CZ20001439A3

CZ20001439A3 - Horninový svorník s vícedílným opláštěním

Info

Publication number: CZ20001439A3
Application number: CZ20001439A
Authority: CZ
Inventors: Zdeněk Ujka; Lubomír Ing. Ivan
Original assignee: Zdeněk Ujka
Priority date: 2000-04-20
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2001-12-12

Abstract

Řešení se týká horninového svorníku, zejména při vyztužování horninového masivu v hlubinných dolech, tunelech a metru. Na rozpínatelném tělese (1) lístkového průřezu jsou umístěny podélně dělené články (31) nebo (32) a/nebo články (31a 33) opláštění (3), které je na straně plnicího pouzdra (2) obepnuto opěrnou podložkou (5) a na opačném konci svěmým naváděcím víkem (4) nebo smršťovací objímkou (41) či bandáží (

Description

HORNINOVÝ SVORNÍK S VÍCEDÍLNÝM OPLÁŠTĚNÍM

Oblast techniky

Vynález 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 a jejich ruční aplikaci do vývrtů.

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

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody jsou na minimum sníženy horninovým svorníkem s vícedílným opláštěním podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na rozpínatelném tělesu lístkového průřezu jsou umístěny podélně dělené články opláštění, které je na straně plnícího pouzdra obepnuto • · • · • ·

Strana 2 ze 7 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 plnícím 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 vynálezu 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 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 opláštěním zvyšuje ve vývrtu požadovaný odpor ve střihu, ve srovnání s klasickými rozpínanými svorníky, přičemž pevnost v tahu svorníku podle vynálezu není podmíněna hodnotou sváru plnícího pouzdra s rozpínatelným tělesem, neboť síly jsou přenášeny přes kuželové zakončení podélně dělených článků opláštění a opěrnou podložku, nikoliv přes tlakový svár u plnícího pouzdra.

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

• · · · · · · .· : : · : :··:· · : :: :

.........Strana 3 ze 7

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

Objasnění obrázků na výkresech

Na přiložených výkresech je schematicky znázorněno příkladné provedení horninového svorníku s vícedílným opláštěním podle vynálezu, 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 vynálezu

Horninový svorník s vícedílným opláštěním - obr. 1, 2 tvořený rozpínatelným tělesem i s šesti lístky H. upevněném tlakovým svárem 23 k plnícímu pouzdru 2 a zakončeném patní uzávěrou ϋ tlakovým svárem i5, tvořící takto tlakovou nádobu se zpětným ventilem 22 u ústí plnícího otvoru 2i plnícího pouzdra 2. Přitom plnící otvor 2[ jakož i válcový otvor 24 a vnější drážka 25 plnícího pouzdra 2 tvoří připojovací a funkční plochy osového přípoje vysokotlakého media do vnitřního prostoru i2 rozpínatelného tělesa i, kterým je příkladně vysokotlaká voda nebo vysokotlaká emulze.

Na rozpínatelném tělese i lístkového průřezu jsou umístěny ocelové podélně dělené články 3i nebo 32 a/nebo 33 a ϋ opláštění 3, které je na straně plnícího pouzdra 2 obepnuto opěrnou podložkou 5 a na opačném konci opláštění 3 svěmým naváděcím víkem 4 nebo smršťovací objímkou 4i, ku příkladu smršťovací bužírkou a/nebo textilní bandáží 42.

Podélně dělené články li, 32 a 33 opláštění 3 jsou na jednom konci opatřeny kuželovým zakončením 311. které je shodné s povrchem rozpínatelného tělesa i na plnícím pouzdře 2 obr. 1, 7, 8, přitom na vnitřních i vnějších půlkruhových plochách podélně dělených článků II, 22, 33 opláštění 1 je nanesena ostrohranná drť 6, příkladně bitumenový nástřik • · • ·

.........Strana 4 z‘e*7 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.

Horninový svorník s vícedílným opláštěním podle vynálezu 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. Nebo je 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 plnícím pouzdrem 2 a takto je horninový svorník připraven k rozepnutí ve vývrtu 9. Plnícím otvorem 21 plnícího pouzdra 2 se následně pomocí plnící hlavy - není předmětem ochrany - přivádí do vnitřního prostoru 12 rozpínatelného tělesa 1 vysokotlaké medium, 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 3J_, nebo 32 a/nebo 31 a 33 opláštění 3 a to pak k povrchu vývrtů 9.

Po dokončení přetvoření rozpínatelného tělesa J, a opláštění 3 tlakovým hydraulickým mediem 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 H rozpínatelného tělesa i a vnitřními plochami podélně dělených článků 31, nebo 32 a/nebo 31, 33 opláštění 3 a vzájemnému přímému spojení citovaných ploch s koeficientem F = 1.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Horninový svorník s vícedílným opláštěním H-TEX zejména vhodný pro vyztužování horninového masivu v hlubinných dolech, podzemním i nadzemním stavitelství, využívající rozpínatelné těleso lístkového průřezu, spojeného s plnícím 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 plnícího pouzdra (2) obepnuto opěrnou podložkou (5) a na opačném konci svěmým naváděcím víkem (4) nebo smršťovací objímkou (41) a/nebo bandáží (42).
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 plnícím pouzdru (2).
3. Horninový svorník s vícedílným opláštěním podle nároku 2, vyznačující se tím, 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. Horninový svorník s vícedílným opláštěním podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozpínatelné těleso (1) má v průřezu alespoň čtyři lístky (11).
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. Horninový svorník s vícedílným opláštěním podle nároku 5, vyznačující se tím, že vnitřní i vnější půlkruhové plochy podélně dělených článků (31, 32, 33) opláštění 3) jsou opatřeny vroubkovým zdrsněním (8).