PL44052B1 - - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy sposobu mocowania kotwi w otworach, w jakich sie je osadza. Tego ro¬ dzaju kotwie sa stosowane w najrózniejszych dziedzinach techniki, np. w znanej obudowie kotwowej pomieszczen kopalni i tuneli^ poza tym — do zabezpieczania zwisajacych scian skalnych w robotach naziemnych, do licznych celów w budownictwie; jak to do wzmacniania fundamentów itd., a poza tym równiez sa sto¬ sowane do umieszczania innych czesci na ich zewnetrznych kcncach, uksztaltowanych jako haki.Zdolnosc obciazania takich kotwi w rozstrzy¬ gajacym znaczeniu jest okreslana przez jakosc zamocowania ich konców w najglebszych cze¬ sciach wywierconych otworów.W przypadku kotw*, stosowanych do obudowy podziemnych wybran lub pomieszczen kopal¬ nianych, zamocowywanie ich w najglebszych czesciach wywierconych otworów, z reguly (d- bywa sie przez mechaniczne rozszerzanie i roz^ klinowywanie w kierunku scianek otworu spre- zynujaco uksztaltowanej glowicy kotwi, za pó* moca wkrecania lub wbijania jej trzpienia W te glowice, zwlaszcza w przypadku otworów wywierconych w miekkiej skale, w której nie mozna uzyskac wystarczajaco mocnej' przyczep¬ nosci glowicy, jak równiez w przypadku otwo¬ rów7 wywierconych w wyjatkowo twardej ska¬ le, w która nie moglyby wcisnac sie wystarcza¬ jaco mocno sprezynujace elementy na glowicy kotwi i w ten sposób kotwie przy ich obciaze¬ niu ciaglym „pelzalyby", przy czym koniec trzpienia kotwi zostaje nieraz zacementowany w najglebszej czesci wywierconego otworu, W tym celu stosuje sie zwykle zaprawy ce-mentowe. Przy tym rodzaju zamocowania trzpienia kotwi srednica wierconego otworu moze byc znacznie mniejsza, niz w przypadku stosowania trzpienia kotwiowego ze sprzezynu- jaca glowica i w ten sposób zostaje znacznie zmniejszona praca kruszenia przy wierceniu otworu.Bardzo proste jest tego rodzaju zamocowanie kotwi w skierowanych ku dolowi wywierco¬ nych otworach, które tylko zalewa sie zaprawa cementowa na odpowiedniej czesci ich glebo¬ kosci, ale trudnosci wynikaja w przypadku Otworów, skierowanych ku górze: wymajgaja one Wówczas stosowania bardzo gestej zapra¬ wy cementowej oraz wbijania trzpienia kotwi .bezposrednio po zapelnieniu otworu zaprawa, a zatem nie mozna w pozadany zazwyczaj spo¬ sób zapelnic najpierw zaprawa pewna liczbe otworów, a nastepnie dopiero wprowadzac w nie kotwie.Wszystkie znane sposoby zacementowywair.a kotwi maja te wspólna wade, ze zacementowa¬ na kotew nadaje sie do obciazania dopiero ze znacznym opóznieniem, które uwarunkowane jest minimalnym czasem potrzebnym na zwia¬ zanie zaprawy, a który wynosi zazwyczaj kilka dni i który musi byc odczekany. Dopiero pc tym czasie moze odbywac sie, np. obciazanie kotwi w stosunku do masywu górskiego lub czegos podobnego. Ten przeciag czasu mozna wprawdzie skrócic przez stosowanie przyspie¬ szajacych wiazanie srodków, ale nie daje sie go .skrócic ponizej 8—12 godzin* Byly juz czynione propozycje stosowania za¬ miast cementu tworzyw sztucznych, które w stanie cieklym byly doprowadzane do najgleb¬ szej czesci otworu w oslonie, nalozonej na prze¬ znaczony do rozprezania koniec kotwi. Przy rozprezaniu kotwi oslona ulegala zniszczeniu, ciekle tworzywo sztuczne wyplywalo, wypelnia¬ lo przestrzen pomiedzy glowica trzpienia kotwi i sciankami otworu i po stwardnieniu sklejalo W pewnej mierze glowice kotwi ze skala. Unik¬ nieto wprawdzie przy tym dlugiego czasu twar¬ dnienia betonu, jednakze uzyskane dzialanie przyczepne, zwlaszcza na skutek kurczenia .sie tworzywa sztucznego w czasie twardnienia i wynikajacego z tego odrywania sie bryly two¬ rzywa sztucznego od scianek otworu, nie bylo zadawalniajace.Przez zastosowanie wynalazku zostaly usu¬ niete wymienione wady znanych sposobów mo¬ cowania, tzn. zostalo stworzone szybko dziala¬ jace zamocowanie glowicy kotwi w najgleb¬ szym miejscu otworu w sposób umozliwiajacy kilkakrotnie wieksze wstepne naprezenie kotwi w stosunku do naprezenia, jakie uzyskiwalo sie dotychczas. Jednoczesnie przy dalszym o$ra^ cowywaniu zasadniczej idei wynalazku zostaJy uproszczone potrzebne do tego celu zabiegi lub zosta! zmniejszony potrzebny do ich wykonania czas.Niezawodna przyczepnosc pomiedzy glowica kotwi a skala, zostala wedlug wynalazku uzy¬ skana za pomoca takiego sposobu wspóldziala¬ nia, zgodnie z którym wprowadzony do naj¬ glebszej czesci otworu material, najkorzystniej tworzywo sztuczne o mozliwie najmniejszym skurczu przy twardnieniu, przenika z cala pew¬ noscia w majace wylot w kierunku otworu pe¬ kniecia i szczeliny w otaczajacej skale, wypel¬ nia je i w pewnej mierze sie z nimi zazebia.Ten dodatni wynik wedlug jednej z pierw¬ szych postaci wykonania wynalazku zostal w ten sposób uzyskany, ze tworzywo sztuczne w stanie cieklym zostaje wtlaczane do wywier¬ conego otworu przed umieszczeniem w nim trzpienia kotwi i do tego wcisnietego tworzywa sztucznego, dopóki jest ono jeszcze wystarcza¬ jaco miekkie, wciska sie glowice trzpienia kot ¦ wi.Ta postac wykonania nowego sposobu moco¬ wania kotwi, na skutek tego ze umozliwione jest zastosowanie wyskich cisnien, które przy wtlaczaniu cieklego tworzywa, odpowiednio do warunków skalnych moga byc podwyzszone, na ogól zgodnie z przepisami powyzej 100 ata, da¬ je glebokie przenikanie tworzywa sztucznego w szczeliny i pekniecia i na skutek tego, wy¬ jatkowo odporne na rozerwanie polaczenia po¬ miedzy skala i tworzywem sztucznym, w kto- rym w zasadzie gladka, zaopatrzona w odpo¬ wiednie chropowatosci lub wystepy i zaglebie¬ nia glowica trzpienia kotwi jest mocno przy¬ trzymywana.Wskazane jest, aby do wtlaczania tworzywa sztucznego bylo stosowane urzadzenie w ro¬ dzaju rury nasycajacej, która wprowadzana jest na mniej wiecej 3/4 glebokosci otworu.Umieszczony na niej pierscieniowy element - 2 -uszczelniajacy oddziela przeznaczona do zapet* nienia tworzywem sztucznym najglebsza czesc otworu od pozostalej glównej czesci wywierco¬ nego otworu. W przypadku stosowania stapia nych tworzyw sztucznych, rura nasycajaca jest elektrycznie ogrzewana na cale} swej dlugosci lub na czesci swej dlugosci.Ta postac wykonania sposobu mocowania kotwi wymaga zastosowania dodatkowych urza¬ dzen dla wywolania cisnienia i korzysta sie Z niego wówczas* gdy chodzi o wyjatkowo wy¬ soka wytrzymalosc na rozciaganie zakotwicze-. ¦ nla. ff=* ogól zupelnie wystarczajace dla zamierzo¬ nego dzialania polaczenie, przy 'zapelnieniu, wszystkich pustych miejsc w najglebszej czesci otworu, wraz z uchodzacymi do niego szczeli¬ nami \ peknieciami, zgodnie z dalsza postacia wykonania sposobu mocowania kotwi, który wy¬ kazuje te dalsza zalete, ze umieszczanie w otwo¬ rze tworzacego polaczenia materialu i trzpienia moze odbywac sie na razie calkowicie niezalez¬ nie w czasie. Uzyskuje sie to w ten sposób, ze elementy skladowe, dzieki wzajemnemu reago¬ waniu, w których tworzy sie twardy material wiazacy, sa wprowadzane do najglebszej czesci wywierconego otworu, jako wzajemnie oddzie¬ lone czesci naboju. Na skutek wbijania w niego nie majacego zadnej glowicy sprezynujacej kon¬ ca kotwi, zostaje on rozbity, na skutek czego elementy skladowe mieszaja sie ze soba. Przez dalsze wciskanie trzpienia kotwi, który w tym celu zaopatrzony jest w umieszczone na jego powierzchni ciagle lub przerywane zebra sru¬ bowe, najkorzystniej przy obracaniu go w kie runku przeciwnym do kierunku skretu zwoju zebra, mieszanina zostaje wtlaczana w puste przestrzenie wywierconego otworu.Ten sposób mocowania kotwi mozna wykony¬ wac zarówno przez tworzenie materialu lacza-. cego z nieorganicznej mieszaniny zaprawy ce¬ mentowej jak i najkorzystniej z cieklego two¬ rzywa sztucznego i odpowiedniego dla niego srodka utwardzajacego.Jako przyklad nadajacej sie do ostatnio' opi¬ sanej postaci wykonania zamocowania kotwi, mieszaniny tworzywa sztucznego mozna wy¬ mienic mieszanine z estru kwasu maleinowego, estru kwasu ftalowego i styrenu, przy zastoso¬ waniu nadtlenku benzoilu jako srodka przyspie¬ szajacego lub utwardzajacego, z dodatkiem 60—Wk maczki kwarcowej albo piasku kwar¬ cowego. Tego rodzaju mieszanina moze byc dluzszy czas przechowywana bez dostepu po¬ wietrza.Specjalnie korzystne do uzyskania dzialania zakotwiczajacego i szybkiej zdolnosci nocnej* tzn. do uzyskania skróconego czasu twardnie¬ nia materialu tworzacego, powiazanie pomiedzy skala i kotwia, okazalo sie zastosowanie twardr niejacych tworzyw sztucznych specjalnych ro¬ dzajów, a mianowicie zywic poliestrowych.(„Vestopal") lub co do skladu i wlasciwosci równowaznych im zywic sztucznych, takich jak zywice fenolowe, zywjce melaniinowe luLt PM- "itgretaoj^Jak równiez epoksydy, które z umifer< 83xzo7iynil w^oddzielnych przestrzeniach naboju srodkami utwardzajacymi lub srodkami przy¬ spieszajacymi, sa wprowadzane do najglebsze! czesci wywierconego otworu i tam po skrusze^ niu naboju zostaja z nimi zmieszane.Jako srodki utwardzajace do tych tworzyw sztucznych stosuje sie nadtlenki, np. nadtlenek.- cykloheksanami, nadtlenek benzoil i lub nadtlenek metyloetyloketonu, a jako^ prz^pfeszacze, i^." llwulnetyloanlluie^ lub naftenian kobaltowyy "Jalof wypelniacze, których przeznaczeniem jest zwlaszcza zrównowazenie skurczu wystepuja-, cego w pewnych okolicznosciach przy twardnie¬ niu tego rodzaju tworzyw sztucznych,, moze slu¬ zyc na przyklad piasek kwarcowy o odpowied¬ niej wielkosci ziarna od 1 do 3 mm lub wlókna, szklane. Czesc zadania wypelniaczy, gdy .nabój najkorzystniej wykonany jest ze szkla, mcga przejac odlamki szklane, które mieszaja sie z tworzywem sztucznym. Dodawana procentowa ilosc wypelniaczy, bez pogarszania wlasciwosci Uzytkowych mieszaniny, moze byc bardzo du¬ za i w danym przypadku, dajac w wyniku: ró¬ wniez odpowiednie potanienie calej masy, któ¬ ra przyjmuje postac ciastowata, moze :wynojicV az do 80%. W danymr przypadku moga byc por nadto dodawane materialy, które przy wzroscie temperatury wydzielaja gaz, jak na przyklad; NHtHCO* NariCO,, azotyn kwasu azoisomaslo* wego, nitrczometyloamid kwasu tereftalowc^a Rozumie sie samo przez sie, ze wymienione- wyzej dodatki moga byc stosowane zarówro- pojedynczo jak i razem.Specjalna cecha charakterystyczna tej postaci wykonania wynalazku stanowi przy tym dobór procentowego udzialu tworzywa sztucznego - 3 -i irodka utwardzajacego, a takze przyspiesza- jacego. Podczas gdy w technice tworzyw sztucz¬ nych zazwyczaj procentowy udzial srodków utwardzajacych jest rzedu 4% w odniesieniu do tworzywa sztucznego, to w sposobie wedlug wy¬ nalazku mocowania kotwi stosuje sie procen¬ towy udzial srodków utwardzajacych rzedu 8 do 10%, przy procentowej Mosci przyspieszaczy rzedu 1 do 2%. W tych warunkach, przy odpo¬ wiednim doborze materialów dodatkowych, czas twardnienia tworzywa sztucznego w naj- glebszej czesci wywierconego otworu moze byc nastawiony iw szerokim przedziale czasu, od minut az do dni* odpowiednio do zadanych i odpowiadajacych danemu przeznaczeniu za* lozen.Mozna ponadto uzyskac wartosci wytrzyma¬ losciowe zakotwiczenia, które sa tak wysokie, ze przewyzszaja nawet wytrzymalosc na roz¬ ciaganie samego trzpienia kotwi, tzn. przy ob¬ ciazaniu kotwi wpierw urwie sie raczej jej, trzpien, nim zluzuje sie zakotwiczenie w naj¬ glebszej czesci wywierconego otworu.Datoa dodatkowa albo zasadnicza mozliwosc oddzialywania na czas twardnienia lub przy¬ spieszania procesu twardnienia daje ogrzewa¬ nie wstepne naboju i trzpienia kotwi, lub tez trzpienia kotwi przed wprowadzeniem go do otworu. Zastosowanie tego zabiegu umozliwia zastosowanie nieutwardzonych, praktycznie twardych tworzyw sztucznych, w pokojowej temperaturze.W dalszym ciagu zostana podane przyklady wykonania ; tafto rodzaju sposobu mocowania kotwi przy stosowaniu róznych, dla wykonania tego sposobu specjalnie debrze nadajacych sie tworzyw sztucznych.Przyklad i. Jako nabój sluzy cylinder szklany o grubosci scianek 0,5 mm, dlugosci 300 mm i srednicy 28 mm. Nabój jest napelnio¬ ny mieszanina z 30% Vestopalu A, 70% piasku kwarcowego i 8% nadtlenku benzoilu. Do tej zawartosci zostaje wprowadzona szklana kap* aulka napelniona Yestopalem A z 20% dwume- tyloaniUny, jako przyspieszaczem (o dlugosci 280 mm i srednicy 0 mm). Zamkniety, zaopa¬ trzony w element uszczelniajacy nabój zostaje wprowadzony do wywierconego otworu o sred¬ nicy 33 mm, a nastepnie zostaje opuszczony do otworu, zaopatrzony na calej powierzchni w srubowe zebra, trzpien kotwi. Przy obraca nhi trzpienia z predkoscia od 100 do 240 obr./mln*, na skutek czego nabój zostaje roz- kruszony, oddzielone poprzednio skladniki zo¬ staja zmieszane ze soba i proces twardnienia zostaje rozpoczety. Po 30 sekundach czasu wkre¬ cania i 30 minutach czasu •twardnienia moz¬ na obciazyc kotew na rozciaganie, przy czym uzyskuje sle przyczepnosc w wysokosci 1,25 tfem dlugosci przyklejenia.Przyklad II. Jako nabój sluzy podgrzany wstepnie do temperatury 160° szklany cylinder o takich samych wymiarach, jak w przykladzie 1, który zostal napelniony mieszanina z 40% oznaczanej w handlu nazwa „Araldit", zywicy eloksylenowej, zywicy epoksydowej, znanej zy¬ wicy, fi i z 60% maczki kwarcowej. W tej za¬ wartosci jest zagrzebana druga szklana kapsul¬ ka, która zawiera 20% utwardzacza aminowego typ 943 (dwuetylenotrójamina [% odniesiony do lanej zywicy „Araldit"). Jeszcze goracy nabój zostaje wprowadzony do wywierconego otworu, a mnisj wiecej do tej samej temperatury ogrza¬ ny, zaopatrzony w srubowe zebra trzpien kotw* zostaje wprowadzony do wywierconego otworu przy obracaniu sie w kierunku, przeciwnym do kierunku skretu zwojów zeber, na skutek tego taabój zostaje rozkruszony, a skladnilrl wraz z odlamkami cylindra szklanego zostaja wewnatrz ze soba zmieszane. Po 15 minutach proces twardnienia jest ukonczony. Natych¬ miast przedsiewzieta próba przyczepnosci kotwi dala wartosc 1,?0 t7cm dlugosci przyklejenia.Przyklad III. Jako zewnetrzny nabój slu¬ zy bakelitowy cylinder o grubosci scianki 1 mm, który napelniony jest 40 czesciami uprzednie skondensowanej gestoplynnej zywicy fenolowej | 00 czesciami piasku kwarcowego o róznej wielkosci ziarna. W tej zawartosci zostaje za¬ grzebany utwardzacz, a mianowicie kap&ilks zwierajaca kwas toluenosulfonowy. Po wpro¬ wadzeniu naboju do wywierconego otworu, wprowadza sie, obracajac ogrzany uprzednio óo temperatury okolo 200° trzpien kotwi, na skutek czego nabój zostaje rozkruszony, a &lad» niki zostaja wewnatrz ze soba zmieszane. Po uplywie godziny zostala zbadana przyczepnosc kotwi. Wynosila ona 1,10 t/em dlugosci przy¬ klejenia, "o Przyklad IV. Jako nabój sluzy cylinder szklany o grubosci scianki 1 mm, dlugosci 500 mm i srednicy 22 mm, który zostaje napelnio-ny 30 czesciami Vestopalu A i 70 czesciami maczki zuzlowej + NaHCOj. W tej zawartosci sa zagrzebane dwa dalsze cylindry o srednicy tylko 8 mm, w których jeden zawiera 6% nad¬ tlenku benzoilu (% odniesiony do Vestopalu A), a drugi z nich — VestopaI A. zmieszany z 4% dwuetyloanadna. Po wprowadzeniu naboju do wywierconego otworu o srednicy 33 mm opu¬ szcza sie nastepnie do niego wirujacy z pred¬ koscia 300 obr./niin. pret kotwi, który w odleglo¬ sci od zaostrzonego poczatku kotwi, odpowia¬ dajacej dlugosci naboju, ma osadzony na sobie podatny element uszczelniajacy, na skutek cze¬ go nabój zostaje skruszony, a skladniki naboju wraz z odlamkami szkla zostaja wewmaiffz ze sobi zmieszane. Po 60 sekundach obracania trzpienia kotwi i nastepujacych po tym 40 mi¬ nutach twardnienia, kotew zostala obciazona na rozciaganie; przyczepnosc wynosila 1,4 t/cm dlugosci przyklejenia.Umieszczona dalej tablica podaje przegial mieszanek zywic które okazaly sie specjalnie odpowiednie do wykonania nowego sporobu mocowania kotwi.Tem¬ pera¬ tura 20 20 20 20 20 20 20 120 160 Zywica Yestopal A »» .** »» V*8topaI H Araldit £ M $* . » T% to 30 30 35 30 40 40 40 40 [ Wypelniacz Maczka kwar¬ cowa Piasek kwar¬ cowy 1—2 mm Piasek kwar¬ cowy 1—2 mm Piasek kwar¬ cowy 1—2 mm Piasek kwar¬ cowy 1—2 mm Maczka kwar¬ cem a »»• »$ Jf t* i i* »» : * 60 70 70 65 70 60 60 60 Utwar zacz*) BP BP BP BP BP Typ 943 „ 951 ., 943 m 943 '% 8 a 8 8 6 20 20 20 _20_ Przyspie¬ szacz DMA DMA DMA DMA DMA — - - - % ¦ 1 1 1 2 1 — - \ - ; - ¦ Czas ttrard- uienia (mio.) 30 30 180 30 30 1200 1200 60 15 Przyczfep- DOSC**) t/cm 1,05 1,25 1,40 1,30 1,20 1,50 1,60 1,60 1,7Q W tablicy powyzszej: BP = nadlenek benzoilu.*) Stezenie utwardzacza i przyspieszacza ou- nosi sie do zastosowanej zywicy **) Przyczepnosc (t/cm) odnosi sie do dlugosci przyklejenia, umocowanej w wywierconym otworze kotwi, która po podanym w tabli¬ cy czasie byla obciazona na rozciaganie Typ 941 i 943 oznaczaja aminy, np. dwuety- lenotrrjamina o róznym stezeniu, uzywane do utwardzania zywic.Gdy ta postac wykonania. nowego sposobu mocowania kotwi zostaje wykonywana przy sto¬ sowaniu nieorganicznego cementu jako' srodka laczacego, to wówczas zasadniczo w taki sam sposób, jak to bylo opisane w przypadku two¬ rzywa sztucznego, zostaja wprowadzone do wy¬ wierconego otworu skladniki zaprawy cemen¬ towej w osobnych przedzialach naboju i zmie¬ szanie ich, a zatem przygotowanie zaprawy odbywa sie dopiero w najglebszej czesci wy¬ wierconego otworu przy jednoczesnym nacisku wywolywanym przez obrotowe wciskanie trzpie¬ nia kotwi.Praktycznie wykonywanie tej postaci wyko¬ nania wynalazku odbywa sie najkorzystniej w ten sposób, ze jeden przedzial latwo rozferu- szajacego sie naboju zostaje napelniony sucha zaprawa, która odtad nie jest juz przygotowy¬ wano na miejscu zastosowania, lecz jest najdo-kladniej fabrycznie dozowana I mieszana, a dru¬ gi przedzial , zostaje napelniony odpowiednia Uoócla wody, do które) z reguly dodawany zo¬ staje przyspieszacz 1 w ten sposób przygotowa¬ ne, nadajace sie do nieograniczonego praktycz¬ nie magazynowania naboje, sa trzymane w po¬ gotowiu. • Równiez w tym przypadku, poniewaz odpa¬ da koniecznosc brania pod uwage tego, ze za¬ prawa prze dluzszy czas musi pozostawac zdol¬ na do prze )bki, tzn. nie twardniec przedwcze¬ snie, sklad kladników, a zwlaszcza równiez ro¬ dzaj i Ilosc przewidywanego przyspieszacza mo¬ ze byc w ten sposób dobrana, ze po ich wza¬ jemnym zmieszaniu nastepuje szybkie tward¬ nienie i kotwia w odpowiednio krótkim czasie staje sie/zdolna do wykonywania swego zada¬ nia przenoszenia sil. Potrzebny do tego czas moze byte juz skrócony, az do jednej godziny, za pomoca zastosowania odpowiedniej ilosci po¬ wszechnie imanego srodka utwardzajacego,, ta¬ kiego j»k chlorek wapniowy.Zamiast zaprawy sporzadzonej przy stosowa¬ niu cementu, mozna stosowac równiez z-prawe gipsów; wapienna lub jakas inna o wtaciwos- dach hydraulicznych, w danym przypadku przy odpowiadajacej danemu przeznaczeniu zmianie rodzaju materialu wypelniajacego.Do teJ; korzystnej postaci wykonania nowego sposobu nocowania kotwi zastosowane a sluza¬ ce do pi echowywania skladników zaprawy w odd2ielon, eh od siebie przegrodach naboje, któ¬ re najkorzystniej moga byc wykonane ze szkla, a w danym przypadku równiez z tworzywa sztucznego lub cienkosciennego metalu, wska¬ zane jest zaopatrzyc w rozmieszczone w odpo¬ wiednich miejscach na ich obwodzie, a w kie¬ runku wzdluznym biegnace linie zmniejszonej wytrzymalosci, wzdluz których wyznaczone zo¬ staja miejsca, w jakich nastepuje kruszenie na¬ boju na skutek nacisku trzpienia kotwi. Ponad¬ to w odpowiednich wzajemnych odleglosciach osiowych naboje moga byc zaopatrzone w ze¬ wnetrzne zebra z podatnego materialu, które sprezynujac ukladaja sie na sciankach wywier¬ conego otworu i napelniony nabój przytrzymu¬ ja w otworze dopóty, dopóki nie nastapi wpro¬ wadzenie don trzpienia kotwi. Mozna równiez w odpowiednich odleglosciach przewidziec, skie¬ rowane do wewnatrz zebra obwodowe, które ukladaja, sie na obwodzie' wtlaczanego do na¬ boju trzpienia kotwi i zawsze odciskami od¬ gradzaja zawartosc naboju.Przedzialy te za pomoca wzdluznych scianek lub za pomoca poprzecznych scianek, albo za pomoca w osiowych odleglosciach rozmieszcze** nych scianek poprzecznych moga byc podzielo¬ ne na przedzialy, z których kazdy zawiera je¬ den ze skladajacych 'sie na mieszanine skladni¬ ków, albo równiez, np. ciekle skladniki mie¬ szaniny, umieszczane w glównym zbiorniku szklanym, do którego zanurzony jest material drugiego skladnika, napelniajacy walcowe na¬ boje.Wtlaczany przez obracanie sie do naboju, najkorzystniej zaopatrzony w srubowe zebra o kierunku skretu zwojów przeciwnym niz kie¬ runek obracania sie, trzpien kotwi moze poza j nabojem zamykac wywiercony otwór, jfó»jko» rzystniej za pomoca elementu uszczelniajhcs£0,| przez który przechodzi trzpien kotwi i który przylega do scianek wywierconego otworu.Na rysunku jest przedstawiony przyklad wy¬ konania naboju, odpowiedniego do najkorzyst¬ niejszej postaci wykonania nowego sposobu mo¬ cowania kotwi, przy czym fig. 1 jest osiowym przekrojem naboju zawierajacego skladniki mieszaniny, fig. 2 przedstawia jeszcze nie roz¬ bity nrbój, wsuniety do najglebszej czesci wy¬ wierconego otworu, fig* 3 przedstawia stan jaki zachodzi po rozbiciu naboju. "-¦.,,/¦ Na fig. 1 liczba 5 oznaczono tworzacy nabój, najkorzystniej od czola nieco zaokraglony cy¬ linder ze szkla lub równowaznego mu materia¬ lu, którego dlugosc dostosowana jest do dlugos¬ ci tego obszaru trzpienia kotwi, który ma byc zamocowany tzn. zalezy od • wymaganego dzia¬ lania przytrzymujacego.W przypadku kotwi, stosowanej do obudowy kopalnianej, dlugosc cylindra wynosi, np. 0,4— —1,0 m.W przyjetym przykladowo przypadku zasto¬ sowania nieorganicznej zaprawy, cylinder 1 jest zapelniony sucha zaprawa 2, która np. najr korzystniej sklada sie z jednej czesci wagowej portlandzkiego cementu i dwóch czesci wago* wych piasku o wielkosci ziarna od 0 do 2 mm.W tej zaprawie jest zagrzebana kapsulka, która jest wykonana z materialu o tych samych wla¬ sciwosciach co material naboju i, i która za¬ wiera wode do rozrobienia zaprawy i •rozpur szczany w niej srodek przyspieszajacy tward-nienie. Ilosc wody jest tak dobrana, ze przy wzajemnym mieszaniu obydwóch skladników uzyskuje sie zaprawe o wlasciwosci wilgotnej ziemi o wspólczynniku cementowo-wodnym równym 0,40. Na skutek tego uzyskuje sie szyb¬ kie twardnienie i znacznie wyzsza wytrzyma¬ losc betonu.Znajdujacy sie w kierunku wylotu wywier¬ conego otworu wylot 4 naboju zostaje szczelnie zamkniety po Jego napelnieniu, Jak to juz bylo wyzej wspomniane, najkorzystniej w wytwa¬ rzajacej naboje fabryce i wskutek tego nabój uzyskuje nieograniczona trwalosc. Na koncu na¬ boju znajduje sie uszczelka 5, np. z gumy pian¬ kowej lub równowaznego jej materialu, który daje ste Scisnac do 30—80% swej pierwotnej objetosci i który uklada sie sprezynujaco i ela¬ stycznie na sciance wywierconego otworu.Na fig. 2 przedstawiono nabój, który jest wsuniety az do dna wywiercanego otworu za pomoca preta ladujacego i który przed wysu¬ nieciem sie z powrotem zabezpiecza uszczelka 5.Po wsunieciu naboju (fig. 3), trzpien 7 kotwi, który co najmniej na swym koncu jest zaopa¬ trzony w Jednolite, w cwanym przypadku rów¬ niez przerywane zebra srubowe Bt zostaje wci¬ skany do naboju przez srodkowy otwór uszczel¬ ki 5, przy rozbiciu najpierw denka 4, a nastep¬ nie wszystkich scianek naboju, obracajac sie przy tym w kierunku przeciwnym do kierunku skretu umieszczonych na nim zeber srubowych, przy czym jednoczesnie srodkowy otwór uszczel¬ ki. 5 zostaje rozszerzony az do srednicy trzpie¬ nia kotwi i jak to wyraznie widac z fig. 3, otrzymuje sie wzgledem scianki wywierconego otworu uszczelnienie o duzej powierzchni ob¬ wodowej..Na skutek tego sucha zaprawa, woda do roz¬ robienia zaprawy i rozpuszczony w niej srodek do przyspieszania twardnienia zostaja inten¬ sywnie ze soba zmieszane, a przez dzialanie srubowych zeber przy tloczeniu mieszaniny w kierunku dna wywierconego otworu zostaje wy¬ wierane cisnienie potrzebne do wypelnienia wszystkich pustych przestrzeni otworu.Caly proces, zaleznie od liczby obrotów trzpie¬ nia kotwi, trwa nie wiecej niz 15—30 sek.W trudnych warunkach, moze okazac sie wskazane, aby trzpien kotwi, w celu zabezpie- , czeaia go przeciw mozliwemu wysunieciu sic z wywierconego otworu zanim stwardnieje ma¬ sa (zaprawa cementowa lub tworzywo sztucz¬ ne), byt nie tylko zabezpieczony za pomoca uszczelki 5, ale jeszcze w ten sposób, ze pomie¬ dzy nim a scianka wywierconego otworu, przy wylocie otworu, zostaje wbity klin zabezpie¬ czajacy.Rozumie sie samo przez sie, ze wynalazek nie ogranicza sie do szczególowo opisanych wyzej postaci wykonania, zwlaszcza do wspólnego za¬ stosowania wszystkich ich cech charaktery¬ stycznych. W ten sposób, zwlaszcza w przypad¬ kach, w których nie chodzi o wzajemna nieza¬ leznosc, w czasie wykonania twardniejacej mieszaniny i wtlaczania trzpienia kotwi, moga byc wprowadzane do otworu równiez gotowe mieszaniny skladników tworzywa sztucznego, a zwlaszcza mieszaniny o duzym udziale wy¬ pelniacza, a zatem o konsystencji ciastowatej, jako przeznaczone nastepnie do rozgniecenia naboje, które wówczas nie maja zadnych prze¬ gródek, a które nastepnie za pomoca dzialania naciskajacego, wywolanego przez wciskanie trzpienia kotwi,, sa wciskane w istniejace puste przestrzenie, PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób mocowania kotwi, np do obudowy pomieszczen podziemnych, zabezpieczania zwisajacych scian skalnych w robotach na¬ ziemnych, do celów konstrukcji budowla¬ nych, jak wzmacnianie fundamentów, a tak¬ ie stwarzanie mozliwosci umieszczania in¬ nych czesci konstrukcji w przeznaczonych do ich osadzenia otworach, za pomoca wsu¬ wanej do najglebszej czesci wywierconego. : otworu twardniejacej mieszaniny tworzywa sztucznego lub zaprawy cementowej, zna- niienny tym, ze na^Wprowatlzonjr-do otwo¬ ru nieutwardzony jeszcze material wywiera sie nacisk w celu wypelnienia tym materia¬ lem wo'nyeh przestrzeni oraz znajdujace sie w wywierconym otworze pekniecia i szczeliny.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do najglebszej czesci wywierconego otwo- * ru wtlacza sie pod cisnieniem 50—100 ata ciekle tworzywo sztuczne o mozliwie ma¬ lym skurczu przy twardnieniu.

3. Sposób wedlug zastrz. I i 2, znamienny tym, ze dp wtlaczania tworzywa sztucznego do - 7 -najglebszej czesci wywierconego | otworu stosuje sie urzadzenie, uksztaltowane w ro¬ dzaju rury nasycajacej, znanej ze sposobu uderzeniowego nasycania, przy zastosowa¬ niu odpornego na nacisk uszczelnienia naj¬ glebszej czesci wywierconego otworu, w stosunku do pozostalej czesci tego otworu.

4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, przy zastoso¬ waniu roztopionej mieszaniny tworzywa sztucznego, znamienny tym, ze podczas wtla¬ czania tworzywa, rure nasycajaca na calej jej dlugosci lub tylko na czesci ogrzewa sio. np. elektrycznie.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, przy /wprowadza¬ niu do najglebszej czesci wywierconego ©tworu, materialu twardniejacego w na¬ dajacym sie do skruszenia naboju, znamien¬ ny tym, ze skladniki mieszaniny, tworzacej przy swym twardnieniu czynnik laczacy, stopuje sie w oddzielnych .przegrodach na¬ boju i wprowadza do najglebszej czesci wy •wierconego otworu, a nabój, przez niezalez¬ ne w czasie cd jego wprowadzenia do otwo¬ ru ' wcisniecie konca trzpienia kotwi, zosta- - je skruszony, na skutek czego skladniki zostaja zmieszane i wtloczone w istniejace puste przestrzenie, 6. Sposób wedlug zastrz. 1 i 5, znamienny tym, ze trzpien kotwi, zaopatrzony na swym obwodzie w* ciagle lub przerywane, jedna¬ kowo skierowane zebra srubowe, wtlacza sie do naboju przy obracaniu go w kierun¬ ku przeciwnym do kierunku skretu linii srubowej lub srubowych zeber. 7. Sposób wedlug zastrz, 1, 5 i 6, znamienny tym, ze stosuje sie . mieszanine, skladajaca sie z twardniejacej sztucznej zywicy i utwardzajacego i/lub srodka przyspieszaja¬ cego, jako spoiwa laczacego glowice kotwi ze skala. 8. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tyra, ze w jednej przegrodzie naboju umieszcza .sie ciekle tworzywo sztuczne, a w drugiej — srodek przyspieszajacy i utwardzajacy. 9. Sposób wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze jako skladniki tworzywa sztucznego sto¬ suje sie poliestrowe zywice lub równowaz¬ ne im co do skladu i dzialania tworzywa sztuczne, a mianowicie zywice fenolowe, zywice melaminowe i poliuretany, a takze epoksydy wraz ze srodkami utwardzajacy¬ mi, np. nadtlenkiem cykloheksanonu, nad¬ tlenkiem beznoilu lub nadtlenkiem metylo- etyloketonu oraz przyspieszaczami — dwu- metyloanilina, naftenianem kobaltowym itp. 10. Sposób wedlug zastrz. 7—9, znamienna tym, ze stosuje sie srodek utwardzajacy w ilosci 8—10% w odniesieniu do tworzywa sztucznego, przy ilosci przyspieszacza 1—2%. 11. Sposób wedlug zastrz. 7—10, znamienny tym, ze do tworzyw sztucznych dodaje sie takie materialy, które wydzielaja gazy przy podwyzszaniu temperatury, jak weglan amo¬ nowy, dwuweglan amonowy, azotyn kwasa azoizomasjowego, nitrozometyloamid kwa¬ su tereftalowego itd. 12. Sposób wedlug zastrz. 115 oraz 7—11, znamienny tym, ze do tworzyw sztucznych dodaje sie wypelniacze, takie jak piasek kwarcowy, maczka kwarcowa lub wlókna szklane, w ilosciach najkorzystniej 50—80% w stosunku do calej masy. 13. Sposób wedlug zastrz. 7—12, znamienny tym, ze stosuje te same mieszaniny two¬ rzyw sztucznych w postaci gotowej mie¬ szanej, wtlaczane do wywierconego otworu w jednokomorowym naboju, najkorzystniej 0 wlasciwosciach ciastowatyeh wskutek od¬ powiednio duzej zawartosci wypelniacza. 14. Sposób wediug zastrz. 1, 5, 6, przy zasto¬ sowaniu zaprawy cementowej jako spoiwa laczacego glowice kotwi ze skala, znamien¬ ny tym, ze stosuje sie nabój zawierajacy w oddzielnych przegrodach sucha zaprawe i wode do rozrabiania zaprawy, zawieraja¬ cej w danym przypadku rozpuszczony w niej przyspieszacz. 15. Sposób wedlug zastrz. 14, znamienny tyni, ze stosunek stalych i cieklych skladników mieszaniny dobiera sie tak, iz po zmiesza¬ niu ich powstaje zaprawa o wlasciwosciach wilgotnej ziemi. IB. Nabój do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1 i 6—11, znamienny tym, ze ma oddzielone od siebie przedzialy/ zawierajace przezna¬ czone do zmieszania skladniki takie, jak • mieszaniny tworzyw sztucznych z wypelnia¬ czami i przyspieszaczem lub skladn/ki za¬ prawy nieorganicznej. - e -17. Nabój wedlug zastrz. 16, znamienny tym, ze naczynie szklane, zawierajace ciekly skladnik mieszaniny, umieszczone jest osio¬ wo w cylindrze, zawierajacyan glówny skladnik mieszaniny tworzacy nabój. 18. Nabój wedlug zastrz. 16 i 17, znamienny 1ym, ze jego scianki wyposazone sa w roz¬ mieszczone na jego obwodzie wspólosiowe linie o mniejszej wytrzymalosci. 19. Nabój wedlug zastrz. 16—18, znamienny tym, ze ma zewnetrzne wzdluzne zebra z podatnego materialu, rozmieszczone w pew¬ nych odleglosciach osiowych, które ukla¬ daja sie sprezyscie na sciankach wywierco¬ nego otworu. 20. Nabój wedliig zajstrcz. 16—19, znamienny tym, ze ma umieszczone w pewnych osio¬ wych odleglosciach zebra wewnetrzne, któ¬ re przy postepujacym coraz dalej do wne¬ trza naboju ruchu trzpienia kotwi, uklada¬ ja' sie sprezyscie na powierzchni tego trzpie¬ nia. 21. Nabój wedlug zastrz. 16 i 17, znamienny tym, ze równiez zewnetrzny kadlub naboju jest wykonany ze szkla. 22. Nabój wedlug zastrz. 16—21, znamienny tym, ze na swym koncu skierowanym ku wylotowi wywierconego otworu posiada element uszczelniajacy, który przez sprezy¬ ste dociskanie go do scianek wywierconego otworu utrzymuje w nim nabój i który ma srcdkowy otwór do przeprowadzenia trzpie¬ nia kotwi. 23. Nabój wedlug zastrz. 16—22, znamienny tynj, ze element uszczelniajacy sklada sie z gumy piankowej lub piankowego tworzy? wa sztucznego o sprezystej scisliwosc 30—80%. / Bergwerksverband G.m.b.H. Zastepca: mgr inz. Adolf Towjikj rzecznik patentowy 2280. RSW „Prasa", Kielce. PL