JP2004522030A - 穿孔用ロッドへのアンカーロッドの連結 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、自己穿孔式のインジェクションボルト(self−drilling injection bolt)の設置用工具の穿孔用工具へのアンカーロッドの連結に関する。
【背景技術】
【0002】
自己穿孔式のインジェクションボルトを岩石の中に設置するためには、アンカーロッドが、穿孔用工具の穿孔用ヘッドに連結されるボルトシステムを備えることが必要である。この連結は、移行用スリーブ(transition sleeve)を介して行われ、このスリーブ内にアンカーロッドの一方の端部がネジ結合され、そしてこのスリーブが穿孔用工具の挿入端に、例えばネジ結合により結合される。ドリルロッドが最初のアンカーロッドの最前端上にネジ結合される。掘削穴の深さが大きくなると、アンカーロッドは、ボルトの全長に到達するまで、連結用継手及び別のアンカーロッドにネジ結合されることにより伸長させられる。アンカーロッドが使用されるときは、掘削穴から突き出ている最後のアンカーロッドを移行用スリーブとのネジ結合から外して、岩石の中に穿孔した最後のアンカーロッドと穿孔用工具との間の連結を破って新しいアンカーロッドを挿入することが必要であり、更に連結用継手により最後のアンカーロッド分だけこれを長くし、そして穿孔用工具の移行用スリーブ内にネジ結合しなければならない。
【0003】
従来技術においては、穿孔用工具上の移行用スリーブからアンカーロッドをまず解放することに問題が生じた。アンカーロッド端部の公知の実行方法においては、穿孔用工具に連結された移行用スリーブ内におけるアンカーロッドの焼付きがしばしば発生する。この場合、アンカーロッドと移行用スリーブとの間のネジ結合を外すためには相当の力と時間とが必要であるため、運転の中断が生ずる。しばしば発生する焼付きの理由は、常に調質されて使用されるドリルカラーと比べて、熱処理されていないアンカーロッドの硬度が小さいことである。穿孔用工具の移行用スリーブは、繰り返して使用するように設計されるため、これも常に調質され、アンカーロッドよりもかなり硬い。運転中、従って穿孔中、移行用スリーブ内に保持されたアンカーロッドの端部の残留変形は、回転衝撃穿孔(回転運動と衝撃運動)によりにより生じ、これにより上述の移行用スリーブ内のアンカーロッドの焼付きの問題が生ずる。
【0004】
特許文献1は、連結用継手により互いに連結されたアンカーロッドのためのアンカーロッド端部におけるネジなし部分の形成を明らかにする。特許文献1においては、アンカーロッドは連結用継手により互いに連結され、この継手は、連結用継手内にネジ結合されたアンカーロッドがそのネジなし部分において互いに連結される区域に、内側に突き出たリングを有し、そして移行用スリーブ内にネジ結合されたアンカーロッドのネジなしの端部がこの中に適合する。これは次のことを意味する。即ち、アンカーロッドの衝撃負荷がルーフボルト(roof bolt)の設置の際に生ずるような場合、これにより掘削穴が作られるとき、主に、隣接している端部の区域内で変形が生じ、このため、アンカーロッドのネジなし部分の区域においてアンカーロッドのネジなし部分が平らにされ、直径が大きくなってマッシュルーム形にされる。この変形は、上に欠点として考えられたアンカーロッドとスリーブとの間の焼付きを生ずるであろう。
【特許文献1】
米国特許第4,332,502A号 明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、説明された焼付きの生じないような穿孔用工具の移行用スリーブ内に保持されるアンカーロッドの端部を作ることである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この目的は請求項1の特徴により達成される、
好ましくかつ有利な実施例が従属請求項の主題である。
【0007】
端部が(僅かに)面取りされた公知のアンカーロッドと比較して、本発明において請求されるアンカーロッドの少なくも一方の端部に、テーパーにされた直径を有する部分が設けられる。ネジ結合された穿孔用工具の移行用スリーブ内に少なくも一方の端部が保持されたアンカーロッドに設けられたこの部分は、円柱状の外面及び端面における面取り部を持つことができる。
【0008】
本発明において請求されたようなアンカーロッドの少なくも一方の端部の作成は、移行用スリーブからのアンカーロッドの障害のない解放(ネジ結合の外し)をもたらす。その理由は、移行用スリーブ内に保持されたアンカーロッド端部の変形でありかつ穿孔中に生ずるドリルボルト設置中の負荷の作用により生ずる変形が、移行用スリーブの内面と小さい直径で作られたアンカーロッドの端部の部分との間の空虚な空間のため、移行用スリーブ内のアンカーロッドの焼付けを起こし得ないためである。
【0009】
本発明においては、アンカーロッドの端部が変形したとき、アンカーロッドのテーパーにされた端部と連結用継手の内面との間にも遊びがあるため、掘削穴から突き出ている最後のアンカーロッドの端部への連結用継手のネジ結合は困難でない。
【発明の効果】
【0010】
アンカーロッドと穿孔用工具との間の本発明に請求された連結の使用者に対する利点は、まず、移行用スリーブからアンカーロッドを容易に解放でき、妨害なしの運転が保証されるため、運転中の長い中断が回避されることである。トンネルの建設、又は斜面の安定化の際に、穿孔用ハンマーは比較的大きい地面間隔で運転されることが多いため、(移行用スリーブとアンカーロッドとの間の焼付きを防ぐ)本発明において請求された目的の達成は、重要な安全性の危険を構成する問題を大きく修正するので非常に重要である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明のその他の詳細、特徴及び利点は、以下の説明の通りである。
【0012】
図1に示された穿孔用ハンマーは、穿孔の進行に従って穿孔用キャリッジ3のガイド上で前進する穿孔用工具1よりなり、このガイドは岩石2上に支持される。この目的のために意図された駆動機構は示されない。アンカーロッド6が移行用スリーブ5を介して穿孔用工具1の挿入端4上にネジ結合され、ロッドは、連結用継手7を介して、ドリルビットを支持するアンカーロッドに直接連結され、或いは穿孔の進行に応じて別のアンカーロッド6に連結される。
【0013】
連結用部分10を介してフラッシング用液体を、及び穿孔完了後にボルトを固定するために(油圧式の)設置用媒体を、アンカーロッド6内に給送することができ、設置後、この媒体は、対応した数のアンカーロッド6よりなるボルトを掘削穴の中に固定する。
【0014】
図2は、公知のアンカーロッド6の一方の端部を示し、これは、その壁の対応した形状による雄ネジ9を持つ。この公知のアンカーロッドの端部には45゜の面取り11が設けられる。
【0015】
本発明において請求されるアンカーロッド6においては、少なくも一方の端部が図3に示されるように作られ、アンカーロッド6の外径(Rd)と比較して小さくされた直径Raを有しかつ雄ネジ9のない部分12を持つ。小直径Raを有するアンカーロッド6のこの部分12の自由端には、同様に45゜の面取り11を設けることができる。必須ではないが、特にアンカーロッド8が(移行用スリーブ5と同様に)硬化された鋼より構成された場合、端部が移行用スリーブ5内にネジ結合される一つの効果的な形状が、アンカーロッド8の少なくも端部について可能である。
【0016】
小直径の部分12の外側形状は随意であるが、円筒状ジャケットの形に作られることが多いであろう。部分15もまた、自由端に向かって円錐状にテーパーにすることができ、この場合、外側の輪郭は、アンカーロッド6の長手方向軸線に対して20゜以下で傾けられる。
【0017】
穿孔用工具1の被動軸又は出力軸4の挿入端4上にネジ結合された移行用スリーブ5は、好ましくは硬化された鋼より構成され、そしてその中央には内向きに突き出た環状リブ20を持つ。環状リブ20の空き断面は、アンカーロッド8の空き断面と本質的に同じ大きさである。
【0018】
アンカーロッド6のテーパーにされた部分12の外面21と移行用スリーブ5の内面22との間に空虚な空間23がある。この空虚な空間23が、移行用スリーブ5内におけるアンカーロッド6(又はアンカーロッド8)の焼付きなしの、アンカーロッド6の端部に設けられたテーパー部分12の塑性変形を許す。
【0019】
端部面24を有するアンカーロッド6は、環状リブ20の横向きの環状面25上にある。穿孔用工具1の挿入端4は、環状リブ20の他方の環状面27上にその端部面26を置く。
【0020】
まとめると、本発明の一実施例は以下のように説明することができる。
【0021】
ルーフボルト(自己穿孔式のインジェクションボルト)は、移行用スリーブ5を介して穿孔用工具1にアンカーロッド6を連結するための雄ネジ9を持つ。移行用スリーブ5内にネジ結合されたアンカーロッド6の端部は、アンカーロッド6の外径より小さい直径を有する部分12を持つ。テーパーにされた直径を有するアンカーロッド6の部分12は、その自由端に面取り11を持つ。このため、移行用スリーブ5の内面22とテーパーにされた直径を有するアンカーロッド6の端部との間に空虚な空間23があり、これにより、アンカーロッド6の端部が穿孔中に塑性変形した場合でもアンカーロッド6が移行用スリーブ5内で焼き付くことを防ぎ、このため、力を大きく使うことなしにアンカーロッド6を移行用スリーブ5とのネジ結合から外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】穿孔中における穿孔用ハンマーを図式的に示す。
【図2】公知のアンカーロッドを示す。
【図3】テーパーにされた直径を有するアンカーロッドの端部を示す。
【図4】移行用スリーブ内にネジ結合されたアンカーロッドの一方の端部部分を示す。
Claims (8)
- 穿孔用工具(1)の挿入端(4)に連結され、かつアンカーロッド(6)の一方の端部が中にネジ結合された移行用スリーブ(5)を使用する穿孔用工具(1)へのアンカーロッド(6)の連結であって、移行用スリーブ(5)の内面(23)とアンカーロッド(6)の部分(12)との間に空虚な空間(23)があるように、移行用スリーブ(5)内にネジ結合されたアンカーロッド(6)の少なくも端部が、アンカーロッド(6)の外径(Rd)と比較してテーパーにされた直径(Ra)を有する部分(12)を持つことを特徴とする連結。
- テーパーにされた直径(Ra)を有するアンカーロッド(6)の部分(12)が、ネジなしに作られる請求項1に請求された連結。
- テーパーにされた直径(Ra)を有するアンカーロッド(6)の部分(12)がその自由端に面取り(11)又は丸みを有する請求項1又は2に請求された連結。
- テーパーにされた直径(Ra)を有する部分(12)の外側形状が、円筒状ジャケットの形状である請求項1ないし3の一に請求されたアンカーロッド。
- テーパーにされた直径(Ra)を有する部分(12)の外側形状が、円錐状である請求項1ないし3の一に請求されたアンカーロッド。
- 部分(12)が、アンカーロッド(6)の端部に向かってテーパーである請求項5に請求されたアンカーロッド。
- 部分(12)の外側形状が、アンカーロッド(6)の長手方向軸線に対して最大で20゜まで傾けられる請求項5又は6に請求されたアンカーロッド。
- 面している側面(25)を有しテーパーにされた直径を有するそれの部分(12)の端面(24)を有するアンカーロッド(6)が、移行用スリーブ(5)の内部に突き出た環状リブ(20)と隣接する請求項1ないし7の一に請求されたアンカーロッド。
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