устройство для крепления строительных конструкций к горным и каменным массивам

Формула изобретения

Устройство для крепления строительных конструкций к горным и каменным массивам, включающее опорную плиту с отверстием, через которое пропущен анкер с загнутым концом, установленный в наклонном к поверхности массива шпуре, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным анкером, установленным в наклонном к поверхности массива дополнительном шпуре, оба анкера выполнены в виде прямых стержней до места соприкосновения с опорной плитой, а от нее имеют загнутые концы, противоположно расположенные по отношению друг к другу, которые плотно прилегают к опорной плите, выполненной с расположенным по ее центру крепежным устройством для строительной конструкции и с равноудаленными от ее центра симметричными отверстиями для анкеров, соосными отверстиям шпуров и имеющими диаметр, соответствующий диаметру анкеров в местах их изгиба.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для крепления строительных конструкций к различным горным и каменным массивам и может быть применено для крепления станин различных механизмов.

Известен съемный башмак для крепи из спецпрофиля по авт. св. СССР 1587204, кл. Е 21 D 11/14 от 23.08.90, который имеет основание из спецпрофиля с фланцем и изогнутые концы которого удерживаются в стойке силами трения.

Наиболее близким к заявленному по технической сущности является беззамковый анкер по авторскому свидетельству СССР 1601384 по кл.Е 21 D 21/00, от 23.10.90, который включает штангу (анкер) с хвостовиком, опорную плиту, шайбу, натяжную гайку, хвостовик штанги отогнут под острым углом в сторону от ее продольной оси, штанга выполнена косой, а опорная плита с упорным цилиндрическим выступом, размещенным наклонно на внутренней поверхности плиты, угол отгиба хвостовика рассчитан по формуле.

Недостатком обоих аналогов является сложность конструкции и ненадежность крепи.

Задачей изобретения является создание простого и надежного крепления без применения клеящих и сварочно-болтовых соединений.

Для решения поставленной задачи устройство для крепления строительных конструкций к горным и каменным массивам, включающее опорную плиту с отверстием, через которое пропущен анкер с загнутым концом, установленный в наклонном к поверхности массива шпуре, снабжено дополнительным анкером, установленным в наклонном к поверхности массива дополнительном шпуре, оба анкера выполнены в виде прямых стержней до места соприкосновения с опорной плитой, а от нее имеют загнутые концы, противоположно расположенные по отношению друг к другу, которые плотно прилегают к опорной плите, выполненной с расположенным по ее центру крепежным устройством для строительной конструкции и с равноудаленными от ее центра симметричными отверстиями для анкеров, соосными отверстиям шпуров и имеющими диаметр, соответствующий диаметру анкеров в местах их изгиба.

На фиг. 1 изображено устройство в общем виде, на фиг.2 изображена работа устройства под воздействием внешних нагрузок.

Устройство содержит анкеры 1, до места соприкосновения с опорной плитой 2 выполненные в виде прямого стержня, а от нее оба анкера имеют загнутые на заданную длину концы 3, которые противоположно расположены по отношению друг к другу и плотно прилегают к опорной плите 2. В опорной плите 2 выполнены симметричные отверстия 4, равноудаленные от центра опорной плиты, соосные отверстиям шпуров 5 и имеющие диаметр, соответствующий диаметру анкеров в месте их изгиба. По центру опорной плиты 2 на одной оси установлено крепежное устройство 6, выполненное, например, в виде проушины.

Анкеры 1 изготавливаются из арматурной стали гладкого или периодического профиля (Ст5, Ст25ГС, Ст35Г2С). Диаметр анкеров 1 определяется в зависимости от нагрузки закрепляемой конструкции и несущей способности массива и может иметь величину от 12 до 50 мм. Соотношение диаметра анкера к его длине может колебаться от 1:10 до 1:20.

Устройство устанавливается следующим образом.

В горном или каменном массиве пробуривают два шпура 5 в одной плоскости с одинаковым углом наклона к поверхности массива. В опорной плите 2 на равном удалении от ее центра выполняют симметричные отверстия соосно отверстиям шпуров 5 и диаметром, соответствующим диаметру анкеров в местах их изгиба. Оба анкера 1 пропускают в горный или каменный массив через отверстия 4 плиты шпура 5 до плотного прилегания противоположно расположенных по отношению к друг другу загнутых концов 3 анкеров 1 к опорной плите 2.

После соединения прикрепляемой конструкции к опорной плите 2 устройство готово к работе.

Для увеличения несущей способности устройства можно применять опорную плиту с несколькими парами анкеров.

Пример.

При креплении вантовой строительной конструкции к опорной плите 2 устройства усилие от ее воздействия, приложенное перпендикулярно к опорной плите 2, равно величине N, распределяется на два равных усилия N₁, приложенное к прямым стержням анкеров 1 в местах их соприкосновения с опорной плитой 2, расположенных на равном расстоянии от оси крепежного устройства 6.

Усилие N, равное величине 0,5N, вызывает:

- силы Р_о, равные величине N₁соs (где - угол между осью анкера и поверхностью опорной плиты 2) и направленные по осям прямых стержней анкеров 1 в направлении их загнутых концов 3, пропущенных через равноудаленные от оси опорной плиты 2 отверстия 4;

- силы Р_с, равные величине N₁ ctg, приложенные к загнутым на заданную длину (2-3 диаметра) концам 3 анкеров 1, пропущенным через выполненные в опорной плите 2 и равноудаленные от центра опорной плиты 2 симметричные отверстия 4, соосные отверстиям шпуров 5 и направленные от центра опорной плиты 2 в противоположные стороны. Усилия Р_с создают силы трения между поверхностями анкеров 1 и стенками скважин шпуров 5, чем противодействуют их перемещению от воздействия сил Р_о по оси анкеров.

Изобретение обеспечивает надежность крепления строительных конструкций к различным горным и каменным массивам, при этом, исключает применение дополнительных клеящих и сварочно-болтовых соединений. Устройство просто в изготовлении и не требует больших затрат.