EA026991B1

EA026991B1 - Анкерное крепление

Info

Publication number: EA026991B1
Application number: EA201270609A
Authority: EA
Inventors: Мартин Кэвуд; Эт Джейкобс; Паоло Этторе Пасторино; Дидрик Капп; Николас Марвин; Дэвид Чарльз Тайрер; Джеймс Вильям Шеппард; Брендан Роберт Кромптон
Original assignee: Джиддикка (Пти) Лтд.
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2017-06-30
Also published as: AP2013007284A0; CA2777995A1; US9200514B2; BR112013031069A2; EP2532832A2; EP2532832A3; EA201270609A1; PE20130321A1; CA2777995C; US20150192015A1; EA026991B8; ZA201203836B; ZA201208239B; WO2012171044A3; WO2012171044A2; US20130004246A1; US8985910B2

Abstract

Согласно настоящему изобретению предложено анкерное крепление, включающее удлиненное трубчатое тело, проходящее между первым концом и противоположным вторым концом, гильзу для размещения многокомпонентного адгезива, которая расположена в трубчатом теле и имеет жесткий трубчатый корпус, внутри которого расположены первый отсек и второй отсек, в которых соответственно содержится первый адгезивный компонент и второй адгезивный компонент, прессующий элемент, который расположен вблизи первого конца трубчатого корпуса гильзы и который находится в герметичном взаимодействии с внутренней стенкой указанного корпуса гильзы при движении его в направлении второго конца указанного трубчатого корпуса, и устройство смешивания выдавленных из корпуса адгезивных компонентов, которое, по меньшей мере, частично расположено в указанном трубчатом теле на втором конце, причем прессующий элемент имеет лезвие, которое выполнено с возможностью разрезания стенки, разделяющей указанные отсеки при перемещении прессующего элемента под давлением, создаваемым притоком текучей среды, направленной от источника текучей среды, в направлении второго конца указанного корпуса гильзы для выдавливания адгезивных компонентов из гильзы в указанное устройство смешивания адгезивных компонентов.

Description

Настоящее изобретение относится к анкерному креплению, применяемому при адгезионном скреплении всей колонны.

Проблема, возникающая при применении смолы или цементного раствора для закрепления анкерного крепления в породном шпуре, заключается в том, что смолу, обычно состоящую из адгезивного смолистого компонента и каталитического компонента, необходимо тщательно перемешивать, чтобы полученная полимерная смесь при отверждении создавала достаточную прочностью скрепления.

В настоящем документе термины анкерное крепление и анкерный болт применяют взаимозаменяемо для описания устройства, которое имеет удлиненное тело и которое вставляют в шпур, пробуренный в плоскости горной выработки, чтобы укрепить горную породу и предотвратить оседание или обрушение горной породы.

Кроме того, смола является дорогостоящим расходным материалом, который часто тратят впустую: вводят в породный шпур в гильзах в избыточных количествах с точки зрения потребности шпура конкретного размера, что приводит к утечке смолы из шпура.

Г ильзы со смолой также часто повреждаются во время хранения или транспортировки к месту применения из-за хрупкой ломкой природы мембраны гильзы.

Таким образом, не существует способа обеспечения скрепления всей колонны, т.е. когда кольцевое пространство между анкером и стенкой породного шпура полностью заполняют смолой с помощью некоторого количества гильз со смолой, введенных в породный шпур перед анкером. Это связано с тем, что при движении анкерного крепления через шпур некоторые из гильз могут только частично разрываться или не разрываться совсем. Поэтому в кольцевом пространстве смешивается или вводится недостаточное количество смолы для закрепления анкера в нужном месте. С этой проблемой еще связан тот факт, что материал гильзы может образовывать адгезионный барьер на поверхности раздела анкер - смола или смола - стенка из породы, проблема, известная как эффект надетой перчатки.

Еще одна проблема возникает, когда гильзы со смолой вставляют перед воздушной подушкой анкерного крепления в глухом конце породного шпура. При разрыве гильз и отверждении смолы воздушные пустоты застревают внутри отвержденной смолы на этом конце. Очень важно, чтобы ведущая часть анкерного крепления была надлежащим образом скреплена с породным шпуром, так как масса породы, поддерживаемая анкером, часто эффективно суспендирует из этой части анкерного крепления, связанного с породным шпуром.

Когда капсулу со смолой помещают в полый анкерный болт при конфигурации, описанной в патенте ΖΑ 2003/04376, проявляется еще одна проблема. Тонкий пластический материал, составляющий ломкую капсулу, не высвобождает свое содержимое контролируемым способом. Капсула может деформироваться в любом месте и направлении, что приводит к сужению или закупориванию полости гильзы и препятствует продвижению смолы, содержащейся позади этого места, к выходу из капсулы. Кроме того, такой материал проявляет склонность к образованию сгустков при сжимании под действием прессующего средства и часто с трудом протискивается в смешивающее устройство у ведущего конца болта, закупоривая, таким образом, указанное устройство. В результате, соотношения в смеси двух компонентов смолы в капсуле невозможно контролировать, что может привести к неправильному отверждению смолы.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы, по меньшей мере, частично преодолеть указанные выше недостатки.

Краткое описание изобретения

В настоящем документе адгезив относится к системе, включающей по меньшей мере один жидкий адгезивный компонент с низкой вязкостью, который перед активацией представляет собой свободнотекучую среду, а после активации отверждается или затвердевает. Термин адгезивный компонент имеет тот же смысл.

Термин давление текучей среды, применяемый в настоящей заявке, включает давление, вызванное гидростатическими или гидравлическими силами.

В первом аспекте согласно изобретению предложено анкерное крепление, включающее удлиненное трубчатое тело, проходящее между первым концом и противоположным вторым концом, гильзу для размещения многокомпонентного адгезива, которая расположена в трубчатом теле и имеет жесткий трубчатый корпус, внутри которого расположены первый отсек и второй отсек, в которых соответственно содержится первый адгезивный компонент и второй адгезивный компонент, прессующий элемент, который расположен вблизи первого конца трубчатого корпуса гильзы и который находится в герметичном взаимодействии с внутренней стенкой указанного корпуса гильзы при движении его в направлении второго конца указанного трубчатого корпуса, и устройство смешивания выдавленных из корпуса адгезивных компонентов, которое по меньшей мере частично расположено в указанном трубчатом теле на втором конце, причем прессующий элемент имеет лезвие, которое выполнено с возможностью разрезания стенки, разделяющей указанные отсеки при перемещении прессующего элемента под давлением, создаваемым притоком текучей среды, направленной от источника текучей среды, в направлении второго конца указанного корпуса гильзы для выдавливания адгезивных компонентов из гильзы в указанное устройство смешивания адгезивных компонентов.

- 1 026991

Текучую среду предпочтительно вводят с заднего конца, а адгезивный компонент выдавливают из переднего конца.

Кроме того, корпус дополнительно может быть сконфигурирован таким, чтобы его можно было установить внутри трубчатого тела трубчатого анкерного крепления.

Жесткий трубчатый корпус предпочтительно выполнен из жесткого пластического материала.

Гильза может содержать прессующий элемент, расположенный внутри корпуса между по меньшей мере одним отсеком и задним концом, который перемещается под давлением, создаваемым притоком текучей среды в корпус, что заставляет по меньшей мере один отсек вытеснять содержащийся в нем адгезивный компонент.

Прессующий элемент может быть выполнен с возможностью скользящего взаимодействия, предпочтительно с обеспечением герметизации, с внутренними стенками корпуса.

Внутри корпуса предпочтительно образованы первый отсек и второй отсек, в которых содержатся соответственно первый адгезивный компонент и второй адгезивный компонент.

Каждый отсек может представлять собой обособленный отсек, расположенный на определенном расстоянии от другого отсека и боковых стенок корпуса гильзы. В качестве альтернативы, по меньшей мере одна стенка каждого отсека может быть встроена в боковые стенки тела гильзы или прикреплена к ним.

Корпус может включать по меньшей мере одну внутреннюю разделительную стенку, проходящую в осевом направлении, которая делит внутреннюю часть корпуса на первый отсек и второй отсек. В качестве альтернативы, гильза может включать удлиненную трубку, которая размещена внутри корпуса соосно ему и образует первый отсек, вследствие чего второй отсек ограничен пространством между корпусом и трубкой.

Трубка может иметь стенки, выполненные с возможностью контролируемым способом сжиматься в осевом направлении вокруг заранее определенных кольцевых зон при приложении усилия на одном конце и выдавливать содержащейся в трубке адгезив.

Трубка предпочтительно выполнена из подходящего гибкого пластического материала.

Трубка может представлять собой трубчатую трубку сильфонного типа, стенки которой состоят из множества гофрированных кольцевых секций, причем каждая из этих секций образует кольцевую зону, вокруг которой трубка, выполненная с такой возможностью, сжимается в осевом направлении.

Гильза может быть закрыта с переднего конца гильзы, сквозь который проходит герметичный выпуск из каждого из отсеков.

Компонентом адгезивной системы может быть индикаторный материал, который изменяет цвет для обеспечения визуальной индикации степени, до которой произошло отверждение адгезивных компонентов при смешивании.

Изобретение также относится к контейнеру, содержащему адгезив, предназначенный для использования с трубчатым анкерным креплением, имеющий трубчатое тело сильфонного типа, стенки которого состоят из множества гофрированных кольцевых секций, причем каждая из этих секций образует кольцевую зону, вокруг которой контейнер, адаптированный для этой цели, сжимается в осевом направлении.

Тело может иметь выходной конец и противоположный конец, который закрыт.

Контейнер предпочтительно выполнен из подходящего гибкого пластического материала.

В изобретении также предложено анкерное крепление, включающее удлиненное трубчатое тело, которое проходит между первым концом и противоположным вторым концом, гильзы для размещения многокомпонентного адгезива, при этом гильза имеет жесткий трубчатый корпус, внутри которого образован по меньшей мере один отсек, в котором содержится адгезивный компонент адгезивной системы, при этом объем по меньшей мере одного отсека уменьшается под давлением текучей среды, создаваемым притоком текучей среды в корпус, вследствие чего происходит выдавливание адгезивного компонента.

Анкер предпочтительно включает гидравлическое впускное клапанное устройство, которое подает текучую среду из первого конца для вытеснения по меньшей мере одного адгезивного компонента по направлению ко второму концу. Узел впускного клапана может находиться в герметичном взаимодействии с задним концом корпуса гильзы, чтобы избежать попадания текучей среды в пространство между телом анкера и корпусом гильзы.

Гильза предпочтительно содержит прессующий элемент, расположенный внутри корпуса между по меньшей мере одним отсеком и задним концом, который перемещается под давлением, создаваемым притоком текучей среды, по направлению ко второму концу тела анкера, уменьшая, тем самым, объем по меньшей мере одного отсека.

Прессующий элемент может быть выполнен с возможностью скользящего взаимодействия, предпочтительно с обеспечения герметизации, с внутренними стенками корпуса.

Гильза может включать удлиненную трубку, которая размещена внутри корпуса соосно ему и образует по меньшей мере один отсек. Внутри гильзы предпочтительно образованы первый отсек и второй отсек, в которых содержатся соответственно первый адгезивный компонент и второй адгезивный компонент.

- 2 026991

Второй отсек может быть ограничен пространством между корпусом и трубкой.

Трубка может иметь стенки, выполненные с возможностью контролируемым способом сжиматься в осевом направлении вокруг заранее определенных кольцевых зон при приложении усилия на одном конце и выдавливать содержащийся в трубке адгезив.

Гильза может быть закрыта с переднего конца, сквозь который проходит герметичный выпуск из каждого из отсеков.

Анкерное крепление может включать перемешивающее устройство, в которое поступает каждый адгезивный компонент адгезива для химического смешивания.

Перемешивающее устройство может быть связано со вторым концом или, по меньшей мере, частично расположено внутри тела, примыкающего ко второму концу.

Перемешивающее устройство может представлять собой статический смеситель.

В изобретении также предложено анкерное крепление, включающее удлиненное трубчатое тело, которое проходит между первым концом и противоположным вторым концом, контейнер, содержащий адгезив, описанный выше, прессующий элемент, расположенный внутри трубчатого тела между контейнером и первым концом, и гидравлическое впускное клапанное устройство, прикрепленное к первому концу или рядом с ним, при этом текучая среда, введенная в трубчатое тело, заставляет указанный элемент продвигаться под давлением через клапанное устройство по направлению ко второму концу и, тем самым, сжимать контейнер и выдавливать из него содержащийся в контейнере адгезив.

Прессующий элемент может быть выполнен с возможностью скользящего взаимодействия, предпочтительно с возможностью герметизации, с внутренними стенками трубчатого тела.

Контейнер, содержащий адгезив, может включать трубчатое тело сильфонного типа, стенки которого состоят из множества гофрированных кольцевых секций, причем каждая из этих секций образует кольцевую зону, вокруг которой контейнер, выполненный с такой возможностью, сжимается в осевом направлении.

При использовании второй конец трубчатого тела прилегает к глухому концу породного шпура.

Трубчатое тело предпочтительно имеет цилиндрическую форму и выполнено из металлического материала.

При использовании выдавленный из гильзы адгезив может затем поступать в кольцевое пространство, ограниченное внешней стенкой тела анкера и стенкой породного шпура, в который помещен анкер, для отверждения и закрепления анкера в нужном месте в шпуре.

Трубчатое тело предпочтительно имеет предварительно заданный объем для размещения гильзы с адгезивом в количестве достаточном, чтобы по существу заполнить кольцевое пространство по всей длине породного шпура.

Согласно еще одному аспекту изобретения предложено модульное анкерное крепление, которое включает перемешивающее устройство, гильзу, содержащую адгезив, и впускное клапанное устройство, которые последовательно связаны и образуют друг с другом гидравлическое соединение с получением модульного устройства, и жесткую трубчатую обшивку, которая, по меньшей мере, частично окружает модульное устройство.

Гильза может представлять собой любую гильзу, описанную выше.

Трубчатая обшивка может представлять собой металлическую трубку или цилиндр.

В конечном аспекте настоящего изобретения предложено анкерное крепление, которое проходит между первым концом и противоположным вторым концом, расположенный внутри трубчатого тела контейнер для адгезива, содержащий адгезивный компонент, объем которого уменьшается под давлением текучей среды, создаваемым притоком текучей среды в корпус, вследствие чего происходит выдавливание адгезивного компонента.

Краткое описание чертежей

Изобретение также описано с помощью примеров со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых на фиг. 1 показано в виде схемы анкерное крепление согласно первому аспекту изобретения; на фиг. 2 показано в продольном сечении анкерное крепление, изображенное на фиг. 1, с прессующим элементом, глубоко продвинутым внутрь анкера;

на фиг. 2А показан вариант соединения клапанного узла с анкерным креплением;

на фиг. 3 показано в продольном сечении анкерное крепление согласно второму аспекту изобрете- 3 026991 ния;

на фиг. ЗА и 3В показаны варианты расположения прессующего элемента внутри анкерного крепления;

фиг. 4 представляет собой покомпонентное изображение анкерного крепления, представленного на фиг. 3, на котором показан каждый из компонентов, составляющих анкерное крепление;

на фиг. 5А и 5В, соответственно, показан в продольном сечении прессующий элемент в первом положении и в продвинутом положении, в котором адгезив, содержащийся в анкере, выдавлен;

на фиг. 6 показано в продольном сечении анкерное крепление согласно третьему аспекту изобретения;

на фиг. 7 в виде схемы показано анкерное крепление согласно четвертому аспекту изобретения; и на фиг. 8 в виде схемы показан другой вариант реализации анкерного крепления согласно четвертому аспекту изобретения.

Описание предпочтительных вариантов реализации изобретения

В первом аспекте изобретения, как показано в прилагаемых чертежах на фиг. 1, предложено анкерное крепление 10, которое включает удлиненное трубчатое тело 12, выполненное из подходящего материала, например, мягкой стали, и проходящий между первым концом 14 и частично закрытым вторым концом 16.

Трубчатое тело содержит гильзу 18, включающую цилиндрический корпус, выполненный из жесткого пластического материала, который дополнительно имеет размеры, позволяющие установить его внутри тела. Корпус гильзы имеет ведущий конец 20 и противоположный задний конец 24.

Гильза 18 включает первый отсек и второй отсек, соответственно, обозначенные как 26А и 26В, разделенные разделительной стенкой 28, каждый из которых содержит отдельный текучий компонент состоящей из двух частей адгезивной системы, которые при смешивании химически взаимодействуют с отверждением или образованием геля. Согласно такому конкретному варианту реализации изобретения, перед смешиванием каждый адгезивный компонент представляет собой свободнотекучую жидкость.

Однако в рамках объема настоящего изобретения допускают, что только один компонент, размещенный в одном отсеке внутри корпуса гильзы, является свободнотекучим. Второй компонент может представлять собой активатор или фермент, который может быть твердым или полутвердым и размещаться подходящим образом в другой части анкера.

Внутри корпуса 19 гильзы между отсеками, содержащими адгезивные компоненты, и задним концом 24 корпуса расположен дискообразный прессующий элемент 30. Представленный прессующий элемент включает кольцеобразное уплотнительное кольцо 32, которое обеспечивает герметизацию между указанным элементом и внутренней поверхностью стенки корпуса. Однако, как показано на фиг. 3А и 3В, указанный прессующий элемент 30 может представлять собой лишь один из многих вариантов реализации. Прессующий элемен 30А и 30В, показанный на фиг. 3 и 3В, имеет по периметру заднюю юбку 31, которая расширяется наружу, образуя герметичное зацепление со стенками корпуса 19 под действием силы, прилагаемой притоком текучей среды в корпус.

Установлен статический смеситель 34. Согласно этому варианту реализации изобретения, статический смеситель расположен внутри первой концевой секции 35 тела 12, как показано на фиг. 1 и 2, запрессован во внутренние стенки этой секции или находится с ними в зацеплении посредством резьбы. Однако в рамках объема настоящего изобретения допускают, что перемешивающее устройство можно прикрепить ко второму концу 16 тела или частично расположить внутри первой концевой секции тела.

Статический смеситель 34 может иметь любую подходящую внутреннюю конструкцию и конфигурацию. Согласно этому конкретному варианту реализации изобретения смеситель имеет цилиндрический корпус 36 с каналом 37, проходящим от выходных отверстий 40 в ведущем конце 20 гильзы к прорези 66 на втором конце 16. В каждом канале установлена винтообразная структура 42, которая перемещается винтообразно или по спирали и перемешивает адгезивные компоненты после их выдавливания из гильзы 18, как описано ниже.

С помощью первого конца 14 трубчатого тела 12 узел гидравлического впускного клапана 44 образует зацепление с анкером 10. Узел имеет выходной конец 46, который запрессован в заднюю концевую часть корпуса гильзы 19 и находится с ней в герметичном зацеплении. В качестве альтернативы, узел можно приварить к первому концу тела, как показано на фиг. 2А, вдоль линий оплавления 53. Однако предпочтительно, чтобы клапанный узел доставлял приток текучей среды вовнутрь корпуса гильзы 19, а не в тело анкера 12, так чтобы вся рабочая среда нагнеталась в направлении прессующего элемента 30, а не рассредоточивалась между телом анкера 12 и корпусом гильзы.

Узел 44 включает впускной гидравлический клапан 47 и фланец 48, на который, при применении, опирается опорная шайба 50, как показано на фиг. 1. Гидравлический клапан 47 содержит канал 38, который проходит от входного отверстия 51 в выступающей части 49 узла 44 к расположенному выше выходному отверстию 52, которое открывается во внутреннюю часть корпуса. Клапанный элемент 54 расположен внутри указанного канала и совершает в нем возвратно-поступательные движения. На внешней поверхности торца части 49 имеется муфта для соединения шлангов 56, которая спроектирована для подключения к присоединительному концу напорного шланга для подачи текучей среды (не показано),

- 4 026991 работающего от источника находящейся под давлением текучей среды (воды).

Клапанный узел 44 может включать индикаторный механизм (не показано), расположенный аксиально в канале для текучей среды 38, который выдвигается наружу в осевом направлении при достижении внутри анкера 10 предварительно заданного давления и предоставляет сборщику анкерного крепления визуальную индикацию этого параметра. Предварительно заданное давление представляет собой давление, достаточное для перемещения прессующего элемента 30 внутри корпуса в положение, при котором выдавливается по существу весь содержащийся в отсеках 26 адгезив. Индикаторный механизм может представлять собой механизм, рассмотренный в патенте РСТ/ΖΑ 2010/000074, описание которого включено в настоящую заявку посредством ссылки.

При применении анкерного крепления 10, как показано на фиг. 1 и 2, в плоскости горной выработки 60 пробуривают породный шпур 58 любым подходящим способом. Соответственно, перед введением в породный шпур анкерное крепление 10 проходит через отверстие в опорной шайбе 50, при этом его второй конец 16 вводят до тех пор, пока фланец 48 не упрется в шайбу 50, которая закреплена вплотную к плоскости горной выработки. Множество расположенных со смещением пружинных элементов (соответственно, обозначенных как 62А и 62В), отходят от внешней поверхности 64 первой концевой секции 35 трубчатого тела 12 и временно удерживают анкер в определенном положении внутри породного шпура после его введения.

Затем присоединительный конец шланга для подачи текучей среды соединяют с муфтой для соединения шлангов 56 клапанного узла 44 и поток рабочей среды, такой как вода, под давлением нагнетается в корпус гильзы 19 через канал 38, расположенный позади прессующего элемента 30. Так как давление текучей среды возрастает, прессующий элемент приходит в движение под действием силы текучей среды и продвигается вперед внутри корпуса по направлению ко второму концу 16, ломая, разрушая или разрывая при продвижении разделительную стенку 28 и вынуждая адгезивные компоненты из каждого отсека 26 двигаться по направлению к соответствующему выходному отверстию 40 и далее в статический смеситель 34. Этот процесс показан на фиг. 2.

Чтобы прессующая структура 30 смогла разорвать разделительную стенку 28, указанный элемент может включать устройство, например, лезвие 65, которое разрезает разделительную стенку при продвижении прессующего элемента.

Поскольку прессующий элемент 30 находится в герметичном зацеплении с внутренней поверхностью корпуса 19, адгезивные компоненты не могут перетекать обратно и вытекать из заднего конца 24 корпуса и первого конца 14 анкера.

При перемещении адгезивных компонентов через статический смеситель 34 они вступают в контакт и перемешиваются друг с другом, когда каждый компонент проходит через лопасти винтообразной структуры 42. Образовавшаяся, все еще жидкая, химически активная адгезивная смесь вытекает из смесителя через прорезь и поступает в кольцевое пространство 68, образованное между внешней поверхностью 64 анкерного крепления 10 и стенкой породного шпура 58. Смесь, которая была в достаточной мере перемешана в смесителе, начинает отверждаться в указанном кольцевом пространстве, закрепляя анкер 10 внутри породного шпура. С помощью анкера 10, закрепленного внутри породного шпура 58, и расширенной юбки 48, упирающейся впритык в опорную шайбу 50, указанная шайба входит в опорный контакт с плоскостью горной выработки 60 .

При описании второго аспекта изобретения одинаковые детали, упомянутые при описании первого аспекта изобретения, имеют одинаковые позиционные обозначения.

Во втором аспекте изобретения, показанном в прилагаемых чертежах на фиг. 3-5, предложен модульный анкерный болт 10А, включающий удлиненное трубчатое тело 12, в котором целиком помещается цилиндрическая гильза 18 для адгезива.

Насадка 70 прикреплена ко второму концу 16 тела 12 с помощью соединительной манжеты 72. Насадка включает статический смеситель 34А и множество расположенных со смещением упругих элементов 62, размещенных радиально вокруг заделанного конца 73 насадки, каждый из которых проходит вниз от насадки и смещается внутрь при вступлении в контакт со стенкой породного шпура при введении анкера 10А в породный шпур 58. Снаружи каждый элемент представляет собой ребристую поверхность 75, которая цепляется за стенки породного шпура и временно удерживает анкерное крепление в определенном положении перед закреплением анкера в нужном месте с помощью адгезива.

Насадка 70 имеет множество упругих деформируемых структур 74, радиально расположенных на определенном расстоянии друг от друга, каждая из которых выступает вверх и смещается внутрь, когда насадку 70 вставляют в манжету 72 при зацеплении со телом анкера 12 в узле анкера 10А, для размещения внутри кольцевой канавки 75 с помощью фиксатора с защёлкой и пружиной. Путем запрессовки манжеты со вторым концом тела 12, насадку, тем самым, прикрепляют к телу 12, при этом она сообщается по текучей среде с гильзой 18, расположенном в теле. Извлечению насадки из манжеты препятствуют концы структур 74, вплотную упирающихся в канавку 75.

Адгезивная гильза 18 включает цилиндрический корпус 19, выполненный из подходящего жесткого пластического материала, который имеет ведущий конец 20 и задний конец 24. Внутри корпуса установлена гофрированная трубка 76, ориентированная коаксиально относительно корпуса. Трубка имеет от- 5 026991 крытый конец 78 и противоположный закрытый конец 80. Открытый конец сообщается по текучей среде со статическим смесителем через уплотняющий элемент 82.

Клапанный узел 44 расположен у первого конца 14 тела анкера 12, при этом он сообщается по текучей среде с гильзой 18. Как показано на фиг. 3, узел запрессован в заднюю концевую часть 24 корпуса 19.

Гофрированная трубка 76 имеет тело сильфонного типа, выполненное из подходящего неломкого, гибкого пластического материала, который состоит из множества гофрированных кольцевых зон, соответственно, обозначенных как 84А, 84В, 84Ο-84Ν, каждая из которых спроектирована таким образом, что может деформироваться при приложении давления к трубке у ее закрытого конца 80, так что трубка сжимается в осевом направлении контролируемым предсказуемым способом.

Внутри гофрированной трубки, которая образует внутри гильзы 18 отсек для размещения первого адгезива, содержится первый адгезивный компонент многокомпонентного адгезива.

Между внешней поверхностью 86 трубки 76 и внутренней поверхностью 88 корпуса гильзы 19 образуется кольцевой резервуар 90, в который помещают второй адгезивный компонент многокомпонентной адгезивной системы. Кольцевой резервуар образует отсек, содержащий второй адгезив. Кольцевой резервуар также сообщается по текучей среде со статическим смесителем через уплотняющий элемент 82.

Прессующий элемент 30А установлен внутри корпуса между закрытым концом 80 трубки 76 и задним концом 24 корпуса и, как описано выше со ссылкой различные варианты реализации уплотняющего элемента, каждый элемент спроектирован таким образом, что между внутренней поверхностью 88 корпуса и прессующим элементом образуется уплотнение, герметизирующее, тем самым, кольцевой резервуар 90 на этом конце. Ведущую плоскость 92 прессующего элемента можно прикрепить к закрытому концу 80 трубки.

Уплотняющий элемент 82 запрессован в ведущий конец 20 корпуса гильзы 19 и затем герметично прикреплен к нему для соединения насадки 70 и статического смесителя 34 с гильзой 18 при сообщении по текучей среде в пределах манжеты 72. Уплотняющий элемент представляет собой второе кольцевое уплотнение 94 между ним и внутренней поверхностью манжета.

Через уплотняющий элемент проходят центральная прорезь 96 и множество радиально расположенных отверстий 98. Каждая из этих прорезей вначале закрыта от центральной прорези закупорочным компонентом 100, выступающим внутрь в корпус, проходит кольцеобразную кольцевую структуру 102, по которой удлиненная часть 104 открытого конца 78 трубки упруго скользит и крепится в нужном месте. Таким образом, когда прорезь 96 открыта, адгезив, содержащийся в трубке, может вытекать из открытого конца через указанную прорезь и поступать в статический смеситель. Подобным образом, отверстия 98 при открытии позволяют адгезиву из кольцевого резервуара 90 перетекать в статический смеситель, когда каждая из этих прорезей ориентирована посредством элемента 82 в осевом направлении с резервуаром.

Согласно такому конкретному варианту реализации изобретения закупорочный компонент 100 выглядит как рулевое колесо и дополняет компоновку прорези и отверстий 96 и 98, соответственно, в уплотняющем элементе 82. Компонент 100 включает центральную пробку 106, которая дополнительно имеет такую форму и размеры, чтобы ее можно было установить внутри центральной прорези 96, и множество радиальных пробок 108, каждая из которых помещается внутри соответствующего отверстия 98. Центральная пробка взаимосвязана с каждой из радиальных пробок посредством множества радиальных спиц 110. Кольцевой соединительный элемент 112 образует сцепление с каждой из радиальных пробок 108. При размещении в подходящем месте, закупорочный компонент 100 закупоривает прорези и каждое отверстие для предотвращения выхода адгезивных компонентов из соответствующих отсеков. Преимущество взаимного соединения пробок заключается в том, что когда одна пробка поднимается из своей соответствующей прорези или отверстия под действием давления, вызванного уменьшением объема в отсеках, как объяснено ниже, она вытягивает оставшиеся пробки из их соответствующей прорези или отверстия, так что прорези и все отверстия открываются одновременно.

При применении, с помощью анкерного болта 10А, полностью собранного и вставленного в породный шпур 58, и опорной шайбы, находящейся в зацеплении с болтом, плотно прилегающей к плоскости горной выработки за счет гайки (не показано), находящейся в зацеплении с резьбой резьбовой манжеты 115, текучую среду вводят под давлением в гильзу 18, расположенную позади прессующего элемента, через впускной клапан узла 44. Приток текучей среды заставляет прессующий элемент продвигаться вперед внутри корпуса 19 по направлению к ведущему концу 20 и, вследствие этого, гофрированная трубка 76 деформируется в виде гармошки вокруг каждой кольцевой зоны 84, как показано на фиг. 5.

Первый адгезивный компонент и второй адгезивный компонент внутри трубки 76 и кольцевого резервуара 90, соответственно, вводят при повышенном давлении под действием прессующего элемента, так что пробки (106, 108) поднимаются одновременно из своих прорези и отверстий, соответственно, и открывают указанные прорезь и отверстия, что позволяет выдавливать адгезивные компоненты из гильзы 18 в насадку 70 и смешивающие структуры статического смесителя 34А при предварительно заданном их соотношении в смеси.

- 6 026991

Как показано на фиг. 4, статический смеситель 34А включает винтообразный вкладыш 130, образующий спиралеобразно скомпонованный канал 132, который расположен внутри насадки 70, и винтообразную структуру 133, которая спиралеобразно расположена внутри канала 132. Площадь поверхности нитеобразного тела структуры 133 увеличена за счет обеспечения высокой плотности смешивающих структур 135, расположенных одна за другой по длине тела указанной структуры. Такая компоновка винтообразной структуры, содержащей смешивающие структуры, намотанные по спирали вокруг винтообразного вкладыша, резко увеличивает расстояние, на которое перемещаются адгезивные компоненты в пределах сравнительно ограниченной длины насадки.

Когда первый и второй адгезивные компоненты перемещаются через статический смеситель 34А под действием реакции при повышенном давлении от продвигающегося прессующего элемента 30А, они перемешиваются перед вытеснением из насадки 70 через множество отверстий 114 под колоколом заделанного конца 73.

Уже перемешанная многокомпонентная адгезивная система вытекает из насадки 70, проходит между внешней поверхностью 64 анкерного болта 10А и стенками породного шпура 58 и отверждается внутри кольцевого пространства 68, надежно закрепляя, таким образом, анкерный болт внутри породного шпура.

При описании третьего и четвертого аспекта изобретения одинаковые детали, упомянутые при описании первого и второго аспектов изобретения, опять имеют одинаковые позиционные обозначения. Третий аспект изобретения описан со ссылкой на фиг. 6. В этом аспекте предложен анкерный болт 10В, содержащий трубчатое тело 12, внутри которого расположена гофрированная трубка 76, между уплотняющим элементом 82, к открытому концу 78 которого прикреплена указанная трубка, и прессующим элементом 30. Согласно этому варианту реализации изобретения гофрированная трубка 76 размещена не внутри гильзы, а собрана непосредственно внутри тела анкерного болта. Первый адгезивный компонент многокомпонентного адгезива содержится внутри трубки, и второй адгезивный компонент содержится, при необходимости, внутри кольцевого пространства 140, образованного между стенками трубчатого тела и гофрированной трубкой 76. Прессующий элемент перемещается в пределах трубчатых границ тела 12, находящегося в герметичном зацеплении с внутренними стенками тела.

В четвертом аспекте изобретения, показанном на фиг. 7 в прилагаемых чертежах, предложено полое трубчатое анкерное крепление 10С, включающее удлиненное трубчатое тело 12, которое проходит между первым концом (не показано) и вторым концом 16. Внутрь трубчатого тела вставлен статистический смеситель 34, дополнительно имеющий соответствующую форму и размеры, а позади него гильза 18 для размещения многокомпонентной адгезивной системы.

Упаковочная гильза 18 для адгезива включает жесткий трубчатый корпус 19, который имеет такую форму и периферические размеры, чтобы его можно было установить внутри тела 12 анкера, и имеет ведущий конец 20 и задний конец 24. Внутри корпуса, расположен первый отсек 26А, содержащий первый адгезивный компонент, и второй отсек 26В, содержащий второй адгезивный компонент.

Через задний конец 24 стенки корпуса 19 проходит узел гидравлического впускного клапана 44, содержащий клапанный элемент 54, расположенный в канале 38, который образует трубопровод, через который текучая среда под давлением, например, вода, поступает в корпус из источника текучей среды через шланг 120 для подачи текучей среды.

В этом конкретном примере каждый из отсеков 26А и 26В имеет одинаковый объем и является обособленным в том смысле, что они расположены на определенном расстоянии от соответствующих боковых стенок корпуса и друг от друга. Каждый из отсеков имеет трубчатую форму, выполнен из упругого деформируемого листового материала, например листа алюминия.

При применении сопловая часть 122 шланга 120, связанного с источником текучей среды под давлением, соединена с муфтой для соединения шлангов 56 и вода, находящаяся под давлением, поступает во внутреннюю часть корпуса. Поскольку количество воды внутри корпуса, имеющего постоянный объем, увеличивается, давление текучей среды, вначале гидравлическое, а позднее гидростатическое, воздействует на упругие деформируемые стенки первого и второго отсеков, заставляя каждый из указанных отсеков сжиматься внутрь, что уменьшает их соответствующие объемы и, соответственно, вынуждает первый и второй адгезивные компоненты перемещаться через соответствующие выходные отверстия 40А и 40В, расположенные в стенке ведущего конца 20 корпуса.

Каждый отсек 26 сообщается по текучей среде со статическим смесителем 34 через выходные отверстия 40, при этом компоненты смешиваются и выходят из смесителя через прорезь 66 в кольцевое пространство 68, где адгезивная смесь отверждается и затвердевает, закрепляя анкерное крепление 10С внутри породного шпура 58.

Согласно второму варианту реализации этого аспекта изобретения, показанному на фиг. 8, описана упаковочная гильза для адгезива 18, который, в отличие от предыдущих вариантов реализации изобретения не включает обособленные первый и второй отсеки. Каждый из первого и второго отсеков 26А и 26В согласно этому варианту реализации изобретения имеет внешние фасадные стенки 124, которые прикреплены к соответствующим стенкам корпуса гильзы или встроены в них.

Вода поступает в коническую внутреннюю часть 126 корпуса из входного отверстия 48, генерируя

- 7 026991 гидростатические силы, направленные против фасадных стенок 128А и 1128В внутренней части отсеков 26А и 26В соответственно, которые, поскольку они выполнены из такого же упругого деформируемого материала, как описано выше при рассмотрении фиг. 7, сжимаются по направлению к стенкам корпуса, уменьшая, тем самым, внутренние объемы соответствующих отсеков, что приводит к выдавливанию соответствующих адгезивных компонентов через соответствующие выходные отверстия 40 А и 40В.

Как описано выше при рассмотрении первого варианта реализации изобретения, выходные отверстия 40А и 40В сообщаются по текучей среде со статическим смесителем 34, так что выдавленные адгезивные компоненты смешиваются внутри статического смесителя и вытекают из него.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Анкерное крепление, включающее удлиненное трубчатое тело, проходящее между первым концом и противоположным вторым концом, гильзу для размещения многокомпонентного адгезива, которая расположена в трубчатом теле и имеет жесткий трубчатый корпус, внутри которого расположены первый отсек и второй отсек, в которых соответственно содержится первый адгезивный компонент и второй адгезивный компонент, прессующий элемент, который расположен вблизи первого конца трубчатого корпуса гильзы и который находится в герметичном взаимодействии с внутренней стенкой указанного корпуса гильзы при движении его в направлении второго конца указанного трубчатого корпуса, и устройство смешивания выдавленных из корпуса адгезивных компонентов, которое, по меньшей мере, частично расположено в указанном трубчатом теле на втором конце, причем прессующий элемент имеет лезвие, которое выполнено с возможностью разрезания стенки, разделяющей указанные отсеки при перемещении прессующего элемента под давлением, создаваемым притоком текучей среды, направленной от источника текучей среды, в направлении второго конца указанного корпуса гильзы для выдавливания адгезивных компонентов из гильзы в указанное устройство смешивания адгезивных компонентов.
2. Анкерное крепление по п.1, включающее гидравлическое впускное клапанное устройство, которое распложено на первом конце трубчатого тела и которое выполнено с возможностью подсоединения к источнику текучей среды для подачи текучей среды на прессующий элемент, находящийся вблизи первого конца трубчатого корпуса.
3. Анкерное крепление по любому из пп.1, 2, отличающееся тем, что первый отсек представляет собой трубку, которая размещена внутри указанного корпуса гильзы и соосно указанному корпусу, а второй отсек образован между указанной трубкой и корпусом гильзы.
4. Анкерное крепление по любому из пп.1, 2, в котором стенка, которая разделяет указанный корпус на первый и второй отсеки, проходит в осевом направлении указанного трубчатого тела.
5. Анкерное крепление по любому из пп.1-4, в котором перемешивающее устройство представляет собой статический смеситель.