RU2404364C2 - Self-tapping anchor bolt - Google Patents
Self-tapping anchor bolt Download PDFInfo
- Publication number
- RU2404364C2 RU2404364C2 RU2008122879/03A RU2008122879A RU2404364C2 RU 2404364 C2 RU2404364 C2 RU 2404364C2 RU 2008122879/03 A RU2008122879/03 A RU 2008122879/03A RU 2008122879 A RU2008122879 A RU 2008122879A RU 2404364 C2 RU2404364 C2 RU 2404364C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- bolt
- mandrel
- self
- spacer element
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к анкерным болтам, подходящим для использования в горнодобывающей промышленности и строительстве туннелей для обеспечения поддержания кровли и стен. Изобретение пригодно для использования в твердых породах, а также в более мягких породах, таких, которые часто встречаются в угольных шахтах, и необходимо отметить, что термин "порода", который используется в описании, имеет широкое значение, включающее в себя оба этих применения.The present invention relates to anchor bolts suitable for use in mining and tunneling to provide support for roofs and walls. The invention is suitable for use in hard rocks, as well as in softer rocks, such as are often found in coal mines, and it should be noted that the term "rock" as used in the description has a broad meaning that includes both of these applications.
Уровень техникиState of the art
При шахтных и туннельных работах крайне необходимо поддержание кровли и стен. Стены и кровля шахт и туннелей состоят из каменной породы, которая должна быть укреплена для того, чтобы предотвратить возможность обрушения. Для укрепления каменной породы широко используются анкерные болты.When mining and tunneling, it is imperative to maintain the roof and walls. The walls and roofs of mines and tunnels are made of rock, which must be strengthened in order to prevent the possibility of collapse. Anchor bolts are widely used to strengthen rock.
В традиционных системах укрепления породы в горной породе с помощью буровой штанги сверлится отверстие, после чего буровая штанга удаляется и в просверленное отверстие устанавливается анкерный болт, который обычно крепится на месте с помощью жидкого раствора на основе синтетической смолы или цемента.In conventional rock reinforcement systems, a hole is drilled using a drill rod, after which the drill rod is removed and an anchor bolt is installed in the drilled hole, which is usually fastened in place using a synthetic resin or cement based grout.
Для того чтобы усовершенствовать этот процесс, были предложены саморезные анкерные болты, в которых болт также используется в качестве буровой штанги. В связи с этим при использовании саморезного анкерного болта за одну операцию может быть просверлено отверстие и установлен болт.In order to improve this process, self-tapping anchor bolts have been proposed, in which the bolt is also used as a drill rod. In this regard, when using a self-tapping anchor bolt, a hole can be drilled in one operation and a bolt can be installed.
Хотя саморезные анкерные болты обеспечивают возможность значительного уменьшения времени установки анкерных болтов, они не получили широкого распространения в основном из-за высокой стоимости их производства.Although self-tapping anchor bolts provide the opportunity to significantly reduce the installation time of anchor bolts, they are not widely used, mainly due to the high cost of their production.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
В соответствии с настоящим изобретением предусматривается саморезный анкерный болт, который содержит первый и второй концы, стержень, протянутый между этими концами, и анкерное устройство, первый конец которого имеет сверлильный наконечник для внедрения в породу, а второй конец приспособлен для того, чтобы соединяться со сверлильным устройством, обеспечивающим вращение болта и осевое давление на болт, где анкерное устройство способно удерживать болт, установленный в просверленное отверстие и содержит оправку, имеющую одну или несколько внешних поверхностей, расположенных наклонно по отношению к стержню, где оправка устанавливается на стержень или выполняется с ним как одно целое, и, по меньшей мере, один распорный элемент, находящийся над клиновой частью, где, по меньшей мере, один распорный элемент радиально смещается наружу при заранее определенном перемещении клиновой части относительно, по меньшей мере, одного распорного элемента.In accordance with the present invention, there is provided a self-tapping anchor bolt that comprises first and second ends, a rod extended between these ends, and an anchor device, the first end of which has a drill tip for insertion into the rock, and the second end is adapted to connect to the drill a device that provides rotation of the bolt and axial pressure on the bolt, where the anchor device is able to hold the bolt installed in the drilled hole and contains a mandrel having one or more about external surfaces inclined with respect to the rod, where the mandrel is mounted on the rod or is made with it as a whole, and at least one spacer element located above the wedge part, where at least one spacer element is radially displaced outward with a predetermined movement of the wedge portion relative to at least one spacer element.
В одном из вариантов болт способен вращаться вокруг собственной оси в первом направлении при операции сверления и вращается в противоположном втором направлении для того, чтобы вызвать заранее определенное перемещение оправки относительно, по меньшей мере, одного распорного элемента для того, чтобы задействовать анкерное устройство для удержания болта в просверленном отверстии.In one embodiment, the bolt is able to rotate around its own axis in the first direction during the drilling operation and rotates in the opposite second direction in order to cause a predetermined movement of the mandrel relative to at least one spacer element in order to engage the anchor device for holding the bolt in the drilled hole.
В одном из вариантов оправка установлена на стержне. Кроме того, по меньшей мере, один распорный элемент и оправка могут быть соединены со стержнем болта таким образом, который позволяет им вращаться относительно стержня вокруг оси болта. Кроме того, по меньшей мере, в одном варианте внутренняя поверхность, по меньшей мере, одного распорного элемента и внешняя наклонная поверхность (поверхности) имеют такую форму, чтобы предотвратить вращение, по меньшей мере, одного распорного элемента относительно оправки. Таким образом, по меньшей мере, один распорный элемент и оправка совместно вращаются относительно стержня болта.In one embodiment, the mandrel is mounted on a rod. In addition, at least one spacer element and the mandrel can be connected to the bolt rod in such a way that allows them to rotate relative to the rod around the axis of the bolt. In addition, in at least one embodiment, the inner surface of the at least one spacer element and the outer inclined surface (s) are shaped so as to prevent rotation of the at least one spacer element relative to the mandrel. Thus, at least one spacer element and the mandrel jointly rotate relative to the bolt shaft.
В одном из вариантов вышеупомянутой конструкции при вращении стержня во втором направлении относительно анкерного устройства, по меньшей мере, один распорный элемент закреплен в осевом направлении и не может перемещаться вдоль стержня болта, тогда как оправка способна продольно перемещаться вдоль стержня в направлении, которое вызывает смещение наружу, по меньшей мере, одного распорного элемента. Соответственно, при такой конфигурации вращение стержня относительно анкерного устройства вызывает перемещение оправки относительно, по меньшей мере, одного распорного элемента, и оправка вызывает радиальное смещение, по меньшей мере, одного распорного элемента наружу.In one embodiment of the aforementioned structure, when the rod rotates in the second direction relative to the anchor device, at least one spacer element is axially fixed and cannot move along the bolt rod, while the mandrel is able to move longitudinally along the rod in a direction that causes outward displacement at least one spacer element. Accordingly, with this configuration, rotation of the rod relative to the anchor device causes the mandrel to move relative to the at least one spacer element, and the mandrel causes a radial displacement of the at least one spacer element to the outside.
В одном из вариантов оправка соединяется со стержнем посредством резьбового соединения, которое содержит наружную резьбу на стержне и соответствующую внутреннюю резьбу, расположенную на внутренней поверхности оправки. Таким образом, резьбовое соединение вызывает осевое перемещение оправки по стержню при вращении стержня относительно оправки. В одном из вариантов движение оправки вдоль стержня (то есть в направлении второго конца) вызывает радиальное смещение, по меньшей мере, одного распорного элемента наружу.In one embodiment, the mandrel is connected to the rod by means of a threaded connection that comprises an external thread on the rod and a corresponding internal thread located on the inner surface of the mandrel. Thus, the threaded connection causes the axial movement of the mandrel along the rod during rotation of the rod relative to the mandrel. In one embodiment, the movement of the mandrel along the rod (that is, in the direction of the second end) causes a radial displacement of at least one spacer element to the outside.
В одном варианте осуществления анкерное устройство, кроме того, содержит кольцо, установленное вокруг, по меньшей мере, одного распорного элемента. В одном из вариантов кольцо имеет два основных назначения; первое назначение состоит в том, чтобы удерживать распорный элемент в сложенном состоянии, а второе назначение состоит в том, чтобы поддерживать вращение анкерного устройства относительно стержня болта, когда болт вращается во втором направлении для того, чтобы вызвать радиальное смещение распорного элемента наружу.In one embodiment, the anchor device further comprises a ring mounted around at least one spacer element. In one embodiment, the ring has two main purposes; the first purpose is to hold the spacer element in the folded state, and the second purpose is to maintain the rotation of the anchor device relative to the bolt shaft when the bolt rotates in the second direction in order to cause the radial displacement of the spacer element outward.
В одном из вариантов кольцо имеет профилированную поверхность, которая приспособлена для того, чтобы свободно перемещаться по поверхности породы в просверленном отверстии при вращении болта в первом (сверлильном) направлении, и приспособлена для того, чтобы иметь высокую склонность упираться в поверхность стенки просверленного отверстия при вращении кольца в противоположном втором направлении. В одном из вариантов кольцо включает в себя основу кольца и некоторое количество пластинок, которые образуют профилированную поверхность кольца и которые выступают из основы кольца. В такой конструкции при соприкосновении поверхности кольца с поверхностью стенки просверленного отверстия пластинки сгибаются и охватывают основу кольца при вращении в первом направлении и выгибаются наружу для того, чтобы упереться в поверхность стенки просверленного отверстия, когда болт вращается во втором направлении.In one embodiment, the ring has a profiled surface that is adapted to move freely over the rock surface in the drilled hole when the bolt rotates in the first (drilling) direction, and is adapted to have a high tendency to abut against the wall surface of the drilled hole when rotated rings in the opposite second direction. In one embodiment, the ring includes a ring base and a number of plates that form a profiled surface of the ring and which protrude from the ring base. In this design, when the surface of the ring is in contact with the wall surface of the drilled hole, the plates bend and cover the ring base when rotating in the first direction and bend outward to abut against the wall surface of the drilled hole when the bolt rotates in the second direction.
В одном из вариантов кольцо изготавливается из полимерного материала.In one embodiment, the ring is made of a polymeric material.
В одном из вариантов саморезный анкерный болт имеет внутренний проход в стержне. Обычно стержень изготавливается из стали, и такой проход является частью циркуляционного канала для подвода или отвода бурового раствора к первому концу болта, а также для закачивания жидкого раствора в просверленное отверстие для закрепления анкерного болта на месте. Обычно циркуляционный канал, кроме того, включает в себя второй проход, который образован между стержнем болта и поверхностью стенки просверленного отверстия.In one embodiment, the self-tapping anchor bolt has an internal passage in the shaft. Typically, the rod is made of steel, and this passage is part of a circulation channel for supplying or discharging drilling fluid to the first end of the bolt, as well as for pumping the fluid into the drilled hole to secure the anchor bolt in place. Typically, the circulation channel also includes a second passage that is formed between the bolt shaft and the wall surface of the drilled hole.
Полый стержень может быть изготовлен с помощью различных технологий. В данном варианте выполнения стержень изготавливается из вытянутой металлической заготовки, которая загибается таким образом, чтобы соединить противоположные продольные края металлической заготовки и образовать шов. Один полый стержень такого типа производится и поставляется фирмой OneSteel Pty Ltd и использует стальную заготовку. Такая конструкция полого стержня имеет то преимущество, что его производство сравнительно недорого и, тем самым, он идеально подходит для такого применения, как саморезные анкерные болты, которые предназначены для одноразового использования.Hollow rod can be made using various technologies. In this embodiment, the rod is made of an elongated metal billet, which is bent so as to connect the opposite longitudinal edges of the metal billet and form a seam. This type of hollow core is manufactured and supplied by OneSteel Pty Ltd and uses a steel billet. This design of the hollow rod has the advantage that its production is relatively inexpensive and, therefore, it is ideal for applications such as self-tapping anchor bolts, which are designed for single use.
В другом варианте стержень может быть сплошным, по меньшей мере, на части его длины и вдоль этой части устанавливается патрубок, чтобы обеспечить проход между стержнем и патрубком. Этот проход в свою очередь является частью циркуляционного канала. Такая конструкция описана заявителем в соответствующей международной заявке, озаглавленной "Саморезный анкерный болт" и поданной той же датой, что и настоящая заявка, на содержание которой здесь даны перекрестные ссылки.In another embodiment, the rod may be continuous, at least in part of its length, and a nozzle is installed along this part to allow passage between the rod and the nozzle. This passage, in turn, is part of the circulation channel. This design is described by the applicant in the corresponding international application entitled "Self-tapping anchor bolt" and filed on the same date as this application, the contents of which are cross-referenced here.
В одном из вариантов сверлильный наконечник выступает в радиальном направлении от оси болта на расстояние, большее толщины стержня для того, чтобы обеспечить проход между стержнем и стенкой просверленного отверстия. В одном из вариантов сверлильный наконечник расположен прямо на стержне болта, который может быть видоизменен для установки сверлильного наконечника, например, с помощью операции фрезерования или штамповки.In one embodiment, the drill tip protrudes radially from the axis of the bolt by a distance greater than the thickness of the rod in order to allow passage between the rod and the wall of the drilled hole. In one embodiment, the drill tip is located directly on the shaft of the bolt, which can be modified to install the drill tip, for example, using the milling or stamping operation.
В альтернативном варианте анкерный болт, кроме того, содержит буровую головку, которая присоединена к концу стержня и которая включает в себя сверлильный наконечник. В такой конструкции буровая головка присоединена к концу стержня с помощью соединения, которое предназначено для передачи вращения стержня буровой головке, когда стержень вращается, по меньшей мере, в одну сторону. В этом отношении соединение может быть неразъемным, то есть буровая головка может быть приварена к стержню, или в качестве альтернативы буровая головка может быть съемной. В этой последней конструкции соединение может иметь вид сопряженных выступов и углублений, которые позволяют передавать вращение или же может использоваться резьбовое соединение, в котором буровая головка включает в себя стержень, имеющий наружную резьбу, а соответствующая внутренняя резьба расположена на внутренней поверхности стержня.Alternatively, the anchor bolt further comprises a drill head that is attached to the end of the shaft and which includes a drill bit. In such a design, the drill head is attached to the end of the rod by means of a connection which is designed to transmit the rotation of the rod to the drill head when the rod rotates at least in one direction. In this regard, the connection may be one-piece, that is, the drill head may be welded to the shaft, or alternatively, the drill head may be removable. In this latter construction, the joint may take the form of mating protrusions and recesses that allow transmission of rotation, or a threaded joint may be used in which the drill head includes a shaft having an external thread and a corresponding internal thread is located on the inner surface of the shaft.
В одном из вариантов анкерное устройство расположено рядом с первым концом. В описанной выше конструкции, где, по меньшей мере, один распорный элемент закреплен в осевом направлении и не может перемещаться вдоль стержня болта, этот распорный элемент может быть закреплен одним концом, по меньшей мере, одного распорного элемента, тем самым, позволяя остальной части распорного элемента радиально смещаться наружу, в одном из вариантов, по меньшей мере, один распорный элемент может находиться в пазу, расположенном у стержня, или может фиксироваться удерживающей обоймой, расположенной вокруг стержня. В альтернативном варианте распорный элемент может быть сконструирован таким образом, чтобы фиксироваться между буровой головкой и концом стержня для того, чтобы закрепить распорный элемент в осевом направлении.In one embodiment, the anchor device is located near the first end. In the above construction, where at least one spacer element is axially fixed and cannot move along the bolt shaft, this spacer element can be fixed with one end of at least one spacer element, thereby allowing the rest of the spacer element radially shifted outward, in one embodiment, at least one spacer element may be located in a groove located near the rod, or may be fixed with a retaining clip located around the rod. Alternatively, the spacer element may be designed to be fixed between the drill head and the end of the shaft in order to secure the spacer element in the axial direction.
В одном из вариантов распорный элемент выступает вниз от зафиксированного конца в сторону второго конца анкерного болта. В другом варианте распорный элемент выступает вверх в сторону первого конца анкерного болта. В этой последней конструкции, по меньшей мере, один распорный элемент может быть расположен в пазу или может плотно прилегать к удерживающей обойме, расположенной на стержне в месте, удаленном от первого конца.In one embodiment, the spacer element protrudes downward from the fixed end toward the second end of the anchor bolt. In another embodiment, the spacer element extends up towards the first end of the anchor bolt. In this latter construction, at least one spacer element may be located in the groove or may fit snugly against the retaining clip located on the rod at a location remote from the first end.
В одном из вариантов предусматривается множество распорных элементов, которые при использовании равномерно распределены по окружности вокруг оси стержня. В одном из вариантов предусматривается соединитель, который соединяет разделительные элементы друг с другом и который приспособлен для соединения со стержнем болта для того, чтобы предотвратить осевое перемещение распорных элементов вдоль стержня. В одном из вариантов этот соединитель может быть выполнен из нескольких деталей или может деформироваться для того, чтобы иметь возможность расширяться и устанавливаться в углубление на стержне.In one embodiment, a plurality of spacer elements are provided which, when used, are uniformly distributed around the circumference around the axis of the rod. In one embodiment, a connector is provided that connects the spacer elements to each other and which is adapted to be connected to the bolt shaft in order to prevent axial movement of the spacer elements along the rod. In one embodiment, this connector may be made of several parts or may be deformed in order to be able to expand and be installed in a recess on the rod.
В конструкции, альтернативной приведенной выше, распорные элементы изготовлены как единая деталь, которая имеет центральное отверстие. В такой конструкции в одном из ее вариантов распорные элементы сконструированы таким образом, чтобы располагаться между буровой головкой и концом стержня, а стержень буровой головки приспособлен для того, чтобы входить в отверстие, образованное в соединителе. В другом варианте стержень выступает из отверстия, а распорные элементы фиксируются на месте с помощью одной или нескольких удерживающих обойм.In an alternative construction to the above, the spacer elements are made as a single part that has a central hole. In such a design, in one of its variants, the spacer elements are designed so as to be located between the drill head and the end of the rod, and the rod of the drill head is adapted to enter the hole formed in the connector. In another embodiment, the rod protrudes from the hole, and the spacer elements are fixed in place with one or more retaining clips.
В одном из вариантов анкерный болт, кроме того, содержит приводную муфту, расположенную рядом со вторым концом, которая сконструирована для того, чтобы соединяться со сверлильным устройством. Приводная муфта также соединяется со стержнем для того, чтобы обеспечить передачу вращения и осевого давления на стержень болта.In one embodiment, the anchor bolt further comprises a drive sleeve located adjacent to the second end, which is designed to be connected to the drilling device. The drive clutch is also connected to the shaft in order to provide rotation and axial pressure to the bolt shaft.
В одном из вариантов приводная муфта выполнена в виде приводной гайки, которая соединена со стержнем болта с помощью резьбового соединения, содержащего наружную резьбу, расположенную на стержне, и соответствующую внутреннюю резьбу, расположенную на внутренней поверхности приводной гайки.In one embodiment, the drive clutch is made in the form of a drive nut, which is connected to the bolt shaft using a threaded connection containing an external thread located on the shaft and a corresponding internal thread located on the inner surface of the drive nut.
В одном из вариантов предусмотрен стопор, который предназначен для того, чтобы препятствовать осевому смещению приводной гайки от заранее определенного для нее положения на стержне. В одном из вариантов этот стопор выполнен в виде стопорной гайки, которая прикреплена к стержню и которая соединяется со стержнем с помощью резьбового соединения, предпочтительно имеющего направление резьбы, обратное тому, которое используется на приводной гайке.In one embodiment, a stop is provided, which is designed to prevent the axial displacement of the drive nut from a predetermined position on the shaft. In one embodiment, this stopper is made in the form of a lock nut, which is attached to the shaft and which is connected to the shaft by means of a threaded connection, preferably having a thread direction opposite to that used on the drive nut.
В одном из вариантов предусмотрено устройство передачи момента, предназначенное для ограничения осевого перемещения приводной гайки вдоль стержня, пока к ней не приложен определенный крутящий момент. В одном из вариантов это устройство передачи момента выполнено в виде штифта момента, который радиально проходит через гайку и входит в стержень и в котором штифт момента способен срезаться при приложении определенного крутящего момента к гайке. В одном из вариантов устройство передачи момента может также выполнять функцию стопора, ограничивающего осевое смещение приводной гайки от заранее определенного для нее положения на стержне.In one embodiment, a torque transmission device is provided to limit axial movement of the drive nut along the shaft until a certain torque is applied to it. In one embodiment, this torque transmission device is made in the form of a torque pin that radially passes through the nut and enters the shaft and in which the torque pin is able to shear when a certain torque is applied to the nut. In one embodiment, the torque transmission device can also serve as a stopper, limiting the axial displacement of the drive nut from a predetermined position on the shaft.
При использовании данного варианта осуществления саморезного анкерного болта болт присоединяется к сверлильному устройству с помощью приводной гайки, которое вращает анкерный болт в первом направлении. К первому концу подается буровой раствор для того, чтобы орошать режущую поверхность анкерного болта. После завершения фазы сверления сверлильное устройство вращает болт в противоположном направлении, что активирует анкерное устройство и в данном варианте вызывает осевое перемещение оправки вниз по стержню болта, которое раздвигает распорный элемент (элементы).When using this embodiment of the self-tapping anchor bolt, the bolt is connected to the drilling device using a drive nut that rotates the anchor bolt in the first direction. Drilling fluid is supplied to the first end in order to irrigate the cutting surface of the anchor bolt. After completion of the drilling phase, the drilling device rotates the bolt in the opposite direction, which activates the anchor device and, in this embodiment, causes the axial movement of the mandrel down the bolt shaft, which pushes the spacer element (s) apart.
В одном из вариантов как резьбовое соединение оправки, так и резьбовое соединение приводной гайки имеют одинаково направленную резьбу. При такой конструкции при вращении во втором направлении приводная гайка вращается вместе со стержнем, так как их относительное перемещение предотвращается штифтом момента, тем самым, заставляя стержень вращаться во втором направлении. Если вокруг распорного элемента расположено кольцо, это вращение заставляет пластинки кольца отогнуться в стороны от кольца, и в свою очередь распорный элемент (элементы) и оправка начинают проскальзывать относительно стержня болта. Если кольцо не предусмотрено, то распорный элемент (элементы) напрямую упирается в стенку просверленного отверстия для того, чтобы вызвать проскальзывание распорного элемента (элементов). Это относительное движение, созданное между анкерным устройством и стержнем, вызывает смещение оправки вниз по резьбе стержня, тем самым, вызывая радиальное смещение распорных элементов наружу для их более плотного сцепления с поверхностью породы в просверленном отверстии.In one embodiment, both the threaded joint of the mandrel and the threaded joint of the drive nut have the same directional thread. With this design, when rotating in the second direction, the drive nut rotates together with the rod, since their relative movement is prevented by the pin of the moment, thereby causing the rod to rotate in the second direction. If a ring is located around the spacer element, this rotation causes the plate of the ring to bend to the sides of the ring, and in turn, the spacer element (s) and the mandrel begin to slip relative to the bolt shaft. If the ring is not provided, then the spacer element (s) directly abuts against the wall of the drilled hole in order to cause the spacer element (s) to slip. This relative movement, created between the anchor device and the rod, causes the mandrel to shift downward along the thread of the rod, thereby causing the radial displacement of the spacer elements to the outside for more tight engagement with the rock surface in the drilled hole.
Когда распорные элементы надежно сцепляются с поверхностью стенки, болт надежно фиксируется на месте. Соответственно при необходимости сверлильное устройство может быть отсоединено и через некоторое время в отверстие может быть введен жидкий раствор для фиксации болта на месте.When the spacer elements securely engage with the wall surface, the bolt is securely locked in place. Accordingly, if necessary, the drilling device can be disconnected and after some time a liquid solution can be introduced into the hole to fix the bolt in place.
На этом этапе болт также может быть приведен в напряженное состояние путем продолжения приложения крутящего момента к приводной гайке во втором направлении. В определенный момент распорные элементы так сильно упираются в поверхность стенки, что клин не может далее перемещаться вниз по стержню. Это эффективно закрепляет болт на месте и препятствует его дальнейшему вращению. Крутящий момент на приводной гайке повышается, пока не достигает того значения, при котором штифт момента срезается, тем самым, позволяя приводной гайке перемещаться относительно стержня. Это относительное перемещение вызывает закручивание гайки вверх по стержню.At this point, the bolt can also be stressed by continuing to apply torque to the drive nut in a second direction. At a certain moment, the spacer elements abut so strongly against the wall surface that the wedge can no longer move down the rod. This effectively fixes the bolt in place and prevents its further rotation. The torque on the drive nut rises until it reaches the value at which the torque pin is cut off, thereby allowing the drive nut to move relative to the shaft. This relative movement causes the nut to twist up the shaft.
Как только приводная гайка получает возможность перемещаться вдоль стержня болта, она соприкасается с внешней поверхностью каменной породы (либо напрямую, либо через прижимную пластину), что позволяет привести болт в напряженное состояние, так как длина болта между приводной гайкой и анкерным устройством уменьшается. Таким образом укрепляется каменная порода. Когда болт находится под достаточным напряжением, сверлильное устройство может быть отсоединено, и может быть осуществлен последний этап установки болта на месте с помощью ввода жидкого раствора через внутренний проход болта.As soon as the drive nut is able to move along the bolt shaft, it is in contact with the outer surface of the rock (either directly or through the pressure plate), which allows the bolt to be stressed, since the length of the bolt between the drive nut and the anchor device is reduced. Thus, rock is strengthened. When the bolt is under sufficient voltage, the drilling device can be disconnected, and the last step of installing the bolt in place can be carried out by introducing a liquid solution through the inner passage of the bolt.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
В дальнейшем будет удобно описывать варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. Подразумевается, что подробности, показанные на чертежах и связанные с ними описания, в общем не заменяют собой данного выше широкого описания изобретения.In the future, it will be convenient to describe embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. It is understood that the details shown in the drawings and related descriptions do not in general replace the above broad description of the invention.
На чертежах:In the drawings:
На Фиг.1 показан схематичный вид в перспективе саморезного анкерного болта;Figure 1 shows a schematic perspective view of a self-tapping anchor bolt;
На Фиг.2 показан вид по частям первого конца анкерного болта, показанного на Фиг.1;Figure 2 shows a partial view of the first end of the anchor bolt shown in Figure 1;
На Фиг.3 показан вид в перспективе первого конца анкерного болта, показанного на Фиг.1;Figure 3 shows a perspective view of the first end of the anchor bolt shown in Figure 1;
На Фиг.4 показан разрез первого конца анкерного болта, показанного на Фиг.1, находящегося в каменной породе;Figure 4 shows a section of the first end of the anchor bolt shown in Figure 1, located in rock;
На Фиг.5 показан подробный вид анкерного кольца анкерного болта, показанного на Фиг.1, находящегося в сложенном состоянии;Figure 5 shows a detailed view of the anchor ring of the anchor bolt shown in Figure 1, in the folded state;
На Фиг.6 показано анкерное кольцо с Фиг.5, находящееся в развернутом состоянии;Figure 6 shows the anchor ring of Figure 5, in the expanded state;
На Фиг.7 показан вид по частям второго конца анкерного болта, показанного на Фиг.1;Figure 7 shows a partial view of the second end of the anchor bolt shown in Figure 1;
На Фиг.8 показан вид в перспективе второго конца анкерного болта, показанного на Фиг.1;On Fig shows a perspective view of the second end of the anchor bolt shown in figure 1;
На Фиг.9 показан разрез второго конца, показанного на Фиг.8, находящегося в каменной породе;In Fig.9 shows a section of the second end shown in Fig.8, located in the rock;
На Фиг.10 показан вариант осуществления анкерного болта, показанного на Фиг.1;Figure 10 shows an embodiment of the anchor bolt shown in Figure 1;
На Фиг.11 показан схематичный вид в перспективе второго варианта осуществления саморезного анкерного болта;11 shows a schematic perspective view of a second embodiment of a self-tapping anchor bolt;
На Фиг.12 показан поэлементный вид первого конца анкерного болта, показанного на Фиг.11;FIG. 12 shows an exploded view of the first end of the anchor bolt shown in FIG. 11;
На Фиг.13 показан вид в перспективе первого конца анкерного болта, показанного на Фиг.11;On Fig shows a perspective view of the first end of the anchor bolt shown in Fig.11;
На Фиг.14 показан разрез первого конца анкерного болта, показанного на Фиг.11, находящегося в каменной породе;On Fig shows a section of the first end of the anchor bolt shown in Fig.11, located in rock;
На Фиг.15 показан подробный вид анкерного кольца анкерного болта, показанного на Фиг.11, находящегося в сложенном состоянии;On Fig shows a detailed view of the anchor ring of the anchor bolt shown in Fig.11, in the folded state;
На Фиг.16 показано анкерное кольцо с Фиг.15, находящееся в развернутом состоянии;In Fig.16 shows the anchor ring of Fig.15, located in the expanded state;
На Фиг.17 показан вид в перспективе второго конца анкерного болта, показанного на Фиг.11;On Fig shows a perspective view of the second end of the anchor bolt shown in Fig.11;
На Фиг.18 показан вид в перспективе орошаемой приводной гайки, расположенной на втором конце анкерного болта, показанном на Фиг.17;On Fig shows a perspective view of the irrigated drive nut located on the second end of the anchor bolt shown in Fig;
На Фиг.19 показан разрез второго конца анкерного болта, показанного на Фиг.17, находящегося в каменной породе; иIn Fig.19 shows a section of the second end of the anchor bolt shown in Fig.17, located in rock; and
На Фиг.20 показан вариант осуществления анкерного болта, показанного на Фиг.11.On Fig shows an embodiment of the anchor bolt shown in Fig.11.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
На Фиг.1 показан саморезный анкерный болт 10, который содержит первый (сверлильный) конец 11, второй (гаечный) конец 12 и стержень 13, который протянут между противоположными концами 11, 12. Стержень 13, который обычно изготавливается из стали, является полым и содержит в себе центральный проход 14 (см. Фиг.4 и Фиг.9), который дает возможность подвода жидкости от гаечного конца 12 к сверлильному концу 11. По меньшей мере, средняя часть стержня 13 может иметь некоторое количество отверстий, радиально расходящихся наружу от центрального прохода 14. При использовании саморезный анкерный болт 10 соединяется со сверлильным устройством (не показано) и действует буровая штанга, просверливая отверстие 100 (см. Фиг.4 и Фиг.9) в каменной породе 500. После этого анкерный болт 10 крепится на месте, как будет более подробно рассмотрено ниже для того, чтобы обеспечить укрепление каменной породы 500.Figure 1 shows a self-tapping anchor bolt 10, which contains the first (drilling)
Сверлильный конец 11 содержит буровую головку 15, имеющую сверлильный наконечник 16 на ее дальнем конце, и анкерное устройство 23, которое приспособлено для того, чтобы удерживать болт в просверленном отверстии при его использовании. Анкерное устройство 23 может использоваться для того, чтобы удерживать болт 10 в просверленном отверстии для того, чтобы временно зафиксировать анкерный болт на месте перед введением в отверстие 100 жидкого раствора для постоянного закрепления болта на месте и/или для приведения болта в напряженное состояние, чтобы создать напряжение в каменной породе 500.The
Сверлильный конец 11 подробно показан на чертежах от Фиг.2 до Фиг.6.The
Как лучше всего видно на Фиг.2, буровая головка 15 содержит тело 17 головки, которое включает в себя сверлильный наконечник 16 на своем наружном конце и стержень 18 буровой головки, который имеет наружную резьбу 22 на своей внешней поверхности. Проход 19 продолжается от крайней части стержня 18 сквозь тело 17 головки к его крайнему концу. Этот проход 19 приспособлен для того, чтобы сообщаться с проходом 14 внутри стержня, когда буровая головка 15 прикрепляется к концу 20 стержня (как лучше всего видно на Фиг.4). Конец 20 стержня имеет внутреннюю резьбу 21 (см. Фиг.4), которая соответствует наружной резьбе 22 на стержне 18 буровой головки. Таким образом, буровая головка 15 может просто привинчиваться к концу 20 стержня 13.As best seen in FIG. 2, the
Во время операции сверления сверлильное устройство обычно вызывает вращение бурового стержня по часовой стрелке. Чтобы гарантировать то, что при операции сверления буровая головка 15 не отсоединится от стержня, резьбовое соединение между буровой головкой 15 и стержнем 13 имеет правостороннюю резьбу для того, чтобы резьбовое соединение между буровой головкой и стержнем стремилось плотнее затянуться во время сверлильной операции.During a drilling operation, the drilling device typically causes the drill rod to rotate clockwise. In order to ensure that during the drilling operation the
Анкерное устройство 23 расположено ниже буровой головки 15 и включает в себя пару распорных элементов 24, которые сконструированы таким образом, чтобы иметь возможность перемещаться наружу из сложенного состояния, которое показано на чертежах, в раздвинутое состояние (не показано), в котором распорные элементы 24 сцепляются со стенкой 101 просверленного отверстия 100.An anchor device 23 is located below the
Распорные элементы 24 соединены друг с другом с помощью соединителя 25. Этот соединитель обычно изготавливается из пружинной стали и содержит основную часть 26 и соединительные ножки 27. Соединительные ножки 27 приварены (или прикреплены каким-либо другим образом) к ближайшему концу 28 распорных элементов 24. Так как соединитель 25 изготовлен из пружинной стали, он может изгибаться, тем самым, обеспечивая подвижный шарнир, что позволяет поворачивать распорные элементы для того, чтобы обеспечить их легкое перемещение из сложенного положения в раздвинутое.The
Основная часть 26 соединителя приспособлена для того, чтобы при использовании зажиматься между буровой головкой 15 и концом 20 стержня таким образом, который дает распорным элементам возможность вращаться вокруг оси 20 стержня, но предотвращает их осевое перемещение вдоль стержня болта.The main part 26 of the connector is adapted to be clamped between the
Анкерное устройство 23, кроме того, включает в себя оправку 29, которая в показанном варианте включает противолежащие наклонные поверхности 30 и 31. Оправка 29 включает в себя переднюю часть 32 и две зависимые ножки 33 и 34, где противолежащие грани передней части 32 и поверхности противолежащих сторон ножек 33 и 34 образуют соответствующие наклонные поверхности 30 и 31.The anchor device 23 also includes a
Оправка сконструирована таким образом, что наклонные поверхности 30 и 31 приспособлены для того, чтобы упираться во внутренние поверхности 35 распорных элементов 24 таким образом, что относительное перемещение оправки в сторону гаечного конца 12 стержня заставляет распорные элементы смещаться из их сложенного положения в раздвинутое положение.The mandrel is designed in such a way that the
Для осуществления этого относительного перемещения оправка соединяется со стержнем болта, что в показанном варианте осуществляется с помощью резьбового соединения, состоящего из внутренней резьбы 36, образованной во внутреннем отверстии 37 в передней части 32 оправки 29, и из наружной резьбы 38, образованной на стержне 13 болта.To accomplish this relative movement, the mandrel is connected to the bolt rod, which in the shown embodiment is carried out using a threaded connection consisting of an
Резьбовое соединение между оправкой 29 и стержнем 13 болта имеет левостороннюю резьбу для того, чтобы при выполнении анкерным болтом сверлильной операции (при вращении болта по часовой стрелке) любое движение оправки относительно стержня вызывало перемещение оправки к сверлильному концу, тем самым, гарантируя, что распорные элементы не смещаются в свое раздвинутое состояние.The threaded connection between the
Анкерное устройство 23 дополнительно содержит анкерное кольцо 39, которое расположено вокруг дальнего конца 40 распорных элементов 24. Анкерное кольцо 39 обычно изготавливается из полимерного материала и включает в себя основу 41 кольца и некоторое количество пластинок 42, которые расположены вокруг внешней части основы 41 кольца, чтобы образовать профилированную поверхность 43.The anchor device 23 further comprises an
Эта профилированная поверхность 43 кольца 39 предназначена для того, чтобы находиться в двух состояниях, как это лучше всего показано на Фиг.5 и Фиг.6. В первом состоянии, показанном на Фиг.5, пластинки 42 сгибаются и охватывают основу 41 кольца. Это состояние возникает, когда кольцо вращается по часовой стрелке, как это и происходит в случае сверлильной операции. Во втором состоянии, лучше всего показанном на Фиг.6, пластинки 42 выгибаются наружу от основы кольца 39. Это состояние возникает при вращении стержня болта в противоположном направлении и вызывается движением кольца по стенке 101 просверленного отверстия при таком вращении. Когда кольцо находится в этом втором (или раздвинутом) положении, кольцо гораздо больше склонно упираться в поверхность стенки 101 просверленного отверстия. Как только оно упирается, анкерное устройство начинает проскальзывать относительно стержня, тем самым, вызывая некоторое относительное перемещение. Это перемещение, в свою очередь, заставляет оправку начать движение вниз по резьбе стержня, тем самым, вызывая смещение распорных элементов наружу.This
Анкерный болт 50, показанный на Фиг.10, содержит другой вариант анкерного устройства 23 болта 10. Так как болт 50 содержит многие детали болта 10, то одинаковым деталям будут даны одинаковые ссылочные номера.The
В конструкции болта 50 предусмотрено распорное устройство 51, которое включает в себя распорные элементы 24 и обойму 52, расположенную вокруг стержня 13 болта 50. Обойма 52 действует таким же образом, как и соединитель 25 ранее рассмотренного варианта осуществления и соединяет ближайшие концы 28 распорных элементов 24 друг с другом.A
В отличие от ранее рассмотренного варианта осуществления распорное устройство 51 расположено таким образом, что дальние концы 40 распорных элементов направлены к сверлильному концу 11, а не к гаечному концу 12, как это было в ранее рассмотренном варианте осуществления. Для того чтобы предотвратить перемещение распорного устройства 51 к гаечному концу 12, распорное устройство 51 установлено на стопорном устройстве 53, которое содержит упорное кольцо 54, закрепленное в осевом направлении на стержне 13 болта, и скользящее кольцо 55, расположенное между упорным кольцом 54 и обоймой 52.In contrast to the previously discussed embodiment, the
В той части конструкции, которая согласуется с ранее рассмотренным вариантом осуществления, устройство 51 содержит оправку 29, сконструированную таким образом, что ее наклонные поверхности 30 и 31 упираются во внутренние поверхности 35, расположенную на стержне 13, и соответствующую внутреннюю резьбу 45, расположенную на внутренней поверхности приводной гайки.In that part of the construction that is consistent with the previously discussed embodiment, the
Резьбовое соединение в показанном варианте имеет левостороннюю резьбу для того, чтобы при сверлильной операции крутящий момент, прилагаемый к приводной гайке, стремился свинтить ее со второго конца стержня 13. Для того чтобы предотвратить это, предусматривается стопорное устройство 46, которое препятствует осевому смещению приводной гайки от заранее определенного для нее положения на стержне. В показанном варианте этот стопор выполнен в виде стопорной гайки 47, которая присоединена к крайней части 48 стержня, имеющей уменьшенный диаметр. Стопорная гайка 47 соединяется с крайней частью 48 стержня с помощью резьбового соединения (то есть с помощью наружной резьбы 49 на крайней части стержня и соответствующей внутренней резьбы 50 на гайке), в котором резьба направлена в сторону, обратную направлению резьбы на приводной гайке.The threaded connection in the shown embodiment has a left-handed thread so that during drilling operation the torque applied to the drive nut tends to unscrew it from the second end of the
Кроме того, стопорная гайка 47 также соединяется со стержнем с помощью штифта 51 момента, который предназначен для предотвращения относительного перемещения приводной гайки, пока к гайке не приложен определенный крутящий момент. Штифт 51 момента радиально проходит через гайку 47 и входит в стержень 13 (как лучше всего показано на Фиг.9), и способен срезаться при приложении определенного крутящего момента к гайке. Если штифт 51 момента сконструирован таким образом, что имеет достаточную прочность, он может устранить необходимость использования стопорной гайки 47.In addition, the
Хотя саморезный анкерный болт 10 показан на чертежах со стержнем, имеющим центральный проход, следует учитывать, что изобретение не ограничивается такой конструкцией. Например, анкерный болт может иметь стержень, который является сплошным, по меньшей мере, на значительной части своей длины. Такая конструкция показана на чертежах от Фиг.11 до Фиг.20.Although a self-tapping anchor bolt 10 is shown in the drawings with a shaft having a central passage, it should be noted that the invention is not limited to such a design. For example, the anchor bolt may have a rod that is continuous at least over a significant portion of its length. This design is shown in the drawings from 11 to 20.
На Фиг.11 показан саморезный анкерный болт 210 в соответствии с далее описанным вариантом осуществления, который содержит первый (сверлильный) конец 211, второй (гаечный) конец 212 и стержень 213, который протянут между противоположными концами 211, 212. Стержень 213, который обычно изготавливается из стали, является сплошным на большей (второй) части своей длины и имеет внутренний проход 214 (см. Фиг.14) в дальней (первой) части болта рядом со сверлильным концом. Внутренний проход сообщается с внешней поверхностью стержня в двух местах: через боковое отверстие 260 и через концевое отверстие 261.11 shows a self-tapping
Сверлильный конец 211 содержит буровую головку 215, имеющую сверлильный наконечник 216 на ее дальнем конце, и анкерное устройство 223, которое приспособлено для того, чтобы удерживать болт в просверленном отверстии при его использовании. Анкерное устройство 223 находится в первой части болта и используется для того, чтобы удерживать болт 210 в просверленном отверстии для того, чтобы временно зафиксировать анкерный болт на месте перед введением в отверстие 100 жидкого раствора для постоянного закрепления болта на месте и/или для приведения болта в напряженное состояние, чтобы создать напряжение в каменной породе 500.The
Сверлильный конец 211 подробно показан на чертежах от Фиг.12 до Фиг.16.The
Как лучше всего видно на Фиг.12, буровая головка 215 содержит тело 217 головки, которое включает в себя сверлильный наконечник 216 на своем наружном конце и стержень 218 буровой головки, который имеет наружную резьбу 222 на своей внешней поверхности. Проход 219 идет от крайней части стержня 218 сквозь тело 217 головки к его крайнему концу. Этот проход 219 приспособлен для того, чтобы сообщаться с концевым отверстием 261 внутреннего прохода 214 стержня, когда буровая головка 215 прикрепляется к концу 220 стержня (как лучше всего видно на Фиг.14). Конец 220 стержня имеет внутреннюю резьбу 221 (см. Фиг.14), которая соответствует наружной резьбе 222 на стержне 218 буровой головки. Таким образом, буровая головка 215 может просто привинчиваться к концу 220 стержня 213.As best seen in FIG. 12, the
Во время операции сверления сверлильное устройство обычно вызывает вращение бурового стержня по часовой стрелке. Чтобы гарантировать то, что при операции сверления буровая головка 215 не отсоединится от стержня, резьбовое соединение между буровой головкой 215 и стержнем 213 имеет правостороннюю резьбу для того, чтобы резьбовое соединение между буровой головкой и стержнем стремилось плотнее затянуться во время сверлильной операции.During a drilling operation, the drilling device typically causes the drill rod to rotate clockwise. In order to ensure that during the drilling operation the
Анкерное устройство 223 и его использование имеют вид, который согласуется с ранее рассмотренным вариантом осуществления, а одинаковым деталям даны одинаковые ссылочные номера, к которым в качестве префикса прибавлен номер "2" для того, чтобы отличать варианты осуществления друг от друга. Подобным образом на Фиг.20 показан вариант анкерного устройства 223 болта 210, имеющего такой же вид, как и у устройства, описанного на Фиг.10, а одинаковым деталям даны одинаковые ссылочные номера, к которым в качестве префикса прибавлен номер "2" для того, чтобы отличать варианты осуществления друг от друга.The
Как лучше всего показано на Фиг.11 и Фиг.14, анкерный болт 210 имеет кожух 262 вдоль большей части стержня 213. Кожух 262 продолжается от места рядом с анкерным устройством 223 (или с распорным устройством 251) до места рядом с гаечным концом 212. Назначение этого кожуха состоит в том, чтобы обеспечить, по меньшей мере, часть циркуляционного канала для подвода жидкости от гаечного конца 212 к сверлильному концу 211. Этот циркуляционный канал обеспечивается проходом, образованным между стержнем 213 болта и кожухом 262, а также внутренним проходом 214. Как лучше всего показано на Фиг.14, внутренний проход 214 сообщается с проходом 263, образованным между стержнем 213 и кожухом 262 с помощью бокового отверстия 260. Так как кожух 262 не должен воспринимать какую-либо существенную нагрузку, он может быть изготовлен из недорогого материала, такого как пластик. Дальнейшим преимуществом изготовления кожуха из пластика является то, что кожух может обеспечить преграду проникновению воды и, тем самым, предотвратить коррозию установленного в породе стального стержня.As best shown in FIGS. 11 and 14, the
Циркуляционный канал также включает в себя внешний проход 264, образованный между кожухом 262 и стенкой 101 просверленного отверстия 100. Этот внешний проход образован радиальным выступанием сверлильного наконечника 216 за радиус кожуха 262.The circulation channel also includes an
Кожух 262 герметично закрыт на своем дальнем конце 265 с помощью обоймы 266. Эта обойма 266 в показанном варианте имеет внутреннюю резьбу и навинчивается на верхнюю часть стержня 213, на котором нарезана наружная резьба 238.The
Ближний конец 267 кожуха 262 также герметично закрыт соединением с приводной муфтой 243, как более подробно объясняется ниже.The
На чертежах от Фиг.17 до Фиг.19 показан гаечный конец 212 анкерного болта 210, который содержит приводную муфту 243. Приводная муфта расположена рядом с концом 212 и приспособлена для присоединения к сверлильному устройству и стержню для того, чтобы обеспечить вращение болта и осевое давление на стержень болта. Приводная муфта 243 выполнена в виде орошаемой приводной гайки 243 (как это лучше всего показано на Фиг.18), которая соединена со стержнем 213 болта с помощью резьбового соединения, имеющего наружную резьбу 244, расположенную на стержне 213, и соответствующую внутреннюю резьбу 245, расположенную на внутренней поверхности приводной гайки 243.In the figures 17 to 19, a
Резьбовое соединение в показанном варианте имеет левостороннюю резьбу для того, чтобы при сверлильной операции крутящий момент, прилагаемый к приводной гайке, стремился свинтить ее со второго конца стержня 213. Для того чтобы предотвратить это, предусматривается стопорное устройство 246, которое препятствует осевому смещению приводной гайки от заранее определенного для нее положения на стержне. В показанном варианте этот стопор выполнен в виде стопорной гайки 247, которая присоединена к крайней части 248 стержня, имеющей уменьшенный диаметр. Стопорная гайка 247 соединяется с крайней частью 248 стержня с помощью резьбового соединения (то есть с помощью наружной резьбы 249 на крайней части стержня и соответствующей внутренней резьбы 250 на гайке), в котором резьба направлена в сторону, обратную направлению резьбы на приводной гайке.The threaded connection in the shown embodiment has left-hand thread so that during drilling operation the torque applied to the drive nut seeks to unscrew it from the second end of the
Кроме того, приводная гайка 243 также соединяется со стержнем с помощью штифта 251 момента, который предназначен для предотвращения относительного перемещения приводной гайки, пока к гайке не приложен определенный крутящий момент. Штифт 251 момента радиально проходит через гайку 247 и входит в стержень 213 (как лучше всего показано на Фиг.19), и способен срезаться при приложении определенного крутящего момента к гайке. Если штифт 251 момента сконструирован таким образом, что имеет достаточную прочность, он может устранить необходимость использования стопорной гайки 247.In addition, the
Как лучше всего показано на Фиг.18, приводная гайка 243 содержит кольцевое углубление 268 и фланец 269, которые предназначены для соединения с ближним концом 267 кожуха для того, чтобы герметично присоединить приводную гайку 243 к этому концу. Кроме того, приводная гайка 243 имеет отверстие 270, которое позволяет подводить или отводить жидкость из прохода 263, расположенного между кожухом 262 и стержнем 213.As best shown in FIG. 18, the
Прижимная пластина 271 и сферическая шайба 272 могут быть расположены на стержне 213 и зафиксированы приводной гайкой 243. Прижимная пластина 271 предназначена для того, чтобы прижиматься к внешней поверхности 501 каменной породы 500.The
При использовании болт 10 или 210 с помощью приводной гайки 43, 243 присоединяется к сверлильному устройству, которое вращает анкерный болт в первом направлении. Через циркуляционный канал болта подается буровой раствор, который орошает режущую поверхность анкерного болта.When using a
После завершения этапа сверления сверлильное устройство вращает болт в противоположном направлении. Приводная гайка 43, 243 вращается вместе со стержнем, так как их относительное перемещение предотвращается штифтом момента. Это вращение в противоположном направлении предназначено для того, чтобы вызвать "проскальзывание" распорных элементов 24, 224 и оправки 29, 229 относительно стержня болта. Такое проскальзывание может быть обеспечено с помощью кольца 39, 239, если пластинки кольца 42, 242 при его вращении выгибаются наружу от кольца, заставляя кольцо упираться в поверхность стенки 101. Такое перемещение анкерного устройства относительно стержня вызывает смещение оправки вниз по резьбе стержня, тем самым, вызывая радиальное смещение распорных элементов наружу для их сцепления с поверхностью породы в просверленном отверстии.After completing the drilling step, the drilling device rotates the bolt in the opposite direction. The
Когда распорные элементы сцепляются с поверхностью стенки, болт надежно фиксируется на месте. Соответственно при необходимости сверлильное устройство может быть отсоединено и через некоторое время в отверстие может быть введен жидкий раствор для фиксации болта на месте.When the spacer elements engage with the wall surface, the bolt is securely locked in place. Accordingly, if necessary, the drilling device can be disconnected and after some time a liquid solution can be introduced into the hole to fix the bolt in place.
На этом этапе болт также может быть приведен в напряженное состояние путем продолжения приложения крутящего момента к приводной гайке 43, 243. В определенный момент распорные элементы 24, 224 так сильно упираются в поверхность стенки, что клин не может далее перемещаться вниз по стержню. Это эффективно закрепляет болт на месте и препятствует его дальнейшему вращению. Крутящий момент на приводной гайке 43, 243 повышается, пока не достигает того значения, при котором штифт 51, 251 момента срезается, тем самым, позволяя приводной гайке перемещаться относительно стержня. Это относительное перемещение вызывает закручивание гайки вверх по стержню.At this stage, the bolt can also be brought into tension by continuing to apply torque to the
Как только приводная гайка получает возможность перемещаться вдоль стержня болта, она соприкасается с внешней поверхностью 102 каменной породы 500 (либо напрямую, либо через прижимную пластину), что позволяет привести болт в напряженное состояние, так как эффективная длина болта между приводной гайкой и анкерным устройством уменьшается. Таким образом укрепляется каменная порода. Когда болт находится под достаточным напряжением, сверлильное устройство может быть отсоединено, и может быть осуществлен последний этап установки болта на месте с помощью ввода жидкого раствора через внутренний проход болта.As soon as the drive nut is able to move along the bolt shaft, it is in contact with the outer surface 102 of the rock 500 (either directly or through the pressure plate), which allows you to bring the bolt into tension, since the effective length of the bolt between the drive nut and the anchor device is reduced . Thus, rock is strengthened. When the bolt is under sufficient voltage, the drilling device can be disconnected, and the last step of installing the bolt in place can be carried out by introducing a liquid solution through the inner passage of the bolt.
В приведенной ниже формуле изобретения и в вышеизложенном описании изобретения кроме тех случаев, где контекст требует иного из-за языка высказывания или из-за необходимого смысла, слово "содержать" или его формы, такие как "содержит" или "содержащий", используются во включающем смысле, то есть для того, чтобы указать на присутствие упомянутых признаков, но не для того, чтобы заранее исключить наличие или добавление других признаков различных вариантов осуществления изобретения.In the following claims and in the foregoing description of the invention, except where the context requires otherwise due to the language of expression or because of the necessary meaning, the word “contain” or its forms, such as “contains” or “comprising”, are used in inclusive sense, that is, in order to indicate the presence of the mentioned features, but not in order to exclude in advance the presence or addition of other features of various embodiments of the invention.
В описанные выше детали могут быть внесены различные изменения и/или модификации без отступления от идеи и объема изобретения.Various changes and / or modifications may be made to the details described above without departing from the spirit and scope of the invention.
Claims (33)
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU2005906216A AU2005906216A0 (en) | 2005-11-09 | Self drilling rock bolt | |
| AU2005906216 | 2005-11-09 | ||
| AU2006901028 | 2006-03-01 | ||
| AU2006901028A AU2006901028A0 (en) | 2006-03-01 | A self drilling rock bolt | |
| AU2006202778 | 2006-06-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008122879A RU2008122879A (en) | 2009-12-20 |
| RU2404364C2 true RU2404364C2 (en) | 2010-11-20 |
Family
ID=41625307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008122879/03A RU2404364C2 (en) | 2005-11-09 | 2006-11-08 | Self-tapping anchor bolt |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2404364C2 (en) |
-
2006
- 2006-11-08 RU RU2008122879/03A patent/RU2404364C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008122879A (en) | 2009-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7896580B2 (en) | Self drilling rock bolt | |
| RU2444630C2 (en) | Anchor bolt and anchor device | |
| AU2007214343B2 (en) | Rock bolt with mechanical anchor | |
| RU2343287C2 (en) | Anchor bolt | |
| EP3294991B1 (en) | Locally anchored self-drilling hollow rock bolt | |
| US7861776B2 (en) | System and method for forming a coiled tubing connection | |
| US8215875B2 (en) | Bolt anchor | |
| AU2006236012B2 (en) | A rock bolt and an anchoring device | |
| US8282318B2 (en) | Roof bolt anchor with camming element | |
| WO2008000015A1 (en) | Self drilling rock bolt | |
| WO2009157846A1 (en) | A cuttable drilling tool, and a cuttable self drilling rock bolt | |
| US7422069B2 (en) | Telescoping centralizers for expandable tubulars | |
| RU2404364C2 (en) | Self-tapping anchor bolt | |
| AU2007203018A1 (en) | Method of sealing hollow bolts | |
| WO2008122086A1 (en) | Extendable member | |
| AU2006312998B2 (en) | Self drilling rock bolt | |
| RU2157879C1 (en) | Tool joint of hollow drill rods | |
| AU2004200570A1 (en) | Rock Bolt Assembly | |
| AU2003282984A1 (en) | Telescoping centralizers for expandable tubulars | |
| AU2004243343C1 (en) | Rockbolt | |
| GB2367324A (en) | Anchor; wall tie | |
| WO2012027802A1 (en) | Mechanical anchor for bolt |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131109 |