CZ9730U1 - Dvouplášťový svorník - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká dvouplášťového svorníku, zejména vhodného pro vyztužování horninového masivu v hlubinném hornictví, podzemním stavitelství, při zpevňování hrází a podobně.

Dosavadní stav techniky

Dosud se pro vyztužování horninového masivu používá v hlubinných dolech a podzemním stavitelství převážně svorníků kotvených ve vývrtech po celé jejich délce. Jedná se kupříkladu o svorníky lepené s využitím cementových tmelů, dvousložkových lepidel a jiných pojiv. Dále jsou známy svorníky hydraulicky upínatelné.

Uvedené typy svorníků kotvené ve vývrtech po celé délce mají společnou nevýhodu v malých možnostech pokrytí rozsahu tolerance průměrů otvorů vývrtů, které určují jednak pevnost ukotvení svorníků ve vývrtu a tím i jeho nosnost a jednak jejich odpor proti střihu, způsobeného možným posuvem 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 vývrtu.

U stávajících hydraulicky rozpínatelných svorníků je jejich celková pevnost v tahu podmíněna svarem spojujícím plnící koncovku s pláštěm.

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody jsou na minimum sníženy dvouplášťovým svorníkem podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že k rozpínatelnému tělesu n-lístkového průřezu, opatřenému na jednom konci parní uzávěrou a na druhém konci vnitřním plnicím pouzdrem, je nasunut plášť s podélnou mezerou, na kterém je umístěna jednak opěrná podložka a jednak naváděcí hrot.

Podstatou je rovněž to, že v plnícím pouzdruje umístěn zpětný ventil a na povrchu rozpínatelné25 ho tělesa je ulpěná ostrohranná drť.

Podstatou je rovněž to, že ve vnitřním prostoru rozpínatelného tělesa po jeho zabudování ve vývrtu je umístěna reakční rozpínatelná hmota pro rozepření svorníku ve vývrtu.

Hlavní výhodou dvouplášťového svorníku podle technického řešení je, že při jeho upnutí a hydraulickém rozepření ve vývrtu dojde působením ostrohranné drtě k zadření pláště s rozpínatelným tělesem a povrchem vývrtu, což umožňuje dimenzovat dvouplášťové svorníky volbou kovových materiálů, rozpínatelného tělesa, rozměrů pláště na požadované únosnosti a průměry vývrtů v hornině. Takovýto hydraulicky rozepřený dvouplášťový svorník ve vývrtu zvyšuje požadovaný odpor ve střihu, ve srovnání s klasickými hydraulicky rozpínanými svorníky, přičemž pevnost v tahu dvouplášťového svorníku podle vynálezu není podmíněna hodnotou svaru plnícího pouzdra s rozpínatelným tělesem, neboť tyto síly jsou přenášeny přes kuželové zakončení pláště a opěrnou podložku, nikoliv přes tlakový svar u plnícího pouzdra.

Výhodou je rovněž možnost samostatného zasunutí pláště s naváděcím hrotem do vývrtu v hornině buďto strojně nebo ručně s následným vložením rozpínatelného tělesa s plnícím pouzdrem a jeho rozepnutím ve vývrtu.

Výhodou je taktéž možnost nerovnoměrně naneseného množství ostrohranné drtě na povrchu rozpínaného tělesa, což způsobí po jeho rozepnutí s pláštěm ve vývrtu klínový efekt proti vysunutí dvouplášťového svorníku z vývrtu.

- 1 CZ 9730 U1

Technické řešení umožňuje rovněž unifikaci dvouplášťového svorníku, kde neměnným členem je rozpínatelné těleso s plnícím pouzdrem a patní uzávěrou, přičemž unifikovaná řada se získá volbou pláště ve vztahu k jeho pevnosti a rozměru průřezu vývrtu.

Objasnění obrázků na výkresu

Na přiloženém výkresu je schematicky znázorněno případné provedení dvouplášťového svorníku podle technického řešení, kde obr. 1 představuje jeho podélný řez a na obr. 2 je nakreslen příčný řez, vedený rovinou A - A z obr. 1 . Na obr. 3 je nakreslen příčný řez dvouplášťového svorníku ve vývrtu, znázorňující jeho upínací funkci.

Příklad provedení io Dvouplášťový svorník - obr. 1 a 2 je tvořen rozpínatelným tělesem i s plnícím pouzdrem 2 a patní uzávěrou 3, které jsou svařeny tlakovými svary 23 a 31 v celek, tvořící takto tlakovou nádobu. Plnící otvor 21 jakož i válcová část 24 a vnější drážka 25 plnícího pouzdra 2 tvoří připojovací a funkční plochy přípoje vysokotlakého média do vnitřního prostoru 12 rozpínatelného tělesa 1, kterým je příkladně vysokotlaká voda.

Ocelový plášť 4 s podélnou drážkou 41 je svým kuželovým rozšířením 42 nasunut na rozpínatelné těleso 1. Na plášti 4 v jeho kuželové části 42 je umístěna, opěrná podložka 5, přičemž na opačném konci válcové části pláště 4 je umístěn naváděcí hrot 43 s harpunovitými bodci 431.

Na povrchu J4 rozpínatelného tělesa 1 je kupříkladu u čerstvého nátěru nanesená ostrohranná drť

6, kupříkladu jemný křemičitý písek. Ten může být zároveň umístěn v prostorách mezi pláštěm 4 s pružnou ucpávkou 7 v podélné mezeře 44 a povrchem 11 rozpínatelného tělesa 1.

Dvouplášťový svorník se do vývrtu 9 vkládá ručně nebo strojně jako celek, kdy ve vývrtu 9 je držen harpunovitými bodci 431 nebo po částech, kdy se do vývrtu 9 napřed zavede plášť 4 s opěrnou podložkou 5 a naváděcím hrotem 43 jehož harpunovité bodce 431 jsou rozepřeny ve vývrtu 9, načež se do pláště 4 strojně nebo ručně vsune rozpínatelné těleso I s plnícím pouzdrem 2 a dvouplášťový svorník je takto připraven k rozepnutí ve vývrtu 9.

Plnícím otvorem 21 plnícího pouzdra 2 se pak do vnitřního prostoru 12 6-ti lístkového rozpínatelného tělesa 1 přivádí plnící hlavou - není předmětem ochrany - vysokotlaké médium, kupříkladu voda. Tím dochází k přetváření rozpínatelného tělesa 1 jeho obvodovým narovnává30 ním - obr. 3, přičemž z jeho povrchu 11 je vytlačována ostrohranná drť 6 za současného rozpínání pláště 4 vůči povrchu vývrtu 9. Ostrohranná drť 6 je dále vytlačována mezi rozpínací těleso a plášť 4 a v dalším k povrchu vývrtu 9.

Po dokončení přetvoření rozpínatelného tělesa 1 a pláště 4 tlakovým hydraulickým médiem ve vývrtu 9, kde délka obvodu dvouplášťového svorníku je větší než délka obvodu vývrtu, dojde působením ostrohranné drtě k zadření mezi plochou obvodu vývrtu 9 a vnější plochou pláště 4 a dále mezi povrchem 11 rozpínatelného tělesa 1 a pláštěm 4 i částečně s povrchem vývrtu 9, za přímého spojení s koeficientem f = 1.

Dvouplášťový svorník - obr. 1 doplněný o zpětný ventil 22 umístěný na plnícím pouzdru 2 umožňuje do vnitřního prostoru 12 rozpínatelného tělesa 1 zavádět reakční rozpínatelnou hmotu

13, která může nahradit vysokotlaké médium po rozepření, přičemž svou reakcí a rozpínavostí svého objemu až 20-ti násobnou rozepře rozpínatelné těleso I ve vývrtu 9 stejnou silou jako vysokotlaké médium. Použití reakční rozpínatelné hmoty je výjimečné a to v místech, kde není možno z energetických důvodů použít agregáty pro tvorbu vysokotlakého média.

Rozpínatelné těleso 1 může být tvořeno 2 až n-lístkovým průřezem podle potřeby, vycházející z požadovaných pevnostních hodnot, druhu vyztužovaného prostředí.

Claims (4)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Dvouplášťový svorník, zejména vhodný pro vyztužování horninového masivu v hlubinných dolech, při výstavbě tunelů a metra, tvořený rozpínatelným tělesem, plnícím pouzdrem, pláštěm s naváděcím hrotem, vyznačující se tím, že k rozpínáte lnému tělesu (1) n-lístkového

   5 průřezu, opatřenému na jednom konci patní uzávěrou (3) a na druhém konci vnitřním plnícím pouzdrem (2), je nasunut plášť (4) s podélnou mezerou (41), na kterém je umístěna jednak opěrná podložka (5) a jednak naváděcí hrot (43).
2. 2. Dvouplášťový svorník podle nároku 1, vyznačující pouzdru (2) je umístěn zpětný ventil (22).

   tím, že v plnícím
3. 3. Dvouplášťový svorník podle nároků la2, vyznačující se tím, (11) rozpínatelného tělesa (1) je nanesena ostrohranná drť (6).

   že na povrchu
4. 4. Dvouplášťový svorník podle nároků la 2, vyznačující se tím, že ve vnitřním prostoru (12) rozpínatelného tělesa (1) je umístěna reakční rozpínatelná hmota (13).