CN101048574B

CN101048574B - 埋入岩锚杆的方法

Info

Publication number: CN101048574B
Application number: CN2005800363273A
Authority: CN
Inventors: 阿奇博尔德·里克特
Original assignee: Minova International Ltd
Current assignee: Minova International Ltd
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2005-10-21
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2025-10-21
Also published as: RU2007118695A; AU2005297473A1; PL1805395T3; DE502005010239D1; WO2006042530A1; DE102005050929B4; DE102005050929A1; ZA200702994B; RU2376474C2; CA2584378A1; EP1805395A1; ATE480695T1; US20070264088A1; CN101048574A; EP1805395B1; CA2584378C; AU2005297473B2

Abstract

本发明涉及一种具有内部通道的钻杆，该钻杆钻入到岩石中。可自由流动的自硬化物质穿过钻杆的内部通道而被压入以填充已经钻好的钻孔，从而使钻孔中的物质与保留在钻孔中的钻杆硬化在一起。硬化物质是一种由可被硬化的塑料和用于硬化的塑料构成的混合物。在预定的输送时间内，可被硬化的塑料和用于硬化塑料被输送到钻杆的内部通道中，该输送时间与硬化时间相符。通过选择塑料及其混合比例来这样地预设硬化时间，即输送时间基本上对应于硬化时间，并且基本上导致将混合点和钻孔的开口之间流动路径利用硬化混合物完全填满。

Description

埋入岩锚杆的方法

技术领域

本发明涉及一种埋入岩锚杆的方法。

背景技术

该方法由DE102 34 255 A1所公开，在该方法中，设计为具有中心内部通道的钻杆的自钻式-注入式锚杆被钻入到待加固的岩石中。并同时利用液体进行冲洗，通过冲洗来扩张钻孔。在达到预定的钻孔深度之后，通过钻杆的内部通道注入粘稠的水泥混合物，该水泥混合物填满钻孔，并且硬化形成混凝土芯，而钻杆保留在该混凝土芯中。

该方法特别适用于软的及沙质的岩石。在较硬的岩石中，例如特别是在地下采矿中的巷道支撑时或在建设隧道时遇到坚硬的岩石中，将主要使用可被硬化的塑料来代替混凝土。在钻出钻孔和抽出钻杆之后，这种可被硬化的塑料通过喷枪注入到钻孔中；然后将喷枪迅速地从钻孔中抽出并将岩锚杆插入到钻孔中，随后岩锚杆利用硬化塑料与周围的岩石牢固并且承重地连接。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种方法，在该方法中，在一个连续的工序中，通过向已经钻好的钻孔中填充可被硬化的塑料而埋入作为岩锚杆的锚杆，而该锚杆也可以是钻杆，并且一方面确保利用塑料填充钻孔的整个长度，另一方面确保甚至在通常的冒顶作业(Ueber-Kopf-Arbeitens)时也不会有大量的塑料从钻孔中流出。

该目的由此实现，即，将带有内部通道的锚杆插入到钻孔中，可自由流动的自硬化物质穿过所述内部通道而被压入，其包括利用所述物质填充已经钻好的所述钻孔，并且在所述钻孔中的物质与保留在所述钻孔中的锚杆硬化在一起，其中，所述方法包括以下步骤：钻出所述钻孔；将具有内部通道的锚杆插入到所述钻孔中；选择可被硬化的塑料、用于硬化的塑料和它们的混合比例，从而使在限定的所述硬化比例中由所述可被硬化的塑料和所述用于硬化的塑料形成的自硬化物质具有硬化时间H；在预定的输送时间F内，通过所述锚杆的内部通道将所述可被硬化的塑料和所述用于硬化的塑料输送给所述钻杆；将所述这些塑料在位于所述内部通道稍靠上游或所述内部通道中的混合点处混合并形成所述自硬化物质。其中，所述输送时间F和所述硬化时间H相互这协调，从而使得所述输送时间基本上对应于所述硬化时间，并且基本上导致将所述混合点和所述钻孔的出口之间的流动路径利用所述自硬化物质完全填满。在此，需要考虑的是，可被硬化的塑料在较短的硬化时间内产生比水泥注入物明显要高的硬度或黏度。另一方面则避免了可被硬化的塑料对钻孔机和环境的污染，并且避免了以不经济的方式消耗相对大量的塑料。

为了产生该种类型的硬化，可以例如通过以1∶1到1∶10的体积比例添加过氧化物来应用可被硬化组分的游离基聚合反应，该种可被硬化的组分例如是不饱和的聚酯树脂、乙烯酯类、环氧丙烯酸酯、硅酸盐树脂。

例如在DE 103 15 610 B4、DE 101 24 466 C1和DE 102 18 718C1中描述了多种合适的可被硬化的塑料和用于硬化的塑料。本发明的重要的优点在于，本发明允许基本上自动地填满钻孔，其中钻孔从钻杆或岩锚杆的顶端一直到钻孔的开口基本上被完全填充，并且钻杆或岩锚杆完全由硬化塑料包裹。由此，满足了采矿作业和隧道作业的基本安全要求。

本发明的一个重要的标准在于，输送时间F和硬化时间H相互协调。塑料的硬化时间H通过选择可被硬化的塑料和用于硬化的塑料以及其他组分，以及通过组分的混合比例来确定，此外也通过环境、定量的主要组分及岩石的温度来确定。

输送时间F被定义为完全填充可被硬化混合物的流动路径所需的时间。也就是说，可被硬化的塑料的硬化仅仅发生在可被硬化的塑料和用于硬化的塑料的混合之后。因此，流动路径是混合点和钻孔的开口(出口)之间的距离。如果通过静止混合器来混合该两种组分，那么混合点将处于该静止混合器上。从而，流动路径包括另外的内部通道直到其出口到钻孔机的外周边，总的来说也就是到钻头的距离。此外，流动路径包括了包围锚杆的钻孔。因此，输送时间这样来测量，即考虑到泵的输送量特性曲线，特别是考虑到该特性曲线的压力依赖性，该输送时间对于填充内部通道的体积和填充包围锚杆的钻孔的体积是足够的。

本发明可以这样设计，即首先利用通常的钻杆来钻孔，然后再将钻杆从孔中抽出，同时插入带有内部通道的管状的锚杆(＝岩锚杆)。除了这些特别的优点之外，该方法的优点在于，用于坚硬的岩石的昂贵的钻头可以重复使用。然而，也可以通过具有内部通道的钻杆来钻孔，同时该钻杆也被设计为合适的锚杆。该钻杆将保留在钻孔中，并且根据本发明，在钻孔之后作为岩锚杆来使用。相对于仅一次性使用的缺点，作业上的优点在于，能够免除耗费时间的工序。

在本申请的框架内特别地描述了钻杆作为岩锚杆的应用；然而本发明应用于一种方法，(如所描述的那样)在该方法中，使用随后插入的带有内部通道的锚杆来代替钻杆，该方法同样可以应用在两种情况中。

确保可被硬化混合物在钻孔中不形成空腔，并且与钻杆的壁和钻孔的壁形成紧密接触。除了在钻孔过程中通常用水冲刷钻孔之外，也可以使用该种措施，并且该措施具有的优点是，残余的水可以从钻孔中吹走并干燥钻孔。

在此应该指出，钻杆在其顶端可以具有钻头，其切削齿切画出钻孔直径，该钻孔直径大于钻杆的外部直径。

此外，可被硬化的塑料组分的硬化意味着提高的黏度超过了粘稠的及浆状的范畴。如果可被硬化的组分的黏度被要求达到至少100,000pa x sec，从而使塑料物质与钻孔和钻杆之间的粘合如此地坚固，即在一般性的工作负荷中钻杆不能从钻孔中抽出或在钻孔中转动，该负荷是指钻孔操作和塑料物质的注射。因此，钻夹头(用于钻孔的钻杆夹紧在该钻夹头中)和/或注射头(用于连接塑料供应管道和具有内部通道的锚杆/钻杆的适配器)可以不借助用于固定钻杆的固定装置或者固定爪而从钻杆上松开，例如通过逆时针转动钻夹头。

在一个有利的改进方案中提出，塑料在汇合和混合后以非常快速的化学反应交联成(在此称作)浆状物质。这种情况将通过添加合适的材料，例如添加胺而发生。在根据本发明的方法中，将简化操作并这样地提高了操作安全性，即在组分的汇合和混合后，并且在开始导致硬化的化学反应之前达到提高的黏度(大于500pa sec，优选大于1000pa sec)。这种前期反应由此而引起，即一种组分混合少量的具有合适的触变属性的材料，例如胺类材料的组中的一种。

通过在最终实现预期硬化(触变效应)之前而进行的最初仅少量的但是非常快速的黏度的提高而实现了，即塑料的可被硬化的混合物不会从钻孔中流出，而不允许压力的上升，其对于完全填充整个钻孔以及所有空腔并且不形成空隙是必要的。

根据本发明的改进方案用于缩短钻孔过程和注射过程的时间。由此防止了还未完全硬化的塑料物质在钻杆从钻夹头上卸除或卸除塑料供应管道之后从钻杆的内部通道中流出或滴出或漏出。在计算输送时间和与之相匹配的硬化时间时，必须要考虑到泵的输送量特性曲线，通过该泵将可被硬化的组分和用于硬化的组分输送到钻杆的内部通道。

选择泵的理想方式是，该泵的每个时间单位内的输送量并不取决于反压力。出于这个原因，活塞泵，特别是径向活塞泵是特别合适的。这有利地避免了由此而带来的塑料的温度升高，这是因为这种温度升高会导致硬化特性曲线的变化，特别是将导致硬化时间的缩短。

为了防止液体振荡以及由此造成的管道破裂，在方法的改进方案中提出，泵可以延迟启动。在输送时间结束之前的短暂时间内，为了避免压力峰值而降低泵速也是有利的。

可选地，为了输送可被硬化的塑料和/或用于硬化的塑料，也可以使用具有依赖压力的输送量特性曲线的泵。这种泵，例如齿轮泵具有结构简单的优点。通常，泵的输送量的依赖压力的特性曲线的优点在于，可以避免压力峰值。另一方面，在多余的输送量的内部回流的情况下，压力依赖性也会导致升温；因此，硬化特性曲线以及特别是硬化时间相应地匹配。

在根据的本发明的改进方案中，如果当时的输送压力超过预定的边界值时，将会切断可被硬化的和/或硬化的塑料的输送。但是，在此也可以启动泵的驱动电机的停转程序，通过该程序，泵的转速将持续或分阶段地回复到零。借此避免了对输送系统的损伤以及避免了由塑料组分中的一种组分带来的可能的污染。

在钻孔被完全填充之前，塑料的硬化导致压力升高时，将进行新的钻孔作业，并且也许失去钻杆。然而，在这种情况下会存在填充时间和硬化时间之间不完善的协调。当填充时间和硬化时间都准确地相互协调时，这种依赖压力的停机能尽可能准确地在一个时间点出现或者在该时间点之前的短暂时间内出现，塑料在该时间点从钻孔开口流出。

然而，输送时间F也可以手动或通过可调节的时钟来预设。硬化时间以及填充时间都要求小于一分钟。

填充时间和硬化时间的协调可以通过试验来进行，其中只不过要至少尽量地考虑到泵的输送量特性曲线以及内部通道和围绕钻杆的钻孔的填充体积V。其中，给出了用于协调填充时间和硬化时间所要实施的算法，即考虑到所述可被硬化的和用于硬化的塑料的输送量特性曲线，并且其中，填充体积V是所述钻孔的填充体积和所述混合点的下游的所述内部通道的填充体积之和，用于填充所述填充体积V的输送时间F将满足方程式：

V＝kx₀f^H(q_A+q_H)dt；其中：

q_A＝所述可被硬化的塑料的每个时间单位内的输送量

q_H＝所述用于硬化的塑料的每个时间单位内的输送量

dt＝时间增量

H＝硬化时间

K＝考虑到依赖于地点的因素特别是岩石的温度和硬度的系数。

为了完全地体现出本发明的优点，即岩锚杆能够快速且可靠地插入到钻孔中，根据本发明的方法的改进方案具有特别的意义，该方法包括提供输送车和注射头的步骤，其中所述输送车承载所述塑料的输送泵，所述注射头通过管道持续地连接至少是输送泵，并且其中，所述输送步骤包括通过所述注射头输送所述塑料：所述注射头在所述输送车上在静止位置和运行位置之间可移动地导向，以及所述注射头在运行位置中通过连接件与从所述钻孔中突出的所述锚杆的端部以压力密封的方式连接。由此确保塑料供应管道与锚杆/钻杆的内部通道可靠地连接，并且避免了不必要的装配和调节工作。为实现该目的，使用到注射头(在本申请中也称作适配器)，该注射头一方面用于塑料管道，另一方面也作为锚杆的内部通道与塑料泵的连接工具。

在本发明的一个设计方案中，在所述注射头中，用于关闭或开启所述供应管道的截止阀位于每个塑料组分的所述供应管道中，两个截止阀在正常运行中可以仅彼此同步地开启和/或关闭。其目的在于避免组分的不适宜的混合，也就是说特别是避免这些组分到达在预定的混合点和静止混合器之前的混合，并进而避免塑料的提前硬化以及由硬化塑料造成的对管道系统的污染。

在本发明的另一设计方案中提出，管道形成在所述注射头上，并且连接到输送侧上的软管上，在朝向所述连接件的一侧(所述连接件的连接端)通入到平滑的表面中，其具有相同的目的并且同时确保对部分输送管道系统的有效清洁，在该部分上会产生塑料的沉积。

附图说明

接下来，借助于附图对本发明的实施例进行说明。图中示出：

图1示意性示出了具有钻夹头和输送适配器(注射头)的钻杆；

图2示出了输送量图表；

图3和4示意性示出了具有钻夹头和输送适配器(注射头)的钻杆。

具体实施方式

在这些附图中描述了保留在钻孔中的钻杆，该钻孔利用该钻杆钻出，并且钻杆随后作为锚杆/岩锚杆保留在钻孔中并且灌浆。因此在附图也说明了钻孔过程。然而，当钻杆在完成钻孔后被抽出并且插入作为岩锚杆的锚杆来代替该钻杆时，钻孔的生成将不再属于本发明的范畴；然而，所有描述根据本发明的方法的实施例都是合适的，根据本发明的方法用于利用可被硬化的塑料混合物(硬化混合物)填充锚杆的内部通道和钻孔。接下来的多个实施例适合所有附图，只要不明显地指明相关的各个附图的偏差。

具有钻头2的钻杆1通过钻夹头3钻入到坚固的岩石19中。在此，钻夹头3以推进方向4和旋转方向5运行。

钻杆1由多个部件组成(在此由两个部件组成)，多个部件可以通过旋拧到螺母6中而连接在一起，构成预定的长度。为了该目的，钻杆在其外周边上具有螺纹，该螺纹与联管螺母6的相应螺纹相匹配。该螺纹的目的还在于，能够使得钻杆1与填入到钻孔中的塑料更好地连接。

钻头2设置有钻齿7。这些钻齿7限定了钻孔横截面，该横截面的直径为D₁。该直径D₁大于钻杆1的外直径D_A并且自然也大于螺纹的内直径D_I。可通过直径的平均值D₂＝(D_A+D_I)/2精确地计算出钻杆的体积。内部通道8从中心穿透钻杆1或一段钻杆，该内部通道在钻头2中通入到收集室9和排放通道10中。首先通过钻夹头经由合适的适配器可以向内部通道输送作为清洁剂的水或空气，然后也优选地通过钻夹头，接着优选也经由其他特别合适的连接件(其例如在图4中描述)来输送可被硬化的塑料物质和用于硬化的塑料。

在这里仅示意性地示出了用于输送塑料的装置的一部分。这些部分是注射头/适配器11，其被安置在连接件(这里指钻夹头)的端面上，该注射头/适配器具有内部通道12和13。内部通道12通过软管27和输送泵14与容纳可被硬化的塑料物质的储存器15连接。内部通道13的宽度显著小于内部通道12；其横截面大约为内部通道12的横截面的1/10。内部通道13通过软管25和输送泵16与容纳硬化的塑料物质的储存器17连接。由于可被硬化的塑料物质与用于硬化的塑料物质以10∶1或更小(直到1∶1见前文)的比例来混合，输送泵相应地被设计得较小。这些内部通道在连接件/钻夹头3中汇合到收集室18中，而该收集室与钻杆的内部通道8连接在一起。

在图1中示出，在钻杆的内部通道8的入口上的钻杆的第一区段具有静止混合器20。这种混合器也可以放置在每个区段的开始处。当这种静止混合器20置入到最后安装的钻杆1的内部通道8中时，只要将静止混合器设计为可插入的部件即可。在放大图中示出了插入部件21，其中除了集成有静止混合器20之外还集成有截止阀/球阀22。插入部件21可以在钻孔之前通过螺纹旋拧到最后安装的钻杆的内部通道8中。

该方法操作如下：

为了钻入钻杆1，首先只是将一个钻杆部件插入到钻夹头中。钻夹头以转动方向5转动。同时以未示出的方式在钻杆上施加推进力4。因此，在岩石中形成具有钻头的直径D1或在钻头上的切削齿的直径D1的钻孔。当钻孔达到钻杆的第一区段的长度时，将联管螺母6旋拧在自由端上，并且在该联管螺母上旋拧上钻杆的另一个区段，(以未示出的方式)该钻杆1的另一个片段应当从后面通过钻夹头导入。同时，钻孔能够以未示出的方式通过水来清洗，这些水将通过钻杆的内部通道来供给。

当钻孔达到预设的深度时(例如2m到2.5m时)，钻孔过程结束。(以未示出的方式)钻孔的收集室18现在将通过钻杆的内部通道8来加载空气，并将钻屑从钻孔中清除，钻孔被清洁并干燥。

接下来利用可被硬化的塑料来填充钻孔，在此之前该可被硬化的塑料已与用于硬化的塑料进行混合。填充的体积一方面是从混合器20开始的内部通道8，另一方面是钻孔，也就是

V_总＝V_i+V_钻孔-V_钻杆＝pi/4{L_B×(D₁ ²-D₂ ²)+L_i×D_i ²}。

通过泵14和16实现填充。这些泵可以是径向活塞泵，其可以输送每个时间单位内的输送不依赖压力的输送量。然而，这些泵也可以是齿轮泵，因为在输送的塑料的高黏度时不会出现不允许的损失，因此输送规则可以足够精确地确定。

通过相应的预设置和泵的驱动电机24和26的转速来这样地设置输送量，即考虑到泵输送量特性曲线及输送规则，可被硬化的塑料和用于硬化的塑料的填充量以这样一个输送时间准确地输送，该输送时间对应于硬化时间。塑料的硬化时间一方面能够通过塑料组分的选择，另一方面通过混合比例及通过温度来确定。温度例如设定为30℃。塑料在硬化时间中达到的硬度通过实际的考虑因素来确定。特别是，塑料不应自行从钻孔的开口流出，而是在任何时间都在钻孔的嘴部中呈现为浆状的物质。此外，当塑料在钻杆的开口上如此强烈地硬化，即钻夹头可以从钻杆上分开，而钻杆不必利用特别的辅助工具来固定或者防止从钻孔中脱落时，这对整个钻孔及填充过程的速度是有利的。在此，100,000pa sec的黏度是足够的，但是优选是超过该值。通过合理的添加，在开始或产生实际的硬化反应之前，被插入的塑料混合物就可以实现提高黏度(如前述：大于500pa sec)的预交联。

所希望的是，钻夹头能尽可能快速地从钻杆上分离，甚至于在最后注入的塑料混合物的硬化时间还未结束的时间点上。因此，截止阀22在流动方向上设置在静止混合器的上游，该截止阀在填充的方向上开启，并且在反方向上阻止注入的塑料混合物从内部通道中再次流出。

在从钻杆上取下钻夹头之后，连接件/钻夹头可以通过一种塑料组分或水来冲洗。相应的装置并未示出。

在图2中示意性地示出了输送的塑料组分，特别是可被硬化的塑料和用于硬化塑料以及等等其它混合的材料的输送量图表。在该图表中示出了相关时间的每个时间单位内的输送量曲线，以及在该图表之上的、在收集室18中或其它位置上的相应的压力曲线。输送量一方面取决于泵的驱动电机的转速曲线。此外，在一些类型的泵中也要考虑到输送量的压力相关性。理想的情况是，输送量特性曲线是恒定的，例如像径向活塞泵所具有的。在每种情况中都要求泵以稳定的动作运行，以避免压力波动。

因此，当可被硬化及用于硬化的塑料在输送时间F中以根据预定的每个时间单位内的输送量曲线以可变的输送量，特别在输送时间开始时以推迟和递增的输送量来输送时，或者可被硬化及用于硬化的塑料在输送时间F中根据预定的规则以依赖于压力的每个时间单位内的输送量来输送时，可以执行根据本发明的方法。在每种情况下：

当达到设定的最大转速后，每个时间单位内的输送量随着压力的递增而递减时，(正是因为一方面塑料混合物的流动路径变长，另一方面黏度提高该压力)那么总的输送时间这样来计算，即在该输送时间中的输送量(在图表中为输送量曲线下方的阴暗区域)要与内部通道和钻孔(如上所示的)的体积一致；即该输送时间对应于硬化时间。借此实现，即到达钻孔开口上的塑料具有足够高的黏度，从而阻塞开口并且牢固地包裹住钻孔锚杆，从而使锚杆可承受在卸除钻夹头时产生的扭矩，并且使锚杆不会在自身的重量的作用下从钻孔中脱落。

在这些前提条件下，控制装置28可以手动或以预先设定的运行时间来驱动泵的电机。然而，当混合装置(例如，在收集室中)的上游的压力超出由试验得出的预设的边界值G时，也可以通过压力传感器23来提供控制，通过该压力传感器(如所示)来实现切断或停机。

图3与上述的不同之处在于：

钻夹头在钻孔完成之后被移开。锚杆/钻杆1通过连接件3与注射头/适配器11连接。该连接件由两个半壳体31、32构成(如图4的放大图所示)。这些半壳体在其长度上具有半圆形的凹槽33、34。这些凹槽在箭头方向上在半壳体闭合的状态下彼此互补为具有可变直径的圆柱形内部通道。该直径这样设定，即在闭合状态中(如图4所示)内部通道在注射头11的一侧上以及在锚杆/钻杆1的另一侧上起到形状配合地固定连接件的作用。因此，注射头具有拓宽部35，其对应于内部通道33、34的相应的直径拓宽部。为了固定锚杆/钻杆1，内部通道具有粗的内部螺纹，其对应于锚杆/钻杆1的外部螺纹。

在图3中示出，在注射头11的端部和锚杆/钻杆1的端部之间的间隙18将通过环形的密封件搭接并且径向地密封。静止混合器20在这里也位于锚杆/钻杆1的开端。

与之相反，在根据图4的实施例中，静止混合器处于由半壳体31、32构成的连接件3中。为此，混合部件20在这里也位于设计为圆柱形的管的插入件/混合器壳体21中。另外，该管在其开端上具有拓宽部36，该拓宽部在箭头方向上在半壳体31、32的封闭状态中由半壳体31、32的内部通道的相应的凹槽形状配合地包围，并且在轴向和径向上被固定。此外，半壳体31、32的内部通道紧密地包裹住混合器壳体的管。

因此，这一点是特别重要的，因为混合壳体21可以优选地由塑料构成，并且仅仅通过紧密地抵靠在彼此牢固地挤压在一起的半壳体的壁上才能产生充足的抗压性。此外特别重要的是，混合器壳体在其出口端部上也在轴向方向上以形状配合的方式支承，以防止由塑料制成的混合器壳体在轴向方向上裂开或断裂。在示出的实施例中，这种轴向固定将通过支承到锚杆/钻杆1的朝向端部的端面上来实现，该钻杆自身(如所述)固定到连接件的半壳体中。在图1到图3中示出并说明的截止阀在这里没有示出，但在此处也同样以相应的优点应用该阀。

在钻孔的填充时间结束并且填充完毕之后，半壳体相反于箭头方向彼此移开，从而锚杆/钻杆和注射头都被松开。在此，静止混合器也可以被排出，其如上所述设计为模块单元，因为该混合器仍然塑料混合物填满。如需要的话，注射头和/或连接件3将进行清洁，然后在夹紧另一个锚杆/钻杆并开始对其填充之前安置作为混合器的新的模块单元。

在根据图4的方法中，也使用到其他形式的控制装置。这将通过开关29来进行用于填充钻孔的装置的开启和关闭，该开关同步地操作注射头11的内部通道12、13中的截止阀38和39，以允许穿流或者或抵抗压力地锁闭。在开始填充时，首先借助于控制装置28运行泵24、26。在供应管道中形成压力之后，将通过开关29彼此同步地开启截止阀38、39，从而两种组分将立即开始混合过程及填充过程。在运行时间/硬化时间结束之后(如前述)将再次操作开关29以同步和突然关断截止阀38、39。由此确保在出口面37关打断之后，也就是朝向混合器20的端面上不再有组分流出，并且不会造成污染。另外也可以提出，即在半壳体31、32开启后出口面通过压力水流来清洁。出口面37至少被设计为平坦的，并且没有凸出部或凹进处，从而可以简单而有效地清洁。

当截止阀关闭时，两个泵在管道25、27中将产生较高的压力。这个压力将通过在每根管道中的压力传感器23监测，并且将通过线路40、41输送给控制装置28。在每个管道中的最大边界压力可以储存在控制装置中。当达到边界压力时，通过控制装置关闭有关的泵驱动装置，优选是关闭两个泵驱动装置/电机24、26。

此外，根据图4的实施例还具有该方法的特别之处，即两种塑料组分或其供应管道12、13在注射头中以Y形或T形地汇合，汇合点尽量靠近出口面或最好位于出口面37上。在最后提到的情况中，正好简化了出口面的清洗或可以容易地保持出口面的清洁。

参考标识

1. 钻杆、锚杆1

2. 钻头2

3. 钻夹头3、连接件

4. 推进方向4

5. 旋转方向5

6. 螺母6、联管螺母6

7. 切削齿7、钻齿7

8. 内部通道、中心管8

9. 收集室9

10.排放通道10

11.适配器11、注射头

12.内部通道12

13.内部通道13

14.输送泵14

15.可被硬化塑料物质的储存器15

16.输送泵16

17.用于硬化的塑料物质的储存器17

18.收集管18、间隙

19.岩石

20.静止混合器20、混合部件

21.插入件21、混合器部件

22.截止阀/球阀22

23.压力传感器23

24.电机24、泵驱动装置

25.软管25、管道

26.电机26、泵驱动装置

27.软管27、管道

28.控制装置28、控制

29.开/关切换器、开关29

30.密封环、密封部

31.半壳体31

32.半壳体32

33.凹槽33

34.凹槽34

35.拓宽部35

36.拓宽部36

37.端面、出口面37

38.电磁截止阀38

39.电磁截止阀39

40.线路40

41.线路41

具有直径D₁的钻孔横截面。

钻杆1的外直径D_A

螺纹的内直径D_i

直径的平均值D₂＝(D_A+D_i)/2

Claims

1.一种埋入岩锚杆的方法，在所述方法中，将带有内部通道的锚杆插入到钻孔中，可自由流动的自硬化物质穿过所述内部通道而被压入，其包括利用所述物质填充已经钻好的所述钻孔，并且在所述钻孔中的物质与保留在所述钻孔中的锚杆硬化在一起，其中，所述方法包括以下步骤：

●钻出所述钻孔，

●将具有内部通道的锚杆插入到所述钻孔中，

●选择可被硬化的塑料、用于硬化的塑料和它们的混合比例，从而使在限定的所述硬化比例中由所述可被硬化的塑料和所述用于硬化的塑料形成的自硬化物质具有硬化时间H，

●在预定的输送时间F内，通过所述锚杆的内部通道将所述可被硬化的塑料和所述用于硬化的塑料输送给所述钻杆，

●将所述这些塑料在位于所述内部通道稍靠上游或所述内部通道中的混合点处混合并形成所述自硬化物质，

其中所述输送时间F和所述硬化时间H相互协调，从而使得所述输送时间基本上对应于所述硬化时间，并且基本上导致将所述混合点和所述钻孔的出口之间的流动路径利用所述自硬化物质完全填满。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括在钻孔期间和/或钻孔步骤之后，并且在任何情况下在导入所述塑料之前，通过空气来冲洗所述内部通道和所述钻孔的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，混合器设置在所述内部通道中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述混合器是设置在所述内部通道上游的静止混合器。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在硬化时间中，所述硬化混合物的黏度至少为100,000pa×sec。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述钻孔的步骤包括：

●利用具有内部通道的钻杆钻出钻孔，并且钻夹头将所述钻杆保留在所述钻孔中，从而使所述钻杆作为所述锚杆使用，

其中，所述自硬化物质在填充时间中充分地硬化，使得所述钻孔内的所述钻杆的扭矩大于用于从保持所述钻杆的钻夹头上卸除所述钻杆时形成的扭矩。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，产生所述自硬化物质的步骤包括以下步骤，即，将一种材料或合成材料与所述自硬化物质或者说一种组分混合，这种材料或塑料在硬化时间内引起所述这些组分的预交联，从而使黏度提高到大于500pa×sec；并且其中，所述塑料包括导致组分预交联的所述材料或合成材料。

8.根据权利要求1所述的方法，包括通过在填充方向上导通的截止阀来封闭所述钻杆的内部通道的入口的步骤。

9.根据权利要求1所述的方法，包括在所述输送时间F中以不依赖压力的每个时间单位内的输送量来输送所述可被硬化的和用于硬化的塑料的步骤。

10.根据权利要求1所述的方法，包括在超出预设的边界压力时中断所述塑料的输送的步骤。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，考虑到所述可被硬化的和用于硬化的塑料的输送量特性曲线，并且其中，填充体积V是所述钻孔的填充体积和所述混合点的下游的所述内部通道的填充体积之和，用于填充所述填充体积V的输送时间F将满足方程式：

V = K {&Integral;}_{0}^{H} (q_{A} + q_{H}) dt;

其中：

q_A＝所述可被硬化的塑料的每个时间单位内的输送量

q_H＝所述用于硬化的塑料的每个时间单位内的输送量

dt＝时间增量

H＝硬化时间

12.根据权利要求4所述的方法，所述方法进一步包括提供输送车和注射头的步骤，其中所述输送车承载所述塑料的输送泵，所述注射头通过管道持续地连接至少是输送泵，并且其中，所述输送步骤包括通过所述注射头输送所述塑料：

●所述注射头在所述输送车上在静止位置和运行位置之间可移动地导向，以及

●所述注射头在运行位置中通过连接件与从所述钻孔中突出的所述锚杆的端部以压力密封的方式连接。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，

●在所述注射头中，用于关闭或开启所述供应管道的截止阀位于每个塑料组分的所述供应管道中，

●两个截止阀在正常运行中可以仅彼此同步地开启和/或关闭。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述管道形成在所述注射头上，并且连接到输送侧上的软管上，在朝向所述连接件的连接端的一侧通入到平滑的表面中。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述连接件由两个半壳体构成，这些半壳体可以垂直于在内部引导的塑料的流动方向相互移动，在相互结合的状态中，以压力密封的方式包围一侧的所述注射头以及另一侧的从所述钻孔中突出的锚杆的端部。

16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，这些塑料的所述管道在所述注射头中相互分离，并且这些塑料在所述连接件中汇合。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述静止混合器设置在锚杆的内部通道中。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述静止混合器设置在所述连接件中。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述静止混合器与位于其混合管中的混合部件形成管形，并且其中，所述连接件的半壳体在相互结合的状态下形成紧密抵靠混合管的输送通道，在所述输送通道中，所述混合管设置在两端上用于抵抗塑料的输入压力进入到所述混合管中。

20.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，黏度提高到大于1000pa×sec。

21.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在硬化时间开始时提高黏度。

22.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在到达预设的最高压力时，这些所述泵的驱动电机将分别通过位于所述供应管道内的压力传感器关闭。

23.根据权利要求1至22中任一项所述的方法，其特征在于，所述锚杆通过硬化树脂在所述硬化时间H的末尾保留在所述钻孔中，而不使用辅助装置。

24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，当所述锚杆插入到所述钻孔中时，所述锚杆并不包括任何塑料。