Трубчатый анкер фрикционного типа

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована для крепления горных выработок. Анкер содержит наружный трубчатый стержень с продольной щелью по всей длине, внутренний распорный трубчатый стержень, упор для опорной плиты. Конец внутреннего распорного трубчатого стержня расположен в зазоре между наружным стержнем и расклинивающей конусной головкой, что обуславливает образование увеличенного в диаметре конца анкера, т.е. образование замковой части анкера в пределах расклинивающей конусной головки Образованию замковой части конца анкера способствует образованию на концах трубчатых стержней продольных прорезей. Преимуществом полезной модели является надежное закрепление головки анкера в крепких слоях породы без увеличения длины анкера. 2 илл.

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована для крепления горных выработок.

Из огромного количества анкеров в отношении простоты конструкции, времени установки, высокой надежности поддержания кровли выработки сразу после установки наиболее предпочтительны беззамковые анкеры, получаемые из тонкостенных стальных трубок. Эти анкеры размещают и закрепляют в массиве путем изменения диаметра трубки в момент установки. Массив при этом поддерживается силой трения между анкером и стенкой шпура (см. например, описания изобретений к авторским свидетельствам SU 1052669, 1073470, 1240910, МПК E21D 21/00, а так же описания изобретений к патентам США 3922867 и 4126004, МПК E21D 21/00). Время установки таких анкеров равно 5÷7 минутам, а несущая способность достигает 500 кН непосредственно после установки.

Недостаток трубчатых анкеров заключается в несоответствии величин радиальных распорных усилий и осевой несущей способности. При изготовлении трубчатых анкеров из качественных сталей, обеспечивающих достаточное радиальное распорное усилие, направления растяжения в трубчатом стержне очень малы, что приводит к неоправданно большому расходу дорогостоящего металла. И наоборот, при изготовлении тонкостенных трубчатых стержней с продольной щелью по всей длине, радиальные распорные усилия невелики, что требует уменьшения расстояния между шпурами для увеличения несущей способности породного свода, закрепленного анкерной крепью.

Этот недостаток устранен в трубчатом анкере фрикционного типа (см. патент RU на полезную модель 124310, МПК E21D 21/00), ближайшем к полезной модели по технической сути. В этом известном анкере внутри наружного тонкостенного стержня с продольной щелью по всей длине установлен неизвлекаемый распорный стержень, выполненный или в виде трубы, или в виде трубы с продольной щелью по всей длине.

Недостаток известного анкера, присущий всем известным анкерам фрикционного типа, заключается в отсутствии замковой части на конце анкера в пределах крепких неразрушенных слоев породы, что приводит к увеличению длины анкера.

Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является надежное закрепление головки анкера в крепких слоях породы без увеличения длины анкера.

Указанный технический результат достигается тем, что трубчатый анкер фрикционного типа, включающий наружный трубчатый стержень с продольной щелью по всей длине, распорный внутренний трубчатый стержень, упор для опорной плиты, согласно полезной модели, конец распорного внутреннего стержня расположен между наружным трубчатым стержнем и расклинивающей конусной головкой. Кроме того на концах наружного и внутреннего распорного стержней образованы продольные прорези.

На фиг. 1 изображен схематично анкер, а на фиг. 2 - сечение по А-А.

Трубчатый анкер фрикционного типа содержит наружный трубчатый тонкостенный стержень 1 (далее трубчатый стержень) с продольной щелью 2 по всей длине, с кольцевым упором 3, опорную плиту 4, неизвлекаемого распорного трубчатого стержня 5, расклинивающую конусную головку 6. На концах трубчатых стержней 1 и 5 образованы продольные прорези 7 и 8. Анкер устанавливают в шпуре 9.

Трубчатый анкер фрикционного типа устанавливается следующим образом.

Наружный трубчатый стержень 7, диаметр которого несколько больше шпура 9 с небольшим усилием вдавливается в шпур 9 без разрушения его стенок до поджатая кольцевым упором 3 опорной плиты 4 к поверхности кровли выработки. Продольная щель 2 трубчатого стержня 1 незначительно смыкается.

Действующие при этом распорные усилия достаточны для удержания в шпуре 9 анкера и элементов крепления выработки (сетки, верхняка и т.п.), которые на чертеже не показаны.

Затем внутрь трубчатого стержня 1 вдавливают (вбивают) неизвлекаемый распорный трубчатый стержень 5 с установленной на его конце расклинивающей конусной головкой 6, максимальный диаметр которой меньше внутреннего диаметра трубчатого стержня 1.

Поскольку диаметр распорного трубчатого стержня 5 меньше внутреннего диаметра трубчатого стержня 7, то возникающие при внедрении распорного трубчатого стержня 5 радиальные распорные усилия, передаваемые через тонкие стенки трубчатого стержня 1 на стенки шпура 9 огромны по величине, но усилия внедрения распорного трубчатого стержня 5 незначительны по величине из-за относительно малого по величине коэффициента трения металла по металлу.

После упора расклинивающей конусной головки 6 в дне шпура 9 происходит внедрение конца распорного трубчатого стержня 5 в кольцевой зазор между стенками трубчатого стержня 1 и поверхностью расклинивающей конусной головки 6. Стенки трубчатого стержня 1 с огромным усилием вдавливаются в стенки шпура 9. Анкер в пределах расположения расклинивающей конусной головки 6 увеличивается в диаметре, что исключает проскальзывание трубчатого стержня 1 в шпуре 9.

Образованию на конце анкера своеобразной замковой головки способствует наличие продольных прорезей 7 и 8 на концах трубчатых стержней 1 и 5.

Таким образом достигается надежное закрепление головки анкера в крепких слоях породы без увеличения длины анкера.

1. Трубчатый анкер фрикционного типа, включающий наружный трубчатый стержень с продольной щелью по всей длине, внутренний распорный трубчатый стержень, упор для опорной плиты, отличающийся тем, что конец распорного трубчатого стержня расположен между наружным трубчатым стержнем и расклинивающей конусной головкой.

2. Трубчатый анкер фрикционного типа по п.1, отличающийся тем, что на концах наружного и внутреннего распорных стержней образованы продольные прорези.