CZ9904498A3 - Dvouplášťový svorník - Google Patents

Abstract

Dvouplášťový svorník, hydraulicky upínatelný, je tvořen nlístkovým průřezem rozpínatelného tělesa (1) s patní uzávěrkou (3) a plnícím pouzdrem (2), připevněnými tlakovými svary (23) a (31). Na rozpínatelném tělese (1) je umístěn plášť (4) s opěrnou podložkou (5) a naváděcím hrotem (43).

Description

Pvoupiášťovv svorník

Oblast techniky

Vynález 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 se vývrtech po celé jejich délce. Jedná se ku příkladu 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 laminárních vrstev horniny.

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

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

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody jsou na minimum sníženy dvouplášťovým svorníkem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že k rozpínatelnému tělesu n-lístkového průřezu, opatřenému na jednom konci patní 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 rozpínatelného 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 vynálezu je, že při jeho upnutí a hydraulickém rozepření ve vývrtu dojde působením ostrohranné drtě k zadření pláště s rozpínateiným 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 rozpínateiným tělesem, neboť tyto síly jsou přenášeny přes kuželové zakončení pláště a opěrnou podložku, nikoliv přes tlakový svar u plnícího pouzdra.

-2IHt

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.

Řešení podle vynálezu 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 vvkresu

Na přiloženém výkresu je schematicky znázorněno příkladné provedení dvouplášťového svorníku podle vynálezu, 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

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 i, kterým je příkladně vysokotlaká voda.

Ocelový plášť 4 s podélnou drážkou 41 je svým kuželovým rozšířením 42 nasunut na rozpínatelné těleso I. 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 JJ. rozpínatelného tělesa I je ku příkladu u čerstvého nátěru ulpěná ostrohranná drť 6, ku příkladu jemný křemičitý písek. Ten může být zároveň umístěn v prostorách mezi pláštěm 4 s pružnou ucpávkou 7 v podélné mezeře 41 a povrchem JJ. 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 medium, ku příkladu voda. Tím dochází k přetváření rozpínatelného tělesa I jeho obvodovým narovnáváním - obr. 3, přičemž z jeho povrchu JJ. 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.

-dPo 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 medium po rozepření, přičemž svou reakcí a rozpínavostí svého objemu až 20-tí násobnou rozepře rozpínatelné těleso 1 ve vývrtu 9 stejnou silou jako vysokotlaké medium. Použití reakční rozpínatelné hmoty je výjimečné a to s místech, kde není možno z energetických důvodů použít agregáty pro tvorbu vysokotlakého media.

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

Claims (4)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   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 rozpínatelnému tělesu (1) n-lístkového 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 se tím, že v plnícím pouzdru (2) je umístěn zpětný ventil (22).
3. 3 Dvouplášťový svorník podle nákresu 1 nebo 1 a 2, vyznačující se tím, že na povrchu (11) rozpínatelného tělesa (1) je ulpěná ostrohranná drť (6).
4. 4. Dvouplášťový svorník podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že ve vnitřním prostoru (12) rozpínatelného tělesa (1) je umístěna reakční rozpínatelná hmota (13).