NO875236L - Fremgangsmaate for stabilisering av fjell og en fjellbolt for bruk ved fremgangsmaaten. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for stabilisering av fjell og en fjellbolt for bruk ved gjennomføring av frem-gangsmåten .

US 4 423 986 beskriver en fjellbolt som består av et lukket, i lengderetningen innbukket rør som settes under trykk og derved ekspanderer slik at det forankres i et borehull. Med denne fjellbolt for man en utmerket stabilisering av fjellet og den fungerer effektivt også ved store diameter-variasjoner. Fjellbolten er imidlertid relativt kostbar.

SE-søknad 8502981-7 beskriver en rørformet fjellbolt som ved tøyning ekspanderes til en diameter som er større enn borehullets diameter ved hjelp av et ekspanderbart legeme som innsettes i fjellbolten. Herved forankres fjellbolten i borehullet ved elastisk kompresjon av det omgivende fjell. Den benyttede fjellbolt er billig, men det ekspanderbare legeme har på grunn av det store arbeidstrykk en begrenset levetid.

US 3 349 567 beskriver en fjellbolt i form av et rør som innsettes i borehullet og deretter ekspanderes punktvis ved hjelp av pulserende magnetiske felt. Disse induseres ved høyspenningspulser i en spole på en sonde som temporært innsettes i fjellbolten. Fjellbolten er som sådan billig, men den nødvendige utrustning er meget kostbar og medfører sikkerhets-risiko på grunn av den høye spenning.

Oppfinnelsen har som mål å skape en effektiv fremgangsmåte for å stabilisere fjell og en enkel fjellbolt for frem-gangsmåten, som sammenlagt resulterer i en nedsatt totalkostnad for hver fjellbolt som er forankret i fjellet. Dette oppnås med de i kravenes karakteriserende deler anførte trekk.

Oppfinnelsen beskrives nærmere under henvisning til tegningen hvor fig. 1 viser et lengdesnitt av en fjellbolt som er innsatt i et borehull, før ekspansjonen, fig. 2 viser et snitt langs 2-2 på fig. 1, fig. 3 viser fjellbolten på fig. 1 etter at den er forankret ved radial ekspansjon, fig.

4 viser en alternativ ytre ende for fjellbolten på fig. 1, på figuren nærmest tilpasset den på fig. 5 viste utførelse, fig. 5 viser en ekspanderbar fjellboltseksjon innrettet for oppbygning av skjøtte lange bolter som er sammensatt av en eller flere med hverandre forbundne seksjoner av den type som vises på fig. 1 og på hvis ytre ende er forbundet med den på fig. 4 viste endedel, fig. 6 viser en stengeplugg for bunnseks jonen i en skjøtt utførelse og fig. 7 viser en ikke ekspanderende fjellboltseksjon som kan benyttes som alternativ til en eller flere seksjoner av den type som er vist på fig. 5 .

Den på fig. 1 viste fjellbolt 10 består av et lukket langstrakt, rett sylindrisk rør 11 av et stål som gir en ens-artet utvidelse under ekspansjonsbelastning . Et hensiktsmessig stål er eksempelvis et slikt som faller under den svenske standard SS141147 og betegnes som et dyptrekkingsstål. Dersom rørets 11 ytre diameter betegnes D cm er dets omkrets åpenbart Tf- D cm. med uforandret sirkelformet perif eriverdi T^ D kan røret i tverrsnitt alternativt velges bølgeformet eller med uregelmessig tverrsnitt slik at rørets stivhet økes for hånd-teringen. Rørets 11 ende i bunnen er tettende lukket ved hjelp av en sirkulær plate 12 som er festet til røret 11 fortrinnsvis ved friksjonssveising. På liknende måte er en flens 13 festet ved den ytre ende, som har en utad ragende sylindrisk del 14. Et inntak 15 er anordnet på den sylindriske del 14 og fra denne leder en kanal 16 til rørets 11 indre.

Fjellbolten 10 kan fritt settes inn i et borehull 20 som bores i fjellet 21. Borehullet 20 skal ha en diameter som er noe større enn D cm. Fjellbolten 10 innsettes slik at dens flens 13 ligger an mot en støtteplate 22 som omgir røret 11 mot fjellet 21.

Før eller etter innsettingen av fjellbolten 10, tilsluttes en kjoks 25 som kun er vist skjematisk på fig. 3 og som fortrinnsvis er utført slik det vist i US 4 423 986, fig. 1, 10, liggende tettende an omkring den sylindriske del 14 og hvor åpningen 15 tilføres høytrykksvæske ved trykkregulering ved hjelp av ventilen 26, med et trykk opptil 500 bar, fra en pumpe 27. Væsken trykksetter fjellboltens 10 indre og forår-saker en radial utvidelse av denne som fyller ut de normalt alltid forekommende ujevnheter i borehullet og elastisk utvider det omgivende fjell, slik det er vist på fig. 3. Trykket avlastes deretter og kjoksen tas bort slik at fjellbolten tømmes for væske. Selv om det foregår en viss krymping i sammenheng med avlastningen, forblir fjellbolten fast forankret i borehullet 20 da fjellet 21 omkring den utvidede fjellbolt 10, elastisk utsetter denne for et krympegrep som overstiger rørkrymp-ningen ved avlastningen. Et manometer eller et annet hensiktsmessig instrument i høytrykksvæskens tilførsel kan benyttes for å forbedre reguleringen av trykksettingsforløpet ved den radiale utvidelse av fjellbolten 10.

Fjellbolten 10 kan alternativt utstyres med en nippel 28 av den type som er vist på fig. 4, i steden for den sylindriske del 14. I et slikt tilfelle kan en hurtigkopling benyttes for tilførsel av høytrykksvæske.

For å kunne mestre lange borehull ved hjelp av korte dellengder med den foreliggende type ekspanderende fjellbolter, kan man skjøte sammen ekspanderbare, rørformede fjellboltseksjoner 30, utført som vist på fig. 5. Disse kan etter ønske kombineres med ikke ekspanderbare fjellboltseksjoner 31 som har en indre tilførselskanal 36 med redusert diameter, av den type som er vist på fig. 7. Seksjonene 30 og 31 har respek-tive hann- og hunnkoplingsdeler 34, 35 for tettende endefor-bindelse mellom seksjonene. En endedel 32 danner ytterenden av den skjøtte fjellbolt. Endedelen 32 har et gjenget hull 33, fig. 4, som tilkoples en eller flere fjellboltseksjoner, eksempelvis et antall ikke ekspanderbare seksjoner 31, som igjen koples sammen innbyrdes ved hjelp av gjengede koplings-deler 34, 35. Rekken med på denne måte skjøtte seksjoner av-sluttes med en eller flere tilkoplede, ekspanderbare seksjoner 30 hvorav den innerste i borehullet lukkes med en propp 38, se fig. 6.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for å stabilisere fjell ved hjelp av en langstrakt, lukket, rørformet fjellbolt (10) av bløtt stål som kan ekspandere radialt ved hjelp av indre overtrykk, hvor hull (20) bores i fjellet (21), fjellbolten (10) settes fritt inn i ett borehull med boltens bunnende (12) først, og fjellboltens ytre ende (14) tilkoples en kilde (27) for høytrykksvæske slik at fjellbolten ekspanderer radialt mot hullets vegg, KARAKTERISERT VED å benytte en fjellbolt (10) med et i det vesentlige sirkulært tverrsnitt med en omkrets som er lik ff D før ekspanderingen av rørmaterialet og hvor hullet i fjellet er boret med en diameter noe større enn D, å trykksette fjellbolten (10) ved kontrollert tilførsel av høytrykksvæske i en slik utstrekning av fjellbolten ved eks-pandering av rørmateriale utvides radialt utover diameterens verdi D, slik at borehullets (20) ujevnheter først utfylles og hullets vegg i det omkringliggende fjell (21) deretter utvides elastisk, hvoretter trykket i fjellbolten (10) avlastes og etterlastes forankret i borehullet (20) som et resultat av det elastiske gjenværende krympegrep mellom fjellet og f j ellbolten.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at en rørformet fjellbolt (10) anvendes som før trykksettingen og ekspanderingen, har et sirkulært tverrsnitt med den ytre diameter D.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at fjellbolten (10) ekspanderes radialt ved utvidelse over i det vesentlige hele sin lengde.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at fjellbolten forlenges i og for tilpasning til lange borehull, ved sammenkopling og opprettholdelse av væskeforbindelsen mellom den indre og den ytre ende, i to eller flere til hverandre anordnede fjellboltseksjoner (32, 31).

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at fjellbolten forlenges ved hjelp av ikke ekspanderbare rør-seksjoner (31).

6. Lukket, rørformet fjellbolt (10) av bløtt stål som ekspanderer radialt ved indre overtrykk, for bruk ved den i krav 1-5 beskrevne fremgangsmåte for stabilisering av fjell, hvor det borres hull (20) i fjellet (21) med en diameter som er noe større enn D, hvor fjellbolten (10) innsettes i ett borehull med bunnen først og hvor fjellboltens ytre ende (14) tilsluttes en kilde (27) for høytrykksvæske slik at fjellbolten ekspanderer radialt mot hullets vegg, KARAKTERISERT VED at fjellbolten (10) har et i det vesentlige sirkulært tverrsnitt med en omkrets lik TTd før ekspansjon av rørmaterial-et, slik at det fritt kan innsettes i borehullet (20), at fjellbolten (10) ved høytrykksvæskens påvirkning i boltens indre, ved tøyning av rørmaterialet, kan ekspandere radialt utover diameteren D, i tilstrekkelig stor grad til at det etter trykkavlastning oppnås et bestående elastisk krympegrep mellom fjellet og fjellbolten.

7. Fjellbolt ifølge krav 6, KARAKTERISERT VED at den før trykksettingen har et sirkulært tverrsnitt med ytre diameter D og kan ekspandere over i det vesentlige hele rørlengden.

8. Fjellbolt ifølge krav 6, KARAKTERISERT VED at fjellboltens ytre dannes av en sylindrisk del (14) med et inntak (15) for høytrykksvæsken, anordnet ved delens periferi.

9. Fjellbolt ifølge krav 6, KARAKTERISERT VED at fjellboltens (30) ender har hhv. en hann- og hunntilkoplingsdel (34, 35) for å muliggjøre en forlenging av fjellbolten ved sammenkopling med gjensidig væskeforbindelse i en rekke med to eller flere fjellboltseksjoner slik at fjellbolten tilpasses lengre borehull.

10. Fjellbolt ifølge krav 9, KARAKTERISERT VED at en eller flere ikke ekspanderbare fjellboltseksjoner (31) inngår i rekken med sammenkoplede fjellboltseksjoner.