SU1032105A2 - Нат жной инъекционный анкер - Google Patents

Abstract

1. НАТЯЖНОЙ ИНЪЕКЦИОННЫЙ АНКЕР по авт. св. 924248, о т 71 и ч а ю Dt и и с   тем, что, с целью повЕшюни  надежности в работе анкера и снижени  трудоемкости его сборки, пакер снабжен обоймами, кажда  из которых выполнена с конической внутренней поверхностью, охва тывающей соответствующий конец оболочки , и ребрами, каждое из которых имеет скошенную в сторону забо  скважины часть и пр моугольную часть, заведенную в зазор между т гой и д сксйА, обращенным к забою скважины, причем диски выполнены с конической поверхностью, соответствующей конической поверхности обойм, при обойма, обращенна  к забою скв ажины,,выполнена со скосом в сторону забо  не кольцевыми канавками, расположенными на скосе. 2.Анкер по п. 1, о т л и Ч аю щ и и с   тем, что инъекционна  трубка в зоне между дисками имеет отверстие с клапаном. 3.Анкер ПОП.1, от л и ч аю щ и и с   тем, что пакер снабжен , по крайней мере одним дополнительным диском с наружной конической поверхностью, установленк:1М меаду основными, и дополнительной обоймой с конической внутренней поверхностью, соответствующей конической поверхности дополнительного диска, а между диском и обоймой пропущена оболочка. . . .4. Анкер по п. 1, от л-и-ч а ю щ и и с   тем, что пакер снабжен эластичными жгутами, прижимающими оболочку к т ге. тз & СЛ Фие.1

Description

Изобретение относитс  к строительству , касаетс  выполнени  грунтовых нат жных анкеров, приме н емых.дл  укреплени  широких котлованов и горных склонов, преимущественно скальных, дл  анкеровки конструктивных элементов и сооружений к скальному основанию и дл  других целей.

По основному авт. св. 924248 известен нат жной инъекционный анкер, включающий размещенные в скважине т гу с нат жным приспособлением , инъекционную трубку и пакер, выполненный в виде оболочки , который снабжен дисками, установленными на т ге на рассто нии друг от друга и с зазором относи тельно стенок скважины, причем дис обращенный к забою скважины, установлен с зазором относительно т ги , а оболочка выполнена в виде рукава из водо- и воздухопроницаемого материала и прикреплена своими концами к дискам С13.

Недостатком известного анкера  вл етс  то, что при монтаже анкер имеющего массу сотни кг, в наклонной скважине глубиной 15-30 м диски могут вызвать большое сопротивление скольжению анкера по стенкам скважины и заклинить его, это может произойти из-за большого диаметра дисков, из-за .трещин- и каве в стенках скважины, из-за остатков бурового шлама или осыпавшейс  породы. Возможно также нарушение креплени  рукава к дискам, поскольку такое крепление чаще всего выполн етс  проволочной обв зкой, котора  может сползти при скольжении диска по дну наклонной скважины , вместе с тем обв зка проволокой  вл етс  трудоемкой, не поддающейс  контролю операций, при которой не удаетс  избежать острих концов проволочных скруток, о которые рукав рветс  при своем раздувании в момент инъекции цементного раствора, что приводит к выходу анкера из стро .

Кроме того, эластичнйй рукав может быть перетерт о стенки скважины в месте примыкани  его к диску обращенному к устью скважины,

Чтобы облегчить при монтаже движение анкера по наклонной скважине и избежать его заклинивани , обычно уменьшают диаметр дисков дл  увеличени  зазора межлу ними и стенкой скважищл, что, однако, снижает надежность анкера из-за усилени  цементного раствора в обход пакера,

Цель изобретени  - повышение . надежности В работе анкера и снижение трудоемкости его сборки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в нат жном инъекционном анкере пакер снабжен обоймами, кажда  из которых выполнена с конической внутренней поверхностью, 5 охватывающей соответствующий конец оболочки, и ребрами, каждое из которых имеет скошенную в сторону забо  скважины часть и пр моугольную часть, заведенную в зазор меж0 {ду т гой и диском, обращенным к

забою скважины, причем диски выполнены с конической поверхностью, соответствующей конической поверхности , обойм, при этом обойма,

5 обращенна  к забою скважины, выполнена со скосом в сторону забо  и с кольцевыми канавками, расположенными на скосе.

Причем инъекционна  трубка мо„ жет в зоне между дисками иметь отверстие с клапаном.

Пакер может быть снабжен по крайней мере одним дополнительным диском с наружной конической поверхностью, установленным между основными, и дополнительной обоймой,

с конической внутренней поверхностью , соответствующей конической поверхности дополнительного диска, а между диском и обоймой пропущена оболочка.

Кроме того, пакер может быть снабжен жгутами, прижимающими оболочку к т ге.

На фиг. 1 изображен предлагаемый анкер, общий вид, продольный разрез,по скважине; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг.2} на фиг.4 ребро , на фиг. 5 - узел 1 на фиг.1}

Q на фиг. 6 - узел I на фиг. 15 на фиг. 7 - аикер с отверстием в инъекционной трубке, размещенным между дисками; на фиг. 8 - анкер с дополнительным диском, продольный разрезJ на фиг. 9 - анкер, в котором рукав прижат к т ге резиновыivffl жгутами, продольный разрез.

Нат жной инъекционный анкер состоит из т ги 1 с инъекционной

0 трубкой 2 по всей длине т ги. К замковой части 3 анкера примыкает диск 4, установленный на т )ге 1с зазором 5 и св занный с диском 6, закрепленным на т ге 1 без iзазора, оболочкой 7 из эластичного

водо- и воздухопроницаемого материала , например из б зи, тика, холста и т,По Положение оболочки в монтажном положении анкера показано сплошной линией, а после раздувани  инъекционным раствором пунктиром , К торцу диска 4, обращенному к забою скважины, и к т ге 1 прикрепленв ребра 8 со скошенной в сторону забо  частью, на

5 диски 4 и б насажены обоймы 9,

при этом наружные поверхности дисков и внутренние обоймы выполнены коническими. Между обоймами 9 и стенкой скважины создаетс  кольцевой зазор 10, причем площадь кольцевого зазора 10 меньше (в несколько раз ) площади зазора 5 с таким расчетом,, чтобы его пропускна  способность-была ниже. Наружна  поверхность чэбоймы 9, насаженной на диск 4, выполнена со скосом 11, обращенным к забою сква|Жины , причем на скосе 11 выполне-ны кольцевые канавки 12. Кроме того , у усть  скважины имеетс  нат жное устройство 13. Оболочка 7 анкера в примыкании к диску б может быть выполнена по крайней мере , двуслойной, а конец оболочки 7 , примыкающий к диску 4, после пропуска его под втулкой может быть завернут от забо  скважины на втулку. ,

В стенке инъекционной трубки 2 может быть выполнено отверстие

,14, размещенное на участке между дисками 4 и 6, это отверстие может

(быть снабжено клапаном 15.

Между дисками 4 и 6 может быть установлен по крайней мере еще один дополнительный диск 16, аналогичный диску 4 с насаженной на.нем обоймой 9 и пропущенной между ними оболочкой 7. Оболочка 7 может быть снабжена жгутами 17,

прижимающими ее к т ге 1.

Анкер собираетс  и устанавливаетс  следующим образом.

На т ге 1 закрепл ют инъекционную трубку 2 по всей длине т ги и диск 6, причем закрепление диска б выполн етс  герметично без образовани  зазоров между ним т гой 1 и трубкой 2. На т гу одевают одну обойму 9 и временно размещают ее около диска б, затем одевают и закрепл ют на т ге 1 диск 4 с поглощью ребер 8, создающих зазор 5 между диском 4 и т гой 1. После этого одевают оболочку 7, пропуска  его под обоймой 9, свободно одетой на т гу 1 между дисками 4 и 6, и закрепл ют концы оболочки 7 на дисках 4 и б путем надвигани  и забивки на них обойм 9. После этого анкер завод т в пробуренную скважину , при этом беспреп тственному скольжению анкера по наклонной ,скважине способствуют ребра 8 обтекаемой формы и скос 11 на обойме 9. Через инъекционную трубку 2 нагнетают цементный раствор в замковую часть 3, который, поднима сь восход щим потоком от забо  в сторНУ усть  скважины, попадает од-, повременно в з.азор 5 между т гой 1 и диском 4 и в кольцевой зазор , 10 между обоймой и стенкой скваживы . Раздувание оболочки 7 обеспечиваетс  за счет более высокой пропускной способности зазора 5 в сравнении с пропускной способностью кольцевого зазора 10 вследствие того, что площадь живого сечени  зазора 5 в несколько раз больше , чем площадь живого сечени  зазора 10, а также того, что кольцевые канавки 12 создают турбулентные

0 завихрени  потока раствора, направленные перпендикул рно основному потоку .и ослабл ющие его.

Поступающий в полость оболочки 7 цементный раствор вытесн ет через материал оболочки 7 воздух и

5 в.oдy и заполн ет ее, в результате чего кольцевой зазор 10 запираетс . Т га 1 при этом не выталкиваетс  из скважины, поскольку до момента полного распора оболочки паке0 ра она закреплена в устьевой части, .например, временным клином не . показан). После набора цементным раствором в замковой части проектной прочности т га 1 напр гаетс 

5 при помощи нат жного устройства 13.

В случае выполнени  оболочки 7 двуслойной «а участке примыкани  к диску б, повышаетс  прочность рукава , что позвол ет ему перекрывать

0 увеличенный зазор между обоймой 9 диска б и стенкой скважины. Выполнение оболочки 7 отогнутой на обойму 9 диска 4 будет еще более способствовать уменьшению пропуск5 ной способности зазора 10 за счет того, что ткань и ее складки частично перекроют сечение зазора и увеличат гидравлическое сопротив.ление на входе в зазор.

В случае выполнени  устройства с

0 отверстием 14 в инъекционной трубке 2 заполнение оболочки 7 пакера происходит не только через зазор 5, но и через это отверстие.При наличии клапана 15 на этом .отверстии раствор через него начинает изливатьс  только после заполнени  з,амковой части, поскольку дл  ист ечени  раствора через клапан необходимо повышение давлени  в инъ0 екционной трубке.

Эластичные жгуты 17, прижимающие оболочку 7 к т ге 1 предохран ют oJбoлoчкy, имеющую диаметр больше диаметра скважины и длину больше длины пакера, от протирани  при скольжении по наклонной скважине. При заполнении оболочки цементным раствором жгуты раст гиваютс  или разрываютс .

Снабжение устройства дополнительным диском 16, аналогичным диску 4, с обоймой 9 предохран ет оболочку 7 от протирани  в скважинах с повьоаенной осыпаемостью

щебенистого материала со стенок скважины.

Предлагаемое устройство обеспечивает надежность работы анкера за счет уменьшени  возможности его заклинивани  при погружении в наклонную сквйжину, благодар  ребрам обтекаемой формы, надежность повышаетс  также за счет обойм, защищающих места прикреплени  оболочки к дискам, что преп тствует срыву оболочки с дисков при скольже- . НИИ анкера по стенкам наклонной скважины, причем прижатие оболочки к дискам при сборке анкера  вл етс  нетрудоемкой, легкой операцией , хорошо поддающейс  контролю, и обеспечивает безотказность креплени , не создава  при этом острых выступов, прокалывающих оболочку при его раздувании раствором, наличие скоса на обойме, насаженной на диск, обращенный к забою скважины , Преп тствует зацеплению дисков с неровност ми стенок скважины , что уменьшает возможность Зс1клинивами  анкера и повьпнает его надежность, благодар  кольцевым канавкам на указанном скосе обоймы создаютс  турбулентные завихрени  обходного потока цементного раствора , которые снижают пропускную способность зазора между обоймой и стенкой скважины, что позвол ет уменьшить диаметр диска и обоймой и тем самым еще более уменьшить возможность заклинивани  анкера в скважине при его установке, что существенно повышает его надежность .

Преимущество в случае применени  технического решени , в котором участок оболочки, пршвлкающий к диску, обращенному в сторону усть  Скважины, зьтолнен двуслойным, состоит в том, что при этом диаметры диска и втулки могут быть уменьшены тоже, поскольку двуслойность позвол ет бболочке перекрыть зазор больший, чем при одном слое, и вследствие этого, можно умень шить диаметр диска и обоймы, что уменьшает возможность заклинивани  анкера при его установке в скважину , соответственно повыша  его надежность. Аналогична  цель достигаетс  в случае, когда конец оболочки , пропущенный между диском и обоймой, обращенными к забою скважины, отогнут и одет на обойму.

Предлагаемое устройство, в котором в инъекционной трубке выполнено отверстие, размещенное на участке между дисками, благодар  которому ускор етс  заполнение оболочки цементным раствором, что повышает надежность пакера, а также поз вол ет уменьшит диаметр диска, обращенного к забою скважины, и обоймы , насаженной на него, что упрощает установку анкера в скважину . Снабжение указанного отверсти  клапаном, например обмотка его изол цирнной лентой, позвол ет регулировать врем  начала истечени  раствора через его отверстие, например к моменту подъема уровн  цементного раствора от забо  скважины до пакера.

При установке еще одного диска, имеющего зазор относительно т ги, и еще одной насаженной на этот диск обоймы, между/которыми пропущена средн   часть оболочки, повышаетс  сохранность оболочки от перетирани  щебенистым материалом, попавшим на т гу при скольжении анкера по скважине. Кроме того, это позвол ет удлинить .пакер в

плохих геологических услови х,

Эластичные жгута, прижимающие оболочку к т ге, надежно предохран ют оболочку от протирани  в мес-тах примыкани  его к диску, обращенному к забою скважины, при установке анкера в сквгикину.

б-б

фие.д

Claims (4)

1. НАТЯЖНОЙ ИНЪЕКЦИОННЫЙ АНКЕР по авт. св. В 924248, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе анкера й снижения трудоемкости его сборки, пакер снабжен обоймами, каждая из которых выполнена с конической внутренней поверхностью, охватывающей соответствующий конец обо-< лочки, и ребрами, каждое из которых имеет скошенную в сторону забоя скважины часть и прямоугольную часть, заведенную в зазор между тя- гой и диском, обращенным к забою скважины, причем диски выполнены с конической поверхностью, соответствующей конической поверхности обойм, при этом обойма, обращенная к забою скважины, выполнена со скосом в сторону забоя и с кольцевыми канавками, расположенными на скосе

2. Анкер по π. 1, о т л и Ч а*ю щ и й с. я тем, что инъекционная трубка в зоне между дисками имеет отверстие с клапаном.

3. Анкер по п.1, от л и ч аю щ и й с я тем, что пакер снабжен по крайней мере одним дополнительным диском с наружной конической поверхностью, установленным между основными, и дополнительной обоймой с конической внутренней поверхностью, соответствующей конической поверхности дополнительного диска, а между диском и обоймой пропущена оболочка. . .

. 4. Анкер по π. 1, от л^и-ч а ю щ и й с я тем, что пакер снабжен эластичными жгутами, прижимающими оболочку к тяге.

Βω оз кэ