SE525765C2 - Förfarande och anordning för bergbultning - Google Patents

Description

25 (_ 'V1 í e.) CJ 1 *J CN (51 k) Uppfinningens ändamål och viktigaste kännetecken Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att tillhanda- hälla ett förfarande och en anordning, vid vilka problemen med den kända tekniken undanröjs. I synnerhet avses tillhandahål- las ett förfarande och en anordning som medför snabb, ratio- nell, ekonomisk och säker installation. Detta uppnås genom särdragen i patentkravet l respektive ll.

Härigenom uppnås att förspänning kan appliceras på bulten före ingjutning därav med ett härdbart medium, vilket medför att förspänningen blir väldefinierad efter en hel längd av ett element av bulten, och att säkerheten hos installationen ökas.

Vidare medges att en bergbult anbringad genom ett förfarande enligt uppfinningen omedelbart kan belastas redan efter att den rörformiga bulten har expanderats till anliggning i borr- hålet. Härigenom undviks de'oönskade väntetider som är behöv- liga vid förfaranden enligtiden kända tekniken, och sammanta- get uppnås ett mindre omstäfldligt och mer ekonomiskt bergbult- ningsförfarande. En kanal fdr förmedling av nämnda härdbara medium öppnas för kommunikaqion med utsidan av dragelementet genom trycksättning till en~viss trycknivå, vilken överstiger ett visst förutbestämt tröshelvärde.

Det är föredraget att drageflementet utnyttjas för förmedling av medium för att expandera;den rörformiga bulten, varför dragelementet uppvisar en genomgående kanal för förmedling av tryckvatten eller dylikt.

I synnerhet föredras att även det härdbara mediet förmedlas genom en kanal i dragelemenqet.

I fall samma kanal utnyttjas för förmedling av såväl media för att expandera den rörformiga bulten som det härdbara mediet 72l52b.doc; 2004-12-27 10 15 20 25 sätts nämnda tröskelnivà så att kanalen öppnas vid tryckökning med ett visst A-tryck utöver expansionstrycket.

Genom att förse dragelementet med ett sprängbleck, som brister vid en viss förutbestämd trycknivà uppnås på ett enkelt sätt denna funktion.

I synnerhet kan sprängblecket vara en integrerad del av mate- rialet i dragelementet, till exempel ett urborrat eller ur- fräst parti med en viss resterande godstjocklek, som medger avskjuvning av godset vid uppnående av nämnda trycknivå.

Ytterligare fördelar uppnås vid särdragen i de ytterligare osjälvständiga kraven och motsvarande fördelar uppnås vid en uppfinningsenlig anordning för bergbultning.

Kortfattad beskrivning av ritningar Uppfinningen skall nu beskrivas närmare med ledning av utfö- ringsexempel och med ledning av bifogade ritningar, på vilka: Fig l visar en isärtagen perspektivvy av en anordning för bergbultning enligt uppfinningen, Fig 2 visar, delvis i sektion, anordningen i fig 1, sammansatt och insatt i ett borrhål, Fig 3 visar en detalj av anordningen i fig l och 2 med ett sprängbleck, Fig 4 schematiskt visar ett blockschema över steg ingående i ett förfarande enligt uppfinningen, Fig 5, 6 och 7 schematiskt visar alternativa anordningar en- ligt uppfinningen. 72l52b.doc; 2004-12-27 10 15 20 25 30 Beskrivning av utföringsexempel I fig 1 avses med hänvisningsbeteckning 1 generellt en anord- ning för bergbultning inkluderande forspänning av en bergbult och inkluderande en rörformig expanderbar bergbult, väsentli- gen av det slag som framgår av US-A-4459067 (Atlas Copco AB).

Den rörformiga bulten omfattar i huvudsak ett expanderbart parti 5 samt en infästningsdel 6, i vilken är fästbar ett ihå- ligt dragelement 3 omfattande en inre del 7 med gänga för sam- verkan med infästningsdelen 6 samt en hongänga för samverkan med en dragsektion 8, vilken i sin tur via ett skarvstycke 9 är inrättad att vara i hopskruvad med ytterligare en dragsek- tion 8.

Företrädesvis utgörs de i dragelementet 3 ingående delarna av standardkomponenter, vilka är kombinerbara efter önskemål, till exempel för anpassning till djupet på ett borrhàl i vil- ket anordningen l är avsedd att insättas.

Ett anliggningselement 4 omfattande en anliggningsbricka 10 och en spännmutter 11, vilken samverkar med en yttre dragsek- tion 8, är anordnat utvändigt en ingångsöppning till nämnda borrhàl.

Fig 2 visar anordningen i figur 1 i sammansatt tillstànd in- satt i ett borrhàl 12, vilket är upptaget i ett bergparti 20.

Borrhålet 12 uppvisar en ingångsöppning 13, ett yttre parti 14 samt ett inre parti 15.

Installationen av anordningen för bergbultning går till så att samtliga de i fig 1 visade delarna ihopskruvas tätande så att en tät kanal etableras mellan det expanderbara partiet 5 av den rörformiga bulten och ytteränden 29 av den yttersta drag- sektionen 8. Tätning uppnås på i för sig känt sätt genom här inte närmare diskuterade tätningselement. 72152b.doc; 2004-12-27 lO l5 20 25 30 Ytteränden 29 av den yttersta dragsektionen 8 ansluts efter insättning av anordningen i borrhålet 12 till en tryckvatten- källa eller dylikt, för förmedling av ett tryck av som exempel 300 bar till det expanderbara partiet 5.

Detta expanderbara parti 5 kommer därvid att bringas till fast anliggning mot insidan av borrhålets 12 inre parti 15 så att redan i detta skede en betydande förankring av den totala bergbulten uppkommer.

Efter avslutad expansion kan nu dragelementet bestående av de- larna 7, 8 och 9 förspännas, vilket går till på så sätt att anliggningsbrickan 10 anspänns mot berget 20 runt ingångsöpp- ningen 13 med hjälp av spännmuttern ll, som dras åt till ett förutbestämt momentvärde.

Efter förspänningen skall nu anordningen ingjutas för för- stärkning av infästningen samt för korrosionsskydd genom in- jektering av ett härdbart medium i utrymmet 27 mellan dragele- mentet_och borrhålets 12 vägg.

Enligt den på figur 2 visade föredragna utföringsformen går detta till så att först kanalen invändigt dragelementet tryck- sätts med ett tryck som överstiger trycket för expandering av den expanderbara delen 5 och som är vald på en sådan nivå att ett sprängbleck 6, vilket är insatt i den inre delen 7 av dragelementet, brister så att en öppen kanal bildas mellan denna kanal 19 och nämnda utrymme 27.

Därefter ansluts anordningen på sin änddel 29 till en cement- pump eller till någon annan källa för ett lämpligt härdbart medium.

Fig 3 visar en detalj av en inre del 7 av ett dragelement med ett sprängbleck 16, vilket i detta fall är integrerad i godset till delen 7 på så sätt att en urfräsning 17 är gjord så att 72l52b.doc; 2004-12-27 10 l5 20 25 30 sprängbläckets 6 omkretsparti 18 uppvisar vid en viss tryck- sättningsnivà avskjuvbar godstjocklek.

Förfarandet för bergbultning enligt uppfinningen kan samman- fattas med ledning av fig 4 varvid: position 21 anger sekvensens start, position 22 anger ihopsättning av en anordning för bergbult- ning samt insättning därav i ett borrhâl, position 23 avser expansion av en rörformig bult, position 24 avser förspänning av ett dragelement, position 25 injektering av härdbart material, samt position 26 sekvensens slut.

Uppfinningen kan modifieras inom ramen för de efterföljande patentkraven, och som exempel kan en anordning för bergbult- ning utnyttjas, vid vilken medium för att expandera den rör- formiga bulten förmedlas till denna på annat sätt än genom dragelementet, till exempel genom ett separat insättbart och borttagbart element (28 i fig 5), varvid i så fall dragelemen- tet kan göras homogent.

Härdbart medium kan förmedlas till utsidan av dragelementet även på annat sätt, till exempel genom en kanal i en anligg- ningsbricka (30 i fig 7), varvid i så fall föredras att luft befintligt i detta utrymme vid injektering evakueras genom en öppning (31 i fig 7) till en kanal i ett dragelement eller ett intill dragelementet liggande annat element.

Sprängblecket kan vara ett separat element insatt i dragele- mentet och även andra organ för att etablera en kanal för för- medling av det härdbara mediet kan förekomma, till exempel kan ett element med ventilfunktion utnyttjas. Ett ytterligare ex- empel är användning av en vid ett visst tryck avskjuvbar bryt- pinne, som fasthåller ett potentiellt rörligt ventilelement. 72l52b.doc; 2004-12-27 - fifwv ~»'f Som ett ytterligare alternativ kan också dragelementet som ex- empel förankras på sätt som visas i fig 6, genom fastklämning av ett dragelement 29 mellan en expanderbar bult 2 och borrhå- lets vägg, varvid dragelementet i så fall kan utgöras av en kabel, som sedan kan förspännas och förankras och korrosions- säkras genom injektering av cement eller annat bindemedel. 72l52b.doc; 2004-12-27

Claims (19)

10 15 20 25 30 Patentkrav:

1. Förfarande för bergbultning, varvid en rörformig bult (2) med sluten tvärsektion insättes och expanderas till anliggning i ett borrhål (12), vilket har ett inre (15) och ett yttre (14) parti samt en ingångsöppning (13), kännetecknat av - att den rörformiga bulten expanderas till anliggning i borr- hálets inre parti, - att ett dragelement(3,7,8,9), som är anordnat i borrhålets yttre parti, med en inre del (7) fäst vid den rörformiga bul- ten (2) förspänns, - att ett härdbart medium injekteras i borrhålets yttre parti (14), mellan (27) dragelementet och borrhålets vägg och till- låts härda, och - att en kanal för förmedling av nämnda härdbara medium öppnas för kommunikation med utsidan (27) av dragelementet (3) genom trycksättning till en viss trycknivå.

2. Förfarande enligt kravet l, kännetecknat av ~ att medium för att expandera den rörformiga bulten förmedlas genom en kanal (19) i dragelementet (3).

3. Förfarande enligt kravet 1 eller 2, kännetecknat av - att nämnda härdbara medium förmedlas genom en kanal i drag- elementet (3).

4. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av - att kanalen öppnas genom att ett sprängbleck (16) bringas att brista vid nämnda trycknivå. 72l52a .doCi ZO04-O6-ll 10 15 20 25 30 Fflff 'ff/f -.-.«.-\J' i

5. Förfarande enligt kravet 1 eller 2, kännetecknat av ~ att nämnda härdbara medium förmedlas (30) på utsidan av dragelementet (3).

6. Förfarande enligt kravet 5, kännetecknat av - att luft förekommande i borrhâlet evakueras (31) genom en kanal i dragelementet (3) vid injekteringen av nämnda härdbara medium.

7. Förfarande enligt kravet 1, kânnetecknat av - att medium för att expandera den rörformiga bulten förmedlas genom ett separat bultinstallationselement (28), som fästs vid ett anslutningsparti på den rörformiga bulten (2).

8. Förfarande enligt kravet 7, kännetecknat av - att dragelementet (3) fästs i nämnda anslutningsparti efter expansionen av den rörformiga bulten (2).

9. Förfarande enligt kravet 1 eller 2, kännetecknat av - att dragelementet (29) fästs genom fastklämning mellan den rörformiga bulten (2) och borrhàlets vägg vid den förras ex- pansion.

10. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av - att dragelementet (3) förspänns mellan den rörformiga bulten (2) och ett vid borrhàlets ingångsöppning anordnat anligg- ningselement (4).

11. Anordning (1) för bergbultning, inkluderande en rörformig bult (2) med sluten tvärsektion för insättning och expansion till anliggning i ett borrhàl (12), vilket har ett inre och ett yttre parti samt en ingångsöppning, kännetecknad av 72l52a.d0c; 2004-06-11 10 15 20 25 30 10 - ett dragelement (3) för anordnande i borrhálets yttre parti med en inre del (7) för fästande vid den rörformiga bulten, - organ (lO,11) för att förspänna dragelementet (3) i en längsriktning, mellan den rörformiga bulten och ingångsöpp- ningen, - organ för att förmedling av ett härdbart medium till borrhå- lets yttre parti, mellan (27) dragelementet och borrhålets vägg, och - att en kanal för förmedling av nämnda härdbara medium uppvi- sar organ (16), som öppnas för kommunikation med utsidan av dragelementet genom trycksättning till en viss trycknivå.

12. Anordning enligt kravet 11, kânnetecknad av - organ för förmedling av medium för expandering av den rör- formiga bulten (2).

13. Anordning enligt kravet 11 eller 12, kännetecknad av - nämnda organ för att förmedla nämnda härdbara medium inklu- derar en kanal i dragelementet (3).

14. Anordning enligt kravet 13, kännetecknad av - att nämnda öppningsbara organ är ett sprängbleck (16), vil- ket bringas att brista vid nämnda trycknivå.

15. Anordning enligt något av kraven ll och 12, kännetecknad av - att nämnda härdbara medium förmedlas (30) på utsidan av dragelementet (3).

16. Anordning enligt kravet 15, kännetecknad av - en evakueringskanal (31) i dragelementet för att evakuera luft förekommande i borrhàlet vid injekteringen av nämnda härdbara medium. 72l52a .docz 2004-06-11 10 15 11

17. Anordning enligt kravet 11 eller 12, kännetecknad av - ett separat bultinstallationselement (28), som är fästbart vid ett anslutningsparti på den rörformiga bulten (2) för för- medling av medium för att expandera den rörformiga bulten.

18. Anordning enligt kravet 11, 12 eller 17, kännetecknad av - att dragelementet är försett med organ för att fästas i nämnda anslutningsparti efter expansionen av den rörformiga bulten.

19. Anordning enligt kravet 11 eller 12, kännetecknad av - att dragelementet (29) är utformat för att fästas genom fastklämning mellan den rörformiga bulten och borrhålets vägg vid den förras expansion. 72l52a .doc; 2004-06-11