CN100378293C - 钻孔固定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钻孔固定装置，包括一有纵向通道的由塑料制成的供料管道(2)和一膨胀软管(28)。供料管道(2)具有在其进料端(3)上的外螺纹(4)和在其出料端(5)上的外螺纹(6)以及一个结合成一体的止回阀(18)。膨胀软管(28)以其末端部分(29、30)紧密地包围供料管道(2)，同时形成一纵向延伸的环形空间(33)，在环形空间(33)的端部，在供料管道(2)的壁(36)中设有横向通道(37)。各横向通道(37)通到环形空间(33)的口由弹性密封环(39)覆盖，密封环由在密封环(39)的两侧定位的固定环(40)引导。在供料管道(2)的出料端(5)的前面通过一个具有内切刃的止推环(24)和一个具有内径向凸缘(9)的螺纹套筒(7)将一安全隔膜(25)固定。
Description
技术领域
钻孔固定装置作为辅助方法特别是在采矿工程、地下工程中和建筑工程修复的领域中用于例如水泥浆、人造树脂、水玻璃等在岩层或在砌砖中的灌注。借助于这样的浸渍流体会加固岩层或砌砖。还可以导致密封。
背景技术
在DE4209802C1的范围内已知一种钻孔固定装置，其在实际中已证明是适用的。但实际也证明，当不按使用规则操作时，而且特别是将钻孔固定装置用于一钻孔中时，如果供料管道由塑料构成，则常常发现在膨胀软管内的供料管道的破裂。其原因是，一在供料管道的周边上的环形槽位于将供料管道中的纵向通道与供料管道和膨胀软管之间的环形空间连通的横向通道的区域内用以定位覆盖横向通道口的密封环，这减小了供料管道的横截面。这导致钻孔固定装置的不合用性。
EP0398838A1也公开一种这样的钻孔固定装置。
DE2402509A1公开一种管状的一次性钻孔固定装置用于人造树脂注射，其具有一包括套筒式入口部分和出口部分的直管件。在入口部分和出口部分上用箍带固定一弹性材料制的软管部分。在出口部分处设有一止回阀，其包括一球和一轴向定位的开槽的重夹紧销。当球靠在重夹紧销的开口上时，重夹紧销中的开槽用作为注射介质的节流道。此外直管件的设有横向通道的中间部分在圆周上没有被一凹槽削弱。
DE3014834A1给本领域的技术人员介绍了一种钻孔固定装置，其具有在环形空间与直管件内部之间的未被覆盖的横向通道，其中环形空间由橡胶软管和直管件形成。横向通道设有偏心延伸的环形空间。此外可看到在进料端和出料端均装有止回阀。
发明内容
从现有技术出发，本发明的目的在于，提供一种可柔性地适应于相应的地区情况的钻孔固定装置，即使不按使用规则操作时，该固定装置也可以无问题地定位于钻孔中。
按照本发明，提出一种钻孔固定装置，它包括一沿纵向方向有通道的由塑料制成的供料管道和一膨胀软管，供料管道具有在其进料端上的外螺纹，和在其出料端上的外螺纹以及一个与出料端结合成一体的、向进料端的方向关闭的止回阀，膨胀软管以其末端部分紧密地包围供料管道同时形成一纵向延伸的环形空间，其中，在环形空间的端部，在供料管道的壁中设有横向通道，其通到环形空间中的口由通过在两侧邻接的固定环定位的弹性密封环覆盖，并且在供料管道的出料端的前面通过一个具有内切刃的止推环和一个具有内径向凸缘的螺纹套筒将一安全隔膜固定。
通过采用由塑料制成的供料管道(特别是由热塑性塑料，优选ABS共聚物制的软管或管)，结合实际情况、即止回阀不再设置在供料管道的进料端上而在其出料端上，现在可以按钻孔固定装置的使用者的地区情况使用在原理上长度不受限制的供料管道，因为只在进料端制有外螺纹，其用作与浸渍流体的供给相连接。因此提高了钻孔固定装置使用时的柔性。
此外特别有利的是这样的措施，即现在浸渍流体经由横向通道输入供料管道与膨胀软管之间构成的环形空间的端部。按这种方式可以达到环形空间的较均匀的注满并从而确保膨胀软管靠着钻孔壁的更好的夹紧以便定位钻孔固定装置。
供料管道在横向通道的区域内其横截面不再被削弱。为各横向通道配置的密封环相反由固定环保持其位置，后者设置在密封环的两侧。在这种情况下可以涉及来自材料的弹性固定环，特别是橡胶环，但其绷紧地包围供料管道，使得其位置固定在供料管道上并且满意地引导密封环。
通过在环形空间的各末端的区域内以相互的轴向间距分布的横向通道并且由于避免了圆周上的凹槽而明显提高了供料管道的稳定性，从而即使粗心地操作钻孔固定装置也不再会导致供料管道的损坏。
止回阀和安全隔膜一起设置在供料管道的出料端。安全隔膜设置在出料端的前面并且借助一具有内切刃的止推环通过一具有内环形径向凸缘的螺纹套筒固定。该内切刃用于，在一由钻孔固定装置内部建立的压力下安全隔膜被压向该切刃并且一旦克服一预定的阻力就被破坏。止推环的内径尺寸取决于安全隔膜的相应要求的破裂压力或浸渍流体的流量。螺纹套筒在必要时可以构成为双螺纹套筒，以便在需要时可以在另一内螺纹中连接形成一延长的注射管。
按照本发明，通过将在环形空间的端部，在供料管道的壁中设置的各横向通道在圆周上相互位错90°设置，可以附加地提高供料管道的稳定性。
按照本发明的另一有利的特征，膨胀软管在出料侧的端部固定定位在供料管道上。由此不仅避免供料管道相对于膨胀软管的意外的相对偏移，而且自动地担负使在注满环形空间和膨胀软管压向钻孔壁时供料管道只可以向膨胀软管的在进料侧的端部相对偏移。
按照本发明，止回阀包括一被压在供料管道中的纵向通道口上的球、一压簧和一支座环。该支座环拧入供料管道的出料端的内螺纹中。压簧，特别是螺旋压簧形式，一方面支承在支座环上而另一方面支承在球上。为了更好的操作，支座环设有一横向切槽，其位于处于与安全隔膜接触的前面。
按照本发明的特征，如果止推环的内径构成大于支座环的内径，但小于螺纹套筒中的径向凸缘的内径，则可以最好地保证安全隔膜的功能。
附图说明
以下借助于附图中所示的实施例更详细地说明本发明。其中：
图1为一钻孔固定装置的垂直纵剖面图；
图2为图1的钻孔固定装置在输入浸渍流体的过程中的纵向部分II的放大图；以及
图3为图1按照另一实施形式的局部剖面III的再次放大图。
具体实施方式
图1中用1标记钻孔固定装置，该钻孔固定装置例如可以用于加固井下采矿工程中的岩层和用于密封岩层中的裂口和裂缝，其方式是经由钻孔固定装置，将一种浸渍流体TF，例如水泥浆注射入岩层中。
钻孔固定装置1具有一有纵向通道的供料管道2，其由塑料制成，确切地说由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)制成。在供料管道2用于浸渍流体TF的进料端3设有外螺纹4，其上可以连接一个例如将浸渍流体TF送来的管道。
在供料管道2的出料端5(图1和3)设有外螺纹6，其上拧紧一具有内螺纹8的由聚丙烯制的螺纹套筒7。在该实施例中，螺纹套筒7构成为双螺纹套筒，其中，用来连接到供料管道2的内螺纹8通过一个内环形径向凸缘9与另一内螺纹10分开。该另一内螺纹10用来固定一注射管11，如果这样的注射管11是有必要的。代替所示的双螺纹套筒7，也可以使用一简单的螺纹套筒而没有包括另一内螺纹10的部分。
纵向通道12在供料管道2的出料端5内扩大。其形成一圆柱形纵向部分13和一螺纹部分14。纵向通道12经由一锥面15转入圆柱形纵向部分13。从纵向通道12到锥面15的过渡边缘16用作为止回阀18的钢球17的密封边缘。止回阀18还具有一弹簧钢制的螺旋压簧形式的弹簧19，该弹簧一方面支承在球17上而另一方面支承在黄铜制成的支座环20上，后者拧入出料端5的螺纹部分14中。在支座环20中设有一纵向孔21，该纵向孔向弹簧19那边转入一开口的锥面22。在另一侧面，支座环20具有一横向切槽23，供支座环20的操作之用。
螺纹套筒7与钢止推环24一起用来将铝制的安全隔膜25固定在供料管道2的出料端5的前面26上。其中重要的是，达到与安全隔膜25接触的止推环24的内边缘27构成锋利的刃边。此外，为了安全隔膜25的满意的功能，止推环24的内径构成大于支座环20中的纵向孔21的内径，但小于螺纹套筒7中的径向凸缘9的内径。
如图1和2所示，钻孔固定装置1还包括一包围供料管道2的膨胀软管28。膨胀软管28的端部29、30通过钢夹紧环31压紧到供料管道2的外表面32上。按这种方式在供料管道2与膨胀软管28之间形成一纵向延伸的环形空间33。此外还可看出，在膨胀软管28的邻接供料管道2的出料端5的端部30具有一内环形凹槽34，一永久围绕供料管道2的钢固定环35嵌入该凹槽34中。该固定环35的目的是，当浸渍流体TF经由供料管道2的纵向通道12和在环形空间33的端面设置于供料管道2的壁36中的横向通道37转送入环形空间33，从而膨胀软管28压到未更详细示出的钻孔壁上时，保证膨胀软管28在供料管道2上的位置。在这种情况下膨胀软管28的邻接供料管道2的出料端5的端部30永久保持停在供料管道2上。而供料管道2可以向膨胀软管28的另一端29相对移动。
横向通道37通到环形空间33中的口38由弹性的橡胶密封环39覆盖。在密封环39旁边的两侧具有固定环40，优选也由弹性材料如橡胶制成，但它们永久地紧套供料管道2。该固定环40用来引导密封环39。
在按照图1的钻孔固定装置1插入井下采矿工程的采区内的一未更详细示出的钻孔中以后，供料管道2经由进料端3输入浸渍流体TF。由于安全隔膜25阻止浸渍流体TF的流过，浸渍流体TF从供料管道2的纵向通道12中按图2中箭头PF经由横向通道37转入环形空间33中，其中，密封环39膨胀并且将膨胀软管28靠着钻孔壁夹紧。在浸渍流体TF的压力继续升高时，安全隔膜25在一预定的压力时在止推环24上的切刃27的持续作用下被破坏，从而浸渍流体TF可以经由止回阀18、支座环20、止推环24和螺纹套筒7进入位于后面的钻孔部分并从而进入岩层中。
止回阀18防止浸渍流体TF流回供料管道2的纵向通道12中，而在横向通道37周边的密封环39在不再有后续的浸渍流体TF时阻止浸渍流体TF从环形空间33流回到纵向通道12。
附图标记清单
1 钻孔固定装置 22 20中的锥面
2 供料管道 23 20中的横向切槽
3 2的进料端 24 止推环
4 3上的外螺纹 25 安全隔膜
5 2的出料端 262 的前面
6 5上的外螺纹 27 24的内边缘
7 6上的螺纹套筒 28 膨胀软管
8 7的内螺纹 29 28的端部
9 7的径向凸缘 30 28的端部
10 7的内螺纹 31 夹紧环
11 注射管 32 2的表面
12 2中的纵向通道 33 2与28间的环形空间
13 5中的圆柱形纵向部分 34 30中的环形凹槽
14 5中的螺纹部分 35 固定环
15 锥面 36 2的壁
16 过渡边缘 37 36中的横向通道
17 18的球 38 37的口
18 止回阀 39 密封环
19 18的弹簧 40 固定环
20 支座环PF 箭头
21 20中的纵向孔 TF 浸渍流体
Claims (5)
1.钻孔固定装置，它包括一沿纵向方向有通道的由塑料制成的供料管道(2)和一膨胀软管(28)，供料管道(2)具有在其进料端(3)上的外螺纹(4)，和在其出料端(5)上的外螺纹(6)以及一个与出料端(5)结合成一体的、向进料端(3)的方向关闭的止回阀(18)，膨胀软管(28)以其末端部分(29、30)紧密地包围供料管道(2)同时形成一纵向延伸的环形空间(33)，其中，在环形空间(33)的端部，在供料管道(2)的壁(36)中设有横向通道(37)，其通到环形空间(33)中的口(38)由通过在两侧邻接的固定环(40)定位的弹性密封环(39)覆盖，并且在供料管道(2)的出料端(5)的前面通过一个具有内切刃(27)的止推环(24)和一个具有内径向凸缘(9)的螺纹套筒(7)将一安全隔膜(25)固定。
2.按照权利要求1所述的钻孔固定装置，其特征在于，在环形空间(33)的端部，在供料管道(2)的壁(36)中设置的各横向通道(37)在圆周上相互位错90°设置。
3.按照权利要求1或2所述的钻孔固定装置，其特征在于，膨胀软管(28)的出料侧的端部(30)在供料管道(2)上位置固定。
4.按照权利要求1或2所述的钻孔固定装置，其特征在于，止回阀(18)包括一压在供料管道(2)中的纵向通道(12)的口(16)上的球(17)、一压簧(19)和一支座环(20)，支座环与安全隔膜(25)接触的前面设有一横向切槽(23)。
5.按照权利要求4所述的钻孔固定装置，其特征在于，止推环(24)的内径构成大于支座环(20)的内径，但小于螺纹套筒(7)中的径向凸缘(9)的内径。
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