Тросовый гибкий анкер с опорным элементом

Полезная модель относится к горному делу и может использоваться при креплении или усилении крепления горных выработок.
Известен канатный анкер (патент RU №2178082; МПК E21D 21/00, опубл. 10.01.2002) состоящий из множества скрученных проволок, муфты для соединения концов проволок прядей каната, ограничителей радиального перемещения прядей канатов в виде хомутов (втулок), между которыми имеются участки разъединения контактов прядей каната жесткими вставками. Такой вариант исполнения технологичен для закрепления каната цементными смесями нагнетательным способом.
Недостатками такого анкера является то, что при закреплении его ампулами механическим способом путем подачи и вращения, полимерная закрепляющая втулка имеет неплотную структуру с разрывами сплошности, с воздушными пузырями, что снижает прочность закрепляющего состава. При неоптимальном кольцевом зазоре смола плохо перемешивается с отвердителем.
Известен тросовый гибкий анкер (патент RU №105941, МПК E21D 21/00, опубл. 27.06.2011), состоящий из семижильного троса правой или левой навивки с проволочным шнеком и узлами уширения на головном конце, соединительного узла состоящего из троса, втулки с резьбой и гайкой и клина, а также трубки жесткости на тросе у втулки с резьбой, отличающийся тем, что проволочный шнек выполнен из проволоки, которая охватывает трос и проходит между прядями троса, узлы уширения могут создаться с помощью колец надетых на центральную или внешнюю жилы троса, а соединительный узел состоит из троса, втулки с резьбой, двойного клина или клина-цанги, или втулки с конической поверхностью и продольным разрезом на центральной жиле троса, или втулки с конической поверхностью и продольным разрезом, которая охватывает трос с внешней стороны.
Недостатками является то, что при установке таких анкеров, в процессе монтажа анкерной крепи, требуется выполнять множество дополнительных операций, таких как скручивание с муфты анкера переходника-вращателя для анкероустановщика, зачистка резьбы на муфте, надевание опорного элемента, закручивание гайки и затягивание ее гаечным ключом.
Техническим результатом полезной модели является ускорение процесса монтажа анкерной крепи, за счет отсутствия дополнительных операций при установке анкера, увеличение плотности закрепляющей втулки, увеличение надежности закрепления анкера в шпуре, уменьшение металлоемкости за счет отсутствия гайки.
Технический результат достигается тем, что тросовый гибкий анкер с опорным элементом содержит семижильный трос левой или правой навивки, со скосом на головной части (возможно исполнение без скоса), спираль опорную на головном конце, муфту, соединенную с тросом при помощи клина, надетого на центральную жилу троса, трубку жесткости и опорный элемент, соединенный с муфтой. При изготовлении тросового гибкого анкера с опорным элементом используются жесткие узлы уширения, выполненные в виде гаек, надетых на центральную жилу троса, и шнек проволочный, выполненный из проволоки, которая охватывает трос и проходит между прядями троса.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен тросовый гибкий анкер с опорным элементом, на фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1, на фиг. 3 - муфта, на фиг. 4 - опорный элемент, на фиг. 5 - опорный элемент, соединенный с муфтой, на фиг. 6 - тросовый гибкий анкер с опорным элементом, закрепленный в скважине.
Тросовый гибкий анкер с опорным элементом (фиг. 1) содержит семижильный трос левой или правой навивки 6, со скосом или без скоса на головной части, спираль опорную 7 на головном конце, муфту 1, соединенную с тросом 6 при помощи клина 8 (фиг. 2), надетого на центральную жилу троса 6, трубку жесткости 3 и опорный элемент 2, соединенный с муфтой 1 (фиг. 1). При изготовлении тросового гибкого анкера с опорным элементом используются жесткие узлы уширения 4 (фиг. 1), выполненные в виде гаек, надетых на центральную жилу троса, и шнек проволочный 5, выполненный из проволоки, которая охватывает трос 6 и проходит между прядями троса.
Муфта 1 соединена с тросом 6 (фиг. 1) при помощи клина 8 (фиг. 2). Клин надет на центральную жилу троса и обеспечивает качественное взаимодействие муфты с тросом, предотвращает соскальзывание муфты с троса как при установке анкера, так и при его на-гружении.
На муфте 1 имеются отверстия 9 для опорного элемента (фиг. 3). Опорный элемент 2 соединен с муфтой 1 при помощи ребер жесткости 10 (фиг. 4). Такое соединение (фиг. 5) обеспечивает надежность закрепления опорного элемента на муфте и позволяет анкеру выдерживать значительные нагрузки. Так же опорный элемент, соединенный с муфтой ускоряет процесс монтажа анкерной крепи, за счет отсутствия дополнительных операций при установке анкера, таких как скручивание с муфты анкера переходника-вращателя для анкероустановщика, зачистка резьбы на муфте, надевание опорного элемента, закручивание гайки и затягивание ее гаечным ключом.
Трубка жесткости 3 (фиг. 1) предназначена для повышения жесткости анкера при его установке в скважину, с целью предотвращения изгиба троса 6.
Шнек проволочный 5 и узлы уширения 4 (фиг. 1) необходимы для качественного перемешивания закрепляющего состава и предотвращения его вытекания вниз из скважины 11 (фиг. 6), при установке анкера. Узлы уширения 4 (фиг. 1), выполненные в виде гаек, надетых на центральную жилу троса, необходимы для качественного взаимодействия троса 6 с закрепляющей втулкой 12 (фиг. 6), и так же препятствуют выкручиванию троса из закрепляющей втулки. Шнек проволочный 5, проходя между прядями троса и далее, охватывая трос, снаружи имеет такую навивку, чтобы при вращении анкера шнек перегонял закрепляющий состав от устья ко дну скважины, уплотняя его и выгоняя воздух. В таком случае получается плотная забойка скважины закрепляющим составом.
Спираль опорная 7 (фиг. 1) служит для более качественного разрушения оболочек ампул с закрепляющим составом, и для улучшения перемешивания закрепляющего состава.
Установка тросового гибкого анкера с опорным элементом (фиг. 6) осуществляется следующим образом: бурится скважина 11 на длину анкера, в нее вставляются ампулы с закрепляющим составом и досылаются анкером до упора в дно скважины. После этого к муфте 1 посредством переходника присоединяется анкероустановщик, который путем вращения и подачи устанавливает анкер до упора в дно скважины. При этом спираль опорная 7, шнек проволочный 5 и узлы уширения 4 разрывают оболочку ампул с закрепляющим составом и качественно его перемешивают, перегоняя ко дну скважины. После отверждения закрепляющего состава от муфты анкера отсоединяется анкероустановщик.
Таким образом, заявляемое решение способствует ускорению процесса монтажа анкерной крепи, за счет отсутствия дополнительных операций при установке анкера, увеличению плотности закрепляющей втулки, увеличению надежности закрепления анкера в шпуре, уменьшению металлоемкости за счет отсутствия гайки.