JPH02520B2 - - Google Patents
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- JPH02520B2 JPH02520B2 JP55028206A JP2820680A JPH02520B2 JP H02520 B2 JPH02520 B2 JP H02520B2 JP 55028206 A JP55028206 A JP 55028206A JP 2820680 A JP2820680 A JP 2820680A JP H02520 B2 JPH02520 B2 JP H02520B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
- F16L58/02—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings
- F16L58/04—Coatings characterised by the materials used
- F16L58/08—Coatings characterised by the materials used by metal
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
- E02D5/80—Ground anchors
- E02D5/805—Ground anchors with deformable anchoring members
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
- E21D21/0026—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
- E21D21/004—Bolts held in the borehole by friction all along their length, without additional fixing means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S411/00—Expanded, threaded, driven, headed, tool-deformed, or locked-threaded fastener
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、管形状の膨脹ボルトの内部に圧力
を加えることによつて、前記ボルトの少くとも一
つの長さ部分で、前記ボルトを横方向に膨脹させ
ることのできる、管形状の膨脹ボルトに関する。
を加えることによつて、前記ボルトの少くとも一
つの長さ部分で、前記ボルトを横方向に膨脹させ
ることのできる、管形状の膨脹ボルトに関する。
従来の方法では内端に取付けられた短い管を有
する岩石用ボルトが使用された。円形断面を有す
る管の中に弱い爆薬が配置され、これの爆発によ
つて管が膨脹させられる。このようなボルトはす
べて岩石内で充分に固定されず、その方法は簡単
ではなく、これには安全の問題が伴なう。
する岩石用ボルトが使用された。円形断面を有す
る管の中に弱い爆薬が配置され、これの爆発によ
つて管が膨脹させられる。このようなボルトはす
べて岩石内で充分に固定されず、その方法は簡単
ではなく、これには安全の問題が伴なう。
この発明について図面を参照しながら以下に詳
述する。
述する。
第1図に示される岩石用ボルトすなわち膨脹ボ
ルトは第3図に示されるような輪郭の管11を有
する。第3図における点13と14の間で管の周
は、中心15、半径rおよび180°を越える(実際
上は270°を越える)中心角αを有する円弧12を
形成する。管11は2つの緩くわん曲した外方部
分16,17および1つの緩くわん曲した底部分
18を有する深い凹みを備えるように引抜かれ、
圧延され或いは折曲げられる。これら3部分16
−18は第3図に示されるように円弧の形状を有
することができる。外方部分16,17は第3図
に示されるように180°以上に曲げられ、底部分1
8は点15を越えて管の円形外方部分12までま
たは殆んどこれまで広がる。2つの外方部分16
と17は互に接触しまたは少くとも互に隣接す
る。円弧12の直径は管11の最大寸法である。
ルトは第3図に示されるような輪郭の管11を有
する。第3図における点13と14の間で管の周
は、中心15、半径rおよび180°を越える(実際
上は270°を越える)中心角αを有する円弧12を
形成する。管11は2つの緩くわん曲した外方部
分16,17および1つの緩くわん曲した底部分
18を有する深い凹みを備えるように引抜かれ、
圧延され或いは折曲げられる。これら3部分16
−18は第3図に示されるように円弧の形状を有
することができる。外方部分16,17は第3図
に示されるように180°以上に曲げられ、底部分1
8は点15を越えて管の円形外方部分12までま
たは殆んどこれまで広がる。2つの外方部分16
と17は互に接触しまたは少くとも互に隣接す
る。円弧12の直径は管11の最大寸法である。
補強スリーブ19および20は管11の両端2
1,22に配置され、管11の底端22は最初に
押抜かれ次いで溶接によつて密閉される。管状取
付物24は管の外端21が押抜かれ溶接25によ
つて密閉される以前にこの外端に挿入される。第
1図および第3図においてボルトは使用以前とし
て図示される。第5図においてボルトは穿孔26
へ向ける膨脹によつてこの穿孔の中に固定された
として図示される。膨脹以前にはボルトは穿孔2
6より実質的に細いからこの穿孔の中へ自由に挿
入できる。管11は例えば100−500バールの圧力
の流体例えば水による加圧によつて膨脹させられ
る。水は外部の源から取付物24を通して供給で
きる。補強スリーブ19,20は管11の端部の
膨脹を阻止し溶接23,25の破砕を阻止する。
管11が薄壁の軟鋼である場合には100バール以
下の低い水圧で充分であり、管が厚壁の堅い鋼で
ある場合には500バール以上の高い圧力が必要で
あるかも知れない。
1,22に配置され、管11の底端22は最初に
押抜かれ次いで溶接によつて密閉される。管状取
付物24は管の外端21が押抜かれ溶接25によ
つて密閉される以前にこの外端に挿入される。第
1図および第3図においてボルトは使用以前とし
て図示される。第5図においてボルトは穿孔26
へ向ける膨脹によつてこの穿孔の中に固定された
として図示される。膨脹以前にはボルトは穿孔2
6より実質的に細いからこの穿孔の中へ自由に挿
入できる。管11は例えば100−500バールの圧力
の流体例えば水による加圧によつて膨脹させられ
る。水は外部の源から取付物24を通して供給で
きる。補強スリーブ19,20は管11の端部の
膨脹を阻止し溶接23,25の破砕を阻止する。
管11が薄壁の軟鋼である場合には100バール以
下の低い水圧で充分であり、管が厚壁の堅い鋼で
ある場合には500バール以上の高い圧力が必要で
あるかも知れない。
ボルトが加圧されると、管11の外方円形部分
12は穿孔に接触するまで曲げられ凹み16,1
7,18はその外方部分16,17において押出
される。管11の周の長さは膨脹の以前と以後で
相等しく、これはひび割れの危険を低減させる。
残つている凹み16−18は第5図に示されるよ
うに大きいから、これは図示のように内向きに拡
がり或いは少くとも実質的に平行な壁27,28
を有する。圧力は凹みを圧縮する方向で壁27,
28に作用し、その結果としてボルトから圧力が
除去されるときに凹みを広げる方向の力が生じ、
これはボルトと穿孔の間の摩擦把持を増大させ
る。
12は穿孔に接触するまで曲げられ凹み16,1
7,18はその外方部分16,17において押出
される。管11の周の長さは膨脹の以前と以後で
相等しく、これはひび割れの危険を低減させる。
残つている凹み16−18は第5図に示されるよ
うに大きいから、これは図示のように内向きに拡
がり或いは少くとも実質的に平行な壁27,28
を有する。圧力は凹みを圧縮する方向で壁27,
28に作用し、その結果としてボルトから圧力が
除去されるときに凹みを広げる方向の力が生じ、
これはボルトと穿孔の間の摩擦把持を増大させ
る。
第6図および第7図に示されるボルトではその
端部が第1図に示されるものと異つている。2つ
の端板31,32は管11に摩擦溶接され、取付
物24は外端板31に摩擦溶接される。取付物2
4はもちろん代りにねじによつて端板31に取付
けられてもよい。これはねじ嵌めされた管状取付
物がフツク装置またはアンカ装置によつて取外し
取替えできボルトの固定のときに例えば導管がそ
こに取付けできるという利点を有する。
端部が第1図に示されるものと異つている。2つ
の端板31,32は管11に摩擦溶接され、取付
物24は外端板31に摩擦溶接される。取付物2
4はもちろん代りにねじによつて端板31に取付
けられてもよい。これはねじ嵌めされた管状取付
物がフツク装置またはアンカ装置によつて取外し
取替えできボルトの固定のときに例えば導管がそ
こに取付けできるという利点を有する。
ボルトの外方部分を示す第8図において、管1
1は第1図に示されるボルトとは異つてその全長
に沿う凹み16−18を有することなく穿孔の中
へ挿入できる広がりの円形外端34を有する。管
状取付物のためのねじ孔36を有する端板35は
管11の外端に摩擦溶接される。第9図および第
10図には第8図に示されたボルトの底端が図示
される。第11−13図には端部を形成する過程
が示される。第3図に示される長手凹み16−1
8が形成される以前に管11の端部が第11図に
示されるように平らにされかつ第12図および第
13図に図示されるように曲げられ、それで第9
図に示されるようなボルトの底端が得られる。か
くして、円形断面を有する管は第8図および第9
図によるボルトの製造に使用されかつこの管は最
終過程で第3図に示される輪郭を与えられ、一方
において第3図に示される輪郭をもつ管は第1図
および第6図に図示のボルトを製造するに使用さ
れる。
1は第1図に示されるボルトとは異つてその全長
に沿う凹み16−18を有することなく穿孔の中
へ挿入できる広がりの円形外端34を有する。管
状取付物のためのねじ孔36を有する端板35は
管11の外端に摩擦溶接される。第9図および第
10図には第8図に示されたボルトの底端が図示
される。第11−13図には端部を形成する過程
が示される。第3図に示される長手凹み16−1
8が形成される以前に管11の端部が第11図に
示されるように平らにされかつ第12図および第
13図に図示されるように曲げられ、それで第9
図に示されるようなボルトの底端が得られる。か
くして、円形断面を有する管は第8図および第9
図によるボルトの製造に使用されかつこの管は最
終過程で第3図に示される輪郭を与えられ、一方
において第3図に示される輪郭をもつ管は第1図
および第6図に図示のボルトを製造するに使用さ
れる。
第14図には第6図に示された岩石用ボルトの
変型である岩石用ボルトの外端が示され、これに
おいては外方補強スリーブ19がその全長に沿つ
てねじ切りされそれで板41がナツト42によつ
て岩石に対し締付けできる。スリーブ19は例え
ば管11への溶接によつてこの管に固定できまた
は管の端板31に固定できる。
変型である岩石用ボルトの外端が示され、これに
おいては外方補強スリーブ19がその全長に沿つ
てねじ切りされそれで板41がナツト42によつ
て岩石に対し締付けできる。スリーブ19は例え
ば管11への溶接によつてこの管に固定できまた
は管の端板31に固定できる。
第15図に示されるボルトの外端において板4
3は管11の端部に溶接される。高圧の水は板4
3の開孔44を通つて管の中へ供給できる。
3は管11の端部に溶接される。高圧の水は板4
3の開孔44を通つて管の中へ供給できる。
第16図に示されるボルトの外端においてはス
リーブ19に開孔45が設けられ、これを通つて
水はボルトの膨脹のために供給できる。岩石係合
板46はスリーブ19が管に取付けられこれに固
定される以前に管11に緩く取付けられる。板4
6はボルトが穿孔の中に挿入されこの板46が岩
石に接触するときにスリーブ19を支持する。
リーブ19に開孔45が設けられ、これを通つて
水はボルトの膨脹のために供給できる。岩石係合
板46はスリーブ19が管に取付けられこれに固
定される以前に管11に緩く取付けられる。板4
6はボルトが穿孔の中に挿入されこの板46が岩
石に接触するときにスリーブ19を支持する。
第14図の設計とは異つて、第15図および第
16図に示される板43および46はボルトが固
定されてしまつたのちに締付けできない。しかし
ながら固定ののちにかかる締付けは必要でない。
何故ならば、ボルトが膨脹させられるときにこれ
はその軸線方向中央部分で膨脹を始めここで固着
し膨脹の進行に伴つてボルトの長さが数ミリメー
トル低減するからである。膨脹開始以前に板が岩
石に接触している場合には、上述のボルトの長さ
の低減によつて板が岩石に押付けられる。
16図に示される板43および46はボルトが固
定されてしまつたのちに締付けできない。しかし
ながら固定ののちにかかる締付けは必要でない。
何故ならば、ボルトが膨脹させられるときにこれ
はその軸線方向中央部分で膨脹を始めここで固着
し膨脹の進行に伴つてボルトの長さが数ミリメー
トル低減するからである。膨脹開始以前に板が岩
石に接触している場合には、上述のボルトの長さ
の低減によつて板が岩石に押付けられる。
第17図および第19図には第16図のものと
同様の岩石用ボルトの外端が示される。ねじ付き
ボルト47は図示のように外端の中へ挿入されボ
ルトが膨脹させられるときにその位置に保持され
る。ボルトは管11の膨脹によつて第18図およ
び第20図に示されるように締付けられ固着され
る。ボルト47は例えば導管をトンネル内で懸架
するときに支持体として使用できる。
同様の岩石用ボルトの外端が示される。ねじ付き
ボルト47は図示のように外端の中へ挿入されボ
ルトが膨脹させられるときにその位置に保持され
る。ボルトは管11の膨脹によつて第18図およ
び第20図に示されるように締付けられ固着され
る。ボルト47は例えば導管をトンネル内で懸架
するときに支持体として使用できる。
この発明によるボルト例えば第1図に図示され
るボルトは前端に切削用縁を具備でき、このよう
にするとこのボルトはそれ自身の開孔を穿孔する
に使用できる。洗い流し用の水は穿孔の際に第3
図に示される凹み18を通して供給できる。
るボルトは前端に切削用縁を具備でき、このよう
にするとこのボルトはそれ自身の開孔を穿孔する
に使用できる。洗い流し用の水は穿孔の際に第3
図に示される凹み18を通して供給できる。
第21図および第22図は長い岩石用ボルトを
形成するために短い岩石用ボルトを接合する方法
を示す。最初に第1図または第6図によるボルト
38が穿孔の中へ挿入される。これはその外端に
取付けられた接合スリーブ39を有する。次いで
ボルト38が膨脹させられるときにスリーブ39
は摩擦によつてボルトに固定されるようになる。
このボルト38が穿孔の中に固定されたときに別
のボルト40がこのスリーブ39の中に延長する
ように穿孔の中へ挿入される。このボルトが膨脹
させられるとこれは摩擦によつてスリーブ39に
固定される。かくして2個のボルト38,40お
よび接合スリーブ39は一緒になつて長い岩石用
ボルトを形成する。
形成するために短い岩石用ボルトを接合する方法
を示す。最初に第1図または第6図によるボルト
38が穿孔の中へ挿入される。これはその外端に
取付けられた接合スリーブ39を有する。次いで
ボルト38が膨脹させられるときにスリーブ39
は摩擦によつてボルトに固定されるようになる。
このボルト38が穿孔の中に固定されたときに別
のボルト40がこのスリーブ39の中に延長する
ように穿孔の中へ挿入される。このボルトが膨脹
させられるとこれは摩擦によつてスリーブ39に
固定される。かくして2個のボルト38,40お
よび接合スリーブ39は一緒になつて長い岩石用
ボルトを形成する。
図示した岩石用ボルトは実質的にその全長に沿
つて摩擦把持によつて固定される。ボルトは望ま
しくは、穿孔の不規則性例えば穿孔のつる巻形状
に適合するように軟鋼で製造される。多くの穿孔
は或る程度つる巻形状であり、このつる巻形状が
容易に気付くことのない程度に小さいときにはこ
のつる巻形状は固定作用を改善する。
つて摩擦把持によつて固定される。ボルトは望ま
しくは、穿孔の不規則性例えば穿孔のつる巻形状
に適合するように軟鋼で製造される。多くの穿孔
は或る程度つる巻形状であり、このつる巻形状が
容易に気付くことのない程度に小さいときにはこ
のつる巻形状は固定作用を改善する。
上述したような膨脹は外部源からの圧力流体に
よつて達成される。かくする代りにこれは別の方
法で例えばボルトの中の爆薬によつて達成するこ
ともできる。ボルトは1つまたは多くの長手凹み
を有する開管でもよく、膨脹は管の中に押入れら
れる心棒によつて機械的に達成できる。
よつて達成される。かくする代りにこれは別の方
法で例えばボルトの中の爆薬によつて達成するこ
ともできる。ボルトは1つまたは多くの長手凹み
を有する開管でもよく、膨脹は管の中に押入れら
れる心棒によつて機械的に達成できる。
地層を支持するという主目的を持つ膨脹ボルト
について前述したけれども、この発明による膨脹
ボルトは別の目的にも使用でき、例えば任意の外
部負荷を支持できる比較的短いボルトを固定する
ことが主目的であつてもよい。
について前述したけれども、この発明による膨脹
ボルトは別の目的にも使用でき、例えば任意の外
部負荷を支持できる比較的短いボルトを固定する
ことが主目的であつてもよい。
第1図はこの発明による岩石用ボルトを示す一
部断面による側面図、第2図は第1図の矢印2−
2で示されるように見た端面図、第3図は3−3
線に沿つた断面図であつて第6図の3−3線およ
び第8図の3−3に沿つた断面図でもある図、第
4図は第1図の矢印4−4で示されるように見た
端面図、第5図は穿孔の中に固定された岩石用ボ
ルトを表わす第3図に対応する断面図、第6図は
岩石用ボルトの端部を変型させた第1図に示され
る岩石ボルトの1部断面による側面図、第7図は
第6図の矢印7−7で示されるように見た端面
図、第8図および第9図はこの発明による別の岩
石用ボルトの外端および底端をそれぞれ表わす側
面図、第10図は第9図の矢印10−10で示さ
れるように見た端面図、第11図および第12図
は第9図に示される底端を密閉する各過程をそれ
ぞれ表わす図、第13図は第12図の矢印13−
13で示されるように見た図、第14図、第15
図および第16図はこの発明による岩石用ボルト
の別の設計のおのおのの外端をそれぞれ示す側面
図、第17図はさらに別の設計の外端の側面図、
第18図は膨脹したときの岩石用ボルトを示す第
17図に対応する側面図、第19図は第17図の
19−19線に沿う断面図、第20図は第18図
の20−20線に沿う断面図、第21図および第
22図は穿孔の中で2つの岩石用ボルトを接合す
る各段階をそれぞれ表わす図である。 図面において、11はボルトを構成する管、1
2は円形の部分、16から18は凹み、19と2
0は補強スリーブ、24は入口、26は穿孔、4
4と45は入口を示す。
部断面による側面図、第2図は第1図の矢印2−
2で示されるように見た端面図、第3図は3−3
線に沿つた断面図であつて第6図の3−3線およ
び第8図の3−3に沿つた断面図でもある図、第
4図は第1図の矢印4−4で示されるように見た
端面図、第5図は穿孔の中に固定された岩石用ボ
ルトを表わす第3図に対応する断面図、第6図は
岩石用ボルトの端部を変型させた第1図に示され
る岩石ボルトの1部断面による側面図、第7図は
第6図の矢印7−7で示されるように見た端面
図、第8図および第9図はこの発明による別の岩
石用ボルトの外端および底端をそれぞれ表わす側
面図、第10図は第9図の矢印10−10で示さ
れるように見た端面図、第11図および第12図
は第9図に示される底端を密閉する各過程をそれ
ぞれ表わす図、第13図は第12図の矢印13−
13で示されるように見た図、第14図、第15
図および第16図はこの発明による岩石用ボルト
の別の設計のおのおのの外端をそれぞれ示す側面
図、第17図はさらに別の設計の外端の側面図、
第18図は膨脹したときの岩石用ボルトを示す第
17図に対応する側面図、第19図は第17図の
19−19線に沿う断面図、第20図は第18図
の20−20線に沿う断面図、第21図および第
22図は穿孔の中で2つの岩石用ボルトを接合す
る各段階をそれぞれ表わす図である。 図面において、11はボルトを構成する管、1
2は円形の部分、16から18は凹み、19と2
0は補強スリーブ、24は入口、26は穿孔、4
4と45は入口を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 管形状の膨脹ボルトの内部に圧力を加えるこ
とによつて、前記ボルトの少くとも一つの長さ部
分で、前記ボルトを横方向に膨脹させることので
きる、管形状の膨脹ボルトにおいて、 前記ボルトの内部に圧力を加える以前に、前記
ボルトを横方向に膨脹させることのできる長さ部
分において、その少くとも一部分の横断面で測つ
た前記ボルトの外周の長さが、前記横断面の最大
横断寸法に等しい直径を有する円の周の長さを越
えること、を特徴とする管形状の膨脹ボルト。 2 前記ボルトが閉じられていて、このボルト
が、外部の加圧流体源に連結できる入口を有す
る、特許請求の範囲第1項に記載の管形状の膨脹
ボルト。 3 前記外周が、180°を越える角度に渉る実質的
に部分円周の区域と、前記の部分円周の区域に対
向する1個だけのくぼみとを有し、前記くぼみ
が、前記の部分円周を周の一部とする円の中心を
越えて広がる、特許請求の範囲第1項又は第2項
に記載の管形状の膨脹ボルト。 4 前記くぼみが、内向きに広がり、かつ前記く
ぼみが、軽くわん曲した底を有する、特許請求の
範囲第3項に記載の管形状の膨脹ボルト。 5 前記ボルトの内部に圧力を加える際に、前記
ボルトの両端の膨脹を阻止するため、補強スリー
ブが前記両端に配置される、特許請求の範囲第1
項から第4項のいずれか1項に記載の管形状の膨
脹ボルト。
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