SU1731959A1 - Friction tubular anchor - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к креплению горных выработок. Цель - повышение надежности работы анкера и сокращение времени вступлени  его в работу. Дл  этого анкер 1 снабжен опорной плиткой 4 на развальцованном конце 3 трубы анкера 1. Труба 1 выполнена с поперечными разрезами 2. Размеры 2 могут быть выполнены крестообразного , Х-образного,Ц-образного или V- образного вида и ориентированные разрезанной частью в сторону развальцованного конца 3. В качестве заполн ющей трубу анкера 1 смеси 6 используетс  расшир юща с  при затвердевании смесь на основе строительной извести или невзрывчатое разрушающее средство НРС. При затвердевании смеси 6 в трубе 1 материал трубы деформируетс  в области разрезов 2, образу  выступы, которые внедр ютс  в стенки шпура 5. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. (ЛThe invention relates to the fastening of mine workings. The goal is to increase the reliability of the anchor and reduce the time it takes to work. For this, the anchor 1 is provided with a base tile 4 on the flared end 3 of the anchor pipe 1. The pipe 1 is made with cross-sections 2. Dimensions 2 can be made cross-shaped, X-shaped, C-shaped or V-shaped and oriented with the cut part towards flared end 3. As the filling pipe for anchor 1 of mixture 6, a hardening mixture based on construction lime or non-explosive destructive means LDC is used during solidification. When the mixture 6 is solidified in the pipe 1, the pipe material deforms in the area of the cuts 2, forming protrusions that penetrate into the walls of the hole 5. 2 Cp. f-ly, 6 ill. (L

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности , а именно к креплению горных выработок.The invention relates to the mining industry, namely to the fastening of mine workings.

Известен трубчатый анкер фрикционного типа, содержащий разрезанную вдоль продольной оси трубу, опорную плитку и удерживающее кольцо, приваренное на выступающем конце трубы.A friction-type tubular anchor is known, comprising a pipe cut along the longitudinal axis, a support tile and a retaining ring welded at the protruding end of the pipe.

Недостатки известной конструкции трубчатого анкера фрикционного типа - низка  несуща  способность и высока  податливость .The disadvantages of the known design of the friction type tubular anchor are low load carrying capacity and high compliance.

Известен трубчатый анкер фрикционного типа, включающий разрезную трубу с раз- вальцованным концом, заполненную расшир ющейс  при затвердевании смесью, и пробкой.A friction-type tubular anchor is known, which includes a split pipe with a flared end, filled with a mixture that expands upon solidification, and a plug.

Недостатки данной конструкции - недостаточна  несуща  способность анкера иThe disadvantages of this design is insufficient bearing capacity of the anchor and

значительное врем  вступлени  анкера в работу из-за медленного развити  процесса объемного расширени  при затвердевании смеси на основе цемента.considerable time of entry of the anchor into operation due to the slow development of the process of volume expansion during solidification of the mixture based on cement.

Цель изобретени  - повышение надежности работы анкера и сокращение времени вступлени  его в работу.The purpose of the invention is to increase the reliability of the anchor and reduce the time it takes to work.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном трубчатом анкере фрикционного типа, включающем разрезную трубу с развальцованным концом, заполненную расшир ющейс  при затвердевании смесью, и пробкой, анкер снабжен опорной плиткой, закрепленной на развальцованном конце, а труба выполнена с поперечными разрезами. При этом в качестве заполн ющей смеси использована смесь на основе строительной извести. Кроме того, разрезы на трубе выполнены крестообраз JThis goal is achieved by the fact that in a known friction-type tubular anchor, including a split pipe with a flared end, filled with a mixture expanding during solidification, and a stopper, the anchor is provided with a support tile fixed on the flared end, and the tube is made with transverse cuts. In this case, a mixture based on building lime was used as a filling mixture. In addition, the slits on the pipe are made of the cross j

GJGj

4D СЛ4D SL

ОABOUT

ного,1-образного,и-образного или V-образ- ного вида и ориентированы разрезанной частью в сторону развальцованного конца, а в качестве заполн ющей смеси использовано невзрывчатое разрушающее средство НРС., 1-shaped, i-shaped or V-shaped, and oriented with the cut part towards the flared end, and non-explosive destructive means LDC were used as the filling mixture.

Сопоставление с прототипом показывает , что предлагаемый трубчатый анкер фрикционного типа обладает новыми признаками: снабжен опорной плиткой, закрепленной на развальцованном конце, а труба выполнена с поперечными разрезами , причем в качестве заполн ющей смеси использована смесь на основе строительной извести.Comparison with the prototype shows that the proposed friction-type tubular anchor has new features: it is equipped with a base tile attached to the flared end, and the pipe is made with transverse cuts, and the mixture based on building lime is used as the filling mixture.

Таким образом, данный трубчатый анкер фрикционного типа соответствует критерию новизна.Thus, this friction-type tubular anchor meets the novelty criterion.

Сравнение описываемого устройства не только с прототипом, но и с другими решени ми в данной области техники показывает , что совокупность его признаков про вл ет новое техническое свойство и позвол ет сделать вывод о соответствии критерию существенные отличи .Comparison of the described device not only with the prototype, but also with other solutions in the field of technology shows that the combination of its features shows a new technical property and allows us to conclude that the criterion meets significant differences.

На фиг.1 изображен общий вид анкера до начала объемного расширени  смеси; на фиг.2 - продольный разрез анкера в шпуре в конце объемного расширени  смеси; на фиг.3-6 - возможные варианты исполнени  надрезов на трубе.Figure 1 shows a general view of the anchor prior to the beginning of the bulk expansion of the mixture; Fig. 2 is a longitudinal section of the anchor in the hole at the end of the bulk expansion of the mixture; Figures 3-6 illustrate possible embodiments of the cuts on the pipe.

Предлагаемый трубчатый анкер фрикционного типа представл ет собой трубу 1 из углеродистой стали обыкновенного качества с короткими поперечными надрезами 2 на поверхности. Опорный элемент 3 анкера выполнен в виде развальцованного выступающего конца трубы 1 и опорной плитки 4. Трубу 1 ввод т в шпур 5, заполн ют объемно-расшир ющейс  при затвердевании смесью 6 на основе строительной извести - невзрывчатым разрушающим средством (НРС), смешанным с водой, и закрывают пробкой 7.The proposed friction type tubular anchor is an ordinary quality carbon steel pipe 1 with short transverse cuts 2 on the surface. The anchor support element 3 is made in the form of a flared protruding end of the pipe 1 and the support tile 4. The pipe 1 is inserted into the hole 5, and is filled with a mixture 6 that is volume-expanding during solidification based on construction lime — non-explosive destructive agent (LDC) mixed with water and cork 7.

Анкер работает следующим образом. При соединении порошка невзрывчатого разрушающего средства (НРС) 6 с водой начинаетс  кристаллизаци  (затвердевание ) смеси, сопровождающа с  ее объемным расширением и нарастанием радиального давлени  в трубе 1, достигающего в конце процесса величины 50 МПа. Объемное расширение смеси 6 в трубе 1 с короткими поперечными надрезами 2 идет неравномерно во времени и пространстве. Оно локализуетс  и ускор етс  в област х поперечных надрезов 2, что приводит к деформации трубы в этих област х и распору ее в шпуре 5.Anchor works as follows. When the non-explosive destructive agent (LDC) 6 is combined with water, crystallization begins (solidification) of the mixture, accompanied by its volume expansion and increase in radial pressure in pipe 1, reaching 50 MPa at the end of the process. Volumetric expansion of the mixture 6 in the pipe 1 with short transverse incisions 2 is uneven in time and space. It is localized and accelerated in the areas of transverse notches 2, which leads to the deformation of the pipe in these areas and spreading it in the hole 5.

Дальнейший рост давлени  и деформации трубы 1 приводит к возникновению радиальных напр жений в приконтурном массиве горных пород в област х поггеречных надрезов трубы и напр жений в области опорной плитки 4, направленных в глубину массива.A further increase in pressure and deformation of pipe 1 leads to the occurrence of radial stresses in the marginal rock mass in the areas of paggerechny cuts of the pipe and stresses in the region of the support plate 4, directed deep into the massif.

Напр жени  в област х поперечных надрезов 2 и опорной плитки 4 объедин ют0 с  в общее поле напр жений вокруг шпура 5 по всей длине анкера, которое противодействует напр жени м горного давлени . Короткие поперечные надрезы на поверхности трубы, ориентированные в сторо5 ну развальцованного конца, при затвердевании заполн ющей смеси позвол ют трубе деформироватьс , образу  выступы , которые внедр ютс  в стенки шпура. Данное решение значительно повышает не0 сущую способность анкера.Stresses in the areas of transverse cuts 2 and support plate 4 are combined with a total stress field around hole 5 along the entire length of the anchor, which counteracts the stress of rock pressure. Short transverse cuts on the surface of the pipe, oriented towards the flared end, when the filling mixture hardens, allow the pipe to deform to form protrusions that penetrate the walls of the hole. This solution significantly increases the failure capacity of the anchor.

Кроме того, применение в качестве объемно-расшир ющейс  при затвердевании смеси на основе строительной извести, в частности вещества типа НРС, развивающе5 го не менее чем в 10 раз большее давление, чем смесь на основе цемента, а также опорной плитки обеспечивает также повышение несущей способности анкера. При этом в 2 раза сокращаетс  врем  затвердени  смесиIn addition, the use of a mixture based on building lime as a space-expanding solidification, in particular an LDC-type substance that develops no less than 10 times more pressure than a cement-based mixture, as well as a support tile, also provides an increase in bearing capacity anchor. At the same time, the mixture hardening time is reduced by 2 times.

0 на основе строительной извести по сравнению со смесью на основе цемента и врем  вступлени  анкера в работу.0 on the basis of building lime in comparison with the mixture on the basis of cement and the time of entry of the anchor into operation.

Использование изобретени  позвол ет значительно повысить безопасность экс5 плуатации горных выработок при анкерном креплении и уменьшить затраты на крепление выработок.The use of the invention makes it possible to significantly increase the safety of the operation of mine workings during anchorage and reduce the costs of fixing workings.

Claims (3)

1.Трубчатый анкер фрикционного типа, 0 включающий разрезную трубу с развальцованным концом, заполненную расшир ющейс  при затведевании смесью, и пробкой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и сокращени  вре5 мени вступлени  его в работу, он снабжен опорной плиткой, закрепленной на развальцованном конце, а труба выполнена с поперечным разрезами , при этом в качестве заполн ющей смеси использована смесь на основе строи0 тельной извести.1. A friction-type tubular anchor, 0 including a split pipe with a flared end, filled with a mixture expanding during sealing, and a stopper, characterized in that, in order to increase reliability and shorten the time it takes to work, it is provided with a support plate fixed on flared end, and the pipe is made with transverse cuts, with the mixture based on building lime being used as the filling mixture. 2.Анкер по п.1, отличающийс  тем, что разрезы на трубе выполнены кре- стообразного,Х-образного,и-образного или V-образного вида и ориентированы разре5 занной частью в сторону развальцованного конца.2. The anchor according to claim 1, characterized in that the cuts on the pipe are made cross-shaped, X-shaped, and -shaped or V-shaped and are oriented with the cut-off part towards the flared end. 3.Анкер по п.1, отличающийс  тем, что в качестве заполн ющей смеси использовано невзрывчатое разрушающее средство НРС.3. The anchor according to claim 1, characterized in that non-explosive destructive agent LDC is used as the filling mixture. Фиъ.1Fiá.1 JL Jl Фиг.ЗFig.Z Фиг. 2FIG. 2 ФиъЛFiL Фиг. 5FIG. five Фиг.66