Неподатливый гибкий анкер

Полезная модель относится к горной промышленности, в частности к анкерам глубокого заложения, и может использоваться при креплении контура горных выработок, в том числе химическим закреплением в скважине стержня анкера путем подачи в нее ампул со скрепляющим составом.
Известны канатные анкеры (см., например, патенты RU №№: 2360122, МПК E21D21/00, опубликован 27.06.2009 г.; 2360123, МПК E21D21/00, опубликован 27.06.2009 г.), содержащие закрепленный в муфте грузонесущий стержень в виде каната.
Общим недостатком известных анкеров является низкая технологичность их изготовления, связанная со спецификой закрепления грузонесущего стержня в муфте, а также производством самого стержня.
Известна крепь анкерная канатная высокой несущей способности (см. патент RU № 2505678, МПК E21D21/00, опубликован 27.01.2014 г.), состоящая из анкерного стержня, изготовленного из каната, на забойной части которого имеется замок, а на хвостовой части - хвостовик, в котором закрепляются пряди каната, а также из воздухоотводящей трубки, отличающаяся тем, что анкерный стержень состоит из трех канатов, каждый из которых, в свою очередь, состоит из нескольких прядей, скрученных между собой, при этом внутри стержня по всей его длине между канатами установлены распорки, над которыми закреплены хомуты, прижимающие канаты к распоркам, замок на забойной части анкерного стержня выполнен клинораспорным, кроме того, хвостовик выполнен с тремя отверстиями цилиндрической формы, переходящей книзу в коническую, в которых разрезными клиньями крепятся канаты.
Известная крепь, обладая высокой грузонесущей способностью, сложна в изготовлении.
Известна принятая в качестве ближайшего аналога крепь анкерная канатная глубокого заложения (см. патент RU № 123067, МПК E21D21/00, опубликован 20.12.2012 г.), состоящая из анкерного стержня, выполненного из семижильного каната с узлами уширения, муфты, в которой закреплены пряди каната, а также трубки жесткости, в которую заключен канат возле муфты.
Недостатками известного анкера являются низкие грузонесущая способность и технологичность закрепления стержня в муфте.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является упрощение конструкции канатного анкера с одновременным повышением его грузонесущих параметров.
Технический результат достигается тем, что неподатливый гибкий анкер содержит закрепленный в муфте анкерный стержень с узлами уширения, анкерный стержень состоит из семи параллельно ориентированных металлических проволок, одна из которых является центральной, а остальные шесть равномерно расположены вокруг нее, узлы уширения выполнены при помощи гаек, размещенных на центральной проволоке через равные расстояния, при этом на анкерном стержне установлены кольцевые фиксаторы таким образом, что каждый фиксатор располагается на равном расстоянии от соседних узлов уширения.
Кроме того, диаметр окружности, описывающей анкерный стержень в местах узлов уширения больше диаметра окружности, описывающей анкерный стержень в местах установки кольцевых фиксаторов.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематически изображен вид сбоку канатного анкера, на фиг. 2 – разрез А-А по фиг. 1, на фиг. 3 – разрез Б-Б по фиг. 1.
Неподатливый гибкий анкер содержит анкерный стержень 1 из проволок 2 с узлами 3 уширения и кольцевыми фиксаторами 4, закрепленный в муфте 5.
Конструкция анкерного стержня 1 заявляемого гибкого анкера обеспечивает технологичность его производства и возможность надежного закрепления в муфте 5 различными способами (опрессовкой, расклиниванием, при помощи цанг и т.п.). Для удобства установки заявляемого анкера торцевая часть его анкерного стержня 1, вводимая в шпур, может быть заострена (например, выполнена конусной или срезана под острым углом к его продольной оси).
Сравнительные испытания прочностных характеристик заявляемого гибкого анкера с аналогичными канатными анкерами дали следующие результаты:
АК01-25
АК07-25
Заявляемый анкер
несущая способность, кН
250
210
250
разрывное усилие грузонесущего стержня, кН
265
232
270
относительное удлинение анкера канатного при расчетной несущей способности, %, не более
1,3
1,3
1
Ниже приведены описания анкеров, использованных в испытаниях.
Анкер канатный АК01-25 состоит из каната арматурного левой или правой свивки, условным диаметром – 15,2 мм (диаметр проволочных жил 5 мм) со скосом 45° на головной части (возможно исполнение без скоса), спирали опорной на головном конце, муфты соединенной с канатом, гайки и трубки жесткости. При изготовлении анкера канатного с левой свивкой каната используются жесткие узлы уширения (гайки). При изготовлении анкера канатного с правой свивкой каната используются жесткие узлы уширения (гайки) и шнек проволочный.
Анкер канатный АК07-25 состоит из каната арматурного правой свивки, условным диаметром – 15,2 мм (диаметр проволочных жил 5 мм) со скосом 45° на головной части (возможно исполнение без скоса), шнека проволочного, спирали опорной на головном конце, трубки жесткости и муфты, соединенной с шайбой диаметром 250 мм. В случае исполнения анкера АК07-25 с канатом левой свивки, узлы уширения выполняются из гаек, шнек проволочный отсутствует.
Заявляемый анкер состоит из грузонесущего стержня (состоящего из прямых проволочных жил диаметром 5 мм) диаметром 15.2 мм с узлами уширения, муфты, обжатой на стержне, опорной спирали на головном конце, трубки жесткости, шайбы опорной и гайки.
Заявляемый гибкий анкер технологичен в изготовлении и обладает высокими эксплуатационными характеристиками.