FI124908B - Kallioankkuri - Google Patents

Description

KALLIOANKKURI KEKSINNÖN ALA

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty kallioankkuri.

KEKSINNÖN TAUSTA

Kallioankkuri on pitkä kalliopultti, jota käytetään lujittamaan kallioleikkauksia, onkalolta ja tunneleiden seinämiä. Paikalleen asennettuun kallioankkuriin voidaan myös ripustaa erilaisia rakenteita. Tyypillisesti kalliota lujitettaessa kallioankkureita käytetään etäisyyden päähän toisistaan asennettujen useiden kallioankkureiden muodostelmana. Kallioankkurit toimivat siten, että ne sitovat kallion pinnan läheisyydessä olevan kalliomassan, jossa voi olla halkeamia ja irtolohkareita, ehyempään ja kiinteämpään kallion sisäosaan ja estävät näin sortumista.

Kallioankkurin asennus tapahtuu siten, että lujitettavaan kallion seinämään porataan kutakin kallioankkuria varten pitkä umpireikä. Kallioankkuri työnnetään umpi-reikään halutulle syvyydelle. Kallioankkuri kiinnitetään paikalleen laajentamalla kallionankkurin sisem-mässä päässä eli kärjessä olevaa laajennuselintä niin, että laajennuselin puristuu porareiän seinämää vasten. Lopuksi kallioankkurin ympärille porareikään injektoidaan sideainetta, kuten betonia tai hartsia, kallio-ankkurin juottamiseksi kiinni.

Entuudestaan tunnetaan kallioankkureita esimerkiksi julkaisuista EP 1546508 Bl, US 5636945, US 4655644, US 4764055, US 4848971 ja US 4904123. Tässä esityksessä tarkoitetaan termillä "sisempi", että osa on kallion sisällä porareiässä syvemmällä kuin jokin toinen osa, jota luonnehditaan termillä "ulompi".

Kallioankkuriin kuuluu vetotanko, jossa on porareikään työnnettävä sisempi pää ja porareiästä ulos ulottuva ulompi pää. Edelleen kallioankkuriin kuuluu kiris-tyselimet, jotka on järjestetty vetotangon ulompaan päähän vetotangon vetämiseksi porareiän suhteen ulospäin kallioankkurin paikalleen kiristämistä varten. Edelleen kallioankkuriin kuuluu ensimmäinen kartio-elin, joka on liitetty olennaisen liikkumattomasti ve-totankoon sisemmän pään läheisyydessä, ja ensimmäinen kartiopinta. Lisäksi kallioankkuriin kuuluu laajen-nuselin, johon kuuluu ensimmäinen pää, joka on veto-tangon sisemmän pään puoleinen pää, toinen pää on vetotangon ulomman pään puoleinen pää, ja ensimmäinen kartiovastepinta. Ensimmäinen kartiovastepinta on laa-jennuselimen sisällä sen ensimmäisen pään läheisyydessä. Ensimmäinen kartioelin on järjestetty laajen-nuselimen ensimmäisen pään sisään siten, että ensimmäinen kartiopinta vasten ensimmäistä kartiovastepin-taa. Kartioelin toimii kiilana, joka sisemmälle laa-jennuselimeen tunkeutuessaan laajentaa sen. Laajen-nuselin on sovitettu laajentumaan vetotankoa kiris-tyselimien avulla ulospäin vedettäessä ja samalla ensimmäisen kartioelimen siirtyessä laajennuselimen suhteen laajennuselimen laajentamiseksi ja laajennuselimen tartuttamiseksi porareiän seinämään. Laajennuselimeen kuuluu sisäinen toinen kartiovastepinta, joka on laajennuselimen sisällä sen toisen pään läheisyydessä. Kallioankkuriin kuuluu edelleen toinen kartioelin, joka on sovitettu ainakin osittain laajennuselimen toisen pään sisään. Toisessa kartioelimessä on läpimenevä reikä, jonka läpi vetotanko on sovitettu ulottumaan välyksellisesti, ja toinen kartiopinta, joka suppenee laajennuselimen suhteen sisäänpäin ja on vasten laa-jennuselimen toista kartiovastepintaa. Lisäksi kallio-ankkuriin kuuluu pitkänomainen työntöelin, jossa on ensimmäinen pää, joka tukeutuu kiristyselimiin ja toinen pää tukeutuu vasten toista kartioelintä vastakkaiselta puolelta suhteessa laajennuselimeen niin, että kiristyselimillä vetotankoa kiristettäessä työntöelin samalla työntää toista kartioelintä laajennuselimen sisään laajennuselimen laajentamiseksi ja laajen-nuselimen tartuttamiseksi porareiän seinämään. Toinen työntöelin on putki, joka on sovitettu vetotangon ympärille .

Kahdella kartioelimellä aikaansaadaan laajennuselimen laajentuminen samanaikaisesti molemmista päistä, jolloin saadaan turvallisuutta lisäävä välitön paikalleen lukittuminen heti kiristyksen alussa. Lopullinen kiristys voidaan tehdä kiirehtimättä. Kiristäminen on helppoa, koska se voi tapahtua pienellä vääntömomen-tilla.

Yllä kuvatun tunnetun tekniikan mukaisten kaksoiskar-tiokiila-laajennusankkurointimekanismilla varustettujen ankkuripulttien osalta viitataan lisäksi julkaisuihin JP 5601811U ja DE 3105038 AI. Ongelmana näissä on, etteivät ne salli injektoitavan sideaineen käyttämistä niiden yhteydessä.

KEKSINNÖN TARKOITUS

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat.

Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin aiempaa turvallisempi ja helppokäyttöisempi kallioankku-ri.

KEKSINNÖN YHTEENVETO

Keksinnön mukaiselle kallioankkurille on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 1.

Keksinnön mukaisesti vetotanko on harjaterästanko ja putken ja vetotangon väliin jää valutila injektoitavan sideaineen vastaanottamiseksi. Putkeen kuuluu joukko valureikiä, jotka on järjestetty olennaiselle osalle putken pituutta injektoitavan sideaineen sallimiseksi virrata putken ja porareiän seinämän välisen tilan ja putken valutilan välillä.

Keksinnön etuna on, että valureiät mahdollistavat injektoitavan sideaineen virtauksen putken ja porareiän seinämän välisen tilan ja putken sisäisen valutilan välillä.

Kallioankkurin eräässä sovellutuksessa vetotangon si-semmässä päässä on ulkokierre. Ensimmäisessä kartio-elimessä on sisäkierre, joka on kierretty vetotangon uikokierteeseen.

Kallioankkurin eräässä sovellutuksessa vetotangon ulommassa päässä on toinen ulkokierre. Kiristyselimiin kuuluu kiristysmutteri, joka on kierretty toisen ulko-kierteeseen.

Kallioankkurin eräässä sovellutuksessa kiristyselimiin kuuluu tukilevy kallioankkurin ulomman pään tukemiseksi kallion pintaa vasten porareiän ympärillä, jossa tukilevyssä on keskireikä ja injektointireikä etäisyyden päässä keskireiästä sideaineen injektointia varten .

Kallioankkurin eräässä sovellutuksessa kiristyselimiin kuuluu keskityselin, joka on järjestetty vetotangon ulompaan päähän ja sovitettu tukeutumaan tukilevyn keskireiän reunaan.

Kallioankkurin eräässä sovellutuksessa keskityselimeen kuuluu sisempi pääty ja ulompi pääty. Keskeinen reikä ulottuu ulomman päädyn ja sisemmän päädyn välillä. Ve-totangon toisella ulkokierteellä varustettu ulompi pää on sovitettu ulottumaan reiän läpi. Reiän halkaisija on suurempi kuin toisen ulkokierteen halkaisija, joten keskityselin voi liukua toisen ulkokierteen päällä. Edelleen keskityselimessä on kartiosivupinta, joka suppenee sisempää päätyä kohti ja tukeutuu tukilevyn keskireiän reunaan.

Kallioankkurin eräässä sovellutuksessa keskityselimeen kuuluu ilmanpoisto- ja tarkistusreikä, joka ulottuu ulomman päädyn ja sisemmän päädyn välillä ja joka sallii ilman poistumisen sideainetta injektoitaessa ja sideaineen riittävyyden tarkistamisen.

Kallioankkurin eräässä sovellutuksessa kiristysmutteri on kierretty toiseen ulkokierteeseen keskityselimen ulompaa päätyä vasten.

KUVALUETTELO

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti sovellutusesimerkkien avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuva 1 esittää keksinnön mukaisen kallioankkurin erästä ensimmäistä sovellutusta porareiässä, kuva 2 esittää kuvan 1 kallioankkuria halkileikattuna, kuva 3 esittää kuvan 2 kallioankkuria sitä paikoilleen kiristettäessä, ja kuva 4 esittää kuvan 3 kallioankkuria sideaineen in-jektoinnin jälkeen.

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUS

Kuvassa 1 on kallioankkuri, joka on työnnetty kallioon porattuun porareikään 1 paikalleen kiristämistä varten .

Viitaten kuviin 1-4 kallioankkuriin kuuluu vetotanko 2, jossa on porareikään työnnettävä sisempi pää 3 ja porareiästä ulos ulottuva ulompi pää 4. Vetotanko 2 on edullisesti harjaterästanko.

Vetotangon 2 ulommassa päässä 4 on kiristyselimet 5, joita käyttämällä vetotankoa 2 voidaan vetää porareiän 1 suhteen ulospäin laajennuselimen 8 laajentamiseksi ja kallioankkurin paikalleen kiristämistä varten. Lukitus aikaansaadaan eräänlaisella kaksoiskartiokiila-laajennusankkurointimekanismilla, joka on vetotangon 2 sisemmässä päässä 3. Em. mekanismin rakenne ilmenee tarkemmin kuvasta 2.

Viitaten kuvaan 2 ensimmäinen kartioelin 6, jossa on ensimmäinen kartiopinta 7, on liitetty olennaisen liikkumattomasti vetotankoon 2 sisemmän pään 3 läheisyydessä. Sitä varten vetotangon 2 sisemmässä päässä 3 on ulkokierre 19. Ensimmäisessä kartioelimessä 6 on sisäkierre 20, joka on kierretty vetotangon ulkokier-teeseen 19. Ankkurointimekanismiin kuuluu edelleen laajennuselin 8, jossa on ensimmäinen kartiovastepinta 11, joka on laajennuselimen 8 sisällä sen ensimmäisen pään 9 läheisyydessä. Ensimmäinen kartioelin 6 on järjestetty laajennuselimen 8 ensimmäisen pään 9 sisään niin, että ensimmäinen kartiopinta 7 on vasten ensimmäistä kartiovastepintaa 11. Laajennuselin 8 on sovitettu laajentumaan, kun vetotankoa 2 vedetään kiris-tyselimien 5 avulla ulospäin, jolloin samalla ensim- mainen kartioelin 6 siirtyy laajennuselimen 8 suhteen sisäänpäin laajennuselimen laajentamiseksi ja tartuttamiseksi porareiän 1 seinämään. Laajennuselimeen 9 kuuluu lisäksi toinen kartiovastepinta 12, joka on laajennuselimen sisällä sen toisen pään 10 läheisyydessä. Toinen kartioelin 13 on sovitettu ainakin osittain laajennuselimen 8 toisen pään 10 sisään. Toisessa kartioelimessä 13 on reikä 14, jonka läpi vetotanko 2 on sovitettu ulottumaan välyksellisesti niin, että toinen kartioelin 13 voi liukua vetotangon 2 suhteen. Lisäksi toisessa kartioelimessä 13 on toinen kar-tiopinta 15, joka suppenee laajennuselimen 8 suhteen suunnassa sisäänpäin ja on vasten laajennuselimen 8 toista kartiovastepintaa 12. Pitkänomaisen työntöeli-men 16 ensimmäinen pää 17 tukeutuu kiristyselimiin 5 ja toinen pää 18 tukeutuu vasten toista kartioelintä 13 vastakkaiselta puolelta suhteessa laajennuselimeen 8 niin, että kiristyselimillä 5 vetotankoa 2 kiristettäessä työntöelin 16 samalla työntää toista kartio-elintä 13 laajennuselimen 8 sisään laajennuselimen laajentamiseksi ja laajennuselimen tartuttamiseksi porareiän 1 seinämään, kuten kuvassa 3 on esitetty.

Työntöelimen 16 muodostava putki 16 on vetotangon 2 ympärillä niin, että putken ja vetotangon 2 väliin jää valutila 23 injektoitavan sideaineen B vastaanottamiseksi. Putkessa 16 on joukko valureikiä 24, jotka on järjestetty olennaiselle osalle putken pituutta. Valu-reiät 24 mahdollistavat injektoitavan sideaineen B virtauksen putken 16 ja porareiän 1 seinämän välisen tilan ja valutilan 23 välillä.

Kiristyselimiin 5 kuuluu kiristysmutteri 22, joka on kierretty vetotangon 2 ulommassa päässä 4 olevaan toiseen ulkokierteeseen 21. Edelleen kiristyselimiin 5 kuuluu tukilevy 25 kallioankkurin ulomman pään tukemiseksi kallion pintaa vasten porareiän 1 ympärillä. Tu- kilevyssä on 25 keskireikä 26 ja injektointireikä 27, joka on etäisyyden päässä keskireiästä 26. Sideaine B on injektoitavissa kallioankkuriin ja porareiän sisään injektointireiän 27 kautta, kuten kuvassa 4 on havainnollistettu .

Edelleen kiristyselimiin 5 kuuluu keskityselin 28, joka on vetotangon 2 ulompaan päähän 4 ja sovitettu tukeutumaan tukilevyn 25 keskireiän 27 reunaan. Keski-tyselimessä 28 on keskeinen reikä 31, joka ulottuu keskityselimen ulomman päädyn 29 ja sisemmän päädyn 30 välillä. Vetotangon 2 toisella ulkokierteellä 21 varustettu ulompi pää 4 ulottuu reiän 31 läpi. Kiristys-mutteri 22 on kierretty toiseen ulkokierteeseen 21 keskityselimen 28 ulompaa päätyä 30 vasten. Reiän 31 halkaisija on suurempi kuin toisen ulkokierteen 21 halkaisija niin, että vetotanko voi vapaasti liikkua keskityselimen 28 suhteen. Keskityselimessä 28 on lisäksi kartiosivupinta 32, joka suppenee sisempää päätyä 29 kohti, ja joka kartiosivupinta tukeutuu tukilevyn 25 keskireiän 26 reunaan. Edelleen keskityselimeen 28 kuuluu ilmanpoisto- ja tarkistusreikä 33, joka ulottuu ulomman päädyn 30 ja sisemmän päädyn 29 välillä ja joka sallii ilman poistumisen sideainetta B tukilevyn injektointireiän 27 kautta injektoitaessa. Kun sideainetta B alkaa pursuta ilmanpoisto- ja tarkistus-reiästä 33, sideainetta B on injektoitu riittävästi.

Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitettyjä sovellutusesimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (8)

1. Kallioankkuri asennettavaksi kallioon porattuun po-rareikään (1), johon kallioankkuriin kuuluu - vetotanko (2), jossa on porareikään työnnettävä sisempi pää (3) ja porareiästä ulos ulottuva ulompi pää (4), kiristyselimet (5), jotka on järjestetty vetotangon ulompaan päähän (4) vetotangon (2) vetämiseksi porareiän (1) suhteen ulospäin kallioankkurin paikalleen kiristämistä varten, - ensimmäinen kartioelin (6), joka on liitetty olennaisen liikkumattomasti vetotankoon (2) sisemmän pään (3) läheisyydessä, ja johon kuuluu ensimmäinen kartiopinta (7), - laajennuselin (8), johon kuuluu ensimmäinen pää (9), joka on vetotangon sisemmän pään puoleinen pää, toinen pää (10) on vetotangon ulomman pään puoleinen pää, ja ensimmäinen kartiovastepinta (11), joka on laajennuselimen (8) sisällä sen ensimmäisen pään (9) läheisyydessä, ja jonka ensimmäisen pään (9) sisään ensimmäinen kartioelin (6) on järjestetty niin, että ensimmäinen kartiopinta (7) on vasten ensimmäistä kartiovastepintaa (11), ja joka laajennuselin (8) on sovitettu laajentumaan vetotankoa (2) kiristyselimien (5) avulla ulospäin vedettäessä ja samalla ensimmäisen kartioelimen (6) siirtyessä laajennuselimen (8) suhteen laajennuselimen laajentamiseksi ja laajennuselimen tartuttamiseksi porareiän (1) seinämään, ja johon laajennuselimeen (9) kuuluu sisäinen toinen kartiovastepinta (12), joka on laajennuselimen sisällä sen toisen pään (10) läheisyydessä; - toinen kartioelin (13), joka on sovitettu ainakin osittain laajennuselimen (8) toisen pään (10) sisään ja jossa toisessa kartioelimessä on reikä (14), jonka läpi vetotanko (2) on sovitettu ulottumaan vä-lyksellisesti, ja toinen kartiopinta (15), joka suppe- nee laajennuselimen suhteen sisäänpäin ja on vasten laajennuselimen toista kartiovastepintaa (12), ja pitkänomainen työntöelin (16), jossa on ensimmäinen pää (17), joka tukeutuu kiristyselimiin (5) ja toinen pää (18) tukeutuu vasten toista kartio-elintä (13) vastakkaiselta puolelta suhteessa laajen-nuselimeen (8) niin, että kiristyselimillä (5) veto-tankoa (2) kiristettäessä työntöelin samalla työntää toista kartioelintä (13) laajennuselimen (8) sisään laajennuselimen laajentamiseksi ja laajennuselimen tartuttamiseksi porareiän seinämään, ja joka toinen työntöelin (16) on putki (16), joka on sovitettu veto-tangon (2) ympärille, tunnettu siitä, että veto- tanko (2) on harjaterästanko; siitä, että putken (16) ja vetotangon (2) väliin jää valutila (23) injektoitavan sideaineen (B) vastaanottamiseksi, sekä siitä, että putkeen (16) kuuluu joukko valureikiä (24), jotka on järjestetty olennaiselle osalle putken (16) pituutta injektoitavan sideaineen (B) sallimiseksi virrata putken (16) ja porareiän (1) seinämän välisen tilan ja putken sisäisen valutilan (23) välillä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kallioankkuri, tunnettu siitä, että vetotangon (2) sisemmässä päässä (3) on ulkokierre (19); ja että ensimmäisessä kartioelimessä (6) on sisäkierre (20), joka on kier retty vetotangon ulkokierteeseen (19).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kallioankkuri, tunnettu siitä, että vetotangon (2) ulommassa päässä (4) on toinen ulkokierre (21); ja että kiristyselimiin (5) kuuluu kiristysmutteri (22), joka on kierretty toisen ulkokierteeseen (21).

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen kallio-ankkuri, tunnettu siitä, että kiristyselimiin (5) kuuluu tukilevy (25) kallioankkurin ulomman pään tukemiseksi kallion pintaa vasten porareiän (1) ympärillä, jossa tukilevyssä on keskireikä (26) ja injektointi-reikä (27) etäisyyden päässä keskireiästä sideaineen (B) injektointia varten.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen kallio-ankkuri, tunnettu siitä, että kiristyselimiin (5) kuuluu keskityselin (28), joka on järjestetty vetotan-gon (2) ulompaan päähän (4) ja sovitettu tukeutumaan tukilevyn (25) keskireiän (27) reunaan.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kallioankkuri, tunnettu siitä, että keskityselimeen (28) kuuluu - sisempi pääty (29), - ulompi pääty (30) - keskeinen reikä (31), joka ulottuu ulomman päädyn (29) ja sisemmän päädyn (30) välillä, ja jonka reiän (31) läpi vetotangon (2) toisella ulkokierteellä (21) varustettu ulompi pää (4) on sovitettu ulottumaan ja jonka reiän (31) halkaisija on suurempi kuin toisen ulkokierteen (21) ulkohalkaisija, - kartiosivupinta (32), joka suppenee sisempää päätyä (29) kohti, ja joka kartiosivupinta tukeutuu tukilevyn (25) keskireiän (26) reunaan.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen kallioankkuri, tunnettu siitä, että keskityselimeen (28) kuuluu ilmanpoisto- ja tarkistusreikä (33), joka ulottuu ulomman päädyn (30) ja sisemmän päädyn (29) välillä ja joka sallii ilman poistumisen sideainetta (B) injektoitaessa ja sideaineen riittävyyden tarkistamisen.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen kallioankkuri, tunnettu siitä, että kiristysmutteri (22) on kierretty toiseen ulkokierteeseen (21) keskityselimen (28) ulompaa päätyä (30) vasten.