Арочная крепь
А́рочная крепь, разновидность рамной крепи, состоящая из отдельных креплёных арок (металлических, железобетонных, смешанных), устанавливаемых перпендикулярно продольной оси горной выработки на некотором расстоянии одна от другой. Промежутки между арками, кровлей и боками выработки перекрываются затяжками. Расстояние между арками обычно 0,5–1,25 м.
Арочные крепи предназначены для крепления горизонтальных и наклонных горных выработок при незначительном пучении пород почвы. На шахтах применяют следующие виды арочных крепей: податливую – в выработках со значительным смещением горных пород; жёсткую – в выработках с установившимся горным давлением. Металлическая арка податливой арочной крепи (рис., а) изготавливается из проката специального желобчатого профиля, состоит из верхнего сегмента (верхняка) и двух боковых криволинейных стоек. Стойки с верхняком соединяются внахлёстку при помощи двух скоб с планками. Каждая арка соединяется с соседней тремя стяжками (распорками) из угловой стали. Податливость крепи при нагружении осуществляется за счёт вдвигания концов верхняка в боковые стойки арочной крепи (рис., б).
Несущая способность крепёжной арки (в зависимости от типоразмера спецпрофиля и размеров выработки) в период податливости – 137–216 кН, после исчерпания податливости (в жёстком режиме) – 245–343 кН. Величина податливости трёхзвенной арки с болтовыми податливыми узлами до 0,3 м. Освоены конструкции арочной крепи с безболтовыми (кулачковыми и клиновыми) податливыми узлами и четырёхзвенной крепёжной аркой (верхняк из двух частей, дополнительный податливый узел в своде арки). Арочные крепи этой конструкции имеют бо́льшую несущую способность (в податливом режиме) и податливость (до 0,6 м), а четырёхзвенная арка, кроме того, – боковую податливость (до 0,4 м).
Арка жёсткой арочной крепи изготавливается из двутавровых балок или рельсов; состоит из двух криволинейных элементов, жёстко соединяемых в вершине свода при помощи планок и болтов. Планки, плоские (из полосового железа) или фигурные (литые или штампованные), передают нагрузку непосредственно на полки двутавровых балок и предохраняют тем самым болты от среза.
За рубежом применяются арочные крепи трёх видов: податливые, шарнирноподатливые и жёсткие. В крепёжных арках преобладают податливые узлы и соединения с применением хомутов, полускоб с резьбой и планок; выпускаются арочные крепи с клиновыми податливыми узлами.