CS242362B1 - Pozorovací rozpěrka pro měření posunu zemin a hornin ve vrtu - Google Patents

Abstract

Pozorovací rozpěrka pro měření posunu zemin a hornin ve vrtu, jejíž součástí je duté válcové těleso. Upíná se ve vrtu jako kotva měrných trubek. Účelem je možnost upnutí pozorovací rozpěrky nejen ve skalních horninách, ale i v zeminách, zabránit jejímu samovolnému uvolňování a umístit více pozorovacích rozpěrek v jednom vrtu. Účelu se dosahuje tím, že na axiální ložisko (6) posuvného prstence (7) dosedá posuvová matice (4) uložená v povrchovém závitu (12) dutého válcového tělesa (8) a opatřená vnějšími ozuby (3) pro nástrčkový klíč (11), přitom její vnější průměr (13) je větší a vnitřní průměr (14) menší než vnější průměr (15) kuželové hlavy (1), závitově spojené s přiřazenou koaxiální měrnou trubkou (2). Rozpěrka je využitelná v oboru mechaniky hornin a zemin pro stanovení reziduálních napětí v horninových masívech a zemních tělesech.

Description

(54)

GROBA BARTOLOMĚJ ing.CSc., 2ILINA

Pozorovací rozpěrka pro měření posunu zemin a hornin ve vrtu

Pozorovací rozpěrka pro měření posunu zemin a hornin ve vrtu, jejíž součástí je duté válcové těleso. Upíná se ve vrtu jako kotva měrných trubek. Účelem je možnost upnutí pozorovací rozpěrky nejen ve skalních horninách, ale i v zeminách, zabránit jejímu samovolnému uvolňování a umístit více pozorovacích rozpěrek v jednom vrtu. Účelu se dosahuje tím, že na axiální ložisko (6) posuvného prstence (7) dosedá posuvová matice (4) uložená v povrchovém závitu (12) dutého válcového tělesa (8) a opatřená vnějšími ozuby (3) pro nástrčkový klíč (11), přitom její vnější průměr (13) je větší a vnitřní průměr (14) menší než vnější průměr (15) kuželové hlavy (1), závitově spojené s přiřazenou koaxiální měrnou trubkou (2). Rozpěrka je využitelná v oboru mechaniky hornin a zemin pro stanovení reziduálních napětí v horninových masívech a zemních tělesech.

242 362

-1'

242

Vynález se týká pozorovací rozpěrky pro měření posunu zemin a hornin, na jejímž dutém válcovém tělese s kuželovou hlavou je navlečena elastická manžeta zasazená do opěrného prsten ce a do posuvného prstence s axiálním ložiskem. Upíná se ve vrtu jako kotva měrných trubek. Účelem vynálezu je možnost upnutí pozorovací rozpěrky nejen ve skalních horninách, ale i v zeminách, zabránit jejímu samovolnému uvolňování, umístit více pozorovacích rozpěrek v jednom vrtu a dosáhnout spolehlivého upnutí i v měkkých a rozpadavých horninách a zeminách.

Pro zajištování stability zemních těles a horninových masívu je třeba mimo jiné zjistit hodnoty reziduálních napětí. Zjištování přichází v úvahu zvláště v důlních dílech, kde podzemním výrubem se poruší předchozí rovnovážný stav napjatosti v horninovém masívu. Působením horských tlaků, jejichž zdrojem jsou gravitační síly a zbytkové napětí horotvorných tlaků v zemské kůře, se hornina vtlačuje do vyrubaného prostoru, nastávají změny napjatosti a pokračují-li tyto projevy až za mez únosnosti horniny, dojde k jejímu porušení a uvolnění. Rovnovážný stav se obnoví, až zvýšené napětí převezme hornina méně dotčená výrubem. Padání a uvolňování hornin, závalům a destrukcím je možno předejít budováním výztuží, zpevňováním hornin a jejich kotvením. Místo a rozsah zajištovacích prací se určuje sondováním. Do líce výrubu a bočních stěn se hloubí vrty, ve kterých se umístují zařízení pro měření posunů hornin. Zařízení sestává z pozorovací rozpěrky a s ní spojených měrných elementů, drátů nebo tyčí. Pozorovací rozpěrka se upne ve vrtu a na měrných elementech v ústí vrtu se měří její posun, a tím i posun hornin. Z naměřených hodnot a ze zjištěných deformačních hodnot horniny se vypočítá reziduální napětí horniny.

'2 242 362

Je známá pozorovací rozpěrka, na jejímž dutém válcovém tělese je navlečena mezi opěrným prstencem a posuvným prstencem elastická manžeta. V posuvném prstenci je uspořádáno axiální ložisko, na které dosedá převlečný spojník kuželové hlavy, závitově spojený s dutým válcovým tělesem. Přední víko dutého válcového tělesa je spojeno s přiřazenou koaxiální měrnou trubkou, procházející vrcholovým otvorem kuželové hlavy.

Známá pozorovací rozpěrka má relativně krátký chod převlečného spojníku, tím i krátký posun posuvného prstence, takže deformace elastické manžety umožňuje upnutí pozorovací rozpěrky ve vrtu v průměru blízkém průměru elastické manžety, ve vrtu bez kaveren a v horninách s nízkým deformačním činitelem. Prodloužení chodu převlečného spojníku progresivně zvyšuje pracnost výroby a materiální náklady s ohledem na požadavek pevnosti, houževnatosti a tlouštky materiálu.

Uvedené nevýhody odstraňuje pozorovací rozpěrka podle vynálezu, u níž na axiální ložisko posuvného prstence dosedá posuvová matice uložené v povrchovém závitu dutého válcového telesa a opatřená vnějšími ozuby pro nástrčkový klíč, přitom její vnější průměr je větší a vnitřní průměr menší než vnější průměr kuželové hlavy, závitově spojené s přiřazenou koaxiální měrnou trubkou.

Výhodou pozorovací rozpěrky podle vynálezu je dlouhý chod posuvové matice, který umožňuje extrémní deformaci elastické manžety. Pozorovací rozpěrka je proto způsobilá k upnutí i ve vrtu, jehož stěny jsou rozrušené a který je vyhlouben v měkkých, snadno deformovatelných horninách a zeminách.

Příklad provedení pozorovací rozpěrky podle vynálezu je znázorněn na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je pozorovací rozpěrka ve stavu uvolněném, v podélném řezu a na obr. 2 tatáž pozorovací rozpěrka ve stavu rozepřeném, rovněž v podélném řezu.

Na dutém válcovém tělese 8 pozorovací rozpěrky podlé vynálezu /je navlečena elastické manžeta zasazená do opěrného prstence 10 a do posuvného prstence ]_. Opěrný prstenec 10 je pevně spojen s dutým válcovým tělesem 8 a posuvný prstenec 2» ve kterém je uspořádáno axiální ložisko 6 chráněné krycím prstencem 5, je na něm uložen suvně. Na axiální ložisko 6 do- 3'

242 362 sedá posuvová matice £, uložená v povrchovém závitu 12 na dutém válcovém tělese 3. V posuvové matici 4 jsou upraveny vnější ozuby 2 P^ro nástrčkový klíč 11. Duté válcové těleso 8 je uzavřeno zadním víkem 20 s centrálním otvorem 16 a kuželovou hlavou 2 s vrcholovým otvorem 21. Kuželová hlava 1_» spojená jednak závitově s přiřazenou koaxiální měrnou trubkou 2» jednak s dutým válcovým tělesem příčnými šrouby 22., má vnější průměr 15 větší než je vnitřní průměr 21 posuvové matice 2» avšak menší než je její vnější průměr 22· Centrálním otvorem 22 a vrcholovým otvorem 21 je provlečena průvlečná koaxiální měrná trubka 17. přiřazená hlouběji ve vrtu 49 do stěny 2® upnuté pozorovací rozpěrce podle vynálezu, na obr. neznsr 2Ό rrrMneí

Ve vrtu 22. být instalována druhá pozorovací rozpěrka podle vynálezu. Na průvlečnou koaxiální měrnou trubku 17 přiřazenou a upevněnou k hlouběji instalované prvé pozorovací rozpěrce, na obr. neznaxocnČno, se centrálním otvorem 16 a vrcholovým otvorem 21 navleče duté válcové těleso 8 s přiřazenou koaxiální měrnou trubkou 2.· Do vnějších ozubů 2 posuvové matice 4 se usadí nástrčkový klíč 11 ovládaný montážními trubkami, na obr. nezná^orněnýmij a pomocí nich se pozorovací rozpěrka podle vynálezu zasouvá do vrtu 22.· Ve zvolené úrovni se přidržuje duté válcové těleso 8 pomocí přiřazené koaxiální měrné trubky 2. a nástrčkovým klíčem 11 se otáčí. Posuvová matice £ se šroubuje po povrchovém závitu 12 a přes axiální ložisko £ tlačí na posuvný prstenec 7, který se posouvá směrem k opěrnému prstenci 22· Elastická manžeta 2 ³θ deformuje a rozepře se o stěnu 18 vrtu 22· j^e pozorovací rozpěrka podle vynálezu ve vrtu 19 upnuta a pomocí přiřazené koaxiální měrné trubky 2. může být v ústí vrtu 19 měřen posun hornin nebo zemin v jejím okolí. Průvlečná koaxiální měrná trubka 22 přitom volně prochází dutým válcovým tělesem 8, takže stejným.způsobem je možno měřit posun hornin nebo zemin v okolí hlouběji ve vrtu 19 upnuté pozorovací rozpěrky podle vynálezu. Při vyjímání pozorovací rozpěrky z vrtu 19 se postupuje obráceným způsobem. Pokud nástrčkový klíč 11 byl z vrtu 22 vytažen, navede se do vnějších ozubů 2 P° přiřazené koaxiální měrné tyči 2 a po kuželové hlavě 2»

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   242 362

   Pozorovací rozpěrka pro měření posunu zemin a hornin uevffytA Jejímž dutém válcovém tělese s kuželovou hlavou je navlečena elastická manžeta zasazená do opěrného prstence a do posuvného prstence s axiálním ložiskem, vyznačená tím, že na axiální ložisko (6) posuvného prstence (7) dosedá posuvová matice (4), uložená v povrchovém závitu (12) dutého válcového tělesa (8) a opatřená vnějšími ozuby (3) pro nástrčkový klíč (11), přitom její vnější průměr (13) je větší a vnitřní průměr (14) menší než vnější průměr (15) kuželové hlavy (1), závitově spojené s přiřazenou koaxiální měrnou trubkou (2).