Соединительный элемент для металлической арочной крепи с обратным сводом

(23) Приоритет -ГосударствССло делам ыи комите Робретенийытий.4 (088,8) убликовано 07,07.80.та опубликования опи ллетеньия 17.07.80 и от 2) Авторизобретения ов Кузнецкий научно-исследовательский институт строительстваугольных и горнорудных предприятий Министерства угольнойп омышленности СССР(71) Заявите СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСК АРОЧНОЙ КРЕПИ С ОБРАТНЫМ СВОДОМИзобретение относится к креплению горных выработок, в частности к элементам арочных металлических крепей для соединения дугообразных боковых звеньев и звеньев обратного свода, применяемых при креплении подготовительных и капитальных выработок, проходимых в неустойчивых породах с пучащими почвами.Известен соединительный элемент для соединения боковых звеньев и звеньев обратного свода в виде изогнутой трубы (11.Известен также соединительный элемент 1 о для металлической арочной крепи с обратным сводом, выполненный в виде трубообразного колена с внутренними полостями многоугольного поперечного сечения для установки бокового звена и звена обратного свода из желобчатых профилейИ 1,Однако известный соединительный элемент ненадежен из-за наличия большой концентрации напряжений от действия горного давления, вызывающего при наличии узлов податливости уменьшение периметра арки крепи. При этом содинительные элементы деформируются и значительная их часть оказывается непригодной для повторногоиспользования. 2Цель изобретения - повышение надежности элемента за счет снижения концентрации напряжений от действия горного давления.Поставленная цель достигается тем, что внутренняя полость колена для установки звена обратного свода выполнена с переменным поперечным сечением по длине с увеличением размеров полости к периферийному концу в направлении изгиба колена.На фиг. 1 показан соединительный элемент с элементами арочной крепи из желобчатого профиля, продольный разрез; на фиг. 2 - соединительный элемент без элементов арочной крепи, продольный разрез,Соединительный элемент выполнен в виде литого изогнутого под некоторым углом трубообразного колена 1 с разделенными перегородкой 2 внутренними полостями 3 и 4 для установки с одной стороны бокового звена 5 арки крепи и звена 6 обратного свода, выполненных из дугообразных желобчатых профилей, Внутренняя полость 3 для установки бокового звена 5 выполнена преимущественно с постоянным поперечным сечением в виде многоугольника, например, трапециевидной формы с некоторым увеличением сечения в торцовой части для облегчения ввода бокового звена при монтаже.Стенки внутренней полости 3 выполнены прямолинейными с обеспечениемевободной установки бокового звена 5 на всю длину полости 3 до перегородки 2, выполненной сплошной, в виде выступа и т. п.Для обеспечения возможности поворота " "соедйНйтельного элемента относительно звена 6 обратного свода в направлении изгиба колена (в плоскости поперечного сечения выработки) на некоторый угол и исключения ф при этом разворота звена 6 вокруг оси, перпендикулярной поперечному сечению полости 4, размеры полости 4 увеличиваются от перегородки 2 к открытому (периферийному) концу колена в одном направлении - в направлении изгиба колена так, что поперечное сечение внутренней полости 4 у перегородки 2 имеет, например, трапециевидную форму, соответствующую форме торца желобчатого профиля звена обратного свода, а поперечное сечение открытого конца 20 имеет форму неправильного вытянутого шестиугольника. Монтаж крепи осуществляют с укладки звена 6 обратного свода, на концы которого устанавливают соединительные элементы полостями 4 до перегородки 2. Затем устанавливают в верхнюю полость 3 колена боковые звенья 5, к верхней части которых закрепляют известным образом верхняк с узлами податливости (на чертежах не по- щ казано).Соединительный элемент относительно звена 6 обратного свода занимает положение, показанное на фиг, 1, т. е. звено 6 обратйого свода контактирует с нижней стенкой полости 4.В процессе работы крепи при повышенном горном давлении периметр крепи уменьшается за счет узлов податливости между верхняком и боковыми звеньями 5., Угол между звеном обратного свода и боковым звеном 5 также уменьшается. За счет выполнения внутренней полости 4 переменного сечения для звена обратного свода соединительный элемент поворачивается вместе с боковым звеном 5 в плоскости поперечного сечения выработки, обеспечивая тем самым шарнирность соединения бокового звена 5 и звена 6 обратного свода и значительное уменьшение возникающих при этом в соединительном элементе напряжений от изгибающих усилий.Предлагаемый соединительный элемент прост в изготовлении, позволяет с наименьшими трудозатратами производить монтаж крепи. Уменьшение концентрации напряжений в элементе от действия горного давления повышает его надежность, при этом элемент не деформируется и может быть использован многократно.Формула изобретенияСоединительный элемент для металлической арочной крепи с обратным сводом, выполненный в виде трубообразного колена с внутренними полостями многоугольного поперечного сечения для установки бокового звена и звена обратного свода из желобчатых профилей, отличаюиийся тем, что, с целью повышения его надежности за счет снижения концентрации напряжений от действия горного давления, внутренняя полость колена для установки звена обратного свода выполнена с переменным поперечным сечением по длине с увеличением размеров полости и периферийному концу в направлении изгиба колена.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Шпрут Ф. Металлическая крепь подготовительных выработок. Углетехиздат, 1958, с. 123, рис. 77.2. Патент ФРГ1236448, кл. 5 С 11/18, опублик. 1967 (прототип) .1130илиал Составитель Л, Смирноваитова Техред К. Шуфрич Корректор М. ВигулаТираж 626 ПодписноеИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий5, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5ППП сПатент, г. Ужгород, ул. Проектная,.4