Податливый анкер

 

Изобретение предназначено для крепления горных выработок. Податливый анкер имеет штангу, распорный элемент, упорную шайбу и гайку. Штанга имеет плоский паз и продольные канавки. Она с противоположной пазу стороны выполнена с цилиндрической гладкой или рифленой поверхностью. Анкер снабжен размещенными в пазу установочным клином с распорным элементом. Начало наклонной плоскости клина выполнено с фаской для захода распорного элемента на клин, в конце наклонной плоскости - порог для ограничения проскальзывания распорного элемента, а на торце - установочный упор с установочным шипом. Внутренняя сторона клина имеет продольные выпуклые направляющие, сопряженные с профилем продольных канавок плоского паза, а с внешней стороны клина выполнен продольный желоб в виде равнобедренной трапеции. Внутренняя сторона распорного элемента выполнена с соответствующим желобу клина профилем и имеет фаску для захода клина под распорный элемент. С внешней стороны распорный элемент имеет цилиндро-коническую поверхность с остроугольным выступом на конце. Технический результат - повышение несущей способности анкера, обеспечение податливости большим сопротивлением и повышение технологичности изготовления анкера. 5 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крепления горных выработок.

Известен анкер, включающий штангу, полувтулки и конус с установочными упорами [1]. Недостаток анкера - неспособность работы в податливом режиме и нетехнологичность изготовления.

Известен анкер, выбранный в качестве прототипа, включающий штангу, распорный элемент, стержневой элемент предварительного распора, упорную шайбу и гайку [2] . Недостаток анкера - неспособность работы в податливом режиме, слабое предварительное расклинивание, трудоемкость установки.

Целью изобретения является повышение несущей способности анкера, обеспечение податливости большим сопротивлением и повышение технологичности изготовления анкера.

Указанная цель достигается тем, что штанга выполнена с продольным плоским пазом и канавками, с противоположной пазу стороны - цилиндрическая гладкая (для слабых пород) или рифленая поверхность (для крепких пород). На одной стороне выполнены продольные направляющие, с помощью которых клин подвижно установлен в канавках штанги, а на другой - продольный желоб в виде равнобедренной трапеции для установки распорного элемента, выполненного с соответствующим желобу клина профилем с соответствующим желобу клина профилем с фаской для захода клина под распорный элемент, при этом клин в начале наклонной плоскости выполнен с фаской для захода на него распорного элемента, причем высота фаски в зависимости от крепости пород меняется, что позволяет уменьшить угол наклонной плоскости, габаритов (длины), величины перемещения клина. В конце наклонной плоскости с внешней стороны клина имеется порог для ограничения проскальзывания распорного элемента, а на торце - установочный упор с установочным шипом. Установочный упор, фаски на распорном элементе и клине служат для максимального предварительного распора замка анкера, после чего под действием сил горного давления замок саморасклинивается (угол наклонной плоскости меньше угла трения). Установочный шип исключает преждевременное перемещение клина. Продольный желоб и направляющие повышают технологию изготовления клина. Внешняя сторона распорного элемента выполнена в виде цилиндроконической поверхности с остроугольным выступом на конце, при этом внедрение остроугольного выступа в стенки шпура максимально при минимально возможной площади контактирования конической поверхности, тем самым уменьшается усилие предварительного распора. Сопоставимый анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый податливый анкер отличается тем, что штанга выполнена с плоским пазом и продольными канавками, с противоположной пазу стороны - цилиндрической гладкой или рифленой поверхности и снабжен размещенным в пазу установочным клином с распорным элементом. Начало наклонной плоскости клина выполнено с фаской для захода распорного элемента на клин, в конце наклонной плоскости - порог для ограничения проскальзывания распорного элемента, а на торце клина - установочный упор с установочным шипом, при этом внутренняя сторона клина имеет продольные выпуклые направляющие, сопрягаемые с профилем продольных канавок плоского паза, а с внешней стороны клина выполнен продольный желоб в виде равнобедренной трапеции, причем внутренняя сторона распорного элемента выполнена с соответствующим желобу клина профилем и имеет фаску для захода клина под распорный элемент, с внешней стороны распорный элемент имеет цилиндроконическую поверхность с остроугольным выступом на конце.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом податливом анкере, и признать заявление соответствующим критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показан анкер в процессе его установки в скважину; на фиг. 2 - анкер в процессе его работы в податливом режиме; на фиг. 3 - анкер в процессе предварительного раскрепления распорного элемента установочным клином; на фиг. 4 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Б-Б фиг. 2.

Податливый анкер состоит из штанги 1, распорного элемента 2, установочного клина 3, шайбы 4, гайки 5. Штанга имеет плоский паз 6 с продольными канавками 7 и ограничителем перемещения клина 8, клин с внешней стороны имеет порог, ограничивающий проскальзывание распорного элемента 9, а на торце - установочный упор 10 с установочным шипом 11, продольными направляющими 12, фаской для захода распорного элемента на клин 13 и продольный желоб 14. Распорный элемент имеет фаску 17 для захода на клин под распорный элемент и остроугольный выступ 18 на внешней стороне. Распорный элемент и клин скрепляются резиновыми или стальными упругими кольцами 15 и 16.

Податливый анкер устанавливается следующим образом. Установочный клин 3 размещается в плоском пазу 6 и скрепляется кольцом 15. Затем устанавливается на противоположную сторону плоского паза распорный элемент 2 и скрепляется кольцом 16.

Анкер вводится в скважину и при соприкосновении установочного упора 10 с дном скважины клин перемещается и замок расклинивается.

После предварительного расклинивания анкера в скважине устанавливается шайба 4 и гайкой 5 производится окончательное закрепление анкера в скважине, при размещении штанги 1 под действием сил горного давления распорный элемент 2 будет скользить по желобу клина 14 до соприкосновения с порогом 9. При этом дальнейшее движение распорного элемента 2 прекратится и анкер будет работать в податливом режиме с постоянным сопротивлением (см. фиг. 2). Усилие сопротивления анкера в податливом режиме в зависимости от крепости горных пород регулируется размером и формой распорного элемента.

Источники информации: 1. Широков А. П. Теория и практика применения анкерной крепи. - М.: Недра, 1981, с. 31, рис. 3,5а.

2. Авторское свидетельство 1603015, кл. E 21 D 21/00, 1990.

Формула изобретения

Податливый анкер, включающий штангу, распорный элемент, упорную шайбу и гайку, отличающийся тем, что штанга выполнена с плоским пазом и продольными канавками, с противоположной пазу стороны - с цилиндрической гладкой или рифленой поверхностью, снабжен размещенными в пазу установочным клином с распорным элементом, начало наклонной плоскости клина выполнено с фаской для захода распорного элемента на клин, в конце наклонной плоскости выполнен порог для ограничения проскальзывания распорного элемента, а на торце - установочный упор с установочным шипом, при этом внутренняя сторона клина имеет продольные выпуклые направляющие, сопрягаемые с профилем продольных канавок плоского паза, а с внешней стороны клина выполнен продольный желоб в виде равнобедренной трапеции, причем внутренняя сторона распорного элемента выполнена с соответствующим желобу клина профилем и имеет фаску для захода клина под распорный элемент, с внешней стороны распорный элемент имеет цилиндроконическую поверхность с остроугольным выступом на конце.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5