CN1576515A - 压出设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种压出设备(4)，用于从一个用于采矿和隧道掘进的自钻孔化学复合锚栓(2)中压出一种物料，该压出设备(4)具有一个安装在外壳(21)内的挤压装置。复合锚栓(2)包括一根锚检套管(5)，它有一个带一个钻头(7)的端部(6)和一个自由端(8)并且可借助一台电动机(3)钻入到地基内。压出设备与电动机(3)和锚栓套管(5)自由端(8)作用连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种压出设备，用以从一个用于建筑工地的自钻孔化学复合锚栓中压出一种物料，尤其用于从一个用于采矿和隧道掘进的自钻孔化学复合锚栓中压出一种物料。压出设备具有一个外壳和一个挤压装置。复合锚栓包括一根锚栓套管，它有一个带一个钻头的端部和一个自由端。锚栓套管可借助一台电动机钻入到地基内。锚栓套管有一个用于待压出物料的受料装置，并且在锚栓套管内可安装一个压出活塞。本发明还涉及一种包括一个这样的压出设备的装置。
背景技术
长期以来已知用于建筑工地和尤其用于采矿及隧道掘进的化学复合锚栓。它们主要用于在空腔内，如在隧道平硐等内稳定基坑或壁。在建造基坑和空腔时，岩层的机械性质和尤其承载能力降低。这些岩层借助化学复合锚栓锚定在离得较远的那些未受损的岩层上并由此在那里保险。
由DE 100 17 763 A1已知一种化学复合锚栓，它有一锚栓套管，包括用于钻孔机的钻头和夹持装置。在套管内设用于待压出的物料的受料装置、待压出的物料本身以及压出活塞。第一步借助复合锚栓的钻孔机在地基内钻孔。在另一个步骤内，在撤去钻孔机后在夹持装置上安装压出设备，以及借助于一个例如包括推杆和活塞杆的压出机构朝钻头方向压出待压出的物料。被压出的物料通过钻头上的出口到钻孔的底部并进入钻孔壁与锚栓套管之间的环形间隙内。在压出的物料硬化后将复合锚栓锚定在地基内。
已知方案的缺点在于，尤其在采矿和隧道掘进作业中，钻孔机的拆卸和压出设备的安装非常麻烦。此外，尤其在采矿和隧道掘进作业时只存在有限的空间，它阻碍或不允许在用长的复合锚栓时压出待压出的物料。
发明内容
本发明的目的是创造一种压出设备和装置，它能方便地安装，以及在保证大的压出长度的同时有小的空间位置需求。
此目的通过独立权利要求的特征达到。在从属权利要求中说明了有利的进一步发展。
按本发明，压出设备与电动机和锚栓套管的自由端作用连接。
按本发明的压出设备在钻孔过程开始前连接在锚栓套管的自由端上。要使用的钻孔机的电动机连接在压出设备上。压出设备有传扭装置。在钻孔过程中，压出设备与锚栓套管一起旋转直至达到要求的钻孔深度。钻孔过程结束后借助压出设备通过压出活塞压出待压出的物料。待压出的物料例如是一种多种成分的物质，它在钻孔过程开始前置入锚栓套管受料装置中的一个所谓薄膜袋内。在压出过程结束后，电动机与压出设备脱开以及压出设备与锚栓套管的自由端脱开。此压出设备可提供用于另一复合锚栓再次使用于压出或排出待压出的物料。
按一种与之不同的方案，按本发明的压出设备与电动机固定连接成一个单元，或与钻孔机固定连接成为一个单元。采用按本发明的这种设计，对于每一个要安置的复合锚栓进一步减小了装配和拆卸工作量。
优选地，压出设备在外壳内设一可旋转地支承的转子。转子与电动机和锚栓套管的自由端作用连接。转子构成压出设备的传扭装置，按此设计外壳在钻孔过程中保持其位置不变。因此例如可以在压出设备的外壳上设可能的接头或支座，它们不会例如由于压出设备旋转而妨碍钻孔过程。转子例如借助优选地密封式滚珠轴承支承在外壳内，这种滚珠轴承防止钻孔过程中这两个部分彼此卡死。按一种与之不同的方案，例如在外壳与转子之间的接触面设例如由聚四氟乙烯涂层构成的滑动层。
优选地在转子内部设挤压装置。挤压装置例如与转子固定连接，并在钻孔过程中与转子一起旋转。按一种与之不同的方案，挤压装置可旋转地支承在转子内。因为在此实施形式中挤压装置的作用方向与复合锚栓的安置方向近似，所以通过挤压装置产生的挤压力不发生使力减小的转向地作用在处于锚栓套管内的压出活塞上。
有利地挤压装置用一种流体介质操纵。因为取消了用于压出待压出的物料的机械装置，所以压出设备可以设计得更加紧凑和其总尺寸较小。这种节省空间位置的结构方式允许复合锚栓在那些空腔中使用，即，在那里提供的空间有限，鉴于迄今的压出设备提出的空间位置需求，使得从复合锚栓内压出只能有条件地或根本不可能实现。此外，按本发明的压出设备包含少量运动零件，这有利于延长使用寿命和维护。与机械式压出介质相比的一项突出的优点是，没有任何待压出的物料部分会粘附在压出活塞的前或后。此外，与机械系统相反，其本上排除了使用者与待压出的物料中部分腐蚀性成分接触的可能性。优选地，作为流体介质采用水。另一些适用于操纵挤压装置的流体介质例如是压缩空气、液压油等。
挤压装置为了导引流体介质有用于流体介质的进口、介质通道及出口。流体介质经进口、介质通道和出口被连接成以这样的方式改变方向，即，使流体介质基本上垂直地作用在装在锚栓套管内的压出活塞上。钻孔过程结束后，例如打开一个阀，它允许流体介质在压力下流入挤压装置内。流体介质作用在压出活塞上，由于形成的压力上升使压出活塞沿复合锚栓的安置方向移动。在排出了预定量待压出的物料后，阀关闭以及从复合锚栓的锚栓套管上卸下压出设备。
优选地，介质通道和出口基本上处于一条轴线上，优选地此轴线基本上平行于复合锚栓的安置方向延伸。进口基本上沿径向向外定向。通过流体介质的这种导引，压出设备在其尺寸方面可以设计得比较紧凑。进口优选地相对于上述轴线，或相对于复合锚栓的安置方向，优选地大体成90°角定向。
优选地，挤压装置有一心轴，它可插入锚栓套管的受料装置内。锚栓套管的受料装置例如是锚栓套管的内壁或一根装在锚栓套管中的内管的内壁。它将流体介质顺利地导向压出活塞。心轴优选地设计在挤压装置出口的所在区内。
有利地在心轴上设密封装置，用于在心轴与锚栓套管的受料装置之间实现密封地连接。密封装置例如是至少一个用例如橡胶制的密封圈，它防止作用在压出活塞上的流体介质逆复合锚栓的安置方向流出。特别有利的是，在挤压装置与锚栓套管之间的交接区的密封装置设计为在挤压装置心轴上的和/或在锚栓套管受料装置上的高压密封装置，它可以承受作用在压出活塞上的流体介质的高压力。
优选地，在压出设备的外壳上设计一连接孔，它可与挤压装置的进口连通。在外壳上的连接孔例如有一软管接头，供给流体介质的软管可以连接在此接头上。为便于并迅速安装和拆卸压出设备和要使用的钻孔机，接头例如采用一种快速接头和/或转接器。在转子内设例如多个孔或环形通道，它们可以与挤压装置内的进口和与外壳上的连接孔连通，由此在转子的不同位置均可将流体介质引入挤压装置中。
优选地，压出设备有一安全阀。若压出活塞沿复合锚栓安置方向的运动受阻或停止，可以在压出设备和可能的钻孔机受损前，通过安全阀降低流体介质的压力。
有利地，压出设备在转子内有排出通道，用于排出在复合锚栓钻孔过程产生的钻屑。优选地在挤压装置内同样设排出通道，用于排出在复合锚栓钻孔过程产生的钻屑。在干式凿岩法的钻孔过程中，可通过排出通道抽出产生的钻屑。在湿式凿岩法的钻孔过程中，可通过排出通道供入和排出所需的冲洗水。
在建筑工地安置自钻孔化学复合锚栓，尤其在采矿和隧道掘进时安置自钻孔化学复合锚栓的装置，包括一台电动机，复合锚栓借助它在地基内钻孔，以及包括一个按本发明的压出设备。与已知的装置相比，此装置有较低的装配和拆卸费用，因为取消了可将待压出的物料从锚栓套管压出前要从锚栓套管上脱开钻孔机。此外，此装置有较小的空间位置的需求。
优选地，装置有一个储存箱，用于供应操纵挤压装置的流体介质。在压出过程中，在储存箱内准备好必需量的流体介质以及优选地在压出过程后返回储存箱并暂时储存在储存箱内直至下一次使用此装置。取代单独的储存箱，一个流体介质的管路系统可用作储存容器。若例如采用水作为流体介质，则水输入管和可能存在的排出管可承担储存容器的任务。
优选地，装置包括一个用于操纵挤压装置的受控制的压力缸。借助例如液压或气动工作的压力缸，即使在最狭窄的空间位置状况下仍能将流体介质置于为压出待压出的物料所期望的或需要的压力水平上。若采用水作为流体介质，则要产生的压力约为2*107Pa。若装置有一储存箱，则优选地将其连接在压力缸的上游。有利地，在储存箱与在压出设备上的接头之间存在一个不含空气的水柱。
一个突出的优点是按本发明压出设备的无级可调性。因此用同一个压出设备可考虑用于不同的锚栓长度、不同的待压出物料的材料和不同的环形间隙状况。
由下面的详细说明和权利要求的总体给出本发明其他有利的实施形式和特征组合。
附图说明
下面借助实施例进一步说明本发明。其中：
图1具有按本发明的压出设备的装置示意图；
图2按本发明的压出设备的视图；以及
图3沿图2中线III-III通过按本发明的压出设备的纵剖面。
具体实施方式
原则上在附图中相同的部分采用同样的符号。
图1示意表示具有按本发明的压出设备的装置。此装置1用于在地基内安置自钻孔化学复合锚栓2，它包括电动机3和可借助流体介质操纵的压出设备4。作为流体介质在此实施例中采用水。
复合锚栓2有锚栓套管5，在其沿安置方向S的端部6设一钻头7，钻头上具有待压出的物料的出口。钻孔过程开始前，压出设备4连接在锚栓套管5自由端8上，接着将要使用的钻孔机的电动机3与压出设备4连接，或作用连接。钻孔过程结束后操纵压出设备4以及排出处于复合锚栓2锚栓套管5内的物料。压出工作结束后将压出设备4和电动机3与锚栓套管5脱开连接以便供安置另一个自钻孔化学复合锚栓使用。
装置1还包括一个作为储存箱11的水箱和一个液压压力缸12，后者由控制器13控制。在连接管路14和15内各设一截止阀16或17。在压力缸12内通过移动发射单元18将水以一个约2*107Pa的压力压入压出设备4的锚栓套管5内用于压出待压出的物料。压出过程结束后，压力缸的发射单元18可移回，因此原先需要的水重新返回储存箱11中。借助截止阀16和17，在装置或部件改造或变换位置时，防止处于储存箱11或压力缸12内的水从中排出。
按图2和3，压出设备4有一套管状外壳21，在外壳内安装一个可借助多个滚珠轴承23旋转支承的转子22。在转子22内设一挤压装置24，它与转子22连接。一个装在转子22上的盖27减少可能侵入在外壳21与转子22之间的间隙内的灰尘和钻屑量，从而改善压出设备4的耐用性。
转子22有一个设计为类似工具钎尾的接头25，用于在采用的钻孔机的电动机3(见图1)与转子22之间建立一种作用连接。在压出设备4的相对置的端部，转子22具有一个安装座26，用于在复合锚栓2的锚栓套管5与转子22之间建立一种作用连接。为了改善在转子22与锚栓套管5之间的协同工作，锚栓套管在自由端8有一个用作安装座26啮合装置的隆凸30。
在复合锚栓2的锚栓套管5内设一内管，用作待压出的物料32的受料装置31。待压出的物料32包装在一薄膜袋中，并与压出活塞33一起在车间里或在压出设备4装配在锚栓套管5上之前安装在锚栓套管内。
挤压装置24有用作流体介质的水的进口36、介质通道37和出口38。介质通道37和出口38处于一条轴线43上。进口36沿径向朝挤压装置24外表面垂直于轴线43延伸。在转子22内设例如逐段的断开的环形通道39，它可以在转子22处于不同的旋转位置时使在外壳21中的一个连接孔40与挤压装置24中的进口36之间连通。为了连接例如一根供应挤压装置24流体介质的软管，在连接孔40的区域内设一个有安全阀42的连接段41。
挤压装置24在出口38的区域内有心轴46，它可插入设计为受料装置31的内管中。为保证受料装置31与心轴46之间的密封，心轴制有环形槽47和设有一个装在环形槽内的密封圈48。
用作待压出的物料32的受料装置31的内管，为了在锚栓套管5内建立一排出通道51，相对于锚栓套管的横截面偏心地布置。挤压装置24同样有排出通道52，它与锚栓套管5内的排出通道51以及与转子22内的排出通道53连通。排出通道51、52和53允许在干式凿岩法时抽出产生的钻屑，以及在湿式凿岩法时供入和排出冲洗水。
Claims (12)
1.一种压出设备，用于从一个用于建筑工地的自钻孔化学复合锚栓中压出一种物料(32)，尤其用于从一个用于采矿和隧道掘进的自钻孔化学复合锚栓(2)中压出一种物料，该压出设备包括一个外壳(21)和一个挤压装置(24)，其中，复合锚栓(2)包括一根锚栓套管(5)，它有一个带一个钻头(7)的端部(6)和一个自由端(8)并且可借助一台电动机(3)钻入到地基内，其中，锚栓套管(5)有一个用于待压出物料(32)的受料装置(31)并且在锚栓套管(5)内可安装一个压出活塞(33)，其特征为：压出设备(4)与电动机(3)和锚栓套管(5)的自由端(8)作用连接。
2.按照权利要求2所述的压出设备，其特征为：压出设备(4)在外壳(21)内有一个可旋转地支承着的转子(22)，转子(22)与电动机(3)和锚栓套管(5)的自由端(8)作用连接。
3.按照权利要求1或2所述的压出设备，其特征为：挤压装置(24)设置在转子(22)内部。
4.按照权利要求1至3之一所述的压出设备，其特征为：挤压装置(24)用一种流体介质，优选用水操纵；以及，挤压装置(24)具有用于流体介质的一个进口(36)、一个介质通道(37)和一个出口(38)。
5.按照权利要求4所述的压出设备，其特征为：介质通道(37)和出口(38)基本上处于一条轴线(43)内，而进口(36)基本上沿径向向外定向。
6.按照权利要求1至5之一所述的压出设备，其特征为：挤压装置(24)优选在出口(38)的区域内有一根心轴(46)，它可插入到锚栓套管(5)的受料装置(31)内。
7.按照权利要求6所述的压出设备，其特征为：在心轴(46)上设有一个密封装置(48)，用于在心轴(46)与锚栓套管(5)的受料装置(31)之间建立一种密封的连接。
8.按照权利要求1至7之一所述的压出设备，其特征为：在压出设备(4)的外壳(21)上设计一个连接孔(40)，它可与挤压装置(24)的进口(36)连通；以及，压出设备(4)优选具有一个安全阀(42)。
9.按照权利要求1至8所述的压出设备，其特征为：压出设备(4)在转子(22)内，以及优选在挤压装置(24)内具有一个排出通道(52、53)，用于排出在复合锚栓钻孔过程中产生的钻屑。
10.一种装置(1)，用于在建筑工地安置自钻孔化学复合锚栓，尤其在采矿和隧道掘进时安置自钻孔化学复合锚栓(2)，该装置包括：
-一台电动机(3)，复合锚栓(2)借助它在地基内钻孔，以及
-一个按照权利要求1至9之一所述的压出设备(4)。
11.按照权利要求10所述的装置，其特征为：所述装置(1)具有一个储存箱(11)，用于供应操纵挤压装置(24)的流体介质。
12.按照权利要求10或11所述的装置，其特征为：所述装置(1)包括一个用于操纵挤压装置(24)的受控制的压力缸(12)。
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