KR20080094653A - 유체의 회복 - Google Patents

Abstract

로크 앵커(1), 특히 앵커 볼트(2)를 포함하는 팽창식 마찰 튜브 앵커(1)가 단부 슬리브(4)로써 미리 형성된 보어 구멍 내로 삽입된 후에, 액체 유입 및 유출이 가능한 어댑터(6)가 슬리브(3) 상에 배열된다. 한편으로는, 상기 어댑터(6)를 상기 슬리브(3)에 고정하는 보유 압력이 보유 압력 라인(8)을 거쳐 형성된다. 다른 한편으로는, 유체가 팽창 라인(7)을 거쳐 상기 앵커 볼트(2) 내로 유동하며 상기 볼트를 충전시키기 시작한다. 상기 공정에서, 압력의 증가(팽창 압력)는 상기 앵커 볼트(2)가 상기 보어 구멍 내에서 팽창하도록 하며, 그 결과 그 외부면이 상기 보어 구멍 벽에 대항하여 가압하며 따라서 상기 로크 앵커(1)를 상기 보어 구멍 내에 고정한다. 상기 어댑터(6)에 연결된 가스 공급 장치는 압력 하의 가스, 특히 압축된 공기가 그 팽창 전에 및/또는 후에 상기 앵커 볼트(2) 내로 유입되는 것을 가능하게 한다. 상기 압축된 가스는 상기 어댑터(6)의 제거(압력 평형)에 이어 압력이 경감되고 상기 앵커 볼트(2) 내에 포함된 상기 유체를 상기 앵커(1)로부터 사실상 완전히 운반한다.

로크, 앵커, 볼트, 어댑터

Description

유체의 회복{FLUID RECOVERY}

본 발명은 청구항 제 1 항의 도입부의 특징을 갖는, 앵커, 특히 마찰 튜브 앵커 타입 또는 팽창식 마찰 튜브 앵커 타입의 로크 앵커를 팽창시키고 및/또는 철수시키는 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 청구항 제 8 항의 도입부의 특징을 갖는, 앵커, 특히 마찰 튜브 앵커 타입 또는 팽창식 마찰 튜브 앵커 타입의 로크 앵커를 팽창시키고 및/또는 철수시키기 위한 공정에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 청구항 제 16 항의 도입부의 특징을 갖는, 앵커, 특히 마찰 튜브 앵커 타입 또는 팽창식 마찰 튜브 앵커 타입의 로크 앵커를 세팅하기 위한 공정에 관한 것이다.

예를 들어, 터널의 건설이나 경사면을 튼튼하게 하기 위하여, 바위나 흙을 굳건하고 튼튼하게 하기 위한, 보어 구멍에 삽입되는 팽창식 부품을 갖는 앵커가 공지되어 있다. 이러한 앵커, 특히 마찰 튜브 앵커 또는 팽창식 마찰 튜브 앵커는 (아틀라스 코프코 마이 게엠베하(Atlas Copco MAI GmbH)에 의하여 제조되는) "Swellex"로 알려져 있다. 팽창식 앵커로서, 이러한 앵커는 팽창된 상태에서 외측면이 보어 구멍 벽과 인접하여 상기 보어 구멍에 상기 앵커를 고정하는 특히 팽창 가능한 앵커 볼트를 가진다. 상기 볼트는 분리 가능한 어댑터를 거쳐 펌프에 의하여 상기 앵커 내로 압력을 가지고 유입되는 물로써 팽창된다.

팽창될 매체, 특히 물에 압력이 가해진 후에 상기 앵커 볼트에서 압축된 공기는, 상기 어댑터를 제거한 후에, 물이 상기 앵커 볼트로부터 다시 가압에 의하여 빠져나오도록 한다. 하지만, 물이 제어되지 않는 상태로 상기 앵커 볼트로부터 단지 일부만 나오는 것이 불리하다는 것이 알려져 있다. 물의 일부 잔류하는 부분은, 상기 앵커 볼트에서 남아 있으며, 상기 앵커 볼트 내에 포함된 공기와 함께, 상기 앵커, 특히 마찰 튜브 앵커의 사용 수명에 악영향을 미치는 부식 과정을 촉진한다.

본 발명의 목적은 상술한 단점을 최대한 피할 수 있는 최초에 언급된 타입의 장치 및 공정을 가능하게 하는 것이다.

상기 목적은 청구항 제 1 항의 도입부의 특징을 갖는, 앵커 특히, 로크 앵커를 팽창시키고 및/또는 철수시키는 장치로써 달성된다.

또한, 상기 목적은 청구항 제 8 항의 도입부의 특징을 갖는, 앵커 특히, 로크 앵커를 팽창시키는 공정으로써 달성된다.

또한, 상기 목적은 청구항 제 16 항의 도입부의 특징을 갖는, 앵커 특히, 로크 앵커를 세팅시키는 공정으로써 달성된다.

한편으로 본 발명의 청구항에서 청구되는 장치와 다른 한편으로 본 발명의 청구항에서 청구되는 공정의 바람직하고 유리한 실시예는 종속항의 주제이다.

팽창식 부품("Swellex" 타입의 앵커)과 앵커 상에 분리 가능하게 위치하고 적어도 하나의 유체 라인을 거쳐 펌프에 연결되며 상기 팽창식 부품에 또한 연결되는 어댑터를 갖는 앵커, 특히 마찰 튜브 앵커 타입 또는 팽창식 마찰 튜브 앵커 타입의 로크 앵커, 어댑터는 가스 공급 장치에 직접적으로 또는 간접적으로 연결된다. 따라서, 압력이 가해진 가스는, 팽창(확장)된 후에 적어도 일부가 유체로 충전된 후에, 상기 철수용 팽창식 부품에 공급될 수 있다. 상기 가스는 팽창된 부품에서 팽창하고 필수적으로 상기 유체를 가압하여 상기 앵커로부터 나오게 한다. 이 과정은 상기 유체가 완전히 제거될 때까지 선택적으로 반복된다. 상기 앵커 볼트 내에서 공기와 물의 상호 작용에 의하여 발생하는 부식 과정이 거의 완전히 중지되고, 따라서 상기 앵커의 작동 수명이 현저히 증가된다.

본 발명의 청구항에서 청구되는 바와 같이, 상기 압력이 가해진 가스, 특히 압축된 공기가 상기 앵커에 상기 팽창하는 유체가 공급되기 전에 및/또는 후에 유입될 수 있다. 유체를 공급하기 전에, 인공적으로 형성된 과도한 압력에 대하여, 상기 앵커 내에서 정상적인 공기 압력 하의 공기 체적만이 압축되는 공지된 방법과 대비하여, 그 효과로서, 압력 평형 후에 훨씬 적은 양의 잔류하는 물이 상기 앵커 내에 남게 된다. 팽창 후에, 상기 팽창식 부품 내로 유입되는 유체는 제어되는 방식으로 거의 완전히 철수될 수 있으며, 다른 앵커의 부품을 팽창시키기 위하여 선택적으로 다시 사용될 수 있다.

한편으로는 본 발명의 청구항에서 청구되는 장치와 다른 한편으로는 본 발명의 청구항에서 청구되는 공정의 다른 상세 사항, 특징, 및 이점은 일실시예가 도시된 첨부된 도면을 참조하여 하기의 기술에서 명백하여 질 것이다.

도 1은 로크 앵커의 일실시예의 길이 방향에 따른 개략적인 도면이다.

도 2는 도 1의 상기 로크 앵커의 단면도이다.

도 3은 어댑터가 부착된 도 1의 로크 앵커의 도면이다.

도 4는 상기 로크 앵커의 부품을 팽창시키고 및/또는 철수시키기 위한 본 발명에서 청구된 장치의 일실시예를 보여주는 개략적인 도면이다.

도 1은 본 발명에서 청구된 장치와 본 발명에서 청구된 공정이 사용되는 로크 앵커(1)를 보여준다. 상기 도시된 실시예는, 예를 들어, 미합중국 특허 US 4,459,067A에 공지된 바와 같은 팽창식 마찰 튜브 앵커이며, 또한 "Swellex"로 불린다. 상기 로크 앵커(1)는 보어 구멍에 삽입되고 바위와 흙을 굳건하고 튼튼하게 하기 위하여 그 내에 고정되도록 설계되어 있다.

필수적으로, 상기 로크 앵커(1)는 상기 보어 구멍(도 1에서 우측)에 인접한 단부에서 슬리브(3)를 가지며, 타단부에서 단부 슬리브(4)에 의하여 닫혀 있는 팽창식 부품을 포위한다. 상기 팽창식 부품은 특히, 도 2에서 명백한 바와 같이, 필수적으로 오메가 형상을 갖는 길이 방향으로 내측으로 접히는 튜브에 의하여 형성되는 앵커 볼트(2)일 수 있다. 상기 앵커 볼트(2)는, 상기 튜브의 외측면이 상기 보어 구멍 벽과 인접하고 상기 로크 앵커(1)를 이와 같이 고정하도록, 상기 접힌 튜브 내에서 압력을 증가시킴으로써 팽창될 수 있다.

상기 슬리브(3)에는 개구부, 예를 들어 구멍(5)이 형성되어 있으며, 그 기능 은 하기에 기술된다.

본 발명의 구성 내에서, 상술한 마찰 튜브 앵커 대신에, 다른 타입 및 실시예의 앵커, 바람직하게는 최초에 언급한 타입의 앵커가 사용될 수 있다. 일례는 (Atlas Copco MAI GmbH에 의하여 제조되는) "Swellex Hybrid"로서 알려진 실시예이다. 이 로크 앵커는 강성 앵커 로드/튜브의 몇몇 부분이 체결 부재를 통하여 서로 연결되고, 이런 방식으로 형성되었으며 상기 보어 구멍 내로 삽입되는 상기 앵커 로드의 (전방) 단부에, 상술한 앵커 볼트(2)와 같은 팽창 가능한 부품이 위치한다.

상기 로크 앵커(1)는 그 단부에 상기 보어 구멍의 상기 개구부에 위치하는 앵커 플레이트를 가질 수 있으며, 상기 앵커 플레이트는 흙 또는 바위 측에서 상기 슬리브(3) 상에서 지지된다.

부착된 앵커 플레이트를 갖는 상기 로크 앵커(1)가 상기 보어 구멍 내로 삽입된 후에, 도 3에서 명백한 바와 같이, 상기 슬리브(3) 상에는 어댑터(6)가 제공된다. 일 실시예에서, 팽창 어댑터로서의 상기 어댑터는 슬립되고 상기 슬리브(3)에 나사 체결된다. 상기 어댑터(6)는 유체 라인, 특히 팽창 라인(7)을 통하여 또한 유체 라인, 특히 보유 압력 라인(8)을 거쳐 펌프(9)에 연결되어 있다. 상기 앵커 볼트(2) 내의 압력을 증가시키기 위하여, 상기 펌프는 상기 유체 작용 압력(팽창 압력)이 바람직하게는 100 내지 500bar, 특히 240 내지 300bar로 유지될 수 있게 한다.

상기 어댑터(6) 내의 상기 보유 압력 라인(8)으로부터의 유체는 2개의 가스켓(10)을 함께 가압하여(보유 압력), 상승하는 상기 가스켓(10)의 볼록한 부분이 상기 슬리브(3)에 대항하여 가압하고 상기 팽창 압력에 대항하여 상기 슬리브(3)를 단단하게 에워싸도록 한다. 이때, 유체는 상기 팽창 라인(7)으로부터 공급 구멍(11)을 거쳐 상기 2개의 가스켓(10) 사이의 밀봉된 공간 내에 위치하는 구멍(5)으로 유동하며, 상기 앵커 볼트(2)로 유입되어 이를 충전시킨다. 이러한 관계에서, 상기 앵커 핀(2)의 오메가 형상은 펼쳐져, 상기 앵커 볼트(2)의 외측면이 상기 보어 구멍 벽과 인접하고 상기 로크 앵커(1)를 상기 보어 구멍에 이러한 방식으로 고정시킨다. 상기 앵커 볼트 형상은 약 240 내지 300bar의 유체 작용 압력에서 완전히 전개된 상태로 대략적으로 둥근 단면을 달성한다.

실제적으로 상기 보어 구멍은 완전히 팽창된 앵커 볼트(2)보다 작은 직경을 가지므로, 길이 방향으로 접힌 상태를 유지하면서 상기 보어 구멍 벽에 대항하여 가압하도록 완전히 전개될 수 없다. 상기 길이 방향으로 접힌 상태의 장점은 야기되는 딱딱한 상태에 의하여 안정성이 증가한다는 점이다. 적어도 6초간의 간격 이상으로 상기 작용 압력을 유지함으로써, 상기 앵커 볼트(2)는 상기 보어 구멍 벽의 불규칙한 부분 내로 가압되고 마찰적인 또한 긍정적인 연결 관계를 형성한다.

도 4는 상기 어댑터(6)가 상기 팽창 라인(7)과 상기 보유 압력 라인(8)을 거쳐 상기 펌프(9)에 연결되는 방식을 보여준다. 상기 펌프(9)는 다음으로 유체 공급 라인(12)에 연결되어 있다. 상기 팽창 라인(7)에는, 이를 통하여 상기 어댑터(6) 내로 그리고 상기 어댑터(6)로부터의 유입 및 유출이 제어되는 밸브(7)이 제공된다.

더욱이, 도시된 실시예에서, 다른 유체 라인, 특히 가스 라인(14)과 압축 기(15)에 의하여 형성되는 가스 공급 장치에 상기 어댑터(6)가 연결됨은 본 발명의 청구항에서 청구되는 바이다. 상기 압축기(15)는 공기 압축기일 수 있으며 압축된 공기 탱크에 연결될 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 가스 라인(14)은 상기 압축기(15)로부터 상기 어댑터(6) 내로 직접적이 아닌 방식으로 방출되며, 상기 어댑터(6)와 상기 밸브(13) 사이의 영역에서 상기 팽창 라인에서 종단한다. 상기 가스 라인(14)에는 그를 통하여 가스의 통과가 조절되는 밸브(16)가 제공된다. 상기 밸브(13,16), 상기 펌프(9) 및 상기 압축기(15)는 상기 제어 장치(17)를 통하여 제어된다.

본 발명의 청구항에서 청구되는 바와 같이, 상술한 장치는 상기 앵커 볼트(2)를 팽창시키는 매체의 회복을 위한 시스템, 특히 물 회복 시스템으로서 작용한다. 상기 압축기(15)에 의하여, 상기 어댑터(6)를 거쳐 압축된 공기는 상기 앵커 볼트(2) 내로 가압되며, 이때 상기 앵커 볼트(2)로부터 상기 팽창 라인(7) 내로 원하지 않는 남은 유체 부분으로 팽창의 경로가 정하여진다. 상기 압력이 가해진 가스, 특히 압축된 공기는 상기 앵커(1)로의 유체의 공급 전에 및/또는 후에 본 발명의 구성 내로 유입될 수 있다.

상기 앵커 볼트(2)를 팽창시킨 후에 특히 압축된 공기를 유입시키기 위하여, 특히 상기 앵커 볼트(2)를 팽창시킨 후에, 상기 보유 압력, 즉 상기 유체 압력은 상기 가스켓(10)을 압축하기 위한 보유 압력 라인을 거쳐 유지되며, 상기 팽창 압력, 즉 바람직하게 240 내지 300bar의 상기 유체 작용 압력은 감소된다. 본 공정에서 이 순간에, 상기 팽창 라인(7)의 상기 밸브(13)는 개방되고 상기 가스 라인(14) 의 상기 밸브(16)는 닫힌다.

상기 유체가 상기 앵커 볼트(2)의 대부분의 부분으로부터 유동되어 배출될 때, 다음 단계에서, 상기 밸브(13)는 닫히고 상기 밸브(16)는 열리게 되어, 가스, 특히 공기는 상기 가스 라인(14)과 상기 팽창 라인(7)을 거쳐 상기 어댑터(6) 내로, 따라서 상기 앵커 볼트(2) 내로 유동한다. 이 순간, 상기 보유 압력은 유지된다.

다음으로, 상기 밸브(16)는 다시 닫히고 상기 밸브(13)는 개방되게 되어, 상기 앵커 볼트(2) 내로 가압된 가스는 상기 팽창 라인(7)을 거쳐 나오고, 이와 같이 함으로써 상기 앵커 볼트(2)로부터 남은 유체를 가압한다.

상기 기술된 공정은 상기 유체(예를 들어, 물)가 완전히 제거될 때까지 반복된다. 상기 어댑터(6)를 상기 슬리브(3)로부터 분리하기 위하여, 상기 보유 압력은 낮아진다.

기존의 상세사항과 유사하게, 특히 가스와 상기 앵커 볼트(2)로의 유체 공급 장치를 갖는 기술된 밸브에서, 본 발명의 청구항에서 청구된 바와 같이, 상기 앵커 볼트(2)를 상기 보어 구멍 내로 삽입된 초기에 여전히 빈 앵커(1) 내로 확장시키기 전에 특히 압축된 공기가 유입되는 것이 또한 가능하다.

이때, 상기 앵커(1)에는 팽창하는 유체가 공급되고 압력에 의하여 팽창된다. 상기 형상은 전개되고 상기 앵커(1)는 마찰적이고 긍정적인 연결 관계의 형성으로써 상기 보어 구멍 벽과 인접한다. 이 과정 동안에, 이전에 분사된 공기는 압축된다. 상기 앵커 볼트(2)를 팽창시킨 후에, 상기 어댑터(6)가 분리된다. 상기 압축된 공기는 압력이 경감되고(압력 평형) 상기 앵커(1)로부터 상기 앵커 볼트(2)에 위치한 유체의 경로를 형성한다.

상기 앵커(1) 내의 정상적인 공기 압력 하에서의 공기의 체적이 압축되는 방법과 대조적으로, 유체가 공급되기 전의 임의적으로 형성되는 과도한 압력에서, 압력 평형 후에, 훨씬 더 적은 양의 잔류하는 물이 상기 앵커(1) 내에 남아있게 된다. 상기 앵커(1)의 내부는 따라서 거의 건조된 상태이다.

상기 앵커 볼트(2)로부터 나오는 유체는 상기 드레인 라인(18)을 거쳐 탱크 내로 또는 직접적으로 폐쇄 회로 내로 경로를 형성할 수 있다.

요약하면, 본 발명의 청구항에서 청구된 장치 및 본 발명의 청구항에서 청구된 공정을 이용하여 로크 앵커(1)를 세팅하기 위한 일실시예는 다음과 같이 기술될 수 있다.

상기 앵커 볼트(2), 특히 팽창식 마찰 튜브 앵커(1)를 포위하는 로크 앵커(1)가 미리 단부 슬리브(4)로써 상기 슬리브(3)에 미리 형성된 보어 구멍 내로 삽입된 후에, 액체 공급 및 드레인을 갖는 어댑터(6)가 제공된다. 한편으로는, 상기 보유 압력 라인(8)을 거쳐, 상기 어댑터(6)를 상기 슬리브(3)에 고정하는 보유 압력이 형성된다. 다른 한편으로는, 상기 팽창 라인(7)을 거쳐, 유체가 상기 앵커 볼트(2) 내로 유동하고 상기 앵커 볼트(2)를 충전시키기 시작한다. 이러한 관계에서, 상기 앵커 볼트(2)는 상기 보어 구멍 내에서의 압력의 증가(팽창 압력)의 결과로써 팽창되어, 그 외부면이 상기 보어 구멍 벽과 인접하고 이러한 방식으로 상기 로크 앵커(1)를 상기 보어 구멍 내에 고정시킨다.

상기 어댑터(6)에 연결된 가스 공급 장치를 거쳐, 상기 앵커 볼트(2)를 팽창시키기 전에 및/또는 후에, 압력이 가해진 가스는 상기 앵커 볼트(2) 내로 유입된다. 상기 압축된 가스는 상기 어댑터(6)를 제거한 후에(압력 평형) 압력이 경감되고 상기 앵커 볼트(2) 내에 위치한 유체의 경로를 상기 앵커(1)로부터 완전히 나오도록 형성한다.

Claims (16)

1. 앵커(1), 특히 마찰 튜브 앵커 타입 또는 팽창식 마찰 튜브 앵커 타입의 로크 앵커(1)의 부품(2)을, 상기 앵커(1) 상에 분리 가능하게 위치하고 적어도 하나의 유체 라인(7,8)을 거쳐 펌프(9)에 연결되며 상기 팽창식 부품(2)에 또한 연결되는 어댑터(6)로써, 팽창시키고 및/또는 철수시키는 장치에 있어서, 상기 어댑터(6)는 가스 공급 장치에 직접적으로 또는 간접적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가스 공급 장치는 가스 라인(14)과 압축기(15)에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 압축기(15)는 가스 압축기이고 및/또는 압축된 에어 탱크에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 라인(7)에는 밸브(13)가 제공되는 것을 특징으로 장치.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 라인(14)에는 종래와 같이 밸브(16)가 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 2 항 내지 제 5 항에 있어서, 상기 밸브(13,16)는 제어 장치(17)에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 라인(14)은 상기 밸브(13)와 상기 어댑터(6) 사이의 영역에서 상기 유체 라인(7)으로 방출되는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 특히 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에서 청구된 장치가 사용되는, 앵커, 특히 마찰 튜브 앵커 타입 또는 팽창식 마찰 튜브 앵커 타입의 로크 앵커의 유체로 충전된 부품을 철수시키기 위한 공정에 있어서, 압력이 가해진 가스가 철수될 상기 부품(2)에 공급되고, 상기 가스가 상기 철수될 부품(2)으로부터 나올 때 상기 유체가 상기 부품(2)으로부터 나오는 것을 특징으로 하는 공정.
9. 제 8 항에 있어서, 가스가 공급되고 나오는 동안에 상기 어댑터(6)에 작용하는 보유 압력이 유지되는 것을 특징으로 하는 공정.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 가스를 상기 철수될 부품(2)에 공급하기 위하여, 상기 유체 라인(7)의 상기 밸브(13)는 닫히고 상기 가스 라인(14)의 상기 밸브(16)는 열리는 것을 특징으로 하는 공정.
11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 가스를 상기 철수될 부품(2)에 공급한 후에, 상기 가스 라인(14)의 상기 밸브(16)는 닫히고 상기 유체 라인(7)의 상기 밸브(13)는 열리는 것을 특징으로 하는 공정.
12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 철수될 부품(2)으로부터 나오는 유체는 폐쇄 회로 내에서 경로를 갖는 것을 특징으로 하는 공정.
13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보유 압력은 상기 어댑터(6)를 분리하도록 하강되는 것을 특징으로 하는 공정.
14. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력이 가해진 가스는 상기 부품(2)을 팽창시키기 전에 및/또는 후에 상기 철수될 부품(2)에 공급되는 것을 특징으로 하는 공정.
15. 제 8 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부품(2) 내에서 상기 압력이 가해진 가스는 압력 평형에 의하여 압력이 경감되고 상기 유체는 상기 철수될 부품(2)으로부터 나오는 것을 특징으로 하는 공정.
16. 팽창식 부품(2)을 갖는 앵커, 특히 마찰 튜브 앵커 타입 또는 팽창식 마찰 튜브 앵커 타입의 로크 앵커를 세팅하기 위한 공정에 있어서, 상기 부품(2)은 미리 형성된 보어 구멍에 위치한 후에 내압을 가함으로써 유체에 의하여 팽창되며, 상기 유체는 가스 공급 장치로써 상기 팽창식 부품(2)로부터 나오는 것을 특징으로 하는 공정.

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