Анкер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 18 Е 21 О 21/О ОБРЕ АН ательский маркшейазаО О С) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР.(71) Всесоюзный научно-исследовинститут горной геомеханики идерского дела(56) Патент ФРГ М 2707304,кл, Е 21 021/00, 1978.Авторское свидетельство СССРМ 1541393, кл, Е 21 О 21/00, 1990. Изобретение относится к горной промышленности, а именно к креплению горных выработок анкерной крепыш в условиях больших смещений их контура, преимущественно при слабых вмещающих породах, Известен анкер, включающий замок, опорную плиту, гайку и составной стержень, с податливыми узлами соединения частей стержня, выполненными в виде парных клиньев со встречно-направленными рабочими поверхностями.Цель изобретения - повышение несущей способности и надежности работы анкера преимущественно в слабых породах.На фиг,1 представлен узел соединения составных частей стержня анкера в исходном положении после ввода анкера в скважину; на фиг.2- при работе анкера в режиме податливости при перемещении рабочих ,поверхностей наружного концевого участка(57) Использование: анкер предназначен для крепления горных выработок в условиях больших смещений их контура, преимущественно в слабых породах. Сущность: анкер содержит узлы соединения составного стержня в виде парных клиньев с тремя участками встречно-направленных рабочих поверхностей, в которых рабочие поверхности на среднем участке выполнены с постоянным скосом по всей его длине, а переход от среднего участка к наружному участку выполнен в виде зуба под углом к оси стержня не менее 900. Обеспечивает повышение несущей способности и надежности работы анкера, особенно в слабых породах. 3 ил. однои части составного стержня по рабочим поверхностям среднего участка другой части составного стержня; на фиг.3 - при работе в жестком режиме после исчерпания податливости и зацепления в зубе смежных частей составного стержня.На фи.1,2 и 3 представлены части 1 и 2 составного стержня из круглой прутковой или арматурной стали с выполнением их концевых участков узла соединения.в виде парных клиньев с тремя участками равных по длине встречно-направленных рабочих , поверхностей; внутренних участков 3 с рабочими поверхностями под острым углом к оси стержней; средних участков 4 со скосом по их длине; наружных концевых участков 5 с переходом к ним от средних участков под углом не менее 900. Клиновые элементы узлов соединения выполнены штамповкой составного стержня с сохранением ихпоперечных сечений в любом месте поперечному сечению стержня анкера, При этом длина средних участков принята равной необходимой податливости анкера стержни в узлах соединения соединены между собой временной связью, например, шплинтом из мягкого металла.Анкер работает следующим образом.В пробуренную из выработки скважину вводят составной стержень с замком в конце скважины и узлами соединения его частей. Производят закрепление стержня в скважине замком, надевают на конец стержня в выработке опорную плиту и навинчивают настержень гайку. При этом создается предварительное натяжение стержня, срез временной связи в узлах соединения и их начальный распор в породы в стенках скважины, т.е, переход анкера в рабочее положение,При смещении пород в выработку через опорную плиту увеличивается натяжение стержня и при достижении им определенной величины анкер выходит на податливый режим работы с перемещением рабочих поверхностей наружного концевого участка одной части стержня по рабочим поверхностям среднего участка другой части стержня с одновременным вдавливанием узла соединения в породы в стенках скважины.После перемещения на всю длину среднего участка при упоре зубов наружных кон. цевых участков друг в друга происходит зацепление смежных частей составного стержня и анкер переходит в жесткий режим работы с интенсивным ростом его сопротивления дальнейшему смещению пород в выработку.Для апробации предлагаемого изобретения в стандартных скважинах(шпурах)диаметром 43 мм были изготовлены анкеры из составных стержней длиной по 2 м, изготовленных из арматурной стали диаметром 28 мм, в которых узлы соединения выполнены штамповкой со скосом средних участков 3 мм и углом в зубе 90 О. В качестве замка использованы патроны с неограническими вяжущими АКПН, разработанные ВНИИ ОМШС, с сопротивлением выдергиванию50-.70 кН.Эксперименты на шахтах "Северная"п.о, "Северокузхбассуголь", им. Челюскинцев п.о. "Донецкуголь" и им. Калинина н,п.о, 10 "Проковьевскгидроуголь" с помощью специального штанговыдергивателя показали, что в породах прочностью на сжатие 15-20 мПа сопротивление анкера в продолжение всего податливого режима составляло 50- 15 60 кН, а в породах прочностью 30-40 мПавозрастало с 70 - 80 до 100-110 кН. В указанном диапазоне прочности пород в жестком режиме работы максимальное усилие штанговыдергивателя 150 кН оказалось недоста точным для выдергивания анкеров, т.е. ихнесущая способность была больше 150 кН.Таким образом по сравнению с прототипом предлагаемый анкер имеет повышенную несущую способность и надежность 25 работы в йодатливом и жестком режимах,особенно в слабых породах.Формула изобретения Анкер, включающий замок, опорную 30 плиту, гайку и составной стержень:.с податливыми узлами соединения, которые выполнены в виде парных клиньев с тремя участками равных по длине встречно-направленных рабочих поверхностей, распо ложенных под различными углами к осистержня, отл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения несущей способности и надежности работы анкера особенно в слабых породах, в узлах соединения рабочие 40 поверхности на среднем участке выполненыс постоянным скосом по всей его длине, а переход от среднего к наружному участку выполнен в виде зуба под углом к оси стержня не менее 90.1809095 Редак Тираж Подписноедарственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 каз 1269 ВНИИПИ Го Состав Техред ль К.АрашевМоргентал Корректор М.Тка