CN1317625A - 锚杆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于采矿和/或隧道施工的固定件，包括一个受料体(1)，它在一端设钻头(4)，在相对端有着力装置(3)。受料体(1)有一个容纳砂浆的纵向孔(22)。固定件背对安置方向一侧的端部有至少一个通孔(5)。在砂浆与通孔(5)之间设一搅拌器(8)，它在安置过程中将砂浆的各种成分在通过通孔(5)排出前拌合。

Description

锚杆
本发明涉及主要用于采矿和/或隧道施工的固定件，包括一个圆柱形受料体，它有一个至少在背对安置方向一侧的端部设计为开口的纵向孔，用于容纳砂浆料，其中，受料体有至少一个通孔，它将纵向孔与受料体的外表面连接起来。
这种固定件是已知的。它们按锚杆的型式主要用于稳定如隧道、平峒等内的空腔的壁，具体而言是固定垂直于壁彼此上下相继的岩层，在许多情况下应考虑到直接在壁附近的岩层由于建造空腔因而影响了它们的机械性能，尤其是承载能力，它们固定在处于更远处未受损害的岩层上。
例如在US 4055051中公开了上述类型的固定件，它由一管件构成，在管件的一端设钻头，而在相对端有着力装置。此已知的固定件在内部部分充填砂浆料。钻头被至少一个出口通道穿过。已知固定件的安置过程分两步进行。第一步，固定件借助例如适用的钻机在地基，例如岩体内钻孔。被锚管的钻头在锚管钻孔方向一侧的端部处挖掘下来并粉碎的岩石，经设在钻头上的出口和在孔壁与固定件外圆周之间的空隙排出。第二步，在背对安置方向一侧的端部将例如一个活塞朝安置方向压入，它将在固定件内的砂浆料经出口从固定件压入钻孔中。
这种已知固定件的缺点是，在安置过程中砂浆只是在钻头处搅拌。在这种情况下，搅拌的质量取决于众多边界条件，例如所使用钻机的转速或地基的性质。若搅拌过程在固定件外部进行，则需要附加的工序和设备。
本发明的目的是创造一种固定件，它保证在任何边界条件下均能良好搅拌砂浆料。
按本发明的达到此目的采取的措施是，在纵向孔内，在安置方向一侧的端部，在通孔前设搅拌器。
通过在固定件内设搅拌器，可以算作搅拌过程的边界条件。因此砂浆经搅拌后与地基和钻屑接触。即使遇到特殊的砂浆料也可以取消在固定件外部附加地使用搅拌器。搅拌器的结构可以方便地与要投入使用的砂浆料相应的要求相协调。搅拌器在纵向孔内的安置并不要求在固定件外表面与已知的方案相比有任何改变。此外，将搅拌器布置在通孔之前是有利的，因为由此例如防止了未经搅拌的砂浆料排入钻孔中。
恰当的是搅拌器基本上位于纵向孔内的中央，以保证在压出过程中砂浆料最佳地搅拌。
有利地，搅拌器有一个设计为静力搅拌器的混合通道，因为这种设计使按本发明的方案可以经济地实现。此外，并不需要采用动力混合通道。不过在特殊情况下也可以使用动力混合通道来代替静力搅拌器。
优选地，静力搅拌器有迷宫式的可与通孔连通的通道。如果成分之一在没有附加的受料装置的情况下存放在此管件的纵向孔内，则优选地使用这种实施形式。通过这一特征防止上述成分在安置过程前从固定件排出。这些通道可例如借助一个在压力下释放的盖子优选地在安置过程前一直封闭着。此盖子例如由对压力敏感的薄膜构成。
搅拌器有利地可沿纵向孔的纵向移动，以保证搅拌器便于安装。此外，这种实施形式允许搅拌器必要时例如通过更换适应于投入使用的砂浆的特殊要求。
合乎目的的是，搅拌器在沿安置方向的端部有一个密封活塞。在此可经济地实现的实施形式中，搅拌器有一个密封纵向孔的部分，例如密封活塞。在未使用状态，密封活塞位于搅拌器与通孔之间并因而封闭了通道。借助在安置过程中使用的压力，搅拌器带着密封活塞一起沿轴向在纵向孔内朝安置方向移动，直到止挡为止。在此位置，密封活塞处于搅拌器与通孔之间的区域之外，以及在搅拌器和密封活塞的这一位置下通道可与通孔连通。
此外，搅拌器优选地在活塞与混合通道之间有一个可与通孔连接和与混合通道连通的汇集槽。密封活塞例如通过定距器设在与搅拌器有一固定距离处，并因而形成了一个用于已搅拌的砂浆料的汇集槽。搅拌器的混合通道借助一个孔与汇集槽连接。在未使用状态，汇集槽通过活塞与通孔隔开。在使用状态，汇集槽与通孔连通，例如由于通孔直接地，至少部分地与汇集槽邻接。当然，活塞也可以有一些可与通孔连通的连接通道。
此外，搅拌器在背对安置方向的端部有一穿刺装置。因此包装在软管袋中的砂浆料也可以与按本发明的固定件一起使用。穿刺装置例如可由至少一个棘爪状穿刺元件组成。合乎目的的是穿刺装置必须设计得足够尖和/或锋利，以便刺穿包围着砂浆料的包装并因而允许将砂浆料从包装内挤出。
恰当的是，混合通道沿纵向孔的径向有比纵向孔的径向横截面积小的横截面积，以便提高通过混合通道的流速。由此达到改善砂浆料混合的目的。
搅拌器优选地用塑料制造，以便耐砂浆。也可以使用其他耐砂浆的材料来取代塑料。此外，例如用金属制造的纵向孔壁也可以有塑料衬套或塑料涂层，使孔壁免受砂浆的影响。
下面借助实施例进一步说明本发明。其中：
图1按本发明处于未使用状态的固定件纵剖面；以及
图2在安置过程中的图1所示之固定件。
图1和2表示了按本发明具有圆柱形受料体1的固定件，受料体有一纵向孔22，它容纳多种成分的砂浆料。受料体1在安置方向一侧的端部有一钻头4，在相对端有一个通过外部型面2构成的着力装置3。
例如用金属制造的受料体1在安置方向一侧的端部有一个或多个沿圆周均匀分布的通孔5，以及沿全长有外部型面2。外部型面2可通过轧制形成。在受料体1内，在砂浆料与通孔5之间装一搅拌器8。
钻头4有锥形尖端，尖端配备有耐磨元件6，尤其是硬质合金件。为了容纳钻屑，钻头4外径设计成比受料体1的直径大。
在受料体1的纵向孔22内，在背对安置方向一侧的端部，砂浆安放在挤压活塞13与搅拌器8之间。在图示的实施例中，砂浆的一种成分，例如硬化剂14，在没有附加受料装置的情况下存放在受料体1内，砂浆的其他成分可例如附加地包装在一个或多个软管袋21内。因此挤压活塞13和搅拌器8有必要将砂浆料密封地包围在受料体1的纵向孔22内。
搅拌器8有一混合通道，尤其是一个静力搅拌器11，它通过两个设在混合通道两端的法兰10和15定心地装在受料体1的纵向孔22内。朝安置方向S在混合通道上连接一密封活塞20，它设有一个或多个定距器7，从而构成了一个汇集槽19。在混合通道背对安置方向一侧的法兰10表面上有穿刺装置9，它们可与软管袋21进入接触，以便在安置过程中刺穿软管袋并因而可以挤出存放在软管袋21内的砂浆料。
在图2所示的安置过程中，此固定件例如借助于图中未表示的钻机通过旋转运动和轴向推进装入。钻头4钻出一个圆柱形钻孔16，用于在地基17内安装此受料体1。若达到了所要求的置入深度，则借助一个适用的挤压机构18使背对安置方向一侧的挤压活塞13受到沿安置方向S作用的压力的加载，此压力促使刺穿软管袋21，所以存放在其中的砂浆料成分可通过孔12进入搅拌器8。压力通过在受料体1内部的砂浆料进一步传给密封活塞20。搅拌器8与密封活塞20一起沿安置方向S移动，直至活塞完全处于承接区23内，并因而释放通孔5。砂浆料的各种成分通过搅拌器8互相拌合，并通过已释放的通孔5进入钻孔16内。砂浆料被挤压活塞13继续加压，所以在压力作用下均匀地散布在钻孔16的壁与受料体1外表面之间的空隙中。

Claims (10)

1．固定件，主要用于采矿和/或隧道施工，包括一个圆柱形受料体(1)，它有一个至少在背对安置方向一侧的端部设计为开口的纵向孔(22)，用于容纳砂浆料，其中，受料体(1)在安置方向一侧的端部至少有一个通孔(5)，它将纵向孔(22)与受料体(1)的外表面连接起来，其特征为：在纵向孔(22)内，至少在通孔(5)与砂浆料之间，设一搅拌器(8)。
2．按照权利要求1所述的固定件，其特征为：搅拌器(8)基本上装在纵向孔(22)内中央。
3．按照权利要求1或2所述的固定件，其特征为：搅拌器(8)有一个设计为静力搅拌器(11)的混合通道。
4．按照权利要求2所述的固定件，其特征为：混合通道有迷宫式的可与通孔(5)连通的通道。
5．按照权利要求1至4之一所述的固定件，其特征为：搅拌器(8)可沿纵向孔(22)的纵向移动。
6．按照权利要求1至5之一所述的固定件，其特征为：搅拌器(8)在安置方向一侧的端部有一个密封纵向孔(22)的活塞(20)。
7．按照权利要求6所述的固定件，其特征为：搅拌器(8)在活塞(20)与混合通道之间有一个可与通孔(5)连接和与混合通道连通的汇集槽(19)。
8．按照权利要求2至7之一所述的固定件，其特征为：搅拌器(8、11)的混合通道有比纵向孔(22)的横截面积小的横截面积。
9．按照权利要求1至8之一所述的固定件，其特征为：搅拌器(8)在背对安置方向一侧的端部有一穿刺器(9)。
10．按照权利要求1至9之一所述的固定件，其特征为：搅拌器(8)用塑料制。
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