SE538499C2 - Anordning för bergbult och förfarande för användning av anordningen samt förstärkningssystem innefattande sådan anordning. - Google Patents
Anordning för bergbult och förfarande för användning av anordningen samt förstärkningssystem innefattande sådan anordning. Download PDFInfo
- Publication number
- SE538499C2 SE538499C2 SE1451357A SE1451357A SE538499C2 SE 538499 C2 SE538499 C2 SE 538499C2 SE 1451357 A SE1451357 A SE 1451357A SE 1451357 A SE1451357 A SE 1451357A SE 538499 C2 SE538499 C2 SE 538499C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- rock bolt
- bolt
- rock
- signaling
- sensor means
- Prior art date
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims description 140
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 title description 3
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 39
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 25
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 19
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 16
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 15
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- UNILWMWFPHPYOR-KXEYIPSPSA-M 1-[6-[2-[3-[3-[3-[2-[2-[3-[[2-[2-[[(2r)-1-[[2-[[(2r)-1-[3-[2-[2-[3-[[2-(2-amino-2-oxoethoxy)acetyl]amino]propoxy]ethoxy]ethoxy]propylamino]-3-hydroxy-1-oxopropan-2-yl]amino]-2-oxoethyl]amino]-3-[(2r)-2,3-di(hexadecanoyloxy)propyl]sulfanyl-1-oxopropan-2-yl Chemical compound O=C1C(SCCC(=O)NCCCOCCOCCOCCCNC(=O)COCC(=O)N[C@@H](CSC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC)C(=O)NCC(=O)N[C@H](CO)C(=O)NCCCOCCOCCOCCCNC(=O)COCC(N)=O)CC(=O)N1CCNC(=O)CCCCCN\1C2=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C2CC/1=C/C=C/C=C/C1=[N+](CC)C2=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C2C1 UNILWMWFPHPYOR-KXEYIPSPSA-M 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
- E21D21/02—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection having means for indicating tension
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D20/00—Setting anchoring-bolts
- E21D20/02—Setting anchoring-bolts with provisions for grouting
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
- E21D21/0093—Accessories
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/005—Measuring force or stress, in general by electrical means and not provided for in G01L1/06 - G01L1/22
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/0004—Force transducers adapted for mounting in a bore of the force receiving structure
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B5/00—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied
- G08B5/22—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission
- G08B5/36—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission using visible light sources
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Description
Anordning för bergbult och förfarande för användning av anordningen samt förstärkningssystem innefattande sådan anordning.
Uppfinning avser en anordning för en bergbult av det slag som anges i ingressen till patentkrav 1, ett förfarande för användning av anordningen samt ett förstärkningssystem innefattande nämnda anordning.
Bultning är den vanligaste förstärkningen av berg som är utsatt för långsam deformation eller plötsliga brott. Grundläggande krav på bergbultar är att de skall bära stor last och motstå stor grad avtöjning innan bulten brister. Ett stort antal bergbultar införda och förankrade genom ingjutning i borrhål i en bergstruktur bildar tillsammans ett förstärkningssystem som stabiliserar och förstärker bergstrukturen i samband med tunnelbyggnad, gruvdrift, ortdrivning och liknande.
Det finns olika typer av bultar avsedda för sådana förstärkningssystem. Ett exempel på en bult för ingjutning i ett förstärkningssystem är en så kallad kirunabult eller kamstålsbergbult som består av en stång av massivt stål. Bultar av detta slag har i sin främre ände vanligtvis en förankringsanordning såsom en kil för mekanisk förankring i borrhålets botten, och i änden närmast borrhålsmynningen är bulten försedd med gäng för mottagande av ett monteringsbeslag, vanligen i form av mutter och bricka, som ansätts mot det område av bergmaterial som omger borrhålsmynningen. Denna typ av bergförstärkningssystem erhåller sin huvudsakliga bärförmåga genom den vidhäftning utmed hela bergbultens längd som ingjutningsmassan medför. Det finns även andra typer av bergbultar, exempelvis dynamiska bergbultar, som skiljer sig från den kamstålsbulten genom att den längs ett mittparti är försedda med en hylsa eller liknande, varvid ingjutningen av bulten främst sker längs två förankringszoner, dels längs ett främre bultparti vid borrhålets botten och dels längs ett bultparti närmast borrhålsmynningen.
Ett annan typ av bergbult är en kabelbult eller vajerbult som består av en 7-delars tvinnad ståltråd. Samtliga av dessa typer av bultar kan vara 3-10 m långa och är avsedda för ingjutning i gjutmassa.
Ett problem med bergförstärkningssystem bestående av ingjutna bergbultar är att det ibland finns okända sprickor och naturliga kaviteter som fylls upp av den portion gjutmassa som injiceras i borrhålet varvid den därefter införda bergbulten blir otillräckligt ingjuten i borrhålet, vilket kan ha följden att förstärkningssystemet blir bristande och erhåller en reducerad lastbärande förmåga.
Ett annat problem är att bergförstärkningssystem som används i sprickrikt berg är utsatta för stora påfrestningar. Bergbultarna kan belastas lokalt utefter platser där de korsar stora bergsprickor mellan block och utsätts för stor belastning som medför att bultarna deformeras väsentligt genom töjning och förlängning. I vissa fall överstiger belastningen bergbultens kraftupptagande förmåga så att brott uppstår på bergbulten, varvid förstärkningssystemet försvagas.
Det är därför viktigt att kontrollera att förstärkningssystem av detta slag verkligen motsvarar de högt ställda säkerhetskraven både initialt och lång sikt.
En effektiv metod att direkt detektera förekomsten av en kavitet i ett borrhål vid ingjutna bultar visas i dokument SE 533769. Denna metod möjliggör detektering av om det finns några kaviteter kvar kort efter att härdande gjutmassa och bergbult förts in i borrhålet.
I SE533769 visas ett förstärkningsorgan, en bergbult, som har ett rör med en kanal för införande av ett medium i borrhålet. Rörets vägg är försedd med radiellt riktade hål, öppningar. Vid användande av metoden och systemet enligt SE533769 införs bergbulten i ett borrhål kort efter att borrhålet fyllts med ohärdad fyllmassa. Genom att tillföra ett trycksatt medium till borrhålet via röret undersöks om det finns en kavitet i anslutning till bergbulten. I sådant fall strömmar mediet genom hålen, öppningarna till kaviteten på utsidan av röret. Detta resulterar i en mätbar tryckförändring som indikerar att det finns en kavitet i anslutning till bergbulten, vilket direkt ger en indikation på bultens lastbärande förmåga initialt. Men eftersom bergstrukturen, i synnerhet sprickrik bergstruktur, kan förändras över tiden är det av största vikt att även få information om bulten status längre fram. Det finns därför ett behov av att enkelt och tillförlitligt kunna utvärdera och övervaka bergbulten tillstånd och lastbärande förmåga regelbundet och under lång tid.
Ett syfte med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en anordning och ett förfarande för detektering av tillståndet i bergbult som är ingjuten i ett borrhål.
Detta syfte med uppfinningen löses genom en anordning med särdragen enligt den kännetecknande delen av krav 1 och ett förfarande med särdragen enligt den kännetecknande delen av krav 14 samt ett förstärkningssystem enligt krav 23 innefattande nämnda anordning. Ytterligare fördelar med uppfinningen framgår av underkraven.
Enligt uppfinningen är anordningen avsedd för en bergbult som skall ingjutas i ett borrhål där bergbulten är försedd med ett longitudinellt rör med en kanal. Enligt uppfinningen är ett långsträckt elektriskt ledande givarorgan infört i rörets kanal varvid givarorganet är förbundet med bergbultens främre ände. Anordningen innefattar vidare en övervakningsanordning utformad att anbringas bergbultens ände utskjutande ur borrhålet efter att ingjutningen genomförts, att en elektriskt ledande krets bildas genom sammankoppling bergbulten, givarorganet och övervakningsanordningen. Anordningen innefattar vidare att övervakningsanordningen uppvisar utvärderingsorgan avsett att utvärdera förekomsten av förändring i bultens tillstånd och signaleringsanordning för signalering av bergbultens tillstånd.
Anordningen enligt uppfinningen detekterar och indikerar tillståndet, statusen, hos en ingjuten bergbult och tillståndsförändringar, statusförändringar i bergbulten så som töjning och avbrott.
Givarorganet är anordnat att följa bergbultens förlängning och töjning. Övervakningsanordningen och givarorganet är utformade så att givarorganet kan förflyttas en sträcka, därmed går det även att fastställa omfattningen för bultens töjning e. Övervakningsanordningen visar därmed om bulten har töjts och försvagats och har reducerad kraftupptagningsförmåga.
Genom att kontrollera att den elektriska kretsen bestående av bergbulten, givarorganet och övervakningsanordningen är sluten går det att på ett enkelt sätt utvärdera om en bergbult är hel eller har utsatts för avbrott. Då kretsen bryts, detekteras det av övervakningsanordningen som signalerar att bulten har gått av.
En annan fördel med anordningen enligt uppfinningen är att om bulten påverkas av tvärriktade krafter genom bergmaterialförskjutning och bulten går av genom skjuvning kan man avgöra var brottet skett, eftersom givarorganet i sådant fall också går av i samma område. Positionen för avbrottet går då att bestämma genom att avlägsna givarorganet ur röret mäta det avlägsnade givarorganets längd.
I en utföringsform är övervakningsanordningen försett med kommunikationsmedel för trådlös nätverks kommunikation (WI-FI) eller radiokommunikation via mobiltelefonnät för sändande och eventuellt mottagande av information avseende bergbultens status och/eller statusförändring, töjning, förlängningens omfattning etc. Detta är fördelaktigt eftersom informationen kan presenteras på en central presentationsenhet fjärran från bergbulten.
Det är fördelaktigt att förse en andel av bultarna i ett förstärkningssystem med anordningen enligt uppfinningen. Central övervakning genom trådlös nätverkskommunikation mellan varje enskild bult försedd med en utvärderingsenhet och med en central presentationsenhet åstadkoms avsevärt förbättrade möjligheter till kontroll och övervakning av hela förstärkningssystemet i tunnlar och gruvorter.
I en utföringsform av uppfinningen är röret som fästs på bergbulten försett med öppningar, slitsar längs rörväggen. Röret kan då även användas för direkt undersökning av förekomst av kavitet i ett initialt skede strax efter ingjutningen. Därigenom kan röret användas för två syften, nämligen utvärdering varje enskild bergbults lastbärande förmåga både initialt och på lång sikt.
I det följande beskrivs uppfinningen närmare med hänvisning till bifogade ritningar och efterföljande beskrivning av ett utföringsexempel av uppfinningen på vilka: Fig. 1 schematiskt visar främre änden av en bergbult med ett rör och givarorgan enligt en utföringsform av anordningen. Fig. 2 schematiskt visar bergbultens ände närmast borrhålsmynningen med övervakningsanordningen enligt samma utföringsform som visas i Fig. 1. Fig . 3a- d schematiskt visar ingjutning av en bergbult innefattande ett rör i ett borrhål samt schematiskt visar undersökning av förekomsten av en kavitet i borrhålet. Fig. 4 schematiskt visar främre änden av en bergbult med ett rör och givarorgan enligt en annan utföringsform av anordningen enligt uppfinningen.
Fig. 5 schematiskt visar övervakningsanordningen enligt en utföringsform av uppfinningen.
Fig. 6 schematiskt visar övervakningsanordningen enligt en utföringsform av uppfinningen.
BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORM ER Fig. 1 och 2 visar schematiskt en utföringsform av anordningen enligt uppfinningen. Anordningen enligt uppfinningen innefattar en bergbult 1 försedd med ett längsgående, longitudinellt, rör 2 där röret har en främre första ände 3 anordnad vid bergbultens förankringsände 4 och en andra ände 5 anordnad vid bergbultens monteringsände 6. Röret har en kanal 7 och en rörvägg 8, och fästs vid bergbulten 1 med fästanordningar 9. Kanalen 7 sträcker sig mellan rörets främre ände 3 och rörets andra ände 5 närmast bergbultens monteringsände 6.
Anordningen enligt uppfinningen innefattar även ett långsträckt givarorgan 10 som är infört i rörets kanal 7. Givarorganet 10 består av en tunn slinga av elektriskt ledande material såsom vajer eller tråd av typen pianotråd, som införs i rörets kanal 7. Givarorganet 10 har en främre ände 11 som är fäst vid bergbultens förankringsände 4 med ett skruvförband 12 eller liknande för att bilda en elektrisk ledande anslutning.
Rörets kanal 7 kan i den främre änden 3 eventuellt tätas genom smälttätning av röret för att förhindra att gjutmaterial 13 tränger in i kanalen 7. Givarorganet 10 är utformat att vara längre än röret 2 och har en kopplingsände 14 avsedd att anslutas till en övervakningsanordning 15 invid bergbultens monteringsände 6. Givarorganet 10 är fritt rörligt inuti rörets kanal 7, och är parallellt anordnad med bergbulten 1 och kan därmed följa bergbultens förändringar. Om bergbulten töjs kommer därför givarorganet 10 reagera på motsvarande sätt och förflyttas med bergbultens förankringsände 4. Om bergbulten 1 går av till följd av ökad belastning i ett visst område, så kan även givarorganet under vissa förutsättningar gå av invid samma område.
Fig.3 a-d visar schematiskt ingjutning av en bergbult 1 innefattande ett rör 2 i ett borrhål 16 genom att en portion gjutmassa 13 injiceras i borrhålet 16 med ett munstycke 17, vanligtvis en slang. Borrhålet 16 fylls från borrhålsbotten 18, därefter dras slangen ut under fyllningen. Därefter förs bergbulten 1 in i borrhålet 16.
I Fig. 1 och 2 illustreras anordningen enligt uppfinningen i anslutning till en bergbult 1 av kamstålstyp. Bergbulten 1 kan även vara utformad som en kabelbult eller en dynamisk bergbult. En typ av dynamisk bergbult (ej visad i figur) är försedd med en eller flera omslutande hylsor som har till uppgift att förhindra att bulten blir fast ingjuten i gjutmassa 13 utmed hela längden. Detta medför att bultens förmåga att töjas och förlängas utnyttjas varvid bultens kraftupptagande förmåga ökar.
När bulten 1 med röret 2 är infört i borrhålet 16 monteras ett monteringsbeslag 20, en bricka 21 med mutter 22 på bergbultens utskjutande monteringsände 16 närmast borrhålsmynningen 19. Röret 2 är företrädesvis något längre än bergbulten 1 och skjuter ut ur borrhålet 16. Monteringsbeslagets bricka 21 kan vara utformat med ett hål 23 som röret 2 med givarorganet 10 kan föras igenom.
Bergmaterial 25 kan vara konstituerade på olika sätt, ibland finns okända sprickor 26 och naturliga kaviteter som fylls upp av en injicerad portion gjutmassa 13. Detta innebär att den portion gjutmassa som injicerats kan vara otillräcklig för att fixera bergbulten, vilket kan ha följden att förstärkningssystemet som bulten ingår i är bristande och har otillräcklig lastbärande förmåga. När bergbulten 1 med röret förs in i det till synes fyllda borrhålet 16 kan det uppstå hålrum eller kavitet 26 längsmed bulten som är svåra att upptäcka. I synnerhet brukar sådan/a kavitet/er 26 uppstå längst in, djupast inne i borrhålet. I sådant fall finns det risk att den översta delen av bulten inte förankras ordenligt av gjutmassan. Om så inte är fallet förloras en del av bultens lastbärande förmåga. Dessutom ökar risken för korrosion på bulten då berget i sig kan vara fuktigt.
Fig .4 visar schematiskt en annan utföringsform av anordningen där rörets 2 rörvägg 8 är försedd med en uppsättning förslutbara öppningar 27, snitt eller slitsar som initialt är förslutna (se Fig. 4) men kan öppnas genom tillförsel av trycksatt medium 30 till rörets kanal 7 för att detektera förekomsten av en kavitet 26 i borrhålet. Öppningarna 27 kan distribueras utefter hela rörets längd, men är främst distribuerade över rörets främre ände 3 invid bultens förankringsände 4.
Om röret 2 är utformat med öppningar 27 för undersökning av förekomst av kavitet 26 så genomförs en sådan undersökning kort efter att bulten införts i borrhålet (schematiskt illustrerad i Fig. 2d) för att ta reda på om bergbulten 1 är korrekt ingjuten och tillfredsställande förankrad så att bergbultens kraftupptagande förmåga uppfyller de eftersträvade kraven på lastbärande förmåga. Undersökningen avser främst att undersöka om förankringsänden 4 av bergbulten är väl ingjuten. Vid undersökningen tillförs ett trycksatt medium 30 från en för ändamålet tillfälligt ansluten mätutrustning 28 med kopplingsmedel 29 till rörets ände 5 närmast borrhålsmynningen 19. Vid förekomst av en kavitet 26 i borrhålet i direkt anslutning till bergbulten 1 och röret 2 uppstår en tryckförändring i mediet eller ett medieflöde som mätutrustningen 28 detekterar. Ett tryckfall respektive ett medieflöde visar att en kavitet finns längs bergbulten.
Anordningen enligt uppfinningen innefattar även en övervakningsanordning som anbringas till bergbultens monteringsände 6. Övervakningsanordningen 15 kan vara utformad för att skruvas direkt på bergbultens gänga 24 exempelvis med en mutter 32. Övervakningsanordningen 15 anbringas bulten så att en elektriskt ledande koppling bildas, exempelvis genom muttern 32. I fall en undersökning av bergbultens förankring i borrhålets bottenände genom mätning av förekomst av kavitet 26 genomförs, anbringas övervakningsanordningen 15 till bulten efter sådan undersökning.
Genom att sammankoppla övervakningsanordningen 15, bergbulten 1 och givarorganet 10 bildas en elektriskt ledande sluten strömkrets 33. Fig .5 visar en variant av en övervakningsanordning 15 vilken innefattar ett detekteringsorgan 34, ett utvärderingsorgan 35, en signaleringsanordning 36 och strömförsörjning 37.
Detekteringsorganet 34 är utformat för detektering av lägesförändring för givarorganet 10. Detekteringsorganet 34 innefattar en linjär potentiometer eller skjutpotentiometer 38 försedd med en glidkontakt 39 för bildande av en elektriskt ledande anslutning av detekteringsorganet 34 till givarorganets 10 kopplingsände 14. Glidkontakten 39 är förskjutbar längs potentiometerns kontaktyta 40, i riktning med givorganets 10 längdriktning. Glidkontaktens 39 läge representeras av en spänning U som kommer att variera mellan Umin och Umax beroende på givarorganets position. Detekteringsorganet 34 är utformat så att givarorganet 10 maximalt kan förflyttas en förutbestämd, justerbar förskjutningssträcka smaxexempelvis ca 1-2 cm. Eftersom givarorganet 10 är fäst till bergbultens förankringsände 4 och till övervakningsanordningen 15 påverkas givarorganet på motsvarande sätt och kommer därmed att förflyttas samtidigt som bergbulten förlängs. Om bergbulten töjs och förlängs förflyttas givarorganet 10 och glidkontakten 39 motsvarande sträcka, varvid potentiometern 38 detekterar en spänningsförändring dU.
Detekteringsorganet 34 innefattar också medel 41 för att detektera ledningsförmåga i den elektriskt ledande kretsen 33 bestående av bulten 1, övervakningsanordningen 15 och givarorganet 10. Om kretsen 33 är sluten indikerar detekteringsorganet 34 detta till utvärderingsorganet 35. Om bergbulten 1 utsätts för bultbrott bryts strömkretsen 33. Vid avsaknad av ledningsförmåga indikerar detekteringsorganet att bultbrott uppstått.
Vid förskjutningar i det kringliggande bergmaterialet 25 uppstår krafter som påverkar bergbulten samt det därvid anslutna, fästa, givarorganet 10 som löper i rörets kanal 7. Bergbulten tar upp krafterna och kan deformeras, förlängas och töjas genom elastisk och plastisk deformation. Bergbultens tillstånd, påverkas av detta och förändras.
Om bergmaterialet 25 förskjuts huvudsakligen i bergbultens längdriktning töjs bulten och bultbrott uppstår när bultens kraftupptagande förmåga överskrids. Bultbrottet bryter kretsen 33 och övervakningsanordningen 15 signalerar detta på lämpligt sätt. Om bergmaterialet 25 kring bergbulten förskjuts i tvärriktning, skjuvas bulten och givarorganet 10 av i samma område. Givarorganet kan avlägsnas ut röret och uppmätas för att ge indikation på var brottområdet föreligger. Övervakningsanordningen innefattar även ett utvärderingsorgan 35 utformat för mottagande och utvärderande av signaler 42 från detektorenheten 34. Utvärderingsorganet innefattar dataprocessor för bearbetande av inkommande signaler 42 och framställning av utgående signaler 51 avseende bultens tillstånd och tillståndsförändring till signaleringsanordningen 36.
Signaleringsanordningen 36 är utformad för signalering av bulttillstånd och tillståndsförändringar.
Fig. 5 visar att signaleringsanordningen 36 innefattar lysdioder 43.1; 43.2 som kan avge blinkande eller fast ljussignal i olika färger. Lysdioderna är anordnade väl synliga på övervakningsorganets hölje 44. Övervakningsanordningen enligt Fig. 5 är utformad att signalera flera typer av tillståndsförändringar i bergbulten. Ifall utvärderingsorganet finner att givarorganet 10 och glidkontaktens förflyttning s överstiger den förutbestämda maximala sträckan smaxindikerar signaleringsanordningen 36 detta genom en blinkande gul lysdiod 43.1 för signalera att bergbulten töjts. Ifall utvärderingsorganet 35 finner att strömkretsen 33 är bruten, dvs att bergbulten har gått av, blinkar en röd lysdiod 43.2. Naturligtvis kan signaleringsanordningen 36 varieras och anpassas efter olika situationer.
Det är även tänkbart att signalera vid en detektering av att givarorganet 10 och glidkontakten har förflyttas, förskjutits längs potentiometerns kontaktyta. Då indikeras att bulten har töjts utan att bultbrott har uppstått.
Signaleringsanordningen kan även ha en presentationsanordning 44 eller display som visar bergbultens tillstånd.
Fig. 6 visar en annan variant av en övervakningsanordning som skiljer sig från den tidigare genom att signaleringsanordningen innefattar kommunikationsmedel 45 för sändande och / eller mottagande av signaler via trådlöst nätverk såsom WiFi eller eller via mobilnätet till/från en central presentationsenhet 46 anordnad på annan plats fjärran från bergbulten och övervakningsanordningen 15.
I denna variant av övervakningsanordningen 15 kommuniceras bergbultens tillstånd till den centralt placerade presentationsenheten 46. I denna variant avger utvärderingsorganet 35 och signaleringsanordningen 36 en utgående signal 47 som indikerar om strömkretsen 33 är hel eller bruten, dvs ifall bergbulten är hel eller har gått av. Vidare kan utvärderingsorganet 35 avge en utgående signal 48 som indikerar om bulten har töjt sig eller ej. Utvärderingsorganet 35 kan även avge ytterligare en utgående signal 49 som anger potentiometerns analoga spänningsvärde U. Eftersom spänningen U varierar med bultens töjning e erhålls direkt hur mycket bergbulten töjt sig inne i berget. Företrädesvis utvärderar utvärderingsorganet 35 dessa inkommande signaler flera gånger per sekund och skickar de utgående signalerna via signaleringsanordningen 36 och ett trådlöst nätverk till den centralt placerade presentationsenheten. Övervakningsanordningen 15 har företrädesvis en egen strömförsörjning 37 exempelvis genom batteri av typen knappcellsbatteri för att driva övervakningsanordningen. Vidare är övervakningsanordningen kompakt utformat för underlättande av hantering och montering, dessutom är framställningskostnaden låg.
I en annan utföringsform av anordningen kan även andra detektorer anslutas, exempelvis en rökdetektor 50 eller andra lämpliga sensorer till övervakningsanordningen 15 för övervakning av förekomsten av rök i tunnel eller gruvort.
En annan fördel med övervakningsanordningen är att den går att återanvända genom att den är löstagbart monterad till bergbultens monteringsände och givarorganets kopplingsände.
Claims (22)
1. Anordning för en bergbult (1) som är avsedd att ingjutas i ett borrhål (16), där bergbulten (1) är försedd med ett longitudinellt rör (2) med en kanal (7) kännetecknad av ett långsträckt elektriskt ledande givarorgan (10) som är infört i rörets kanal (7) och att givarorganet (10) är förbundet med bergbultens förankringsände (4), en övervakningsanordning (15) utformad att anslutas till bergbulten (1), att en elektriskt ledande krets (33) bildas genom sammankoppling av bergbulten (1), givarorganet (10) och övervakningsanordningen (15), samt att övervakningsanordningen uppvisar utvärderingsorgan (35) avsett att utvärdera förekomsten av förändring i bultens tillstånd och signaleringsanordning (36) för signalering av bergbultens (1) tillstånd.
2. Anordning för en bergbult enligt krav 1 där röret (2) har en rörvägg (8) försedd med genomgående öppningar (27) för detektering av förekomsten av en kavitet (26).
3. Anordning för en bergbult enligt något av kraven 1-2 där övervakningsanordningen (15) är utformad att anbringas till bergbultens monteringsände (6 ).
4. Anordning för en bergbult enligt något av kraven 1-3 innefattande ett detekteringsorgan (34) utformat för detektering av lägesförändring för givarorganet (10).
5. Anordning för en bergbult enligt något av kraven-1-4 där innefattande ett detekteringsorgan (34) utformat för detektering av om kretsen (33) är sluten.
6. Anordning för en bergbult enligt krav 4 eller 5 där detekteringsorganet (34) innefattar en skjutpotentiometer (38) försedd med en glidkontakt (39), varvid givarorganet (10) kopplas till glidkontakten (39).
7. Anordning för en bergbult enligt något av kraven 1-6 där givarorganet (10) innefattar en tråd eller vajer.
8. Anordning för en bergbult enligt något av kraven 1-7 där signaleringsanordningen (36) innefattar lysdiod (43.1; 43.2) anordnade på övervakningsanordningens hölje( 44).
9. Anordning för en bergbult enligt något av kraven 1-8 där signaleringsanordningen (36) innefattar kommunikationsmedel (45) för sändande och/eller mottagning av signaler (46,47,48,49) via trådlöst nätverk eller mobiltelefonnät till central presentationsenhet.
10. Anordning för en bergbult enligt något av kraven 1-9 där övervakningsanordningen (15) är utformad att löstagbart monteras till bergbultens monteringsände (6).
11. Anordning för en bergbult enligt något av kraven 1-10 där bergbulten( 1) är utformad som en dynamisk bergbult innefattande omslutande hylsa längs del av bergbulten (1).
12. Anordning för en bergbult enligt något av kraven 1-11 där övervakningsenheten (15) innefattar rökdetektor (50).
13. Förfarande för användning av en anordning för en bergbult (1) enligt krav 1 innefattande stegen: införande av ett givarorgan (10) i ett rör (2) fäst på bergbulten (1), förbindande av givarorganet (10) till bergbultens förankringsände, införande av bergbulten (1) i borrhål (16) som fyllts med gjutmassa (13), anslutande av en övervakningsanordning (15) till bergbulten (1), sammankopplande av bergbulten (1), givarorganet (10) och övervakningsanordningen (15), för bildande av en elektriskt ledande krets (33), samt utvärdering av förekomsten av förändring i bultens tillstånd med ett utvärderingsorgan (35) och signalering av bergbultens tillstånd med signaleringsanordning (36).
14. Förfarande enligt krav 13 innefattande steget detektering av förekomsten av en kavitet (26) genom tillförande av trycksatt medium (30) till röret (2) och detektering av tryckförändring i mediet eller ett medieflöde.
15. Förfarande enligt något av krav 13-14 innefattande detektering av lägesförändring hos givarorganet (10).
16. Förfarande enligt något av krav 13-15 innefattande signalering när töjning av bergbulten detekteras.
17. Förfarande enligt något av krav 13-16 innefattande signalering när lägesförändring för givarorganet (10) överskrider förutbestämd maximal förskjutningssträcka.
18. Förfarande enligt något av krav 13-17 innefattande detektering av ledningsförmåga i kretsen (33), där avsaknad av ledningsförmåga indikerar bultbrott.
19. Förfarande enligt något av krav 13-18 innefattande signalering med signaleringsanordning (36) när avbrott på bergbulten detekteras.
20. Förfarande enligt något av krav 13-19 där signaleringen innefattar avgivande av blinkande och/ eller fast sken hos lysdiod (43) anordnad på övervakningsanordningens hölje (44).
21. Förfarande enligt något av krav 13-20 signaleringen innefattar sändande och/eller mottagande av signaler via trådlöst WIFI nätverk eller mobiltelefonnät till central presentationsenhet.
22. Bergförstärkningssystem innefattande en uppsättning av ett flertal bergbultar där var och en av bultarna (1) är försedd med en anordning enligt något av kraven 1-12 .
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1451357A SE538499C2 (sv) | 2014-11-13 | 2014-11-13 | Anordning för bergbult och förfarande för användning av anordningen samt förstärkningssystem innefattande sådan anordning. |
EP15859518.1A EP3218580B1 (en) | 2014-11-13 | 2015-11-13 | Arrangement for rock bolts and a method for the use of the arrangement, and a reinforcement system comprising such an arrangement |
PCT/SE2015/051215 WO2016076788A1 (en) | 2014-11-13 | 2015-11-13 | Arrangement for rock bolts and a method for the use of the arrangement, and a reinforcement system comprising such an arrangement |
CA2967566A CA2967566C (en) | 2014-11-13 | 2015-11-13 | Arrangement for rock bolts and a method for the use of the arrangement, and a reinforcement system comprising such an arrangement |
US15/526,705 US10370969B2 (en) | 2014-11-13 | 2015-11-13 | Arrangement for rock bolts and a method for the use of the arrangement, and a reinforcement system comprising such an arrangement |
AU2015347369A AU2015347369B2 (en) | 2014-11-13 | 2015-11-13 | Arrangement for rock bolts and a method for the use of the arrangement, and a reinforcement system comprising such an arrangement |
CL2017001226A CL2017001226A1 (es) | 2014-11-13 | 2017-05-12 | Disposición de pernos de roca y un método para el uso de la disposición, y un sistema de reforzamiento que comprende dicha disposición. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1451357A SE538499C2 (sv) | 2014-11-13 | 2014-11-13 | Anordning för bergbult och förfarande för användning av anordningen samt förstärkningssystem innefattande sådan anordning. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE1451357A1 SE1451357A1 (sv) | 2016-05-14 |
SE538499C2 true SE538499C2 (sv) | 2016-08-09 |
Family
ID=55954730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE1451357A SE538499C2 (sv) | 2014-11-13 | 2014-11-13 | Anordning för bergbult och förfarande för användning av anordningen samt förstärkningssystem innefattande sådan anordning. |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10370969B2 (sv) |
EP (1) | EP3218580B1 (sv) |
AU (1) | AU2015347369B2 (sv) |
CA (1) | CA2967566C (sv) |
CL (1) | CL2017001226A1 (sv) |
SE (1) | SE538499C2 (sv) |
WO (1) | WO2016076788A1 (sv) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT201700037754A1 (it) * | 2017-04-06 | 2018-10-06 | Thur Srl | Procedimento per migliorare le caratteristiche meccaniche ed idrauliche dei terreni. |
CA3139939A1 (en) | 2019-05-15 | 2020-11-19 | Thingwave Ab | Device and method for measuring deformation in metallic bars |
US11707010B2 (en) | 2019-06-14 | 2023-07-25 | Cnh Industrial America Llc | System and method for monitoring the operational status of tools of an agricultural implement |
US11105199B2 (en) | 2019-09-11 | 2021-08-31 | Square Cut Systems, LLC | System and method for supporting sidewalls or ribs in coal mines |
US11408284B2 (en) | 2019-09-11 | 2022-08-09 | Square Cut Systems, LLC | System and method for supporting sidewalls or ribs in coal mines |
US11015993B2 (en) | 2019-10-02 | 2021-05-25 | Cnh Industrial America Llc | System and method for wirelessly monitoring the operational status of tools of an agricultural implement |
US11506723B2 (en) | 2019-10-02 | 2022-11-22 | Cnh Industrial America Llc | System and method for monitoring the operational status of tools of an agricultural implement utilizing connectivity |
CN111075487B (zh) * | 2019-12-31 | 2024-05-24 | 西南石油大学 | 具有测定围岩应变与温度耦合功能的锚杆 |
CN111256879A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-06-09 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种锚杆轴力可视化监测预警装置及其监测预警方法 |
CN112796811A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-05-14 | 招商局重庆公路工程检测中心有限公司 | 一种锚杆数量检测装置 |
WO2022175879A1 (en) * | 2021-02-19 | 2022-08-25 | Rocbolt Technologies (Pty) Ltd. | A rock bolt assembly having an indicator |
WO2022251887A1 (en) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | Innovative Mining Products (Pty)Ltd | Modified spherical seat for a rock bolt assembly |
AT525566B1 (de) * | 2021-11-17 | 2023-05-15 | Dsi Underground Austria Gmbh | Sensorgestütztes hohlstab-system |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1025728A (en) * | 1963-11-06 | 1966-04-14 | Chester Irving Williams | Rock bolt assembly and method for determining strain and displacement in a rock formation |
SU533769A1 (ru) | 1975-05-11 | 1976-10-30 | Предприятие П/Я Г-4488 | Способ соединени металлической рубашки с валом |
GB2199952A (en) * | 1987-01-16 | 1988-07-20 | Coal Ind | Method and apparatus for measuring load on a rock bolt |
US5430953A (en) * | 1993-02-18 | 1995-07-11 | Queen's University At Kingston | Apparatus for detecting or measuring movements in geological formations and other massive structures |
CA2200834C (en) * | 1997-03-24 | 2000-05-02 | Canadian Mining Industry Research Organization - Organisation De De L'industrie Miniere Canadienne | Stress measuring rock support device |
CA2321046A1 (en) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | The Government Of The United States Of America, Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services | Instrumented cable |
JP2001318011A (ja) * | 2000-05-02 | 2001-11-16 | Toa Grout Kogyo Co Ltd | 引張鋼材の歪みまたは張力測定方法 |
AU2002364251A1 (en) * | 2001-12-31 | 2003-09-04 | The Government Of The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services, Centers For Disease Control And Prevention | Strain detection in rock bolts |
US7043989B2 (en) * | 2003-06-30 | 2006-05-16 | Csir | Method and apparatus for testing installation quality in a grouted anchor system |
US8606542B2 (en) * | 2005-01-19 | 2013-12-10 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Method and system for monitoring and documenting installation of rock reinforcement bolt |
JP2006250647A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Jfe Koken Corp | ワイヤケーブル、並びに張力測定システム及び張力測定方法 |
US20110070035A1 (en) * | 2007-12-21 | 2011-03-24 | Alminco Pty Ltd. | Self drilling rock bolting |
JP5181213B2 (ja) * | 2008-02-20 | 2013-04-10 | 国立大学法人神戸大学 | 線材の変状検知装置 |
SE533769C2 (sv) | 2009-05-06 | 2010-12-28 | Malmfaelten Ab | Förfarande, system, användning av system jämte förstärkningsorgan vid bergförstärkning |
CL2011000042A1 (es) * | 2011-01-07 | 2011-06-17 | Sistema de fortificacion que comprende una barra helicoidal estandar, una cabeza de expansion adaptada a la rosca de la barra, un elemento de material plastico, un tubo de plastico corrugado, una placa de fortificacion estandar y una tuerca de fortificacion roscada segun el perno helicoidal que utiliza. | |
SE537019C2 (sv) * | 2013-02-28 | 2014-12-02 | Malmfälten I Norr Ab | Anordning för detektering av förekomst av en eller flera kaviteter i ett borrhål |
CN103470287B (zh) * | 2013-09-09 | 2015-11-25 | 中铁西北科学研究院有限公司深圳南方分院 | 一种可测深注浆管及测深方法 |
-
2014
- 2014-11-13 SE SE1451357A patent/SE538499C2/sv unknown
-
2015
- 2015-11-13 CA CA2967566A patent/CA2967566C/en active Active
- 2015-11-13 US US15/526,705 patent/US10370969B2/en active Active
- 2015-11-13 EP EP15859518.1A patent/EP3218580B1/en active Active
- 2015-11-13 AU AU2015347369A patent/AU2015347369B2/en active Active
- 2015-11-13 WO PCT/SE2015/051215 patent/WO2016076788A1/en active Application Filing
-
2017
- 2017-05-12 CL CL2017001226A patent/CL2017001226A1/es unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2015347369B2 (en) | 2020-05-14 |
EP3218580A1 (en) | 2017-09-20 |
EP3218580A4 (en) | 2018-07-11 |
AU2015347369A1 (en) | 2017-06-15 |
CL2017001226A1 (es) | 2018-02-02 |
SE1451357A1 (sv) | 2016-05-14 |
CA2967566A1 (en) | 2016-05-19 |
EP3218580B1 (en) | 2019-10-16 |
CA2967566C (en) | 2023-05-23 |
WO2016076788A1 (en) | 2016-05-19 |
US10370969B2 (en) | 2019-08-06 |
US20170321552A1 (en) | 2017-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE538499C2 (sv) | Anordning för bergbult och förfarande för användning av anordningen samt förstärkningssystem innefattande sådan anordning. | |
KR101043746B1 (ko) | 지반감시유닛 및 이를 포함하는 지반보강장치 | |
BR112018076738B1 (pt) | Dispositivo de sensoreamento, parafuso de ancoragem, e, sistema | |
CN102383776B (zh) | 一种钻机的钻杆带杆监测方法、控制器及系统和钻机 | |
CN104444227A (zh) | 采煤工作面刮板输送机断链的监测装置和方法 | |
US6957166B1 (en) | Method and apparatus for load rate monitoring | |
CN105692383A (zh) | 电梯故障诊断装置、方法以及控制器 | |
WO2015128831A1 (en) | Grouted rock support testing apparatus and method | |
WO1999056003A1 (en) | Method and apparatus for load rate monitoring | |
CN107605519A (zh) | 一种多功能监测预警锚杆 | |
CN201991523U (zh) | 水泥头磁感应胶塞指示器 | |
CN102134990B (zh) | 水泥头磁感应胶塞指示器 | |
KR20190116244A (ko) | 케이블웨이 시스템의 로프를 위한 모니터링 센서 | |
CN109798931B (zh) | 一种土体形变监测装置 | |
CN207363689U (zh) | 一种多功能监测预警锚杆 | |
CN206638159U (zh) | 一种智能安全锚杆 | |
JP6691492B2 (ja) | 地下空洞の充填状況確認構造および充填状況確認方法 | |
CN106678127A (zh) | 一种带有弹簧测距功能的液压伸缩杆 | |
CN105806275B (zh) | 围岩不同区域连续性变形实时监测装置及方法 | |
CN204154577U (zh) | 一种锚杆拉拔仪 | |
CN201428477Y (zh) | 基于角位移的岩体变形观测报警器 | |
CN206872246U (zh) | 单绳提升机钢丝绳松绳检测装置 | |
CN202451137U (zh) | 具有双弱点保护的带张力马笼头 | |
CN113176307A (zh) | 一种基于频率介电反射fdr测量的多层土壤含水率计 | |
CN109488246B (zh) | 抽油机防喷装置和抽油机 |