Устройство для закрепления анкера

енныи по ый черезстержень, состава из ль обрат- чающетенб-Компоние орско-тех нельметро- оразведоч- джоникидзе сти з я трой епле зак ыдавлиде п иваземные сооруМ., Недра дпрусевым бодно, св детельство 0 21/00, 1 е,при ы свя терж абже пор читель ДЛЯ ЗАКРЕ ткрытыйСкий сос с осевым зможршн поса из со СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 3566939/22-03(71) Специальное конструкнологическое бюро Главтонстроя и Московский геологный институт им. Серго Ор(54)(57) 1. УстРОЙСтво НИЯ АНКЕРА, включающее одной стороны цилиндрич для твердеющего состава Зцц Е 21 Й 20/00 верстием на дне, установлоси устройства, пропущенотверстие сосуда анкерныиэлемент для выдавливаниясосуда, упор и ограничитного хода сосуда, о т ле с я тем, что, с цельюмногократного использовава и повышения надежностния анкера, элемент дляния состава выполнен в вжиненного поршня со сквоотверстием и полым штокомразмещенных на анкерномэтом шток и дно сосуда сзывающим их замком, причеустановлен на штоке, а огобратного хода сосуда - скостью взаимодействия с пвыдавливания твердеющегососуда.1097800 2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что поршень подпружинен посредством цилиндрической винтовой пружины растяжения, установленной между дном сосуда и тыльной стороной поршня.3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что замок выИзобретение относится к средствамвозведения крени горных выработок,а именно к устройствам для закрепления анкеров с помощью твердеющихсоставов5Известно устройство для установкианкерной крепи, включающее анкерныйстержень, уплотнительную диафрагму,трубки для подачи твердеющего составаи отвода воздуха и оборудование для 1 Онагнетания в скважину твердеющегораствора 11,Однако применение такого устройства,связано со значительными затратами,вызванными необходимостью использования нагнетательного насоса и герметизации скважины,Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому20 результату является устройство для закрепления анкера, включающее открытый с одной стороны цилиндрический сос д для твердеющего состава с осевым отверстием на дне, установленный по оси устройства, пропущенный через отверстие сосуда анкерный стержень, элемент выдавливания состава из сосуда, упор и ограничитель обратного хода сосуда 21.Однако применение этого устройства . связано с материальными потерями вследствие оставления в каждой скважине сосуда и поршня. Кроме того,его конструкция не позволяет произвести уплотнение раствора из-за боль-З 5 його сопротивления его выдавливанию через перфорированные стенки сосуда и создать значительные усилия для уплотнения вследствие ненадежности распорного устройства, что отрицательно сказывается на надежности закрепления анкера. полнен в виде радиальных выступов на упоре штока и соответствующих им прорезей в отверстии дна сосуда.ч. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что ограничитель обратного хода выполнен в виде внутреннего кольцевого буртика на конце открытой части сосуда. Целью изобретения является возможность многократного использования устройства и повышение надежности закрепления анкера,Цель достигается тем, что в устройстве для закрепления анкера, включающем открытый с одной стороны цилиндрический сосуд для твердеющего состава с осевым отверстием на дне, установленный по оси устройства,пропущенный через отверстие сосуда анкерный стержень, элемент для выдавливания состава из сосуда, упор и ограничитель обратного хода сосуда, элемент для выдавливания состава выполнен в виде подпружиненного поршня со , сквозным осевым отверстием и полым штоком, свободно размещенных на анкерном стержне, при этом шток и дно сосуда снабжены связывающим их замком, причем .упор установлен на штоке, а ограничитель обратного. хода сосуда - с возможностью взаимодействия с поршнем после выдавливания твердеющего состава из сосуда.Поршень подпружинен посредством цилиндрической винтовой пружины растяжения, установленной между дном сосуда и тыльной стороной поршня.Замок выполнен в виде радиальных выступов на упоре штока и соответствующих им прорезей в отверстии дна сосуда.Ограничитель обратного хода выполнен в виде внутреннего кольцевого буртика на конце открытой части сосуда.На фиг.1 изображено устройство для закрепления анкера в положении до начала выдавливания и уплотнения твердеющего раствора, продольный1097800 О 15 20 30 3разрез, на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 - то же, после окончания выдавливания и уплотнения твердеющего раствора, на фиг.4 - анкер после окончания закрепления в скважине.Устройство для закрепления анкера состоит из цилиндрического сосуда 1 с дном 2, внутри которого размещен поршень 3 со штоком 4, выполненный со сквозным осевым отверстием 5, через которое свобод-, но, т.е. с возможностью относительного осевого движения, пропущен анкерный стержень 6. В зазоре между анкерным стержнем 6 и поршнем 3 размещено уплотнение 7. Поршень 3 подпружинен в осевом направлении с помощью цилиндрической винтовой пружины растяжения 8, установленной между дном 2 сосуда 1 и тыльной стороной 9 поршня 3. На шток 4 надет и жестко прикреплен к нему посредством, например, сварки 10 кольцеобразный упор 11, поджатый к дну 2 сосуда в собранном устройстве с помощью пружины 8, Для соединения и разъединения упора 11 с дном 2 сосуда имеется замок, который выполнен из чередующихся выступов 12 на упоре 11 и ответных впадин 13 в дне 2 сосуда 1, проходяних радиально относительно оси 14 устройства. Сосуд 1 заполнен твердеющим составом. Внешняя цилиндрическая поверхность поршня 3 имеет постоянныйконтакт с внутренней цилиндричес"кой поверхностью 15 сосуда 1 дляобеспечения прямого вьдавливаниясостава из сосуда. Сосуд 1 имеетограничитель обратного хода 16,выполненный в виде, например,внутреннего кольцевого буртика наконце открытой части сосуда 1.Для 45того, чтобы зафиксировать анкерный стержень 6 относительно остальной части устройства в собранномвиде, в нижней части анкерного стержня б выполнено радиальное отверстие17, а в штоке 4 - соответствующее отверстие 18. Через отверстие 17 в анкерном стержне 6 и отверстие 18 вштоке 4 пропущен фиксатор 19. Крометого, устройство имеет оголовок 20, 55служащий опорой для гайки 21, навинчиваемой на нижний конец анкерногостержня 6 для натяжения последнего. 4Устройство работает следующим образом.Вначале открывают замок пружиныдля обеспечения относительного движения поршня 3 и сосуда 1 путем поворота в ту или другую сторону на90 о штока 4 с поршнем 3 и упором 11относительно сосуда 1 до совпадениявыступов 12 на упоре 11 с,впадинами13 в дне 2 сосуда 1. Затем вытягиваютпоршень 3 в направлении к дну 2 сосуда 1, сжимая при этом пружину 8,и закрывают замок путем обратногоповорота упора 11 относительно дна2 сосуда 1. В отверстие 5 вставляютанкерный стержень 6 до совмещенияего верхнего торца с верхним торцомсосуда 1 и фиксируют его в этом положении с помощью фиксатора 19,После сборки устройства сосуд 1 заполняют твердеющим составом и вводят в скважину 22 до упора в ее дно. Затем удаляют фиксатор 19, открывают замок и вьдавливают твердеющий состав поршнем 3 из сосуда 1, Вьдавливание состава производят путем приложения к выступающему концу штока 4 статической или динамической осевой нагрузки, при этом можно эффективно совмещать давление в направлении дна скважины 22 с вибрацией посредством вибрационного или ударного инструмента 23, воздействующего на выступающий из скважины конец штока, который может являться продолжением наращиваемого по мере заглубления в скважину бурового снаряда, связанного с буровой установкой, а вибрационным инструментом может служить пневмоударник буровой установки (не показаны). Выдавливание твердеющего состава из сосуда 1 после прижатия торца последнего к дну скважины 22 становится возможным благодаря тому, что сосуд 1 подпру жинен в осевом направлении относительно поршня 3 и в момент открытия замка с помощью пружины 8 смещается к устью скважины. Это смещение продолжается под воздействием давления вытесняемого состава на верхний торец сосуда 1Перемещение сосуда 1 к устью сквалины происходит до тех пор, пока его ограничитель обратного хода, выполненный в виде переднего кольцевого буртика 16, не упрется в поршень 3, Далее сосуд 1 переме 1097800щается вперед вместе с поршнем,осуществляя уплотнение твердеющегосостава в результате чего происходитвытеснение из него излишней жидкости, которая может свободно просачиваться через зазоры между поршнем 3и анкерным стержнем б,а также междувнешней поверхностью сосуда 1 истенками скважины 22. При достижении требуемой степени уплотнениятвердеющей смеси нагрузку снимаюти устройство оставляют в таком положении до тех пор, пока составне "схватится" с анкерным стержнеми со стенками скважины, после чегопоршень 3 со штоком ч и сосуд 1можно удалить из скважины для использования при установке другиханкеров. После затвердевания состава производят натяжение анкерногостержня 6 с помощью гайки 2 1. Использование изобретения позво лит снизить расход металла на каждый анкер, применить более дешевыетвердеющие составы, включающиекрупный заполнитель, ускорить процесс затвердевания состава, осуществить повышенное натяжение анкерного стержня, что увеличит надежность анкерной крепи и обеспечитвозможность ее применения в весьматрещиноватых и сильно обводненных 15 породах, где составы меньшей плотности с большим водосодержанием иболее длительными сроками схватыва -ния не применимы в связи с их вымыванием и утечкой через трещины.1097800 кин оррек нннцк аказ 4 174 Тираж 436 ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 113035, Москва, Ж; Р/с Ужгород, ул ектная,4 едактор Л. Весеповск Фипиап ПГШ "Патент оставитель Л. Б ехред Л.Коцюбня го комитета ий и открытиушская наб