Анкер

 

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить эффективность упрочнения пород при использовании расширяющихся твердеющих составов и предотвратить преждевременное разрушение хрупких гильз. Для этого анкер снабжен установленной на анкерном стержне (АС) 2 цилиндрической обоймой (ЦО) 4 и связьшающим их съемным стопором 11, установленным на хвостовике анкера. В стенках ЦО 4 вьтолнены радиальные отверстия 5, размещенные против.углубле (Л to Од Од со со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИаЛИСтИЧЕСкИх

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5)) 4 В 21 D 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTQPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3903658/22-03 .(22) 03,06.85 (46) 30,10.86. Бюл, Р 40 (7 1) Институт горного дела СО АН

СССР (72) В.А.Усков, Е.П.Рябченко и Г.И,Ускова (53) 622.281.74(088.8) (56) Патент США N- 3805533, кл. Е 21 D 20/02, опублик. 1974.

Тимофеев О.В, Конструктивные и технологические параметры сталеполимерных анкеров. — Шахтное строительство, 1979, У 10, с. 18-19. (54) АНКЕР (57) Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить эффективность упрочнения пород при использовании расширяющихся твердеющих составов и предотвратить преждевременное разрушение хрупких гильз.

Для этого анкер снабжен установленной на анкерном стержне (АС) 2 цилиндрической обоймой (ЦО) 4 и связывающим их съемным стопором lf, установ" ленным на хвостовике анкера. В стенках ЦО 4 выполнены радиальные отверстия 5, размещенные против углубле126699 ния 3 на АС 2. При этом в отверстиях

5 установлены хрупкие гильзы 6 с возможностью размещения их концов в углублениях 3 На концах ЦО 4 выполнены боковые конусные фаски 8 с наклоном к середине длины анкера для размещения на них эластичных уплотнительных манжет (УМ) 9. Внутренняя поверхность УМ 9 выполнена с конусностью, равной конусности фасок 8, При установке анкера снимают стопор

11 и вращают АС 2, При этом IIO 4, находящаяся в зацеплении со стенками скважины 1 через УМ 9, не вращается °

В результате происходит разрушение гильз 6. Компоненты твердеющего со- . става 7 смешиваются, увеличиваются в объеме и эа счет возникающего при этом давления расклинивают УМ 9, перемещая их по конусным фаскам 8.

Происходит проникание твердеющего состава 7 в поры и трещины стенок скважины 1. Преждевременному разрушению гильз 6 препятствует застопоренная ЦО 4, 5 ил .

Изобретение относится к горному делу, а именно к анкерной крепи горных выработок с использованием твердеющих составов в хрупких гильзах для закрепления анкеров в сква-. жинах.

Цель изобретения — повышение эффективности упрочнения пород при использовании расширяющихся твердеющих составов и предотвращение преждевременного разрушения хрупких гильз.

На фиг. 1 изображен анкер во вре,мя его установки, общий вид; на фиг. 2 — конструкция анкера, на фиг. 3 — разрез А-А (по оси отверстия в обойме) на фиг. 1; на фиг,4 — разрез Б — Б (в месте закрепления съемного стопора) на фиг. 1; на фиг. 5 разрез  — В (хвостовика анкерного стержня) на фиг. 1.

Анкер состоит из.помещенного в скважину 1 анкерного стержня 2 с углублениями 3 в нем, обоймы 4 с радиальными отверстиями 5, в которых размешены хрупкие гильзы 6 с компонентами твердеющего состава 7. Обойма 4 снаружи имеет две конусные фаски 8 с размещенными на них полыми эластичными уплотнительными манжетами 9 с конусной внутренней поверхностью, а в торцах установлены опорный элемент 10 и съемный стопор 11, Концы 12 анкерного стержня 2 и обоймы 4 выступают из скважины 1.

Анкер устанавливают следующим образом.

15.

2

После снятия стопора 11 анкерный стержень 2 приводится во вращение через переходной патрон 13 от механизма 14 вращения ° При этом обойма

4, находящаяся в зацеплении со стенками скважины 1 через полые эластичные уплотнительные манжеты 9, не вращается, вследствие чего происходит разрушение хрупких гильз 6, находящихся как в радиальных отверстиях 5 обоймы 4, так и в углублениях 3 анкерного стержня 2, Компоненты твердеющего состава 7 смешиваются, и смесь увеличивается в объеме, в результате чего повышается давление в кольцевом пространстве, ограничен— ном манжетами 9, стенками скважины

1 и анкерным стержнем 2, Под воздействием этого давления расклиниваются уплотнительные манжеты 9, смещаясь по конусным фаскам 8 стержня

2, и происходит проникание твердеющего состава 7 в поры и трещины стенок скважины 1. Преждевременное разрушение гильз 6 гарантируется застопоренной обоймой 4.

Пример 4. Испытан анкер следующей конструкции (фиг. 2).

В качестве механизма 14 вращения использовано электросверло ИЭ-1008 мощностью 230 Вт, развивающее

1300 об/мин, с переходным патроном

13 под квадрат 11 ° 11 мм (на фиг,2 условно сняты). Анкерный стержень 2 имел диаметр 20 мм, длину 2000 мм и углубления 3 в виде гнезд шириной

1266998

100

215

10 ми и глубиной 5 мм, Выступающий иэ скважины 1 конец 12 анкерного стержня 2 имел резьбу М16 с гайкой и шайбой, углубление под стопор 11 в виде паза шириной 5 мм и глубиной

5 мм (фиг, 4) и хвостовик квадратного сечения 11"11 мм на длине 11 мм (фиг. 5) для передачи вращения от переходного патрона 13, Обойма 4 с наружным диаметром 40 мм и внутрен- 10 ним 20 мм по скользящей посадке имела 4 ряда сквозных радиальных отверстий 5 диаметром 10 мм, расположенных соосно с углублениями 3 анкерного стержня 2, а также две конусные 15 фаски 8 с уклоном 1:3 к середине длины стержня, на которых бьши размещены полые эластичные уплотнительные манжеты 9 с конуснай внутренней .поверхностью из резины с наружным 20 диаметром 43 мм. В отверстия 5 обоймы 4 бьши вставлены хрупкие стеклянные гильзы 6 с компонентами состава

7, концы которых размещались в углублениях 3 анкерного стержня 2. Для лучшей фиксации хрупких гильз 6 в отверстиях 5 прокладывались крошки губчатой резины (не показаны). Сто,пор 11 имел форму шайбы, жестко связанной посредством выступа с концами 30

12 анкерного стержня 2 и .обоймы 4.

Опорный элемент 10 был выполнен в виде цилиндрической пробки с резьбой

М24 по наружному диаметру. Анкер был введен в скважину диаметром 35

42 мм и длиной 1950 мм модели из негабарита. В качестве компонентов твердеющего состава 7 была использована рецептура, близкая к составу

ППУ-13Н. Было изготовлено отдельно два раствора со следующим соотношением компонентов, мас.ч.:

Раствор t

Полиэфир П-509

Трихларэтилфосфат

Триэтиламин

Кремнийорганический пенорегулятор КЭП-1 0 5

Вода 5

Песок кварцевый 55,5

Раствор 2

Кодицин

Хрупкие гильзы 6, содержащие растворы 1 и 2, размещали вперемежку в количественном соотношении 1: 1 по радиальным отверстиям 5 обоймы 4.

После снятия стопора 11 анкерный стержень 2 (фиг. 1) посредством переходного патрона 13 с помощью механизма 14 вращали в течение 1,5-2 с.

Ф

Происходила разрушение хрупких гильз

6 и перемешивание компонентов состава

7 (растворов 1 и 2), Полученная смесь вспенивалась в скважине 1 с увеличением объема в 3-4 раза и надежно закрепила в ней анкер. Отмечено распространение твердеющего состава в породе по трещинам размерами

1-3 мм. Удельная прочность затсрепления составила 192 кН на 1 м длины скважины. формула и з о б р е т е н и я

Анкер, включающий анкерный стержень с интервальными углубленными по его длине, уплотнительные эластичные манжеты и разрушаемые при вращении анкерного стержня хрупкие гильзы, наполненные твердеющим составом, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности упрочнения пород при использовании расширяющихся твердеющих составов и предотвращения преждевременного разрушения хрупких гильз, он снабжен установленной на стержне цилиндрической обоймой, в стенках которой выполнены радиальные отверстия, размещенные против углублений на стержне, при этом в отверстиях установлены хрупкие гильзы с возможностью размещения их концов в углублениях стержня, причем стержень и обойма снабжены связывающим их съемным стопором, установленным на хвостовике анкера, а на концах обоймы выполнены боковые конусные фаски с наклоном к середине длины анкера для размещения на них манжет, при этом внутренняя поверхность по- следних выполнена с конусностью, равной конусности фасок, а углубления в стержне — в форме гнезд.

1266998

Фиг,1

Составитель Б.Усан-Подгорнов

Техред И.Попович Корректор В. Бутяга

Редактор М.Дылын

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5737/27 Тираж 470

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

2 .1