RU2231645C1 - Wall tie - Google Patents
Wall tie Download PDFInfo
- Publication number
- RU2231645C1 RU2231645C1 RU2003108997/03A RU2003108997A RU2231645C1 RU 2231645 C1 RU2231645 C1 RU 2231645C1 RU 2003108997/03 A RU2003108997/03 A RU 2003108997/03A RU 2003108997 A RU2003108997 A RU 2003108997A RU 2231645 C1 RU2231645 C1 RU 2231645C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- eccentric
- nut
- anchor
- sleeve
- collapsible sleeve
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Description
Техническое решение относится к горному делу, а именно к устройствам для предварительного анкерного крепления горных выработок и подземных сооружений до возведения в них постоянной крепи.The technical solution relates to mining, and in particular to devices for preliminary anchoring of mine workings and underground structures before the construction of a permanent lining in them.
Известен крепежный элемент (патент США №3805533, Е 21 D 20/02, опубл. 23 апреля 1974, fig.1), включающий грузонесущий стержень, на замковом конце которого выполнена резьба, на резьбу навинчена гайка, к которой примыкает своим торцом цилиндрическая шайба, взаимодействующая с цилиндрической распорной втулкой, которая противоположным своим торцом примыкает к цилиндрической опорной шайбе, жестко закрепленной на грузонесущем стержне, причем в одном из вариантов цилиндрическая распорная втулка может быть изготовлена из пористого материала, например войлока, пропитанного клеевым составом.A known fastener (US patent No. 3805533, E 21 D 20/02, publ. April 23, 1974, fig. 1), including a load-bearing rod, on the locking end of which a thread is made, a nut is screwed onto the thread, to which a cylindrical washer adjoins with its end interacting with a cylindrical spacer sleeve, which opposite its end adjoins a cylindrical support washer rigidly mounted on a load-bearing rod, and in one embodiment, the cylindrical spacer sleeve can be made of a porous material, for example, felt and impregnated with adhesive.
Недостатком известного устройства является сложность стопорения гайки в шпуре и незначительная прочность материала цилиндрической распорной втулки, что существенно снижает несущую способность анкера и уменьшает надежность его закрепления в шпуре.A disadvantage of the known device is the difficulty of locking the nut in the hole and the insignificant strength of the material of the cylindrical spacer sleeve, which significantly reduces the bearing capacity of the anchor and reduces the reliability of its fastening in the hole.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является анкер (а.с. СССР №1344909, Е 21 D 21/00, опубл. в БИ №38, 1987), включающий грузонесущую штангу с кольцевым упором и эксцентрично навинченной на замковом конце гайкой, эксцентричную опорную шайбу и разрушаемую втулку из термически закаленного стекла, эксцентрично установленную на штанге между гайкой и эксцентричной опорной шайбой, которые в свою очередь имеют на торцах шипы для взаимодействия с втулкой.The closest in technical essence and the achieved result is an anchor (USSR AS No. 1344909, E 21 D 21/00, published in BI No. 38, 1987), including a load-bearing rod with an annular stop and a nut eccentrically screwed on the locking end, an eccentric support washer and a collapsible sleeve made of thermally toughened glass, eccentrically mounted on the rod between the nut and the eccentric support washer, which in turn have spikes on the ends for interaction with the sleeve.
Недостатком известного устройства является относительно малая прочность и повышенная хрупкость материала разрушаемой втулки - стекла, чем обусловлена относительно малая сила трения скольжения по крепким горным породам, образующихся при разрушении втулки гранул сыпучего материала. Это снижает несущую способность анкера. Самопроизвольное изменение плотности упаковки гранул сыпучего материала после затяжки замка под воздействием вибрации, динамических нагрузок от взрывных работ и воды в массиве горных пород снижает надежность закрепления анкера в шпуре. Передача крутящего момента через выступающий в выработку хвостовик грузонесущей штанги требует применения относительно большего диметра грузонесущей штанги для обеспечения ее жесткости, чем это необходимо для обеспечения проектной несущей способности. Как следствие - велика металлоемкость конструкции. Это, так же как и сложность технологии изготовления гайки с шипами на торце разрушаемой втулки из термически закаленного стекла и эксцентричной опорной шайбы с шипами на торце, определяет относительно высокие затраты на изготовление анкера. При механизированной установке анкера возможна затяжка гайки до такой степени, что происходит срезание резьбы и разрушение анкера.A disadvantage of the known device is the relatively low strength and increased fragility of the material of the collapsible sleeve - glass, which causes a relatively small sliding friction force on strong rocks formed during the destruction of the sleeve of granules of granular material. This reduces the bearing capacity of the anchor. Spontaneous change in the packing density of granules of granular material after tightening the lock under the influence of vibration, dynamic loads from blasting and water in the rock mass reduces the reliability of anchor fixing in the hole. The transmission of torque through the shank of the load-bearing rod protruding into the production requires the use of a relatively larger diameter of the load-bearing rod to ensure its rigidity than is necessary to ensure the design bearing capacity. As a result, the metal consumption is high. This, as well as the complexity of the technology for manufacturing a nut with spikes at the end of a thermally toughened glass collapsible sleeve and an eccentric support washer with spikes at the end, determines the relatively high cost of manufacturing an anchor. When mechanically installing the anchor, it is possible to tighten the nut to such an extent that thread cutting and destruction of the anchor occurs.
Техническая задача - повышение надежности закрепления анкера, повышение его несущей способности, снижение затрат на изготовление анкера и создание благоприятных условий для механизации возведения крепи за счет упрощения конструкции и обеспечения оптимального режима затяжки замка анкера.The technical task is to increase the reliability of anchoring the anchor, increase its bearing capacity, reduce the cost of manufacturing the anchor and create favorable conditions for the mechanization of the construction of the lining by simplifying the design and ensuring the optimal tightening mode of the anchor lock.
Поставленная задача решается тем, что в анкере, включающем грузонесущую штангу с кольцевым упором, навинченной на ее замковом конце гайкой и установленной между эксцентричной опорной шайбой и гайкой и взаимодействующей с эксцентричной опорной шайбой эксцентричной разрушаемой втулкой, согласно техническому решению, между гайкой и эксцентричной разрушаемой втулкой установлена взаимодействующая с последней эксцентричная зажимная шайба, неподвижно соединенная с гайкой посредством предохранительного фиксатора. Между кольцевым упором и эксцентричной опорной шайбой установлена контргайка, неподвижно соединенная с указанным кольцевым упором посредством дублирующего фиксатора. Эксцентричная разрушаемая втулка изготовлена из прочного гранулированного материала, поровое пространство которого заполнено пористым эластичным материалом, пропитанным клеевым составом.The problem is solved in that in the anchor, which includes a load-carrying rod with an annular stop, a nut screwed on its locking end and installed between an eccentric support washer and a nut and interacting with an eccentric support washer with an eccentric collapsible sleeve, according to the technical solution, between the nut and the eccentric collapsible sleeve an eccentric clamping washer interacting with the latter is mounted fixedly connected to the nut by means of a safety lock. A lock nut is fixed between the annular stop and the eccentric support washer, which is fixedly connected to the specified annular stop by means of a duplicate lock. The eccentric collapsible sleeve is made of durable granular material, the pore space of which is filled with a porous elastic material impregnated with an adhesive composition.
При этом достигается повышение надежности закрепления анкера за счет внедрения прочного гранулированного материала эксцентричной разрушаемой втулки в трещины, поры и шероховатости стенок шпура при затяжке замка анкера. Повышение надежности закрепления и несущей способности анкера достигается за счет склеивания клеевым составом между собой гранулированного материала, горной породы и грузонесущей штанги, вследствие чего исключается влияние вибрации, динамических нагрузок и воды на плотность упаковки гранул сыпучего материала. Установка между гайкой и эксцентричной разрушаемой втулкой эксцентричной зажимной шайбы, неподвижно соединенной с гайкой посредством предохранительного фиксатора, а между кольцевым упором и эксцентричной опорной шайбой - контргайки, неподвижно соединенной с кольцевым упором посредством дублирующего фиксатора, создает благоприятные условия для механизации возведения крепи за счет обеспечения сохранности резьбы при затяжке анкера. Тем самым достигается одновременное повышение надежности закрепления и несущей способности анкера за счет обеспечения оптимального режима затяжки его замка. Простота конструкции гайки разрушаемой втулки и опорной шайбы способствует снижению затрат на изготовление анкера.This increases the reliability of anchoring the anchor due to the introduction of durable granular material of an eccentric destructible sleeve into the cracks, pores and roughness of the borehole walls when tightening the anchor lock. Improving the reliability of fixing and bearing capacity of the anchor is achieved by gluing together granular material, rock and a load-bearing rod with adhesive, which eliminates the influence of vibration, dynamic loads and water on the packing density of granules of granular material. The installation between the nut and the eccentric collapsible sleeve of an eccentric clamping washer fixedly connected to the nut by means of a safety lock, and between the ring stop and the eccentric supporting washer - locknuts fixedly connected to the ring stop by means of a duplicate clamp, creates favorable conditions for the mechanization of the construction of the lining due to safety threads when tightening the anchor. Thereby, a simultaneous increase in the reliability of fixing and the bearing capacity of the anchor is achieved by ensuring the optimal tightening mode of its lock. The simple design of the collapsible sleeve nut and washer helps reduce the cost of manufacturing the anchor.
Целесообразно предохранительный и дублирующий фиксаторы выполнять в виде срезных шпонок, установленных в соответствующих им пазах соединяемых деталей.It is advisable to carry out safety and duplicate clamps in the form of shear keys installed in the corresponding grooves of the connected parts.
Этим достигается достаточная степень точности и достоверности при расчете срезающего усилия предохранительного и дублирующего фиксаторов, за счет чего дополнительно повышается надежность закрепления анкера и достигается оптимальный режим затяжки замка анкера, соответствующий максимальной его несущей способности.This achieves a sufficient degree of accuracy and reliability when calculating the shearing force of the safety and backup clamps, thereby additionally increasing the reliability of anchor fixing and achieving the optimum tightening mode of the anchor lock, corresponding to its maximum bearing capacity.
Целесообразно предохранительный фиксатор выполнять удлиненным и закреплять так, чтобы длина L его части, выступающей за замковый конец грузонесущей штанги, отвечала условиюIt is advisable to make the safety lock elongated and secure so that the length L of its part protruding beyond the locking end of the load-carrying rod meets the condition
L=H(1-D
где Н - высота эксцентричной разрушаемой втулки, м;where H is the height of the eccentric collapsible sleeve, m;
Dв - диаметр эксцентричной разрушаемой втулки, м;D in - the diameter of the eccentric destructible sleeve, m;
Dш - диаметр шпура, м.D W - the diameter of the hole, m
Этим достигается полнота выдвижения конца грузонесущей штанги при ввинчивании в гайку за счет автоматического обеспечения технологически необходимого расстояния L до дна шпура, дополнительно повышается надежность закрепления анкера в шпуре при механизированной установке, повышается несущая способность анкера за счет более равномерной затяжки его замка.This ensures the completeness of the extension of the end of the load-bearing rod when screwing it into the nut due to the automatic provision of the technologically necessary distance L to the bottom of the borehole, the reliability of anchoring the anchor in the borehole with a mechanized installation is further increased, and the anchor's bearing capacity is increased due to a more uniform tightening of its lock.
Целесообразно в качестве прочного гранулированного материала эксцентричной разрушаемой втулки использовать материал, твердость которого больше средней твердости горной породы вокруг шпура на 1-2 единицы по шкале Мооса.It is advisable as a durable granular material of an eccentric collapsible sleeve to use a material whose hardness is 1-2 units higher than the average hardness of the rock around the hole on the Mohs scale.
При этом достигается повышение несущей способности анкера за счет внедрения прочного гранулированного материала при затяжке его замка не только в трещины, поры и шероховатости стенок шпура, но и в материал горной породы.This increases the bearing capacity of the anchor due to the introduction of durable granular material when tightening its lock not only in cracks, pores and roughness of the walls of the hole, but also in the rock material.
Целесообразно в качестве пористого эластичного материала эксцентричной разрушаемой втулки использовать поролон.It is advisable to use foam rubber as the porous elastic material of the eccentric collapsible sleeve.
Использование этого материала, легко пропитываемого различными клеевыми составами и столь же легко отдающего их при внешнем воздействии, позволяет облегчить выдавливание на стенки шпура клеевого состава из пористого эластичного материала в поровом пространстве прочного гранулированного материала при затяжке замка анкера. Это улучшает условия приклеивания к горным породам замка анкера, вследствие чего достигается повышение несущей способности анкера.The use of this material, which is easily impregnated with various adhesive compositions and is equally easy to expose when exposed to it, makes it easier to extrude adhesive granular material from a porous elastic material into the pore space of a durable granular material when tightening the anchor lock. This improves the bonding conditions of the anchor lock to the rocks, thereby increasing the bearing capacity of the anchor.
Целесообразно эксцентричную разрушаемую втулку снабжать съемным чехлом из материала с низким коэффициентом трения скольжения, например полиэтилена.It is advisable to provide an eccentric collapsible sleeve with a removable cover made of a material with a low coefficient of sliding friction, for example, polyethylene.
Это исключает возможность разрушения и повреждения эксцентричной разрушаемой втулки при транспортировке, что повышает надежность закрепления анкера механизированным способом.This eliminates the possibility of destruction and damage to the eccentric destructible sleeve during transportation, which increases the reliability of fixing the anchor mechanically.
Целесообразно съемный чехол снабжать концентрическим выступом на внешней поверхности со стороны, обращенной к замковому концу грузонесущей штанги.It is advisable to provide a removable cover with a concentric protrusion on the outer surface from the side facing the locking end of the load-carrying rod.
Этим облегчается снятие съемного чехла в процессе введения анкера в шпур, что создает благоприятные условия для механизации возведения крепи, так как оно осуществляется автоматически путем взаимодействия концентрического выступа с устьем шпура при закреплении анкера механизированным способом.This facilitates the removal of the removable cover during the introduction of the anchor into the hole, which creates favorable conditions for the mechanization of the construction of the lining, since it is carried out automatically by the interaction of the concentric protrusion with the mouth of the hole when fixing the anchor mechanically.
Сущность технического решения иллюстрируется примером конкретного использования и чертежами, где на фиг.1 показан общий вид анкера в разрезе при транспортировке; на фиг.2 - анкер в исходном положении в шпуре и фиг.3 - конечная стадия установки анкера в шпуре.The essence of the technical solution is illustrated by an example of a specific use and drawings, in which Fig. 1 shows a General view of the anchor in section during transportation; figure 2 - anchor in the initial position in the hole and figure 3 is the final stage of installation of the anchor in the hole.
Анкер (фиг.1) содержит грузонесущую штангу 1, на замковом конце которой выполнена резьба 2 и навинчена гайка 3, неподвижно соединенная посредством предохранительного фиксатора 4 с эксцентричной зажимной шайбой 5. С эксцентричной зажимной шайбой 5 взаимодействует своим торцом эксцентричная разрушаемая втулка 6, изготовленная из прочного гранулированного материала 7, поровое пространство которого заполнено пористым эластичным материалом 8, пропитанным клеевым составом. Эксцентричная разрушаемая втулка 6 взаимодействует другим своим торцом с эксцентричной опорной шайбой 9, которая в свою очередь взаимодействует с контргайкой 10, неподвижно соединенной с кольцевым упором 11 посредством дублирующего фиксатора 12. В качестве прочного гранулированного материала 7 эксцентричной разрушаемой втулки 6 наиболее эффективно использование материала, твердость которого больше средней твердости горной породы вокруг шпура на 1-2 единицы по шкале Мооса. В качестве пористого эластичного материала 8 эксцентричной разрушаемой втулки 6 наиболее эффективно использование поролона. Предохранительный фиксатор 4 может быть выполнен удлиненным (фиг.2) и закреплен так, чтобы длина L его части, выступающей за замковый конец грузонесущей штанги 1, отвечала условиюThe anchor (Fig. 1) contains a load-bearing
L=H(1-D
где Н - высота эксцентричной разрушаемой втулки, м;where H is the height of the eccentric collapsible sleeve, m;
Dв - диаметр эксцентричной разрушаемой втулки, м;D in - the diameter of the eccentric destructible sleeve, m;
Dш - диаметр шпура, м.D W - the diameter of the hole, m
При транспортировке эксцентричная разрушаемая втулка 6 закрыта съемным защитным чехлом 13 из материала с низким коэффициентом трения скольжения, например, полиэтилена. Съемный защитный чехол 13 имеет концентрический выступ 14 на внешней поверхности со стороны, обращенной к замковому концу грузонесущей штанги 1. Анкер вводят в шпур 15 (фиг.2), при этом съемный защитный чехол 13 легко снимается в осевом направлении.During transportation, the eccentric
Рассмотрим работу анкера на конкретном примере реализации технического решения (фиг.2, 3). При введении устройства в шпур 15 (фиг.2) освобожденная от съемного защитного чехла 13, эксцентричная разрушаемая втулка 6 получает возможность взаимодействовать со стенками шпура 15. Анкер в шпуре 15 необходимо устанавливать на некотором расстоянии от его дна, чтобы обеспечить свободное технологическое пространство, необходимое для ввинчивания грузонесущей штанги 1 в гайку 3 по резьбе 2. В рассмотренном примере предохранительный фиксатор 4 выполнен удлиненным. Поэтому он упирается в дно шпура (фиг.2) и ограничивает осевое перемещение анкера так, что выступающая за замковый конец грузонесущей штанги 1 длина L предохранительного фиксатора 4, отвечает условиюConsider the operation of the anchor on a specific example of the implementation of a technical solution (figure 2, 3). When the device is introduced into the hole 15 (Fig. 2), the eccentric
L=H(1-D
где Н - высота эксцентричной разрушаемой втулки, м;where H is the height of the eccentric collapsible sleeve, m;
Dв - диаметр эксцентричной разрушаемой втулки, м;D in - the diameter of the eccentric destructible sleeve, m;
Dш - диаметр шпура, м.D W - the diameter of the hole, m
Этим обеспечивается технологическое пространство в шпуре 15 (фиг.2), необходимое для ввинчивания грузонесущей штанги 1 в гайку 3 по резьбе 2.This provides the technological space in the hole 15 (figure 2), necessary for screwing the load-bearing
Контргайке 10 сообщают вращательное движение, например, переходной трубчатой штангой (на фиг. не показана). Вращение передается от контргайки 10 через дублирующий фиксатор 12 грузонесущей штанге 1. Гайка 3, неподвижно соединенная посредством предохранительного фиксатора 4 с эксцентричной зажимной шайбой 5, остается неподвижной в шпуре 15 при ввинчивании грузонесущей штанги 1 по резьбе 2. При этом высота Н эксцентричной разрушаемой втулки 6 (фиг.2) уменьшается до величины h=Н-L (фиг.3), а ее диаметр Dв увеличивается до величины Dш, и происходит закрепление замка анкера в шпуре 15. Прочный гранулированный материал 7 эксцентричной разрушаемой втулки 6, твердость которого больше средней твердости горной породы вокруг шпура 15 на 1-2 единицы по шкале Мооса (может применяться чугунная дробь, корунд и т.п.), внедряется в трещины, поры, шероховатости стенок шпура 15 и горную породу стенок шпура 15. Пористый эластичный материал 8 (поролон, войлок, пенополиуретан и т.п.) эксцентричной разрушаемой втулки 6 деформируется и происходит выдавливание клеевого состава (эпоксидная или подобная ей смола) на стенки шпура 15.The
При достижении предельного усилия затяжки замка анкера предохранительный фиксатор 4, выполненный в виде срезной шпонки, срезается. Это предохраняет резьбу 2 от повреждения и повышает надежность закрепления анкера при механизированной его установке. Сразу прекращается подача вращения на контргайку 10. Инерция механизмов вращения в момент остановки гасится срезанием дублирующего фиксатора 12, вследствие чего грузонесущая штанга 1 сразу прекращает вращение, а контргайка 10 перераспределяет усилие затяжки по длине замка анкера.When the maximum tightening force of the anchor lock is reached, the safety lock 4, made in the form of a shear key, is cut off. This protects the
Анкер (фиг.3) установлен и готов к принятию осевой нагрузки, а твердение клеевого состава с течением времени приводит к дальнейшему повышению надежности закрепления анкера и его несущей способности.Anchor (figure 3) is installed and ready to accept axial load, and hardening of the adhesive composition over time leads to a further increase in the reliability of anchor fixing and its bearing capacity.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003108997/03A RU2231645C1 (en) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | Wall tie |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003108997/03A RU2231645C1 (en) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | Wall tie |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2231645C1 true RU2231645C1 (en) | 2004-06-27 |
Family
ID=32846921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003108997/03A RU2231645C1 (en) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | Wall tie |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2231645C1 (en) |
-
2003
- 2003-03-31 RU RU2003108997/03A patent/RU2231645C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2008207662B2 (en) | End coupling for a rock bolt | |
US4648753A (en) | Rock-bolt stabilizer device for mining and tunneling applications | |
US4472088A (en) | Mining roof bolt | |
US5064311A (en) | Mine roof support structure and method | |
CA1298497C (en) | Rock anchor assembly for securing roadways and wall surfaces of open cuts and tunnels | |
US8419331B2 (en) | System comprising a composite anchor bolt and glue | |
US4140428A (en) | Tie rod support for mine | |
US8033760B2 (en) | Tension assembly | |
US4193715A (en) | Mine roof support method and apparatus | |
US4295760A (en) | Rock bolt anchor | |
US5042961A (en) | Roof bolt with helical coil and bail anchor | |
US5052861A (en) | Roof bolt with plastic sleeve and mechanical anchor | |
US5147151A (en) | Washer insert for bearing plate | |
JP2007063882A (en) | High load bearing force anchor structure installed in expansion bore hole | |
US4664573A (en) | Mine wall support anchor | |
US20110206468A1 (en) | Reinforcement and/or anchor bolt | |
RU2231645C1 (en) | Wall tie | |
CN213928396U (en) | Full-anchor grouting anchor rod | |
RU2166636C2 (en) | Flexible anchor | |
RU85948U1 (en) | SHAFT MOUNT ANCHOR | |
JP3251485B2 (en) | Self drilling bolt | |
KR102216446B1 (en) | Seismic resistant anchor for outer wall of building and construction method thereof | |
RU39359U1 (en) | ANCHOR FASTENERS | |
RU2298101C1 (en) | Anchor (variants) | |
JP3213294B2 (en) | Lock bolt nut |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060401 |