Податливый анкер

 

Изобретение относится к креплению горных выработок и м.б. использовано при строительстве и эксплуатации подземных сооружений на больших глубинах или в неустойчивъгх породах. Цель - повышение надежности работы анкера в режиме податливости. Анкер включает установленный в скважине замок, грузонесущий стержень 1 и узел податливости. Последний вьтолнен в виде конусного рассекателя (Р) 2 на

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ци 4 Е 21 П 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3960928/22-03 (22) 13.08.85 (46) 23,08.88 Бюл. 9 31 (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) С.Б. Стажевский, Е.И. Шемякин, А.Ф. Ревуженко, В.Н. Власов и П.Т.Гайдин (53) 622.281.74(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1046531, кл. Е 21 D 20/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1055885, кл..Е 21 D 21/00, 1980.

„„Я0„„1418476 Д1 (54) ПОДАТЛИВЫЙ АНКЕР (57) Изобретение относится к креплению горных выработок и м.б. использовано при строительстве и эксплуатации подземных сооружений на больших глубинах или в неустойчивых породах.

Цель — повышение надежности работы анкера в режиме податливости. Анкер включает установленный в скважине замок, грузонесущий стержень 1 и узел податливости. Последний выполнен в виде конусного рассекателя (P) 2 на

1418476

2О где F

25 Б

У

35 о конце стержня l, подпорного элемента из грузонесущей шайбы 4 с конусными сквозными отверстиями 5, больший диаметр которых обращен к выработке, и размещенного между подпорным элементом и P заполнителя 3 из сыпучего материала (CM). Пои .этом Р 2 установлен в донной части скважины и имеет диаметр

;; меньше диаметра скважины, но больше диа1 метра стержня 1. Ширина щели 11 Р 2 составляет не,менее пятикратного сред-, него диаметра частицы СМ заполнителя 3. Замок анкера выполнен в виде

Изобретение относится к креплению горных выработок, а именно к анкерной крепи, и может применяться при строительстве и эксплуатации подземных сооружений на больших глубинах или в неустойчивых породах.

Цель изобретения — повышение надежности работы анкера в режиме податливости.

На фиг. 1 изображен податливый анкер, продольный разрез; на фиг. 2 график зависимости смещения U рассекателя в скважине от величины нагрузки P на анкер.

Податливый анкер имеет грузонесу- щий стержень 1, узел податливости„ выполненный в виде конусного рассекателя 2, заполнителя 3 из сыпучего материала и подпорного элемента из. грузонесущей шайбы 4 с конусными сквозными отверстиями 5, замок в виде пробки 6 из сыпучего материала с заглушкой 7, подхват 8 и гайку 9.

В заглушке 7 выполнен продольный канал 10 для подачи сыпучего материа« ла в скважину, Конусный рассекатель

2 установлен на внутреннем конце грузонесущего стержня 1 и размещен в донной части скважины. Заполнитель 3 размещен между шайбой 4 и рассекателем 2 с воэможностью выдавливания через кольцевую щель 11 рассекателя при работе в режиме податливости.

Ширина щели 11 рассекателя 2 состав.ляет не менее пятикратного размера характерной частицы сыпучего материала заполнителя 3. Конусные сквозные пробки 6 из СМ с заглушкой 7, размещенной в устьевой части скважины, При смещении пород вокруг выработки по достижении нагрузки на стержень 1 большей, чем сопротивление узла податливости, P 2 начинает двигаться в сторону шайбы 4. Частицы заполнителя 3 вытесняются P 2 и через щель ll перемешаются в донную часть скважины; Анкер работает в режиме податливости до тех пор, пока P 2 не достигнет шайбы 4, после чего анкер работает как жесткий. 2 ил. отверстия 5 в груэонесущей шайбе 4 большим диаметром обращены к выработке. Замок в виде пробки 6 из сыпучего материала с заглушкой 7 размещен в

5 устьевой части скважины. Диаметр рассекателя 2 меньше диаметра скважины, но больше диаметра стержня l.

Анкерную крепь устанавливают следующим образом

Перед установкой определяют необходимую минимальную глубину Н скважины и засыпки ее сыпучим материалом.

Расчет производят по формуле площадь кльцевого сечения, образованного грузонесущим стержнем и стенками скважины, см .1. периметр сечения скважины,см; периметр сечения грузонесущего стержня, см; коэффициент трения между сыпучим материалом и стенкой скважины; коэффициент трения между сыпучим материалом и грузонесущим стержнем; коэффициент бокового распора; объемный вес сыпучего материала, кг/см

3, проектная несущая способность анкерной крепи, кН.!

418476

К расчетной глубине Н прибавляют величину податливости 1., которая определяется как геомеханическими свойствами пород, окружающих выработку, так и величиной выдергивающего усилия, прилагаемого к анкеру при его установке.

На грузонесущем стержне 1 закрепляют конусный рассекатель 2 и грузонесущую шайбу 4 со сквбзными отверстиями 5. Затем с натягом не менее

0,25 кН на грузонесущем стержне l укрепляют заглушку 7. !Вводят собранный анкер в пробуренную скважину, обеспе- lr чивая при этом между стенкой скважины, грузонесущей шайбой 4 и заглушкой

7 натяг не менее 0,50 кН. Пространство между рассекателем 2, грузонесущим стержнем 1, грузонесущей шайбой 4, за-20 глушкой 7 и стенками скважины через отверстия 5 и канал 10 заполняют сыпучим материалом с помощью приспособ.ления (не показано). После заполнения скважины сыпучим материалом канал 10 25 заглушки 7 закрывают, затем надевают на стержень 1 подхват 8 и натягивают гайкой 9 грузонесущий стержень до тех пор, пока расстояние между рассекателем 2 и грузонесущей шайбой 4 не ста- З0 нет равным L, т.е. величине податливости анкера. После этого, ослабляя . гайку .9, снижают усилие в грузонесущем стержне 1 до проектного °

Податливый анкер работает следующим образом.

При смещении пород вокруг выработки -подхват 8 начинает смещаться внутрь выработки, В результате этого по достижении нагрузки на стержень большей, чем сопротивление узла подат-. ливости, рассекатель 2 начинает двигаться в сторону грузонесущей шайбы

4. При этом частицы заполнителя вытесняются рассекателем 2 и через щель ll перемещаются в донную часть скважины.

Анкер работает в режиме податливости до тех пор, пока рассекатель 2 не достигнет грузонесущей шайбы 4, после чего анкер начинает работать как жесткий.

Формула изобретения

Податливый анкер, включающий установленный в скважине замок, грузонесущий стержень и узел податливости, выполненный в виде конусного рассекателя на конце стержня, подпорного элемента и податливого заполнителя, размещенного между ним и рассекателем, диаметр которого меньше диаметра скважины, но больше диаметра стержня, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы анкера в режиме податливости, замок анкера выполнен в виде:.. пробки из сыпучего материала с за", глушкой, размещенной в устьевой части скважины, а подпорный элемент; — в виде грузонесущей шайбы с конусными сквозными отверстиями, больший диаметр которых обращен к выработке, при этом рассекатель установлен в донной части скважины, а в качестве податливого заполнителя использован сыпучий материал, причем ширина щели рассекателя составляет не менее пятикратного среднего диаметра частицы сыпучего материала заполнителя. м

14I8476

Составитель Б, Усан-Подгорнов

Редактор А. Козориз Техред И.Верес Корректор О. кравцова

Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4!39/34

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