Устройство для закрепления анкера

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ АНКЕРА, включающее открытый с одной стороны цилиндрический сосуд для твердеющего состава с осевым отверстием на дне, установленный по оси устройства, пропущенный через отверстие сосуда анкерньй стержень, элемент для вьщавливания состава из сосуда, упор и ограничитель обратного хода сосуда, отличающееся тем, что, с целью возможности многократного использования устройства и повьшения надежности закрепления анкера, элемент для выдавливания состава выполнен в виде подпружиненного поршня со сквозным осевым отверстием и полым штоком, свободно размещенных на анкерном стержне,при этом шток и дно сосуда снабжены связьшающим их замком, причем упор 9 установлен на штоке, а ограничитель обратного хода сосуда - с возможностью взаимодействия с поршнем после вьздавливания твердеющего состава из сосуда. СО 00

СВОЗ ССВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН аю ан цц E 21 Л) 20/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3566939/22-03 (22) 24.03.83 (46) 15.06.84. Бюл. N - 22. (72) В.П. Конухин, Б.А. Виттенберг, В.А. Аверьянов и В.И. Борщ-Компониец (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Главтоннельметро-строя и Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 622.281.74 (088.8) (56) 1. Мостков В.M. Подземные сооружения большого сечения. М., "Недра", 1974, с. 62-65.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 636403, кл. E 21 D 21/00,.1976 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ АНКЕРА, включающее открытый с одной стороны цилиндрический сосуд для твердеющего состава с осевым отверстием на дне, установленный по оси устройства, пропущенный через отверстие сосуда анкерный стержень, элемент для выдавливания состава из сосуда, упор и ограничитель обратного хода сосуда, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью возможности . многократного использования устройства и повышения надежности закрепления анкера, элемент для выдавливания состава выполнен в виде подпружиненного поршня со сквозным осевым отверстием и полым штоком, свободно размещенных на анкерном стержне,при этом шток и дно сосуда снабжены связывающим их замком, причем упор . установлен на штоке, а ограничитель обратного хода сосуда — с возможностью взаимодействия с поршнем после выдавливания твердеющего состава из сосуда.

1097800

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что поршень подпружинен посредством цилиндрической винтовой пружины растяжения, установленной между дном сосуда и тыльной стороной поршня.

3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что замок выИзобретение относится к средствам возведения крени горных выработок, а именно к устройствам для закрепле ния анкеров с помощью твердеющих составов ° 5

Известно устройство для установки анкерной крепи, включающее анкерный стержень, уплотнительную диафрагму, трубки для подачи твердеющего состава и отвода воздуха и оборудование для 10 нагнетания в скважину твердеющего раствора Г 1 1.

Однако применение такого устройства, связано со значительными затратами, вызванными необходимостью использова- 1 ния нагнетательного насоса и герметизации скважины.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому

20 результату является устройство для закрепления анкера, включающее открытый с одной стороны цилиндрический сосуд для твердеющего состава с осевым отверстием на дне, установленный по оси устройства, пропущенный через отверстие сосуда анкерный стержень, элемент выдавливания состава из сосуда, упор и ограничитель обратного хода сосуда (2 3.

Однако применение этого устройства связано с материальными потерями вследствие оставления в каждой скважине сосуда и поршня. Кроме того, его конструкция не позволяет произвести уплотнение раствора из-за боль-З5

moro сопротивления его выдавливанию через перфорированные стенки сосуда и создать значительные усилия для уплотнения вследствие ненадежности распорного устройства, что отрицательно сказывается на надежности закрепления анкера. полнен в виде радиальных выступов на упоре штока и соответствующих им прорезей в отверстии дна сосуда. ч. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что ограничитель обратного хода выполнен в виде внутреннего кольцевого буртика на конце открытой части сосуда.

Целью изобретения является возможность многократного использования устройства и повышение надежности закрепления анкера.

Цель достигается тем, что в устройстве для закрепления анкера, включающем открытый с одной стороны цилиндрический сосуд для твердеющего состава с осевым отверстием на дне, установленный по оси устройства,пропущенный через отверстие сосуда анкерный стержень, элемент для выдавливания состава из сосуда, упор и ограничитель обратного хода сосуда, элемент для выдавливания состава выполнен в виде подпружиненного поршня со . сквозным осевым отверстием и полым штоком, свободно размещенных на анкерном стержне, при этом шток и дно сосуда снабжены связывающим их замком, причем .упор установлен на штоке, а ограничитель обратного. хода сосуда — с возможностью взаимодействия с поршнем после выдавливания твердеющего состава из сосуда.

Поршень подпружинен посредством цилиндрической винтовой пружины растяжения, установленной между дном сосуда и тыльной стороной поршня.

Замок выполнен в виде радиальных выступов на упоре штока и соответствующих им прорезей в отверстии дна сосуда.

Ограничитель обратного хода выполнен в виде внутреннего кольцевого буртика на конце открытой части сосуда.

На фиг.1 изображено устройство для закрепления анкера в положении до начала выдавливания и уплотнения твердеющего раствора, продольный

1097800

15

25

35

3 разрез, на фиг.2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 — то же, после окончания выдавливания и уплотнения твердеющего раствора; на фиг.4— анкер после окончания закрепления в скважине.

Устройство для закрепления анкера состоит из цилиндрического сосуда 1 с дном 2, внутри которого размещен поршень 3 со штоком 4, выполненный со сквозным осевым отверстием, через которое свобод-. но, т.е. с возможностью относительного осевого движения, пропущен анкерный стержень 6. В зазоре между анкерным стержнем 6 и поршнем

3 размещено уплотнение 7. Поршень

3 подпружинен в осевом направлении с помощью цилиндрической винтовой пружины растяжения 8, установленной между дном 2 сосуда 1 и тыльной стороной 9 поршня 3. На шток 4 надет и жестко прикреплен к нему посредством, например, сварки 10 кольцеобразный упор 11, поджатый к дну 2 сосуда в собранном устройстве с помощью пружины 8. Для соединения и разъединения упора 11 с дном 2 сосуда имеется замок, который выполнен из чередующихся выступов 12 на упоре 11 и ответных впадин 13 в дне 2 сосуда 1, проходян их радиально относительно оси

14 устройства. Сосуд 1 заполнен твердеющим составом.

Внешняя цилиндрическая поверхность поршня 3 имеет постоянный контакт с внутренней цилиндричес" кой поверхностью 15 сосуда 1 для обеспечения прямого вьдавливания состава из сосуда. Сосуд 1 имеет ограничитель обратного хода 16, выполненный в виде, например, внутреннего кольцевого буртика на конце открытой части сосуда 1.Для 45 того, чтобы зафиксировать анкерный стержень 6 относительно остальной части устройства в собранном виде, в нижней части анкерного стержня 6 выполнено радиальное отверстие

17, а в штоке 4 — соответствующее отверстие 18. Через отверстие 17 в анкерном стержне 6 и отверстие 18 в штоке 4 пропущен фиксатор 19. Кроме того, устройство имеет оголовок 20, служащий опорой для гайки 21, навинчиваемой на нижний конец анкерного стержня 6 для натяжения последнего.

Устройство работает следующим образом.

Вначале открывают замок пружины для обеспечения относительного движения поршня 3 и сосуда 1 путем поворота в ту или другую сторону на

90о штока 4 с поршнем 3 и упором 11 относительно сосуда 1 до совпадения выступов 12 на упоре 11 с .впадинами

13 в дне 2 сосуда 1. Затем вытягивают поршень 3 в направлении к дну 2 сосуда 1, сжимая при этом пружину 8, и закрывают-замок путем обратного поворота упора 11 относительно дна

2 сосуда 1. В отверстие 5 вставляют анкерный стержень 6 до совмещения

его верхнего торца с верхним торцом сосуда 1 и фиксируют его в этом положении с помощью фиксатора 19.

После сборки устройства сосуд 1 заполняют твердеющим составом и вводят в скважину 22 до упора в ее дно.

Затем удаляют фиксатор 19, открывают замок и вьдавливают твердеющий состав поршнем 3 из сосуда 1, Вьдавливание состава производят путем приложения к выступающему концу штока 4 статической или динамической осевой нагрузки, при этом можно эффективно совмещать давление в направлении дна скважины 22 с вибрацией посредством вибрационного или ударного инстру. мента 23, воздействующего на выступающий из скважины конец штока, который может являться продолжением наращиваемого по мере заглубления в скважину бурового снаряда, связанного с буровой установкой, а вибрационным инструментом может служить пневмоударник буровой установки (не показаны). Выдавливание твердеющего состава из сосуда 1 после прижатия торца последнего к дну скважины 22 становится возможным благодаря тому, что сосуд 1 подпружинен в осевом направлении относительно поршня 3 и в момент открытия замка с помощью пружины 8 смещается к устью скважины. Это смещение продолжается под воздействием давления вытесняемого состава на верхний торец сосуда 1 °

Перемещение сосуда 1 к устью сквалины происходит до тех пор, пока его ограничитель обратного хода, выполненный в виде переднего кольцевого буртика 16, не упрется в поршень 3. Далее сосуд 1 переме1097800 щается вперед вместе с поршнем,осуществляя уплотнение твердеющего состава в результате чего происходит вытеснение из него излишней жидкости, которая может свободно просачиваться через зазоры между поршнем 3 и анкерным стержнем б,а также между внешней поверхностью сосуда 1 и стенками скважины 22. При достижении требуемой степени уплотнения твердеющей смеси нагрузку снимают и устройство оставляют в таком положении до тех пор, пока состав не "схватится" с анкерным стержнем и со стенками скважины, после чего поршень 3 со штоком ч и сосуд l можно удалить из скважины для использования при установке других анкеров. После затвердевания состава производят натяжение анкерного стержня 6 с помощью гайки 2 1.

Использование изобретения позволит снизить расход металла на каждый анкер, применить более дешевые твердеющие составы, включающие крупный заполнитель, ускорить процесс затвердевания состава, осуществить повышенное натяжение анкер« ного стержня, что увеличит надежность анкерной крепи и обеспечит возможность ее применения в весьма трещиноватых и сильно обводненных породах, где составы меньшей плотности с большим водосодержанием и более длительными сроками схватыва— ния не применимы в связи с их вымыванием и утечкой через трещины.

1097800

Составитель Л. Березкина

Техред Л.Коцюбняк Корректор В. Синицкая

Редактор Л. Весеповская

Заказ 4 174/30

Тираж 436 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д. 4/5

Фипиап ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4