PL201915B1

PL201915B1 - An element designed for controlling operation of anchors and making their operation more flexible

Info

Publication number: PL201915B1
Application number: PL372403A
Authority: PL
Inventors: Marek Kamiński; Józef Brożek; Antoni Kuś; Janusz Gruszka; Edward Kowalski; Stanisław Prusek; Marek Rotkegel; Roman Daniłowicz
Original assignee: G & Lstrok Owny Inst Gornictwa
Priority date: 2005-01-24
Filing date: 2005-01-24
Publication date: 2009-05-29
Also published as: PL372403A1

Abstract

Element stanowi nakrętka-bezpiecznik (2), umieszczona na wystającym z górotworu końcu kotwi (1) z zachowaniem kontrolnego dystansu (h) do nakrętki zasadniczej (4).The element is a safety nut (2) placed on the end of the anchor (1) protruding from the rock mass, maintaining a control distance (h) from the main nut (4).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest element kontrolno-upodatniający pracę kotwi, do kotwiowej i podporowo-kotwiowowej obudowy górniczej.The subject of the invention is an element that controls and makes the work of the bolt work better for an anchor and support-bolt mining support.

Współczesne możliwości wytwórcze, wraz z osiągnięciami technicznymi oraz względami ekonomicznymi, skłaniają do projektowania i wykonywania konstrukcji o coraz większej wytrzymałości. Podnoszenie wytrzymałości poszczególnych elementów przesuwa punkt zniszczenia ku wartościom wyższym, a ewentualne zniszczenie wiąże się wtedy z rozproszeniem nagromadzonej w układzie znacznie większej energii. Uwzględnienie pozniszczeniowego działania elementów konstrukcyjnych jest szczególnie uzasadnione w przypadku przeciwstawiania się siłom natury, na przykład obciążeniom górotworu.Contemporary manufacturing capabilities, along with technical achievements and economic considerations, encourage the design and manufacture of structures of increasing strength. Increasing the strength of individual elements shifts the point of destruction to higher values, and possible destruction is then associated with the dissipation of much more energy accumulated in the system. Taking into account the post-destructive operation of structural elements is especially justified when opposing the forces of nature, for example loads on the rock mass.

Z sytuacją taką można się często spotkać w podziemnych wyrobiskach, gdzie niedoszacowanie obciążeń lub ich niespodziewane zwiększenie, występujące w trakcie normalnego użytkowania maszyn i urządzeń, może mieć poważne konsekwencje. Przykładem może być tu niespodziewane i nagłe zrywanie końcówki kotwi, połączone z gwałtownym odrzuceniem jej do wyrobiska.This situation can often be encountered in underground workings, where underestimating the loads or their unexpected increase in the normal use of machinery and equipment may have serious consequences. An example may be the unexpected and sudden breaking of the end of the bolt, combined with its sudden rejection into the excavation.

Ważne jest takie skonstruowanie kotwi, aby przed zniszczeniem pojawiły się symptomy zbliżania się jej stanu wytężenia do granicy wytrzymałości materiału. Ponadto w przypadkach tych celowe jest diagnozowania stanu wytężenia elementów. Przy właściwym skonstruowaniu kotwi prowadzenie obserwacji jej pracy pozwoli na uniknięcie takich zdarzeń przez zastosowanie środków zaradczych. Środkami tymi może być na przykład doraźne dodatkowe podparcie stropu lub zabudowa dodatkowych kotwi.It is important to design the bolt in such a way that, before failure, symptoms of its stress level approaching the material strength limit appear. Moreover, in these cases, it is advisable to diagnose the state of effort of the elements. With the proper design of the anchor, observation of its work will allow you to avoid such events by applying remedial measures. These measures can be, for example, the temporary additional support of the ceiling or the installation of additional anchors.

Dotychczas do przeciwdziałania ścinaniu kotwi i sygnalizacji stanu jej przeciążenia stosuje się podkładki w postaci metalowych tulei z rowkami na zewnętrznej powierzchni, bądź też w postaci elastycznych krążków z powierzchniami bocznymi o falistym kształcie, mające centralne otwory na kotew. Podkładki zakłada się na wystającą z górotworu końcówkę kotwi. Ugięcie się podkładki jest sygnałem o przeciążeniu ukł adu i koniecznoś ci zastosowania wzmocnień obudowy.Until now, washers in the form of metal sleeves with grooves on the outer surface, or in the form of elastic discs with side surfaces of wavy shape, having central holes for the anchor, have been used to counteract shear and signal the state of its overload. The washers are placed on the end of the bolt protruding from the rock mass. The deflection of the washer is a signal that the system is overloaded and the need for reinforcement of the housing is necessary.

Element kontrolno-upodatniający pracę kotwi, według wynalazku, stanowi nakrętka-bezpiecznik, umieszczona na wystającym z górotworu końcu kotwi z zachowaniem kontrolnego dystansu do nakrętki zasadniczej. Wytrzymałość nakrętki-bezpiecznika jest mniejsza od wytrzymałości nakrętki zasadniczej i żerdzi kotwi.According to the invention, the element controlling and adjusting the work of the bolt is a fuse-nut placed on the end of the bolt protruding from the rock mass, maintaining the control distance to the main nut. The strength of the fuse nut is lower than that of the main nut and the bolt rod.

Zastosowanie układu kotwi z dwiema oddalonymi od siebie nakrętkami jest najprostszym, tanim i niezawodnym rozwiązaniem zabezpieczającym kotew przed zerwaniem. Pierwsza nakrętka, pełniąca funkcję bezpiecznika, przenosi obciążenia aż do momentu zerwania gwintu. Po tym zdarzeniu zaczyna się ona zsuwać po gwintowanej części kotwi w kierunku nakrętki zasadniczej. Zmiana odległości pomiędzy nakrętkami lub zejście się nakrętek jest sygnałem o przeciążeniu układu i konieczności zastosowania wzmocnień obudowy.The use of an anchor system with two spaced apart nuts is the simplest, cheap and reliable solution to prevent anchors from breaking. The first nut, acting as a fuse, transfers the load until the thread breaks. After this event, it begins to slide down the threaded part of the bolt towards the main nut. Changing the distance between the nuts or coming off the nuts is a signal that the system is overloaded and that it is necessary to use housing reinforcements.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku, przedstawiającym ideę zabezpieczenia kotwi.The subject of the invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing showing the idea of securing the bolt.

Element kontrolno-upodatniający pracę kotwi 1 stanowi nakrętka-bezpiecznik 2, umieszczona pod podkładką kulistą 3 na wystającym z górotworu końcu kotwi 1, z zachowaniem kontrolnego dystansu h do nakrętki zasadniczej 4. Wytrzymałość nakrętki-bezpiecznika 2 jest mniejsza od wytrzymałości nakrętki zasadniczej 4 i żerdzi kotwi 1.The control-enhancing element for the work of the bolt 1 is the fuse-nut 2, placed under the spherical washer 3 on the end of the bolt 1 protruding from the rock mass, maintaining the control distance h from the main nut 4. The strength of the fuse-nut 2 is lower than that of the main nut 4 and the rod bolts 1.

Claims

Patent claims

1. A control-enhancing element for the work of the bolt, characterized by the fact that it is a fuse nut (2), placed on the end of the bolt (1) protruding from the rock mass, maintaining the control distance (h) to the main nut (4).

2. An element according to claim A device as claimed in claim 1, characterized in that the strength of the fuse-nut (2) is lower than that of the main nut (4) and the bolt rod (1).