RU2816155C1 - Reusable rock anchor - Google Patents

Reusable rock anchor Download PDF

Info

Publication number
RU2816155C1
RU2816155C1 RU2023102186A RU2023102186A RU2816155C1 RU 2816155 C1 RU2816155 C1 RU 2816155C1 RU 2023102186 A RU2023102186 A RU 2023102186A RU 2023102186 A RU2023102186 A RU 2023102186A RU 2816155 C1 RU2816155 C1 RU 2816155C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
anchor
mandrel
expanding
cone
Prior art date
Application number
RU2023102186A
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" filed Critical Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации"
Application granted granted Critical
Publication of RU2816155C1 publication Critical patent/RU2816155C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to a reusable anchor for rocky soils. Anchor comprises a tight closed shell-mandrel made of 2–3-layer rubberized technical fabric in the form of a toroid elongated along the axis. Shell-mandrel end is equipped with air valve. Anchor also contains a cone-shaped expanding tight shell made of 2–3-layer rubberized technical fabric, which is placed in a power jacket. Power cover is made in the form of a mesh cone from a synthetic cord, with a traction rope with a loop passed through the inner open cavity of the mandrel. Internal cavities of the shell-mandrel and the expanding shell are connected by an elastic air duct. Diameter of the base of the cone of the expanding shell in the gas-filled state is larger than the diameter of the inner free cavity of the toroid of the shell-mandrel filled with gas, but less than the outer diameter of the anchor.
EFFECT: reduced material consumption of the anchor, as well as creation of a reusable anchor.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области транспорта, а именно к самовытаскиванию застрявших автомобилей в горной местности.The invention relates to the field of transport, namely to self-extrication of stuck cars in mountainous areas.

При застревании грузовых и легковых автомобилей используют штатные лебедки, предусмотренные комплектацией транспортного средства заводом-изготовителем [1], или переносные лебедки [2]. Канат лебедки прикрепляют к неподвижному предмету, лебедку включают на наматывание каната на барабан. Для реализации подобного способа при отсутствии предметов, за которые можно закрепить канат лебедки, характерный для горной местности с преимущественным залеганием скальных грунтов, используются анкеры.When trucks and cars get stuck, use standard winches provided with the vehicle by the manufacturer [1], or portable winches [2]. The winch rope is attached to a stationary object, and the winch is turned on to wind the rope onto the drum. To implement this method, in the absence of objects to which the winch rope can be secured, which is typical for mountainous areas with predominantly rocky soils, anchors are used.

Известен анкерный болт для горной породы [3], включающий уплотнительный узел, трубку, стержень, заполняемый строительным раствором.A known rock anchor bolt [3], including a sealing unit, a tube, and a rod filled with mortar.

Недостатками устройства являются: высокая металлоемкость, одноразовое использование, потребность в длительном времени, необходимом для застывания строительного раствора до расчетной прочности.The disadvantages of the device are: high metal consumption, one-time use, the need for a long time required for the mortar to harden to the design strength.

Известны различные конструкции канатных анкеров [4], содержащие корпус, гайку для натягивания каната, муфту, клин. В строительстве широко используются фундаментные самоанкирующиеся болты [5] в виде металлического прута, на одном конце которого имеется резьба, а на другом анкерный элемент.Various designs of rope anchors are known [4], containing a body, a nut for tensioning the rope, a coupling, and a wedge. In construction, foundation self-anchoring bolts [5] are widely used in the form of a metal rod, at one end of which there is a thread and at the other an anchor element.

Недостатками подобных устройств являются: высокая металлоемкость, одноразовое использование.The disadvantages of such devices are: high metal consumption, disposable use.

Наиболее близким аналогом является анкерный болт с механическим анкером [6] включающий: стержень, оправку, анкерное устройство, расширяющий элемент, перемещающийся элемент с возможностью вращения.The closest analogue is an anchor bolt with a mechanical anchor [6] including: a rod, a mandrel, an anchor device, an expanding element, a moving element with the possibility of rotation.

Анкерный болт принят за прототип.The anchor bolt is accepted as a prototype.

Недостатками устройства являются: высокая металлоемкость, одноразовое использование.The disadvantages of the device are: high metal consumption, one-time use.

Целью предлагаемого изобретения является снижение материалоемкости анкера. Заявленная цель реализуется за счет изготовления элементов анкера из замкнутых высокопрочных герметичных мягких оболочек, заполняемых газом (воздухом) под давлением, обеспечивающим жесткость и несущую способность устройства, а так же многоразовостью использования.The purpose of the present invention is to reduce the material consumption of the anchor. The stated goal is achieved through the manufacture of anchor elements from closed, high-strength sealed soft shells, filled with gas (air) under pressure, ensuring the rigidity and load-bearing capacity of the device, as well as reusability.

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, представленными на:The proposed device is illustrated by the drawings presented at:

- фиг. 1 - анкер в состоянии заполнения сжатым газом;- fig. 1 - anchor in a state of filling with compressed gas;

- фиг. 2 - анкер в состоянии приложения выдергивающей силы. - fig. 2 - anchor in the state of applying a pulling force.

Анкер многоразового использования для скальных грунтов (фиг. 1) содержит: оболочку-оправку 1, воздушный клапан 2, расширяющую оболочку 3, соединительный воздуховод 4, сетчатый чехол 5, тяговый канат 6 с петлей 7.A reusable anchor for rocky soils (Fig. 1) contains: a mandrel shell 1, an air valve 2, an expanding shell 3, a connecting air duct 4, a mesh cover 5, a traction rope 6 with a loop 7.

Оболочка-оправка 1 представляет собой герметичную замкнутую оболочку, выполняемую из 2 - 3-слойной прорезиненной технической ткани, например, 51-ЗТ-185 с покрытием [7] в форме вытянутого тороида. Торец оболочки-оправки 1 снабжается воздушным клапаном 2 шарикового или ниппельного типа для заполнения анкера сжатым газом (воздухом) через шланг 8 от источника сжатого газа (например, от компрессора автомобиля, ручного ножного либо электрического автомобильного насоса, баллона со сжатым газом).Shell-mandrel 1 is a hermetic closed shell made of 2-3-layer rubberized technical fabric, for example, 51-ZT-185 coated [7] in the shape of an elongated toroid. The end of the mandrel shell 1 is equipped with a ball or nipple type air valve 2 for filling the anchor with compressed gas (air) through a hose 8 from a compressed gas source (for example, from a car compressor, a manual foot or electric car pump, a compressed gas cylinder).

Расширяющая оболочка 3 выполняется в форме конуса из материала, аналогичного материалу оболочки-оправки 1. Диаметр основания расширяющей оболочки 3 в заполненном газом состоянии должен быть больше диаметра внутренней свободной полости тороида оболочки-оправки 1, заполненной газом, но меньше наружного диаметра анкера.The expanding shell 3 is made in the shape of a cone from a material similar to the material of the shell-mandrel 1. The diameter of the base of the expanding shell 3 in the gas-filled state must be greater than the diameter of the internal free cavity of the toroid of the shell-mandrel 1 filled with gas, but less than the outer diameter of the anchor.

Внутренние полости оболочки-оправки 1 и расширяющей оболочки 3 соединены упругим воздуховодом 4 в форме трубчатой спирали, выполняемой, например, из армированной резины. Для соединения полостей элементов анкера концы воздуховода снабжаются муфтами, а оболочки 1, 3 штуцерами.The internal cavities of the mandrel shell 1 and the expanding shell 3 are connected by an elastic air duct 4 in the form of a tubular spiral, made, for example, of reinforced rubber. To connect the cavities of the anchor elements, the ends of the air duct are equipped with couplings, and the shells are equipped with fittings 1 and 3.

Длина растянутого воздуховода 4 должна быть не менее длины оболочки-оправки 1.The length of the stretched air duct 4 must be at least the length of the mandrel shell 1.

Силовой чехол 5 выполняют в форме сетчатого конуса из синтетического высокопрочного кордового шнура. В нем размещают расширяющую оболочку 3. Силовому чехлу 5 придают такой размер, чтобы в заполненном газом под давлением состоянии расширяющая оболочка 3 плотно охватывалась силовым чехлом 5. Концы части кордовых шнуров выводят за пределы вершины силового чехла 5, сплетают в тяговый канат 6, конец которого заплетают в петлю 7. Тяговый канат 6 пропускают через внутреннюю незамкнутую полость тороида оболочки-оправки 1 так, чтобы к петле 7 можно было бы прикрепить канат 8 лебедки автомобиля.The power cover 5 is made in the shape of a mesh cone made of synthetic high-strength cord. An expanding shell 3 is placed in it. The power cover 5 is given such a size that, in a state filled with gas under pressure, the expanding shell 3 is tightly covered by the power cover 5. The ends of a part of the cord cords are brought out beyond the top of the power cover 5, weaved into a traction rope 6, the end of which braided into a loop 7. The traction rope 6 is passed through the internal open cavity of the toroid of the shell-mandrel 1 so that the rope 8 of the car winch can be attached to the loop 7.

Анкер многоразового использования для скальных грунтов работает следующим образом:The reusable rock anchor works as follows:

1. С помощью бурильных средств в скальном грунте выполняют шпур (скважину) 9 расчетного диаметра (фиг. 1. 2).1. Using drilling tools, a hole (hole) 9 of the estimated diameter is made in rocky soil (Fig. 1. 2).

2. Подготавливают анкер, для чего разворачивают не заполненные газом оболочки 1 и 3 анкера. Тяговый канат 6 силового чехла 5 с размещенной в нем расширяющей оболочкой 3 пропускают через внутреннюю незамкнутую полость оболочки-оправки 1 так чтобы петля 7 была ориентирована в сторону воздушного клапана 2. Полости оболочек 1 и 3 соединяют между собой воздуховодом 4.2. Prepare the anchor by unrolling shells 1 and 3 of the anchor that are not filled with gas. The traction rope 6 of the power sheath 5 with the expanding shell 3 placed in it is passed through the internal open cavity of the shell-mandrel 1 so that the loop 7 is oriented towards the air valve 2. The cavities of the shells 1 and 3 are connected to each other by an air duct 4.

3. Анкер сворачивают в рулон. При необходимости для облегчения формирования рулона вокруг него делают несколько круговых или спиральных туров по всей длине шнуром с низким расчетным сопротивлением разрыву.3. The anchor is rolled up. If necessary, to facilitate the formation of a roll, several circular or spiral rounds are made around it along the entire length with a cord with a low design tensile strength.

4. Свернутый в рулон анкер помещают в шпур 9 расширяющей оболочкой 3 вперед так, чтобы петля 7 выступала из шпура 9 и была доступна для крепления каната 8 лебедки автомобиля.4. The rolled-up anchor is placed in the hole 9 with the expanding shell 3 forward so that the loop 7 protrudes from the hole 9 and is accessible for attaching the rope 8 of the car winch.

5. К воздушному клапану 2 подключают шланг источника сжатого газа, приводят его в действие и создают в оболочках анкера расчетное избыточное давление газа.5. A compressed gas source hose is connected to air valve 2, it is activated and a calculated excess gas pressure is created in the anchor shells.

По выполнению операций 1-5 анкер к работе готов.After completing operations 1-5, the anchor is ready for work.

Несущая способность анкера будет определяться площадью цилиндрической наружной поверхности стационарной оболочки, избыточным давлением газа в оболочках анкера и силами трения между материалом покрытия оболочки-оправки 1 и внутренней поверхностью шпура.The load-bearing capacity of the anchor will be determined by the area of the cylindrical outer surface of the stationary shell, the excess gas pressure in the shells of the anchor and the friction forces between the coating material of the shell-mandrel 1 and the inner surface of the hole.

При приложении нагрузки от каната 8 лебедки автомобиля к тяговому канату 6 анкера силовой чехол 5 с размещенной в нем расширяющей оболочкой 3, перемещаясь в осевом направлении, начинает втягивать ее во внутреннюю незамкнутую полость оболочки-оправки 1 и работает как клин (фиг. 2). Оболочки 1, 3 деформируются, их объем уменьшается, а избыточное давление газа в анкере увеличивается, соответственно, увеличивая его несущую способность.When a load is applied from the rope 8 of the car winch to the traction rope 6 of the anchor, the power cover 5 with the expanding shell 3 placed in it, moving in the axial direction, begins to draw it into the internal open cavity of the shell-mandrel 1 and works like a wedge (Fig. 2). Shells 1, 3 are deformed, their volume decreases, and the excess gas pressure in the anchor increases, respectively, increasing its load-bearing capacity.

После вытаскивания застрявшего автомобиля воздушный клапан 2 открывают, воздух из анкера выходит в атмосферу, после чего анкер извлекают из шпура 9.After pulling out the stuck car, the air valve 2 is opened, the air from the anchor is released into the atmosphere, after which the anchor is removed from the hole 9.

Анкер в сложенном состоянии транспортабелен и может использоваться повторно, в том числе - в горном деле. Возможно управление несущей способностью анкера, поскольку она будет определяться величиной избыточного давления газа в устройстве, обеспечивающим давление поверхности оболочки-оправки на стенки шпура.The folded anchor is transportable and can be reused, including in mining. It is possible to control the load-bearing capacity of the anchor, since it will be determined by the amount of excess gas pressure in the device, which ensures the pressure of the surface of the mandrel shell on the walls of the hole.

Предлагаемый анкер многоразового использования для скальных грунтов может найти применение для вытаскивания лебедкой застрявших автомобилей в условии горной местности при отсутствии неподвижных предметов, к которым можно прикрепить канат лебедки.The proposed reusable anchor for rocky soils can be used for winching stuck cars in mountainous areas in the absence of fixed objects to which the winch rope can be attached.

Кроме того, счет упругих свойств материала оболочек анкер обладает демпфирующими свойствами, поэтому может успешно применяться в качестве крепления к скальным грунтам дорожно-мостовых конструкций, воспринимающих динамические нагрузки.In addition, due to the elastic properties of the shell material, the anchor has damping properties, so it can be successfully used as an attachment to rocky soils of road and bridge structures that can withstand dynamic loads.

Использованные источники:Used sources:

1. Вытаскивание объектов. Studopedia. ru /1_78537_vitaskivanie -obektov: html.1. Pulling out objects. Studopedia. ru /1_78537_vitaskivanie -obektov: html.

2. Ручные лебедки. Все вручную. Журнал «4x4 Club». 4x4 Media. 87 - ruchnye - lebedki - vsjo. опубл. 23.02.2007.2. Hand winches. Everything is done by hand. Magazine "4x4 Club". 4x4 Media. 87 - ruchnye - lebedki - vsjo. publ. 02/23/2007.

3. RU №2651681 E21D 21/00. Анкерный болт для горной породы.3. RU No. 2651681 E21D 21/00. Rock anchor bolt.

4. RU №2626478 E21D 21/00. Канатный анкер.4. RU No. 2626478 E21D 21/00. Rope anchor.

5. ГОСТ 24 379.1- 2012 Болты фундаментные. Конструкция и размеры.5. GOST 24 379.1-2012 Foundation bolts. Design and dimensions.

6. RU №2470158 E21D 21/00. Анкерный болт с механическим анкером, опубл. 20.12.2012 г. 6. RU No. 2470158 E21D 21/00. Anchor bolt with mechanical anchor, publ. December 20, 2012

7. Ткани прорезиненные вулканизированные ТУ 59-041-2005.7. Rubberized vulcanized fabrics TU 59-041-2005.

Claims (1)

Анкер многоразового использования для скальных грунтов, содержащий: изготавливаемую из 2-3-слойной прорезиненной технической ткани герметичную замкнутую оболочку-оправку в виде вытянутого по оси тороида, причем торец оболочки-оправки снабжен воздушным клапаном; конусообразную расширяющую герметичную оболочку, изготавливаемую из 2-3-слойной прорезиненной технической ткани, помещаемую в силовой чехол, выполненный в форме сетчатого конуса из синтетического кордового шнура, с пропускаемым через внутреннюю незамкнутую полость оболочки-оправки тяговым канатом с петлей для крепления каната лебедки, при этом внутренние полости оболочки-оправки и расширяющей оболочки соединены упругим воздуховодом, а диаметр основания конуса расширяющей оболочки в заполненном газом состоянии выполнен больше диаметра внутренней свободной полости тороида оболочки-оправки, заполненной газом, но меньше наружного диаметра анкера.A reusable anchor for rocky soils, containing: a sealed closed mandrel shell made of 2-3 layers of rubberized technical fabric in the form of an axially elongated toroid, and the end of the mandrel shell is equipped with an air valve; a cone-shaped expanding sealed shell made of 2-3-layer rubberized technical fabric, placed in a power case made in the shape of a mesh cone made of synthetic cord cord, with a traction rope passed through the internal open cavity of the shell-mandrel with a loop for attaching the winch rope, with In this case, the internal cavities of the shell-mandrel and the expanding shell are connected by an elastic air duct, and the diameter of the base of the cone of the expanding shell in the gas-filled state is larger than the diameter of the internal free cavity of the toroid of the shell-mandrel filled with gas, but less than the outer diameter of the anchor.
RU2023102186A 2023-01-31 Reusable rock anchor RU2816155C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2816155C1 true RU2816155C1 (en) 2024-03-26

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU968438A1 (en) * 1981-02-18 1982-10-23 Комплексный Отдел Института Горного Дела Со Ан Ссср Ampoule securing a steel-polymer anchor bolting
SU1652595A1 (en) * 1989-06-14 1991-05-30 Р.М.Курамшин. А.М.Вандышев, С.В.Андреев, С.М.Томалак, Е.В.Воробьев и А И.Казаков Pliable anchor
CN201620902U (en) * 2010-01-10 2010-11-03 张士林 Plastic expansion-shell-type air bag anchor bolt
RU2588511C2 (en) * 2014-10-07 2016-06-27 Ооо "Ставгеострой" Method for soil and device for its implementation
RU189003U1 (en) * 2019-01-15 2019-05-06 Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" ANCHOR EQUIPMENT FOR HOLDING MOBILE EVACUATION FACILITIES DURING THE STRAINED MACHINE STRIPPED BY THE WINCH
CN210152695U (en) * 2019-03-15 2020-03-17 成都现代万通锚固技术有限公司 Novel anchor rod shell expansion head and anchor rod adopting same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU968438A1 (en) * 1981-02-18 1982-10-23 Комплексный Отдел Института Горного Дела Со Ан Ссср Ampoule securing a steel-polymer anchor bolting
SU1652595A1 (en) * 1989-06-14 1991-05-30 Р.М.Курамшин. А.М.Вандышев, С.В.Андреев, С.М.Томалак, Е.В.Воробьев и А И.Казаков Pliable anchor
CN201620902U (en) * 2010-01-10 2010-11-03 张士林 Plastic expansion-shell-type air bag anchor bolt
RU2588511C2 (en) * 2014-10-07 2016-06-27 Ооо "Ставгеострой" Method for soil and device for its implementation
RU189003U1 (en) * 2019-01-15 2019-05-06 Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" ANCHOR EQUIPMENT FOR HOLDING MOBILE EVACUATION FACILITIES DURING THE STRAINED MACHINE STRIPPED BY THE WINCH
CN210152695U (en) * 2019-03-15 2020-03-17 成都现代万通锚固技术有限公司 Novel anchor rod shell expansion head and anchor rod adopting same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU636118B2 (en) Improvement in method and apparatus for installing a replacement pipe in an existing underground conduit
US7670086B2 (en) Method of repairing a manhole chimney using a stretchable sleeve
US9964239B2 (en) Expandable air hose and process
RU2816155C1 (en) Reusable rock anchor
CN114233976B (en) Automatic integrated non-excavation pipeline grouting system and grouting method
CN106284369A (en) A kind of complete recyclable inflation anchor bar of section
US8894115B2 (en) Inflatable lift cylinder
JP2023023052A (en) Pipeline inner peripheral side intermediate and pipeline lining method
JPH01229197A (en) Device for repairing buried pipe
CN213233429U (en) Full-assembly pressure-bearing type variable-diameter steel reinforcement cage enlarged footing anchor pile system
RU2812946C1 (en) Ground anchor
CN213296339U (en) Variable diameter anchor rod with expanded support framework
JPS59158796A (en) Hydraulic jack and manufacture thereof
KR100871467B1 (en) Ground pressure anchor and constructing method thereof
KR100300247B1 (en) Earth anchor using pressure expansion membrane
JPH08189033A (en) Bag for earth anchor
JP2017031726A (en) Lock bolt and construction method thereof
US6813955B2 (en) Inflatable tensioning device
KR20050099432A (en) A repairing method for used wastewater pipe with thermosetting resin immersion PE soft textile using air and water pressure-driven turn inside out insertion device.
RU2788654C1 (en) Water anchor
RU2232339C2 (en) Pneumatic sealing device for temporary closing of pipelines
KR102015001B1 (en) pack anchor apparatus for fixing permanently
CN218762118U (en) Plugging device for foundation grouting hole
CN215057492U (en) Temporary support device for emergency of tunnel engineering
US20220258534A1 (en) Vehicle wheel assembly for enhanced road grip