SE525140C2 - Expanderbar bergbult jämte bergbultningssystem - Google Patents

Description

l5 20 OI . u nun v~ " u. n» I ' ' . n s '0 .n 0 , vw- ', I: -I j' I Ü.. ~ z' ,. - - - ', .. - - - _ . fi! _ , n n» 2 hängningsanordning får inte räknas som bergförstärkning för säkerhetsberäkningen.

Uppfinningens ändamål och viktigaste kännetecken Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahål- la en bergbult som löser ovanstående problem. Mer specifikt är det ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en förbättrad bergbult för upphängning, som medför minimala spänningskoncentrationer i bulten. Ett annat syfte med före- liggande uppfinning är att tillhandahålla en upphängningsan- ordning som förenklar arbetet vid avancemang in i ett berg.

Dessa och andra syften uppnås i enlighet med föreliggande upp- finning genom en expanderbar bergbult definierad i krav l.

Enligt föreliggande uppfinning uppnås ovan nämnda syften genom att en med ett tryckmedium expanderbar bergbult förses med ett anslutningsparti som har organ för samverkan dels med organ för expandering av bergbulten och dels med upphängningsele- ment. Anslutningspartiet är vidare utformat med sådana yttre dimensioner att det är införbart i ett borrhål. Därigenom er- hålls en upphängningsanordning som ger ett mindre utstick från berget och som tillhandahåller bättre hållfasthet.

I enlighet med en föredragen utföringsform, utgörs anslut- ningspartiet av en förbindningshylsa fäst vid bergbulten. Där- igenom erhålles en praktisk och lättanvänd anslutning av upp- hängningselement respektive expanderingsorgan. Denna förbind- ningshylsa är insättbar i borrhålet och ger därmed ett mini- malt utstick från berget in i tunneln beläggs, vilket resulte- rar i ett snabbt och effektivt tunnelarbete.

Enligt en annan föredragen utföringsform kan förbindningshyl- san svetsas fast vid bergbulten, vilket ger en säker och sam- 72150 .dOC; 2003-05-12 10 l5 20 snznn 5 5 ' ' u 2 ,, . . « ; n _ ”_ _" z .- n." . ' ,, n - . u , nu.

I' j, ,, n u : '_ n »u 1- I ~ ' " ,. u u f ø o I n a n 1 ' ,. n» 3 tidigt ekonomisk och praktisk fastsättning av anslutningspar- tiet vid bergbulten.

I enlighet med en annan föredragen utföringsform innefattar anslutningspartiets förbindningshylsa ett organ, t ex en fläns, mot vilken en bergbricka kan ligga an. Detta ger berg- bulten enligt föreliggande uppfinning bergförstärkningsegen- skaper, varvid bergbulten kombinerar två viktiga och användba- ra funktioner, nämligen bergförstärkning och upphängning, i en och samma bergbult. Bergbrickan kan vidare väljas efter lämp- lighet och behov, och kan till exempel utgöras av en vanlig platt bergbricka eller t ex av en välvd bergbricka. I enlighet med denna aspekt kan den expanderbara bergbulten således an- vändas dels som bergförstärkning och dels som upphängningsan- ordning. Därmed reduceras den sammanlagda kostnaden för att tillhandahålla upphängningsanordning och bergförstärkning, vilket ger en ekonomisk lösning.

I enlighet med en annan föredragen utföringsform innefattar anslutningspartiet en stödjande hylsa, som omger åtminstone delar av anslutningspartiets säte. Därigenom förhindras att bulten utsätts för böjande moment tack vare att bulten stödjer mot hålväggen.

I enlighet med en annan föredragen utföringsform kan två berg- bultar skarvas ihop och därigenom tillhandahålla en längre bergbult. Alternativt kan bergbulten enligt föreliggande upp- finning användas endast som den yttersta, från berget utstick- ande delen, varvid vanliga på marknaden förekommande på samma eller annat sätt expanderbara bergbultar, utan ett anslut- ningsparti för upphängning och bricka, används innerst i borrhålet.

I enlighet med en annan föredragen utföringsform kan upphäng- ningselementet utgöras av något av följande: en upphängnings- 72150 .d0C; 2003-05-12 lO -15 .u , .nu ' _ ,, .nu ~ .u - H, .u I _ , . . 1:. , vn .o ' , , . e * ,, , vn no . ' , .v ' .u 0 I U , , »v 0 , a a v , .- _ . 1 s ,, nu 4 ring, en enkel krok, en dubbel krok, en hake eller en kombina- tion därav. En stor flexibilitet tillhandahålls därmed, och upphängningselementet kan anpassas efter behov.

Föreliggande uppfinning avser även ett bergbultningssystem in- nefattande en expanderbar bergbult enligt ovan, samt expan- sionsnippel och upphängningselement, varigenom motsvarande, ovan beskrivna, fördelar erhålles.

Ytterligare fördelar uppnås genom olika aspekter av uppfin- ningen och kommer att framgå av följande detaljerade beskriv- ning.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. l visar en bergbult enligt uppfinningen.

Fig. 2 visar bergbulten i figur l försedd med en avtagbar ex- pansionsnippel i enlighet med föreliggande uppfinning.

Fig. 3 visar bergbulten i figur 1, där den avtagbara expan- sionsnippeln har ersatts med en upphängningsring.

Fig. 4a och 4b visar en andra utföringsform av en bergbult försedd med en avtagbar expansionsnippel respektive upphäng- ningsring i enlighet med föreliggande uppfinning.

Figur 5 visar två bergbultar enligt föreliggande uppfinning som har skarvats ihop.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Såsom beskrivits ovan finns det ofta ett behov av att hänga upp diverse anordningar i en gruva eller i ett tunnelbygge.

Vid bergborrning behövs även bergförstärkning av något slag, t ex bergbultar, kablar eller andra element, för att förstärka och stabilisera berget och därmed göra berget självbärande.

Såsom beskrivits i den inledande delen finns det expanderbara, 72l50.d0c; 2003-05-12 10 15 20 . .. . ...... --_;~" ..- - .. . 1.. .- .. - -' "v90 a . . ,, nu 5 rörformiga bergbultar som kan användas för detta ändamål, se till exempel de svenska patenten 427 764 och 443 398.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller en förbättrad berg- bult, som även kan förses med upphängningsanordning som ger ett minimalt utstick, och som samtidigt ger ett sätt att kom- binera dessa två behov som finns i en bergborrningsmiljö, t ex i en gruva, i en enda bergbult.

Med hänvisning nu till figur 1 visas en bergbult 7 enligt fö- religgande uppfinning. Den med ett tryckmedium expanderbara bergbulten 7 innefattar ett anslutningsparti för anslutning dels av ett expanderingsorgan 10 (se figur 2) och dels för an- slutning av ett upphängningselement 16 (se figur 3). Anslut- ningspartiet innefattar företrädesvis en förbindningshylsa 8 med ett säte innefattande invändiga organ ll för mottagning dels av expanderingsorganet 10 för expandering av bergbulten 7 och dels av ett upphängningselement 16. Sätets invändiga organ 11 kan till exempel utgöras av gängor, varvid expanderingsor- ganet 10 respektive upphängningselementet 16 kan skruvas fast vid bergbulten 7. Alternativt kan, såsom visas i figurerna 4a och 4b, förbindningshylsan 8 istället innefatta utvändiga gängor för samverkan med expanderingsorganet 10 respektive upphängningselementet 16. Detta måste dock ske utan att vä- sentligt förlänga bergbultens utstick från berget, t ex så att en hylsformig del av expanderingsorganet 10 och upphängnings- elementet 16 är av sàdana dimensioner att de är införbara i borrhàlet. Andra lämpliga avtagbara förbindningar är även tänkbara.

Anslutningspartiet innefattar företrädesvis även en stödjande hylsa 9, som fästes vid bergbulten 7. Anslutningspartiets de- lar, det vill säga förbindningshylsan 8 och den stödjande hyl- san 9 i de fall en sàdan finns, kan i en alternativ utförings- 72l50.dOC; 2003-05-12 10 15 20 -uvw ;|||o 2 . » 5 , , . . n _ _ , _ _ , ,, n" v __ . :..__.. ' _ z '. _ su, . . - . v u . -.| ' _. , . u. o . . . n u- 6 form vara integrerade. Vidare förhindrar den stödjande hylsan 9 varje oönskad vinkelställning mellan förbindningshylsan 8 och resten av bergbulten 7 tack vare att hylsan stödjer mot båløfs vänd.

"'*°"" .JJ I figur 2 visas expanderingsorganet 10 i form av en expan- sionsnippel, men i andra utföringsformer kan expanderingsorga- net 10 vara till exempel ett enkelt, rakt rör eller en ihålig kabel; Expanderingsorganets 10 funktion är att möjliggöra ex- pandering av bergbulten 7 och därmed förankring av bergbulten 7 i berget 12. Expanderingen kräver endast att expanderingsor- ganet 10 innefattar något slags ihåligt organ, genom vilket till exempel vatten kan tryckas in under högt tryck, varvid bergbulten 7 expanderar till anliggning mot borrhâlet. En ex- pansionsnippel är fördelaktig genom att trycksättningen då kan ske genom ett radiellt insprutningsrör, varvid en trycksätt-_ ning som genomförs manuellt underlättas, Expansionsorganet 10 passar företrädesvis in i en vanlig stan- dardchuck för bergbultar som används vid bergbultning, och nå- gon speciellt utformad chuck behövs således inte för bergbul- ten 7 enligt föreliggande uppfinning.

Förbindningshylsan 8 innefattar i den visade utföringsformen en fläns 13 mot vilken en bergbricka 14 stöder. Organ andra än en fläns är även tänkbara som stöd för en bergbricka 14. Genom att en bergbricka 14 således kan användas tillsammans med bergbulten 7, kan bergbulten 7 utnyttjas även som bergför- stärkning, vilket inte är möjligt vid tidigare kända upphäng- ningsanordningar. Bergbrickan 14 kan vara en vanlig, plan bricka eller vara välvd, såsom visas i figuren.

När bergbulten 7 har expanderats med hjälp av expansionsorga- net 10, vilket anslutits till en ej visad källa för tryckmedi- um, kan expansionsorganet 10 skruvas ut. Detta ger en bergbult 72150.d0C; 2003-05-12 10 15 20 E :E . U 5 1 - -- °"' "-1"' " ° 2 5--_ ;*', ' . ; ,' 2 . ... ; , . .- w , n , .o ' o f W' :I . :Ir IAF' . , . i, He 7 med litet utstick. Man kan också om så önskas ansluta ett upp- hängningselement 16, se figur 3. Bergbulten 7 kan därigenom användas som en upphängningsanordning för t ex serviceplatt- formar och liknande. Upphängningselementet 16 är försett med organ för samverkan med förbindningshylsans 8 invändiga (eller utvändiga) organ 11, exempelvis skruvgängor. I figur 3 visas upphängningselementet 16 i form av en upphängningsring, men i alternativa utföringsformer kan upphängningselementet 16 utgö- ras av vilket som helst lämpligt upphängningsdon, t ex en en- kel krok, en dubbel krok, en hake eller någon kombination av dessa. En flexibel upphängningsanordning, som kan anpassas ef- ter behov, tillhandahålls därmed.

Vidare kan upphängningselementen 16 skruvas ur och återanvän- das då tunneldrivningen avancerar. Detta ger åtminstone två fördelar. Dels minskar kostnaden för upphängningselementen 16, eftersom de kan användas upprepade gånger. Dels får man endast ett litet utstick från berget, varvid man eliminerar behovet av att kapa bultar efter användning, vilket annars är en tids- ödande process. Därmed snabbas proceduren upp, och dessutom behövs minskad tjocklek på täckningen med sprutbetong eller liknande, vilket i sig återigen minskar kostnaden. Installa- tionen är även mycket snabb, med ett fåtal, enkelt monterade delar.

Såsom visas i figur 5 kan anslutningspartiet anpassas så att två och flera bergbultar 7', 7" kan skarvas ihop för att bil- da en lång bult. Detta kan göras på olika sätt. Om man vill skarva ihop två bergbultar 7', 7" enligt föreliggande uppfin- ning måste en yttre bergbult 7' ha en genomgående kanal med en anslutningsnippel 17, som sammanfogas med en förbindningshylsa 8 på en inre bergbult 7". Applicering av tryckmedium utvän- digt borrhålet medför då expansion av båda bultarna 7' och 7”. 72150 .d0C; 2003-05-12 ~ »v-v uu~ 525 140 ;~¿¿ 8 í Alternativt kan bergbultens 7 inre del bytas ut mot en hanin- fattning som skarvas på en vanlig expanderbar bergbult. Berg- bulten 7 enligt föreliggande uppfinning används då endast som den yttersta, från berget utstickande delen, medan vanliga skarvbara expanderbara bergbultar används innerst i berget 12. 72150 .dOC; 2003-05-12

Claims (9)

525 140 . ' .. -v ' '.. n i " '. . "' n » .r 1 ' ' n. n: ' 0 bl 9 - -- - , - u ~ | -q Patentkrav

1. En med ett tryckmedium expanderbar bergbult för insättning i et i känneteck- nad av att anslutningspartiet har organ (11) för lösbar sam- 5 verkan dels med ett expanderingsorgan (10) för expandering av bergbulten (7), dels med ett till bergbulten anslutningsbart upphängningselement (16), och av att anslutningspartiet är ut- format med sådana yttre dimensioner att det är införbart i borrhålet. 10

2. Expanderbar bergbult enligt krav 1, kännetecknad av att an- slutningspartiet utgörs av en förbindningshylsa (8) fäst vid bergbulten (7).

3. Expanderbar bergbult enligt krav 2, kännetecknad av att förbindningshylsan (8) innefattar ett organ såsom en fläns 15 (13), mot vilken en bergbricka (14) kan anligga.

4. Expanderbar bergbult enligt något av kraven 1-3, känneteck- nad av att anslutningspartiet är fäst vid bergbulten (7) genom svetsning.

5. Expanderbar bergbult enligt något av de föregående kraven, 20 kännetecknad av att expanderingsorganet (10) utgörs av en nip- pel som är införbar i anslutningspartiet.

6. Expanderbar bergbult enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av att anslutningspartiet innefattar en stödjande f'" hylsa (9), som omger åtminstone delar av anslutningspartiets §'Z5 säte. >.-;n

7. Expanderbar bergbult enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av att bergbulten (7') uppvisar en genomgående 72150 .d0C; 2003-05-12 . n.. I I ' * " , . n. o ß ", . n O' .' .. .. : , . v .u-,_ . .n -I . . ... : _ I . . . , 1 - u I '*_.' fn H- O l Û 10 kanal och på ett inre parti en anslutningsnippel (17) för an- slutning till en andra bergbult (7").

8. Expanderbar bergbult enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av att upphängningselementet (16) innefattar nå- 5 got av följande: en upphängningsring, en enkel krok, en dubbel krok, en hake eller en kombination därav.

9. Ett bergbultningssystem innefattande en expanderbar berg- bult enligt något av kraven 1-8, samt ett expanderingsorgan (10) och ett upphängningselement (16) för samverkan med den 10 expanderbara bergbultens (7) anslutningsparti. maa; 72150 .doCi 2003-05-12