ФРИКЦИОННЫЙ ГИДРОРАСПОРНЫЙ ТРУБЧАТЫЙ АНКЕР

Полезная модель относится к горнодобывающей промышленности, а именно к креплению горных выработок, в частности к анкерной крепи для слабых пород.
Известен трубчатый анкер фрикционного типа (патент РФ №1731959, МПК E21D 21/00, з. 18.05.90, оп. 07.05.92), включающий разрезную трубу с развальцованным концом, заполненной расширяющейся при затвердевании смесью, снабжен опорной плиткой, закрепленной на развальцованном конце, а труба выполнена с поперечными разрезами, при этом в качестве заполняющей смеси использована смесь на основе строительной извести.
Недостаток известного трубчатого анкера фрикционного типа заключается в несоответствии величин радиальных распорных усилий и осевой несущей способности, в недостаточности сцепления анкера со шпуром.
Наиболее близким по технической сущности является фрикционный трубчатый анкер и раздувающий адаптер для него (патент РФ №243691, МПК E21D 21/00, з. 26.07.2007, оп. 20.12.2011 Бюл. №35), содержащий расширяемую трубку, соединенную с втулкой, и при этом предусмотрена втулкообразная муфта, причем соединенная с расширяемой трубкой втулка вставлена во втулкообразную муфту, и при этом втулкообразная муфта в своем участке, который противолежит участку, который принимает втулку с расширяемой трубкой, выполнена с возможностью приема другого конструктивного элемента.
Недостаток известного фрикционного трубчатого анкера заключается в несоответствии величин радиальных распорных усилий и осевой несущей способности, в недостаточности сцепления анкера со шпуром.
Техническим результатом, на обеспечение которого направлена предлагаемая полезная модель, является увеличение прочности закрепления в шпуре и повышение несущей способности трубчатой анкерной крепи фрикционного типа.
Технический результат достигается тем, что фрикционный гидрораспорный трубчатый анкер, включающий трубку с продольной ω-образной складкой, сложенной вовнутрь по всей длине, раздуваемую втулку с раздуваемым отверстием, и упором для шайбы, снабжен дополнительными ребрами жесткости в виде складок, а наружная поверхность трубки выполнена рельефной.
Выполнение наружной поверхности трубки рельефной и наличие продольной ω-образной складкой, сложенной вовнутрь по всей длине трубки, позволяет при внедрении в породные стенки шпура при расширении стенок анкера в процессе раскрытия ω-образной складки под действием давления текучей среды, под давлением подаваемой через адаптер, надетый на втулку, через раздуваемое отверстие в полость трубки, после этого фрикционный трубчатый анкер надежно закрепляется в шпуре независимо от увлажненности и загрязненности стенок шпура.
Добавленные ребер жесткости на поверхность анкера позволяют увеличить радиальные усилия в разных по твердости породах, что увеличивает сцепление анкера со шпуром.
После того как давление жидкости внутри анкера становится равным нулю, усилия, с которыми стенки анкера радиально давят на породу, определяются жесткостью стенок анкера, для получения при равной толщине стенок с прототипом, больших усилий, поверхность выполняется с ребрами жесткости.
На фиг. 1 представлен фрикционный гидрораспорный трубчатый анкер: фиг.1а) - общий вид анкера, 1б) - иллюстрация анкера с элементом рельефа на поверхности трубки, 1в) - иллюстрация анкера с ребром жесткости в виде складки на поверхности трубки.
Фрикционный гидрораспорный трубчатый анкер состоит из
1 - раздуваемая втулка; с упором для пластины 10;
2 - концевая втулка с раздуваемым отверстием 2';
3 - трубка со сложенной внутрь по всей длине ω-образной складкой.
4 - задняя втулка;
5 - рельеф на поверхности трубки 3;
6 - ребро жесткости в виде складки на поверхности трубки 3;
6.1 - ребро жесткости, формирующее на поверхности трубки 3 рельеф в виде прямой грани;
6.2 - ребро жесткости, формирующее на поверхности трубки 3 рельеф в виде вогнутой грани;
6.3 - ребро жесткости, формирующее на поверхности трубки 3 рельеф в виде выпуклой грани;
7 - поверхность трубки без складки;
8 - поверхность трубки, включая складку
9 - упор для анкерной пластины;
10 - анкерная пластина.
Трубка 3 имеет продольную ω-образную складку, которая образует замкнутую полость, при этом стенки трубки 3 и стенки складки герметично соединяются друг с другом в начале и конце, анкер устанавливается на трубку 3, устанавливается втулка 4, с противоположной стороны закрепляется раздувная втулка 1 и ее отверстие 2 герметично соединены с полостью трубки 3. Раздувная втулка 2 имеет упор 9 для установки пластины 10 и закрепления адаптера установки (на чертеже не показано), для подачи текучей среды при монтаже анкера. Поверхность 8 выполнена рельефной, для чего на нее дополнительно наносятся ребра жесткости 6.1, или 6.2 или 6.3, выполняемые разной конфигурации (в виде прямой грани, вогнутой или выгнутой).
Установка анкера производится следующим образом.
После бурения шпуров в породе, в шпур устанавливается анкер с анкерной пластиной 10, выполненной в виде прижимной шайбы (так как отверстие шпура намного больше (для анкера 27 мм рекомендуемое отверстие 32-38 мм), после чего к раздувной втулке (1) подключается насос высокого давления через адаптер (на чертеже не показан) и подается вода через отверстие (2) в полость анкера. Под действием давления воды стенки трубки (3) расширяются и ω-образная складка выдавливается наружу. При этом анкер расширяется и плотно заполняет объем шпура и надежно закрепляется в шпуре независимо от увлажненности и загрязненности стенок шпура.
Добавленные ребер жесткости на поверхность анкера позволяют увеличить радиальные усилия в разных по твердости породах, что увеличивает сцепление анкера со шпуром.
Установка анкера возможна в шпурах определенного размера, пробуренных в породах различной крепости с практически одинаковой несущей способностью.