CZ305105B6

CZ305105B6 - Expansion rock anchor

Info

Publication number: CZ305105B6
Application number: CZ2009-885A
Authority: CZ
Inventors: Zdeněk Ujka
Original assignee: Geofinal, S.R.O.
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2015-05-06
Also published as: WO2011079829A3; CZ2009885A3; WO2011079829A2

Abstract

The present invention relates to an expansion rock anchor for safeguarding and consolidation of a rock massive cohesion when constructing underground workings, tunnels, collectors and the like wherein the expansion rock anchor according to the present invention comprises an expansion body (1) formed by a tube. The expansion body circular cross section is provided in its center and all over its length with two deep grooves (17). The expansion body (1) is closed at its one end by a filling nosepiece (7) with a filling opening (12) that leads in the interior of the expansion body (1). At the other end, the expansion body (1) is closed by a shut-off nosepiece (8). In this embodiment, the expansion tube is inserted into a friction casing (2) comprised of at least two tubular shells (3, 4) inserted in each other and provided with openable longitudinal joint (5) or with a breakable longitudinal seam (6). The friction casing is fixedly attached to the expansion body (1) filling nosepiece (7) and to the expansion body (1) shut-off nosepiece (8) such that positions of joints (5) or seams (6) are distributed along the circumference of the expansion body (1). For connection of a rock cushion, a pressure-generating device and other needful devices, the filling nosepiece (7) is provided at its outer end with a threaded socket (10). Accordingly, the shut-off nosepiece (8) is provided with the threaded socket (100), too. The sockets (10) serve for connection of several rock anchors in a string. The filling nosepiece (7) has a supply axial channel (12) and the shut-off nosepiece (8) has a discharge opening (11) that is plugged by a plug (13) when the expansion anchor is used as a rock reinforcing bolt or it may be provided with a destruction membrane (14) for use of the rock grouting. The filling nosepiece (7) is provided with a check valve (9) serving for locking pressure medium within the expansion body (1) and thus to maintaining a prestress of the expansion anchor clamped within a bore. The surface of the friction casing (2) tubular shells (3, 4) can be roughened or zinc plated, and the two expansion body (1) pressed grooves (17) can be made as helices.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká horninové expanzní kotvy, která se používá jak pro samotné zajišťování a zpevňování soudržnosti horninového masivu, tak pro jejich zpevňování injektováním při budování podzemních děl, zejména při ražení tunelů, důlních chodeb a komor, při provádění stabilizace skalních stěn, svahů a zpevňování hrází a při různých dalších technologických aplikacích v uhelném a rudném hornictví a ve stavebnictví.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a rock expansion anchor which is used both for securing and consolidating the solidarity of the rock mass as well as for reinforcing it by injection in the construction of underground structures, in particular tunneling, mine tunnels and chambers. and various other technological applications in coal and ore mining and construction.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V současné době se pro zajišťování a zpevňování soudržnosti horninového masivu při ražení důlních chodeb, tunelů a komor, při provádění stabilizace skalních stěn, svahů, zpevňování hrází apod., používají různé typy kotev. Jednu konkrétní skupinu horninových kotev tvoří hydraulicky rozpínatelné kotvy, tzv. expanzní kotvy, které se zapravují do vrtů v horninovém masivu a jimiž je soudržnost horniny zajišťována vyvozením třecí síly expanzivního tělesa kotvy o stěnu vrtu. Nejznámější v této skupině kotev je expanzní kotva typu Swellex a Boltex. Obě tyto známé horninové kotvy mají jeden hlavní společný znak, který spočívá v technickém řešení jejich expanzivního tělesa. Toto těleso je tvořeno tenkostěnnou trubkou kruhového průřezu, která je vyrobena z ocele o vysoké tažnosti a jejíž kruhový průřez je podélně v jedné nebo několika liniích zborcen, zpravidla ve tvaru hlubokého žlábku. Expanzivní těleso je na koncích uzavřeno koncovkami válcového tvaru a to plnicí koncovkou pro přívod tlakového média do expanzivního tělesa kotvy a závěrnou koncovkou, která je často upravena rovněž jako průtočná spojka pro spojení více kotev do kolony anebo je opatřena otvorem uzavřeným destrukčním, popř. přepouštěcím elementem pro injektáž zajišťovaného horninového masivu. Obě koncovky jsou navlečeny na lisováním zredukovaný průměr expanzivního tělesa a ve vnitřním válcovém prostoru koncovky přivařeny k expanzivnímu tělesu, čímž z něj vznikne tlaková nádoba. Kotvícího účinku je u těchto kotev dosaženo třecí silou působící na obvodové ploše expanzivního tělesa, resp. na nezborcené ploše jeho tenkostěnné trubky. Třecí síla je vyvozena zbytkovým předpětím expanzivního tělesa po částečném zpětném hydraulickém narovnání zborceného, původně kruhového průřezu. Tímto zpětným narovnáním zborceného kruhového průřezu ve vrtu v hornině, dojde k ukotvení třecí kotvy po celé její délce. Spolehlivost a trvalost ukotvení těchto známých třecích kotev je závislá rovněž na tvrdosti zpevňované nebo zajišťované horniny kotvením. V tvrdých horninách, kde lze dosáhnout prostřednictvím expanzivního tělesa potřebné třecí síly je tento typ kotev schopen maximálního přenosu tažné síly a tím i plného využití jejích jmenovité nosnosti. Potřebné třecí síly pro náležité a stabilní ukotvení třecích kotev nelze však dosáhnout v měkkých horninách a to v důsledku nepevného a poddajného kontaktu třecí plochy expanzivního tělesa kotvy s plochou stěny vrtu. Kromě toho nelze těmito kotvami uspokojivě obsáhnout rozsah tolerance průměru vývrtů v hornině, která se vyskytuje v praxi. Tím se značně sníží využití jmenovité nosností kotev a pevnosti ve střihu, potřebné pro případ možného posuvu laminámích vrstev horniny. Tento problém je poměrně uspokojivě vyřešen horninovou expanzní kotvou, jejíž expanzivní těleso je opláštěno třecím pouzdrem s roztažitelnou jednou nebo dvěma podélnými spárami. Třecí pouzdro je buď přivařeno k plnicí koncovce, jak je patrné např. ze spisu užitného vzoru CZ 8988 nebo je používáno jako přídavný element ke kotvě, ve kterém je zasunuto její expanzivní těleso, jak např. vyplývá z obsahu spisu evropského patentu EP 0540601. Nevýhodou všech dosud známých expanzních kotev je, že splnění požadavku na jejich maximální pevnost v tahu a pevnost ve střihu je závislé jednak na pevnosti ocele expanzivního tělesa kotvy a pevnosti ocele jeho třecího pouzdra a jednak na velikosti jejich průřezové plochy. Využití maximálních hodnot těchto dvou veličin je však limitováno především těmito nároky. Dostupností náročné technologie výroby expanzivního tělesa kotvy, tzn. schopností vyrobení průřezově zborcené trubky z ocele o vysoké pevnosti a tvárnosti a dále potřebou hydraulického média o vysokém tlaku nutného k dosažení maximální expanze kotvy a jejího předpětí ve vrtu. Výše zmíněné horninové expanzní kotvy se hyd- 1 CZ 305105 B6 raulicky upínají ve vrtu tlakovým médiem, zpravidla vodou o tlaku cca 30 MPa, což vyžaduje absolutní těsnost proti úniku tlakového média při instalaci kotvy v hornině. Za těchto podmínek je potřebná manipulace, zejména upínání expanzních kotev ve vrtu horniny a kontrola kvality jejich ukotvení prováděna se značným rizikem ohrožení obsluhy. Toto riziko vyplývá z dosavadního provedení a upevnění plnicí koncovky. Tato je válcového tvaru a je přivařena k zdeformovanému konci expanzivního tělesa žlábkovými prolisy a zredukovaného na menší průměr. Z tohoto důvodu je svar v této zóně lisováním narušené struktury materiálu nekontrolovatelný a z hlediska podmínek pro tlakové nádoby nevyhovující. Vstup tlakového média do expanzivního tělesa je proveden za místem svaru radiálně vrtaným kanálkem v plnicí koncovce. Toto řešení má za následek, že plnicí hlava, tlakovacího zařízení má tvar válcové objímky, která v závislosti na provedení plnicí koncovky a tlaku hydraulického média je nevýhodného robustního tvaru o velké hmotnosti. Nevýhodným je rovněž způsob plnění expanzivního tělesa kotvy radiální kanálkem. Toto provedení si vyžaduje utěsnění plnicí hlavy dvojicí těsnicích manžet, u nichž není možné vyloučit jejich nerovnovážné hydrostatické zatížení. To může způsobit, při netěsnosti manžety za radiálním kanálkem a přetížení manžety před radiálním kanálkem, vymrštění plnicí hlavy z plnicí koncovky směrem k obsluze, což představuje vážné bezpečnostní riziko pro obsluhu. Dosavadní řešení plnicí hlavy válcového tvaru s radiálním kanálkem plnění způsobuje rovněž značné problémy při kontrole pevnosti a kvality ukotvení expanzní kotvy v hornině. K tomu se používá kleštiny, která se uchycuje na válcový povrch plnicí koncovky, se kterou se vzájemně sevře svěracím pouzdrem kleštiny o velké kuželovitosti, způsobující samosvomost sevření. Uvolnění kleštiny je pak nutno provádět pomocí úderů na kleštinu, čímž dochází k jejímu poškozování. Problematickým je rovněž udržení vysoké čistoty kuželových ploch svěracího pouzdra v prostředí ražených podzemních děl, na němž je závislá spolehlivá kontrola pevnosti a kvalita ukotvení expanzních kotev v hornině. Nepřehlédnutelným nedostatkem dosavadních expanzních kotev je, že jsou v zabudovaném stavu zatíženy kombinovaným namáháním. Toto nepříznivé namáhání osovou silou a ohybovým momentem je dáno asymetrií průřezu jejich expanzivního tělesa, příp. včetně jeho třecího pouzdra. V důsledku tohoto namáhání dochází k nerovnoměrnému rozložení napětí po jejich obvodě a tím ke snížení únosnosti expanzní kotvy. Cílem tohoto vynálezu je proto vytvořit horninovou expanzní kotvu s tenkostěnným expanzivním tělesem a tenkostěnným opláštěním třecího pouzdra, které umožní potřebnou expanzi kotvy s maximální její centricitou a podstatně nižším tlakem hydraulického média než dosud. Návazně je rovněž cílem umožnění výroby této kotvy o různé jmenovité nosnosti a střihové pevnosti, dle charakteru horninového masivu, pro který je kotva určena.Currently, various types of anchors are used for securing and strengthening the cohesion of the rock massif when driving mine tunnels, tunnels and chambers, while stabilizing rock walls, slopes, reinforcing dams, etc. One particular group of rock anchors consists of hydraulically expandable anchors, the so-called expansion anchors, which are incorporated into boreholes in the rock mass and by which the cohesion of the rock is ensured by applying the frictional force of the expansion anchor body against the borehole wall. The best known in this group of anchors is the Swellex and Boltex expansion anchors. Both of these known rock anchors have one main common feature which lies in the technical solution of their expansion body. The body consists of a thin-walled tube of circular cross-section, which is made of steel of high elongation and whose circular cross-section is warped longitudinally in one or more lines, generally in the form of a deep groove. The expansive body is closed at the ends by cylindrical endings, namely a filling end for supplying pressure medium to the expansible anchor body and a closing end, which is often also provided as a flow coupling for connecting multiple anchors to the column or is provided with a closed or destructive opening. an overflow element for grouting the rock mass to be secured. Both terminals are threaded onto a reduced diameter of the expansion body and are welded to the expansion body in the inner cylindrical space of the terminal to form a pressure vessel. The anchoring effect of these anchors is achieved by frictional force acting on the peripheral surface of the expansive body, respectively. on the undistorted area of its thin-walled pipe. The frictional force is exerted by the residual bias of the expansive body after a partial reverse hydraulic straightening of the warped, originally circular cross-section. This backward straightening of the collapsed circular cross-section in the rock well will anchor the friction anchor along its entire length. The reliability and durability of anchoring of these known friction anchors is also dependent on the hardness of the reinforced or secured rock by anchoring. In hard rocks, where the required frictional force can be achieved by means of an expansive body, this type of anchors is capable of maximally transmitting tractive force and hence making full use of its nominal load-bearing capacity. However, the necessary frictional forces for proper and stable anchoring of the friction anchors cannot be achieved in soft rocks due to the rigid and yielding contact of the friction surface of the expansion anchor body with the surface of the borehole wall. In addition, the range of rock bore diameter tolerance that is found in practice cannot be sufficiently covered by these anchors. This greatly reduces the use of the nominal anchorages and shear strength required in the event of a possible displacement of the laminate layers of the rock. This problem is relatively satisfactorily solved by a rock expansion anchor whose expansion body is sheathed by a friction sleeve with extensible one or two longitudinal joints. The friction sleeve is either welded to the filling end piece, as shown, for example, in the utility model CZ 8988, or is used as an additional element to the anchor in which its expansion body is inserted, for example from the contents of European patent EP 0540601. All known expansion anchors are that the fulfillment of the requirement for their maximum tensile strength and shear strength is dependent both on the strength of the steel of the expansion anchor body and the strength of the steel of its friction sleeve and on the size of its cross-sectional area. However, the use of the maximum values of these two quantities is limited primarily by these claims. The availability of demanding technology for the production of an expansion anchor body; the capability of producing a cross-sectioned warped tube of high strength and ductility steel, and the need for a high pressure hydraulic medium required to achieve maximum expansion of the anchor and biasing it in the well. The above-mentioned rock expansion anchors are clamped in the borehole by pressure medium, usually with water at a pressure of about 30 MPa, which requires absolute tightness against leakage of the pressure medium when installing the anchor in the rock. Under these conditions, the handling, especially clamping of the expansion anchors in the rock well and checking the quality of their anchoring, is carried out with a considerable risk to the operator. This risk arises from the prior art and the attachment of the filling nozzle. It is cylindrical in shape and is welded to the distorted end of the expansive body by groove-shaped recesses and reduced to a smaller diameter. For this reason, the weld in this zone is uncontrolled and unsatisfactory in terms of pressure vessel conditions. The inlet of the pressure medium into the expansive body is provided after the weld site by a radially drilled channel in the filling end. This solution results in the filling head of the pressurizing device having the shape of a cylindrical sleeve which, depending on the design of the filling end and the pressure of the hydraulic medium, is a disadvantage of a robust, heavy-weight shape. Another disadvantage is the method of filling the expansion anchor body with a radial channel. This embodiment requires sealing of the filling head with a pair of sealing collars, where it is not possible to exclude their unbalanced hydrostatic load. This can cause the filler head to be ejected from the filler nozzle towards the operator if the cuff leaks behind the radial channel and overloads the cuff upstream of the radial channel, posing a serious safety hazard to the operator. The prior art solution of a cylindrical filling head with a radial filling channel also causes considerable problems in controlling the strength and quality of anchoring of the expansion anchor in the rock. For this purpose, a collet is used, which is attached to the cylindrical surface of the filling nozzle, with which it is clamped to one another by the clamping sleeve of the collet of high conicity, causing self-locking of the clamping. The collet must then be loosened by striking the collet, causing damage to the collet. It is also problematic to maintain the high cleanliness of the conical surfaces of the clamping sleeve in the excavated underground works, which relies on reliable strength control and the anchoring quality of the expansion anchors in the rock. A noticeable drawback of the existing expansion anchors is that they are subjected to combined stresses in the installed state. This unfavorable stress by axial force and bending moment is given by the asymmetry of the cross-section of their expansion body. including its friction sleeve. As a result of this stress, the stress distribution along their circumference is uneven and thus the load-bearing capacity of the expansion anchor is reduced. It is therefore an object of the present invention to provide a rock expansion anchor with a thin-walled expansion body and a thin-walled sheath of a friction sleeve, which allows the anchor to expand with maximum centricity and significantly lower hydraulic fluid pressure. Consequently, the aim is also to enable the manufacture of this anchor of different nominal load-bearing capacities and shear strengths, depending on the nature of the rock mass for which the anchor is intended.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nevýhody jsou odstraněny horninovou expanzní kotvou podle tohoto vynálezu. Její konstrukce obsahuje již známé expanzivní těleso o kruhovém průřezu. Tento průřez je v celé délce expanzivního tělesa centricky ztvárněn alespoň dvěma prolisy ve tvaru hlubokého žlábku. Expanzivní těleso je uzavřeno na jednom konci plnicí koncovkou s otvorem plnění, který vede do jeho vnitřního prostoru a na druhém konci je uzavřeno závěrnou koncovkou. V tomto provedení je expanzivní těleso zasunuto do třecího pouzdra s roztažitelnou podélnou spárou, přičemž třecí pouzdro je přivařeno k plnicí koncovce expanzivního tělesa. Podstata nového řešení podle vynálezu spočívá v tom, že třecí pouzdro je tvořeno nejméně dvěma do sebe zasunutými trubkovými plášti s roztažitelnou podélnou spárou nebo s protržitelným podélným švem. Trubkové pláště jsou pevně připojeny spolu k plnicí koncovce a závěrné koncovce povrchovým spojem tak, že poloha spár nebo švů je rozložena v okruhu kolem obvodu expanzivního tělesa. Podstata řešení horninové expanzní kotvy podle vynálezu spočívá rovněž v těchto možných jejích variantních provedeních:These disadvantages are overcome by the rock expansion anchor of the present invention. Its construction contains the already known expansion body of circular cross-section. This cross-section is centrically formed over the entire length of the expansive body by at least two deep channel grooves. The expansion body is closed at one end by a filling end with a filling opening that leads to its interior space and at the other end is closed by a closing end. In this embodiment, the expansion body is inserted into a friction sleeve with an extensible longitudinal joint, wherein the friction sleeve is welded to the filling end of the expansion body. The principle of the novel solution according to the invention consists in that the friction sleeve is formed by at least two tubular sheaths with an extensible longitudinal joint or an extensible longitudinal seam. The tubular sheaths are rigidly connected to the filling end and the closing end by a surface joint such that the position of the joints or seams is distributed in a circuit around the circumference of the expansion body. The essence of the solution of the rock expansion anchor according to the invention is also based on the following possible variants:

Plnicí koncovka a závěrná koncovka jsou opatřeny na svém vnějším konci závitovým nátrubkem, sloužícím na plnicí koncovce k připojení potřebných montážních, měřicích a technologických zařízení a na závěrné koncovce ke spojení více horninových expanzních kotev do kolony. Plnicí koncovka má přívodní axiální kanálek a závěrná koncovka má průtočný otvor, který je zaslepenThe feed end and end cap are provided with a threaded nozzle at their outer end, serving at the feed end to connect the necessary assembly, measuring and technological equipment, and at the end cap to connect multiple rock expansion anchors to the column. The filling end has an inlet axial channel and the closing end has a flow opening that is blinded

-2 CZ 305105 B6 zátkou nebo destrukční membránou. Plnicí koncovka je opatřena zpětným ventilem. Povrch trubkových plášťů třecího pouzdra je zdrsněn nebo pozinkován. Prolisy expanzivního tělesa jsou provedeny ve šroubovici.Or a destructive membrane. The filling end is equipped with a non-return valve. The surface of the friction sleeve tubular casing is roughened or galvanized. The embossments of the expansive body are made in a helix.

Výhodou horninové expanzní kotvy podle vynálezu je zejména to, že její využití je univerzální, tzn., že může plnit funkci pouhé přímé stabilizace horninového masivu bez injektáže a rovněž může být současně s touto funkcí využitá pro injektážní potřeby nebo pro samotnou injektáž. Značnou výhodou je dále možnost jejího provedení s tenkostěnným expanzivním tělesem a jeho tenkostěnným opláštěním, které umožňuje potřebnou centrickou expanzí kotvy při podstatně sníženém plnicím tlaku než dosud a to tlaku, sníženém až na 10 MPa. Řešení horninové expanzní kotvy podle vynálezu umožňuje její výrobu o potřebné různé jmenovité nosnosti a střihové pevnosti v závislosti na charakteru horninového masivu, pro který je kotva určena. Tyto přednosti významně ovlivní efektivnost zajišťování a zpevňování soudržnosti horninového masivu a bezpečnost při této práci.The advantage of the rock expansion anchor according to the invention is that it can be used universally, i.e. it can fulfill the function of a mere direct stabilization of the rock mass without grouting and can also be used for grouting needs or for grouting itself. A considerable advantage is furthermore the possibility of its design with a thin-walled expansion body and its thin-walled sheathing, which enables the necessary centric expansion of the anchor at a substantially reduced filling pressure than hitherto, and reduced to 10 MPa. The solution of the rock expansion anchor according to the invention allows its production with the required different nominal load-bearing capacity and shear strength depending on the nature of the rock mass for which the anchor is intended. These advantages will significantly affect the effectiveness of securing and strengthening the cohesion of the rock mass and safety during this work.

Objasnění výkresuClarification of the drawing

Na připojeném výkrese je schematicky znázorněno příkladné provedení horninové expanzní kotvy podle vynálezu se šesti prolisy centricky ztvárněného kruhového průřezu jejího expanzivního tělesa, které je opláštěno třecím pouzdrem ze dvou trubkových plášťů. Obr. 1 představuje tuto kotvu v náryse a podélném řezu a na obr. 2 je znázorněn její průřez.The accompanying drawing shows schematically an exemplary embodiment of a rock expansion anchor according to the invention with six embossments of a centrally shaped circular cross section of its expansion body, which is sheathed by a friction sleeve of two tubular shells. Giant. 1 shows the anchor in front view and in longitudinal section, and FIG. 2 shows its cross-section.

Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Horninová expanzní kotva, je tvořena expanzivním tělesem £, vyrobeném z tenkostěnné trubky kruhového průřezu, který je centricky ztvárněn v celé délce expanzivního tělesa £ válcováním šesti prolisy 17 ve tvaru hlubokého žlábku, jak je patrné z obr. 2. Na svém jednom - předním konci je expanzivní těleso £ uzavřeno plnicí koncovkou 7. Tato je nasazena na průchozí hrdlo £6 expanzivního tělesa £, které je na něm vytvořeno zkováním konce do menšího průměru a k tomuto hrdlu 16 je plnicí koncovka 7 pevně připojena pájením. V plnicí koncovce 7 je proveden jejím axiálním provrtáním přívodní kanálek 12 tlakového hydraulického média, v tomto případě tlakové vody. Přívodní axiální kanálek 12 je napojen na vnitřní prostor expanzivního tělesa £, které je na svém druhém - zadním konci, upraveném shodně jako přední konec, uzavřeno závěrnou koncovkou 8 s průtočným otvorem 11, který je zaslepen zátkou £3. Expanzivní těleso £ je umístěno v třecím pouzdru 2, které tvoří dvě v sobě zasunuté trubkové pláště 3 a 4. Tyto jsou roztažitelné do většího průměru vlivem podélného řezu a tím vzniklé rozevíratelné spáry 5. Třecí pouzdro 2, resp. jeho trubkové pláště 3 a 4 jsou přivařeny k plnicí koncovce 7 a k závěrné koncovce 8 povrchovým spojem 15, v tomto případě svarem a to tak, že jejich rozevíratelné spáry 5 zaujímají na expanzivním tělese £ protilehlou polohu. Na místo rozevíratelné spáry 5 mohou být na trubkových pláštích 3 a 4 provedeny prolisováním podélné destrukční švy 6, kterými se v jejich stopě ztenčí na maximum tloušťka stěny trubkových plášťů 3 a 4. Plnicí koncovka 7 a závěrná koncovka 8 je opatřena na svém vnějším konci připojovacím závitovým nátrubkem £0, který v případě plnicí koncovky 7 slouží hlavně k připojení kotevní podložky (není znázorněno) a tlakovacího zařízení expanzivního tělesa £ tlakovou vodou. Dále slouží nátrubek 10 pro připojení kontrolního zařízení kvality upnutí kotvy ve vývrtu, pro upevnění některých potřebných technologických zařízení, pro uchycení závěsů apod. V případě závěrné koncovky 8 slouží závitový nátrubek 10 k připojení další horninové expanzní kotvy při jejich sestavení do kolony. V tomto případě bude z průtočného otvoru 11 závěrné koncovky 8 odstraněna zátka 13. V popsaném provedení slouží horninová expanzní kotva jako třecí zpevňovací svorník horninového masivu. V kombinaci s touto funkcí může být používána současně nebo samostatně k injektáži okolí horninového vrtu. Pro tuto funkci bude průtočný otvor 11 závěrné koncovky 8 uzavřen destrukční membránou 14, přičemž se tlakem injektážní hmoty dosáhne rovněž rozepnutí expanzivního tělesa £. V přívodním kanálku 12 plnicí koncovky 7 může být umístěn zpětný ventil 9. Ten sloužíThe rock expansion anchor consists of an expansion body 6 made of a thin-walled tube of circular cross-section, which is centrically formed over the entire length of the expansion body 6 by rolling six deep groove grooves 17, as shown in FIG. the expansion body 7 is closed by a filling end 7. This is fitted to the through-going neck 6 of the expansion body 6, which is formed thereon by crimping the end to a smaller diameter, and to this neck 16 the filling end 7 is firmly connected by soldering. In the feed nozzle 7, an inlet duct 12 of a pressurized hydraulic medium, in this case pressurized water, is provided by axially drilling it. The feed axial channel 12 is connected to the interior of the expansion body 8, which is closed at its second rear end, which is identical to the front end, by a closing end piece 8 with a flow opening 11, which is blinded by a plug 83. The expansion body 6 is housed in a friction sleeve 2, which forms two tubular sheaths 3 and 4 inserted therein. These are expandable to a larger diameter due to the longitudinal section and thus the openable joints 5. its tubular sheaths 3 and 4 are welded to the filling end 7 and to the closing end 8 by a surface joint 15, in this case by welding, so that their openable joints 5 occupy an opposing position on the expansive body 8. Instead of the openable joint 5, longitudinal destructive seams 6 can be pressed on the tubular sheaths 3 and 4 to reduce the wall thickness of the tubular sheaths 3 and 4 to their maximum in their footprint. The filling end 7 and the ending end 8 are provided with a threaded nozzle 40 which, in the case of the filling end piece 7, is mainly used to connect the anchor pad (not shown) and the pressurizing device of the expansive body 8 by pressurized water. Further, the sleeve 10 serves for connecting an anchor quality control device in the bore, for fixing some necessary technological equipment, for attaching hinges, etc. In the case of the closing end piece 8, the threaded sleeve 10 serves to connect another rock expansion anchor when assembled into the column. In this case, the plug 13 will be removed from the flow opening 11 of the shut-off terminal 8. In the embodiment described, the rock expansion anchor serves as a frictional reinforcement bolt of the rock mass. In combination with this function, it can be used simultaneously or separately to grout around a rock well. For this function, the flow opening 11 of the shut-off terminal 8 will be closed by a destructive membrane 14, whereby the expansion of the expansion body 6 is also expanded by the pressure of the injection material. A non-return valve 9 can be provided in the supply duct 12 of the filling end 7

-3 CZ 305105 B6 k uzamčení tlakového média v expanzivním tělese i a tím k udržení předpětí upnuté expanzní kotvy ve vývrtu a zvýšení odporu proti jejímu posuvu při zátěži. Za tímto účelem může být povrch trubkových plášťů 3, 4 třecího pouzdra 2 zdrsněn a z důvodu protikorozní ochrany také pozinkován. Prolisy 17 expanzivního tělesa i mohou být za účelem zvýšení třecího účinku ve styku s třecím pouzdrem 2 provedeny ve tvaru šroubovice.To lock the pressure medium in the expansion body i and thereby maintain the bias of the clamped expansion anchor in the bore and increase resistance to its displacement under load. For this purpose, the surface of the tubular sheaths 3, 4 of the friction sleeve 2 can be roughened and also galvanized for corrosion protection. In order to increase the frictional effect in contact with the friction sleeve 2, the indentations 17 of the expansive body 1 may be helical.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Horninová expanzní kotva podle tohoto vynálezu je využitelná pro zpevňování soudržnosti horninového masivu a pro jeho injektáž zpevňovací hmotou a to v hornictví, při výstavbě tunelů a kolektorů, případně ve stavebnictví.The rock expansion anchor according to the invention can be used for strengthening the cohesion of a rock mass and for its grouting with a reinforcing mass in mining, in the construction of tunnels and collectors, eventually in construction.

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims

A rock expansion anchor consisting of an expansive body of circular cross section, centrically formed over the entire length of the expansive body by at least two deep groove-shaped embossments and which is closed at one end by a filling end with a hydraulic fluid supply channel connected to the expansive body and the other end being closed by a closure end, the expansion body being disposed in a friction sleeve with an openable longitudinal joint welded to the filling end, characterized in that the friction sleeve (2) of the expansion body (1) is formed by at least two tubular sheaths (3, 4) with a longitudinally openable joint (5) or a longitudinally tearable seam (6), the position of which is distributed around a circumference of the expansion body (1), the tubular sheaths (3, 4) with joints (5) or seams (6) in these positions they are firmly connected to the filling ends c) (7) and the end cap (8) by a surface connection (15).

Rock expansion anchor according to claim 1, characterized in that the filling end (7) and the closing end (8) are provided on their outside with a connecting threaded sleeve (10), wherein the filling end (7) is provided with an axial supply channel (7). 12) and the end cap (8) through a flow opening (11) which is blinded by a plug (13) or a destructive membrane (H).

Rock expansion anchor according to claim 1 or 1 and 2, characterized in that the filling end (7) is provided with a non-return valve (9).

Rock expansion anchor according to claim 1 or 1 to 3, characterized by the surface of the tubular sheaths (3, 4) of the friction sleeve (2) being roughened or galvanized.

Rock expansion anchor according to claim 1 or 1 to 4, characterized by embossments (17) of the expansion body (1) in a helix.