UA63387A

UA63387A - Rope anchor with injection channel

Info

Publication number: UA63387A
Application number: UA2003043195A
Authority: UA
Inventors: Leonid Volodymyrovych Baisarov; Yevhen Arnoldovych Triller; Anatolii Ivanovych Demchenko
Original assignee: Leonid Volodymyrovych Baisarov; Yevhen Arnoldovych Triller; Anatolii Ivanovych Demchenko
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2004-01-15

Abstract

Rope anchor with injection channel has a cable, two tips, case of braiding structure, lock units, support mesh, support plate and a nut, rod, central cable and injection channels.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Пропонований винахід відноситься до анкерних кріпей, призначеним для кріплення гірських вироблень, 2 підземних споруд різного призначення, а також гідротехнічних дамб.The proposed invention relates to anchors intended for fastening mountain structures, 2 underground structures of various purposes, as well as hydrotechnical dams.

Відомий залізобетонний анкер, що включає сталеву штангу з опорним пристроєм, замкову пробку, пластини, похило розташовані у бік опорного пристрою, з конструктивною можливістю торкання верхніми кінцями стінок свердловини і терпкий матеріал (А. с. СРСР 5) 1065615 А, кл. ЕО21/00, опубліковане 07.01.84).A well-known reinforced concrete anchor, which includes a steel rod with a support device, a locking plug, plates, obliquely located in the direction of the support device, with the constructive possibility of touching the upper ends of the well walls and astringent material (A. c. USSR 5) 1065615 А, cl. EO21/00, published on 07.01.84).

Проте область вживання залізобетонного анкера була обмежена обмеженими умовами, властивими гірським 70 виробленням, в яких довгу сталеву штангу, що не згинається, ввести в глибоку свердловину неможливо. Крім того, сталева штанга залізобетонного анкера встановлюється в свердловину тільки після заповнення Її цементуючим розчином. Процес введення розчину, а потім і штанги в свердловину, при такій конструкції анкера, завжди супроводжується втратою частини цементуючої речовини, що саме по собі небажано, до того ж речовина забруднює робоче місце і погіршує умови праці. 12 Найближчим по технічному рішенню до заявленого пристрою є ін'єкційний анкер, напірний шланг, який формує серцевину анкера і отвору, що має, через які ін'єкційна (цементуюча) речовина може бути видавлена в свердловину через сформовану оболонку, щонайменше, одним обплітальник шаром з високоміцних волокон, що оточують серцевину, і цим формуючи трос. Нитки оболонки були відкриті прямо у напрямі стінок свердловиниHowever, the field of use of the reinforced concrete anchor was limited by the limited conditions inherent in mountain 70 productions, in which it is impossible to insert a long steel rod that does not bend into a deep well. In addition, the steel rod of the reinforced concrete anchor is installed in the well only after it is filled with cementing solution. The process of introducing the solution, and then the rod into the well, with such an anchor design, is always accompanied by the loss of part of the cementing substance, which in itself is undesirable, in addition, the substance pollutes the workplace and worsens working conditions. 12 The closest technical solution to the claimed device is an injection anchor, a pressure hose, which forms the core of the anchor and the hole it has, through which the injection (cementing) substance can be squeezed into the well through the formed shell, at least one braided layer from high-strength fibers surrounding the core, thus forming a rope. The threads of the casing were opened directly in the direction of the walls of the well

ІШпіеа 5іаб(ез Раїепі 5 005791824А кл. Е21020/02, опублікованого 11.08.1998).Ishpiea 5iab (ez Raiepi 5 005791824А cl. E21020/02, published on 11.08.1998).

До недоліків ін'єкційного тросового анкера слід віднести складність конструкції, складність виготовлення і відносно висока вартість. До того ж ін'єкційний тросовий анкер не підтримує гирло свердловини опорною плитою, здатною передавати зусилля натягнення троса на закріплені породи з метою запобігання їх розшарування і обвалення.The disadvantages of the injection cable anchor include the complexity of the design, the difficulty of manufacturing, and the relatively high cost. In addition, the injection cable anchor does not support the wellhead with a support plate capable of transferring the tension of the cable to the fixed rocks in order to prevent their delamination and collapse.

В основі винаходу була поставлена задача, спростити конструкцію і зменшити витрати на виготовлення, а також зменшити вартість гнучкого ін'єкційного анкера при збереженні його функціонального призначення. «The invention was based on the task of simplifying the design and reducing manufacturing costs, as well as reducing the cost of a flexible injection anchor while preserving its functional purpose. "

Виходячи з поставленої задачі, був запропонований канатний анкер з ін'єкційним каналом більш простої конструкції, з меншими витратами на виготовлення і меншою вартістю, який в обмежених умовах гірських вироблень можна вводити в свердловини будь-якої глибини, з мінімальною втратою цементуючого розчину, але забезпеченого опорною плитою, здатною передавати зусилля натягнення троса на закріплені гірські породи. -Based on the given task, a rope anchor with an injection channel of a simpler design, with lower manufacturing costs and lower cost, was proposed, which in the limited conditions of mining operations can be introduced into wells of any depth, with minimal loss of cementing solution, but provided a base plate capable of transmitting the tension of the cable to the fixed rocks. -

Рішення поставленої задачі було досягнуте шляхом відмови від напірного шланга, що формує серцевину с ін'єкційного анкера із зовнішньою дротяною або волоконною оболонкою, замість якого був застосований трос, Що серійно випускається. На кінцях троса розташовуються напресовані наконечники із замковими пристроями, що о забезпечують фіксацію анкера в свердловині від переміщень вниз і створюючих умови для його попереднього со натягнення, а також установку під гирлом свердловини опорної плити, здатної запобігти обваленню закріплених 3о гірських порід. ее,The solution to the problem was achieved by abandoning the pressure hose that forms the core of the injection anchor with an outer wire or fiber sheath, instead of which a serially produced cable was used. At the ends of the cable, there are pressed tips with locking devices, which o ensure fixation of the anchor in the well from downward movements and create conditions for its pre-tensioning, as well as the installation of a support plate under the mouth of the well, capable of preventing the collapse of the fixed 3o rocks. eh

Канали в нижньому наконечнику анкера, необхідні для проходу цементуючого (ін'єкційного) розчину в свердловину, утворюються при введенні в кінець троса стрижня щодо невеликої довжини. Стрижень розсовує пасма так, що навіть після обжимання наконечника під пресом по зовнішньому периметру, усередині « наконечника залишаються канали, по яких цементуючий розчин може поступати в свердловину. З 70 Для випуску повітря з свердловини був застосований гнучкий рукав, сплетений з дроту або синтетичних с волокон високої міцності, що володіють адгезійними властивостями по відношенню до цементуючого розчину.The channels in the lower tip of the anchor, necessary for the passage of the cementing (injection) solution into the well, are formed when a rod of relatively short length is inserted into the end of the cable. The rod pushes the strands apart so that even after crimping the tip under the press along the outer perimeter, channels remain inside the tip through which the cementing solution can enter the well. From 70 A flexible sleeve woven from wire or synthetic fibers of high strength, possessing adhesive properties in relation to the cementing solution, was used to release air from the well.

Із» По рукаву, закріпленому за нижній і верхній наконечники троса, цементуючий розчин підіймається вгору, і після заповнення достатньо герметичного для нього рукава, починає рухатися вниз по кільцевому простору, утвореному стінками свердловини і зовнішньою поверхнею рукава. В результаті такого поворотно-поступального руху повітря з свердловини витісняється, а свердловина заповнюється цементуючим розчином. б Пристрій канатного анкера з ін'єкційним каналом пояснюється кресленнями, де на фіг.1 був зображений со загальний вид анкера в свердловині без цементуючого розчину, на фіг.2 - поперечний розріз нижнього наконечника, на фіг.3 - поперечний розріз верхнього наконечника. Крім того, на вказаних фігурах був показаний о пристрій нижнього і верхнього замків, а також пристрій ін'єкційних каналів і способу кріплення гнучкого о 20 рукава до верхнього і нижнього наконечників.From" Through the sleeve, fixed to the lower and upper tips of the cable, the cementing solution rises up, and after filling the sleeve that is sufficiently sealed for it, begins to move down along the annular space formed by the walls of the well and the outer surface of the sleeve. As a result of this reciprocating movement, air is forced out of the well, and the well is filled with cementing solution. b The device of a rope anchor with an injection channel is explained by the drawings, where in Fig. 1 the general view of the anchor in a well without cementing solution was depicted, in Fig. 2 - a cross section of the lower end, in Fig. 3 - a cross section of the upper end. In addition, the indicated figures showed the device of the lower and upper locks, as well as the device of the injection channels and the method of attaching the flexible 20 mm sleeve to the upper and lower tips.

Канатний анкер з ін'єкційним каналом містить трос 1 (фіг.1), який може бути виконаний з металевих дротів, т високоміцних волокон синтетичних матеріалів, що володіють адгезійними властивостями по відношенню до цементуючого розчину, або шляхом комбінації дротів і волокон між собою.A rope anchor with an injection channel contains a cable 1 (Fig. 1), which can be made of metal wires, high-strength fibers of synthetic materials that have adhesive properties in relation to the cementing solution, or by combining wires and fibers with each other.

На нижньому кінці троса 1 канатного анкера розташовується металевий наконечник 2. На зовнішній поверхні 22 наконечника 2, в його нижній частині, виконується різьбова нарізка, на яку надягають підтримуючу сітку 3, в. опорну плиту (шайбу) 4, а також нагвинчують гайку 5, необхідні для передачі зусилля натягнення троса 1 на закріплені породи з метою запобігання їх розшарування і обвалення.A metal tip 2 is located at the lower end of the cable 1 of the rope anchor. On the outer surface 22 of the tip 2, in its lower part, a threaded cut is made, on which the supporting net 3 is put on, in. the support plate (washer) 4, and also screw in the nut 5, necessary to transfer the tension force of the cable 1 to the fixed rocks in order to prevent their delamination and collapse.

У верхній частині зовнішньої поверхні наконечника 2 розташовується замковий пристрій 6, який фіксується від осьових переміщень стопорним вузлом 7. Замковий пристрій 6 є як би шайбою з пелюстками, розташованими 60 по зовнішньому периметру, причому пелюстки були нахилені у бік нижнього кінця наконечника 2.In the upper part of the outer surface of the tip 2, there is a locking device 6, which is fixed from axial movements by a locking assembly 7. The locking device 6 is like a washer with petals located 60 along the outer perimeter, and the petals were tilted towards the lower end of the tip 2.

Внутрішня частина наконечника 2 виконується у вигляді осьового циліндрового отвору постійного або змінного перетину. Нижня частина осьового отвору була призначена для закріплення в ній шланги (трубопроводу), за допомогою якої здійснюється подача цементуючого розчину, призначеного для заповнення свердловини (шпура), в якій встановлений анкер. Конструкції для кріплення зовнішньої шланги для подачі бо цементного розчину можуть бути різними. Все залежить від умов вживання канатних анкерів. Зокрема, на фіг.1 був показаний спосіб кріплення зовнішньої шланги з використанням чекового замка, що отримав широке розповсюдження в системах гідроприводу гідравлічних кріпей.The inner part of the tip 2 is made in the form of an axial cylindrical hole of constant or variable cross-section. The lower part of the axial hole was intended for fixing the hose (pipeline) in it, with the help of which cementing solution is supplied, intended for filling the well (hole) in which the anchor is installed. Designs for fastening the external hose for supplying cement mortar can be different. Everything depends on the conditions of use of rope anchors. In particular, Fig. 1 showed a method of attaching an external hose using a check lock, which was widely used in the hydraulic drive systems of hydraulic mounts.

Верхня частина осьового отвору наконечника 2 була призначена для закріплення в ньому троса 1.The upper part of the axial hole of the tip 2 was intended for fixing the cable 1 in it.

Закріплення троса в наконечнику проводиться шляхом обжимання (деформації) його по зовнішньому периметру під гідравлічним пресом. Канали, необхідні для подачі цементного розчину через канатний анкер в свердловину, створюються шляхом введення в трос стрижня 8, який розсовує пасма троса 1 так, що навіть після обжимання наконечника під пресом між пасмами залишається незаповнений простір, який і утворюють вказані канали (Фіг.2). 70 У верхній частині троса 1 канатного анкера розташовується другий наконечник 9 із замковим пристроєм у вигляді наполегливої пелюсткової шайби 10 і стопорним вузлом 11, конструктивно однаковими з нижнім замковим пристроєм 6 і стопорним вузлом 7. Верхній наконечник 9 із замковим пристроєм виконує дві функції: фіксує канатний анкер від осьових переміщень вниз по свердловині і тим самим створює умови для попереднього натягнення троса 1 перед заповненням свердловини цементуючим розчином. нижній і верхній наконечники з'єднуються між собою рукавом 12, який був призначений для витіснення повітря з верхньої частини свердловини, при заповненні її цементуючим розчином.Fixation of the cable in the tip is carried out by crimping (deforming) it along the outer perimeter under a hydraulic press. The channels necessary for supplying the cement mortar through the cable anchor into the well are created by inserting a rod 8 into the cable, which pushes the strands of the cable 1 apart so that even after crimping the tip under the press, there remains an unfilled space between the strands, which forms the indicated channels (Fig. 2 ). 70 In the upper part of the cable 1 of the rope anchor, there is a second tip 9 with a locking device in the form of a persistent petal washer 10 and a locking assembly 11, structurally identical to the lower locking device 6 and locking assembly 7. The upper tip 9 with a locking device performs two functions: it fixes the rope the anchor from axial movements down the well and thereby creates conditions for pre-tensioning the cable 1 before filling the well with cementing solution. the lower and upper tips are connected to each other by sleeve 12, which was designed to displace air from the upper part of the well, when it is filled with cementing solution.

По рукаву 12, закріпленому за нижній і верхній наконечники троса, цементуючий розчин підіймається вгору, і після заповнення достатньо герметичного для нього рукава, починає рухатися вниз по кільцевому простору, утвореному стінками свердловини і зовнішньою поверхнею рукава. В результаті такого поворотно-поступального 2о руху повітря з свердловини витісняється, а свердловина заповнюється цементуючим розчином. Рукав 12 є обплітальною конструкцією, виконаною з металевих дротів або синтетичних волокон, що володіють адгезійними властивостями по відношенню до цементуючого розчину.Through the sleeve 12, fixed to the lower and upper ends of the cable, the cementing solution rises up, and after filling the sleeve, which is sufficiently sealed for it, begins to move down the annular space formed by the walls of the well and the outer surface of the sleeve. As a result of such rotary-progressive 2o movement, air is displaced from the well, and the well is filled with cementing solution. The sleeve 12 is a braided structure made of metal wires or synthetic fibers that have adhesive properties in relation to the cementing solution.

Установка канатного анкера з ін'єкційним каналом в свердловину з подальшим заповненням її цементуючим розчином проводиться таким чином.Installation of a rope anchor with an injection channel in a well with subsequent filling with cementing solution is carried out as follows.

На верхній наконечник 9 анкера встановлюється замкова пелюсткова шайба 10 і стопорне кільце 11.A locking petal washer 10 and a locking ring 11 are installed on the upper tip 9 of the anchor.

Перевіряється надійність кріплення до верхнього і нижнього наконечників плетеного кожуха 12. Уручну або « механізованим способом анкер вводиться в свердловину так, щоб приблизно половину різьбової частини наконечника 2 залишалася із зовні свердловини. З використанням спеціальної втулки (на кресленнях не показана) і гайки 5 встановлюється нижній замковий пристрій б і стопорний пристрій 7. Потім послідовно ї- зо Встановлюється підтримуюча сітка З і опорна плита (шайба) 4, які підтискаються гайкою 5. Зусилля попереднього натягнення анкера повинне бути близько 5О0ОКкг. соThe reliability of the attachment to the upper and lower tips of the braided casing 12 is checked. Manually or mechanized, the anchor is inserted into the well so that approximately half of the threaded part of the tip 2 remains outside the well. Using a special sleeve (not shown in the drawings) and a nut 5, the lower locking device b and locking device 7 are installed. Then, sequentially, the supporting grid C and the support plate (washer) 4 are installed, which are pressed by the nut 5. The force of pre-tensioning the anchor must be to be about 5O0OKkg. co

Для заповнення свердловини цементуючим розчином необхідно до нижнього наконечника 2 підключити со зовнішню шлангу або трубопровід з цементуючим розчином. Включити насос, подаючий цементуючий розчин, і чекати поки вказаний розчин не почне виходити з свердловини, що служитиме сигналом про припинення о з5 Заповнення свердловини і відключення насоса. Після закінчення деякого часу, необхідного для повного со затвердіння розчину, проводиться додаткове обтягування встановлених канатних анкерів.To fill the well with cementing solution, it is necessary to connect an external hose or pipeline with cementing solution to the lower tip 2. Turn on the pump supplying the cementing solution and wait until the indicated solution begins to flow out of the well, which will serve as a signal to stop filling the well and turn off the pump. After the end of some time required for complete solidification of the solution, additional tightening of the installed rope anchors is carried out.

Claims

The formula of the invention "And what | | | 0 sh s Rope anchor with an injection channel, containing a cable with fixed two tips, upper and lower, additionally connected to each other by a casing of braided construction with locking devices, located on the tips and allowing to move the anchor in only one direction, supporting net , a support plate and a nut that prevents the collapse of the anchored rocks, a rod inserted into the lower end of the cable, which is distinguished by the fact that it contains a central cable and the injection channels necessary to supply cementing solution to the well. (95) (95) at 50 what

R

60 b5