КЛИНОРАСПОРНЫЙ АНКЕР

Техническое решение относится к горному делу, а именно к креплению породных обнажений при сооружении подземных горных выработок, тоннелей и других промышленных объектов.
Известен клинощелевой распорный анкер, принятый за прототип, состоящий из стержня, клина, головки стержня в форме усеченного конуса с продольной щелью (прорезью), в которую входит клин (Патент на полезную модель №139147. Клинощелевой анкер, опубл. 13.03.2014. бюл. №10).
При установке такого анкера в шпур, клин входит в продольную щель (прорезь), за счет чего происходит расклинивание головки анкера в шпуре и концевая часть головки анкера вдавливается в породные стенки шпура.
Недостатком известной конструкции анкера является то, что вдавливание концевой части головки анкера в стенки шпура может происходить лишь в грунтовых массивах и очень слабых горных породах. В скальных породах такого явления не произойдет.
В скальных породах при расклинивании головки анкера произойдет придавливание стенок головки анкера к стенкам шпура, при этом, площадь соприкосновения стенок головки анкера с поверхностью стенок шпура небольшая. Учитывая, что головка анкера гладкостенная, то сила придавливания (нормального давления) головки анкера к стенкам шпура будет весьма ограничена и не обеспечит требуемой несущей способности анкера. Коэффициент трения покоя металла с поверхностью зернистого песчаника средней крепости, например, при отсутствии влаги равен 0,22-0,34, с увлажненной поверхностью породы, что почти всегда наблюдается в подземных горных выработках - 0,20-0,30, а если присутствуют глинистые частицы, что также зачастую имеет место, то коэффициент трения покоя снижается до 0,17-0,25, а коэффициент трения скольжения значительно меньше коэффициента трения покоя.
Таким образом, в скальных породах, в которых, в основном проводят горные выработки, приведенная конструкция анкера не обеспечивает требуемую несущую способность и не может быть применена, что и является основным недостатком.
Техническим результатом заявляемого технического решения является повышение эффективности и качества закрепления породных обнажений за счет повышения несущей способности анкера и возможности использования его в породах различной крепости в любых горногеологических условиях.
Указанный технический результат достигается тем, что клинораспорный анкер, включающий металлический стержень, металлический клин, головку стержня с продольной щелью, концевая часть которого выполнена в форме усеченного конуса, согласно полезной модели, головка стержня имеет зубчатую наружную поверхность.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на Фиг. 1 показана конструкция клинораспорного анкера, а на Фиг. 2 - положение клинораспорного анкера в шпуре в рабочем состоянии.
Заявляемый клинораспорный анкер (Фиг. 1) состоит из металлического стержня 1, головки стержня 2 с продольной щелью (прорезью) 3, концевой части 4 в форме усеченного конуса. На наружной поверхности головки 2 имеются зубья 5, а в щель (прорезь) 3 вставляется металлический клин 6.
Установка клинораспорного анкера в шпур производится следующим образом. Анкер с металлическим клином 6 (Фиг. 1), вставленным в щель (прорезь) 3, помещают в шпур 7 (Фиг. 2) и доводят до дна шпура. Затем металлический стержень 1 залавливают или забивают любым известным способом (гидродомкратом, перфоратором и т.п.) до тех пор, пока металлический клин 6 не войдет полностью в щель (прорезь) 3. При этом стенки головки стержня 2 раздвигаются, а зубья 5, имеющиеся на ее поверхности, врезаются в породные стенки шпура 7 и обеспечивают прочное и надежное закрепление анкера в шпуре, обеспечивая максимальную несущую способность его.
Эффективность предлагаемого технического решения оценивается за счет:
- прочной взаимосвязи зубчатой поверхности головки анкера с породным массивом стенок шпура;
- обеспечения максимальной несущей способности анкера в горных породах любой крепости в любых горногеологических условиях.