FI83257B - Foerfarande foer att stabilisera en bergskonstruktion. - Google Patents

Description

1 83257

Menetelmä kalliorakenteen stabiloimiseksi

Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä kalliorakenteen stabiloimiseksi käsittäen reiän poraamisen, tätä reikää ohuemman putkimaisen stabilointivälineen asettamisen porattuun reikään ja tämän putkimaisen stabilointivälineen laajentamisen sen ankkuroimiseksi porattuun reikään.

US-patentissa 4 459 067 on esitetty kallion stabilointiväline käsittäen suljetun pitkittäisen taitetun putken, jota laajennetaan paineen avulla sen ankkuroimiseksi porareikään. Tällainen putkipultti ankkuroituu erinomaisesti ja sen yhteydessä käytettävien reikien koko vaihtelee erittäin laajoissa rajoissa. Tämä putkipultti on kuitenkin verrattain kallis.

; j CA-patentissa 1 171 310 on selostettu pitkittäinen taitettu kalliostabilointiväline, joka laajennetaan porareiässä sen ; sisään työnnetyn karan avulla. Stabilointivälineen laajenta- .·. : minen on tällöin suhteellisen monimutkaista ja vaatii verrat tain suurta voimaa.

• ' US-patenteissa 3 922 867 ja 4 012 913 esitetty kalliostabi lointiväline sisältää pitkittäisellä raolla varustetun putken. Stabilointivälineet ovat alun perin pitempiä kuin porareikä ja ne työnnetään siihen pakottamalla. Tällainen asennus vaatii suu-: : ruusluokaltaan ankkurointiin verrattavissa olevaa voimaa ja : : : tämän järjestelyn yhteydessä käytettävien reikien koko vaihtelee • i. erittäin kapeissa rajoissa.

US-patentissa 3 349 567 selostetaan kalliostabilointiväline : : : käsittäen putken, joka asetetaan porareikään ja sen jälkeen laajennetaan erillisissä kohdissa stabilointivälineeseen väliaikaisesti asetetun koetinkäämin suurjännitepulssien synnyttämien magneettisten kenttien avulla. Ankkurointi jää tällä tavoin suoritettuna todennäköisesti sangen heikoksi.

2 83257

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä kalliorakenteen stabiloimiseksi, joka on nopea ja yksinkertainen sekä aiheuttaa vain vähän kustannuksia stabilointiväli- neen ankkuroinnissa kallioon. Keksinnölle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksissa.

Keksintöä selostetaan seuraavassa oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa:

Kuvio 1 esittää kuvion 4 linjan 1-1 mukaista poikkileikkausta kalliossa olevasta porareiästä, johon on asetettu stabilointi-väline eli kalliopultti. Stabilointivälineen sisällä on laajennettava kappale.

Kuvio 2 esittää kuviota 1 vastaavaa poikkileikkausta otettuna kuvion 5 linjaa 2-2 pitkin stabilointivälineestä laajennetussa tilassa porareikään ankkurointia varten.

Kuvio 3 esittää kuvioiden 1 ja 2 kaltaista poikkileikkausta otettuna kuvion 6 linjaa 3-3 pitkin porareikään ankkuroidusta stabilointivälineestä laajennettavan kappaleen ollessa poistettuna.

Kuviot 4-6 ovat kuvioita 1-3 vastaavia pituusleikkauksia.

Kuvio 7 esittää stabilointivälineen asennusta kallio-onkalon, esim. luolan, kattoon.

Kuviot 8-10 vastaavat kuvioita 1-3 esittäen kuitenkin stabilointivälineen erästä muunnettua muotoa.

Kuviot 11-13 vastaavat kuvioita 1-3 esittäen kuitenkin stabilointivälineen erästä toista muunnelmaa.

Kuviot 14-17 esittävät poikkileikkauksia stabilointivälineen neljästä muusta sovellutusmuodosta.

Kuvio 18 esittää jaksottaista kuvaa katsottuna kuvion 15 nuolien 18 suunnassa.

Kuvio 19 esittää pituusleikkausta stabilointivälineestä varustettuna olakkeella levyn tukemista varten.

3 83257

Kuvioiden 1-7 esittämä kalliostabilointiväline käsittää metallista, esimerkiksi teräksestä ja sopivimmin valantateräksestä tehdyn putken 11. Sen yhteen päähän on muodostettu laippa 12, joka tukee kalliotukilevyä 13.

Laajennettava kappale käsittää joustavan putken tehtynä esimerkiksi vahvistetusta kumiletkusta ja muodostaen osan asennus-työkalusta 14, kuten kuvioista 4-7 parhaiten näkyy.

Kumiletku 15 on asennettu kantaosaan 16 ja sen päät suljettu vastaavan kantaosan 16 avulla. Kantaosa 16 on asennettu tankoon 18, kuten kuviosta 7 näkyy. Joustava putki 15 asennustyö-kalussa 14 voidaan paineistaa säteettäistä laajentamista varten pumppuun 20 syöttöventtiilin 21 välityksellä liitetyn letkun 17 kautta, kuten kuviossa 7 on esitetty. Kuviossa 7 näkyy stabilointivälineen 11 asennus. Asennustyökalu 14 asetetaan : ensin stabilointivälineeseen 11 ja sitä käytetään stabilointi- ·· välineen asettamiseksi porareikään 23 kuvioiden 7, 4 ja 1 esittä- : .·. mällä tavalla. Tämän jälkeen venttiili 21 käynnistetään paineis- .·. ; tamaan joustava putki 15, niin että se laajenee pakottaen sta- ’ . bilointivälineen 11 porareikää vasten sellaisella voimalla, että tapahtuu stabilointivälineen plastinen muodonmuutos sen • · laajetessa porareikää vasten ja siirtäessä porareikään voi man, joka laajentaa reikää kallion joustavan muodonmuutoksen välityksellä, kuten kuvioissa 5, 7 ja 2 näkyy. Lisäksi stabi-lointiväline muuttaa plastisesti muotoaan porareiän epäsäännölli-syyksien mukaisesti, kuten kuviossa 5 on liioitellulla tavalla : : : esitetty. Sen jälkeen asennustyökalun 14 joustava putki 15 tyhjennetään paineesta ja työkalu 14 otetaan pois stabilointi-välineen 11 jäädessä ankkuroituneena porareikään kuvioiden 3 ja 6 esittämällä tavalla. Joustavasti muotoaan muuttanut kallio : : kutistuu enemmän kuin plastisen muodonmuutoksen alainen sta- bilointiväline 11, jolloin stabilointivälineen ja porareiän välinen kutistumissovite ankkuroi putkipultin kitkan avulla. Stabilointiväline voidaan edullisesti tehdä valantateräksestä ja hydraulinen paine voi olla esimerkiksi 50-100 MPa (500-1000 baaria). On myös otettava huomioon, että porareiän seinä ei 4 83257 ole koskaan täysin tasainen ja että porareikä ei usein ole aivan suora, vaan hieman kierukkamainen. Reikä voi myös olla vähemmän suora ja pinnaltaan vähemmän tasainen kuin tavallisessa tapauksessa. Stabilointivälineen plastinen sovitus pora-reiän epäsäännöllisyyksien mukaisesti lisää ankkurointitehoa.

Stabilointiväline 11 voi olla pituudeltaan esimerkiksi 1-3 m tai pitempi ja sitä käytetään läpimitaltaan esimerkiksi 25-45 mm olevissa porarei'issä. Kaikissa kuvioissa kuviota 7 lukuunottamatta stabilointiväline 11 on esitetty lyhennettynä. Asennustyökään 14 laajennettava kappale 15 voi olla suunnilleen stabilointivälineen 11 pituinen, niin että se pääsee laajenemaan stabilointivälineen koko pituudelle kuvioiden esittämällä tavalla. Se voi myös olla stabilointivälinettä lyhyempi ja sitä voidaan käyttää stabilointivälineen yhden osan laajentamiseen, minkä jälkeen se tyhjennetään paineesta ja siirretään laajentamaan stabilointivälineen toista osaa, jolloin lopuksi koko stabilointiväline tulee laajennetuksi. Toisinaan voi olla suotavaa laajentaa vain osa stabilointivälineestä 11, esimerkiksi porareiän pohjan vieressä oleva osa päästään ankkuroitua putki-pulttia varten.

Kuvioita 1-3 vastaavissa kuvioissa 8-10 on esitetty stabilointivälineen 11 vaihtoehtoinen sovellutusmuoto, jonka yhteydessä stabilointiväline käsittää aallotetun teräsputken 11. Kuvio 8 esittää stabilointivälinettä ennen laajentamista, kuvio 9 esittää sitä laajentamisen aikana ja kuvio 10 esittää stabilointivälinettä ankkuroituna porareikään.

Kuviot 11-13 vastaavat myös kuvioita 1-3 esittäen kuitenkin stabilointivälineen 11 erästä vaihtoehtoista sovellutusmuotoa. Siinä putkimainen stabilointiväline 11 sisältää tasaisen osan 31 ja sitä vastapäätä olevan raon 32, jolloin muodostuu kaksi siipimäistä osaa 33, 34. Tasainen osa 31 pakotetaan porareikää vasten laajennettavan letkun 15 avulla, kuten kuviossa 12 on esitetty, ja kun paine on poistettu tästä letkusta, toimii 5 83257 tasainen alue 31 jousena pakottaen siipiä 33, 34 ulospäin ja parantaen näin ankkurointia kitkan avulla. Tällöin syntyy todennäköisesti välys stabilointivälineen 11 tasaisen osan 31 ja kallion välillä, johon stabilointiväline on ankkuroituna.

Kuvioissa 14-17 on esitetty muunnetut poikkileikkaukset raoilla varustetuista stabilointivälineistä 11. Kuviossa 15 esitetty putki 11 on poikkileikkaukseltaan ympyrän muotoinen. Rako voi olla joko suora kuvioiden 11-33 mukaisen sovellutusmuodon tapaan tai se voidaan muotoilla kuvion 18 mukaisesti. Tällöin sen yksi reuna 35 on varustettu syvennyksillä ja toinen reuna 36 ulkonemilla. Ulkonemilla varustetun reunan 36 hampaat kiinnittyvät reunan 35 syvennyksiin estäen kutistumisen ja lisäten siten ankkurointivoimaa.

Kuvion 16 esittämä putki 11 sisältää limittäiset pituussuuntaiset reunat. Kuvion 14 mukaisen putken 11 reunat on taivutettu kosketukseen toistensa kanssa. Reunojen välillä voi myös olla avoin rako. Kuviossa 17 on esitetty kolme erilaista tapaa put-.·. ; ken 11 ulkopinnan muodostamiseksi. Putken 11 muodostava metalli- kaistale voi sisältää ulkonevat hitsauskohdat 40 tai se voi-daan lävistää nastojen 41 muodostamiseksi tai pyältää nastojen 42 tekemiseksi. Tekemällä pinta karkeaksi kuvioissa esitetyillä tai muilla tavoilla, stabilointivälineen tartuntavoima tavallisesti lisääntyy.

: Kuviossa 19 on esitetty vaihtoehtoinen ratkaisu laipan 12 suh- : : teen. Lieriö 37 on kitkahitsattu putkeen 11 tuen muodosta- • miseksi kallioon kiinnittyvää levyä 13 varten.

Claims (7)

1. Menetelmä kalliorakenteen stabiloimiseksi käsittäen reiän (23) poraamisen, tätä porareikää ohuemman putkimaisen stabi-lointivälineen (11) asettamisen porattuun reikään ja tämän putkimaisen stabilointivälineen laajentamisen sen ankkuroimi-seksi porattuun reikään, tunnettu siitä, että paineen-alaisen nesteen avulla laajennettava kappale (15) paineistetaan stabilointivälineen (11) laajentamiseksi siten, että se ankkuroituu porareikään, minkä jälkeen paine tyhjennetään laajennettavasta kappaleesta (15).ja tämä kappale poistetaan stabi-lointivälineestä (11), joka jää ankkuroituna porareikään.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että stabilointiväline (11) asetetaan ensin sanottuun laajennettavaan kappaleeseen (15) ja sen jälkeen porareikään.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että stabilointivälinettä (11) laajennetaan, niin että se ankkuroituu porareikään pääasiassa tämän koko pituudelta.

4. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laajennettavaa kappaletta laajennetaan, niin että se saa stabilointivälineen (11) muuttamaan plastisesti muotoaan kehällään, jolloin kallio muuttaa joustavasti muotoaan kutistumissovitteen muodostamiseksi kallion ja stabilointivälineen (11) väliin.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään suljetulla poikkileikkauksella varustettua stabilointivälinettä (11).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että stabilointivälineen kehää laajennetaan. 7 83257

7. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään akselin suuntaisen raon (32) sisältävää stabilointivälinettä, jota laajennetaan siten, että sen kehä ei olennaisesti laajene.