JP4958916B2 - 流体の回収 - Google Patents

Description

本発明は、アンカー、特に請求項１の前文の特徴を有する摩擦チューブアンカー形式又は拡張可能な摩擦チューブアンカー形式のロックアンカーの部分を拡張し及び／又は排水するための装置に関する。

更に、本発明は、アンカー、特に請求項８の前文の特徴を有する摩擦チューブアンカー形式又は拡張可能な摩擦チューブアンカー形式のロックアンカーの部分の排水のための方法に関する。

更に、本発明は、アンカー、特に請求項１６の前文の特徴を有する摩擦チューブアンカー形式又は拡張可能な摩擦チューブアンカー形式のロックアンカーを設置する方法に関する。

穿孔内に挿入される拡張可能な部分を有するアンカーは、例えばトンネル建設又は斜面固定のために岩石及び土壌の強化用又は圧密用として知られる。これらアンカー、特に摩擦チューブアンカー又は拡張可能な又はチューブアンカーは［スウェレックス（Ｓｗｅｌｌｅｘ）」（製造者アトラス・コピコ・エムエイアイ（有）（Ａｔｌａｓ Ｃｏｐｃｏ ＭＡＩ ＧｍｂＨ））として知られる。これらアンカーは、拡張可能な部分として、特に、拡張された状態で穿孔の壁と隣接して穿孔内にアンカーを固定させる外表面を有する拡張可能なアンカーボルトを持つ。このボルトは、取り外し可能なアダプターを介してポンプの手段により圧力でアンカーボルト内に導入される水により拡張させることができる。

拡張用の媒体、特に水が押し込まれた後でアンカーボルト内で圧縮された空気は、アダプターが外された後、水を再びアンカーボルト外に押し出そうとする。しかし、水は管理されず、アンカーボルトから一部分しか出ないという欠点が見いだされている。水のその他の部分はアンカーボルト内に留まり、アンカーボルト内にある空気と共に腐食過程を促進しアンカー特に摩擦アンカーの耐用年数に悪影響を与える。

米国特許第４，４５９，０６７号 明細書

本発明の目的は、この指摘された欠点をできるだけ避けた始めに説明された形式の装置及び方法を使用可能にすることである。

この目的は、請求項１の前文の特徴を有するアンカー、特にロックアンカー拡張用及び／又は排出用の装置により達成される。

更にこの目的は、請求項８の前文の特徴を有するアンカー、特にロックアンカーの部分を拡張し及び／又は排出させるための装置により達成される。

更にこの目的は、請求項１６の前文の特徴を有するアンカー、特にロックアンカーを設置するための方法により達成される。

一方では本発明において請求される装置及び他方では本発明において請求される方法の
好ましくかつ有利な実施例が、付属請求項の主題である。

アンカー、特に拡張可能な部分（「スウェレックス」タイプのアンカー）及びアンカー上に取り外し可能に置かれかつ少なくも１個の流体管路を介してポンプ及び拡張可能な部分の両者に連結されたアダプターを有する拡張可能な摩擦チューブアンカーとして作られたロックアンカーにおいて、アダプターは、本発明において請求されるように気体供給源に直接又は間接的に連結される。従って、拡張可能な部分が拡張されかつ少なくも部分的に流体で満たされた後、拡張可能な部分は、排出のために圧縮気体を供給することができる。気体は拡張された部分に広がり、必然的にアンカーから水を押し出す。流体が完全に排出されるまで、この過程を選択的に繰り返すことができる。アンカーボルト内の空気と水との相互作用により生ずる腐食過程をほとんど完全に停止させることができ、アンカーの耐用年数が著しく長くなる。

本発明において請求されるように、圧縮気体、特に圧縮空気は、アンカーに拡張用の流体を供給する前及び後のいずれにおいても導入させることができる。流体の供給前に人工的に作られる過剰圧力のために、アンカー内で通常の空気圧の空気体積が圧縮されるだけの周知の方法と比べて、圧力の均等化の後でアンカー内に多少の水が残留するだけである。拡張部分内に導入された流体は、拡張後、管理された方法で殆ど完全に抜き出すことができ、そして選択的に別のアンカーの拡張部分に再使用することができる。

一方では本発明において請求された装置及び他方では本発明において請求された方法のその他の詳細、特徴及び長所は、好ましい一実施例が示される付属図面を参照した以下の説明より明らかとなるであろう。

図１は本発明に請求される装置及び本発明において請求される方法を使用し得るロックアンカー１を示す。図示実施例は、例えば特許文献１より知られるような拡張可能な摩擦チューブアンカーに相当し、これは「スウェレックス」とも呼ばれる。ロックアンカー１は、岩石及び土壌を強化し又は固定するために穿孔内に挿入されこの中に固定されるように設計される。

本質的に、ロックアンカー１は拡張可能な部分を含み、この部分は、穿孔の外側端部に隣接する一方の端部（図１において右側）にスリーブ３を有し、他方の端部は端部スリーブ４により閉鎖される。拡張可能な部分は特にアンカーボルト２とすることができ、これは、図２に明らかなように、本質的にω状の輪郭を有し長手方向において内向きに折り返されたチューブにより形成される。アンカーボルト２は、チューブの外側面が穿孔の壁に隣接しこの方法でロックアンカー１を穿孔内に固定するように、折り返されたチューブ内の圧力を増加させることにより拡張させることができる。

スリーブ３には開口、例えば穴５があり、その機能は下で説明される。

本発明の枠組み内で、説明された摩擦チューブアンカーの代わりに別形式のアンカーの具体例、好ましくは最初に説明された形式のものを使用し得ることは言うまでもない。一つの具体例は「スウェレックス・ハイブリッド（Ｓｗｅｌｌｅｘ Ｈｙｂｒｉｄｏ）」（製造者アトラス・コピコ・エムエイアイ（有）（Ａｔｌａｓ Ｃｏｐｃｏ ＭＡＩ ＧｍｂＨ））として知られる例である。このロックアンカーは、強固なアンカーロッド／チューブの数個の部分が連結用部材により互いに連結されること、及びこの方法で形成されかつ穿孔内に挿入されるアンカーロッドの（前）端部に、上述されたアンカーボルト２に似た単なる短い拡張可能な部分のセグメントがあることを特徴とする。

ロックアンカー１は、穿孔の開口部に置かれたその端部上にアンカープレートを支持することができ、そしてこのアンカープレートは土壌側又は岩石側でスリーブ３上に支持される。

アンカープレートが取り付けられたロックアンカー１が穿孔内に挿入された後、図３に明らかなように、スリーブ３上にアダプター６が配置される。好ましい一実施例においては、拡張用アダプターのようなアダプター６がスリーブ３の上に滑らされ又はネジ止めされる。アダプター６は、流体管路、特に拡張用管路７を介し、及び流体管路、特に圧力保持用管路８を介してポンプ９に連結される。アンカーボルト２内の圧力を増加させるために、ポンプが流体を、好ましくは１００から５００バール、特に２４０から３００バールの作動圧力（拡張用圧力）で使用できるようにする。

ガスケット１０の膨らみがスリーブ３を押す圧力を上げ、拡張用圧力に対抗してこれを気密に囲むために、圧力保持用管路８からの流体がアダプター６内で２個のガスケット１０を共に圧す（保持用圧力）。このとき、流体は拡張用管路７から供給口１１を介して、２個のガスケット１０の間の密閉された空間内に置かれた穴５に流れ、アンカーボルト２に入り、これを充たし始める。関連して、アンカーボルト２のω状の輪郭の折り返しが戻され、アンカーボルト２の外側面が穿孔の壁に隣接し、この方法でロックアンカー１を穿孔内に固定する。アンカーボルトの輪郭は、ほぼ２４０から３００バールの作動圧力において完全に展開し、ほぼ円形断面に達する。

穿孔は、事実上、完全に拡張されたアンカーボルト２より小さい直径を有するため、アンカーボルトが長手方向の保持を維持しつつ穿孔に対して圧し付けるように完全に展開することはできない。形成された長手方向の折り返しの利点は、得られた剛性化によりこれが安定性を増加させることである。少なくも６秒間にわたり作動圧力を維持することにより、アンカーボルト２も穿孔壁の不規則面に押し込まれ、確実な摩擦連結を形成する。

図４は、拡張用管路７及び保持用管路８を介して、アンカー６を、どのようにポンプ９と連結するかを示す。一方、ポンプ９は、流体供給管路１２に連結される。拡張用管路７に弁１３があり、アダプター６への流体の出入はこの弁を介して管理される。

更に、本発明において請求されるアダプター６は、図示実施例においては、別の流体管路、特に気体管路１４、及びコンプレッサー１５により形成される気体供給装置に連結されて設けられる。コンプレッサー１５は、空気圧縮機とすることができ、或いは圧縮空気タンクに連結することができる。図示実施例においては、気体管路１４はコンプレッサー１５から出て、そしてアダプター６内に直接ではなく、アダプター６と弁１３との間の領域で拡張用管路で終わる。気体管路１４には、気体の通過を調整する弁１６がある。弁１３、１６とポンプ９及びコンプレッサー１５は制御ユニット１７を介して制御される。

本発明において請求されるように、説明された装置は、アンカーボルト２を拡張させる媒体の回収システム、特に水の回収システムとして作動する。コンプレッサー１５の手段により、圧縮された空気は、アダプター６を介してアンカーボルト２内に通過でき、これの膨張により、アンカーボルト２に残っている望ましくない流体部分は拡張用管路７内に送られる。圧縮された気体、特に圧縮空気は、本発明の枠組み内で、これをアンカー１への流体の供給の前及び／後で導入することができる。

特別に圧縮空気をアンカーボルト２の拡張後に導入するために、特にアンカーボルト２の拡張後においては、保持用圧力、即ち流体圧力が、ガスケット１０を圧すための保持用圧力管路８を介して維持され、そして拡張用圧力、即ち好ましくは２４０から３００バールの流体作動圧力は下げられる。過程のこのとき、拡張用管路７内の弁１３は開かれ、そ
して気体管路１４内の弁１６は閉じられる。

アンカーボルト２の流体の大部分が流され／排出されると、次の段階において、弁１３が閉じられそして弁１６が開かれ、そこで気体、特に空気は、気体管路１４及び拡張用管路７を経てアダプター６内に、従ってアンカーボルト２内に送られる。このとき、保持用圧力は維持される。

続いて、弁１６が閉じられ弁１３が開かれ、このためアンカーボルト２内に押し込まれていた気体は拡張用管路７を経て出ていき、残っている流体をアンカーボルト２から出るように圧す。

説明された過程は、流体（例えば水）が完全に除去されるまで、これを選択的に繰り返すことができる。アダプター６をスリーブ３から外すために保持用圧力が下げられる。

以上の詳細、特にアンカーボルト２に気体及び流体を供給する説明された弁の位置に類似して、本発明において請求されるように、穿孔内に挿入されてまだ空のアンカー１内に、アンカーボルト２を拡張させるより前に、特に圧縮空気を導入することも可能である。

このとき、アンカー１は、拡張用流体が供給されて圧力により拡張される。輪郭は展開し、アンカー１は穿孔の壁に隣接し、確実な摩擦連結を形成する。この過程の間、先に注入された空気が圧縮される。アンカーボルト２の拡張後、アダプター６が取り外される。圧縮空気が解放され（圧力均等化）、そしてアンカーボルト２内に有った流体はアンカー１から出る。

アンカー１内で通常の空気圧にある空気が圧縮される方法と比較して、流体の供給前、圧力等化後の任意に作られた過剰圧力が、アンカー１内の残留水をかなり少なく維持する。そこで、アンカー１の内部は殆ど乾燥する。

アンカーボルト２から出る流体は、ポンプ９から排水管路１８を通り又は直接のいずれかで閉鎖回路内に送ることができる。

要約すれば、本発明において請求される装置及び本発明において請求される方法を使用するロックアンカー１の設定のための一実施例は、これを以下のように説明することができる：
アンカーボルト２を有するロックアンカー１、特に拡張可能な摩擦チューブアンカー１が、予め作られた穿孔内に端部スリーブ４と共に挿入され、スリーブ３上には液体の供給口と排出口とを有するアダプター６がある。一方では、保持用圧力は、スリーブ３上のアダプター６に固定された保持用圧力管路８を介して作られる。他方では、流体は、拡張用管路７を介してアンカーボルト２内に流れ、そしてこれを満たす。これに関連して、アンカーボルト２は、圧力増加（拡張用圧力）の結果として穿孔内で拡張され、その外側面が穿孔に隣接し、この方法でロックねじ１を穿孔内で固定する。

圧縮気体、特に圧縮空気は、アンカーボルト２の拡張の前及び／又は後で、アダプター６に連結された気体供給装置を介してアダプターボルト内に導入することができる。圧縮気体は、アダプター６が外された後に解放され（圧力均等化）、そしてアンカーボルト２内に置かれた流体をアンカー１から殆ど完全に送り出す。

ロックアンカーの一実施例の図式的な長手方向図面を示す。 図１のロックアンカーの断面を示す。 アダプターの取り付けられた図１のロックアンカーを示す。 ロックアンカーの部分を拡張及び排水させるための本発明に請求される装置の一実施例を示す。

Claims (16)

1. アンカー（１）上に取り外し可能に置かれ且つ少なくも１個の流体管路（７、８）を介してポンプ（９）並びにアンカーの拡張可能な部分（２）の双方に連結されたアダプター（６）を有する拡張可能な摩擦チューブアンカー形式のアンカー（１）の拡張可能な部分（２）を拡張及び／又は排水させるための装置において、
   アダプター（６）が気体供給部に直接又は間接的に連結されることを特徴とする装置。
2. 気体供給部が気体管路（１４）及びコンプレッサー（１５）により形成される請求項１に記載された装置。
3. コンプレッサー（１５）が気体圧縮機であり、及び／又は圧縮空気タンクに連結された請求項１又は２に記載された装置。
4. 流体管路（７）に弁（１３）がある請求項１乃至３のいづれか１つに記載された装置。
5. 気体管路（１４）に弁（１６）がある請求項２乃至４のいづれか１つに記載された装置。
6. 流体管路（７）に設けられた弁（１３）と気体管路に設けられた弁（１６）が制御ユニット（１７）に接続された請求項２乃至５のいづれか１つに記載された装置。
7. 気体管路（１４）が、流体管路（７）に設けられた弁（１３）とアダプター（６）との間の領域において流体管路（７）内に終わっている請求項２乃至６のいづれか１つに記載された装置。
8. 拡張可能な摩擦チューブアンカー形式のロックアンカーの流体で満たされた拡張可能な部分の流体からの排出のための方法であって、請求項１乃至７のいづれか１つに記載された装置が使用される方法において、
   排出されるべき拡張可能な部分（２）に圧縮気体が供給され、
   気体が排出されるべき拡張可能な部分（２）から出るときに、流体がこれら拡張可能な部分から送り出される方法。
9. 気体の供給中及び排出中、アダプター（６）に作用する圧力保持用管路（８）を経た圧力である保持用圧力が維持される請求項８に記載された方法。
10. 排出されるべき拡張可能な部分（２）に気体を供給するために、流体管路（７）の弁（１３）が閉じられ、かつ気体管路（１４）の弁（１６）が開かれる請求項８又は９に記載された方法。
11. 排出されるべき拡張可能な部分（２）に気体を供給した後に、気体管路（１４）の弁（１６）が閉じられ、かつ流体管路（７）の弁（１３）が開かれる請求項８乃至１０のいづれか１つに記載された方法。
12. 排出されるべき拡張可能な部分（２）から送り出された流体が閉回路に送られる請求項８乃至１１のいづれか１つに記載された方法。
13. アダプター（６）を取り外すために保持用圧力が下げられる請求項９乃至１２のいづれか１つに記載された方法。
14. 拡張可能な部分（２）を拡張する前及び／又は後に排出されるべき拡張可能な部分（２）に圧縮気体が供給される請求項８乃至１３のいづれか１つに記載された方法。
15. 拡張可能な部分（２）内の圧縮気体が圧力均等化により解放され、そして排出されるべき拡張可能な部分（２）から流体が閉回路に送り出される請求項８乃至１４のいづれか１つに記載された方法。
16. 拡張可能な摩擦チューブアンカー形式の拡張可能な部分（２）を有するロックアンカーを設置する方法であって、アンカーが予め形成された穿孔内に位置決めされた後、内部圧力を加えることによる流体手段により拡張可能な部分（２）が拡張される方法において、
    流体が気体供給によって拡張可能な部分（２）から外に送り出される方法。

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