Трубчатый анкер

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована при креплении выработок трубчатыми анкерами фрикционного типа, с использованием штатного оборудования для бурения шпуров.
Предшествующий уровень техники
Известен анкер, включающий пустотелый стержень с замком, из продольно разрезанных стенок стержня и опорную плиту на выступающем конце. При этом стержень снабжен дополнительными замками, которые размещены вдоль него с интервалом друг от друга, при этом каждый последующий замок ориентирован в направлении выступающего конца стержня и выполнен с площадью разрезов меньше предыдущих (см. а.с. СССР №968439, E21D 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.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является анкерная крепь, содержащая опорную плиту, несущий стержень, выполненный в виде полого цилиндра с продольной прорезью по всей длине, конической формой передней части и замковой частью в виде открытых пазов на заднем конце, кольцо, установленное между опорной плитой и замковой частью и соединенное со стержнем сваркой (см. ПМ РФ №161881, E21D 21/00). При этом замки формируются вокруг кольца с возможностью их закрытия до окончания установки стержня.
Недостатком известного решения являются ограниченные возможности, обусловленные невозможностью использования в породах с активным движением шахтных вод. Полость внутри стержня трубчатого анкера и продольный паз по всей длине способствуют движению шахтных вод по внутренней поверхности трубчатого анкера. Это ведет к коррозии внутренней поверхности, уменьшению толщины стенки и, как следствие, снижению несущей способности трубчатого анкера.
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в расширение возможностей использования за счет использования в породах с активным движением шахтных вод.
Раскрытие полезной модели
Техническая задача решается тем, что в известной конструкции трубчатого анкера, включающего стержень, выполненный в виде полого цилиндра с непрерывной продольной прорезью по всей длине, с концом передней части конической формы, с продольной прорезью в передней части, замковой зоной, кольцо, установленное над замковой зоной и соединенное со стержнем сваркой, при этом в задней части стержня установлена сплошная деревянная заглушка.
При этом возможны варианты выполнения технического решения:
- диаметр деревянной заглушки превышает внутренний диаметр стержня;
- на деревянной заглушке со стороны, обращенной внутрь полого цилиндра, выполнена фаска;
- деревянная заглушка обработана антисептиком.
Полезная модель поясняется изображением.
На фиг. 1 представлен вид, совмещенный с продольным разрезом трубчатого анкера.
Вариант осуществления полезной модели
Трубчатый анкер содержит стержень 1, выполненный в виде полого цилиндра (фиг. 1). Конец 3 передней части 2 имеет форму усеченного конуса. По всей длине стержня 1 выполнена непрерывная продольная прорезь 4. На задней части 5 стержня 1 выполнена замковая зона 6 в виде открытых пазов 7. Над замковой зона 6 установлено кольцо 8, соединенное со стержнем 1 сваркой.
На конце 3 выполнена продольная прорезь 9 с непараллельным положением стенок 10.
В задней части 5 установлена деревянная заглушка 11. Внешний диаметр сплошной деревянной заглушки 11 в исходном положении совпадает с внутренним диаметром стержня 1.
Деревянная заглушка 11 фиксируется относительно стержня 1 в осевом направлении за счет сил трения.
На конце деревянной заглушки 11, обращенной во внутреннюю полость стержня 1, может выполняться фаска 12.
Деревянная заглушка 11 может выполняться с диаметром, в исходном состоянии превышающим внутренний диаметр стержня 1, и предварительно обрабатывается антисептиком.
Функционирование трубчатого анкера.
В процессе сборки трубчатого анкера сплошная деревянная заглушка 11 вводится во внутреннюю полость стержня 1. Наличие фаски 12 обеспечивает гарантированную установку сплошной деревянной заглушки 11 без потери ее исходной формы.
При установке трубчатого анкера конец 3 направляется в шпур и вводится за счет возвратно-ударного действия перфоратора. Внешний диаметр стержня 1 больше диаметра шпура. При входе передней части 2 в шпур происходят уменьшение диаметра стержня 1 и его упругая деформация в поперечном сечении. Это становится возможным благодаря продольной прорези 4, ширина которой после введения в шпур уменьшается.
В завершающей стадии установки стержня 1 задняя часть 5 вместе с деревянной заглушкой 11 входит в шпур. При этом происходит обжатие заглушки 11.
Установка сплошной деревянной заглушки 11 в задней части 5 несущего стержня 1 обеспечивает закрытие ею внутренней полости стержня 1. Внутри стержня 1 скапливаются шахтные воды. При этом исключается поступление кислорода и движение шахтных вод по внутренней полости стержня 1. Процесс коррозии прекращается. Исключается уменьшение толщины стенки стержня 1, что обеспечивает постоянную величину давления на стенки шпура и сохраняет исходную несущую способность трубчатого анкера. Обеспечивается возможность использования трубчатого анкера для крепления выработок в породах с активным движением шахтных вод.
Выполнение диаметра деревянной заглушки 11 превышающей внутренний диаметр стержня 1 обеспечивает возможность создания большей силы трения на поверхности контакта. Как следствие, снижается вероятность их смещения от исходного положения при использовании перфораторов с большой частотой ударов.
Установка сплошной деревянной заглушки 11 в задней части 5 исключает дренаж шахтных вод по внутренней полости стержня 1. Это позволяет использовать трубчатый анкер в породах с активным движением шахтных вод. Обеспечивается расширение возможностей использования трубчатого анкера.