Напрягаемый анкер

 

Изобретение относится к подземному строительству и горному делу. Цель изобретения - сокращение времени на установку анкера и повышение безопасности работ. Напрягающий анкер включает армирующие элементы (АЭ) 5, фиксирующую трубу (Т) 1, надетую на АЭ 5, опорный оголовок 13 и единый фиксатор 12. Последний связан с выступающими концами АЭ 5, причем АЭ 5 обрамляет гибкая герметичная оболочка 4 из синтетического материала, вывернутая наизнанку и связанная одним концом с глубинными концами АЭ 5. Другой ее конец связан с внутренней поверхностью Т 1. Последняя выполнена в виде кондуктора для закрепления устья скважины 2. По концам Т 1 имеет наружный 15 и внутренний 14 фланцы и уплотнительные манжеты 17 и 16. Сначала в пробуренную скважину 2 вводят Т 1 закрепляют в ней связующим раствором 3. Последний подают в скважину 2 через инъекцирующую трубку 6. После полного отверждения раствора 3 в вывернутую наизнанку оболочку 4 нагнетают через трубку 7 антикоррозийную рабочую жидкость 22. Под давлением этой жидкости вывернутая оболочка 4 распрямляется и затягивает прикрепление к ней АЭ 5 в скважину 2. После упора фиксатора 12 в оголовок 13 под давлением жидкости 22 происходит натяжение АЭ 5. По достижении требуемого усилия натяжения АЭ 5 оболочку 4 фиксируют путем омоноличивания связующим раствором 21. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COUHAЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51)5 Е 21 D 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР опислник изоБРКт ниЯ .-., Н А BTOPGHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ д

Я

1 (21) 4395925/23-03 (22) 29.02,88 (46) 30.03.90. Бвл, М - 12 (71) Специализированный проектноизыскательский и экспериментальноконструкторский институт "Гидроспецпроект" (72) М,Е.Рыжевский, К.С,11ихайлин, В.М.Бененсон и С.В,Пархоменко (53) 622,281.74(038.8) (56) Засловский 10,3,, Ростков В.М., Крепление подземных сооружений. 11,:

Недра, 1979, с. 308-313.

Патент США 11- 3641772, кл. 61-35, Е 21 D 20/02, 1972. (54) НАПРЯГАЕИ1 1Й АПКЕР (57) Из обрет ение отно сит ся к подз емному строительству и горному делу.

Цель изобретения — сокращение времени на установку анкера и повыщение безопасности работ. Напрягающий анкер включает армируюцие элементы (A3) 5, фиксирующую трубу (Т) 1, надетую на

АЭ 5, опорный оголовок 13 и единый фиксатор 12. Последний связан с выступающими концами АЭ 5, причем А3 5 обрамляет гибкая герметичная оболочка 4 из синтетического материала, вывернутая наизнанку и связанная одним концом с глубинными концами АЭ 5.

Другой ее конец связан .с внутренней поверхностью Т 1. Последняя выполнена в виде кондуктора для закрепления устья скважины 2. По концам Т 1 имеет наружный 15 и внутренний 14 Апанцы и уплотнительные манжеты 17 и 16, Сначала в пробуренную скважину 2 вводят

Т 1 и закрепляют в ней связующим раствором 3. Последний подают в скважину 2 через инъецирующую трубку 6.

После полного отверждения раствора 3 в вывернутую наизнанку оболочку 4 а нагнетают через трубку 7 анкиррозийную рабочую жидкость 22. Под давлением этой жидкости вывернутая оболочка 4 распрямляется и затягивает прик- С репленные в ней АЭ 5 в скважину 2, После упора фиксатора 12 в оголовок

13 под давлением жидкости 22 происходит натяжение АЭ 5. По достижении требуемого усилия натяжения АЭ 5 оболочку 4 фиксируют путем омоноличивания связующим раствором 21, 6 ил.

1553709

Изобретение относится к подземному, строительству и горному делу, а имен" но к анкерной крепи.

Цель изобретения — сокращение spe5 мени на установку анкера и повышение безопасности работ.

На фиг. 1 изображен напрягаемый анкер в рабочем положении, общий вид; на фиг. 2 — этап закрепления в устье 10 скважины фиксирующей трубы при установке анкера; на фиг. 3 — этап введения и натяжения армирующих элементов

9 на фиг. 4 — вид A да фиг. ) на фиг. 5 — разрез Б-5 да фиг. 1> на 15 фиг. 6 — разрез Д-В ла фиг.

Напрягаемый. анкер включает фиксируюцую трубу 1, закрепленную в устье скважины 2 посредством связующего раствора 3, гибкую герметичную синте- 20 тическую оболочку.4, армирующие элементы 5,:например, в виде металлических тяг, инъецирующие трубки 6 — 8. для подачи связующего раствора 3 в различные части скважины 2, снабжен- 25 ные кранами 9 — 11, и единый фиксатор 12, взаимодействующий с опорным оголовком 13.

Фиксирующая труба 1 выполнена в виде кондуктора, имеет концевые флан- 3п цы 14 и 15 и соприкасающиеся с ними уплотнительные манжеты 16 и 17, например, из резины. Внутренний концеI вой фланец 14 выполнен одного диаметра со скважиной 2, а наружный концевой фланец 15 имеет больший диаметр.

Гибкая герметичная оболочка 4 из синтетического материала обрамляет армирующие элементы 5 по всей их длине и связана с армирующими элемента- 40 ми 5 в торцовой части скважины посредством узла 18.

Армирующие элементы 5 со стороны устья скважины соединены с единым фиксатором 12 посредством узла 19, Единый фиксатор 12,снабжен уплотннтельной манжетой 20. Гибкая оболочка

4 связана,со стенками скважины 2 посредством быстротвердеющего связующего раствора 21, а внутри заполнена антикорроэийной рабочей жидкостью 22, .предотврацающей коррозию армирующих элементов 5, Для отвода воздуха из скважины служит трубка 23, K внутренней поверхности фиксируюцей трубы 1 прикреплен, например, приклеен, конец гибкой оболочки 4.

Противоположный конец гибкой оболочки 4 вывернут наизнанку и скреплен с глубинными концами армирующих элемен" тов 5 посредством узла 18, а противо" положные концы армирующих элементов

5 связаны с единым фиксатором 12 посредством узла 19.

Напрягаемый анкер устанавливают следуюцйм образом, На первом этапе установки анкера в сооружаемой выработке бурят скважину 2 под анкер. Напрягаемый анкер доставляют к месту установки. В скважину 2 вводят фиксирующую трубу l до упора фланца l5 в породу устья скважины 2. Через инъецирующую трубку 6 в кольцевой зазор между внешней поверхностью фиксируюцей трубы 1 и скважиной 2 подают связующий раствор

3. Вытеканию связующего раствора 3 из кольцевого зазора препятствуют концевые фпанцы 14 и 15 и уплотдительные манжеты 16 и 1/. После полного запол" нения кольцевого зазора связующим раствором 3 перекрывают .кран 9. В таком положении фиксируюцую трубу 1 выдерживают до полного отверждения связующего раствора 3. В зто время можно проводить аналогичные работы по установке смежных анкеров.

На втором этапе через инъецирующую трубку 7 нагнетают рабочую жидкость

22 в зазор между приклеенным концом гибкой оболочки 4 и не скрепленным с фиксирующей трубой 1 концом, вывернутым наизнанку. По мере повышения давления в магистрали и инъецирующей трубке 7, гибкая оболочка 4 стремится вновь вывернуться (вернуться в исходное положение}. При этом она будет перемещаться вглубь скважины 2 не скрепленный с фиксируюцей трубой 1 конец, к торцу которого с помощью узла 18 прикреплены армирующие элементы 5. iàêèì образом, по мере выворачивания гибкой оболочки 4 в скважину 2 вводятся армирующие элементы 5 до упора единого. фиксатора 12 в опорный оголовок 13, При продолжении нагнетания (инъекции) в гибкую герметическую оболочку

4 рабочей жидкости 22 единый фиксатор 12 прижимает к породе устья скважины 2 опорный, оголовок 13. Увеличет". ние давления в магистрали сопровождается созданием пропорционального усилия натяжения в армируюцих элементах 5. Таким образом, происходит натяжение анкера.

1553709

45

0 05-0,2

При достижении требуемого усилия натяжения кран 10 на трубке 7 перекрывают и удерживают давление в гибкой оболочке 4 до фиксации ее в сква5 жине 2. Фиксацию гибкой оболочки 4 в скважине 2 производят, например, нагнетанием через инъецируюцую трубку 3 быстротвердеющего .связующего раствора 21 в кольцевой зазор между сква- 10 жиной 2 и гибкой оболочкой 4. После заполнения указанного зазора связующим раствором 21 и отверждения последнего анкер может воспринимать эксплуатационные нагрузки. 15

Для гибкой оболочки 4 может использоваться капроновая ткань, стекло- или базальтоткани, предварительно обработанные гидрофобными вецествами, в.качестве которых используют па- 20 рафин силиконовые жидкости, масла и т.п. 11атериал дпя гибкой оболочки 4 может быть комбинированным, например, из любой указанной ткани, совмещенной с резиной (прорезининной) или сицте-. 25

1ическим композиционным материалом, В качестве связуюшнх растворов 3 и 23 используются составы на основе минеральных и органических вяжущих веществ, из цемента, жидкого стекла 30 или синтетических смол. Армирующие элементы 5 обычно выполняют из стальных арматурных прядей, однако могут быть применены пряди из стекло- или базальтоволокна.

Воздух из скважин при нагнетании связующего раствора 3 выводится при помощи кембриковой трубки, которая может, например, прикрепляться к гибкой оболочке 4. В качестве рабочей 40 жидкости 22 может быть использована композиция следуюцего состава, мас,ч,, Жидкое силикатное стекло 100

Иочевиноформальдегидная смола 20-30

Поверхностно-активное вецество из класса алкилсульфонатов

Изоцианатсодержацее вецество, например, полиизоционат марки "Б" 100-180

Базальтовые чешуйки, модифицированные бензилпиридинитхлоридом 80-270

Указанная рабочая жидкость имеет хорошую подвижность за счет малой вязкости и незначительного поверхно" стного натяжения. Поэтому она легко транспортируется по магистрали, имеет щелочную среду (водородный показатель рН 10), что надежно защищает металлические армирующие элементы от коррозии даже при очень агрессивных срецах, например, при установке анкеров в породе с ярко выраженной сульфатной агрессией. 1(роме того, рабочая жидкость способна со временем отверждаться. Причем в отвержденном состоянии такая композиция имеет весьма значительную прочность на рас гяжение.

Формулаизобретения

Напрягаемый анкер, включающий армируюцие элементы, надетую на них фиксирующую трубу, связующий раствор, иньецирующие трубКи для подачи связующего раствора, опорный оголовок и взаимрдействующий с ним единый фиксатор, связанный с выступающими концами армируюцих элементов, р т л ич а ю шийся тем, что, с целью сокрацения времени на установку анкера и повышения безопасности работ, анкер снабжен обрамляющей армирующие элементы гибкой, герметичной оболочкой из синтетического материала, которая вывернута наизнанку и связана одним концом с глубинными концами армирующих элементов, а другим — с внутренней поверхностью фиксирующей трубы, при этом последняя выполнена в виде кондуктора с наружным и внутренним фланцами и уплотнительными манжетами по концам.

1553709

1553709

Фиг. Е

Составитель Б.Усаи-Подгорнов

Техред М. Ходанич

Корректор Т.Малец

Редактор И.Касарда

Заказ 444 Тираж 331 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьгтиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101