RU2768582C1 - Anchor for walls of mines and tunnels - Google Patents
Anchor for walls of mines and tunnels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2768582C1 RU2768582C1 RU2021120371A RU2021120371A RU2768582C1 RU 2768582 C1 RU2768582 C1 RU 2768582C1 RU 2021120371 A RU2021120371 A RU 2021120371A RU 2021120371 A RU2021120371 A RU 2021120371A RU 2768582 C1 RU2768582 C1 RU 2768582C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- anchor
- wedges
- hole
- walls
- Prior art date
Links
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000009527 percussion Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
- E21D21/0026—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
- E21D21/0026—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
- E21D21/0046—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts formed by a plurality of elements arranged longitudinally
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу, а именно к анкерам крепления стен подземных шахт и туннелей и может быть использовано для установки в различные виды скальных пород, например, при креплении металлических конструкций к стенам шахт и туннелей, а также для установки в бетонные поверхности при любом виде строительства. [E21D21/00, E21D21/0033, E21D21/0046, E21D21/0066]. The invention relates to mining, namely to anchors for fastening the walls of underground mines and tunnels and can be used for installation in various types of rock, for example, when attaching metal structures to the walls of mines and tunnels, as well as for installation in concrete surfaces in any form construction. [E21D21/00, E21D21/0033, E21D21/0046, E21D21/0066].
Из уровня техники известен АНКЕР И ГАЙКА АНКЕРНОГО БОЛТА [WO 2011/020144 А1, опубл. 24.02.2011], содержащий фрикционное устройство на переднем конце анкера, при этом фрикционное устройство содержит две или более расширительных гильз, которые вдавливаются в стенку шпура (скважины), при этом диаметр фрикционного устройства в его закрытом положении соответствует максимальному диаметру основного стержня.Known from the prior art ANCHOR AND NUT ANCHOR BOLT [WO 2011/020144 A1, publ. February 24, 2011], containing a friction device at the front end of the anchor, while the friction device contains two or more expansion sleeves that are pressed into the wall of the hole (well), while the diameter of the friction device in its closed position corresponds to the maximum diameter of the main rod.
Недостатком данного аналога является сложность конструкции анкера, а также малая площадь контакта фрикционного устройства и стенки шпура, что приводит к снижению надежности анкерного крепления и ограничивает возможность сопротивления на вырыв.The disadvantage of this analogue is the complexity of the design of the anchor, as well as the small contact area of the friction device and the wall of the borehole, which leads to a decrease in the reliability of the anchor fastening and limits the possibility of pull-out resistance.
Также из уровня техники известен КЛИНОРАСПОРНЫЙ АНКЕР [RU191411 U1, опубл. 05.08.2019], включающий анкерный стержень с винтовой резьбой, шайбу анкерную опорную, натяжную гайку и клинораспорный замок, состоящий из клина с винтовой резьбой, пружины и державки с тремя лепестковыми захватами, с которыми соединены боковины клинораспорного замка, отличающийся тем, что державка имеет одно центральное отверстие, диаметр которого превышает диаметр анкерного стержня.Also known from the prior art WEDGE ANCHOR [RU191411 U1, publ. 08/05/2019], including an anchor rod with a screw thread, an anchor support washer, a tension nut and a wedge lock consisting of a wedge with a screw thread, a spring and a holder with three petal grips, to which the sides of the wedge lock are connected, characterized in that the holder has one central hole, the diameter of which exceeds the diameter of the anchor rod.
Недостатком данного аналога является наличие одного клинораспорного замка сложной конструкции, что приводит к снижению надежности анкерного крепления и ограничивает возможность сопротивления на вырыв.The disadvantage of this analog is the presence of one wedge-shaped lock of complex design, which leads to a decrease in the reliability of the anchor fastening and limits the possibility of pull-out resistance.
Наиболее близким по технической сущности является АНКЕР ДЛЯ ОПОРЫ КРЫШИ ШАХТЫ И ПРОЦЕСС ЕГО УСТАНОВКИ [US4859118 (A), опубл. 22.08.1989], содержащий пару клиньев, каждый из которых имеет конические поверхности, приспособленные для взаимного зацепления и расширения оболочки для зацепления с поверхностью шпура. При продевании анкера через один клин верхний конец анкера входит в зацепление с соединителем, тем самым вызывая перемещение вверх другого клина и движение вниз одного клина, вызывая их расширение. Вертикальное ребро на клине, через которое продевается анкер, предотвращает его вращение во время вращения анкера.The closest in technical essence is the ANCHOR FOR SUPPORTING THE ROOF OF THE MINE AND THE PROCESS OF ITS INSTALLATION [US4859118 (A), publ. 22.08.1989], containing a pair of wedges, each of which has a conical surface adapted for mutual engagement and expansion of the shell to engage with the surface of the hole. When the anchor is threaded through one wedge, the upper end of the anchor engages with the connector, thereby causing the other wedge to move upward and one wedge to move downward, causing them to expand. The vertical rib on the wedge through which the anchor is threaded prevents the wedge from rotating during the rotation of the anchor.
Основной технической проблемой прототипа является применение резьбового соединения стержень анкера – клин для обеспечения расклинивания анкера, кроме того, наличие всего двух клиньев ограничивает возможность анкера сопротивляться вырыву.The main technical problem of the prototype is the use of a threaded connection anchor rod - wedge to ensure wedging of the anchor, in addition, the presence of only two wedges limits the ability of the anchor to resist tearing.
Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.The objective of the invention is to eliminate the disadvantages of the prototype.
Техническим результатом изобретения является повышение оперативности установки анкера и увеличение сопротивления его вырыву. The technical result of the invention is to increase the efficiency of the installation of the anchor and increase the resistance to its tearing.
Указанный технический результат достигается за счет того, что анкер для стен шахт и туннелей, выполнен в виде стержня с расположенными на нем клиньями, отличающийся тем, что стержень образован цилиндрической или приплюснутой цилиндрической поверхностью, на стержне смонтированы кольца-ограничители, между которыми вставлены клинья, прикрепленные к стержню с помощью фиксаторов с возможностью разрушения их взаимного соединения при повороте стержня в отверстии и удержания стержня внутри отверстия за счет его расклинивания в шпуре.The specified technical result is achieved due to the fact that the anchor for the walls of mines and tunnels is made in the form of a rod with wedges located on it, characterized in that the rod is formed by a cylindrical or flattened cylindrical surface, limiter rings are mounted on the rod, between which wedges are inserted, attached to the rod with the help of clamps with the possibility of destroying their mutual connection when the rod is rotated in the hole and holding the rod inside the hole due to its wedging in the hole.
В частности, стержень выполнен овальным в поперечном сечении. In particular, the rod is oval in cross section.
В частности, один конец стержня выполнен заостренным.In particular, one end of the rod is pointed.
В частности, один конец клина выполнен заостренным.In particular, one end of the wedge is pointed.
В частности, клинья расположены на поверхности стержня в шахматном порядке.In particular, the wedges are located on the surface of the rod in a checkerboard pattern.
В частности, в местах установки клиньев в поверхности стержня выполнены спилы.In particular, saw cuts are made in the places where the wedges are installed in the surface of the rod.
В частности, спилы стержня выполнены с закруглением с одного края образуя эксцентрическое поперечное сечение.In particular, the saw cuts of the rod are made with rounding at one end, forming an eccentric cross section.
Краткое описание чертежей. Brief description of the drawings.
На фиг. 1 показан общий вид анкера для стен шахт и туннелей. In FIG. 1 shows a general view of the anchor for the walls of shafts and tunnels.
На фиг. 2 показан поперечный разрез анкера для стен шахт и туннелей.In FIG. 2 shows a cross section of an anchor for walls of mines and tunnels.
На фигурах обозначено: 1 – стержень, 2 – клинья, 3 – кольца-ограничители, 4 – острие стержня, 5 – рельефная поверхность, 6 – острие клина, 7 – фиксаторы клиньев, 8 – спил стержня.The figures indicate: 1 - rod, 2 - wedges, 3 - limiter rings, 4 - rod tip, 5 - relief surface, 6 - wedge tip, 7 - wedge clamps, 8 - rod cut.
Осуществление изобретения. Implementation of the invention.
Анкер для стен шахт и туннелей состоит из стрежня 1 с приваренными к нему кольцами-ограничителями 3, между которыми в шахматном порядке вставлены клинья 2, прикрепленные к стержню 1 с помощью фиксаторов клиньев 7 (на фиг.2 не показаны). Причем клинья 2 крепятся к стержню 1 способом, обеспечивающим возможность их поворота относительно оси стержня 1 при прикладывании определенной нагрузки. Перемещения клиньев 2 в продольном направлении относительно стержня 1 ограничено кольцами-ограничителями 3.The anchor for the walls of mines and tunnels consists of a
Для облегчения перемещения в шпуре стержень 1 и клинья 2 имеют с одного конца острие стержня 4 и острие клина 6 соответственно.To facilitate movement in the hole, the
Сам стержень 1 имеет овальную форму, рельефную поверхность 5 и может быть изготовлен, например, из арматуры диаметром 32 мм требуемой длинны. Клинья 2 установлены в специальные площадки, где убрана рельефная поверхность 5 – спил стержня 8, который выполнен с закруглением с одного края (эксцентрическое поперечное сечение). The
Клинья 2 и кольца-ограничители 3 могут быть изготовлены из арматуры диаметром 12 мм, причем клинья 2 представляют собой два сваренных между собой обрезка одинаковой длинны.
Заявленное техническое решение применяют, например, для крепления металлической изоляции к стенам подземных шахт и туннелей, а также может быть использован при установке в различные виды скальной породы и бетонные поверхности, в частности, в любом виде строительства. После выемки грунта в шахте устанавливается металлическая изоляция с отверстиями для ее крепления к стене шахты. Через данные отверстия в стене шахты бурятся шпуры требуемой глубины (как правило, 2 метра и более).The claimed technical solution is used, for example, for attaching metal insulation to the walls of underground mines and tunnels, and can also be used when installed in various types of rock and concrete surfaces, in particular, in any type of construction. After excavation, metal insulation is installed in the shaft with holes for its fastening to the shaft wall. Holes of the required depth are drilled through these holes in the wall of the mine (usually 2 meters or more).
Анкер для стен шахт и туннелей изготавливается в цеховых условиях с учетом места его установки и требований по нагрузке (чем выше нагрузка, тем больше клиньев 2 и колец-ограничителей 3). Размеры анкера выбираются таким образом, что часть стержня 1 с клиньями 2 полностью устанавливается в шпур, а общая длинна анкера такова, что другой его конец выходит из отверстия металлической изоляции с необходимым запасом по длине (лишняя часть стержня 1 отпиливается, например, угловой шлифовальной машиной).The anchor for the walls of mines and tunnels is manufactured in workshop conditions, taking into account the place of its installation and load requirements (the higher the load, the
Анкер в шпур устанавливают через отверстие в металлической изоляции с помощью отбойного молотка или другого пневмо или электроинструмента с закрепленным в нем специальным стаканом. Так же допускается отдельная установка ударным ручным инструментом (кувалдой). Затем анкер проворачивается в шпуре на угол до 90° и расклинивается. Для проворота анкера к свободному его концу приваривается проушина, в которую вставляется металлический рычаг и анкер проворачивается, либо используется расклиночная машина, либо применяется специальный инструмент, обеспечивающий быстрый захват свободного конца анкера и требуемый момент проворота.The anchor is installed in the hole through a hole in the metal insulation using a jackhammer or other pneumatic or power tool with a special glass fixed in it. A separate installation with a percussion hand tool (sledgehammer) is also allowed. Then the anchor is rotated in the hole at an angle of up to 90° and wedged. To rotate the anchor, an eye is welded to its free end, into which a metal lever is inserted and the anchor is rotated, either a wedge machine is used, or a special tool is used to quickly capture the free end of the anchor and the required turning moment.
Расклинивание анкера осуществляется за счет того, что попав в шпур клинья 2 не могут вращаться в тангенциальном направлении вокруг оси стержня 1 анкера (за счет трения о стенки шпура), который вращаясь, увеличивает свой радиус под клиньями 2 (принцип эксцентрика). На увеличение изменение радиуса стержня 1 при провороте анкера влияет также спил стержня 8, выполненный с закруглением с одного края (эксцентрическое поперечное сечение), что сделано для более плавного перемещения клиньев 2 относительно стержня 1 в процессе проворота анкера, тем самым обеспечивая более эффективную расклинку о стенки шпура. Здесь также важную роль играет свойство фиксаторов клиньев 7 разрушаться при приложении к ним нагрузки выше определенного уровня.The wedging of the anchor is carried out due to the fact that, once in the hole, the
Применение специального инструмента для проворота анкера обеспечивает более быструю по сравнению с прототипом установку за счет быстрого захвата свободного конца и необходимости проворота на угол до 90°, в то время как в прототипе необходимо сделать большое количество оборотов для получения требуемого усилия зацепления анкера в шпуре. Также следует отметить заложенную в конструкции анкера для стен шахт и туннелей возможность использовать требуемое количество клиньев 2 (против двух в прототипе), что позволяет с запасом выдерживать прилагаемые к анкеру нагрузки на вырыв.The use of a special tool for turning the anchor provides faster installation compared to the prototype due to the quick grip of the free end and the need to turn through an angle of up to 90°, while in the prototype it is necessary to make a large number of turns to obtain the required engagement force of the anchor in the hole. It should also be noted inherent in the design of the anchor for the walls of mines and tunnels the ability to use the required number of wedges 2 (against two in the prototype), which allows to withstand the pull-out loads applied to the anchor with a margin.
Технический результат изобретения - повышение оперативности установки анкера и увеличение сопротивления его вырыву, достигается путем расположения на поверхности овального стержня 1 колец-ограничителей 3, а также клиньев 2, которые расположены максимально близко к оси стержня 1 и крепятся к его поверхности с возможностью срыва. Кроме того, за счет овального исполнения стержня 1 и спилов стержня 8 в местах установки клиньев 2, выполненных с закруглением с одного края (эксцентрическое поперечное сечение), обеспечивается прочная расклиненная связь клиньев 2 со стенками шпура по правилу - чем больше требуется рабочая нагрузка на вырыв, тем большее количество клиньев 2 требуется расположить по длине стержня 1. The technical result of the invention - increasing the speed of installation of the anchor and increasing the resistance to its tearing, is achieved by placing
В 2021 году заявитель изготовил экспериментальные образцы анкера, опытная эксплуатация которых подтвердила достижение заявленного технического результата. Например, гарантированная прочность на вырыв для арматуры диаметром 32 мм составила от 50 кН до 90 кН.In 2021, the applicant made experimental anchor samples, the trial operation of which confirmed the achievement of the claimed technical result. For example, the guaranteed pull-out strength for rebar with a diameter of 32 mm ranged from 50 kN to 90 kN.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021120371A RU2768582C1 (en) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Anchor for walls of mines and tunnels |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021120371A RU2768582C1 (en) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Anchor for walls of mines and tunnels |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2768582C1 true RU2768582C1 (en) | 2022-03-24 |
Family
ID=80819374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021120371A RU2768582C1 (en) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Anchor for walls of mines and tunnels |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2768582C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU480844A1 (en) * | 1973-10-25 | 1975-08-15 | Новосибирский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Транспортного Строительства Минтрансстроя Сиб Цниис | Anchor lock |
US4859118A (en) * | 1988-06-21 | 1989-08-22 | Birmingham Bolt Company, Inc. | Mine roof support anchor and process for installing the same |
SU1716157A1 (en) * | 1989-10-30 | 1992-02-28 | Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии | Anchor |
RU2029094C1 (en) * | 1992-04-28 | 1995-02-20 | Ардашев Константин Аркадьевич | Anchor |
RU72271U1 (en) * | 2007-11-27 | 2008-04-10 | ЗАО "Торговый дом Кузбасспромсервис" | KLINORAPORNY ANCHOR KRA-16 |
RU2364723C2 (en) * | 2004-09-20 | 2009-08-20 | Атлас Копко Май Гмбх | Screw-in anchor with controlled plastic deformation (versions) and control method of full plastic deformation of cemented screw-in anchor |
RU138709U1 (en) * | 2013-11-26 | 2014-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | SPINNING AND PRESSING ANCHOR |
-
2021
- 2021-07-12 RU RU2021120371A patent/RU2768582C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU480844A1 (en) * | 1973-10-25 | 1975-08-15 | Новосибирский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Транспортного Строительства Минтрансстроя Сиб Цниис | Anchor lock |
US4859118A (en) * | 1988-06-21 | 1989-08-22 | Birmingham Bolt Company, Inc. | Mine roof support anchor and process for installing the same |
SU1716157A1 (en) * | 1989-10-30 | 1992-02-28 | Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии | Anchor |
RU2029094C1 (en) * | 1992-04-28 | 1995-02-20 | Ардашев Константин Аркадьевич | Anchor |
RU2364723C2 (en) * | 2004-09-20 | 2009-08-20 | Атлас Копко Май Гмбх | Screw-in anchor with controlled plastic deformation (versions) and control method of full plastic deformation of cemented screw-in anchor |
RU72271U1 (en) * | 2007-11-27 | 2008-04-10 | ЗАО "Торговый дом Кузбасспромсервис" | KLINORAPORNY ANCHOR KRA-16 |
RU138709U1 (en) * | 2013-11-26 | 2014-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | SPINNING AND PRESSING ANCHOR |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4239419A (en) | Precast concrete threaded pilings | |
US3695045A (en) | Rock bolts | |
KR20070054711A (en) | An elongate element tensioning member | |
US2963935A (en) | Expanding anchor and plug with an exhaust passage | |
US8839571B1 (en) | Break-away screw ground anchor | |
KR20070069101A (en) | Fixing type nailing apparatus and method of the same | |
GB2441018A (en) | Rock bolt and method of use | |
RU2768582C1 (en) | Anchor for walls of mines and tunnels | |
KR20060082593A (en) | Tension and compressure supporting pile | |
KR101773004B1 (en) | Post-installed concrete anchor with shear reinforcement | |
KR100715207B1 (en) | Anchor Dvice for Ground-reinforcement-construction | |
US3192822A (en) | Link type anchor | |
AU2008221612B2 (en) | Rock Bolt | |
KR200449724Y1 (en) | Rock bolt for underground hole | |
CN213358602U (en) | Self-drilling type deep expansion anchor rod structure | |
US3680430A (en) | Anchor bolt | |
US3304828A (en) | Expansion bolt | |
KR200392328Y1 (en) | Anchor Dvice for Ground-reinforcement-construction | |
KR101623342B1 (en) | Earth retaining structure utilizing in-situ soil and earth retaining structure construction Method | |
CN107559032B (en) | Wing type bidirectional prestress anchor drill rod | |
KR100721605B1 (en) | Bearing plate of soil nail for pull-out test | |
EP0029354A1 (en) | Anchoring of roof bolts | |
KR102649072B1 (en) | Multi-rotation penetration pile according to depth and manufacturing method therefor | |
JP4472476B2 (en) | Sloped ground stabilizer and sloped ground stabilization method | |
JP3813781B2 (en) | Anchor device installation method |