CZ10285U1 - Horninový svorník s vícedílným opláštěním - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká horninového svorníku s vícedílným opláštěním, s hydraulicky rozpínatelným tělesem lístkového průřezu, zejména vhodného pro vyztužování horninového masivu v hlubinných dolech, při výstavbě tunelů a metra.

Dosavadní stav techniky

Dosud jsou známy a pro vyztužování horninového masivu v podzemním i nadzemním stavitelství využívány jednak svorníky, kotvené ve vývrtech po celé jejich délce, ku příkladu svorníky lepené s využitím cementových tmelů, dvousložkových lepidel a jiných pojiv.

Jejich společnou nevýhodou je malá možnost pokrytí rozsahu tolerance průměrů otvorů vývrtů, které určují jednak pevnost ukotvení svorníků ve vývrtu a tím i jeho nosnost a odpor proti střihu z titulu možného posuvu laminámích vrstev horniny.

Dosud známé a používané hydraulicky rozpínatelné svorníky vyšších pevností mají nevýhodu ve vyšších hmotnostech, což omezuje ruční manipulaci ajejích ruční aplikaci do vývrtů.

U stávajících hydraulicky rozpínatelných svorníků je jejich celková pevnost v tahu podmíněna svarem spojujícím plnicí koncovku s pláštěm, což je nevýhoda. Další nevýhodou je boční plnění rozpínatelné části svorníku tlakovým médiem, kde vznikají tlakové ztráty plnicího tlaku a omezení množství tlakového média malými průtoky. Další nevýhodou je velmi pracná výměna těsnicích prvků.

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody jsou na minimum sníženy horninovým svorníkem s vícedílným opláštěním podle technického řešení. Jehož podstata spočívá v tom, že na rozpínatelném tělesu lístkového průřezu jsou umístěny podélně dělené články opláštění, které je na straně plnicího pouzdra obepnuto opěrnou podložkou a na opačném konci svěmým naváděcím víkem, nebo smršťovací objímkou a/nebo bandáží.

Podstatou je rovněž to, že podélně dělené články opláštění jsou na jednom konci opatřeny kuželovým zakončením, shodným s povrchem rozpínatelného pouzdra na plnicím pouzdru.

Podstatou je rovněž to, že opláštění je tvořeno alespoň dvěma podélně dělenými články, nebo alespoň dvěma podélně dělenými články s mezerami a/nebo alespoň dvěma podélně dělenými články s přesazením vůči sobě.

Podstata spočívá rovněž v tom, že rozpínatelné těleso má v průřezu alespoň čtyři lístky.

Podstatou je rovněž to, že na vnitřních i vnějších půlkruhových plochách podélně dělených článků opláštění je nanesena ostrohranná drť.

Podstatou je rovněž to, že vnitřní i vnější půlkruhové plochy podélně dělených článků opláštění jsou opatřeny vroubkovým zdrsněním.

Hlavní a podstatnou výhodou horninového svorníku podle technického řešení je, že jedním rozměrovým typem svorníku je možno obsáhnout značný rozsah průměrů, přitom svorník může být aplikován ve více než jednom typorozměru a tím vyhověl téměř spektru vrtacích zařízení, což umožňuje velký průřezový obvod rozpínatelného tělesa daný jednotlivými jeho lístky a následně podélně dělené články.

Podstatnou výhodou je rovněž to, že při upnutí horninového svorníku a hydraulickém rozepření ve vývrtu podélně dělenými články opláštění o vývrt dojde působením ostrohranné drtě k zadření

-1 CZ 10285 Ul opláštění s rozpínatelným tělesem a v druhé řadě mezi povrchem opláštění a povrchem vývrtu, což umožňuje dimenzovat horninové svorníky jednak volbou kovových materiálů, rozpínatelného tělesa, rozměry podélně dělených článků opláštění na požadované únosnosti a průměry vývrtů v hornině. Rozepřený horninový svorník s vícedílným ópláštěním zvyšuje ve vývrtu požadovaný odpor ve střihu, ve srovnání s klasickými rozpínanými svorníky, přičemž pevnost v tahu svorníku podle vynálezu není podmíněna hodnotou sváru plnicího pouzdra s rozpínatelným tělesem, neboť síly jsou přenášeny přes kuželové zakončení podélně dělených článků opláštění a opěrnou podložku, nikoliv přeš tlakový svár u plnicího pouzdra.

Řešení podle technického řešení umožňuje rovněž unifikaci horninového svorníku, kde neměnným členem je rozpínatelné těleso s plnicím pouzdrem a patní uzávěrou, přičemž unifikovaná řada se získá volbou rozměrů podélně dělených článků opláštění ve vztahu k jeho pevnosti a rozměru průřezu vývrtu.

Osový přívod tlakového média do rozpínatelného tělesa umožňuje jeho rovnoměrné rozpínání a osové zatížení sváru na plnicím pouzdru.

Objasnění obrázků na výkresech

Na přiložených výkresech je schematicky znázorněno příkladné provedení horninového svorníku s vícedílným ópláštěním podle technického řešení, kde obr. 1 znázorňuje jeho podélný částečný řez a na obr. 2 je nakreslen řez vedený rovinou A - A z obr. 1. Na obr. 3 je nakreslen příčný řez horninového svorníku ne vývrtu, znázorňující jeho upínací funkci. Obr. 4 znázorňuje příčný řez svorníkem před upnutím s podélně dělenými články opláštění a obr. 5 příčný řez svorníkem před upnutím s podélně dělenými články opláštění s mezerami a smršťovací objímkou nebo bandáží, přitom na obr. 6 je nakreslen příčný řez svorníkem s převislými podélně dělenými články opláštění. Obr. 7 představuje pohled na podélně dělený článek opláštění s kuželovým zakončením a na obr. 8 je nakreslen řez B - B z obr. 7.

Příklad provedení

Horninový svorník s vícedílným ópláštěním - obr. 1, 2 tvořený rozpínatelným tělesem 1 s šesti lístky li upevněném tlakovým svárem 23 k plnicímu pouzdru 2 a zakončeném patní uzávěrou 14 tlakovým svárem 15, tvořící takto tlakovou nádobu se zpětným ventilem 22 u ústí plnicího otvoru 21 plnicího pouzdra 2. Přitom plnicí otvor 21 jakož i válcový otvor 24 a vnější drážka 25 plnicího pouzdra 2 tvoří připojovací a funkční plochy osového přípoje vysokotlakého média do vnitřního prostoru 12 rozpínatelného tělesa i, kterým je příkladně vysokotlaká voda nebo vysokotlaká emulze.

Na rozpínatelném tělese i lístkového průřezu jsou umístěny ocelové podélně dělené články 31 nebo 2 a/nebo 33 a 31 opláštění 3, které je na straně plnicího pouzdra 2 obepnuto opěrnou podložkou 5 a na opačném konci opláštění 3 svěmým naváděcím víkem 4 nebo smršťovací objímkou 41, ku příkladu smršťovací bužírkou a/nebo textilní bandáží 42.

Podélně dělené články 31, 32 a 33 opláštění 3 jsou na jednom konci opatřeny kuželovým zakončením 311, které je shodné s povrchem rozpínatelného tělesa i na plnicím pouzdře 2 - obr. 1, 7, 8, přitom na vnitřních i vnějších půlkruhových plochách podélně dělených článků 31, 32, 33 opláštění 3 je nanesena ostrohranná drť 6, příkladně bitumenový nástřik s ostrohrannou drtí 6 příkladně křemičitá drť, obr. 2, 3. Uvedené plochy mohou být místo ostrohranné drtě 6 opatřeny vroubkovaným zdrsněním 8.

Opláštění 3 může být tvořeno alespoň dvěma podélně v ose dělenými články 31 - obr. 4, nebo alespoň dvěma podélně dělenými články 32 s mezerami 30 - obr. 5, a/nebo alespoň jedním podélně děleným článkem 31 a jedním podélně děleným článkem 33 vůči sobě přesazenými obr. 6.

-2CZ 10285 Uí

Horninový svorník s vícedílným opláštěním podle technického řešení se do vývrtu 9 vkládá jako celek ručně nebo strojně. Ve vývrtu 9 je držen harpunovitými bodci 43 připevněného svěmého naváděcího víka 4 a takto je připraven k rozepnutí. Neboje ho možno vkládat po částech, kdy se vloží do vývrtu 9 opláštění 3 s opěrnou podložkou 5 a víkem 4, načež se vsune rozpínatelné těleso I s plnicím pouzdrem 2 a takto je horninový svorník připraven k rozepnutí ve vývrtu 9.

Plnicím otvorem 21 plnicího pouzdra 2 se následně pomocí plnicí hlavy - není předmětem ochrany - přivádí do vnitřního prostoru 12 rozpínatelného tělesa i vysokotlaké médium, ku příkladu voda. Tím dochází k přetváření rozpínatelného tělesa 1, jeho obvodovým narovnáním obr. 3, kdy se dostává do styku s vnitřními plochami podélně dělených článků 31, nebo 32 a/nebo ío 31 a 33 opláštění 3 a to pak k povrchu vývrtů 9.

Po dokončení přetvoření rozpínatelného tělesa 1 a opláštění 3 tlakovým hydraulickým médiem ve vývrtu 9, kde délka obvodu horninového svorníku s vícedílným opláštěním 3 je větší než délka obvodu vývrtu 9 dojde působením ostrohranné drtě k zadření mezi plochou obvodu vývrtu 9 a opláštěním 3 a dále mezi povrchem lístků 11 rozpínatelného tělesa 1 a vnitřními plochami podélně dělených článků 31, nebo 32 a/nebo 31, 33 opláštění 3 a vzájemnému přímému spojení citovaných ploch s koeficientem tření F = 1.

Claims (6)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Horninový svorník s vícedílným opláštěním, zejména vhodný pro vyztužování horninového masivu v hlubinných dolech, podzemním i nadzemním stavitelství, využívající rozpínatelné

   20 těleso lístkového průřezu, spojeného s plnicím pouzdrem se zpětným ventilem a na druhém konci opatřeného patní uzávěrou, opěrnou podložku a ostrohrannou drť, vyznačující se tím, že na rozpínatelném tělese (1) lístkového průřezu jsou umístěny podélně dělené články (31) nebo (32) a/nebo (31 a 33) opláštění (3), které je na straně plnicího pouzdra (2) obepnuto opěrnou podložkou (5) ana opačném konci svěmým naváděcím víkem (4) nebo smršťovací objímkou

   25 (41) a/nebo bandáží (42).
2. 2. Horninový svorník s vícedílným opláštěním podle nároku 1, vyznačující se tím, že podélně dělené články (31, 32 a 33) opláštění (3) jsou na jednom konci opatřeny kuželovým zakončením (311), shodným s povrchem rozpínatelného tělesa (1) na plnicím pouzdru (2).
3. 3. Horninový svorník s vícedílným opláštěním podle nároku 2, vyznačující se tím,

   30 že opláštění (3) je tvořeno alespoň dvěma podélně dělenými články (31) nebo alespoň dvěma podélně dělenými články (32) s mezerami (30) a/nebo alespoň jedním podélně děleným článkem (31) a jedním podélně děleným článkem (33) vůči sobě přesazenými.
4. 4. Horninový svorník s vícedílným opláštěním podle nároku 1, vyznačující s e tím, že rozpínatelné těleso (1) má v průřezu alespoň čtyři lístky (11).

   35
5. 5. Horninový svorník s vícedílným opláštěním podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že na vnitřních i vnějších půlkruhových plochách podélně dělených článků (31, 32 a 33) opláštění (3) je nanesena ostrohranná drť (6).
6. 6. Horninový svorník s vícedílným opláštěním podle nároku 5, vy z n ač uj íc í se tím, že vnitřní i vnější půlkruhové plochy podélně dělených článků (31, 32 a 33) opláštění (3) jsou

   40 opatřeny vroubkovým zdrsněním (8).