RU22971U1

RU22971U1 - ANCHOR

Info

Publication number: RU22971U1
Application number: RU2001125267/20U
Authority: RU
Inventors: В.И. Магдыч; В.К. Новосадов; О.А. Утиралов; В.А. Юрченко
Original assignee: Закрытое акционерное общество "СибТрансУголь"
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2002-05-10

Abstract

1. Анкер, включающий грузонесущий стержень с опорным элементом винтового профиля с наконечником, опорную шайбу и гайку, отличающийся тем, что опорный элемент винтового профиля выполнен в виде отрезков одно- или многозаходной линии, а наконечник выполнен в виде n-угольной пирамиды.2. Анкер по п.1, отличающийся тем, что параметры опорного элемента одно- или многозаходного винтового профиля, количество граней и угол при вершине пирамиды наконечника выбираются в зависимости от физико-механических свойств закрепляющего состав.1. An anchor, including a load-bearing rod with a support element of a screw profile with a tip, a support washer and a nut, characterized in that the support element of the screw profile is made in the form of segments of a single or multiple entry line, and the tip is made in the form of an n-coal pyramid. 2. Anchor according to claim 1, characterized in that the parameters of the support element of a single or multiple thread profile, the number of faces and the angle at the tip of the tip pyramid are selected depending on the physicomechanical properties of the fixing composition.

Description

Полезная модель относится к анкерам для крепления горных вьфаботок, может найти применение в строительстве.The utility model relates to anchors for attaching mountain fishing, can be used in construction.

Известен винтовой анкер, включающий металлический анкерный стержень, со шнеком на головном конце, подпорный элемент, размещенный на расстоянии от шнека, опорную пластину и гайку. При этом подпорный элемент выполнен в виде шнековой навивки на стержне, которая противоположно направлена шнековой навивки на его головном конце, навивка имеет угол наклона не больше угла трения сыпучего материала по металлу, (1).Known screw anchor, including a metal anchor rod, with a screw at the head end, a retaining element located at a distance from the screw, a support plate and a nut. In this case, the retaining element is made in the form of a screw winding on a rod, which is opposite to the screw winding at its head end, the winding has an inclination angle not greater than the angle of friction of the bulk material on the metal, (1).

Педостатками известного анкера являются высокая трудоемкость его изготовления и низкая скорость его установки, сложность и ненадежность конструкции шнека.The disadvantages of the known anchor are the high complexity of its manufacture and low speed of its installation, the complexity and unreliability of the design of the screw.

Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является анкерная крепь, содержащая анкер, вьшолненный в виде грузонесущего стержня с опорным элементом винтового профиля с конусным наконечником, подпорный элемент, опорную шайбу и гайку, (2). Это техническое решение принято в качестве прототипа.The closest to the claimed device in technical essence and the achieved result is anchor support containing an anchor made in the form of a load-bearing rod with a support element of a screw profile with a conical tip, a retaining element, a support washer and a nut, (2). This technical solution was made as a prototype.

Недостатки известного анкера связаны с высокой трудоемкостью его изготовления и низкой скоростью его установки, со сложностью и ненадежностью его конструкции.The disadvantages of the known anchor are associated with the high complexity of its manufacture and low speed of its installation, with the complexity and unreliability of its design.

Предлагаемая полезная модель устраняет вышеперечисленные недостатки известного, и от его применения может быть получен следующий технический результат: снижение трудоемкости изготовления и времени установки анкера, улучшенное перемешивание закрепляющего состава, например, расширяющейся цементной смеси и оболочки патрона закрепителя анкеров минерального патронированного (увеличивается адгезия), повышение крутизны набора мощности.The proposed utility model eliminates the above disadvantages of the known, and the following technical result can be obtained from its use: reducing the complexity of manufacturing and installation time of the anchor, improved mixing of the fixing composition, for example, expanding cement mix and the shell of the cartridge of the fixing anchors of mineral cartridges (adhesion increases), increasing power steepness.

;jimi-imji liiiii ;ji- r.,-4r;---,-,.,; jimi-imji liiiii; ji- r., - 4r; ---, -,.,

МПК E21D 21/00 АНКЕР. Это достигается за счет того, что в предлагаемом анкере, содержащемIPC E21D 21/00 ANCHOR. This is achieved due to the fact that in the proposed anchor containing

грузонесущий стержень с опорным элементом винтового профиля и наконечником, опорную шайбу и гайку, опорный элемент винтового профиля выполнен в виде отрезков одно или многозаходной винтовой линии, а наконечник вьшолнен в виде п-угольной пирамиды. При этом параметры опорного элемента одно или многозаходного винтового профиля, количество граней и угол при вершине пирамиды наконечника выбираются в зависимости от физико-механических свойств закрепляющего состава, например, расширяющейся цементной смеси закрепителя анкеров минерального патронированного. Причинно - следственная связь признаков, составляющих сущность изобретения с достигаемым техническим результатом, объясняется следующим.a load-bearing rod with a support element of the screw profile and a tip, a support washer and a nut, a support element of the screw profile is made in the form of segments of a single or multiple helical line, and the tip is made in the form of a p-coal pyramid. At the same time, the parameters of the support element of one or a multi-start screw profile, the number of faces and the angle at the tip of the tip pyramid are selected depending on the physicomechanical properties of the fixing composition, for example, an expanding cement mix of the anchor anchor mineral cartridge. The causal relationship of the features constituting the essence of the invention with the achieved technical result is explained by the following.

Многочисленными экспериментами с винтовыми анкерами установлено, что при использовании анкеров, в которых винтовые выступы непосредственно зацепляются с закрепляемой породой и, в которых угол наклона соответствует условиям не самотормозящейся резьбы во взаимодействии винтового анкера с закрепляемой породой, имеет место податливый режим работы анкера. В то же время экспериментально установлено, что указанный угол наклона винтовой линии существенным образом влияет на несущую способность анкера. Это объясняется механизмом взаимодействия винтового анкера с горной породой. Так, в начальный период нагружения анкера растягивающими усилиями податливость анкера обеспечивается деформациями скручивания анкера относительно его продольной оси. При дальнейшем нагружении анкера происходит срезание горной породы в условиях чистого сдвига винтовыми выступами, взаимодействующими с горной породой. Из указанной зависимости следует, что с увеличением нормальных напряжений в горной породе увеличивается сопротивляемость горной породы срезу, которая определяет несущую способность винтового анкера.Numerous experiments with screw anchors have established that when using anchors in which the screw protrusions directly engage with the fixed rock and in which the angle of inclination corresponds to the conditions of non-braking threads in the interaction of the screw anchor with the fixed rock, a malleable mode of operation of the anchor takes place. At the same time, it was experimentally established that the specified angle of inclination of the helix significantly affects the bearing capacity of the anchor. This is due to the mechanism of interaction of the screw anchor with the rock. So, in the initial period of loading the anchor with tensile forces, the flexibility of the anchor is ensured by the twisting deformations of the anchor relative to its longitudinal axis. With further loading of the anchor, the rock is cut off under pure shear conditions by helical protrusions interacting with the rock. From this dependence it follows that with an increase in normal stresses in the rock, the shear resistance of the rock increases, which determines the bearing capacity of the screw anchor.

Существенным является также тот факт, что увеличение несущей способности определяется углом винтовой линии по отношению к продольной оси анкера, а также высотой радиальных выступов. Эта высота определяет объем полости, ограниченный телом стержня и винтовыми выступами на стержне. Таким образом, указанные выше обстоятельства свидетельствуют о том, что признаки анкера, включающие:It is also significant that the increase in bearing capacity is determined by the angle of the helix with respect to the longitudinal axis of the anchor, as well as the height of the radial protrusions. This height determines the volume of the cavity, limited by the body of the rod and the helical protrusions on the rod. Thus, the above circumstances indicate that the signs of the anchor, including:

грузонесущий стержень анкера;load-bearing anchor rod;

опорный элемент винтового профиля в виде отрезков одно или многозаходнойsupporting element of the screw profile in the form of segments one or multiple

линии; - выбор угла наклона винтовой линии по отношению к продольной оси анкера вlines; - the choice of the angle of inclination of the helix in relation to the longitudinal axis of the anchor in

зависимости от физико-механических свойств закрепляющего состава, например,depending on the physico-mechanical properties of the fixing composition, for example,

расширяющейся цементной смеси закрепителя анкеров минеральногоan expanding cementitious mix of cement anchors

патронированного,patronized

находятся в причинно- следственной связи с достигаемым техническим результатом увеличением несущей способности анкера в сочета1ши с высокой надежностью конструкции и увеличением скорости установки анкера.are in causal connection with the technical result achieved by increasing the bearing capacity of the anchor in combination with high reliability of the structure and increasing the speed of installation of the anchor.

Кроме этого, предлагаемая конструкция анкера предусматривает выполнение опорного элемента грузонесущего стрежня не только с наличием винтового профиля рабочей части, но и с наличием наконечника в виде, например, пирамиды. Выполнение наконечника в форме пирамиды позволяет снизить трудоемкость и время установки анкера.In addition, the proposed design of the anchor provides for the implementation of the supporting element of the load-bearing rod not only with the presence of a screw profile of the working part, but also with the presence of a tip in the form of, for example, a pyramid. The implementation of the tip in the form of a pyramid can reduce the complexity and installation time of the anchor.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом. На чертеже представлен анкер, общий вид.The essence of the proposed technical solution is illustrated by the drawing. The drawing shows an anchor, General view.

Позиции на чертеже обозначают: грузонесущий стержень 1; наконечник 2; опорный элемент 3; подпорная шайба 4; гайка 5.The positions in the drawing indicate: load-bearing rod 1; tip 2; supporting element 3; retaining washer 4; nut 5.

Анкер включает грузонесущий стержень 1, опорную щайбу 4 и гайку 5. На конце грузонесущего стержня 1, вводимого в шпур, предусмотрен опорный элемент 3The anchor includes a load-bearing rod 1, a support washer 4 and a nut 5. At the end of the load-carrying rod 1, introduced into the hole, a support element 3 is provided

винтового профиля, выполненный в виде отрезков одно или многозаходной линии с наконечником 2, выполненным в виде п- угольной пирамиды. При этом параметры опорного элемента одно или многозаходного винтового профиля, количество граней и угол при вершине пирамиды наконечника выбираются в зависимости от физикомеханических свойств закрепляющего состава, например, цементной смеси закрепителя анкеров минерального патронированного.a helical profile made in the form of segments of one or multiple lines with a tip 2 made in the form of a p-coal pyramid. In this case, the parameters of the support element of one or a multi-start screw profile, the number of faces and the angle at the tip of the tip pyramid are selected depending on the physicomechanical properties of the fixing composition, for example, the cement mixture of the fixing anchors of mineral cartridges.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В щпур с помощью грузонесущего стержня 1 вводят один или более патронов с расширяющейся цементной смесью до упора в забой. При этом патроны предварительно затворяют в воде. Затем подают анкер. Путем поступательного перемещения и вращения подают грузонесущий стержень 1, который своим пирамидальным наконечником 2 разрушает оболочку патрона и внедряется в смесь. А посредством одно или многозаходной винтовой линии, опорный элемент 3 перемешивает смесь и уплотняет ее по всей длине. Затем устанавливают опорную шайбу 4 и гайку 5, создают необходимое напряжение анкераOne or more cartridges with an expanding cement mixture are inserted into the hole using a load-carrying rod 1 until they stop in the face. In this case, the cartridges are pre-shut in water. Then serves the anchor. By translational movement and rotation serves a load-bearing rod 1, which with its pyramidal tip 2 destroys the shell of the cartridge and is introduced into the mixture. And by means of a single or multiple helix, the support element 3 mixes the mixture and compacts it along the entire length. Then install the supporting washer 4 and nut 5, create the necessary tension of the anchor

Как было показано, предложенная конструкция анкера по сравнению с прототипом позволяет: сократить время установки анкера, за счет более проникающей способности анкера в закрепляющий состав, например в расширяющуюся цементную смесь закрепителя анкеров минерального патронированного. Повышается прочность закрепления анкера со стенками шпура, повышается адгезия, за счет дополнительно сформированной опорной части анкера в виде одно или многозаходной линии. Выполнение опорного элемента винтового профиля в виде отрезков одно- или многозаходной линии позволяет также при ввинчивании анкера в шпур создавать равномерное рассредоточение закрепляющего состава, например, расширяющейся цементной смеси закрепителя анкеров минерального патронированного, вдоль стенок шпура и тела анкера.As shown, the proposed design of the anchor in comparison with the prototype allows you to: reduce the installation time of the anchor, due to the more penetrating ability of the anchor in the fixing composition, for example in the expanding cement mixture of the anchor fixer mineral cartridge. The strength of anchoring the anchor to the walls of the borehole increases, adhesion increases, due to the additionally formed supporting part of the anchor in the form of a single or multiple start line. The implementation of the support element of the screw profile in the form of segments of a single or multiple line allows also when screwing the anchor into the hole to create a uniform dispersion of the fixing composition, for example, an expanding cement mixture of the anchor fixer mineral cartridge, along the walls of the hole and the body of the anchor.

Источники информации.Sources of information.

1.А.СВ-ВО СССР № 1170154, кл. E21D 21/ 00, оп. 30.07.85.1.A.SV-VO USSR No. 1170154, cl. E21D 21/00, op. 07/30/85.

2.А.СВ-ВО СССР № 1073471, кл. e21d 21 / 00, on. 15.02.84, прототип.2.A.SV-VO USSR No. 1073471, cl. e21d 21/00, on. 02/15/84, prototype.

Claims

1. Anchor, including a load-bearing rod with a support element of a screw profile with a tip, a support washer and a nut, characterized in that the support element of the screw profile is made in the form of segments of a single or multiple entry line, and the tip is made in the form of an n-coal pyramid.

2. Anchor according to claim 1, characterized in that the parameters of the support element of a single or multiple thread profile, the number of faces and the angle at the tip of the tip pyramid are selected depending on the physicomechanical properties of the fixing composition.