CN1580492A - 复合锚栓 - Google Patents
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Abstract
一种复合锚栓(1)，它具有一个锚栓管(2)和一个设在锚栓管(2)内的用于容纳可挤出的化学物质(4)的内管(3)。锚栓管(2)有一个带一钻头(6)的第一端部(5)和一个第二自由端部(7)，在该自由端(7)上能够联接一个用于转动地驱动复合锚栓的钻机。复合锚栓还有一个具有一个第一定心件(11)和一个第二定心件(21)的定心装置，它借助于径向止挡面(17，18)和轴向止挡面(16，26)将内管(3)不仅径向而且轴向在锚栓管(2)内对准地固定。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合锚栓，它具有一个锚栓管和一个设在锚栓管中、特别是设在一个内管中的容纳装置，用于容纳可挤出的化学物质。锚栓管具有一个带一钻头的第一端部和一个第二自由端部，在自由端部上能联接一个用于转动地驱动复合锚栓的钻机。复合锚栓还有一个定心装置，该定心装置具有至少一个用于在锚栓管中径向对准容纳装置的定心件，所述定心件具有一个用于与锚栓管内轮廓共同作用的径向外止挡面和一个用于与容纳装置外轮廓共同作用的径向内止挡面。
背景技术
自动钻孔的化学复合锚栓以及其在采矿和隧道构筑中的应用早就为专业人员所知。复合锚栓首先用于对诸如隧道、坑道等的空心空间的壁进行加固。在建造空心空间时会降低岩层的机械性能和特别是承载能力。这些岩层用复合锚栓固定在远离的完好的岩层上。
这种已知的锚栓的安置过程分两步进行。在第一步中，复合锚栓借助钻机钻入地基中。通过钻孔锚栓的钻头在钻孔方向一侧钻下的和粉碎的岩石，通过布置在钻头处的排出孔以及在钻孔壁和复合锚栓外圆周之间的空隙被输送出去。在湿式钻孔工艺中向安置方向注水并且把被钻下的和被粉碎的岩石冲走。在干式钻孔工艺中被钻下的和被粉碎的岩石被吸走。在第二步中，在复合锚栓朝向安置方向一侧的端部，化学物质借助一个挤出机械装置被挤向钻孔的方向，此时在复合锚栓中的灰浆通过排出口从复合锚栓和钻头进入钻孔中并且沿着钻孔壁和锚栓管外圆周之间的空隙分布。
例如由DE 100 17 750 A1已知一种复合锚栓，这种复合锚栓有一个锚栓管和一个在锚栓管内的用于容纳可挤出的化学物质的内管。锚栓管有一个带有一个钻头的第一端部和一个第二自由端部，在自由端上能联接一个用于转动地驱动复合锚栓的钻机。复合锚栓还有一个定心装置，这个定心装置具有至少一个用于在锚栓管中径向对准容纳装置的定心件，该定心件具有一个用于与锚栓管内轮廓共同作用的径向外止挡面和一个与容纳装置外轮廓共同作用的径向内止挡面。内管借助定心装置在锚栓管内被对齐。
这种已知的解决方案的缺点是，在钻孔过程中，特别是在挤出过程中产生的用于在锚栓管内能挤出的物质的容纳装置的移动不能被定心装置接收。用已知的定心装置不能保证被钻下和粉碎的岩石顺利地排除，因为在容纳装置轴向移动时穿越通道可能在钻孔过程中封闭。
由DE 31 00 730 A1已知一种复合锚栓，其中安置过程分成多个单独的步骤进行。在打好一个钻孔之后，例如用中空的钻杆和钻头，把一个管放进钻孔中。通过这个管把化学物质灌进钻孔中，化学物质把管固定在钻孔中。这种解决方案的缺点是昂贵的安置过程，一方面是大的后勤费用，以及另一方面是需要动用多个人员。
发明内容
本发明的目的是，创造一种复合锚栓，这种复合锚栓能由钻机操作者快速和容易地装入并且能被应用于湿式以及干式钻孔工艺。
这个目的通过独立权利要求的特征来实现。在从属权利要求中说明其它有利的实施形式。
按照本发明，所述至少一个用于轴向支承容纳装置的定心件具有至少部分地伸到容纳装置其中一个端面的投影中的止挡面。
在按照本发明的复合锚栓的锚栓管内的容纳装置，用至少一个定心件不仅在复合锚栓径向而且在其轴向被支承。从而一方面，在容纳装置外轮廓和锚栓管内轮廓之间形成一个足够大的环形间隙，在整个安置过程中，用于排除使用干式钻孔法时产生的钻屑，或者在使用湿式钻孔法时用于向钻头供水。另一方面，所述至少一个在容纳装置的端面区域的定心件造成足够的引导通道，用于将钻屑从钻头引导到环形间隙和将流进的水从环形间隙引导到钻头。容纳装置不再直接承受例如由钻头作用在复合锚栓上产生的力，这使容纳装置受到较小的损伤并且从而降低复合锚栓的易受干扰性。最好在容纳装置的端面端和所述至少一个定心件的轴向间隔面之间有一个距离，使得容纳装置能在锚栓内形成小的轴向移动。因为定心件能作为单个部件使用，所以它们也可以用于接地截断的复合锚栓。
为了形成径向止挡面和轴向止挡面，优选所述至少一个定心件有轴向延伸的板条。这些板条能像手指一样在容纳装置的端面区域围夹住容纳装置。这些板条有一个在容纳装置在锚栓管内轴向移动时还能足够夹持容纳装置的长度。有利的是，板条在轴向压力下能在径向张开。从而容纳装置在钻孔过程结束之后能够在钻头的方向上被推进一个在钻头插入端形成的容纳体中，从而借助挤出机械装置挤出的物质不能通过在容纳装置和锚栓管之间的环形间隙回流。
优选所述至少一个定心件有至少三个径向止挡面和三个轴向止挡面。用至少三个径向止挡面能保证容纳装置在锚栓管中的导向和对准地支承。
优选所述至少一个定心件的径向止挡面和轴向止挡面在基体上环形排列，同时基体至少有一个孔。所述至少一个孔优选位于基体的中心。锚栓管大多数具有一个具有一内径的圆形横截面。径向的和轴向的止挡面环形布局的半径与锚栓管内径的半径大致相当。
基体最好构成为圆盘，其外径大致与锚栓管的内径相当。为了制造引导通道在基体上设有至少一个孔。定心件的一种优选实施形式具有一个环形的基体，在基体上垂直于基体通过其张开的平面成形出对准的板条。代替基体的圆盘形构造，基体也可以具有一个多边形的构造。
优选所述至少一个定心件具有用于在锚栓管内轴向固定的轴向限定面。轴向限定面位于基体的一侧，此侧与基体具有止挡面的一侧相对。如果所述至少一个定心件例如布置在复合锚栓的在放入方向的一端，则定心件以其轴向限定面贴紧在钻头的插入端上，从而防止定心件在放入方向上不希望的移动。
优选所述定心装置包括两个定心件。通过这两个定心件无需在容纳装置的纵向的其它支承就能保证容纳装置在锚栓管内的支承。为此在一种变型中，例如钻头的插入端有一个容纳体，容纳装置的位于复合锚栓放入方向的一端被固定在这个容纳体中，而另一端只用一个定心件对准地固定在锚栓管中。
为了在基体上创造一个轴向限定面，优选所述至少一个定心件有一个法兰挡板。这个定心件适合于特别是布置在锚栓管的第二自由端部，并且例如插在这一端上。法兰挡板的外径最好大于锚栓管的内径，以便限定定心件在放入方向上的轴向位移。
为了轴向固定所述至少一个定心件，最好设有一个能与锚栓管一起工作的固定套，其中，在锚栓管的第二自由端部的区域内在锚栓管上制出外螺纹，而固定套有一个能与锚栓管的外螺纹拧在一起的内螺纹。固定套最好有一个底部段，该底部段防止第二自由端部上的所述至少一个定心件逆着复合锚栓的安装方向移动。在所述至少一个定心件具有一个法兰部分作为限定面时，这种固定特别有利。
优选所述至少一个定心件用塑料优选以注射/铸造工艺制造。这使得能够费用低廉地大批量制造所述至少一个定心件。
由下面的详细说明和整个专利权力要求书得出本发明其他的有利实施形式和特征组合。
附图说明
下面借助于实施例对本发明进行详细说明。附图中：
图1 为按照本发明的复合锚栓的纵向剖视图；
图2 为图1中区域A的细部放大图；
图3 为图1中区域B的细部放大图；
图4 为第一定心件的内视图；以及
图5 为第二定心件的内视图。
原则上在附图中相同的部分设有相同的附图标记。
具体实施方式
复合锚栓1包括一个锚栓管2和一个设在锚栓管内的内管3。在内管3内设有一包装在薄膜袋内的可挤出的物质4。锚栓管2具有一个带一插入的钻头6的第一端部5和一个第二自由端部7。内管3借助一个第一定心件11和一个第二定心件21在径向和轴向被固定。
按照图2第一定心件11有一个环形的基体12，其外径D大致与锚栓管2的内径d相当。从基体12伸出六个在基体12圆周上均匀分布的板条13。这些板条13各具有一个加厚部14，用于形成内管3的轴向止挡面16，板条伸进内管端面15的投影内。板条13的至少部分在端面区域内围夹内管3的区域形成径向的外止挡面17和径向的内止挡面18，用于使内管3在锚栓管2内径向对准。从而在内管3和锚栓管2之间造成一个足够大的环形间隙8，这个环形间隙使得在干式钻孔法中能吸除钻屑，并且在湿式钻孔法中能注入水。环形间隙8在湿式钻孔时大约为2mm。
第一定心件11在基体12上有一个朝向钻头6的轴向限定面19，它与钻头6的插入端9贴紧。加厚部14在内管3的端面端15和钻头6的插入端9之间形成一个足够的自由空间，例如，在这里自由空间10的轴向长度为5mm，用于从钻头6导出钻屑，以及用于向钻头6到入水。
与第一定心件11相反，按照图3第二定心件21为了形成一个轴向限定面具有一个法兰状的基体22，其外径F大于锚栓管的内径d。在基体22上环形排列的六个板条23的直径D与锚栓管的内径d相当。此外板条23的构造基本上与第一定心件11的板条13的构造相当，从而这些板条23也各有一个用于内管3的轴向止挡面26。第一定心件11的轴向止挡面16和第二定心件21的轴向止挡面26之间的轴向距离A1大于内管3的轴向长度A2，以使内管3能在锚栓管2内作有限的轴向移动。
为了把第二定心件21固定在锚栓管2上，锚栓管2在第二自由端部有外螺纹31，一个带内螺纹33的固定套32能拧在外螺纹31上。固定套32这样构成，使第二定心件21被部分包围并由此被固定。
Claims (9)
1.一种复合锚栓，它具有一个锚栓管(2)和一个设置在锚栓管(2)内、特别是设在一个内管(3)内的容纳装置，用于容纳一种可挤出的化学物质(4)，其中，锚栓管(2)有一个带一钻头(6)的第一端部(5)和一个第二自由端部(7)，在该自由端部(7)上能够联接一个用于转动地驱动复合锚栓(1)的钻机，以及复合锚栓还具有一个定心装置，它具有至少一个用于使容纳装置在锚栓管(2)内径向对准的定心件(11，21)，该定心件具有一个与锚栓管(2)内轮廓共同作用的径向外止挡面(17)和一个与容纳装置的外轮廓共同作用的径向内止挡面(18)，其特征在于，所述至少一个用于轴向支承容纳装置的定心件(11，21)具有至少部分地伸进容纳装置的其中一个端面(15)的投影中的止挡面(16，26)。
2.按照权利要求1所述的复合锚栓，其特征在于，为了形成径向止挡面(17，18)和轴向止挡面(16，26)，所述至少一个定心件(11，21)具有轴向延伸的板条(13，23)。
3.按照权利1或2所述的复合锚栓，其特征在于，所述至少一个定心件(11，21)具有至少三个径向止挡面(17，18)和三个轴向止挡面(16，26)。
4.按照权利要求1至3之一所述的复合锚栓，其特征在于，所述至少一个定心件(11，21)的径向止挡面(17，18)和轴向止挡面(16，26)呈环形地布置在一基体(12，22)上，其中，所述基体(12，22)具有至少一个优选设在基体(12，22)中心的孔。
5.按照权利要求1至4之一所述的复合锚栓，其特征在于，为了在锚栓管(2)内轴向固定，所述至少一个定心件(11，21)具有轴向限定面(19)。
6.按照权利要求1至5之一所述的复合锚栓，其特征在于，所述定心装置包括两个定心件(11，21)。
7.按照权利要求5或6所述的复合锚栓，其特征在于，为了在基体(22)上形成一个轴向限定面，所述至少一个定心件(21)具有一个法兰挡板。
8.按照权利要求1至7之一所述的复合锚栓，其特征在于，为了使所述至少一个定心件(21)轴向固定，设有一个可与锚栓管(2)共同作用的固定套(32)，其中，在锚栓管(2)的第二自由端部(7)的区域内在锚栓管(2)上构成有一外螺纹(31)，而固定套(32)具有一可与锚栓管(2)上的外螺纹(31嵌接的内螺纹(33)。
9.按照权利要求1至8之一所述的复合锚栓，其特征在于，所述至少一个定心件(11，21)用塑料优选以注射/铸造工艺制造。
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