PL208828B1

PL208828B1 - Injection anchor

Info

Publication number: PL208828B1
Application number: PL379751A
Authority: PL
Inventors: Marek Rak; Henryk Słomian; Edward Turski; Tadeusz Wosik
Original assignee: Arnall Poland Społka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2006-05-22
Publication date: 2011-06-30
Also published as: PL379751A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest kotew iniekcyjna przeznaczona do redukcji obciążenia statycznego na obudowy podporowe w wyrobiskach drążonych w trudnych warunkach geologiczno-górotwórczych oraz do stabilizacji rozluźnionych skał zwłaszcza wyrobisk górniczych i przy budowie tuneli.The subject of the invention is an injection bolt intended to reduce the static load on support supports in hollow workings in difficult geological and rock-forming conditions and to stabilize loose rocks, especially in mining workings and in the construction of tunnels.

Znana jest do tego celu kotew iniekcyjna na przykład z polskiego opisu patentowego nr PL 168194, która składa się z dwusegmentowej rury kotwowej.For this purpose, an injection bolt is known, for example, from Polish patent specification No. PL 168194, which consists of a two-segment anchor tube.

Koniec segmentu, od strony odwiertu wyposażony jest w koronkę wiertniczą oraz posiada otwory płuczkowe i iniekcyjne. Drugi segment w zależności od przeznaczenia kotwi może być zaopatrzony w łącznik wiertniczy i wtedy rurę kotwową wykorzystuje się do wykonania odwiertu, bądź może być wyposażony w tak zwany uszczelniacz wydęciowy do uszczelnienia odwiertu. Uszczelniacz stanowi rękaw, który zamocowany jest nieprzesuwnie na segmencie za pomocą obejm zaciskowych. Do napełniania komory wydęciowej rękawa służą otwory boczne z zaworami zwrotnymi, którymi są płytki bezpieczeństwa.The end of the segment, on the side of the borehole, is equipped with a drill bit and has drilling and drilling holes. The second segment, depending on the purpose of the bolt, may be provided with a drill connector and then the tie tube is used to make a borehole, or it may be equipped with a so-called bore sealant to seal the well. The sealant is a sleeve that is fixed non-displaceably on the segment with clamps. The side openings with non-return valves, which are bursting discs, are used to fill the sleeve inflation chamber.

Po wwierceniu rury kotwowej wyciąga się ją z odwiertu tylko na tyle, żeby odłączyć segment z łącznikiem wiertniczym i zastąpić go segmentem wyposażonym w uszczelniacz wydęciowy i w przyłącze głowicy iniekcyjnej.After the anchor tube has been drilled, it is only pulled out of the borehole sufficiently to detach the segment with the drill string and replace it with a segment provided with a bladder sealant and an injection head connection.

Podczas wstrzykiwania żywicy syntetycznej służącej jako zawory zwrotne płytki bezpieczeństwa umożliwiają wydęcie uszczelniacza w taki sposób, że uzyskuje się szczelne, wszechstronne przyleganie do ścianki odwiertu. Pod wpływem rosnącego nadal ciśnienia iniekcji ulegają zniszczeniu płytki bezpieczeństwa i następuje wstrzykiwanie materiału do odwiertu i szczelin w górotworze. Po zakończeniu wstrzykiwania nakręca się czaszę na wystający z wylotu odwiertu koniec rury kotwowej.When injecting a synthetic resin serving as check valves, the burst discs allow the sealant to be expelled so that a tight, all-round adhesion to the borehole wall is achieved. Under the influence of the still growing injection pressure, the bursting plates are destroyed and the material is injected into the borehole and into the fractures in the rock mass. After injection is complete, the dish is screwed onto the end of the anchor tube projecting from the wellbore outlet.

Inna znana kotew iniekcyjna, na przykład z polskiego opisu zgłoszeniowego wynalazku nr PL 355359, zbudowana z rury kotwowej, prętów pęku kotwowego i przewodu iniekcyjnego do wsunięcia kotwi iniekcyjnej do otworu wiertniczego, przy czym przewód iniekcyjny ma wzdłuż całej długości rury kotwi otwory iniekcyjne, a kotew ma końcówkę tłoczącą dla materiału iniekcyjnego, a w tylnym końcu rury iniekcyjnej lub prętów pęku kotwowego ma element uszczelniający charakteryzuje się tym, że na rurze kotwowej lub prętach pęku kotwowego ma umieszczony co najmniej jeden elastycznie odkształcalny element uszczelniający o określonej długości, z przyśpieszaczami twardnienia, który to element jest mocowany na obu swych końcach na rurze kotwowej lub prętach pęku kotwowego.Another known injection bolt, e.g. from the Polish patent application no. PL 355359, made of an anchor tube, tie rods and an injection pipe for inserting an injection bolt into a borehole, the injection line having injection holes along the entire length of the bolt pipe, and the bolt has a pressure end for the injection material and has a sealing element at the rear end of the injection tube or rods, characterized in that it is provided with at least one elastically deformable sealing element of a predetermined length on the anchor tube or rods of the anchor rod with hardening accelerators, which the element is fixed at both its ends on the anchor tube or the anchor bolts.

Według przykładu wykonania kotew iniekcyjna jest umieszczona w otworze wiertniczym wykonanym w skale. Kotew ma na tylnym końcu rury kotwowej element uszczelniający, częściowo napełniony przyspieszaczem twardnięcia, w postaci węża rozprężnego. Wąż rozprężny jest dalej przymocowany na kotwi iniekcyjnej przy pomocy dwóch węży zaciskowych. Kotew iniekcyjna napełnia się medium iniekcyjnym pod wysokim ciśnieniem przez kanałek iniekcyjny i dalej otworami iniekcyjnymi oraz wężem rozprężnym. Kotew jest zamocowana przed czołem skały tuleją gwintowaną. Jednocześnie przed tylnym końcem kotwi jest zamocowana końcówka tłocząca wraz z rurą napełniania, która ma ujście do kanałku iniekcyjnego. Rura kotwowa jest połączona z tuleją gwintowaną zaopatrzoną w nakrętkę, która dociska podkładkę oporową do skały tak, że medium iniekcyjne nie wycieka z otworu wiertniczego. Otwór wiertniczy jest w swej tylnej części uszczelniony przy pomocy korka.According to an exemplary embodiment, the injection bolt is inserted into a borehole made in the rock. The anchor has at the rear end of the anchor tube a sealing element partially filled with a hardening accelerator in the form of an expansion hose. The expansion hose is further attached to the injection bolt by means of two clamp hoses. The injection bolt is filled with the injection medium under high pressure through the injection channel and then through the injection holes and the expansion hose. The anchor is fixed in front of the rock face with a threaded sleeve. At the same time, in front of the rear end of the bolt, a pressure end is attached together with a filling tube which opens into the injection channel. The tie rod is connected to a threaded sleeve provided with a nut which presses the thrust washer against the rock so that no injection medium is leaking out of the borehole. The borehole is sealed at its rear with a plug.

Celem wynalazku było opracowanie konstrukcji kotwi iniekcyjnej o uproszczonej budowie, ułatwiającej jej zabudowanie w górotworze.The aim of the invention was to develop a structure of an injection bolt with a simplified structure, facilitating its installation in the rock mass.

Zostało to rozwiązane według wynalazku w ten sposób, że rura kotwowa zaopatrzona jest w głowicę rozprężn ą umieszczoną na jej końcu po przeciwnej stronie zespołu naciągowo oporowego, z kolei od strony jej zespoł u nacią gowo-oporowego znajduje się przesuwna tuleja dociskowa. Nad tuleją dociskową osadzony jest swobodnie element uszczelniający w postaci elastycznej tulei, a nad nią zamocowany jest zewnętrzny pierścień oporowy.This is achieved according to the invention in that the anchor tube is provided with an expansion head located at its end on the opposite side of the tension-thrust unit, and a sliding pressure sleeve on the side of the tension-thrust unit on the other hand. Above the pressure sleeve, a sealing element in the form of a flexible sleeve is freely mounted, and above it, an outer support ring is mounted.

Korzystnym jest gdy gwintowy łącznik jest połączony rozłącznie z rurą kotwową.It is preferred that the threaded fastener is releasably connected to the anchor tube.

Korzystnym jest gdy pierścień oporowy od strony tulei elastycznej ma kształt stożka ściętego.It is advantageous if the abutment ring on the side of the flexible sleeve has the shape of a truncated cone.

Również korzystnym jest jeśli tuleję elastyczną stanowi wąż gumowy.It is also advantageous if the flexible sleeve is a rubber hose.

Kotew iniekcyjna według wynalazku charakteryzuje się prostą konstrukcją, która ułatwia jej obsługę.The injection bolt according to the invention is characterized by a simple structure which facilitates its handling.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku w przekroju osiowym.The subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing in an axial section.

Kotew iniekcyjna stanowi rura kotwowa 1, która na jednym końcu posiada zespół naciągowooporowy 2 złożony z nakrętki i dużej podkładki, a na drugim końcu ma zamocowaną za pomocąThe injection bolt is an anchor pipe 1 which has at one end a tensioning device 2 composed of a nut and a large washer, and at the other end is secured by means of a

PL 208 828 B1 gwintowego łącznika 3 głowicę rozprężną 4. Rura kotwowa 1 od strony zespołu naciągowo-oporowego 2 posiada przesuwną tuleję dociskową 5, powyżej której znajduje się tuleja elastyczna 6, a za nią zamocowany jest zewnętrzny pierścień oporowy 7 w kształcie stożka ściętego. W przedniej części kotwy, pomiędzy pierścieniem oporowym 7, a głowicą rozprężną 4, rozmieszczone są poprzeczne otwory iniekcyjne 8.From the side of the tensioning-thrust unit 2, the anchor tube 1 has a sliding pressure sleeve 5, above which an elastic sleeve 6 is located, and behind it is an outer abutment ring 7 in the shape of a truncated cone. In the front part of the anchor, between the support ring 7 and the expansion head 4, transverse injection holes 8 are arranged.

Do wywierconego w skale otworu o ustalonych wymiarach wprowadza się rurę kotwową 1 z wkręconym do niej łącznikiem 3 i głowicą rozprężną 4. Obracając rurę kotwową wokół osi pionowej, następuje rozparcie głowicy i wstępne zamocowanie kotwi w otworze, przy czym jej koniec powinien wystawać z otworu na długość 85-95 /mm/. Po zamocowaniu kotwi zakłada się kolejno, tuleję elastyczną 6, tuleję dociskową 5 oraz zespół naciągowo-oporowy 2. Poprzez dokręcanie nakrętki zespołu naciągowo oporowego 2 następuje nasunięcie się tulei elastycznej 6 na pierścień oporowy 7 i zaczopowanie odwiertu.An anchor tube 1 with a coupler 3 screwed into it and an expansion head 4 is inserted into the drilled hole in the rock. By turning the anchor tube around the vertical axis, the head expands and the anchor is initially secured in the hole, with its end protruding from the hole on length 85-95 / mm /. After fixing the bolt, the flexible sleeve 6, the pressure sleeve 5 and the tension-resistance unit 2 are successively installed. By tightening the nut of the tension-resistance unit 2, the flexible sleeve 6 slides onto the stop ring 7 and plunges the borehole.

Do zamocowanej i uszczelnionej w odwiercie kotwi mocuje się końcówkę tłoczącą w celu przyłączenia jej do przewodu pompy iniekcyjnej. Podczas iniekcji głowica rozprężna kotwy powoduje, że rura kotwowa będzie redukować obciążenie na strop wyrobiska spowodowane ciśnieniem iniekcyjnym i zapobiegać zarabowaniu stropu.A pressure end is attached to the bolt fixed and sealed in the borehole in order to connect it to the injection pump conduit. During injection, the expansion head of the anchor causes the anchor pipe to reduce the load on the roof of the excavation caused by the injection pressure and prevent the roof from becoming harder.

Po zakończeniu polimeryzacji kleju kotew iniekcyjna spełnia rolę klasycznej kotwy wklejanej.After the polymerization of the adhesive has been completed, the injection bolt acts as a classic bonded anchor.

Claims

Patent claims

1. An injection bolt, which is an anchor tube with injection holes and a tensioning-resistance unit and having a sealing element and a pressure end, characterized in that the anchor tube (1) is provided with an expansion head (4) located at its end on the opposite side of the tensioning unit. (2) and attached to it by a threaded fastener (3), in turn, on the side of its tension-thrust assembly (2), there is a sliding pressure sleeve (5), over which a sealing element in the form of a flexible sleeve (6) is freely mounted and above it is mounted the outer thrust ring (7).

2. The injection bolt according to claim 1 The method of claim 1, characterized in that the threaded fastener (3) is releasably connected to the anchor tube (1).

3. The injection bolt according to claim 1 A device according to claim 1, characterized in that the support ring (7) has the shape of a truncated cone on the side of the flexible sleeve (6).

4. The injection bolt according to claim 1 The method of claim 1, characterized in that the flexible sleeve (6) is a rubber hose.