между стенками винтовой заершенной поверхности из-за трения и сцепления переуплотняются и запирают каналы пологой винтовой линии и она в целом выполняет функцию головки-поршня анкера.
Предлагаемый способ закрепления анкера повышает надежность закрепления за счет увеличения трения и сцепления сыпучего о стенки скважины, которое достигается предлагаемой конструкцией анкера. Одновременно снижается трудоемкость и время подготовки к процессу закрепления анкера путем введения новых операций: введение в скважину картриджа с сыпучим материалом, установку временного упора между подпорной шайбой и опорным элементом анкера, уборку временного упора после досылки картриджа до забоя скважины. Кроме того, сокращается также время установки анкера за счет фиксации гайки на хвостовике стержня анкера штифтом. The proposed method of fixing the anchor increases the reliability of the fixation by increasing the friction and adhesion of the loose on the wall of the well, which is achieved by the proposed design of the anchor. At the same time, the laboriousness and preparation time for fixing the anchor by introducing new operations are reduced: introducing a cartridge with bulk material into the well, installing a temporary stop between the retaining washer and the supporting element of the anchor, and cleaning the temporary stop after sending the cartridge to the bottom of the well. In addition, the installation time of the anchor is also reduced by fixing the nut on the shank of the anchor rod with a pin.
Источники информации
1. А.С. СССР N 1164433. Опубл. 30.06.85 Б N24.Sources of information
1. A.S. USSR N 1164433. Publ. 06/30/85 B N24.
2. Семевский В.Н. и др. Штанговая крепь. М., "Недра", 1965, с.38. 2. Semevsky V.N. and other rod support. M., "Nedra", 1965, p. 38.
3. А.С. СССР N 581292. Опубл. 25.11.77 Б N43. 3. A.S. USSR N 581292. Publ. 11.25.77 B N43.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97118290A RU2169265C2 (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Method of fixing of anchor bolt and design of anchor bolt for method embodiment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97118290A RU2169265C2 (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Method of fixing of anchor bolt and design of anchor bolt for method embodiment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97118290A RU97118290A (en) | 1999-08-10 |
| RU2169265C2 true RU2169265C2 (en) | 2001-06-20 |
Family
ID=20198712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97118290A RU2169265C2 (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Method of fixing of anchor bolt and design of anchor bolt for method embodiment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2169265C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109869172A (en) * | 2019-03-29 | 2019-06-11 | 攀枝花学院 | The anchor of drilling anchor high-pressure slip-casting one |
-
1997
- 1997-11-05 RU RU97118290A patent/RU2169265C2/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СЕМЕВСКИЙ В.Н. и др. Штанговая крепь. - М.: Недра, 1965, с.38. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109869172A (en) * | 2019-03-29 | 2019-06-11 | 攀枝花学院 | The anchor of drilling anchor high-pressure slip-casting one |
| CN109869172B (en) * | 2019-03-29 | 2023-12-26 | 攀枝花学院 | Drilling-anchoring high-pressure grouting integrated anchoring device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8087850B2 (en) | Rock bolt | |
| US6698980B2 (en) | Rock stabilizing apparatus and method | |
| EP0591210B1 (en) | Self-tapping, and self-tapping and self-drilling rock bolts | |
| US5314268A (en) | Non-metallic reinforcing rod and method of use in supporting a rock formation | |
| US4132080A (en) | Resin anchored rock or mine roof bolt anchor mechanism | |
| US8434970B2 (en) | Breakable rock bolt | |
| US5064311A (en) | Mine roof support structure and method | |
| US20100202838A1 (en) | Rock bolt | |
| US3504498A (en) | Shaft securement structure | |
| CA2890020C (en) | Device, method and system for loading fixatives for rock bolts | |
| US7758284B2 (en) | Tensionable spiral bolt with resin nut and related method | |
| RU2169265C2 (en) | Method of fixing of anchor bolt and design of anchor bolt for method embodiment | |
| US7481603B1 (en) | Tensionable spiral bolt with resin nut and related method | |
| EP0376925A2 (en) | Rock anchor element | |
| AU2008235258A1 (en) | Extendable member | |
| RU2166635C2 (en) | Anchor with mineral filler | |
| AU2007221783B2 (en) | Rock bolt | |
| RU2244831C1 (en) | Anchor (versions) | |
| AU2008352050B2 (en) | Tensionable spiral bolt with resin nut and related method | |
| RU1789719C (en) | Method for installation of anchor | |
| EP0422088A1 (en) | Anchor fastening, process and means for manufacture thereof | |
| AU2018204352B2 (en) | Improved rock bolt | |
| AU2007221867B2 (en) | A breakable rock bolt | |
| RU70545U1 (en) | ANCHOR FOR FASTENING THE UNDERGROUND PRODUCTION MASS | |
| RU2134351C1 (en) | Spiral anchor |