АНКЕРНАЯ КРЕПЬ

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использовано для крепления выработок.
Известен анкер состоящий из набора гильз и конусных трубок, надетых на гибкий элемент (см. а.с СССР №1065616, Е21D 21/00).
Недостатки известного анкера заключаются в трудоемкости операции по его закладке в шпур и обеспечении первоначального распора.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является анкерная крепь, включающая пустотелый стержень с замком из продольно разрезанных стенок стержня и опорной плиты на выступающем конце при этом стержень снабжен дополнительными замками, которые размещены вдоль него с интервалом друг от друга, при этом каждый последующий замок в направлении выступающего конца стержня выполнен с площадью разрезов меньше предыдущих (см. а.с. СССР №968439, Е21D 21/00).
Недостатком известного устройства является низкая надежность. Анкерная крепь фиксируется в скважине за счет того, что производится сжатие пустотелого стержня с последующей потерей устойчивости замков и их деформацией в продольном направлении. Однако при нагружении анкерной крепи слоем пород на участке расположенном между первым замком, от дна скважины, и опорной плитой происходит растяжение пустотелого стержня. Как следствие, замки, расположенные в пределах этого участка раскрываются, давление на стенки скважины снижается, появляется возможность движения слоя пород, в направлении опорной плиты. Подвижность породы ведет к снижению надежности работы анкерной крепи.
Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении надежности анкерной крепи.
Техническая задача решается тем, что в известной анкерной крепи содержащей пустотелый стержень с размещенными вдоль него замками из продольно разрезанных стенок стержня, опорную плиты на выступающем конце стержня, на выступающем конце пустотелого стержня замок выполнен за опорной плитой и с возможностью взаимодействия с ней, а замки на заглубленном конце стержня выполнены с одной продольной прорезью и соединены между собой.
Кроме того, продольные прорези замка на выступающем конце стержня выполнены по всей его длине, а между замком и опорной плитой, установлено сплошное кольцо.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображена анкерная крепь до ее установки в скважину; на фиг.2 та же анкерная крепь после ее установки в скважину; на фиг.3 - анкерная крепь, выполненная по п.2. до установки ее в скважину; на фиг.4 - та же анкерная крепь после ее установки в скважину.
Анкерная крепь содержит пустотелый стержень 1 (фиг.1), с выполненными на нем замками 2 и 3. На выступающей из скважины 4 конце пустотелого стержня 1, размещена опорная плита 5. Замок 2 располагается на заглубленном конце пустотелого стержня 1, и образован одной продольной прорезью выполненной по всей его длине. Замок 3 располагается на выступающем (после установки анкерной крепи в скважину) конце стержня 1 (фиг.2) и располагается за опорной плитой 5.
При выполнении анкерной крепи в соответствии с п.2 продольные прорези замка 3 выполнены по всей длине выступающей части (фиг.3). Между замком 3 и опорным плите 5 установлено свободно сплошное кольцо 6.
При установке анкерной крепи, за счет податливости замков 2, происходит поперечная деформация пустотелого стержня 1, что обеспечивает постоянное давление на стенки скважины. Как следствие создается сила трения удерживающая анкерную крепь от смещения относительно скважины 4. Выполнение замка 2 в виде одной продольной прорези обеспечивает увеличение длины замка и как следствие большую силу трения относительно скважины 4, при существенно меньшей величине удельного давления. За счет увеличения силы трения снижается вероятность осевого движения анкерной крепи и как следствие повышается надежность крепления породы.
Замок 3 расположенный на выступающей части пустотелого стержня 1 деформируется при установке анкерной крепи в поперечном направлении (фиг.2, 4). Это обусловлено тем, что замок 3 имеет меньшую устойчивость, в силу выполненных продольных прорезей. Деформируясь, замок 3 взаимодействует с опорной плитой 5 с и исключает его движение вдоль пустотелого стержня 1 (фиг.2). При установке сплошного кольца 6, замок 3 деформируясь взаимодействует со сплошным кольцом 6, поджимая его к опорной плите 5.
Анкерная крепь работает следующим образом.
Пустотелый стержень 1 направляют в скважину 4, прикладывая продольное усилие к выступающей части. Перемычки замка 3 выгибаются в поперечном направлении (наружу) и входят во взаимодействие с опорной плитой 5 (фиг.2), или со сплошным кольцом 6 (фиг.4), обеспечивая фиксацию опорной плиты 5 в осевом направлении на пустотелом стержне 1. Продольное усилие через замок 3 передается на весь пустотелый стержень 1, обеспечивая его движение в скважину 4, до упора опорной плиты 5 в основание скважины 4. При движении пустотелого стержня 1 по скважине 4 происходит поперечная деформация замка 2. При этом замок 2 создает давление на стенки скважины 4, и на поверхности контакта возникает сила трения.
Выполнение замка 2, на заглубленном конце пустотелого стержня 1 с одной продольной прорезью, исключает продольную деформацию его элементов при приложении нагрузки вдоль пустотелого стержня со стороны слоя пород. Начальная величина силы трения на поверхности пустотелый стержень 1 - скважина 4 не уменьшается, что обеспечивает высокую надежность работы анкерной крепи.
Выполнение замка 3 на выступающем конце пустотелого стержня 1 с возможностью взаимодействия с опорной плитой 5 обеспечивает ее фиксацию между выступающей частью пустотелого стержня 1 и устьем скважины, за счет продольной деформации замка 3 при установке анкера.
Выполнение продольных прорезей замка 3 на выступающем конце стержня по всей его длине, обеспечивает снижение нагрузки необходимой для его деформации. При этом установка сплошного кольца 6 между замком 3 и опорной плитой 5 обеспечивает повышение надежности работы анкера. Это обусловлено тем, что при установке анкерной крепи происходит деформация участка пустотелого стержня 1 в пределах сплошного кольца 6. Тем самым, создается натяг между сопряженными поверхностями. В этом случае замок 3 обеспечивает передачу осевой нагрузки со стороны опорной плиты 5 на пустотелый стержень 1, комбинированно: за счет упора сплошного кольца 6 в отогнутые части замка 3, и сил трения возникающих на сопряженных поверхностях.
Таким образом, заявляемая анкерная крепь, обладает более высокой надежностью.