RU84065U1

RU84065U1 - ROPE ANCHOR TENSION

Info

Publication number: RU84065U1
Application number: RU2009110417/22U
Authority: RU
Inventors: Виктор Евгеньевич Ануфриев
Original assignee: Виктор Евгеньевич Ануфриев
Priority date: 2009-03-23
Filing date: 2009-03-23
Publication date: 2009-06-27

Abstract

1. Натяжное устройство канатного анкера, включающее муфту с осевым каналом, имеющим цилиндрическую и коническую внутренние поверхности, резьбовую внешнюю поверхность, на которой размещена гайка, и направляющую трубу, соединенную с муфтой и охватывающую канат анкера, отличающееся тем, что цилиндрическая и коническая части внутренней поверхности осевого канала муфты выполнены по профилю внешней поверхности проходящих через них прядей каната, причем на центральной пряди каната внутри конической части осевого канала муфты помещена коническая втулка, имеющая продольный разрез, внешняя поверхность которой выполнена соответствующей профилю контактирующих с нею поверхностей прядей каната, а зазоры между указанными муфтой, конической втулкой и прядями каната заполнены связующим материалом. ! 2. Натяжное устройство канатного анкера по п.1, отличающееся тем, что для подачи в муфту связующего материала она снабжена отверстиями с пробками.1. The tension device of the cable anchor, including a sleeve with an axial channel having a cylindrical and conical inner surface, a threaded outer surface on which the nut is placed, and a guide pipe connected to the sleeve and covering the anchor rope, characterized in that the cylindrical and conical parts of the inner the surfaces of the axial channel of the coupling are made along the profile of the outer surface of the strands of rope passing through them, and on the central strand of the rope inside the conical part of the axial channel of the coupling a bushing having a longitudinal section, the outer surface of which is made with the corresponding profile of the surfaces of the strands of wire in contact with it, and the gaps between the said sleeve, the conical sleeve and the strands of the rope are filled with a binder. ! 2. The tensioner of the cable anchor according to claim 1, characterized in that it is provided with holes with plugs for supplying a binder material to the coupling.

Description

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно, к креплению контура горных выработок с помощью канатных анкеров.The utility model relates to the mining industry, namely, to fastening the contour of mine workings using rope anchors.

Известен канатный анкер, содержащий опорную муфту, соединенную с проволоками каната в осевом отверстии посредством клина, при этом муфта соединена резьбой со стержнем хвостовика анкера, на котором размещены опорные элементы и опорная гайка (патент РФ на изобретение №2178082, кл. E21D 21/00, заявлено 10.08.1999 г., опубликовано 10.01.2002 г.).Known cable anchor containing a support sleeve connected to the wire of the rope in the axial hole by means of a wedge, while the sleeve is threaded to the shaft of the shank of the anchor on which the support elements and the support nut are placed (RF patent for the invention No. 2178082, class E21D 21/00 , announced on 08/10/1999, published on 01/10/2002).

Недостатком известного канатного анкера является его невысокая несущая способность и ограниченная податливость, что обусловлено одинарной свивкой прядей в канате, тем более что количество прядей в канате не превышает семи.A disadvantage of the known rope anchor is its low bearing capacity and limited flexibility, which is due to a single strand of strands in the rope, especially since the number of strands in the rope does not exceed seven.

Наиболее близким аналогом по технической сущности является натяжное устройство канатного анкера по патенту РФ №2281397 (кл. E21D 20/00, дата подачи заявки 26.03.2004 г., дата публикации - 10.08.2006 г.). Известное натяжное устройство содержит муфту с осевым отверстием, в котором с помощью клиновой втулки закреплен канат, а отверстие имеет коническую и цилиндрическую части с гладкой поверхностью. Муфта выполнена с кольцевой проточкой, в которой установлена направляющая труба, охватывающая канат. Наружные пряди каната на клиновой втулке и на сопряжении с центральной прядью в осевом отверстии муфты зафиксированы металлизированной шпаклевкой.The closest analogue in technical essence is the tensioning device of the cable anchor according to the patent of the Russian Federation No. 2281397 (class E21D 20/00, filing date March 26, 2004, publication date - August 10, 2006). The known tensioning device comprises a sleeve with an axial hole in which a rope is fixed using a wedge sleeve, and the hole has a conical and cylindrical part with a smooth surface. The coupling is made with an annular groove in which a guide tube is installed, covering the rope. The outer strands of the rope on the wedge bush and in conjunction with the central strand in the axial bore of the coupling are fixed with a metallized putty.

Данное натяжное устройство предназначено для использования в канатных анкерах с одинарной свивкой, характерных из-за этого недостаточной податливостью. При применении канатов двойной свивки натяжное устройство не обеспечивает равнопрочного с канатом соединения из-за того, что пряди каната многопроволочные и между прядями This tensioning device is intended for use in single-lay rope anchors, which are characterized by a lack of compliance. When using double lay ropes, the tension device does not provide a connection equally strong with the rope due to the fact that the strands are multiwire and between strands

существуют зазоры, которые способствуют деформации проволок при протягивании каната через цилиндрическую часть муфты.There are gaps that contribute to the deformation of the wires when pulling the rope through the cylindrical part of the coupling.

Другим недостатком известного устройства является недостаточная несущая способность в целом канатного анкера из-за того, что муфта приспособлена только для арматурного каната, в котором пряди однопроволочные. Данный канатный анкер не приспособлен для нагнетательного или ампульно-нагнетательного способов закрепления, когда касательные напряжения на контакте закрепляемых поверхностей приближаются к контуру выработки, что повышает ее устойчивость.Another disadvantage of the known device is the insufficient bearing capacity of the whole rope anchor due to the fact that the coupling is only suitable for a reinforcing rope in which the strands are single-wire. This cable anchor is not suitable for injection or ampoule-injection methods of fastening, when the tangential stresses on the contact of the surfaces to be fixed approach the working contour, which increases its stability.

Техническим результатом полезной модели является повышение податливости и несущей способности канатного анкера при использовании канатов двойной (крестовой) свивки.The technical result of the utility model is to increase the ductility and bearing capacity of the cable anchor when using double (cross) lay ropes.

Предложено натяжное устройство канатного анкера, включающее муфту с осевым каналом, имеющим цилиндрическую и коническую внутреннюю поверхности и предназначенным для закрепления каната, резьбовую внешнюю поверхность, на которой размещена гайка, и направляющую трубу, соединенную с муфтой и охватывающую канат.A tensioning device for a cable anchor is proposed, including a sleeve with an axial channel having a cylindrical and conical inner surface and designed to secure the rope, a threaded external surface on which the nut is placed, and a guide pipe connected to the sleeve and enclosing the rope.

Отличием является то, что цилиндрическая и коническая части внутренней поверхности выполнены по профилю внешней поверхности проходящих через них прядей каната, причем на центральной пряди каната внутри конической части муфты помещена разрезанная вдоль упругая коническая втулка, внешняя поверхность которой повторяет профиль контактирующих с нею поверхностей прядей каната, а зазоры между указанными муфтой, втулкой и прядями заполнены связующим материалом.The difference is that the cylindrical and conical parts of the inner surface are made along the profile of the outer surface of the strands of rope passing through them, and on the central strand of the rope inside the conical part of the sleeve is placed an elastic conical sleeve cut along the outer surface of which repeats the profile of the surfaces of the strands of wire in contact with it, and the gaps between the specified coupling, sleeve and strands are filled with a binder.

Отличием является также то, что муфта снабжена отверстиями с заглушками для подачи в нее связующего материала.The difference is also that the coupling is equipped with holes with plugs for feeding binder into it.

В качестве связующего материала могут быть использованы легкоплавкие сплавы, полимерные смолы и др. составы.As a binder material can be used fusible alloys, polymer resins and other compositions.

Выполнение цилиндрической и конической поверхностей осевого канала муфты по профилю внешней поверхности прядей каната создает условия для повышения трения прядей каната о поверхность образованных The implementation of the cylindrical and conical surfaces of the axial channel of the coupling along the profile of the outer surface of the rope strands creates conditions for increasing friction of the rope strands on the surface formed

желобков муфты при выкручивании каната. Так как канат имеет крестовую свивку прядей, то связующий материал, соединенный со стенками муфты, клиновой втулкой и прядями по поверхностям и в зазорах, препятствует выкручиванию каната из муфты, при этом конусность осевого канала увеличивает сопротивление выкручиванию. Таким образом, канат в осевом канале муфты закреплен аналогично резьбовому соединению с высоким сопротивлением кручению. Клиновая втулка имеет выступы по профилю прядей каната, одета на центральную прядь, и продольный разрез ее стенки обеспечивает обжим центральной пряди. Предложенная конструкция муфты изготавливается литьевым способом и предназначена для натяжения канатов с двойной (крестовой) свивкой многопроволочных прядей, при этом относительное удлинение каната на 7% выше, чем у канатов с одинарной свивкой. Диапазон выбора по прочности у канатов двойной свивки гораздо больше, чем у канатов с одинарной свивкой, что создает возможность увеличить несущую способность канатных анкеров.grooves of the coupling when twisting the rope. Since the rope has a cross-lay of strands, a bonding material connected to the walls of the coupling, the wedge sleeve and the strands on the surfaces and in the gaps prevents the rope from twisting out of the coupling, while the taper of the axial channel increases the twisting resistance. Thus, the rope in the axial channel of the coupling is fixed similarly to a threaded connection with high torsion resistance. The wedge bush has protrusions along the profile of the strands of the rope, is dressed on the central strand, and a longitudinal section of its wall provides crimping of the central strand. The proposed coupling design is made by injection molding and is intended for tensioning ropes with double (cross) stranding of multiwire strands, while the relative elongation of the rope is 7% higher than that of single-strand ropes. The strength selection range for double lay ropes is much larger than for single lay ropes, which makes it possible to increase the bearing capacity of rope anchors.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 представлено натяжное устройство в осевом продольном разрезе, а на фиг.2 - разрез I-I фиг.1.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, in which Fig. 1 shows a tension device in axial longitudinal section, and in Fig. 2 is a section I-I of Fig. 1.

Натяжное устройство канатного анкера содержит муфту 1, на внешней резьбовой поверхности которой имеется гайка 2. Внутри муфты имеется сквозной осевой канал 3, поверхность которого от цилиндрической 4 переходит в коническую 5. У дна муфта перекрыта пробкой 6. Поверхность осевого канала 3 повторяет профиль наружной поверхности прядей каната 7, образуя, соответственно, желобки 8 и выступы 9. В конической части 5 осевого канала пряди каната 7 контактируют с желобками 8 внутренней поверхности муфты, а между прядями и конической втулкой 10, установленной на центральной пряди каната, образуются зазоры 11. Для усиления обжима центральной пряди каната коническая втулка 10 имеет продольный разрез.The cable anchor tensioner comprises a sleeve 1, on the external threaded surface of which there is a nut 2. Inside the sleeve there is a through axial channel 3, the surface of which from the cylindrical 4 passes into a conical 5. At the bottom, the sleeve is blocked by a plug 6. The surface of the axial channel 3 repeats the profile of the outer surface strands of rope 7, forming, respectively, grooves 8 and protrusions 9. In the conical part 5 of the axial channel, the strands of rope 7 are in contact with grooves 8 of the inner surface of the coupling, and between the strands and the conical sleeve 10 installed g in the central strand of the rope, gaps are formed 11. To strengthen the crimp of the central strand of the rope, the conical sleeve 10 has a longitudinal section.

Наружная поверхность конической втулки 10 также выполнена по форме контактирующих с нею поверхностей прядей каната. Указанные The outer surface of the conical sleeve 10 is also made in the form of contacting with it the surfaces of the strands of the rope. Indicated

зазоры 11 заполняют связующим материалом. Коническая поверхность части осевого канала и заливка зазоров связующим материалом предотвращают выкручивание каната по винтовой линии, т.к. они препятствуют сдвигу прядей при их крестовой свивке.the gaps 11 are filled with a binder material. The conical surface of the axial channel part and the filling of the gaps with a binder material prevent the twisting of the rope along a helical line, because they interfere with the shift of the strands during their cross stitching.

Для подачи связующего материала в муфту 1 в боковой стенке последней имеются отверстия 12 с пробками.To supply the binder material to the coupling 1 in the side wall of the latter there are holes 12 with plugs.

К муфте 1 крепят направляющую трубу 13, охватывающую канат 7 анкера. Направляющая труба необходима для придания канату жесткости при закреплении анкера у дна шпура ампульным способом и для размещения на ней герметизатора при ампульно-нагнетатальном способе закрепления анкера в шпуре.A guide pipe 13 is fastened to the sleeve 1, covering the anchor rope 7. The guide tube is necessary to impart rigidity to the rope when fixing the anchor at the bottom of the borehole by the ampoule method and to place a sealant on it with the ampoule-discharge method of fixing the anchor to the borehole.

Для закрепления натяжного устройства на канате 7 последний пропускают через направляющую трубу 13 и ввинчивают в муфту 1, при этом пробку 6 снимают, а на центральную прядь каната одевают коническую втулку 10. Наружные пряди каната при движении по конической части 5 осевого канала раздвигаются и образуют зазоры 11. Канат вкручивают в осевой канал 3 до его распора в конической части вследствие установки конусной втулки 10.To fix the tension device on the rope 7, the latter is passed through the guide pipe 13 and screwed into the sleeve 1, while the plug 6 is removed, and the conical sleeve 10 is put on the central strand of the rope. The outer strands of the rope are moved apart and form gaps when moving along the conical part 5 of the axial channel 11. The rope is screwed into the axial channel 3 until it expands in the conical part due to the installation of the conical sleeve 10.

После установки каната и натяжного устройства в проектное положение зазоры 11 заливают связывающими материалами. Если в качестве связующего материала используют легкоплавкий сплав, то муфту предварительно нагревают до температуры его плавления и перекрывают канал пробкой 6. При использовании смолы последнюю подают в зазоры под давлением через отверстия 12 с помощью шприца.After installing the rope and the tensioning device in the design position, the gaps 11 are poured with binding materials. If a fusible alloy is used as a binder material, the sleeve is preheated to its melting temperature and the channel is blocked with a stopper 6. When using resin, the latter is fed into the gaps under pressure through openings 12 using a syringe.

После выполнения данных операций на внешнюю резьбовую поверхность муфты 1 устанавливают гайку 2, и натяжное устройство готово к работе.After performing these operations, the nut 2 is installed on the external threaded surface of the coupling 1, and the tensioner is ready for operation.

Ниже описана работа натяжного устройства.The following describes the operation of the tensioner.

Канатный анкер устанавливают в шпуре (скважине) 14 и закрепляют его известным способом. Вращением гайки 2 осуществляется предварительное натяжение канатного анкера, при этом гайка упирается в опорный элемент 15 и через него в породы кровли выработки.The cable anchor is installed in the hole (well) 14 and secured in a known manner. Rotating the nut 2 preloads the cable anchor, while the nut abuts against the support element 15 and through it into the rocks of the roof of the mine.

Дальнейшее вращение гайки приводит к созданию осевого усилия в канате 7. Желобки 8 внутренней поверхности муфты 1 взаимодействуют с соответствующими поверхностями прядей каната 7 и, так как сопротивление срезу превышает прочность каната, последний стремится «раскрутиться», чему препятствует связующий материал, заполняющий муфту и зазоры 11, и коническая поверхность 5 осевого канала. Таким образом, суммарное сопротивление вывинчиванию каната и сопротивление радиальному расширению муфты 1 превышают прочность каната 7 на разрыв. Натяжное устройство обеспечивает равнопрочное соединение с многопроволочными канатом двойной (крестовой) свивки, необходимую податливость канатного анкера и увеличение его несущей способности.Further rotation of the nut leads to the creation of axial force in the rope 7. The grooves 8 of the inner surface of the coupling 1 interact with the corresponding surfaces of the strands of the rope 7 and, since the shear resistance exceeds the strength of the rope, the latter tends to “unwind”, which is prevented by the binder material filling the coupling and gaps 11, and the conical surface 5 of the axial channel. Thus, the total resistance to unscrewing the rope and the resistance to radial expansion of the sleeve 1 exceed the tensile strength of the rope 7. The tension device provides equal strength connection to the multi-wire rope of the double (cross) lay, the necessary compliance of the cable anchor and increase its bearing capacity.

Claims

1. The tension device of the cable anchor, including a sleeve with an axial channel having a cylindrical and conical inner surface, a threaded outer surface on which the nut is placed, and a guide pipe connected to the sleeve and covering the anchor rope, characterized in that the cylindrical and conical parts of the inner the surfaces of the axial channel of the coupling are made along the profile of the outer surface of the strands of rope passing through them, and on the central strand of the rope inside the conical part of the axial channel of the coupling a bushing having a longitudinal section, the outer surface of which is made with the corresponding profile of the surfaces of the strands of wire in contact with it, and the gaps between the said sleeve, the conical sleeve and the strands of the rope are filled with a binder.

2. The tensioner of the cable anchor according to claim 1, characterized in that for supplying the coupling material of the binder, it is provided with holes with plugs.