RU2588049C2 - Method of mounting in blast tubular anchor with circular cross section and anchor therefor - Google Patents
Method of mounting in blast tubular anchor with circular cross section and anchor therefor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2588049C2 RU2588049C2 RU2014139617/03A RU2014139617A RU2588049C2 RU 2588049 C2 RU2588049 C2 RU 2588049C2 RU 2014139617/03 A RU2014139617/03 A RU 2014139617/03A RU 2014139617 A RU2014139617 A RU 2014139617A RU 2588049 C2 RU2588049 C2 RU 2588049C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- sectors
- base plate
- longitudinal axis
- anchor
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 33
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003245 working Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 102200055138 HPCA E21D Human genes 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 238000011068 load Methods 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000001699 lower leg Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности, предназначено для использования при укреплении стенок горных выработок. Кроме того, может быть применено для крепления любых поверхностей в породах, обладающих достаточной прочностью.The invention relates to the mining industry, is intended for use in strengthening the walls of mine workings. In addition, it can be used for fixing any surfaces in rocks with sufficient strength.
Известен способ установки распорного анкера (см. патент RU 1776811, E21D 20/00), включающий размещение на расклинивающей конусной головке анкерной штанги проволочной спирали, введение анкера в пробуренный шпур и вдавливание витков спирали в стенки шпура путем продольного перемещения внутри нее головки анкерной штанги. После введения анкера в пробуренный шпур витки проволоки на его головке сжимаются за счет установки трубы, при этом в сжатом состоянии диаметр проволочной спирали на 5-10 мм больше диаметра шпура, а продольное перемещение головки внутри спирали осуществляется путем ввинчивания в нее глубинного конца штанги.A known method of installing a spacer anchor (see patent RU 1776811, E21D 20/00), comprising placing a wire spiral on the wedge cone head of an anchor rod, introducing the anchor into the drilled hole and pressing the spiral turns into the hole walls by longitudinally moving the head of the anchor rod inside it. After the anchor is inserted into the drilled hole, the coils of wire on its head are compressed by installing the pipe, while in the compressed state the diameter of the wire spiral is 5-10 mm larger than the diameter of the hole, and the longitudinal movement of the head inside the spiral is carried out by screwing the deep end of the rod into it.
Данный способ не является надежным в силу того, что продольное перемещение головки вдоль оси шпура не гарантирует ее ввинчивания в проволочную спираль, с последующим увеличением ее диаметра. Это обусловлено тем, что проволочная спираль никоим образом не фиксируется от проворота, то, в силу трения между спиралью и головкой, обе детали будут совершать совместное вращение. Увеличение диаметра проволочной спирали не произойдет и не обеспечится расклинивания ее в шпуре. Возможная фиксация проволочной спирали от вращения, за счет трения (сцепления) ее по поверхности шпура, исключается в силу того, что в соответствии со способом проволочная спираль в несжатом (исходном) состоянии имеет внешний диаметр меньше диаметра шпура на 5-10 мм, что является обязательным условием введения ее в шпур.This method is not reliable due to the fact that the longitudinal movement of the head along the axis of the hole does not guarantee its screwing into a wire spiral, with a subsequent increase in its diameter. This is due to the fact that the wire spiral is not fixed in any way from turning, then, due to friction between the spiral and the head, both parts will rotate together. An increase in the diameter of the wire spiral will not occur and its wedging in the hole will not be ensured. The possible fixation of the wire spiral from rotation, due to friction (adhesion) of it on the surface of the borehole, is excluded due to the fact that, in accordance with the method, the wire spiral in an uncompressed (initial) state has an external diameter less than the diameter of the borehole by 5-10 mm, which is a prerequisite for introducing it into the hole.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ установки трубчатых анкеров (см. патент US 4334804, E21D 20/00). В соответствии, с которым в породу устанавливают трубчатый анкер, с заостренным и закаленным передним концом, продольный пазом, выполненным по длине, и упором для взаимодействия с опорной плитой, выполненном на заднем конце за счет силового воздействия на задний конец трубчатого анкера. Возможным вариантом реализации способа является введение в предварительно выполненный шпур с диаметром, меньшим диаметра устанавливаемого трубчатого анкера. С упором, сформированным предварительно из части трубы. Кроме того, упор может быть частью сборочной единицы соединяемой с трубой посредством сварки.The closest analogue to the claimed object is a method of installing tubular anchors (see patent US 4334804, E21D 20/00). In accordance with which a tubular anchor is installed in the rock, with a pointed and hardened front end, a longitudinal groove made in length, and a stop for interacting with a base plate made at the rear end due to the force acting on the rear end of the tubular anchor. A possible implementation of the method is the introduction of a pre-made hole with a diameter smaller than the diameter of the installed tubular anchor. With a stop formed previously from a part of the pipe. In addition, the emphasis may be part of an assembly unit connected to the pipe by welding.
Недостатком данного способа является сложность технической реализации - при выполнении варианта с упором, сформированным предварительно из части трубы и невысокой надежностью работы.The disadvantage of this method is the complexity of the technical implementation - when performing a variant with an emphasis formed previously from a part of the pipe and low reliability.
Для варианта с упором, как детали из сборочной единицы, с последующей приваркой ее к поверхности трубы характерным является невысокая надежность при установке.For the option with emphasis, as parts from an assembly unit, followed by welding it to the surface of the pipe, low reliability during installation is characteristic.
Формирование упора из части трубы требует разработки специальной технологической линии. При этом его образование возможно только при нагреве данной зоны, в противном случае упор формируется в незапланированном месте. Происходит отпуск, ведущий к снижению механических свойств, что также ведет к снижению допускаемого напряжения и повышения вероятности разрушения в этой зоне. Кроме того, как утверждает сам автор, этот вариант является ненадежным вследствие возникновения повышенных напряжений в местах изгиба (ссылка в патенте US 4334804 на fig. 2) и рекомендуется использовать упор в виде приваренного кольца. Следует отметить, что упор имеет неравномерную схему нагружения вследствие того, что поверхность породы не перпендикулярна к оси шпура, имеет место контакт не по всей расчетной поверхности, а только в ограниченной зоне. Вся нагрузка приходится только на зону контакта. Возникающие при этом напряжения, в зоне контакта, превысят расчетные. Имеет место высокая вероятность разрушения сварного шва, соединяющего трубу и упор, что не обеспечивает надежность фиксирования опорной плиты.The formation of an emphasis from a part of the pipe requires the development of a special production line. At the same time, its formation is possible only when this zone is heated, otherwise the emphasis is formed in an unplanned place. Vacation occurs, leading to a decrease in mechanical properties, which also leads to a decrease in the allowable stress and an increase in the probability of failure in this zone. In addition, as the author himself claims, this option is unreliable due to the occurrence of increased stresses in the places of bending (reference in patent US 4334804 to fig. 2) and it is recommended to use a stop in the form of a welded ring. It should be noted that the emphasis has an uneven loading pattern due to the fact that the rock surface is not perpendicular to the axis of the borehole, there is contact not over the entire calculated surface, but only in a limited area. All load falls only on the contact zone. The resulting stresses in the contact zone will exceed the calculated ones. There is a high probability of destruction of the weld connecting the pipe and the stop, which does not ensure the reliability of fixing the base plate.
Кроме того, торец задней части трубы выступает за пределы упора. При достижении упором поверхности опорной плиты, а ею поверхности породы, приводит к срезу сварки. Т.к. в этой ситуации совместное движение трубы и упора невозможно, упор фиксируется на опорной плите, силовое воздействие приводит к движению трубы относительно упора, т.е. срезу по месту соединения (см. fig. 3 US 4334804).In addition, the end of the rear of the pipe extends beyond the stop. When the emphasis reaches the surface of the base plate, and with it the surface of the rock, leads to a cut of the weld. Because in this situation, the joint movement of the pipe and the stop is impossible, the stop is fixed on the base plate, the force action leads to the movement of the pipe relative to the stop, i.e. cut at the junction (see fig. 3 US 4334804).
Формирование упора, для взаимодействия с опорной плитой, в процессе введения трубчатого анкера в шпур известных решениях не обнаружено.The formation of an emphasis for interaction with the base plate during the introduction of the tubular anchor in the hole does not contain known solutions.
Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, повышение надежности установки и функционирования трубчатого анкера.The technical problem to which the invention is directed, increasing the reliability of the installation and functioning of the tubular anchor.
Техническая задача решается тем, что в известном способе установки в шпур трубчатого анкера с кольцевым поперечным сечением, внешний диаметр которого превышает диаметр шпура, продольным пазом по всей длине, упором для взаимодействия с опорной плитой, образованным из части трубы, заостренным передним концом, силовым воздействием на торец задней части трубы ударником, упор формируется в процессе введения трубчатого анкера в шпур. Кроме того, решению указанной технической задачи способствует то, что торец трубы, при силовом воздействии, устанавливается в кольцевой проточке, выполненной в ударнике. При этом часть торца трубы устанавливается вне кольцевой проточки.The technical problem is solved in that in the known method of installing a tubular anchor in a borehole with an annular cross-section, the outer diameter of which exceeds the borehole diameter, with a longitudinal groove along the entire length, with a stop for engaging with a base plate formed from a portion of the pipe, a pointed front end, and force on the end of the back of the pipe with a hammer, the emphasis is formed during the introduction of the tubular anchor into the hole. In addition, the solution of the specified technical problem is facilitated by the fact that the end of the pipe, when subjected to force, is installed in an annular groove made in the hammer. In this case, a part of the pipe end is installed outside the annular groove.
Установка торца трубы в конусообразный выступ известна (см. патент РФ №1670144, E21D 21/00). В известном решении в открытую полость корпуса вставляется анкер. Корпус связан с податчиком обеспечивающим осевое перемещение анкера. Подача анкера производится в шпур свободно. При достижении упорной шайбой (анкера) породы в полость анкера, через корпус, подается жидкость, под высоким давлением, что обеспечивает деформацию анкера. При этом размещение торца анкера в открытой полости корпуса обеспечивает герметичное его замыкание и исключает утечку жидкости при ее нагнетании в полость анкера. Таким образом, размещение торца анкера в конусообразном выступе несет функцию уплотнительного устройства.The installation of the pipe end in a conical protrusion is known (see RF patent No. 1670144, E21D 21/00). In a known solution, an anchor is inserted into the open cavity of the housing. The housing is connected with a feeder providing axial movement of the anchor. Anchor is supplied to the hole freely. When the thrust washer (anchor) of the rock reaches the cavity of the anchor, through the body, fluid is supplied under high pressure, which ensures the deformation of the anchor. In this case, the placement of the end face of the anchor in the open cavity of the housing ensures its tight closure and eliminates the leakage of liquid when it is pumped into the cavity of the anchor. Thus, the placement of the end face of the anchor in a conical protrusion carries the function of a sealing device.
В заявляемом способе установка торца трубы в кольцевой проточке, выполненной в ударнике, исключает смещение торца трубы при силовом воздействии на него. Это обеспечивает неизменное положение точек контакта торец трубы - ударник в течение всего процесса установки. Отсутствие относительного движения исключает износ поверхности ударника. Сохраняется исходный профиль в процессе эксплуатации ударника, что обеспечивает постоянство условий взаимодействия. Повышается надежность и долговечность работы.In the claimed method, the installation of the pipe end in an annular groove made in the hammer, eliminates the displacement of the pipe end when the force is applied to it. This ensures a constant position of the contact points of the pipe end - impactor during the entire installation process. The absence of relative motion eliminates the wear on the surface of the hammer. The initial profile is preserved during the operation of the projectile, which ensures the constancy of the interaction conditions. Increases reliability and durability.
Способ установки, при котором часть торца трубы размещается вне кольцевой проточки, а часть внутри нее в открытых источниках не обнаружена.Installation method, in which part of the pipe end is located outside the annular groove, and part inside it in open sources is not detected.
Известна конструкция трубчатого анкера, включающего трубчатый стержень с продольным разрезом, размещенное в его канале цилиндрическое тело и опорную плиту, установленную на наружном конце стержня, при этом края разреза трубчатого стержня соединены друг с другом с нахлестом, увеличивающимся в направлении от опорной плиты к внутреннему концу стержня (см. патент РФ №1479667, E21D 21/00).A known design of a tubular anchor, including a tubular rod with a longitudinal section, a cylindrical body placed in its channel and a support plate mounted on the outer end of the rod, while the edges of the section of the tubular rod are connected to each other with an overlap increasing in the direction from the base plate to the inner end rod (see RF patent No. 1479667, E21D 21/00).
Недостатком данной конструкции является в ненадежности процесса установки. Забивка клина для распора трубчатого стержня не обеспечит увеличения диаметра, особенно в головной части. Нормальное давление, создаваемое клином на поверхностях, наложенных внахлест, исключает их относительное смещение, т.к. продольное усилие, необходимое для увеличения диаметра существенно меньше силы трения.The disadvantage of this design is the unreliability of the installation process. Clogging a wedge to expand the tubular rod will not provide an increase in diameter, especially in the head part. The normal pressure created by the wedge on the surfaces overlapped, eliminates their relative displacement, because the longitudinal force required to increase the diameter is significantly less than the friction force.
Известна конструкция трубчатого анкера фрикционного типа (см. патент РФ №1240910, E21D 21/00), принятого за прототип включающая трубу, диаметр которой превышает диаметр шпура, с продольным пазом по длине, при этом головной конец выполнен конусным, конический конец снабжен упором для монтажной штанги, установленной консольно внутри трубы против разреза, а хвостовик, снабженный упорным кольцом, взаимодействующий с опорной плитой.A known design of a friction-type tubular anchor (see RF patent No. 1240910, E21D 21/00) adopted as a prototype includes a pipe whose diameter exceeds the diameter of the borehole, with a longitudinal groove in length, while the head end is conical, the conical end is provided with a stop for a mounting rod mounted cantilever inside the pipe against the cut, and a shank provided with a thrust ring interacting with the base plate.
Недостатком данной конструкции является ненадежность процесса установки. Введение трубы анкера в шпур обеспечивается воздействием монтажной штанги в упор, установленный в конусной части. Значительное усилие приведет к деформации и последующему раскрытию конической части, ослабленной, кроме того, продольным пазом. Монтажная штанга выйдет из сопряжения с упором и далее за пределы конической части. Процесс установки прекращается до полного введения штанги в шпур.The disadvantage of this design is the unreliability of the installation process. The introduction of the anchor pipe into the hole is ensured by the action of the mounting rod in the emphasis installed in the conical part. Significant force will lead to deformation and subsequent opening of the conical part, which is weakened, in addition, by a longitudinal groove. The mounting bar will come out of pairing with the stop and further beyond the conical part. The installation process stops until the rod is fully inserted into the hole.
Целью заявляемого изобретения является повышение надежности при установке в шпур трубчатого анкера с кольцевым поперечным сечением.The aim of the invention is to increase reliability when installed in a hole in a tubular anchor with an annular cross section.
Необходимый технический результат достигается тем, что реализуется способ установки в шпур трубчатого анкера, в соответствии с которым выполняют трубу с внешним диаметром, превышающим диаметр шпура, продольным пазом по всей ее длине и передним концом конической формы, на трубу надевают опорную плиту, часть трубы, выступающей за пределы опорной плиты к заднему ее торцу, разделяют на секторы продольными прорезями, при этом часть секторов трубы выполняют с поверхностями, образующие которых параллельны продольной оси трубы, а другую часть секторов выполняют с поверхностями, образующие которых не параллельны продольной оси трубы и образуют конус, направленный вершиной к опорной плите, устанавливают торец задней части трубы частью ее секторов в кольцевую проточку ударника, под действием осевой силы через ударник вводят в шпур трубу передним концом конической формы и в процессе введения трубы в шпур ударником формируют упоры опорной плиты из секторов трубы на различном удалении от ее продольной оси.The necessary technical result is achieved by the fact that a method of installing a tubular anchor in a hole is implemented, according to which a pipe with an external diameter exceeding the diameter of the hole, a longitudinal groove along its entire length and a front end of a conical shape is made, a base plate, a part of the pipe are put on the pipe, protruding beyond the base plate to its rear end, it is divided into sectors by longitudinal slots, while part of the pipe sectors is made with surfaces whose generators are parallel to the longitudinal axis of the pipe, and the other part with Ktorov perform with surfaces, the generators of which are not parallel to the longitudinal axis of the pipe and form a cone directed by the apex to the base plate, set the end of the rear part of the pipe with part of its sectors in the annular groove of the hammer, under the action of axial force through the hammer enter the pipe with the front end of the conical shape and in the process of introducing the pipe into the hole with a hammer, the supports of the base plate are formed from the pipe sectors at different distances from its longitudinal axis.
При этом само устройство (трубчатый анкер), включающее трубу с внешний диаметром, превышающим диаметр шпура, продольным пазом по всей ее длине, передним концом конической формы, опорную плиту, надетую на трубу, часть которой, выступающая за пределы опорной плиты, разделена на секторы продольными прорезями, при этом часть секторов выполнена с поверхностями, образующие которых параллельны продольной оси трубы, и обеспечивают возможность формирования из них упоров опорной плиты, а другая часть секторов выполнена с поверхностями, образующие которых не параллельны продольной оси трубы, образуют конус, направленный вершиной к опорной плите и обеспечивают возможность формирования из них упоров опорной плиты с зоной контакта с опорной плитой на большем удалении от продольной оси трубчатого анкера, чем для вышеупомянутых упоров, при этом обеспечена возможность формирования упоров в процессе введения трубчатого анкера в шпур с помощью ударника с кольцевой проточкой, допускающей установку в ней части торца трубы.In this case, the device itself (tubular anchor), including a pipe with an external diameter exceeding the diameter of the borehole, a longitudinal groove along its entire length, a front end of a conical shape, a support plate worn on the pipe, a part of which protruding outside the base plate is divided into sectors longitudinal slots, while part of the sectors is made with surfaces, the generators of which are parallel to the longitudinal axis of the pipe, and make it possible to form supports of the base plate from them, and the other part of the sectors is made with surfaces forming which are not parallel to the longitudinal axis of the pipe, form a cone directed by the apex to the base plate and make it possible to form stops of the base plate from them in contact with the base plate at a greater distance from the longitudinal axis of the tubular anchor than for the above stops, while the possibility of forming stops in the process of introducing a tubular anchor into the hole using a hammer with an annular groove allowing installation of part of the pipe end in it.
Выделение из части трубы секторов известно (см. патент РФ №1548457, E21D 21/00). По всей длине трубы выполняются V-образные секторы, внутренняя поверхность которых имеет утолщения в форме раструба. Утолщения в процессе установки имеют возможность контактировать с цилиндрическим распорным стержнем. Наличие секторов обеспечивает их выдвижение за пределы образующей цилиндрической поверхности трубы и внедрение, за счет контакта утолщенной части с распорным стержнем, в стенки шпура. Внедрение секторов в стенки шпура обеспечивает более надежную фиксацию анкера.Isolation of sectors from a pipe portion is known (see RF patent No. 1548457, E21D 21/00). V-shaped sectors are made along the entire length of the pipe, the inner surface of which has bulges in the form of a bell. Thickening during installation are able to contact with a cylindrical spacer rod. The presence of sectors ensures their extension beyond the generatrix of the cylindrical surface of the pipe and the introduction, due to the contact of the thickened part with the spacer rod, into the walls of the hole. The introduction of sectors in the walls of the hole provides a more reliable fixation of the anchor.
В предлагаемом техническом решении секторы находятся вне зоны контакта со стенками шпура и обеспечивают формирование упора для опорной плиты в процессе установки трубчатого анкера, т.е. их функциональное назначение и создаваемый технический эффект не совпадают с известным решением.In the proposed technical solution, the sectors are outside the contact zone with the borehole walls and provide the formation of an abutment for the base plate during the installation of the tubular anchor, i.e. their functional purpose and the created technical effect do not coincide with the known solution.
Выполнение образующей поверхностью секторов в форме конуса известно (см. авт. св. СССР №1830116, F16В 13/06). В данном техническом решении участок распорной втулки с прорезями по длине выполнен цилиндрическим в предмонтажном состоянии и образующим конус в рабочем.The implementation of the forming surface of the sectors in the form of a cone is known (see ed. St. USSR No. 1830116, F16B 13/06). In this technical solution, the spacer sleeve section with slots along the length is made cylindrical in the pre-installation state and forming a cone in the worker.
В известном техническом решении поверхность распорной втулки образует коническую поверхность в процессе установки. При этом обеспечивается фиксация распорной втулки в бетонной стенке за счет постоянного контакта с конической поверхностью пальца. Выполнение функции - фиксации втулки в стенке в отсутствии дополнительной детали - пальца, не реализуется.In a known technical solution, the surface of the spacer sleeve forms a conical surface during installation. This ensures that the spacer sleeve is fixed in the concrete wall due to constant contact with the conical surface of the finger. The function - fixing the sleeve in the wall in the absence of an additional part - the finger, is not implemented.
В предлагаемом техническом решении секторы с конической образующей поверхностью, направленной вершиной к опорной плите сформированы до установки. Это обеспечивает, в совокупности с расположением их вне зоны крепления, формирование упора для осевой фиксации опорной плиты на трубе. При этом исключение осевой подвижности опорной плиты обеспечивается исключительно за счет того, что секторов с конической образующей поверхностью, направленной к опорной плите, без привлечения дополнительных деталей, как в известном техническом решении.In the proposed technical solution, sectors with a conical forming surface directed by the apex to the base plate are formed prior to installation. This ensures, in conjunction with their location outside the attachment zone, the formation of an emphasis for axial fixation of the base plate on the pipe. In this case, the exclusion of axial mobility of the base plate is provided solely due to the fact that sectors with a conical forming surface directed towards the base plate, without involving additional parts, as in the known technical solution.
Кроме того, коническая образующая поверхность секторов направленная к опорной плите позволяет фиксировать опорную плиту на трубе, исключать ее самопроизвольный сход в процессе установки.In addition, the conical forming surface of the sectors directed to the base plate allows you to fix the base plate on the pipe, to exclude its spontaneous descent during installation.
Расположение секторов с непараллельными образующими поверхностями в шахматном порядке не обнаружено.The location of sectors with non-parallel generatrix surfaces in a checkerboard pattern was not detected.
На основании вышеизложенного заявитель приходит к выводу, что заявляемый способ установки в шпур трубчатого анкера с кольцевым поперечным сечением и анкер, его реализующий, не следует явным образом из известного уровня техники, и, следовательно, соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».Based on the foregoing, the applicant concludes that the inventive method of installing a tubular anchor with a circular cross-section in a hole and the anchor that implements it does not follow explicitly from the prior art, and therefore meets the patentability condition “inventive step”.
Изобретение поясняется чертежами. Фиг. 1 - исходный вид трубчатого анкера перед установкой в шпур. Фиг. 2 - вариант выполнения трубчатого анкера в соответствии с пп.5, 6. Фиг. 3-установка трубчатого анкера с формированием упора на трубе в процессе установки в шпур в соответствии с пунктом 3, 4. Фиг. 4 - установка трубчатого анкера, с формированием упора на трубе в процессе установки в шпур в соответствии с пунктом 5, 6. Фиг. 5 - вид торца задней части трубы в соответствии 3, 4 после установки.The invention is illustrated by drawings. FIG. 1 - initial view of the tubular anchor before installation in the hole. FIG. 2 is an embodiment of a tubular anchor in accordance with
Трубчатый анкер включает: трубу 1 (фиг. 1), с продольным пазом 2 и заостренным передним концом 3, упорную плиту 4. Часть трубы 5, выступающая за пределы опорной плиты 4, разделена на секторы 6 прорезями 7. Прорези 7 могут выполняться с удалением части материала трубы или без этого.The tubular anchor includes: a pipe 1 (Fig. 1), with a
Образующие поверхности 8, секторов 6, при первом варианте реализации параллельны продольной оси 9, трубы 1 (фиг. 1).The forming
Часть секторов 10 может выполняться с образующими поверхностями 11 (второй вариант реализации) не параллельными продольной оси 9 (фиг. 2).Part of the
При этом образующие поверхности 11 образуют коническую поверхность, вершина которой направлена к опорной плите 4.In this case, the forming
При втором варианте реализации секторы 6 с образующими поверхностями, параллельными продольной оси 9, чередуются с секторыми 10, имеющими образующие поверхности, не параллельные продольной оси 9 (чередование, например, в шахматном порядке).In the second embodiment,
Перед введением трубчатого анкера в шпур 12 на трубу надевается упорная плита 4 так, чтобы из нее выступала часть трубы 5. Торец задней части трубы 13 (фиг. 3) устанавливают в кольцевую проточку 14 ударник 15.Before introducing the tubular anchor into the
В первом варианте исполнения все торцы секторов 6 устанавливаются в кольцевую проточку 14.In the first embodiment, all the ends of the
Во втором варианте исполнения торцы секторов 6 устанавливаются в кольцевой проточке 14, а у секторов 10 торцы 16 устанавливаются вне кольцевой проточки 14 (фиг. 4).In the second embodiment, the ends of the
Установка в шпур 12 трубчатого анкера, реализованного по первому варианту, осуществляют следующим образом (фиг. 3).Installation in the
В шпур 12 вводится заостренный конец 3 трубы 1. Ударник 15 совершает возвратно поступательные движения и через кольцевую проточку 14 воздействует на торец задней части 13. Силовое воздействие с торца 13 передается на секторы 6.The
Труба 1 внедряется в шпур 12 и упруго деформируется. Возникает сопротивление движению. Под действием продольной силы со стороны ударника 15 и сопротивления движению трубы 1, секторы 6 теряют устойчивость и деформируются (фиг. 3). При этом образуется упор 17, взаимодействующий с опорной плитой 4, прижимая ее в конце установки к поверхности укрепляемой выработки 18.The
Деформация каждого из секторов 6 происходит до наступления контакта с опорной плитой 4 (фиг. 3). В случае неперпендикулярного положения поверхности укрепляемой выработки 18 продольной оси шпура 12 один из фрагментов формируемого упора 17 вступает в контакт с опорной поверхностью раньше других. Сопротивление дальнейшей деформации в этом секторе возрастает. При дальнейшей работе ударника 15 происходит преимущественная деформация секторов 6, не достигнувших контакта с опорной плитой 4, т.к. в данный момент они имеют меньшую величину сопротивления изгибу.The deformation of each of the
В конце процесса установки трубчатый анкер имеет вид, представленный на фиг.5.At the end of the installation process, the tubular anchor has the form shown in Fig.5.
Ударник 15 взаимодействует одновременно упором 17 и с торцом 13. Как следствие, силовые воздействия с ударника 15 распределяются равномерно по большей поверхности, что обеспечивает минимизацию контактных напряжений. При этом упор 17, находящийся между опорной плитой 4 и ударником 15, испытывает напряжения сжатия. Отсутствуют касательные напряжения, что исключает срез упоров 17 в процессе установки и повышает надежность всего процесса установки трубчатого анкера в шпур 12.The impactor 15 interacts simultaneously with the
Формирование упора 17 в процессе введения трубы 1 в шпур 12 исключает возникновение в элементах трубчатого анкера касательных напряжений. Допустимая величина которых на 25…30% меньше допускаемых нормальных напряжений. Как результат, надежность процесса установки анкеров возрастает.The formation of the
Установка трубчатого анкера с частью секторов 6, располагающихся в кольцевой проточке 14, а часть секторов 10 вне ее происходит следующим образом (фиг. 4). За счет сопротивления движению трубы 1 в шпуре 12 происходит потеря устойчивости секторов 6 и формирование упора 17. Одновременно края ударника 15 изгибают секторы 10, торцы 16 которых находятся вне проточки, в направлении от продольной оси 9. Торцы 16 при изгибе достигают поверхности опорной плиты 4.Installation of a tubular anchor with part of the
В выступающей части 4 трубы 1 формируется упор 17, из секторов 6 и одновременно и упор 19 из секторов 10. При этом зоны контакта упора 17 и 19, с опорной плитой 4 располагаются на различном удалении от продольной оси 9, что создает более распределенное силовое взаимодействие трубы 1 и опорной плиты 4. Упоры 19 обеспечивают более плотное поджатие опорной плиты 4 к поверхности укрепляемой выработки 18, за счет большего плеча - расстояния от продольной оси 9 до точки контакта.In the
Выполнение части секторов 10 с образующими поверхностями 11, не параллельными продольной оси 9, обеспечивает формирование дополнительного упора 19 для опорной плиты 4, что повышает надежность ее фиксации на трубе 1 в процессе эксплуатации.The implementation of part of the
В упорах 19 возникают нормальные напряжения изгиба, допустимая величина которых существенно больше допустимых касательных напряжений.In the stops 19, normal bending stresses arise, the permissible value of which is significantly greater than the permissible tangential stresses.
Вынесение упоров 19 на большее расстояние от продольной оси 9 обеспечивает большую адаптивность сопряжения опорной плиты 4 с поверхностью укрепляемой выработки 18. Как следствие напряжения возникающие в различных зонах упоров 17 и 19 выравниваются по величине. Отсутствие концентрации напряжений в локальных зонах повышает надежность установки и эксплуатации трубчатого анкера.The extension of the stops 19 to a greater distance from the
Формирование упоров 17 и 19 в процессе установки трубчатого анкера в шпур 12 исключает возникновение в его элементах касательных напряжений, что повышает надежность введения трубы 1 в шпур 12.The formation of
В процессе эксплуатации в сформированных упорах 17 и 19 возникают преимущественно нормальные напряжения, вызванные изгибом, допустимая величина которых превышает допустимые касательные напряжения.During operation in the formed stops 17 and 19, mainly normal stresses arise due to bending, the permissible value of which exceeds the permissible tangential stresses.
Кроме того, формирование упоров 17 и 19 в процессе установки трубчатого анкера позволяет образовывать их адаптировано к положению укрепляемой поверхности 18 и равномерно распределять нагрузку, передаваемую с опорной плиты 4 на трубу 1.In addition, the formation of the
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014139617/03A RU2588049C2 (en) | 2014-09-30 | Method of mounting in blast tubular anchor with circular cross section and anchor therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014139617/03A RU2588049C2 (en) | 2014-09-30 | Method of mounting in blast tubular anchor with circular cross section and anchor therefor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014139617A RU2014139617A (en) | 2016-04-20 |
| RU2588049C2 true RU2588049C2 (en) | 2016-06-27 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU199845U1 (en) * | 2019-09-19 | 2020-09-22 | Александр Сергеевич Сойкин | FRICTION TUBE ANCHOR |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4334804A (en) * | 1980-04-07 | 1982-06-15 | Ingersoll-Rand Company | Friction rock stabilizer and method of installing same in an earth structure |
| SU1551809A1 (en) * | 1988-04-15 | 1990-03-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела | Ferroconcrete yieldable roof bolt |
| SU1559191A1 (en) * | 1988-04-04 | 1990-04-23 | В.И.Штеле | Tubular roof bolt |
| SU1677444A1 (en) * | 1988-02-25 | 1991-09-15 | Северо-Кавказский горно-металлургический институт | Tubular anchor |
| RU95029U1 (en) * | 2009-06-25 | 2010-06-10 | ООО "УралЭнергоРесурс" | ANCHOR FASTENERS |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4334804A (en) * | 1980-04-07 | 1982-06-15 | Ingersoll-Rand Company | Friction rock stabilizer and method of installing same in an earth structure |
| SU1677444A1 (en) * | 1988-02-25 | 1991-09-15 | Северо-Кавказский горно-металлургический институт | Tubular anchor |
| SU1559191A1 (en) * | 1988-04-04 | 1990-04-23 | В.И.Штеле | Tubular roof bolt |
| SU1551809A1 (en) * | 1988-04-15 | 1990-03-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела | Ferroconcrete yieldable roof bolt |
| RU95029U1 (en) * | 2009-06-25 | 2010-06-10 | ООО "УралЭнергоРесурс" | ANCHOR FASTENERS |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU199845U1 (en) * | 2019-09-19 | 2020-09-22 | Александр Сергеевич Сойкин | FRICTION TUBE ANCHOR |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3294991B1 (en) | Locally anchored self-drilling hollow rock bolt | |
| CN102770619A (en) | Tubular assembly | |
| RU161817U1 (en) | REINFORCED ANCHOR FASTENERS | |
| AU2022204855A1 (en) | A Point Anchoring Device | |
| AU2015259497B2 (en) | Expansion limiter for expandable seal | |
| RU2003134238A (en) | METHOD AND DEVICE FOR DRILLING A WELL AND FIXING ANCHOR STRESS IN A DRILLING WELL | |
| US20200149368A1 (en) | Well plugging apparatus and temporary well plugging method | |
| KR101265226B1 (en) | Using corn as a gap steel nail and its construction methods | |
| RU2588049C2 (en) | Method of mounting in blast tubular anchor with circular cross section and anchor therefor | |
| US8696249B2 (en) | Rock bolt and rock bolt component | |
| CA2911526A1 (en) | Apparatus and methods for stabilising rock | |
| AU2023202198A1 (en) | Rock Bolt | |
| AU2013205498C1 (en) | Apparatus and methods for stabilising rock | |
| AU2015337840B2 (en) | Ground support apparatus | |
| AU2016100302B4 (en) | Apparatus and methods for stabilising rock | |
| RU155346U1 (en) | TUBULAR ANCHOR | |
| RU2448254C2 (en) | Metal-rubber wedge anchor | |
| RU2433272C1 (en) | Method to install anchor and device for its realisation | |
| AU2012100366A4 (en) | Improved Friction Stabilisers and Method Therefor | |
| WO2020154761A1 (en) | Rock bolt | |
| AU2018390988A1 (en) | Friction bolt |