DE2903137A1

DE2903137A1 - Rohrfoermiger verlorener bohrlochverschluss

Info

Publication number: DE2903137A1
Application number: DE19792903137
Authority: DE
Inventors: Otto-Ernst Glaesmann; Walter Dipl Ing Marsch; Frank Dipl Chem Dr Meyer
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1979-01-27
Filing date: 1979-01-27
Publication date: 1980-08-07
Also published as: CH638589A5; GB2041036B; US4362440A; JPS55101700A; DE2903137C3; FR2447456B1; AU522458B2; ATA394379A; ES481306A1; AU4822879A; BE876664A; GB2041036A; DE2903137B2; AT366777B; FR2447456A1

Description

BERGWERKSVERBAND GMBH

VERSUCHSBETRIEBE DER BERGBAU-FORSCHUNG

43 Essen-Kray

Frillendorfer Straße 351 Telefon (0201) 105-1

A8/Ha/Bär

Rohrförmiger verlorener Bohrlochverschluß

Die Erfindung betrifft einen rohrförmigen verlorenen Bohrlochverschluß, insbesondere für Kunstharz-Injektionen, der im wesentlichen aus einem eine Rückflußsicherung, ein Halteelement und ein Dichtelement aufweisenden Rohrstlick besteht, wobei zum Verspannen von Dicht- und Halteelement ein als Schraubnippel ausgebildetes Spannelement vorgesehen ist.

Nach der DT-PS 25 50 555 ist bereits ein rohrförmiger verlorener Bohrlochverschluß-Stopfen für Kunstharz-Injektionen mit Drosselstrecke und aufweitbarem, auf einem Rohrstück befestigten elastischen Schlauchabschnitt bekannt, wobei der nur als Dichtelement wirkende Schlauchabschnitt aus einem elastischen Material hergestellt an seinen Enden mit Gleitscheiben bestückt und auf dem Rohrstück geführt ist. Weiterhin sind auf einem mit einem Gewinde versehenen Teil des Rohrstückes ein aus einem Spreizkonus mit Innengewinde und Spreizschalen gebildetes Halteelement sowie eine als Lager, insbesondere Widerlager dienende Bundscheibe aufgeschraubt. Zum Verspannen von Dichtelement und Halteelement ist ein als Schraubnippel aus-

03003?/

290313?

gebildetes Spannelement vorgesehen, das auf dem mit einem Gewinde versehenen anderen Teil des Rohrstücks aufgeschraubt ist.

Der Nachteil dieses rohrförmigen verlorenen Bohrlochverschlußstopfens ist im wesentlichsten darin zu sehen, daß er nur im Bereich des Bo.hrlochmundes einsetzbar ist, daß keine ausreichende Rückflußsicherung und darüber hinaus die Funktion des Mischens außerhalb des Bohrlochverschlußstopfens vorgesehen sind.

In Weiterbildung des nach der DT-PS 25 50 555 bekannten Bohrlochverschlußstopfens ist dieser an seiner Spitze mit einer Rückflußsicherung versehen, die aus einem in einem Gehäuse angeordneten, federgesteuerten Kugelventil und einer in Verlängerung des Rohrstücks mittig im Ventilgehäuse angeordneten öffnung besteht.

Trotz der Verwendung einer Rückflußsicherung weist auch dieser verbesserte Bohrlochverschlußstopfen den Nachteil auf, daß er nicht an jeder gewünschten Stelle des Bohrlochs eingesetzt werden kann. Darüber hinaus ist die Rückflußsicherung mit Problemen behaftet, die insbesondere darin zu sehen sind, daß durch Stauchdruck der Feder, verursacht durch das Injektionsmedium der Durchfluß von Injektionsmedien nicht gewährleistet ist.

Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, einen rohrförmigen verlorenen Bohr!ochverschluß_s insbesondere für

030032/013

Kunstharz-Injektionen zu schaffen, der es ermöglicht, an jeder gewünschten Stelle eines Bohrlochs angeordnet zu werden, der eine funktionsfähige Rückfluß- und Durchflußsicherung aufweist und der ein Mischen innerhalb des Rohrstücks erlaubt und der darüber hinaus bei Bedarf als Spreizanker verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das über zwischen Dichtelement und Schraubnippel einzusetzende mit Verbindungsmuffen und variabler Verspannkraft zu verbindende Rohrabschnitte beliebig verlängertbare Rohrstück in seinem vorderen Bereich zur Aufnahme mindestens eines Mischelementes bekannter Bauweise ausgebildet und das das federgesteuerte Kugelventil bekannter Bauweise aufnehmende Ventilgehäuse der Rückflußsicherung mit zusätzlichen seitlichen öffnungen versehen ist.

Im Rahmen der Erfindung erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß das als Schlauchabschnitt ausgebildete, das Rohrstück umgebende Dichtelement aus Gummi mit einer Shoehärte von 40 hergestellt und an seinen Enden in Metallhülsen gelagert ist.

Darüber hinaus ist es als vorteilhaft anzusehen, daß in Verbindung mit einer auf einem Rohrabschnitt außerhalb des Bohrlochs aufgeschraubten, eine Ankerplatte sichernden Bundmutter die Verwendung als Spreizanker vorgesehen ist.

030032/0132

2303137

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung, die im Prinzip ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bohrlochverschlusses teilweise geschnitten wiedergibt, näher beschrieben.

Der Bohrlochverschluß besteht aus einem ein Außengewinde aufweisenden Rohrstück 1, welches an seiner Spitze eine aufschraubbare Rückflußsicherung 2 aufweist. Die Rückflußsicherung ist in einem in Richtung auf das Bohrlochtiefste konisch zulaufendes an seiner Spitze abgeplatteten Gehäuse 11 untergebracht, welches mittig mit einer öffnung 12 und zusätzlich mit seitlichen Öffnungen 13 versehen ist. Innerhalb des Gehäuses 11 ist ein federgesteuertes Kugelventil angeordnet, das aus einer Kugel 9 und einer Feder 10 besteht. Unter Druck der Feder 10 dichtet die Kugel 9 den durch das Rohrstück 1 führenden Kanal, über welchen beispielsweise Injektionen vorgesehen werden, ab. Während der Injektion öffnet der Druck des Injektionsmediums das Ventil und das Medium strömt durch die Öffnungen 12, 13 in das Bohrloch 18. Bei Unterbrechung einer Injektion wird die Kugel 9 durch den innerhalb des Bohrlochs 18 wirkenden Gegendruck des Injektionsmediums wieder auf ihren ursprünglichen Sitz gepreßt. Bei zu starkem Spannen der Feder 10 wird der Durchfluß vermindert bzw. gesperrt. Bei einer solchen Sperrung des Durchflusses wird des Mediums durch die zusätzlichen Öffnungen 13 gedrückt.

Unter der Rüc1<flußsicherüng 2 ist ein auf das Gewinde des Rohrstücks 1 aafschraubbarer Spreizkonus 26 vorgesehen, der von mehreren nicht näher zu beschreibenden Spreizschalen bekannter

030032/0132

Bauart des Halteelementes 3 umgeben ist. Die Spreizschalen weisen einen Bundteil 24 auf, der von einem Halteband 25 umgeben ist.

Unterhalb des Halteelementes 3 ist mindestens ein Dichtelement auf dem Rohrstück 1 angeordnet. Das oder die Dichtelemente 4 stützen sich gegen den Bundteil 24 ab. Ein Dichtelenrent 4 besteht aus einem Schlauchabschnitt aus elastischem Material vorzugsweise Gummi mit einer Shorehärte von 40 - 80. Weiterhin ist das Dichtelement 4 an seinen Enden in Metallhülsen 16, gelagert. Die Metallhülsen 16, 17 sind von Gleitscheiben 22, umgeben. In Abhängigkeit von der Gesteinshärte kann es vorteilhaft sein, die Shorehärte des für die Dichtelemente 4 verwendeten Gummis zu variieren.

Unterhalb des Halteelementes 3 ist auf.dem Rohrstück 1 eine Verbindungsmuffe 6 auf das Rohrstück 1 aufgeschraubt und mit diesem fest verbunden. Durch Drehen des in die Verbindungsmuffe 6 geschraubten Rohrabschnitts 7 tritt die Funktion des Halteelementes 3 sowie die des Dichtelementes 4 in Kraft.

über eine Dichtung 14 in Form einer Scheibe oder eines O-Ringes ist an die mit dem Rohrstück 1 fest verbundene Muffe 6 ein weiterer Rohrabschnitt 7 anschließbar. Ober eine beliebige Zahl von Verbindungsmuffen 6 und eine entsprechende Anzahl von Rohrabschnitten 7 ist es möglichj den Bohrlochverschluß an jeder beliebigen Stelle eines Bohrloches 18 anzuordnen. Darüber hinaus ist es möglich, durch unterschiedliche Ausbildungen der Dichtelemente 14 das aus Rohrabschnftten 7 bestehende Gestänge vom Bohrlochmund aus zu lösen. Eine vorbestimmte Lösung der

8 -

Rohrabschnitte 7 wird durch eine O-Ringdichtung ermöglicht, wogegen die anderen, schwerer zu lösenden Muffenverbindungen Scheibendichtungen aufweisen.

Die Verwendung einer beliebigen Anzahl von Rohrabschnitten 7 und Verbindungsmuffen 6 ergeben nicht nur die Anordnung des Bohrlochverschlusses an beliebiger Stelle innerhalb eines Bohrlochs 18 sondern erlauben in Verbindung mit einer außerhalb des Bohrlochs 18 auf einem Rohrabschnitt 7 angeordneten Ankerplatte 19 und einer Bundmutter 20 die Verwendung des Bohrlochverschlusses als Spreizanker.

Außerhalb des Bohrlochs 18 befindet sich der als Spannelement ausgebildete Schraubnippel 5. Ober den Schraubnippel 5 bzw. die Rohrabschnitte 7 mit den entsprechenden Muffenverbindungen 6 und die auf dem Rohrstück 1 festsitzende Verbindungsmuffe 6 unterhalb des Dichtelementes 4 wird bei Drehung des Schraubnippels 5 die Funktion von Halteelement 3 und Dichtelement 4 ausgelöst.

Innerhalb des Rohrstückes 1 unterhalb der Rückflußsicherung 2 sind ein oder mehrere Mischelemente 8 bekannter Bauart anzuordnen. Die Mischelemente 8 sind im Durchmesser auf das Rohrstück abgestimmt und mischen strömungsgeschwindigket.tsabhängig. Der Einsatz eines Mischelementes 8 oder mehrerer hintereinander angeordneter Mischelemente 8 ist abzustimmen auf die zu verwendenden Injektionsmedien.

01 32

1	Rohrs tuck
2	Rückflußsicherung
3	Halteelement
4	D-iohtelement
5	Schraub nipp el
6	Verbindungsmuffen
7	Rohr ab schnitte
8	Mischelement
9	Kegelventil
10	Feder
11	Gehäuse
12	mittige Ö'ffnu ng
13	seitliche Öffnungen
14	Dichtung
IS	Gummi
*16₃ 17*	Metallhüls en
18	Bohrloch
19	Ankerplatte
20	Bundmutter
21	aufschraubbarer Fortsatz
*22, 23*	Gleitscheibe
24	Bundteil
25	Halteband
26	Spreizkonus

Ö30032/0132

eerse

ite

Claims

BERGWERKSVERBAND GMBH VERSUCHSBETRIEBE DER BERGBAU-FORSCHUNG 43 Essen-Kray • Frillendorfer Straße 351 Telefon (0201) 105-1 A8/Ha/Bär Rohrförmiger verlorener Bohrlochverschluß Patentansprüche:

1. Rohrförmiger verlorener Bohrlochverschluß, insbesondere für zur Gebirgsverfestigung geeigneter Medien von beispielsweise Kunstharz oder Zement der im wesentlichen aus einem eine Rückflußsicherung, ein Halteelement und ein Dichtelement aufweisenden Rohrstück besteht, wobei zum Verspannen von Dicht- und Halteelement ein als Schraubnippel ausgebildetes Spannelement vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das über, zwi sehen mindestens einem Dichtelement (4) und Schraubnippel (5) einzusetzende, mit Verbindungsmuffen (6) und variabler Verspannkraft zu verbindende, Rohrabschnitte (7) beliebig verlängerbare Rohrstück (1) in seinem vorderen Bereich zur Aufnahme mindestens eines Mischelementes (8) bekannter Bauweise ausgebildet und das das federgesteuerte Kugelventil (9, 10) bekannter Bauweise aufnehmende Ventilgehäuse (11) der Rückflußsicherung (2) mit zusätzlichen seitlichen Offnungen (13) versehen ist.

030032/0132

Bergwerksverband GmbH, ReI1inghauser Straße 1, 4300 Essen 1

2. Bohrlochverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Verbindungsmuffen (6) zwischen den Rohrabschnitten (7) Dichtungen (14) variabler Verspannkraft in Form von Scheiben und/oder O-Ringen vorgesehen sind.

3. Bohr!ochversch1uß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das als Schlauchabschnitt ausgebildete, das Rohrstück (1) umgebende Dichtelement (4) aus Gummi mit einer Shorehärte von 40 - 80 hergestellt und an seinen Enden in Metallhülsen (16,
17) gelagert ist.

4. Bohrlochverschluß nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit einer auf einem Rohrabschnitt (7) außerhalb des Bohrlochs (18) aufgeschraubten, eine Ankerplatte (19) sichernden Bundmutter (20) die Verwendung als Spreizanker vorgesehen ist.

030032/0132