RU2776508C1 - Канатный анкер - Google Patents
Канатный анкер Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776508C1 RU2776508C1 RU2021105161A RU2021105161A RU2776508C1 RU 2776508 C1 RU2776508 C1 RU 2776508C1 RU 2021105161 A RU2021105161 A RU 2021105161A RU 2021105161 A RU2021105161 A RU 2021105161A RU 2776508 C1 RU2776508 C1 RU 2776508C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rope
- wedge
- diameter
- anchor
- conical
- Prior art date
Links
- 239000002965 rope Substances 0.000 title abstract 12
- 230000001808 coupling Effects 0.000 abstract 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 2
- 239000003708 ampul Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 238000010114 lost-foam casting Methods 0.000 abstract 1
- 210000001699 lower leg Anatomy 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000003245 working Effects 0.000 abstract 1
Images
Abstract
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для крепления контура подземных горных выработок. Канатный анкер, устанавливаемый в шпур, включает ампулу с закрепляющей смесью, головку канатного анкера, канат из скрученных прядей, состоящих из множества проволок, ограничителей перемещения закрепляющей смеси, опорную шайбу, муфту с натяжной гайкой, защемляющий клин. В качестве головки канатного анкера на расстоянии l=5-10 мм от конца каната установлен конический шнек, диаметр основания dшн которого определен из выражения dшн = 0,8dшп, где dшп - диаметр шпура. Муфта на внешней поверхности имеет резьбу и гайку для натягивания каната, а на конце - шестигранную поверхность с цилиндрическим хвостовиком шириной l1=5-10 мм и радиусом, вписанным в правильный шестиугольник. Внутри муфта имеет канал для пропуска и крепления каната, повторяющий форму защемляющего клина, в котором выполнена деформационная щель, и канал для пропуска прядей несущей части каната, имеющий коническую форму, переходящую в цилиндрическую. При этом длина защемляющего клина Lкл=(11-13)dзп, где dзп - диаметр защемленной несущей части каната. Длина конической части клина Lкк=(0,5-0,7)Lкл. Угол наклона конической поверхности защемляющего клина находится в диапазоне α=2,5-3,5°. При этом защемляющий клин изготовлен при помощи литья по газифицируемым моделям (ЛГМ технологии). Ширина деформационной щели в защемляющем клине lш зависит от диаметра защемленной несущей части каната и находится в диапазоне lш=2,2-2,7 мм. Техническим результатом является повышение технологичности изготовления анкера, повышение надежности закрепления каната без снижения прочностных характеристик каната. 4 ил.
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для крепления контура подземных горных выработок.
Крепь анкерная предназначена для крепления в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях, горизонтальных и наклонных горных выработок на угольных шахтах и рудниках при химическом способе закреплении стержней анкеров в скважинах (шпурах) диаметром 28…30 мм, пробуренных по углю и породе с прочностью на сжатие соответственно 10 и 25 Мпа, и бортов выработок с прочностью углей и пород на сжатие соответственно не менее 5МПа, а также для крепления подвесной монорельсовой дороги (ПМД) к кровле выработок и подвешивания различного вида грузов при закреплении в шпуре ампулами на основе минеральных композиций или полиэфирных смол (ампульный способ).
Выработки, закрепленные анкерной крепью, решают проблему по транспортированию горной массы, доставки оборудования и материалов, передвижения людей. Крепь применяется совместно с опорными элементами различных конструкций, различными видами затяжки решетчатой и ампулами с быстротвердеющими полиэфирными или минеральными составами, время твердения которых после перемешивания в шпуре должно быть в пределах от 15 до 170 секунд в зависимости от марки применяемого состава.
Известен канатный анкер, который включает помещенный в шпур для взаимодействия с закрепляющим материалом и стенками шпура грузонесущий канат, хвостовая часть которого расположена в осевом отверстии опорной муфты посредством охватывающей центральную прядь грузонесущего каната втулки с конической поверхностью, переходящей в цилиндрическую, помещенную в цилиндрической части осевого отверстия опорной муфты, на внешней резьбовой поверхности которой помещена опорная гайка, герметизатор в виде толкателя цилиндрической формы, упругая втулка, пробка с отверстием для нагнетания закрепляющего материала и обратным клапаном. Анкер снабжен направляющей трубой, через которую проходит хвостовая часть грузонесущего каната, воздухоотводящей трубкой, монтажной гайкой, стаканом толкателя, при этом направляющая труба установлена герметично в кольцевой проточке торца опорной муфты, которая подпирает посредством опорной гайки стакан толкателя, охватывающего направляющую трубу и подпирающего торец упругой втулки, размещенной на поверхности направляющей трубы и опертой противоположным торцом в торец стальной втулки, закрепленной на направляющей трубе, при этом центральную прядь грузонесущего каната в направляющей трубе охватывает трубка, на поверхности которой размещены наружные пряди грузонесущего каната вместе с воздухоотводящей трубкой, которая вместе с наружными прядями грузонесущего каната охватывает коническую втулку и пропущена герметично через отверстие в пробке, которая присоединена к торцу опорной муфты посредством монтажной гайки, навинченной ниже опорной гайки, а отверстие для нагнетания закрепляющего материала в пробке с внутренней стороны перекрыто установленным между пробкой и опорной муфтой обратным клапаном лепесткового типа, а с наружной стороны посредством трубки для нагнетания закрепляющего материала связано с быстроразъемным соединением, связанным, в свою очередь, с нагнетательным рукавом. Отверстие для воздухоотводящей трубки в пробке выполнено уступной формы с резьбовой частью, в которую ввинчен штуцер, подпирающий уплотнительное кольцо, в осевом отверстии которого размещен конец воздухоотводящей трубки и жало заглушки, соединенной со штуцером с возможностью перекрытия отверстия воздухоотводящей трубки жалом (RU № 2352784).
Недостатком данного канатного анкера является сложность его конструкции и недостаточная надежность закрепления каната.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является канатный анкер, который включает ампулу с закрепляющей смесью, головку канатного анкера, канат из скрученных прядей, состоящих из множества проволок, ограничителей перемещения закрепляющей смеси, опорную шайбу, муфту с натяжной гайкой, защемляющий клин, причем, в качестве головки канатного анкера на расстоянии l=5-10 мм от конца каната установлен конический шнек, диаметр основания dшн которого определен из выражения dшн = 0,8dшп, где dшп - диаметр шпура, муфта на внешней поверхности имеет резьбу и гайку для натягивания каната, а на конце - шестигранную поверхность с цилиндрическим хвостовиком шириной l1=5-10 мм и радиусом, вписанным в правильный шестиугольник, внутри муфта имеет канал для пропуска и крепления каната, повторяющий форму защемляющего клина, в котором выполнена деформационная щель и канал для пропуска прядей несущей части каната, имеющий коническую форму, переходящую в цилиндрическую, при этом длина защемляющего клина Lкл = (11÷13)dзп, где dзп - диаметр защемленной несущей части каната, длина конической части клина Lкк = (0,5÷0,7)Lкл, а угол наклона конической поверхности защемляющего клина находится в диапазоне α=2,5÷3,5° (RU № 2626478).
Недостатком этого технического решения является недостаточная надежность закрепления каната и снижение прочностных характеристик каната.
Проблемой, разрешаемой настоящим техническим решением, является создание простой, эффективной и технологичной конструкции канатного анкера, в котором закрепление каната производится надежно и без снижения прочностных характеристик каната.
Технический результат состоит в том, что в заявляемом устройстве обеспечено простое и надежное закрепление каната без снижения прочностных характеристик каната. Повышена технологичность изготовления и установки, а также возросла конструктивная надежность и эффективность закрепления канатного анкера в шпуре.
Решение поставленной задачи достигается тем, что канатный анкер, устанавливаемый в шпур, включает ампулу с закрепляющей смесью, головку канатного анкера, канат из скрученных прядей, состоящих из множества проволок, ограничителей перемещения закрепляющей смеси, опорную шайбу, муфту с натяжной гайкой, защемляющий клин, в качестве головки канатного анкера на расстоянии l=5-10 мм от конца каната установлен конический шнек, диаметр основания dшн которого определен из выражения dшн = 0,8dшп, где dшп - диаметр шпура, муфта на внешней поверхности имеет резьбу и гайку для натягивания каната, а на конце - шестигранную поверхность с цилиндрическим хвостовиком шириной l1=5-10 мм и радиусом, вписанным в правильный шестиугольник, внутри муфта имеет канал для пропуска и крепления каната, повторяющий форму защемляющего клина, в котором выполнена деформационная щель и канал для пропуска прядей несущей части каната, имеющий коническую форму, переходящую в цилиндрическую, при этом длина защемляющего клина Lкл = (11÷13)dзп, где dзп - диаметр защемленной несущей части каната, длина конической части клина Lкк = (0,5÷0,7)Lкл, а угол наклона конической поверхности защемляющего клина находится в диапазоне α=2,5÷3,5°, а защемляющий клин изготовлен по ЛГМ технологии, и ширина деформационной щели в нем lш зависит от диаметра защемленной несущей части каната и находится в диапазоне lш=2,2 ÷2,7 мм.
Сущность работы канатного анкера поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен общий вид расположения канатного анкера в шпуре.
На фиг. 2 дан вид и разрез муфты.
На фиг. 3 представлен вид и разрез защемляющего клина.
На фиг. 4 дан вид и натяжной гайки.
На чертежах приняты следующие условные обозначения: 1 - муфта, 2 - защемляющий клин, 3 - натяжная гайка , 4 - трубка направляющая, 5 - канат из скрученных прядей, 6 –стяжка из проволоки d4, 7 - стяжка из проволоки d3, 8 - резьба муфты, 9 - шестигранный конец муфты, 10 - цилиндрический хвостовик муфты, 11 - канал муфты, 12 - деформационная щель защемляющего клина 2.
Устройство работает следующим образом.
Ввод канатного анкера в шпур производится путем его вращения от бурильной установки. Канат 5 (Фиг. 1) головной частью при вращении разрушает ампулы, и закрепляющая смесь растекается по зазорам, закрепляя канатный анкер в шпуре, при этом материал ампул (пластик) препятствует процессам закрепления и перемешивания смеси.
Конический шнек, установленный в качестве головки канатного анкера на расстоянии 5-10 мм от забойного конца каната, зубками и/или винтовой нарезкой разрушает материал ампул и дополнительно перемешивает закрепляющую смесь, что способствует более прочному и быстрому закреплению канатного анкера в шпуре, при этом предотвращает распускание прядей каната 5 при вращении. Также предотвращают распускание прядей каната 5 при вращении стяжка 6 из проволоки d4 и стяжка 7 из проволоки d3. Диаметр основания конического шнека dшк выбирается по формуле dшк=0,8dшп, где dшп - диаметр шпура, что позволяет куски материала ампул перепускать из верхней части в низ шпура.
Нижний конец канатного анкера механически закрепляется на муфте 1 (Фиг. 2), которая на внешней поверхности имеет резьбу 8 и гайку 3 для натягивания каната 5. Направляющая трубка 4 облегчает закрепление каната 5 в муфте 1, которая на одном конце имеет шестигранную поверхность 9, а на другом - цилиндрическим хвостовик 10 шириной l1=5-10 мм и радиусом, вписанным в правильный шестиугольник. Внутри муфта 1 имеет канал 11 для пропуска и крепления каната 5, повторяющий форму защемляющего клина 2. Закрепление каната 5 производится путем заклинивания несущей части каната 5 защемляющим клином 2, при этом производится постепенное натягивание каната 5 путем закручивания натяжной гайки 3 (Фиг. 4) на опорную шайбу по мере закрепления его в шпуре.
Шестигранная форма конца 9 муфты 1 и цилиндрический хвостовик 10 предусматриваются для удобства монтажа канатного анкера с использованием бурильной установки.
Результаты исследований прочностных характеристик закрепления каната в муфте защемляющим клином показали, что наилучшими показателями обладает защемляющий клин 2 (Фиг. 3), изготовленный по ЛГМ технологии, имеющий следующие параметры: Lкл=(11÷13)dзп, где Lкл - длина клина 2, dзп - диаметр защемленных несущих прядей каната 5; Lкк=(0,5÷0,7)Lкл, где Lкк - длина конической части клина 2; α=2,5÷3,5° - угол наклона конической поверхности; lш=2,2÷2,7 мм, где lш - ширина деформационной щели 12, которая после смятия заклинивает канат в муфте 1 «на мертво».
ЛГМ технология – это литьё по газифицируемым моделям — способ получения отливок, использующий модель, изготовленную из материала, который газифицируется при заливке расплавленного металла в литейную форму. Самым распространённым материалом для моделей является пенополистирол. В данном техническом решении главное преимущество ЛГМ технологии - повышение точности литья защемляющего клина позволяет оптимальным образом совместить противоречивые требования к размеру и форме защемляющего клина и ширине его деформационной щели.
В результате повышается технологичность изготовления и установки, а также возрастает конструктивная надежность и эффективность закрепления канатного анкера в шпуре.
Claims (1)
- Канатный анкер, устанавливаемый в шпур, включающий ампулу с закрепляющей смесью, головку канатного анкера, канат из скрученных прядей, состоящих из множества проволок, ограничителей перемещения закрепляющей смеси, опорную шайбу, муфту с натяжной гайкой, защемляющий клин, в качестве головки канатного анкера на расстоянии l=5-10 мм от конца каната установлен конический шнек, диаметр основания dшн которого определен из выражения dшн = 0,8dшп, где dшп - диаметр шпура, муфта на внешней поверхности имеет резьбу и гайку для натягивания каната, а на конце - шестигранную поверхность с цилиндрическим хвостовиком шириной l1=5-10 мм и радиусом, вписанным в правильный шестиугольник, внутри муфта имеет канал для пропуска и крепления каната, повторяющий форму защемляющего клина, в котором выполнена деформационная щель и канал для пропуска прядей несущей части каната, имеющий коническую форму, переходящую в цилиндрическую, при этом длина защемляющего клина Lкл =(11-13)dзп, где dзп - диаметр защемленной несущей части каната, длина конической части клина Lкк=(0,5-0,7)Lкл, а угол наклона конической поверхности защемляющего клина находится в диапазоне α=2,5-3,5°, отличающийся тем, что защемляющий клин изготовлен по ЛГМ технологии - литье по газифицируемым моделям, а ширина деформационной щели в нем lш зависит от диаметра защемленной несущей части каната и находится в диапазоне lш=2,2-2,7 мм.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2776508C1 true RU2776508C1 (ru) | 2022-07-21 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995005524A1 (en) * | 1993-08-16 | 1995-02-23 | Scott Investment Partners | Multiple cable rock anchor system |
RU2202042C2 (ru) * | 2000-12-18 | 2003-04-10 | Ануфриев Виктор Евгеньевич | Канатный анкер |
RU2352784C2 (ru) * | 2007-04-26 | 2009-04-20 | Виктор Евгеньевич Ануфриев | Канатный анкер |
RU93452U1 (ru) * | 2009-10-27 | 2010-04-27 | Шумаков Александр Владимирович | Превентор шиберно-плашечный |
RU105941U1 (ru) * | 2010-05-11 | 2011-06-27 | Федор Александрович Анисимов | Тросовый гибкий анкер |
RU2626478C1 (ru) * | 2016-05-04 | 2017-07-28 | Эдуард Александрович Киселев | Канатный анкер |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995005524A1 (en) * | 1993-08-16 | 1995-02-23 | Scott Investment Partners | Multiple cable rock anchor system |
RU2202042C2 (ru) * | 2000-12-18 | 2003-04-10 | Ануфриев Виктор Евгеньевич | Канатный анкер |
RU2352784C2 (ru) * | 2007-04-26 | 2009-04-20 | Виктор Евгеньевич Ануфриев | Канатный анкер |
RU93452U1 (ru) * | 2009-10-27 | 2010-04-27 | Шумаков Александр Владимирович | Превентор шиберно-плашечный |
RU105941U1 (ru) * | 2010-05-11 | 2011-06-27 | Федор Александрович Анисимов | Тросовый гибкий анкер |
RU2626478C1 (ru) * | 2016-05-04 | 2017-07-28 | Эдуард Александрович Киселев | Канатный анкер |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2265593C (en) | A cable bolt | |
US8277148B2 (en) | Re-tensionable cable bolt apparatus and related method | |
US5458442A (en) | Flexible roof bolt | |
RU105941U1 (ru) | Тросовый гибкий анкер | |
CN102828760A (zh) | 预应力螺旋肋中空注浆锚索 | |
RU2776508C1 (ru) | Канатный анкер | |
WO2014071452A1 (en) | Device, method and system for loading fixatives for rock bolts | |
AU2018200935A1 (en) | Improved apparatus and methods for stabilising rock | |
RU2202042C2 (ru) | Канатный анкер | |
CN209100064U (zh) | 一种高握裹力锚索结构 | |
US20210071526A1 (en) | System and method for supporting sidewalls or ribs in coal mines | |
RU177699U1 (ru) | Центратор для обсадной колонны | |
WO2010036259A1 (en) | Re-tensionable cable bolt apparatus and related method | |
AU2007221783B2 (en) | Rock bolt | |
RU211793U1 (ru) | Муфта гибкого анкера | |
CN1710253A (zh) | 地下工程注浆锚索 | |
RU2298101C1 (ru) | Анкер (варианты) | |
RU2281398C2 (ru) | Натяжное устройство канатного анкера | |
CN109113773A (zh) | 一种快速张拉锚索结构及其施工方法 | |
CN108952785A (zh) | 一种高握裹力锚索结构 | |
EP3299577A1 (en) | Device, method and system for loading fixatives for rock bolts | |
RU2505678C1 (ru) | Крепь анкерная канатная высокой несущей способности | |
RU2166636C2 (ru) | Гибкий анкер | |
CN203905983U (zh) | 一种用于软岩巷道底板加固的锚注锚索 | |
RU205737U1 (ru) | Гибкий анкер |