用于岩石锚杆的方法和装置.pdf

用于岩石锚杆的方法和装置，其中具有闭合横截面的管状螺栓(2)插入并扩张用于在钻孔(12)内锚定，其中管状螺栓扩张以在钻孔的内部接触，预拉伸布置在钻孔的外部中、具有安装到管状螺栓(2)上的内部件(7)的张紧件(3、7、8、9)，并且可定形介质注入在张紧件和钻孔壁之间的钻孔(14)的外部并且允许定形。

1.  用于岩石锚杆的方法，其中具有闭合横截面的管状螺栓(2)插入并扩张用于在钻孔(12)内锚定，该钻孔(12)具有内部(15)和外部(14)以及入口(13)，并且其中管状螺栓扩张以在钻孔的内部接触，其特征在于
-预拉伸布置在钻孔的外部、具有安装到管状螺栓(2)上的内部件(7)的张紧件(3、7、8、9)，
-可定形介质注入在张紧件和钻孔壁之间的钻孔(14)的外部并且允许定形，以及
-通过加压到一定压力水平，用于传送所述可定形介质的通道打开用于通向张紧件(3)的外部(27)。

2.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于扩张管状螺栓的介质通过在张紧件(3)内的通道(19)传送。

3.  如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述可定形介质通过在张紧件(3)内部的通道传送。

4.  如前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于，当爆破板(16)在所述压力水平破裂时，通道打开。

5.  如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述可定形介质在张紧件(3)外部传送。

6.  如权利要求5所述的方法，其特征在于，当注入所述可定形介质时，在钻孔内存在的空气通过张紧件(3)内的通道排出。

7.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于扩张管状螺栓的介质通过安装到管状螺栓(2)的连接部分上的单独螺栓安装件(28)传送。

8.  如权利要求7所述的方法，其特征在于，在管状螺栓(2)扩张之后，张紧件(3)安装到所述连接部分上。

9.  如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在管状螺栓(2)扩张时通过在管状螺栓(2)和钻孔的壁之间夹持而安装张紧件(29)。

10.  如前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在管状螺栓(2)和布置在钻孔入口处的对接件(4)之间预拉伸张紧件(3)。

11.  用于岩石锚杆的装置(1)，包括具有闭合横截面、用于插入并扩张从而在钻孔(12)内锚定的管状螺栓(2)，上述钻孔(12)具有内部和外部以及插入口，其特征在于，
-布置在钻孔的外部处、具有用于连接管状螺栓的内部件(7)的张紧件(3)，
-在管状螺栓和插入口之间、在长度方向上预拉伸张紧件(3)的机构(10、11)，
-传送可定形介质到在张紧件和钻孔的壁之间的钻孔的外部的机构，以及
-用于传送所述可定形介质的通道提供通过加压到一定压力水平而打开用于通向张紧件外部的机构(16)。

12.  如权利要求11所述的装置，其特征在于，用于传送扩张管状螺栓(2)的介质的机构。

13.  如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，用于传送所述可定形介质的所述机构包括在张紧件(3)内的通道。

14.  如前面权利要求11-13中任一项所述的装置，其特征在于，打开的所述机构是爆破板(16)，其制成为在所述压力水平破裂。

15.  如权利要求11-12中任一项所述的装置，其特征在于，布置所述可定形介质在张紧件(3)的外部传送。

16.  如权利要求15所述的装置，其特征在于，当注入所述可定形介质时用于排空在钻孔内存在的空气的在张紧件内部的排空通道(31)。

17.  如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，可紧固到在管状螺栓(2)上的连接部分上的单独螺栓安装件(28)，用于传送扩张管状螺栓的介质。

18.  如权利要求11、12或16所述的装置，其特征在于，张紧件提供有在管状螺栓扩张之后用于紧固到所述连接部分上的机构。

19.  如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，形成张紧件(29)以便在管状螺栓扩张时通过在管状螺栓和钻孔的壁之间夹持而进行锚定。

用于岩石锚杆的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种分别根据权利要求1和11的前叙部分所述的用于岩石锚杆的方法和装置。
背景技术
通过对在要被加强的岩石钻孔内的线螺栓灌浆，而安装用于岩石加强的预拉伸线螺栓。这里水泥混凝土或任何其它结合剂用作水泥。
在注入结合剂之后，这必须允许定形，由此在定形阶段螺栓不得不为无载荷的。在定形之后，相对岩石面安装表面板，在其上通过螺丝机构等来预拉伸螺栓。
因为安装的本质，将仅仅沿着从定形的结合剂自由拉伸的线的部分产生预拉伸。从结合剂自由拉伸的部分的长度是不确定的，这是有关固定器的安全的问题。
总之，由于必须通过具有中间等待阶段的多个步骤来进行安装，缆螺栓的已知安装方法是较长以及不完全可控过程。
同时在许多情况下，在结合剂定形之前不能使用螺栓是一个重大的缺陷。根据上述，也会质疑完成安装的螺栓的强度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种方法和装置，其中避免了背景技术的问题。特别地，其提供一种带来快速、合理、经济和安全安装的方法和装置。这分别通过权利要求1和11的技术特征而获得。
这里，获得了在用可定形剂灌浆之前能够对螺栓施加预拉伸，这导致沿着螺栓的元件的整个长度将会良好限定预拉伸以及安装的安全性增加。
进一步地，允许已经在管状螺栓扩张之后，通过根据本发明的方法安装的岩栓能够马上被施加载荷，以便锚定在钻孔内。这里，避免了在根据背景技术的方法中的必须有的不想要的等待阶段，并且获得更短和更经济的岩石锚杆的方法。
通过加压到一定压力水平，用于传送所述可定形剂的通道提供开口用于与张紧件的外部相通，该相同的通道可以用于传送扩张介质和可定形介质。当该相同的通道用于传送用于扩张管状螺栓的介质以及用于可定形介质时，所述压力水平设定为使得通道在扩张压力以上一定Δ-压力的压力增加下打开。
优选张紧件用于扩张管状螺栓的介质的传送，为此张紧件包括用于传送压力水等的通道。这里可定形介质也通过张紧件内的通道进行传送，其中特定地优选其是通过加压到超出一定预定阈值的一定压力水平而能够打开的通道。
通过提供具有在预定压力水平破裂的爆破板的张紧件，以简单的方式获得该功能。
特别的，爆破板能够是张紧件中材料的主要部分，例如是具有一定剩余材料厚度的钻出或磨出部分，这允许当到达所述压力水平时剪切材料。
通过进一步的独立权利要求的技术特征而获得了进一步的优点并且在本发明用于岩石锚杆的装置中获得了相应的优点。
附图说明
现在将在实施例的基础上并且参照附图更详细地描述本发明，其中：
图1示出根据本发明用于岩石锚杆的装置的拆分透视图，
图2局部截面示出装配及插入钻孔内的图1的装置，
图3详细示出具有爆破板的图1和2中装置，
图4概略示出包括在根据本发明的方法内的步骤的框图，
图5和6概略示出根据本发明的可替换装置。
具体实施方式
在图1中，数字1总体上表示基本上是US-A-4459067(Atlas CopcoAB)中描述类型的用于岩石锚杆的装置，该装置包括预拉伸的岩栓并且具有管状可扩张岩栓。
管状螺栓总体上包括可扩张部分5和紧固部分6，包括内部7的可连接的管状张紧件3处在紧固部分6内，上述内部7具有与紧固部分6相配合地螺纹和与张紧段8相配合的内螺纹，依次布置上述张紧段8通过连接件9螺栓结合到再一个张紧段8上。
优选地，张紧件3内包括的部件是标准件，其能够根据需要进行组合，例如用于匹配装置1意欲插入的钻孔的深度。
对接件4包括对接板10和张紧螺母11，该张紧螺母11与外部张紧段8相配合，对接件4布置在所述钻孔的插入开口的外部。
图2示出处在装配状态并且插入钻孔12内的图1的装置，该钻孔12钻在岩石结构20内。钻孔12提供插入开口13、外部14和内部15。
用于岩石锚杆的装置的安装如下：图1中示出的所有部件紧密地拧在一起，使得在管状螺栓的可扩张部分5和最外部张紧段8的外端29之间建立密封通道。可以通过未进一步描述的密封件以公知的方式获得密封。
在装置插入钻孔12内之后，最外部张紧段8的外端29连接到压力水源等上，用于传送例如300巴的压力到可扩张部分5去。
由此将会引起该可扩张部分5相对钻孔12的内部15的内部牢固锚定，使得在该步骤已经会产生整个岩栓的相当大的锚定。
在完成扩张之后，由部件7、8和9构成的张紧件现在可以预拉伸，其以如下这种方式制成：对接板10在张紧螺母11的帮助下围绕插入开口13压向岩石面20，并且张紧件张紧到预定扭矩值。
在预拉伸之后，现在通过在张紧件和钻孔12的壁之间的空间27内注入可定形介质，而对装置进行灌浆以便加强锚定以及用于帮助抵抗腐蚀。
根据图2示出的优选实施例，这通过如下这种方式获得：使用超过用于扩张可扩张部分5的压力的一个压力来对张紧件内部的通道加压，并且上述的一个压力选定为如下这种水平：定位在张紧件的内部件7内的爆破板6爆破使得在该通道19和所述空间27之间形成开口通道。
在其上，装置在其端部29处连接到水泥泵或任何其它合适的可定形介质源。
图3示出具有爆破板16的张紧件的内部7的细节，该爆破板16在该情况下以如下这种方式结合入部分7的材料内：已经进行了研磨操作17使得爆破板6的周围部分18提供能够以一定加压水平被折断的材料厚度。
参照图4能够概括根据本发明的岩石锚杆的方法，其中：
位置21表示顺序的开始，
位置22涉及装配用于岩石锚杆的装置以及将其插入钻孔内，
位置23涉及管状螺栓的扩张，
位置24涉及张紧件的预拉伸，
位置25为可定形材料的灌入，以及
位置26为顺序的结束。
本发明能够在下面权利要求的范围内进行修改，并且作为一种实例，能够使用用于岩石锚杆的装置，其中用于扩张管状螺栓的介质以及可定形介质除通过张紧件之外，还例如通过单独插入及可拆除件(图5中的28)，其中在该情况下张紧件能够制成同质的。
爆破板可以是插入张紧件内部的单独元件并且也能够使用用于建立传送可定形介质的通道的其它机构，例如可以使用具有阀功能的元件。进一步的实例是使用在一定压力下折断并且固定潜在可移动阀元件的安全销。
作为进一步替换，作为一种实例的张紧件能够通过在可扩张螺栓2和钻孔壁之间的张紧件29的夹持、以图6所示的方式锚定，其中在该情况下张紧件能够由丝线形成，然后能够预拉伸及锚定并且通过注入水泥或根据上述的任何其它结合剂抵抗腐蚀地进行固定。