PL194114B1 - Kotwa rurowa z profilowaniem - Google Patents

Abstract

1. Kotwa rurowa z profilowaniem, zwlaszcza do stosowania w górnictwie i przy budowie tuneli, zwydrazonym korpusem kotwiacym, który przynajmniej czesciowo na swojej ze- wnetrznej powierzchni plaszcza posiada profi- lowanie w rodzaju gwintu, przy czym profilowa- nie jest uksztaltowane w rodzaju trapezowego gwintu z równoleglym osiowo obszarem stopki i równoleglym osiowo obszarem grzbietowym, znamienna tym, ze przynajmniej odwrócony od strony kierunku osadzania bok trapezowego przekroju poprzecznego profilowania posiada nachylenie (a) wynoszace 10° - 45°. PL PL PL

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 194114 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 346958 ^{(51) Int.Cl.}

E21D 21/00 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 09.04.2001 (54)

Kotwa rurowa z profilowaniem

(30) Pierwszeństwo: 10.04.2000,DE,10017761.1	(73) Uprawniony z patentu: Hilti Aktiengesellschaft,Schaan,LI
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 22.10.2001 BUP 22/01	(72) Twórca(y) wynalazku: Wolfgang Ludwig,Schwabmϋnchen,DE Erich Leibhard,Mϋnchen,DE
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:	(74) Pełnomocnik: Misztak Irena, PATPOL Sp. z o.o.
30.04.2007 WUP 04/07

⁽⁵⁷⁾ 1. Kotwa rurowa z profilowaniem, zwłaszcza do stosowania w górnictwie i przy budowie tuneli, z wydrążonym korpusem kotwiącym, który przynajmniej częściowo na swojej zewnętrznej powierzchni płaszcza posiada profilowanie w rodzaju gwintu, przy czym profilowanie jest ukształtowane w rodzaju trapezowego gwintu z równoległym osiowo obszarem stopki i równoległym osiowo obszarem grzbietowym, znamienna tym, że przynajmniej odwrócony od strony kierunku osadzania bok trapezowego przekroju poprzecznego profilowania posiada nachylenie (a) wynoszące 10° - 45°.

PL 194 114B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kotwa rurowa z profilowaniem, zwłaszcza do stosowania w górnictwie i przy budowie tuneli.

Elementy mocujące jako takie są znane. Służą one w rodzaju kotwy rurowej do górotworu do stabilizacji ścian pustek, przykładowo w tunelach, sztolniach i tym podobnych, a mianowicie w ten sposób, że warstwy górotworu, następujące kolejno po sobie w kierunku pionowym do ściany, są mocowane do siebie, przy czym w wielu przypadkach wychodzi się od tego, że warstwy, które w bezpośredniej bliskości ścian w następstwie wykonania pustki, zmniejszają swoje właściwości mechaniczne, zwłaszcza swoją nośność, są mocowane na bardziej oddalonych, nieuszkodzonych warstwach górotworu. Kotwę rurową mocuje się w otworze wiertniczym przeważnie za pomocą zaprawy. Jako zaprawę stosuje się przykładowo klej dwuskładnikowy, zwłaszcza żywicę epoksydowo-akrylanową z utwardzaczem. W procesie osadzania kotwę rurową wwierca się przykładowo udarowo do otworu wiertniczego. Przy tym zaprawa zostaje zmieszana i utwardzona, dzięki czemu następuje unieruchomienie kotwy w otworze wiertniczym. Na wystającym z otworu wiertniczego końcu pręta kotwy jest umieszczony przeważnie gwint, na który nakłada się inne części i mocuje za pomocą nakrętki.

Kotwa rurowa wymienionego rodzaju jest ujawniona przykładowo w opisie DE 295 01 638 U i składa się ona z korpusu kotwiącego z profilowaniem. Profilowanie posiada gwint jednozwojny. Dzięki temu jest zapewnione stosowanie znanej kotwy rurowej ze zwykłymi przyrządami wiertniczymi.

Niedogodnością tego znanego rozwiązania jest to, że wartości zamocowania znanej kotwy rurowej zmniejszają się w sposób widoczny, przykładowo w przypadku wystąpienia pęknięć w obszarze otworu wiertniczego.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie kotwy rurowej z profilowaniem, która również w popękanym podłożu wykazuje wysokie wartości zamocowania, a ponadto można ją łatwo i szybko osadzić.

Zadanie to rozwiązano według wynalazku dzięki temu, że przynajmniej odwrócony od strony kierunku osadzania bok trapezowego przekroju poprzecznego posiada nachylenie, wynoszące 10° -45°.

Dzięki temu zapewniono, że kotwa rurowa może przeprowadzić dodatkowe rozpieranie. Efekt dodatkowego rozpierania występuje zwłaszcza wówczas, gdy kotwa rurowa posiada powłokę, albo zaprawa posiada taki skład, że pomiędzy kotwą rurową a zaprawą nie następuje sklejenie. Ponadto tego rodzaju ukształtowanie nachylenia boków oddziałuje korzystnie na proces osadzania. Podczas procesu osadzania, nachylenie boków razem z wysoką spójnością zaprawy powoduje zamocowanie kotwy rurowej według wynalazku w otworze wiertniczym. Tym samym w procesie osadzania nie jest konieczny czas oczekiwania, w którym kotwa rurowa musi być utrzymywana stabilnie w otworze wiertniczym, zanim zaprawa dostatecznie utwardzi się. Optymalne dodatkowe rozpieranie uzyskuje się zwłaszcza przy nachyleniu wynoszącym około 20° boku odwróconego od kierunku osadzania. W celu zapewnienia prostego wytwarzania gwintu, posiada on to samo nachylenie na obu bokach.

Korzystnie osiowa powierzchnia obszaru stopki odpowiada 01 - do 0,04-krotnej wielkości średnicy korpusu kotwiącego, w celu zapewnienia dostatecznie wysokich wartości zamocowania. W stanie osadzonym na zaprawę podchwytującą profilowanie oddziałują siły ścinające, przy obciążeniu działające przeciwnie do kierunku osadzania. Dlatego też dla trwałości połączenia między kotwą rurową a zaprawą miarodajną jest powierzchnia przekroju poprzecznego podchwytującej zaprawy, która z kolei jest określona przez promieniową powierzchnię obszaru stopki. W ten sposób średnica korpusu kotwiącego, która z kolei zależy od przyłożonego maksymalnego obciążenia, określa osiową powierzchnię obszaru stopki.

Ponadto, korzystnie osiowa powierzchnia obszaru grzbietowego odpowiada 0,1 - do 0,04-krotnej wielkości średnicy korpusu kotwiącego, aby profilowanie mogło przyjąć od środka przyłożenia obciążenia dostatecznie wysokie siły ścinające.

Korzystnie profilowanie promieniowo do korpusu kotwiącego posiada wysokość, która odpowiada 0,25 - do 0,75-krotnej grubości ściany korpusu kotwiącego, dzięki czemu możliwe jest ekonomiczne wytwarzanie korpusu kotwiącego, zaopatrzonego w profilowanie.

Celowo profilowanie posiada podziałkę gwintu wynoszącą 10 mm -40 mm. Dzięki temu zapewnione jest równomierne rozdzielenie zaprawy między ściankami otworu wiertniczego a profilowaniem.

Ponadto zgodnie z wynalazkiem ukształtowanie profilowania zwiększa wartości zamocowania kotwy rurowej w podłożu, a jednocześnie zapewnia wystarczająco dużą porcję odprowadzania zwiercin.

Optymalna jest zwłaszcza podziałka gwintu, wynosząca 15 mm.

PL 194 114 B1

Korzystnie profilowanie stanowi gwint dwuzwojny. Dzięki temu zapewnione jest odprowadzanie większej ilości zwiercin, niż w przypadku gwintu jednozwojnego. Ponadto powierzchnia podcięcia dla zaprawy zwiększa się dwukrotnie w porównaniu do gwintu jednozwojnego. W przypadku szczególnych wymagań w odniesieniu do kotwy rurowej można zastosować gwint trój- lub wielozwojny. Jednak to rozwiązanie wpływa niekorzystnie na opłacalność wytwarzania kotwy rurowej.

Korzystnie profilowanie jest umieszczone na całej długości korpusu kotwiącego i dzięki temu służy z jednej strony jako środki mocujące dla zaprawy, a z drugiej strony jako środki przyłożenia obciążenia, przykładowo dla nakrętki. Tym samym nie jest konieczne stosowanie drugiego, oddzielnego gwintu jako środka przyłożenia obciążenia.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym jest częściowo przedstawiona kotwa rurowa według wynalazku, w przekroju wzdłużnym.

Na rysunku jest przedstawiona kotwa rurowa z wydrążonym korpusem kotwiącym 1, która na swojej powierzchni płaszcza posiada profilowanie 2 w rodzaju gwintu. Profilowanie 2 jest ukształtowane w rodzaju trapezowego gwintu z równoległym osiowo obszarem stopki 4 i równoległym osiowo obszarem grzbietowym 3. Obszar stopki 4 jest połączony przez odpowiednio jeden bok z obydwoma sąsiadującymi obszarami grzbietowymi 3, przy czym skierowana do osi wzdłużnej długość obszaru stopki 4 i obszaru grzbietowego 3 odpowiada w przybliżeniu 0,1 - do 0,04-krotnej wielkości średnicy d korpusu kotwiącego 1. Nachylenie a boków odpowiada w przybliżeniu 10° - 45°.

Gwint jest ukształtowany jako gwint dwukrotny (dwuzwojny) o nachyleniu około 15 mm. Jest on umieszczony na całej długości korpusu kotwiącego 1, przy czym służy on z jednej strony jako środek mocujący dla nie przedstawionej zaprawy, a z drugiej strony jako środki przyłożenia obciążenia przykładowo dla nie przedstawionej nakrętki. Wysokość h gwintu, liczona promieniowo do korpusu kotwiącego 1, odpowiada w przybliżeniu 0,25 - do 0,75-krotnej grubości ściany korpusu kotwiącego 1.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kotwa rurowa z profilowaniem, zwłaszcza do stosowania w górnictwie i przy budowie tuneli, zwydrążonym korpusem kotwiącym, który przynajmniej częściowo na swojej zewnętrznej powierzchni płaszcza posiada profilowanie w rodzaju gwintu, przy czym profilowanie jest ukształtowane w rodzaju trapezowego gwintu z równoległym osiowo obszarem stopki i równoległym osiowo obszarem grzbietowym, znamienna tym, że przynajmniej odwrócony od strony kierunku osadzania bok trapezowego przekroju poprzecznego profilowania posiada nachylenie (a) wynoszące 10° -45°.
2. 2. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że osiowa powierzchnia (a) obszaru stopki (4) odpowiada 0,1 - do 0,04-krotnej wielkości średnicy (d) korpusu kotwiącego (1).
3. 3. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że osiowa powierzchnia (b) obszaru grzbietowego (3) odpowiada 0,1 - do 0,04-krotnej wielkości średnicy (d) korpusu kotwiącego (1).
4. 4. Kotwa według zastrz. 2 albo 3, znamienna tym, że osiowa powierzchnia (b) obszaru grzbietowego (3) odpowiada w przybliżeniu osiowej powierzchni (a) obszaru stopki (4).
5. 5. Kotwa według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienna tym, że profilowanie (2) promieniowo do korpusu kotwiącego (1) posiada wysokość (h), która odpowiada 0,25 - do 0,75-krotnej grubości ściany korpusu kotwiącego (1).
6. 6. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że profilowanie (2) posiada podziałkę gwintu wynoszącą 10 mm -40 mm.
7. 7. Kotwa według zastrz. 1 albo 6, znamienna tym, że profilowanie (2) stanowi gwint dwuzwojny.
8. 8. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że profilowanie (2) jest umieszczone na całej długości korpusu kotwiącego (1).
9. 9. Kotwa według zastrz. 1 albo 8, znamienna tym, że profilowanie (2) posiada powłokę antyadhezyjną (5), która uniemożliwia przyleganie zaprawy do profilowania.