HU208357B - Device for making anchor particularly rock anchor and liquid afterhardening matter for injecting into rock or/and soil mass - Google Patents

Abstract

The hydraulic self drilling rock anchor, is used esp. for drilling loose rock of practically the same compressive strength. It can consolidate the rock through injection and make safe the voids. It consists of a tube deformed along its length by an involuted slot (1), and having at one end a coupling sleeve (4) with a side filler opening (10), and at the other end a closure sleeve (3) with a drill cutter. There is a central axial boring (9) which carries the fluid for injection. USE/ADVANTAGE - System combines the drilling and injection processes for producing a rock anchor.

Description

A találmány horgony, különösen kőzethorgony készítésére és folyékony utószilárduló anyagnak talaj- vagy/és kőzettömegbe való injektálására szolgáló eljárásra vonatkozik.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a process for making an anchor, in particular a rock anchor, and injecting a liquid curing agent into soil or rock mass.

A bányászatban, az alagútépítésben és más mélyépítési munkálatok végrehajtása során számos esetben van szükség furatok készítésére, amihez különféle kézi vagy gépi működtetésű, elektromosan sűrített levegővel, vagy hidraulikusan hajtott fúróberendezéseket használnak, amelyek forgatva vagy ütve-forgatva üzemeltethetők. A fúrni kívánt kőzet mechanikai tulajdonságai általában meghatározzák a fúrás módját: lágy, alacsony, egyirányú nyomószilárdságú kőzetekben a forgatva működő (rotációs) fúróberendezéseket használják, míg keményebb, magas, triaxiális nyomószilárdságú kőzetekben ütve-forgatva működő fúróberendezések kerülnek alkalmazásra.In mining, tunneling, and other civil engineering work, there are many cases in which drilling is required using a variety of manually or mechanically operated electrically compressed air or hydraulically driven drilling equipment that can be rotated or hammered. The mechanical properties of the rock to be drilled generally determine the type of drilling: rotary drilling equipment is used in soft, low, unidirectional rocks, while drilling rigs are used in harder, high, triaxial rocks.

Az energiát a forgató motortól, illetve a fúrókalapácstól a fúrókoronáig a fúrórudazat közvetíti, amelynek a feladata ezenkívül az öblítő közeg - folyadék, vagy valamilyen folyékony elegy - továbbítása is. A fúrórudazat rendszerint henger alakú, vagy hatszög-keresztmetszetű, illetve spirál alakú, a felülete többnyire sima; lehet toldható kivitelű, vagy pedig a koronával egybeépített. Az igen alacsony, egyirányú nyomószilárdságú kőzetekbe fúrt lyuk fala a fürószerszám kihúzását követő igen rövid időn belül elveszíti az állékonyságát; gyakran még a fúrószerszám visszahúzását is akadályozza a beomlott lyukfal.The energy from the rotary motor or the hammer drill to the drill bit is transmitted by the drill rod, which is also responsible for conveying the rinsing medium, liquid or some liquid mixture. The drill rod is usually cylindrical or hexagonal or spiral and has a generally smooth surface; it can be extensible or it can be integrated with the crown. The wall of the hole drilled into very low unidirectional compressive strength rocks loses its stability within a very short time after the extraction of the tool; often, even the retraction of the drill bit is prevented by a collapsed hole wall.

A föld alatti tereket határoló kőzettömegek injektálásának (például a bányászatban) két alapvetően fontos módja terjedt el, nevezetesen a kőzetszilárdítás és a víz- vagy gázkizárás.Two fundamentally important ways of injecting rock masses, such as those in mining, that surround subterranean spaces, namely rock consolidation and water or gas containment.

Kőzetszilárdításra akkor van szükség, ha a vágat (alagút) köpenye, vagy annak közvetlen környezete olyan kis szilárdságú kőzet, amely a szokásos biztosító berendezések beépítése ellenére sem marad állékony. A víz- vagy gázkizáró injektálást viszont akkor alkalmazzák, ha a vágat köpenye, vagy közvetlen környezete annyira repedezett, hogy az esetleges víz- vagy gázbetörési veszéllyel szemben nem nyújt védelmet.Rock consolidation is required if the cut (tunnel) mantle or its immediate surroundings is a rock of low strength that, despite the installation of conventional securing equipment, remains unstable. However, water or gas barrier injection is used when the casing of the cut or its immediate surroundings is so cracked that it does not provide protection against the risk of water or gas intrusion.

Az injektálás a kőzetbe kellő mélységig befúrt lyukba helyezett injektáló szerszám segítségével történik úgy, hogy a szerszámot a lyukba helyezést követően (például mechanikusan) a lyuk falához szorítják, miáltal az injektáló anyag visszaáramlásának a veszélyét kiküszöbölik.The injection is carried out by means of an injection tool inserted into a hole drilled to a sufficient depth in the rock, after which the tool is pressed (e.g. mechanically) against the wall of the hole, thereby eliminating the risk of backflow of the injection material.

A bányaterek (üregek) biztosításához, valamint különféle mélyépítési feladatok végrehajtásához elteijedten használnak kőzethorgonyokat, amelyek sokféle változatban ismeretesek. Ismeretes például olyan zárt szelvényű csőhorony, amelybe nagynyomású folyadékot vezetnek, és ezzel a cső keresztmetszeti területét oly mértékben tágítják, hogy a csőhorgony külső fala és a biztosítandó kőzet között a horgony terelhetőségét lehetővé tevő súrlódásos kapcsolat jön létre. A csőhorgony a tágítás előtti állapotában legalább egy olyan, hosszirányban végighúzódó begyűrést tartalmaz, amely a bevezetett folyadék hidraulikus nyomásának hatására plasztikusan kinyomódik, és a csőhorgony palástja felfekszik és ráfeszül az előfúrt lyuk falára, követve annak egyenetlenségeit. A folyadéknyomást egy külső segédberendezés szolgáltatja. Az előzetesen a kőzetben készített furatnak olyan átmérőjűnek kell lennie, hogy abba a csőhorgony könnyen bevezethető legyen. A csőhorgony közepes szívósságé acél, amely 100-300 bar-os folyadéknyomás hatására képlékenyen tudja az alakját változtatni. A horgony egyik vége a tágítófolyadék betáplálására alkalmasan kiképzett feltöltőfejjel, a másik vége pedig a horgony felszakadásának a meggátlására szolgáló erősítőhüvellyel van ellátva.Rock anchors, which are known in many versions, are used to secure mining spaces (cavities) and to perform various civil engineering tasks. For example, it is known to have a closed-gauge tubular groove into which high-pressure fluid is introduced, thereby expanding the cross-sectional area of the tubing so as to create a frictional connection between the outer wall of the tubular anchor and the rock to be secured. In the pre-expansion state, the tubular anchor comprises at least one longitudinally extending passage which is plastically ejected by the hydraulic pressure of the fluid being introduced, and the periphery of the tubular anchor is resting on the wall of the pre-drilled hole, following its irregularities. The fluid pressure is provided by an external auxiliary device. The pre-made hole in the rock should be of such a diameter that the pipe anchor can be easily inserted. The pipe anchor is of medium toughness, which is capable of plastic deformation under 100-300 bar fluid pressure. One end of the anchor is provided with a suitably designed filling head and the other end is provided with a reinforcing sleeve to prevent the anchor bursting.

A fent ismertetett csőhorgony 1-3 m közötti hossztartományban többféle méretben készül, gyakran azonban 6 métert is meghaladó hosszúságú horgonyok beépítése válik szükségessé, ami azonban a horgonyrészek egymáshoz toldásának nehézkessége és bonyolultsága miatt csak körülményesen, nagy idő- és munkaráfordítás árán lehetséges. További hátránya a tárgyalt csőhorgonynak, hogy segítségével nem csapolhatok le a kőzetek üregeiben, illetve a repedezett kőzetekben levő bányavizek, és rajta keresztül utószilárduló folyadék, például cementtej sem juttatható a repedezett kőzetekbe, amivel a kőzet megszilárdítható lenne. Hátrányos tényező az is, hogy a horgony feltöltő feje nem süllyeszthető a vágatfalba vagy a vágat talprészébe, más szóval süllyesztett horgonyként nem funkcionálhat, ami például a gumikerekes szállítóberendezések használatát a vágatokban nagymértékben korlátozza.The pipe anchor described above is available in a variety of sizes from 1 to 3 meters, but often requires anchors over 6 meters in length, but due to the difficulty and complexity of attaching the anchor parts to each other only at an expense and time and labor. A further disadvantage of the discussed pipe anchor is that it prevents the drainage of the mining water in the rock cavities and cracked rocks, and does not allow post-solidifying liquids, such as cement milk, to solidify the rock. Another disadvantage is that the anchoring head cannot be lowered into the cut wall or the base of the cut, in other words it cannot function as a recessed anchor, which greatly limits the use of, for example, wheeled conveyors in the cuts.

E hátrányok kiküszöbölésére irányuló megoldást ismertet a HU 196 477 számú szabadalmi leírás. Az ebben tárgyalt csőszerkezet - amely egyaránt alkalmas hidraulikus kőzethorgony készítésére és folyadék továbbítására -, begyűrődést tartalmazó, folyadéknyomással alakítható falú csővel rendelkezik, amelynek az egyik vége a csövet körülvevő és azon túlnyúló erősítőhüvellyel és a begyűrődésnek a cső belső falához sajtolt végét az erősítőhüvelyhez rögzítő hegesztési varrattal van elzárva, a másik végéhez pedig kapcsolóelem van csatlakoztatva. Ezen csőszerkezet legfontosabb ismérve, hogy e kapcsolóelemet kívül csavarmenettel ellátott kapcsolócsap alkotja, amelyben a cső belsejébe torkolló átmenő nyílás húzódik.A solution to overcome these drawbacks is described in patent application HU 196 477. The pipe structure discussed herein, which is suitable for both hydraulic rock anchoring and fluid transfer, has a fluidized-pressure fluid wall pipe having an end with a reinforcing sleeve surrounding the pipe and extending to the inner wall of the pipe by means of a seam-welded end. is closed and a switching element is connected to the other end. The most important feature of this tubular structure is that this coupling element is formed by a threaded coupling pin with a through hole extending into the inside of the pipe.

A fent ismertetett hidraulikus kőzethorgonyokat a lazább, alacsony, egyirányú nyomószilárdságú kőzetek biztosítására alkalmazzák. Beépítésükhöz - az adott kőzet keménységétől függően - a horgony (csőszerkezet) átmérőjét mintegy 5-8 mm-re meghaladó átmérőjű lyukat kell fúrni. E horgonytípus nagy előnye, hogy a hidraulikus nyomás hatása eredményeként bekövetkező átmérőnövekedés („bepuffasztás”) után a horgony a teljes hossza mentén másodlagos feszültséget hoz létre a vágat közetköpenyében. Megfelelő sűrűséggel beépített horgonyok segítségével az eredetileg kis szilárdságú kőzetköpeny teherbíró képessége számottevően megnövelhető, mindazonáltal a hidraulikus horgonyok legkorszerűbb változatainak is vannak hátrányai. A horgonykészítés minden esetben önálló eszközrendszert igényel: első lépésben önálló műveletként, különThe hydraulic rock anchors described above are used to provide looser, low unidirectional rock strengths. Depending on the hardness of the particular rock, a hole with a diameter of approximately 5-8 mm in diameter must be drilled for their installation. The great advantage of this type of anchor is that after an increase in diameter ("inflating") as a result of the hydraulic pressure, the anchor creates a secondary stress along its entire length in the center casing of the cut. With the help of anchors built at the proper density, the load-bearing capacity of the initially low-strength rock jacket can be significantly increased, however, the most advanced versions of hydraulic anchors also have drawbacks. Anchor making always requires a separate set of tools: first, as a stand-alone operation, separately

HU 208 357 Β szerszámmal a lyukfúrást kell végrehajtani, és igen laza, alacsony, egyirányú nyomószilárdságú kőzetekben már magának a fúrási műveletnek az elvégzése is gondot jelenthet. A lyukfal csekély állékonysága miatt az injektáló szerkezetnek, illetve a horgonytestnek a lyukba helyezése nehézkes és időigényes művelet, illetve sok esetben - amikor a lyukfal beomlik - el sem végezhető.EN 208 357 Β is used to drill holes, and in very loose, low unidirectional rocks, the drilling operation itself may be problematic. Due to the low stability of the puncture wall, insertion of the injection device or anchor body into the hole is difficult and time consuming, and in many cases, when the puncture wall collapses, is impossible.

A találmány feladata, hogy olyan szerkezetet szolgáltasson, amelynek segítségével a fúrási, az injektálási és kőzethorgony-készítési művelet járulékos eszközök és külön végzett technológiai művelet(ek) nélkül megvalósítható, miáltal a kis lyukfal-állékonysággal kapcsolatos problémák tökéletesen kiküszöbölhetők.It is an object of the present invention to provide a structure whereby the drilling, injection and rock-anchoring operations can be carried out without the use of additional tools and separate technological operation (s), thus eliminating the problem of low perforation stability.

A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a horgony begyűrődést tartalmazó csőszerkezete megfelelő közdarab beiktatásával alkalmassá tehető fúrógéphez oly módon történő csatlakoztatására, hogy az öblítő közegnek a feltöltő végtől a fúrókoronáig való végigvezetése, és ezzel lyukfurásra alkalmassá tétele biztosítható legyen. További felismerésünk, hogy a csőszerkezetnek a feltöltő vége horgonybeépítő szivattyúhoz csatlakoztatásra alkalmassá tehető, így a csőszerkezet - hidraulikus horgonyként - felpuffasztható, és a csőfal meghatározott helyen alkalmazott meggyengítésével a felpuffasztás befejező műveleteként a cső ezen előre meghatározott helyén rés képződjék. Végül felismertük, hogy a csőszerkezet feltöltő vége injektáló szivattyúhoz való csatlakoztatásra alkalmasan képezhető ki, így az injektáló anyag a csőszerkezetben végigáramoltatható, és a puffasztáskor létrejött nyíláson keresztül a környező kőzetbe injektálható, vagyis a horgonycső betöltheti az injektáló cső szerepét is.The present invention is based on the discovery that the anchoring tubular structure of anchor can be adapted to be connected to a drilling machine by inserting a suitable spacer in such a way that the flushing medium is passed from the filling end to the drilling crown and thus made suitable for drilling. It will further be appreciated that the filler end of the tube assembly may be adapted to be connected to an anchor pump so that the tube assembly may be inflated as a hydraulic anchor and, at a predetermined position, weaken the tube wall at a predetermined position of inflating the tube. Finally, it has been discovered that the filling end of the tubular structure may be adapted to be connected to an injection pump so that the injection material may flow through the tubular structure and may be injected into the surrounding rock through the expansion opening, i.e. the anchor tube.

A fenti felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan, kőzethorgony készítésére szolgáló szerkezet segítségével oldottuk meg, amelynek hosszirányú begyűrődést tartalmazó csővel, annak egyik vége tartományában rögzített feltöltő hüvellyel, valamint a másik végén rögzített záróhüvellyel rendelkező horgony szára van, és amely szerkezetre az jellemző, hogy a záróhüvelyhez fúróeszköz, előnyösen fúróvilla van rögzítve, amelyben a csőben hosszirányban húzódó, az egyik végén begyűrődés által határolt belső csatornával kapcsolatban álló, a másik végével a fúróeszközből ki torkolló átmenő lyuk van; a feltöltő hüvely külső végéhez nyomatékátadó kapcsolat létesítésére alkalmas csatlakozó csonk van rögzítve, amely egyik végével abból kitorkolló, a másik végével az említett belső csatornával közelekedő lyukat tartalmaz; a szerkezetnek továbbá oldható kapcsolattal egyrészt a csatlakoztató csonkhoz, másrészt fúrógéphez kapcsolható, és folyadék átvezetésére szolgáló járattal rendelkező fúróhüvelye van, és a horgonyszár részét képező cső fala legalább egy helyen a fal többi részéhez képest például bemarás útján - a csőben létrehozott nyomással felszakítható módon meg van gyengítve.Based on the above findings, the object of the present invention has been solved by the use of a rock anchor device having an anchor shaft having a longitudinal infiltration tube, a filling sleeve fixed at one end and a locking sleeve fixed at the other end. that a drilling device, preferably a drill fork, is attached to the sealing sleeve having a longitudinally extending hole in the tube communicating at one end with an internal channel delimited by a crease and at the other end extending from the drilling device; a connecting piece for providing a torque transfer connection to the outer end of the filling sleeve having a hole extending from one end thereof and approaching said inner channel at the other end; the device having a releasable connection to the connection piece on the one hand and to the drill and having a fluid passageway therebetween, and the wall of the tube forming part of the anchor rod being broken at least at one point relative to the rest of the wall weakening.

A fent definiált szerkezet tehát lényegében egy önfúró, injektáló hidraulikus horgony, hiszen a szerkezet alkalmas laza kőzetben furat készítésére, majd - eredeti feladatának megfelelően - a fúrás befejezése után horgonyként befeszíthető (bepuffasztható) a furatba, és ezt követően injektáló eszközként használható fel. így tehát három technológiai folyamat - fúrás, befeszítés és injektálás - egyetlen szerkezettel elvégezhető, ami természetesen jelentős idő- és költségmegtakarítást eredményez. A szerkezet segítségével olyan laza kőzetekbe is lehetségessé válik horgonyok beépítése, amelyek egyébként horgonyzásra nem lennének alkalmasak. Emellett a horgony zás növeli az injektálással elérhető kőzetszilárdítás hatékonyságát. Hangsúlyozni kívánjuk, hogy a jelen leírás vonatkozásában a „kőzet” fogalmat a lehető legtágabban kell értelmezni, abba nyilvánvalóan a „talajok” is beleértendők.Thus, the above-defined structure is essentially a self-drilling injection hydraulic anchor, since the structure is suitable for making a hole in loose rock and, as originally intended, can be anchored into the hole as an anchor and then used as an injection device. Thus, three technological processes - drilling, tensioning and injection - can be performed in a single structure, which of course results in significant time and cost savings. The structure also makes it possible to install anchors in loose rocks that would otherwise be unsuitable for anchoring. In addition, anchoring enhances the effectiveness of rock consolidation achieved by injection. It should be emphasized that, for the purposes of this description, the term "rock" should be interpreted as broadly as possible, obviously including "soils".

A találmány szerinti szerkezet egy előnyös kiviteli alakjára az jellemző, hogy a csatlakozó csonkot acél anyagú, téglatest alakú szerkezetrész alkotja, amelyben a közegátvezető lyuk centrális helyzetű. Egy másik találmányi ismérvnek megfelelően a fúróeszközben, előnyösen a fúróvillában húzódó folyadékátvezető lyuk centrális helyzetű.A preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that the connecting piece is a rectangular body made of steel in which the fluid through hole is centrally located. According to another feature of the invention, the fluid through hole in the drill, preferably the drill, is centrally located.

Előnyös a szerkezetnek az a kiviteli példája is, amely szerint a cső a záróhüvely közelében van egy vagy több helyen - célszerűen a begyűrődés mentén húzódó rést határoló vállakon egymással szemben fekvő - bemarások révén meggyengítve. Célszerű lehet továbbá, ha a fúróhüvelynek a horgonyszár feltöltő hüvelyéhez igazodó alakú üreget tartalmazó közdarabja van, amely üreget egy nagyobb átmérőjű, a közdarab homloklapjára kitorkolló hengeres külső üreg, egy kisebb átmérőjű hengeres belső üreg, valamint előnyösen ezeket összekötő kúpos átmeneti tér alkot, és a belső üreg folytatásában, a külső üreggel szemben egy fészek van kialakítva, amelynek alakja a feltöltő hüvelyhez rögzített csatlakozó csonk alakjának felel meg, és hogy a közdarabhoz csatlakozó szár van rögzítve, amelyben egyik végével a fészekbe torkolló, a másik végével pedig az e csatlakoztató szár részét képező kapcsolófejen át kitorkolló csatorna húzódik. Ebben az esetben előnyös, ha a közdarabnak a külső üreget határoló hengeres falában a fúrógéppel oldható kapcsolat létesítésére szolgáló rugós rögzítő villa bevezetésére alkalmas lyukak vannak. Végül célszerű az a kiviteli példa is, amely szerint a horgonyszáron lemez alakú alátét van elhelyezve. Ennek az intézkedésnek az eredményeként a találmány szerinti szerkezet képes a kőzethorgony teljes feladatkörének a betöltésére.Another preferred embodiment of the structure is that the tube is weakened by milling at one or more locations close to the sealing sleeve, preferably facing each other on the shoulders delimiting the gap. It may also be desirable for the drill sleeve to have an insert having a cavity shaped to fill the anchor rod, which cavity has a larger diameter cylindrical outer cavity extending to the front face of the insert, and a cylindrical inner cavity connecting them preferably. in the continuation of the inner cavity, a recess is formed in relation to the outer cavity, having the shape of a connecting piece fixed to the filling sleeve, and having a stem connecting to the insert having one end extending into the nest and the other end a channel extending through the forming coupling head. In this case, it is advantageous to have holes in the cylindrical wall defining the outer cavity for the insertion of a spring-locking fork for releasing contact with the drill. Finally, it is also expedient to illustrate an embodiment in which a plate-shaped washer is placed on the anchor shaft. As a result of this action, the structure of the present invention is capable of performing the full function of the rock anchor.

A találmányt a továbbiakban a csatolt rajzok alapján ismertetjük részletesen, amelyek a szerkezet egy előnyös kiviteli példáját tartalmazzák, és alkalmazásának legfontosabb fázisait érzékeltetik. A rajzokon az 1. ábrán a szerkezet horgonyszárát vázlatos oldalnézetben tüntettük fel;The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate a preferred embodiment of the structure and illustrate the most important stages of its application. In the drawings, Figure 1 is a schematic side view of the anchor leg of the structure;

a 2. ábrán a szerkezet fúróhüvelye látható nagyobb méretarányú tengely metszetben;Figure 2 is a sectional view of a drill sleeve of the structure on a larger scale;

a 3. ábra az 1. ábrán bejelölt I-I vonal mentén vett nagyobb méretarányú keresztmetszet;Figure 3 is a larger cross-sectional view taken along the line I-I in Figure 1;

a 4. ábra az 1. ábrán bejelölt II nyíl irányából tekintett nézet;Figure 4 is a perspective view of the arrow II in Figure 1;

az 5. ábrán az 1. ábra szerinti horgonyszár fúvási művelethez előkészített állapotában váz3Figure 5 shows a frame 3 in the state of preparation of the anchor shaft of Figure 1 for the blow operation

HU 208 357 Β latos oldalnézetben, részben metszetben látható;HU 208 357 Β seen from the side, partly in section;

a 6. ábrán az 1. ábra szerinti horgonyszárat a puffasztási művelethez előkészített állapotában, vázlatos oldalnézetben tüntettük fel; a 7. ábrán az 1. ábra szerinti horgonyszárat az injektálási művelet végrehajtott állapotában, ugyancsak vázlatos oldalnézetben ábrázoltuk.Figure 6 is a schematic side view of the anchor leg of Figure 1 in its ready state for the expansion operation; Fig. 7 is a schematic side view of the anchor leg of Fig. 1 in the state of the injection operation.

Az 1. ábrán a szerkezet egészében 27 hivatkozási számmal jelölt, x hosszanti geometriai középtengelyű horgonyszárát vázlatos oldalnézetben tüntettük fel. A 27 horgonyszár fő részei a gyakorlatilag teljes hosszában 28a begyűrődést tartalmazó 28 cső, az 1 fúrófej, valamint a 6 feltöltő fej. Az 1 fúrófejnek a - gyakorlati határok között - tetszőleges hosszúságú 28 cső végét lezáró 4 záróhüvelyhez a 2 hegesztési varrattal csatlakoztatott la fúróvillája van, amely hosszirányú átmenő 3 lyukat tartalmaz. Ez utóbbi a 3. ábrán nagyobb méretarányban látható 28 cső 28a begyűrődése által határolt belső 15 csatornával közlekedik. A 28a begyűrődés jelenlétéből következően a 28 cső hosszában végighúzódó külső 5 vályú (3. ábra) peremein, a 4 záróhüvely közelében a 28 cső falában 16 bemarások vannak, amelyek e helyen a csőfalat elvékonyítják, vagyis a keresztmetszetet meggyengítik. Megjegyezzük, hogy amint a 3. ábrán jól látható - az említett belső 15 csatorna a 28 cső 28b belső terével nem közlekedik.Figure 1 is a schematic side elevational view of the anchor shaft x of the entire structure, denoted by 27, with its longitudinal geometric center axis. The main parts of the anchor shaft 27 are the tube 28, the drill head 1 and the filling head 6, which have a plunging 28a of substantially the entire length. The drill bit 1 has, within practical limits, a drill fork 1a, which has a longitudinal through hole 3 and is connected to a sealing sleeve 4 which terminates at the end of the tube 28 of any length. The latter travels with an inner channel 15 delimited by the inflow 28a of the tube 28 shown in larger scale. Due to the presence of clogging 28a, there are recesses 16 in the wall 28 of the outer trough 5 (Fig. 3) extending along the length of the tube 28, near the sealing sleeve 4, which at this point weakens the tube wall, i.e. weakening the cross section. It will be noted that as shown in FIG. 3, said inner channel 15 does not communicate with the interior 28b of tube 28.

Visszatérve az 1. ábrához; a 28 cső 6 feltöltő fejének 6a feltöltő hüvelye van, amely csővégre illeszkedik. E 6a feltöltő hüvely végéhez 17 hegesztési varrat segítségével 8 csatlakozó csonk van rögzítve, amely centrális hosszirányú átmenő 9 lyukat tartalmaz (lásd aReturning to Figure 1; the filling head 6 of the tube 28 has a filling sleeve 6a that fits on the end of the tube. At the end of this filling sleeve 6a a connection piece 8 is provided by means of a welding seam 17 having a central longitudinal through hole 9 (see FIG.

4. ábrát is). Ez utóbbi a 28 cső belső 15 csatornájával közlekedik. A 6a feltöltő hüvely falában 7 feltöltő nyílás is ki van alakítva, amely a 28 csőnek a 3. ábrán látható 28b belső terébe torkollik. A 28 csőben kialakított belső 15 csatorna, valamint a 3 és 9 lyukak (célszerűen furatok) a 27 horgonyszár x hosszanti geometriai középtengelyébe esnek.4). The latter passes through the inner channel 15 of the tube 28. Also, a filling opening 7 is formed in the wall of the filling sleeve 6a which extends into the inner space 28b of the tube 28 shown in FIG. The inner channel 15 formed in the tube 28 as well as the holes 3 and 9 (preferably holes) are located in the longitudinal geometric central axis x of the anchor shaft 27.

A 2. ábrán a találmány szerinti szerkezet részét képező, egészében 29 hivatkozási számmal jelölt fúróhüvelyt nagyobb méretarányú metszetben tüntettük fel. A 29 fúróhüvely 10 közdarabbal rendelkezik, amely például hengeres acéltömbből forgácsolással készíthető, és amely egy kisebb d átmérőjű hengeres 20 belső üreget, valamint a 10 közdarab homloklapjára kitorkolló, nagyobb D átmérőjű 19 külső üreget tartalmaz. A 20 belső üreget a 19 külső üreggel a kúpos 30 átmeneti tér köti össze. A 20 belső üregnek a 30 átmeneti térrel szemben levő végéhez egy kisebb 18 fészek csatlakozik, amely a 10 közdarab belső felületébe van bemélyítve, és amelynek alakja a 6 feltöltő fejhez tartozó 8 csatlakozó csonk alakjának felel meg, annak befogadására szolgál. A 20 belső üreg és a 19 külső üreg a 6a feltöltő hüvely befogadásához vannak előirányozva, alakjuk ennek megfelelően van megválasztva. A 10 közdarabnak a 19 külső üreget határoló hengeres falában két átmenő 11 lyuk van kiképezve, amelyek rendeltetésére még visszatérünk.Figure 2 is a larger sectional view of the drill sleeve, which is part of the structure of the present invention and is designated by reference numeral 29. The drill sleeve 29 has an insert 10, which may be made from a cylindrical block of steel, for example, and which contains a cylindrical inner cavity 20 of smaller diameter d and an outer cavity 19 of larger diameter D extending to the face of the insert. The inner cavity 20 is connected to the outer cavity 19 by the conical transition space 30. Connected to the end of the inner cavity 20 opposite the transition space 30 is a smaller recess 18, which is recessed into the inner surface of the insert 10 and has the shape of a connecting piece 8 for the filling head 6. The inner cavity 20 and the outer cavity 19 are designed to receive the filling sleeve 6a and are shaped accordingly. In the cylindrical wall of the insert 10, which defines the outer cavity 19, there are two through holes 11 which are to be used again.

A 10 közdarabnak a 19 külső üreggel átellenben levő homloklapjára a 12 hegesztési varrattal a 13 csatlakoztató szár van rögzítve, amelyben centrálisán hosszanti 14 csatorna húzódik, amelynek az egyik vége a fent említett 18 fészekbe torkollik, a másik vége pedig a profilos 31 kapcsolófejen keresztül van kivezetve; ez utóbbi funkcióját később fogjuk ismertetni. A teljes 29 fúróhüvely hosszanti geometriai középtengelyét a 2. ábrán x' hivatkozási betűvel jelöltük.On the end face of the insert 10 opposite to the outer cavity 19 is attached the welding seam 13 by a welding seam 13 in which a centrally longitudinal channel 14 extends, one end of which extends into the above-mentioned socket 18 and the other end ; the function of the latter will be described later. The longitudinal geometric center axis of the entire drill bit 29 is shown in FIG. 2 with reference letter x '.

Az 5. ábrán - ahol a korábban már használt hivatkozási számokat az azonos szerkezetrészek jelölésére értelemszerűen alkalmaztuk - a találmány szerinti szerkezetet fúrási művelethez összeállított állpotában szemléltetjük. Eszerint a 27 horgonyszárat 6 feltöltő fejével a 29 fúróhüvelybe illesztjük, és ott a rugós 21 rögzítő villának a 11 lyukakon történő átvezetésével (bedugásával) rögzítjük, a 29 fúróhüvelyt pedig 13 fúrószárával - önmagában ismert - 22 fúrógépbe vezetjük. (Ekkor az x, x hosszanti geometriai középtengelyek egybeesnek.) A forgatónyomaték átadása a 22 fúrógépről a 27 horgonyszárra - amely a végén elhelyezkedő 1 fúrófejjel a fúrószár szerepét is be fogja tölteni - a 31 kapcsolófejen és a 18 fészekbe illeszkedő 8 csatlakozó csonkon (acél anyagú, hasáb alakú testen) keresztül történik. Az öblítő folyadék a 22 fúrógépből a 14 csatornán, a 28 cső belső 15 csatornáján (3. ábra), valamint a hosszanti 3 lyukon át jut a rendeltetési helyére. A rugós 21 rögzítő villa lehetővé teszi, hogy a fúrás közben keletkező furadék gyorsabb eltávolítása érdekében, illetve a 3 lyuk eltömődésének a megakadályozása céljából a 27 horgonyszárat az a kettős nyílnak megfelelően ide-oda (a furatban ki-be) mozgassuk.In Figure 5, where the previously used reference numerals have been used to denote like parts, the structure of the present invention is illustrated in a state prepared for drilling operations. Accordingly, the anchor shaft 27 is inserted into the drill sleeve 29 with its filling head 6 and secured therewith by inserting a spring fork 21 through the holes 11, and the drill sleeve 29 is guided into the drill 22, known per se. (The longitudinal geometric center axes x, x coincide.) The transmission of torque from the drill 22 to the anchor 27, which will also serve as the drill bit with the drill bit 1 at its end, is provided on the coupling head 31 and the socket 8 , columnar body). The flushing fluid reaches its destination from the drill 22 through channel 14, inner channel 15 of pipe 28 (Figure 3), and longitudinal hole 3. The spring-locking fork 21 allows the anchor shaft 27 to be moved back and forth (in and out of the hole) in order to remove the drill hole faster and to prevent the hole 3 from blocking.

A 6. ábrán (ahol a korábban már ismertetett szerkezeti elemek jelölésére a már alkalmazott hivatkozási számokat használtunk) a találmány szerinti szerkezetet horgonybeépítési műveletre összeszerelt állapotában tüntettük fel. Ebben az esetben a 27 horgonyszár a 6 feltöltő fejével az önmagában ismert 23 horgonybeépítő eszközbe illeszkedik. Ekkorra a 32 kőzetben a 33 furat már elkészült, a 27 horgonyszár abban helyezkedik el, a szerkezet kész a puffasztási művelet végrehajtására.In Figure 6 (where reference numerals have already been used to denote the structural elements previously described), the structure of the present invention is illustrated in an assembled state for anchor assembly operation. In this case, the anchor rod 27 with its filling head 6 fits into the known anchor assembly 23. By this time, the hole 33 in the rock 32 is already complete, the anchor shaft 27 is located there, and the structure is ready for the expansion operation.

A 7. ábrán a találmány szerinti szerkezeti injektálási művelet végrehajtott formájában látható, a korábban magyarázott szerkezeti elemeket itt is a már használt hivatkozási számokkal jelöltük. Ekkora a puffasztási művelet már befejeződött, a 28 cső 28a begyűrődése (3. ábra) kinyomódott, a 16 bemarások - gyengített falrészek - felszakadtak, és 26 rések alakultak ki a 28 cső falában; a 28 cső maga körkeresztmetszetű alakot felvéve kitölti a 32 kőzetben kialakított 32 furatot, amelynek a végében az 1 fúrófej helyezkedik el (és véglegesen, elvesző szerkezetként ott is marad). A 6 feltöltőfej most az önmagában ismert 24 injektáló berendezéshez van csatlakoztatva, és a 6a feltöltő hüvely a kőzetfalon feltámaszkodó 25 alátétlemeznek fekszik neki, amelyben 25a nyílás van kialakítva; ez a 27 horgonyszár x hosszanti geometriai középtengelyében helyezkedik el. A 25 alátétlemezt célszerű a 27 horgonyszárra a gyártásFigure 7 illustrates an embodiment of the structural injection operation of the present invention; By this time the expansion process has been completed, the cavity 28a of the tube 28 has been depressed (Fig. 3), the bores 16, the weakened wall portions, have been ruptured and gaps 26 have formed in the wall of the tube 28; the tube 28 itself, having a circular cross-section, fills the hole 32 in the rock 32, at the end of which the drill bit 1 is located (and remains there permanently as a losing structure). The filling head 6 is now connected to an injection device 24 known per se, and the filling sleeve 6a lies on the base wall 25 on which the opening 25a is formed; this is located in the longitudinal geometric central axis x of the anchor rod 27. The washer 25 is preferably manufactured for the anchor rod 27

HU 208 357 Β során az la fúróvilla felhegesztését megelőzően felvezetni.EN 208 357 Β before welding the drill fork la.

A fentiekben ismertetett szerkezet felhasználásával a talajhorgony elkészítése a következóTcéppen történik:Using the structure described above, the ground anchor is prepared as follows:

első lépésben az 1. ábra szerinti, az 1 fúrófejjel ellátott 27 horgonyszárat a kőzetben létrehozandó, a végleges horgonyszerkezet befogadására szolgáló furat elkészítéséhez készítjük elő úgy, hogy a 2. ábrán látható 29 fúróhüvelyt a 27 horgonyszámak az 1 fúrófejjel átellenes végére vezetjük fel úgy, hogy a 8 csatlakozó csonk a 18 fészekbe illeszkedjék, majd a rugós 21 rögzítő villának az átmenő 11 lyukba tolásával a 27 horgonyszárat és a 29 fúróhüvelyt - oldható kapcsolattal - egymáshoz rögzítjük. Ezt követően a 29 fúróhüvely 13 csatlakoztató szárát az önmagában ismert 22 fúrógéphez - ugyancsak oldható kapcsolattal - csatlakoztatjuk, amint ez az 5. ábrán látható. A kőzetben a fúrást ezután a 27 horgonyszárat fúrószárként használva hajtjuk végre, közben az öblítő közeg (folyadék) szabadon áramolhat az 1., 2., 4. és 5. ábrákon látható 14 csatorna - 9 lyuk - 15 csatorna - 3 lyuk által alkotott folyamatos járaton (üregen) keresztül az la fúróvillán kívülre, vagyis rendeltetési helyére.In the first step, the anchor shaft 27 with the drill head 1 according to Fig. 1 is prepared for making a final anchor structure in the rock by inserting the drill sleeve 29 shown in Fig. 2 into the opposite end of the anchor numbers 27. the connecting piece 8 is inserted into the socket 18 and the anchor shaft 27 and the drill sleeve 29 are secured to each other by pushing the spring fork 21 into the through hole 11. The connecting rod 13 of the drill sleeve 29 is then connected to the known drilling machine 22, also with a releasable connection, as shown in Figure 5. In the rock, drilling is then performed using the anchor shaft 27 as a drill while the flushing medium (liquid) can flow freely through a continuous stream of channels 14, 9, 15, and 3, as shown in Figures 1, 2, 4, and 5. via a duct (cavity) outside the la fork, that is to its destination.

A tervezett hosszúságú furat elkészültét követően a 22 fúrógépet (5. ábra) a 27 horgonyszárnak a kőzettömegből kiálló végéről leszereljük, és a szabaddá vált 6 feltöltő fejre a 6. ábra szerint rácsatlakoztatjuk az önmagában ismert 23 horgonybeépítő eszközt, és annak segítségével a 28 csövet - annak 28b belső terét „puffasztjuk”, vagyis az atmoszférikust meghaladó (több száz bar-os) nyomófolyadékkal feltöltve a 28a begyűrődést kiegyenesítjük. A nyomófolyadék (munkafolyadék) bármely e célra alkalmas közeg lehet. A puffasztási művelet például a HU 196 477 számú szabadalmi leírásban foglaltakkal azonos módon hajtható végre. A puffasztási művelet befejezésekor, amikor a 28 cső 28a belső terében (3. ábra) a nyomás eléri a mintegy 250-280 bar-os értéket, a 16 bemarások felszakadnak, és kialakulnak a 7. ábrán látható 26 rések. Ezt a puffasztási műveletet végző személy a nyomás hirtelen leesése révén érzékeli. A 26 rések kialakulása következtében injektálásra alkalmassá vált 27 horgonyszárnak a 32 kőzetből kinyúló 6 feltöltő fejére - a 23 horgonybeépítő eszköz leszerelése után - most 24 injektáló berendezést csatlakoztatunk, és abból a 7 feltöltő nyíláson át utószilárduló tulajdonságú injektáló folyadékot sajtolunk a 28 csőbe, és azon át a 32 kőzetbe. Az injektálási művelet - önmagában ismert módon eszközölt - végrehajtása után a 27 horgonyszár külső végéről eltávolítjuk a 24 injektáló berendezést, a kiálló horgonyszár-véget véglegesítjük, és ezzel az injektálás és horgonykészítés egy szerszámmal, lényegében egy folyamatban történő véghajtása befejezést nyert.After completion of the bore of the desired length, the drilling machine 22 (Fig. 5) is dismounted from the rock mass end of the anchor rod 27 and the known anchor-building device 23 is connected to the exposed filling head 6 as shown in Fig. 6. its interior 28b is "puffed", i.e. filled with pressurized fluid (hundreds of bars) above atmospheric to straighten inflow 28a. The pressurized fluid (working fluid) may be any suitable medium. For example, the swelling operation may be carried out in the same manner as described in U.S. Patent No. 1,967,477. Upon completion of the expansion process, when the pressure in the inner space 28a of the tube 28 (FIG. 3) reaches about 250-280 bar, the cut-outs 16 are ruptured to form the slits 26 of FIG. The person performing this puffing operation senses a sudden drop in pressure. After the formation of the slots 26, an injection device 24 is now connected to the filling head 6 of the anchor shaft 27 which is suitable for injection from the rock 32, after disassembling the anchor-building device, and from there through the filling opening 7 is injected and injected. into the 32 rocks. After the injection operation is carried out in a manner known per se, the injection device 24 is removed from the outer end of the anchor stem 27 and the protruding anchor shaft end is finalized, thereby completing the injection and anchor making with a tool, essentially in a single process.

A találmányhoz fűződő előnyös hatások a következőkben foglalhatók össze:Advantageous effects of the invention may be summarized as follows:

a találmány alapvetően fontos előnye, hogy lehetőséget nyújt kőzethorgonyok beépítésére olyan laza szerkezetű kőzettömegekbe is, amelyeknél egyébként a kőzethorgony behelyezése a furatba annak beomlásra hajlamossága miatt csak nehézkesen, vagy egyáltalán nem lenne lehetséges. Ilyen laza kőzetekben általában rendkívül előnyös injektálást és horgonybeépítést egyidejűleg végrehajtani - amire a találmány szerinti szerkezet lehetőséget ad - hiszen az injektálásos kőzetszilárdítás hatásfoka a kőzethorgonyzás egyidejű alkalmazásával jelentősen megnő. Az a tény, hogy a fúrás, a kőzethorgonyzás és az injektálás művelete egyazon szerkezettel hajtható végre, a furatbeomlás veszélyének a kizárása mellett azért is előnyös, mert adott helyen a kőzettömeg biztosításához szükséges idő jelentős lerövidítését teszi lehetőve, emellett gazdaságossági szempontból is előnyös (munkaidő rövidítés, élőmunkaráfordítás csökkentése). A szerkezet elkészítésének költsége - a többcélú felhasználást is figyelembe véve - kedvezően alacsony, és bányászatban, illetve mélyépítésben általánosan ismert anyagok és eszközök felhasználásával állítható elő. Jelentős előnyként értékelendő, hogy a szerkezetben mindig az adott kőzet fúrására legalkalmasabb fúróvilla, valamint a mindenkor rendelkezés álló fúrógépnek megfelelő csatlakoztató szár (bedugóvég) alkalmazható.it is an essential advantage of the invention that it allows the possibility of incorporating rock anchors into loose rock masses where it would otherwise be difficult, if not impossible, to insert the rock anchor into the bore due to its tendency to collapse. In such loose rocks, it is generally extremely advantageous to perform injection and anchor construction simultaneously, which the structure of the present invention allows, since the efficiency of injection-based rock consolidation is greatly enhanced by the simultaneous application of rock anchoring. The fact that drilling, rock anchoring and injection operations can be carried out with the same structure is advantageous, while not only eliminating the risk of borehole drilling, but also making it possible to significantly reduce the time needed to secure the rock mass at a given location, , reduce labor costs). The cost of constructing the structure, taking into account its multi-purpose use, is advantageously low and can be produced using materials and tools commonly known in mining and civil engineering. It is a significant advantage that the most suitable drill fork for drilling a given rock is always used in the structure, as well as the connecting rod (plug end) corresponding to the drill available at all times.

A találmány természetesen nem korlátozódik a szerkezet fentiekben részletezett kiviteli alakjára, hanem az igénypontok által definiált oltalmi körön belül többféle módon megvalósítható.The invention is, of course, not limited to the embodiment described above, but may be practiced in various ways within the scope of the claims.

Claims (7)

1. Szerkezet horgony, különösen kőzethorgony készítésére és folyékony utószilárduló anyag talajvagy/és kőzettömegbe való injektálására, amely szerkezetnek hosszirányú begyűrődést tartalmazó csővel, annak egyik vége tartományában rögzített feltöltő hüvellyel, valamint a másik végén rögzített záróhüvellyel rendelkező horgonyszára van, azzal jellemezve, hogy a záróhüvelyhez (4) fúróeszköz, előnyösen fúró villa (la) van rögzítve, amelyben a csőben (28) hosszirányban húzódó, az egyik végén begyűrődés (28a) által határolt belső csatornával (15) kapcsolatban álló, a másik végével a fúróeszközből kitorkolló átmenő lyuk (3) van; a feltöltő hüvely (6a) külső végéhez nyomatékátadó kapcsolat létesítésére alkalmas csatlakozó csonk (8) van rögzítve, amely egyik végével abból kitorkolló, a másik végével az említett belső csatornával (15) közlekedő lyukat (9) tartalmaz; a szerkezetnek továbbá oldható kapcsolattal egyrészt a csatlakoztató csonkhoz (8), másrészt fúrógéphez (22) kapcsolható, és folyadék átvezetésére szolgáló járattal rendelkező fúróhüvelye (29) van, és a horgonyszár (27) részét képező cső (28) fala legalább egy helyen a fal többi részéhez képest például bemarás (16) útján - a csőben (28) létrehozott nyomással felszakítható módon meg van gyengítve.A device for making an anchor, in particular a rock anchor, and injecting a liquid curing agent into a soil or / and rock mass having a sealing sleeve having a sealing sleeve having a longitudinal furrow tube, a filling sleeve fixed at one end thereof and a closing sleeve (4) is provided with a drilling device, preferably a drilling fork (1a), in which a longitudinally extending hole (15) in the tube (28) is connected to an internal channel (15) delimited at one end by a recess (28a); ) is; a connecting piece (8) for providing a torque transfer connection to the outer end of the filling sleeve (6a), which has a hole (9) extending therefrom at one end and communicating with said inner channel (15) at the other end; the device further having a releasable connection to the connection piece (8) on the one hand and to the drilling machine (22) having a fluid transfer passage (29) and the wall (28) of the tube forming part of the anchor rod (27) relative to the remainder, for example, is weakened by a burst (16) that can be disrupted by pressure created in the tube (28). 2. Az 1. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a csatlakozó csonkot (8) acélanyagú, téglatest alakú szerkezetrész alkotja, amelyben a közegátvezető lyuk (9) centrális helyzetű.Device according to Claim 1, characterized in that the connecting piece (8) is made of a rectangular steel part, in which the fluid through hole (9) is centrally located. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a fúróeszközben, előnyösen furóvillában (la) húzódó folyadékvezető lyuk (3) centrális helyzetű.The device according to claim 1 or 2, characterized in that the fluid guide hole (3) in the drilling device, preferably in the drilling fork (1a), is centrally located. HU 208 357 BHU 208 357 B 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a cső (28) a záróhüvely (4) közelében van egy vagy több helyen - célszerűen a begyűrődés mentén húzódó rést (5) határoló vállakon egymással szemben levő - bemarások (16) révén meggyengítve.4. A device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the tube (28) is weakened at one or more locations near the sealing sleeve (4), preferably by opposing recesses (16) on the shoulders defining the gap (5) extending along the crease. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a fúróhüvelynek (29) a horgonyszár (27) feltöltő hüvelyéhez (6a) igazodó alakú üreget tartalmazó közdarabja (10) van, amely üreget egy nagyobb átmérőjű (D), a közdarab (10) homloklapjára kitorkolló hengeres külső üreg (19), egy kisebb átmérőjű (d) hengeres belső üreg (20), valamint előnyösen ezeket összekötő kúpos átmeneti tér (30) alkot, és a belső üreg (20) folytatásában, a külső üreggel (19) szemben egy fészek (18) van kialakítva, amelynek alakja a feltöltő hüvelyhez (6a) rögzített csatlakozó csonk (8) alakjának felel meg, és hogy a közdarabhoz (10) csatlakoztató szár (13) van rögzítve, amelyben5. A device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the drill sleeve (29) has a spacer (10) having a cavity in the shape of the filling sleeve (6a) of the anchor rod (27), which cavity extends to the front face of the spacer (10). forming a cylindrical outer cavity (19), a cylindrical inner cavity (20) of smaller diameter (d), and preferably a conical transition space (30) connecting them, and a socket extending from the outer cavity (19) to extend the inner cavity (20). (18) having the shape of a connecting piece (8) fixed to the filling sleeve (6a) and having a shank (13) for attaching to the insert (10), in which 5 egyik végével a fészekbe (18) torkolló, a másik végével pedig az e csatlakoztató szár (13) részét képező kapcsolófejen (31) át kitorkolló csatorna (14) húzódik.At one end, a channel (14) extends through the coupling head (31) which is inserted into the nest (18) and through the coupling head (31) which forms part of the connecting rod (13). 6. Az 5. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a közdarabnak (10) a külső üreget (19)Device according to claim 5, characterized in that the outer cavity (19) of the insert (10) 10 határoló hengeres falában a fúrógéppel (22) oldható kapcsolat létesítésére szolgáló rugós rögzítő villa (21) bevezetésére alkalmas lyukak (11) vannak.In the cylindrical wall 10 of the boundary there are holes (11) suitable for introducing a spring-locking fork (21) for releasing contact with the drilling machine (22). 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a horgonyszáron (27) le15 mez alakú alátét (25) van elhelyezve.7. A device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the anchor shank (27) is provided with a le15 washer.