CS276967B6 - Method of a rock consolidation and apparatus for making the same - Google Patents

Description

Způsob zpevňování horniny a zařízení k provádění tohoto způsobu Oblast techniky

Vynález se týká ί způsobu zpevňování hornin v okolí důlních děl, zejména tunelů, při němž se ve zpevňované oblasti vyvrtají v hornině díry, rozmístěné v odstupech od sebe, do nichž se postupně ode dna vtlačuje zpevňovací hmota, zejména pryskyřičná nebo betonová směs v tekutém stavu, přičemž do děr se zasunou kotvy, které se zde zakotví ve vytvrzené zpevňovací hmotě. Vynález se také týká zařízení k provádění způsobu zpevňování horniny, obsahující zdroj tekuté zpevňovací látky, zejména pryskyřičné nebo betonové směsi, a tyčovou vpravovací jednotku pro vpravování zpevňovací hmoty do vrtaných děr v hornině a do zpevňované horniny.

Dosavadní stav techniky

Důlní chodby nebo jiné prostory, vyražené v dolech nebo při stavbě tunelů odstřelem nebo pomocí razících strojů, se zajišťují proti zavalení tuhou nebo poddajnou ocelovou nebo železobetonovou výztuží, popřípadě pomocí soustavy kotev, tvořených ocelovými táhly, zakotvenými pomocí vytvrzené zpevňovací hmoty ve vrtech vytvořených v okolní hornině. Zejména porubní chodby se zajišťují bezprostředně po vyrubání nebo současně s ražením injektážemi okolních vrstev horniny, kterými, se do okolních vrstev horniny vpravuje zpevňovací hmota, která podstatně zvyšuje soudržnost a stabilitu těchto vrstev. Do horniny se zpravidla injektuje betonová směs nebo směs na bázi polymerních látek a plniv, která se vpravuje do předem vyvrtaných děr v hornině. Takto zpevněné vrstvy horniny kolem vytěženého prostoru vytvářejí nosnou klenbu, která je lépe schopna zachycovat a roznášet horninové tlaky než výztuž z ocelových oblouků nebo jiné typy důlní výztuže.Injektážemi nebo vpravováním pouzder se zpevňovací látkou do vytvořených vrtů je možno zpevňovat také porubní stěny, které hrozí sesutím. Pro stabilizaci porubních stěn se dosud používá takzvaných dřevěných jehel, tvořených dřevěnými tyčemi, které se zasouvají do těchto děr a podle možností se v děrách zakotvují zpevňovacími hmotami, aby se dosáhlo zpevnění uhelných vrstev a nenarušila se další těžba.

Jsou známy také způsoby zpevňování porubních chodeb a důlních prostorů, kterými se nadložní vrstvy horniny, které hrozí uvolněním, zakotvují v pevných horních vrstvách horniny. Při těchto způsobech se používá různých druhů kotev, například kotev zakotvených v hornině pouze svou přední částí a opatřených na druhém konci kotevní deskou, dosedající zespodu na zachycovanou horninu, nebo rozpěrných kotev hmoždíkového typu s rozpěrným koncovým pouzdrem a rozpěrným kuželem na dříku kotvy, popřípadě třecích kotev nebo kotev zajišťovaných ve vrtech tvrdnoucími lepicími hmotami. Nevýhodou těchto kotev je skutečnost, že hornina spolupůsobí s těmito kotvami jen ve velmi omezené oblasti kolem vrtu, mající válcovitý nebo hruškovitý tvar s nepříliš velkým průměrem, takže pokud nejsou kotvy rozmístěny velmi blízko vedle sebe, zůstávají mezi spolupůsobícími oblastmi horniny úseky, které nejsou nijak zajištěny a podchyceny. Tato nevýhoda se projevuje také u dosud známých kotevních postupů, používajících zpevňovaCS 276967 B6 cích nebo lepicích hmot, protože zpravidla není dosaženo dostatečného vpravení zpevňovací hmoty do pórů a spár tvořených puklinami zvětralé nebo rozpraskané horniny a dostatečného zaplnění mezery mezi pláštěm kotvy a stěnou vrtu v hornině.

Úkolem vynálezu je odstranit nedostatky těchto posledně jmenovaných kotev a kotevních postupů a kotev, zajišťovaných v hornině pomocí lepicích nebo zpevňovacích hmot a zejména podstatně zvýšit rozsah vzájemného spolupůsobení kotvy a okolní horniny, aby se dosáhlo zpevnění celé souvislé vrstvy horniny kolem vytěženého prostoru. Vynálezem má být vyřešeno také vhodné zařízení k provádění tohoto způsobu.

Podstata vynálezu

Nedostatky těchto dosud známých zpevňovacích postupů jsou odstraněny způsobem zpevňování hornin podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vstřikovací tlak zpevňovací hmoty se směrem k ústí děr v hornině snižuje.

Podstata zařízení k provádění způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že tyčovou vpravovací jednotkou pro vpravovánín zpevňovací hmoty do vrtů v hornině je vpravovací trubka, opatřená na svém vnějším konci připojovací soupravou pro připojení na zdroj zpevňovací látky a na své obvodové ploše v koncové části, přivrácené k ústí vyvrtané díry, těsnicí manžetou s podélnými otvory, rovnoběžnými s podélnou osou vpravovací trubky.

V alternativním výhodném provedení vynálezu je tyčovou vpravovací jednotkou vpravovací trubka, jejíž stěna je opatřena nejméně jedním zeslabeným prstencovým pásmem s redukovanou tlouštkou stěny, přičemž na vnějším povrchu stěny vpravovací trubky při jejím předním konci je nasazena nejméně jedna ventilová klapka prstencového tvaru. V další konkretizaci tohoto výhodného provedení je vpravovací trubka opatřena na svém vnějším obvodu trny a/nebo prstencovými žebry, skloněnými směrem od zaváděcího předního konce vpravovací trubky.

V jiném výhodném konkrétním provedení vynálezu je tyčovou vpravovací jednotkou pouzdro s dvěma složkami dvousložkové zpevňovací hmoty, jehož vnitřní prostor uvnitř válcové stěny je rozdělen podélnou výsuvnou dělicí stěnou na první komoru a druhou komoru, přičemž přední konec výsuvné dělicí stěny je opatřen směšovací hlavou. Výsuvná dělicí stěna je opatřena na svých dvou podélných okrajích rozšířenými žebry zejména rybinového průřezu, vedenými v tvarových vodítkách vyformovaných ve stěnách dvou protilehlých drážek v obvodové stěně pouzdra.

Obě komory tohoto výhodného provedení jsou propojeny s vnější stranou pouzdra dvěma vzájemně protilehlými řadami okének, vytvořených v obvodové stěně pouzdra za tvarovými vodítky. Směšovací hlava je opatřena podélnými štěrbinami, probíhajícími od vnitřní strany směšovací hlavy k vnější straně hlavy. Pouzdro je s výhodou opatřeno na vnitřní straně svého konce, kterým prochází dělicí stěna, tvarovým těsnicím páskem, přiléhajícím na okraj otvoru pro dělicí stěnu, přičemž pouzdro je také opatřeno na svém vnějším obvodu těsnicím prstencem.

Při provádění způsobu podle vynálezu se slučují dvě pracovní operace, zahrnující vsouvání tyčových vpravovacích jednotek do vrtu a jejich současné zakotvování ve vyvrtaných dírách, do jedí-? né nové pracovní operace, při které se kolem chodby vytváří souvislá oblast zpevněné horniny, ze které se již nemůže uvolňovat žádná část nadloží, protože celý prostor nad chodbou je souvisle zpevněn. Hloubka vyvrtaných děr není závislá na délce použitých kotevních tyčových prvků a řídí se požadavky na rozsah zpevnění horniny. Kotevní tyčové prvky jsou obvykle kratší než je hloubka předvrtaných děr. Způsob podle vynálezu je vhodný i pro zpevňování uhelných slojí pomocí dřevěných kotevních jehel, protože vpravování zpevňovací hmoty se může provádět pomocí zasouvaných pouzder s obsahem zpevňovací hmoty a není nutný podélný průchozí otvor v kotevním tyčovém prvku.

Velmi dobrého zakotvení tyčových kotev v hornině je možno dosáhnout také například použitím vypěňovatelných zpevňovacích a výplňových hmot, které po zavedení do nejhlubšího místa vrtů vypěňují a dokonale vyplní nejen prostor mezi obvodem kotevního tyčového prvku, ale také jsou vypěňovacím tlakem zatlačovány hluboko do zpevňované horniny. Tím se nej prve zpevňuj í ty vrstvy hornin, které jsou nejvíce vzdáleny od ústí vrtu a teprve později se hmota dostává i do oblastí bližších k ústí vrtu při postupném snižování tlaku ve hmotě směrem k ústí vrtu. Tím se jednak výrazně omezuje možnost úniku hmoty z vrtů do vnitřního prostoru chodby a jednak se současně zpevňují ty části horniny, které nebyly narušeny při ražbě chodby a které se tak stávají dokonale pevnou základnou pro zakotvení narušených vrstev horniny. K stejnému jevu dochází při zpevňování uhelných vrstev, kdy se nejprve a nejvýrazněji zpevňují ty vrstvy uhlí, které jsou nejvíce vzdáleny od porubní čelby, a teprve potom dochází ke zpevňování bližších vrstev, narušených rubáním. Podobného výsledku je dosaženo při použití nevypěňujících materiálů, kdy je tlak vznikající vývinem nadouvacího plynu nahrazen tlakem vyvozovaným vpravovacím zařízením na zpevňovací hmotu.

Snižováním tlaku ve zpevňovací hmotě ve směru ode dna vrtů k ústí vrtů se nejen zamezí vytékání a vytlačování zpevňovací hmoty do vnitřního prostoru chodby nebo jiného důlního díla nebo tunelu, ale také se zajistí rovnoměrné vyplnění mezery mezi obvodem kotvy a stěnou vyvrtané díry zpevňovací hmotou, která tak po svém vytvrdnutí zajištuje spolupůsobení mezi tyčovou kotvou a horninou v celé délce tyčové kotvy, takže vrstvy horniny jsou vzájemně spojeny v celém rozsahu oblasti prostoupené soustavou tyčových kotev.

Způsob podle vynálezu se může provádět i bez injektážního nebo jiného tlakového vpravovacího zařízení, jestliže se použije dutých uzavřených pouz^*=>r naplněných jednosložkovou nebo dvousložkovou zpevňovací hmotou, které se zasouvají do vyvrtaných děr tyčovou kotvou. Po zatlačení pouzdra na dno vyvrtané díry se vyvine na tyčovou kotvu zvýšená síla, kterou se pouzdro poruší a tekutá zpevňovací hmota se vytlačuje ke dnu vrtu zvýšeným tlakem, kterým se hmota jednak zatlačuje do okolní horniny a jednak se vytlačuje vrtem směrem k jeho ústí podél tyčové kotvy, přičemž při pokračujícím vytlačování směrem k ústí vrtu tlak ve zpevňovací hmotě klesá, protože hmota může zaujímat stále větší prostor.

Způsob podle vynálezu je realizovatelný pomocí několika alternativních provedení zařízení podle vynálezu, z nichž každé má své výhody v určitých podmínkách. V nejjednodušším provedení, blízkém známým injektážním zařízením, se tekutá zpevňovací hmota vpravuje do předvrtaných děr pomocí vpravovacího zařízení s vysokotlakým čerpadlem a vpravovací trubky, která je současně tyčovou kotvou, která po vpravení zpevňovací hmoty zůstává ve vrtu jako tahová kotva. Zpevňovaná hornina zpravidla obsahuje kolem vyvrtané díry četné pukliny, do kterých se může zpevňovací hmota vtlačovat, přičemž, protože pukliny často směřují také směrem k vyrubanému prostoru důlní nebo jiné chodby, je důležité, aby zpevňovací hmota byla přiváděna největším tlakem ke dnu vrtu a aby se tak vpravovací tlak mohl postupně snižovat směrem k ústí vrtu a k obvodu profilu chodby, aby tak nedocházelo k vytékání zpevňovací hmoty vrtem nebo puklinami v hornině. Pro zamezení úniku hmoty ústím vrtu je vhodné opatřit vpravovací trubku v blízkosti ústí vrtu těsnicí manžetou s malými otvory, které dovolují unikání vzduchu, ale nikoliv zpevňovací hmoty. Tím se dosáhne postupného snižování tlaku směrem k ústí vyvrtané díry.

Těsnicí manžeta může být nahrazena u jiné vpravovací trubky zeslabenými prstenci v plášti vpravovací trubky, kombinovanými s ventilovou klapkou na konci vpravovací trubky. Tuhost ventilové klapky a pevnost zeslabených prstencových pásů ve stěně vpravovací trubky jsou vzájemně sladěny tak, že při počátečním vpravování zpevňovací hmoty počátečním tlakem ventilová klapka odolává tomuto tlaku a zamezuje protékání zpevňovací hmoty do mezery mezi pláštěm vpravovací trubky a stěnou vrtu, avšak tímto počátečním tlakem dojde k vyboulení stěny vpravovací trubky v místech zeslabených prstencových pásů, který se vytlačí ven až na stěnu vrtu. Dalším zvýšením tlaku ve zpevňovací hmotě v oblasti dna vrtu se překoná odpor ventilové klapky, která se deformuje a uvolní průtok zpevňovací hmoty podél celé délky vpravovací trubky.

Pro zpevňování uhelných vrstev nebo jiných hornin s vlasovými puklinami, které nestačí propouštět zpevňovací hmotu do větší hloubky od stěny vrtu a nedovolují také pronikání hmoty směrem do chodby, je vhodné použít vpravovací trubky, která je opatřena alespoň v části své délky ve své stěně otvory, která je na svém ústí opatřena uzavíracím ventilem a v oblasti ústí vrtu obvodovým těsnicím prstencem, který zajistí snížení tlaku ve zpevňovací hmotě v oblasti ústí vrtu na nulovou hodnotu, takže hmota může vytékat do chodby. Omezení hloubky proniknutí zpevňovací hmoty do horniny je v tomto případě dáno vlastnostmi horniny, nikoliv nějakým nedostatkem zařízení, protože toto zařízení dokáže i v takovýchto podmínkách zajistit dokonalé spojení tyčové kotvy s horninou v celé délce a dokonalé vyztužení a tím zpevnění horniny.

Zavaděni vpravovací perforované tyče do vyvrtané díry, například v uhelných vrstvách, je možno usnadnit nasazením zátky nebo čepičky s kulovou nebo jinak zaoblenou čelní plochou, která přesahuje průměr vpravovací trubky ty pod tlakem do vpravovací trubky odtlačí od konce vpravovací trubky kat pod tlakem ke dnu vrtu.

. Při přiváděni zpevňovací hmose tato zátka tlakem ve hmotě a zpevňovací hmota může vytéOpatřením obvodové plochy pláště vpravovací trubky prstenco5 vými žebry, skloněnými směrem k ústí vyvrtané díry, se zajistí snadno centrální poloha vpravovací trubky ve vyvrtané díře a stejný odstup pláště vpravovací trubky od stěn vyvrtané díry. Tato prstencová žebra mohou být vytvořena ve formě těsnicích prstenců nebo prstencových klapek, které rozdělují mezeru podél pláště vpravovací trubky na několik úseků, ve kterých postupně klesá tlak.

Vytvořením vpravovací jednotky ve formě pouzdra se dvěma komorami pro uložení dvou složek hmoty je umožněno použití velmi výhodného dvousložkového druhu zpevňovací hmoty s pojivém na bázi polymerních materiálů, přičemž opatřením tohoto pouzdra směšovací hlavou podle vynálezu je zajištěno dokonalé promíchání obou složek zpevňovací hmoty ještě před jejím vytlačením z pouzdra do okolí. Takto smíchaná zpevňovací hmota se potom vytlačuje z pouzdra otvory na vnější straně profilových vodicích drážek pro vedení výsuvné dělicí stěny. Promíchávání složek hmoty ve směšovací hlavě je zajištěno jednoduše a přitom velmi účinně opatřením směšovací hlavy šikmými a sbíhajícími se průchozími štěrbinami, které jsou vyústěny na vnější straně hlavy v bezprostřední blízkosti její osy, aby z obou komor přiváděné složky směsi, protlačované těmito štěrbinami, byly přiváděny do stejného místa. Přehled obrázků na výkresech

Příklady provedení vynálezu jsou zobrazeny na výkresech, objasňujících konkrétní provedení zařízení podle vynálezu, kde znázorňují obr. 1 příčný řez zpevněnou horninou kolem důlní chodby, obr. 2 podélný řez prvním příkladným provedením kotvy, uložené ve vyvrtané díře v hornině, obr. 3 podélný řez druhým příkladným provedením kotvy zařízení podle vynálezu, uložené v díře v hornině, obr. 4 podélný řez třetím příkladným provedením kotvy zpevňovacího zařízení podle vynálezu, obr. 5 svislý řez porubní stěnou s jednou kotevní jednotkou ve čtvrtém příkladném provedení, připravenou pro osazování a kotvení, obr. 6 příčný řez vpravovací trubkou v pátém příkladném provedení, tvořenou pouzdrem s dvousložkovou zpevňovací hmotou, obr. 7 podélný řez vpravovacím pouzdrem z obr. 6, obr. 8 boční pohled na vpravovací pouzdro z obr. 7, obr. 9 podélný řez částí vpravovacího pouzdra v oblasti jeho předního konce, zobrazující alternativní provedení této části pouzdra z obr. 7, a obr. 10 boční pohled na další příkladné provedení tyčové vpravovací jednotky, opatřené několika za sebou uspořádanými pouzdry, obsahujícími zpevňovací hmotu.

Zpevňováním horniny 2 způsobem podle vynálezu a zařízením k provádění tohoto způsobu v příkladných provedeních v oblastech horniny 2 kolem tunelu 1 je možno postupovat při zpevňování horniny 2 kolem důlní chodby nebo jiného důlního díla.

Při tomto zpevňování horniny 2 podle vynálezu je kolem obvodu tunelu 1 vytvořena souvislá zpevněná oblast 6., která je tvořena proinjektovaným pásmem 5 horniny 2, ve kterém je zakotvena soustava tyčových kotev 4. Souvislá zpevněná oblast 6. přechází plynule do okolní nezpevněné horniny 2. Kolem vnějších konců tyčových kotev 4. vznikají přechodové oblasti 8, které nejsou dokonale prosyceny zpevňující hmotou, ale jsou drženy vytvrzenou zpevňující hmotou v oblasti ústí vrtů. Takto zajištěný tunel 1 je dostatečně zabezpečen, aby mohly být horninové tlaky zachycovány zpevněnou oblastí 6 a převáděny mimo vyražený prostor tunelu 1.

Tyčová kotva 4. v prvním příkladném provedení na obr. 2 je osazena v předem vyvrtané díře 9., přičemž nedosahuje až ke dnu 17 této vyvržené díry 9. Mezi dnem 17 vyvrtané díry 9 a koncem tyčové kotvy 4 zůstává volný prostor, který se vyplňuje pod tlakem zpevňovaci hmotou, zejména betonovou směsí nebo pryskyřičnou směsí. Trubkovou kotvou 4 je v tomto příkladu vpravovací trubka 10 z materiálu s potřebnou pružností a pevností, která je opatřena na svém vnějším konci 13, vystupujícím z ústí vyvrtané díry

9, uzavírací deskou 11, která uzavírá ústí vyvrtané díry 9, a zamezuje úniku zpevňovaci hmoty kolem vpravovací trubky 10. K vnějšímu konci 13 vpravovací trubky 10 je připojena tlaková hadice 15, která je svou koncovou spojkou zašroubována ve vnitřním závitu 14 na vnějším konci 13 vpravovací trubky 10,. Po odpojení tlakové hadice 15 je možno do tohoto vnitřního závitu 14 vpravovací trubky 10 upevnit podle potřeby například závěsný hák, desku nebo jiný předmět. Na tyto tyčové kotvy 4 se totiž v některých případech zavěšují nosníky podvěsné dopravní dráhy, zásobovací potrubí nebo jiná technologická zařízení.

V tomto příkladném provedení podle obr. 2 je v odstupu od ústí 18 vyvrtané díry 9 uložena kolem vpravovací trubky 10 prstencová těsnicí manžeta 20, ukončující přední úsek 21 vpravovací trubky 10, zalitý zpevňovaci hmotou, od koncového úseku, probíhajícího od těsnicí manžety 20 až k ústí 18 vyvrtané díry 9.

Zpevňovaci hmota je přiváděny od vysokotlakého a neznázorněného čerpadla tlakovou hadicí 15 do vpravovací trubky 10, prochází vnitřním podélným průchozím otvorem v plášti 12 vpravovací trubky 10 a vystupuje ve směru šipek z obr. 2 do prostoru u dna 17 vyvrtané díry 9, odkud proniká působením značného tlaku do puklin 23 horniny 2. Těsnicí manžeta 20 je opatřena malými podélnými otvory 22., rovnoběžnými s podélnou osou vpravovací trubky

10, jimiž může v počáteční fázi vpravování zpevňovaci hmoty unikat vzduch a kterými potom po zaplnění okolí předního úseku 21 vpravovací trubky 10 proniká jen malá část zpevňovaci hmoty, která po průchodu těmito podélnými otvory 22 prakticky ztrácí tlak, takže k jejímu udržení uvnitř vyvrtané díry 9 a zamezení výstupu přes obvodovou stěnu 16 tunelu 1 stačí uzavírací deska 11. Zpevňovací hmota se tak přivádí pod největším tlakem do oblasti dna vyvrtané díry 9 a tlak zpevňovaci hmoty klesá směrem k ústí vyvrtané díry 9.

K seškrcení průtoku tekuté zpevňovaci hmoty je možno použít také druhého příkladného provedení z obr. 3, jehož vpravovací trubka 10 * je místo těsnicí manžety 20 opatřena dvěma v odstupu od sebe vytvořenými zeslabenými prstencovými pásmy 24, 25, která jsou vytvořena zmenšením tloušťky pláště 12 vpravovací trubky 10¹ na přesně dimenzovanou tloušťku. Kolem vnitřního konce 19 vpravovací trubky 10¹ je upravena prstencová ventilová klapka 26, která v první fázi vpravování zpevňovaci hmoty zamezuje protékání této hmoty podél pláště i2 vpravovací trubky 10¹, takže uvnitř vpravovací trubky 10¹ vznikne ve velmi krátké době značný přetlak, kterým se plášť 12 v místech obou zeslabených prstencových pásem 24, 25 vytlačí do stran, až se tyto zdeformované prstencové oblasti dotlačí na obvodovou stěny vyvrtané díry 9. Tyto zdeformované prstencové úseky potom zahrnují vytékání zpevňovací hmoty do vnitřního prostoru tunelu 1. Při dalším zvýšení tlaku uvnitř vpravovací trubky 10 * se překoná odpor ventilové klapky 26 a zpevňovací hmota může pronikat podél pláště 12 vpravovací trubky 10 * k prvnímu zeslabenému prstencovému pásmu 24 a potom ještě s podstatně redukovaným tlakem k druhému zeslabenému prstencovému pásmu 25 v deformovanému stavu, takže k uzavírací desce 11 se zpevňovací hmota již nedostává nebo zde má již zcela zanedbatelný tlak.

Na povrchu vpravovací trubky 10¹ mezi prvním zeslabeným prstencovým pásmem 24 a vnitřním koncem 19 vpravovací trubky 10’ je její plášť 12 opatřen skupinou skloněných trnů 27, které jednak zajišťují rovnoměrnou vzdálenost vpravovací trubky 10¹ od obvodové stěny vyvrtané díry 9 a jednak zamezují vypadnutí vpravovací trubky 10¹ z vyvrtané díry před zatuhnutím zpevňovací hmoty.

Pro zpevňování uhelných vrstev kolem například důlních chodeb je vhodná tyčová vpravovací jednotka ve třetím příkladném provedení, zobrazeném na obr. 4, která je tvořena perforovanou vpravovací trubkou 30 z pružného a pevného materiálu, která je opatřena v celé své délce perforacemi 31, 32, 33, 34. Vnitřní konec 19 perforované vpravovací trubky 30 je uzavřen zátkou 38 s kulovou plochou na přední straně její krycí a uzavírací částí 39 a s válcovým nástavcem 40, upraveným pro zasunutí do vnitřního konce 19 perforované vpravovací trubky 30.· Krycí a uzavírací část 39 má větší průměr než perforovaná vpravovací trubka 30 a slouží jako vodiči člen při zasouvání perforované vpravovací trubky 30 do vyvrtané díry 9 a současně zamezuje vnikání měkkého materiálu zpevňované horniny 2, například uhlí, do vnitřního konce 19.

K ústí perforované vpravovací trubky 30, vystupujícímu z obvodové stěny 16 důlní chodby, je upevněn rychleuzavírací ventil 35, opatřený ventilovou kuličkou 36.. V blízkosti tohoto ústí je kolem perforované vpravovací trubky 30 uloženo prstencové těsnění 37, které zamezuje úniku zpevňovací hmoty kolem perforované vpravovací trubky 30 do vnitřního prostoru důní chodby nebo jiného díla. Pro ventilovou kuličku 36 je rychleuzavírací ventil 35 opatřen ventilovým sedlem 47.

Pro zpevnění uhelné sloje 41 v porubní stěně 46 mezi stropem 44 a počvou 45 je použito dalšího příkladného provedení zařízení podle vynálezu, zobrazeného na obr. 5, které obsahuje perforovanou vpravovací trubku 30 z obr. 4, které při zasouvání do vyvrtané díry 9 před sebou vtlačuje dvojici pouzder 43, obsahující náplň zpevňovací hmoty. Zatlačením perforované vpravovací trubky 30 směrem ke dnu vyvrtané díry 9 dostatečnou silou se pouzdra 43 poruší a zpevňovací hmota se působícím tlakem vtlačuje do okolí a proniká do střihů 42 uhelné sloje 41, přičemž současně je vytlačována podél vnější obvodové plochy perforované vpravovací trubky 30 vyvrtanou dírou 9 směrem k jejímu ústí a je také vtlačována do vnitřního podélného otvoru perforované vpravovací trubky 30, přičemž při postupu k ústí vyvrtané díry 9 se tlak zpevňovací hmoty snižuje. Jakmile se dostane zpevňovací hmota k rychleuzavíracímu ventilu 35 na vnějším konci perforované vpravovací trubky 30, zatlačí ventilovou kuličku 36 do ventilového sedla

47, takže unikání zpevňovací hmoty je znemožněno.

V dalším příkladném provedení podle obr. 6, 7,8 a 9 je vpravovací tyč vytvořena ve formě válcového pouzdra 51, obsahujícího dvousložkovou zpevňovací hmotu. K tomuto účelu je válcové pouzdro 51 opatřeno výsuvnou podélnou dělicí stěnou 68., která rozděluje vnitřní prostor válcového pouzdra 51 na dvě od sebe oddělené části, představované první komorou 52 a druhou komorou 53 a patrné z obr. 6, přičemž ve znázorněném příkladném provedení je první komora 52 stejně velká jako druhá komora 53 a jsou tedy polovinou objemu vnitřní dutiny 59 válcového pouzdra 51. Na vnitřním konci 69 válcového pouzdra 51, zasouvaném ke dnu vrtu, je výsuvná podélná dělicí stěna 68 opatřena směšovací hlavou 71, pro směšování obou složek dvousložkové zpevňovací hmoty, spojenou s výsuvnou podélnou dělicí stěnou 68 pevně nebo otočně. Na vnějším konci 70 válcového pouzdra 51, odvráceném ode dna vrtu, je válcové pouzdro 51 uzavřeno dnem 72, ve kterém je vytvořena štěrbina 73, kterou prochází vnější koncová část výsuvné podélné dělicí stěny 68 na vnější stranu válcového pouzdra 51, kde je tato vnější koncová část upravena do formy zachycovací části 75 se zachycovacím otvorem 74 pro zachycení nástroje, kterým se ovládá vysouvání podélné dělicí stěny 68 z vnitřní dutiny 59 válcového pouzdra 51.

Směšovací hlava 71 je vytvořena v podstatě ve formě pístu, ve kterém je vytvořena skupina šikmých štěrbin 79, 80, které propojují první komoru 52 a druhou komoru 53 na jedné straně s prostorem mezi čelem směšovací hlavy 71 a uzavřeným koncem válcového pouzdra 51 na druhé straně a které tedy probíháj i od vnitřní strany 77 směšovací hlavy 71 k její vnější straně 78. Při vytahování výsuvné podélné dělicí stěny 68 na obr. 7 směrem dolů se také směšovací hlava 71 posouvá dolů a obě složky zpevňovací hmoty se vytlačují šikmými štěrbinami 79, 80 z obou komor 52, 53 do společného zvětšujícího se prostoru nad vnější stranou 78 směšovací hlavy 71, přičemž obě složky zpevňovací hmoty jsou přiváděny do téměř stejného místa v tomto horním prostoru a tím se účinně promíchávají. Aby nemohlo docházet k předčasnému směšování obou složek hmoty u uzavřeného čela 81 válcového pouzdra 51, je vnitřní plocha tohoto uzavřeného čela 81 opatřena vytvarovanými těsnicími žebry 82, 83., která v základní poloze směšovací hlavy 71 zasahují do šikmých štěrbin 79., 80, jak je patrno z obr. 9, a zamezují tak předčasnému unikání zpevňovací hmoty.

Pro usnadnění vysouvání výsuvné podélné dělicí stěny 68 je tato podélná dělicí stěna 68 opatřena na obou svých podélných okrajích rozšířenými žebry 85, 86 rybinového průřezu, jejichž výhodný tvar je patrný z obr. 6 a která jsou vedena v tvarových vodítkách 90 v obvodové stěně válcového pouzdra 51. Tato tvarová vodítka 90 jsou tvořena drážkami, vytvořenými z vnitřní strany ve stěně válcového pouzdra 51, majícími boční stěny trojúhelníkového průřezu a opatřenými ve dnech řadami okének 87, 88, umístěných v odstupech od sebe; těmito okénky 87, 88 vystupuje promíchaná dvousložková zpevňovací hmota z vnitřní dutiny 59 válcového pouzdra 51 do prostoru kolem válcového pouzdra 51 po vytažení výsuvné podélné dělicí stěny 68.. Aby zpevňovací hmota nemohla unikat okénky 87, 88 před vytažením podélné dělicí stěny 68, spára mezi podélnou dělicí stěnou 68 a obvodovou stěnou válcového pouzdra 51 překryta z obou stran těsnicími chlopněmi 91. Také spára mezi podélnou dělicí stěnou 68 a štěrbinou 73 ve dně 72 válcového pouzdra 51, kterou prochází podélná dělicí stěna 68, je překryta těsnicími pásky 92. Dno 72 válcového pouzdra 51 je na svém obvodu opatřeno těsnicím prstencem 21/ který má zamezit unikání zpevňovací hmoty z vrtu a také zajištuje soustřednou polohu válcového pouzdra 51 ve vrtu.

Na obr. 10 jsou zobrazena tři vzájemně spojená pouzdra 51.

96. 97. která jsou vzájemně spojena spojovacími úseky 94. ve kterých jsou vytvořena lomová místa 95. 98, které mají zamezovat úniku zpevňovací látky z obou čel pouzder 51, 96, 97.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob zpevňování horniny v okolí důlních děl, zejména tunelů, při němž se ve zpevňované oblasti horniny vyvrtají v hornině díry, rozmístěné v odstupech od sebe, do nichž se postupně ode dna vtlačuje zpevňovací hmota, zejména pryskyřičná nebo betonová směs, v tekutém stavu, přičemž se do děr zasunou kotvy, které se zde zakotví ve vytvrzené zpevňovací hmotě, vyznačující se tím, že vstřikovací tlak zpevňovací hmoty se směrem k ústí vyvrtaných děr snižuje.
2. 2. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1, obsahující zdroj tekuté zpevňovací hmoty a vpravovací jednotku, vyznačující se tím, že vpravovací jednotka obsahuje vpravovací trubku /10/ s připojovací soupravou pro připojení na zdroj zpevňovací hmoty, přičemž vpravovací trubka /10/ je opatřena ve svém předním úseku /21/, přivráceném k ústí /18/ vyvrtané díry /9/, na svém obvodu těsnicí manžetou /20/, opatřenou podélnými otvory /22/, rovnoběžnými s podélnou osou vpravovací trubky /10/.
3. 3. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1, obsahující zdroj tekuté zpevňovací hmoty a vpravovací jednotku, vyznačující se tím, že vpravovací jednotka obsahuje vpravovací trubku /10’/, jejíž plášt /12/ je opatřen nejméně jedním zeslabeným prstencovým pláštěm /24, 25/ s redukovanou tlouštkou stěny, přičemž na vnějším povrchu pláště /12/ vpravovací trubky /10'/, na jejím vnitřním konci /19/ je umístěna nejméně jedna prstencová ventilová klapka /26/.
4. 4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že vpravovací trubka /10'/ je opatřena na vnější straně svého pláště /12/ trny /27/, skloněnými směrem od vnitřního konce /19/ vpravovací trubky /10'/.
5. 5. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že vpravovací trubka /10', 10, 30/ je opatřena ve svém plášti /12/ a/nebo na vnitřním konci /19/ nejméně jedním otvorem, zejména perforací /31, 32, 33, 34/.
6. 6. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1, obsahující zdroj tekuté zpevňovací hmoty a vpravovací jednotku, vyznačující se tím, že vpravovací jednotka obsahuje válcové pouzdro /51/ se dvěma komorami /52, 53/ obsahujícími dvě složky dvousložkové zpevňovací hmoty, které jsou od sebe odděleny výsuvnou podélnou dělicí stěnou /68/, uloženou uvnitř vnitřní dutiny /59/ válcového pouzdra /51/ a opatřenou na svém konci, přilehlém k vnitřnímu konci /69/ válcového pouzdra /51/, směšovací hlavou /71/.
7. 7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že výsuvná podélná dělicí stěna /68/ je opatřena na svých dvou podélných okrajích rozšířenými žebry /85, 86/ zejména rybinového průřezu, uloženými ve tvarových vodítkách /90/ tvořených profilovými drážkami ve vnitřní straně obvodové stěny válcového pouzdra /51/.
8. 8. Zařízení podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že obě komory /52, 53/ válcového pouzdra /51/ jsou propojeny s okolím válcového pouzdra /51/ dvěma vzájemně protilehlými řadami okének /87, 88/, vytvořených v odstupech od sebe v obvodové stěně válcového pouzdra ve dnech tvarových vodítek /90/.
9. 9. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 6 až 8, vyznačující se tím, že směšovací hlava /71/ je opatřena průchozími šikmými štěrbinami /79, 80/, kterými jsou propojeny obě komory /52,

   53/ vnitřní dutiny /59/ válcového pouzdra /51/ se směšovacím prostorem mezi vnější stranou /78/ směšovací hlavy /71/ a uzavřeným čelem /81/ válcového pouzdra /51/.
10. 10. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 6 až 9, vyznačující se tím, že válcové pouzdro /51/ je opatřeno ve svém dnu /72/ průchozí štěrbinou /73/, ve které je uložena výsuvná podélná dělicí stěna /68/ a spára mezi výsuvnou podélnou dělicí stěnou /68/ a průchozí štěrbinou /68/ je překryta těsnicími pásky /92/, přičemž spáry mezi výsuvnou podélnou dělicí stěnou /68/ a tvarovými vodítky /90/ s okénky /87, 88/ jsou překryty těsnicími chlopněmi /91/.