NO315135B3

NO315135B3 - Device for sealing and reinforcing rock wall

Info

Publication number: NO315135B3
Application number: NO20005456A
Authority: NO
Inventors: Hakan Eriksson
Original assignee: Codan As
Priority date: 1998-04-27
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2003-07-14
Also published as: AU4298799A; SE510418C2; CA2330044A1; SE9801476D0; ATE252682T1; WO1999056001A1; PT1075587E; DE69912267D1; DE69912267T2; SE9801476L; AU746551B2; NO315135B1; CA2330044C; JP4504563B2; NO20005456L; JP2002533590A; NO20005456D0; EP1075587B1; EP1075587A1; DK1075587T3

Abstract

Device for sealing a rock wall, which device comprises an injection tube (3) adapted to be introduced into a bore hole (30) in the rock wall, into which bore hole filling material (31) is intended to be injected through the injection tube (3). The device also comprises a non-return valve (4) for the filling material, and may be permanently connected to a reinforcement bar (1) in order for the device to achieve both sealing and reinforcement.

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning for tetting og forsterkning av en fjellvegg, hvilken anordning innbefatter et injeksjonsrør tilpasset for innføring i et hull i fjellveggen, i hvilket hull et fyllmateriale skal injiseres gjennom injeksjonsrøret. The invention relates to a device for sealing and strengthening a rock wall, which device includes an injection pipe adapted for insertion into a hole in the rock wall, into which hole a filling material is to be injected through the injection pipe.

I overensstemmelse med et aspekt ved oppfinnelsen kan anordningen også innbefatte en armeringsstav, eksempelvis en konvensjonell armeringsstav, slik at både en tettende effekt og en forsterkende effekt oppnås ved anvendelse av anordningen. Oppfinnelsen benyttes i konstruksjon av tunneler og andre hulrom i fjell. In accordance with one aspect of the invention, the device can also include a reinforcing rod, for example a conventional reinforcing rod, so that both a sealing effect and a reinforcing effect are achieved when using the device. The invention is used in the construction of tunnels and other cavities in mountains.

Ved arbeid i fjellvegger, eksempelvis for konstruksjon av tunneler eller hulrom i fjell, er som oftest armering av fjellveggen nødvendig for å øke styrken og tettingen av sprekker og lignende for å forhindre fuktig luft og vann fra å penetrere tunnelen eller hulrommet. Kjente fremgangsmåter for forsterkning innbefatter å anbringe jevnt fordelte hull i fjellveggen, hvilke kan ha en diameter på omkring en halv desimeter og en dybde på omkring en 1-6 m. When working in rock walls, for example for the construction of tunnels or cavities in rocks, reinforcement of the rock wall is usually necessary to increase the strength and sealing of cracks and the like to prevent moist air and water from penetrating the tunnel or cavity. Known methods of reinforcement include placing evenly spaced holes in the rock wall, which can have a diameter of about half a decimeter and a depth of about 1-6 m.

En fremgangsmåte for forsterkning av fjellvegger har blitt og fortsetter å være innføring i borehullene av to konsentriske arrangerte rør av ulik diameter. Rommet mellom veggene i rørene fylles med sement eller betong, hvoretter rørene trekkes ut før fyllmaterialet har herdet og en armeringsstav kan stikkes inn i det sentrale hullet. En stor ulempe med denne fremgangsmåten er at fyllmaterialet og armeringsstaven ofte faller ut av hullet igjen, hvoretter forsterkningen ofte må repeteres flere ganger før den er vellykket. Dersom ytterligere vann lekker ut i fjellet i sprekker som leder in i borehullet, kan fyllmaterialet vaskes vekk før det rekker å herde. I dette tilfellet, må fjellet i stedet forsegles i et første trinn, en gummiplugg eller kran arrangeres normalt i huleåpningen og hullet fylles med betong eller sement som deretter tillates å bli hardt. Etterfølgende dette bores et hull i betongen/sementen som forsterker på samme vis som ovenfor beskrevet. Det er åpenbart at fremgangsmåten innbefatter flere trinn og det er likevel ikke fullstendig sikkert at forsterkningen forblir på plass. One method of strengthening rock walls has been and continues to be the introduction into the boreholes of two concentrically arranged pipes of different diameters. The space between the walls of the pipes is filled with cement or concrete, after which the pipes are pulled out before the filling material has hardened and a reinforcing rod can be inserted into the central hole. A major disadvantage of this method is that the filling material and the reinforcing rod often fall out of the hole again, after which the reinforcement often has to be repeated several times before it is successful. If additional water leaks into the rock in cracks leading into the borehole, the fill material can be washed away before it has time to harden. In this case, the rock must instead be sealed in a first step, a rubber plug or tap is normally arranged in the cave opening and the hole is filled with concrete or cement which is then allowed to harden. Following this, a hole is drilled in the concrete/cement which reinforces in the same way as described above. It is obvious that the method includes several steps and it is still not completely certain that the reinforcement remains in place.

I et mer moderne kjent system innføres en lang bolt i hvert borehull, hvilken bolt ved sin øvre ende er anbrakt med en ekspansjon for forankring i borehullet. I enden av bolten som stikker ut av borehullet er det arrangert en skive som ligger som et deksel over borehullet og i senter av denne er det arrangert en halvkule. Bolten stikker en avstand ut av halvkulen og er omgitt der av en mutter som trekkes til når ekspansjonen i boltens øvre ende skal forankres i fjellet. Etterfølgende forankring injiseres sementpasta i halvkulen for å fortsette innover i borehullet, først innvendig i et plastrør som omgir bolten og deretter utenfor plastrøret til sementpastaen kommer ut gjennom et hull i paktingen. Dette systemet gir åpenbart armering i fjellveggen, men ingen pålitelig forsegling av vannbærende sprekker og lignende. Problemer ved korrosjon av bolten kan også opptre dersom luftbobler dannes i sementen i nærheten av denne. In a more modern known system, a long bolt is introduced into each borehole, which bolt is fitted at its upper end with an expansion for anchoring in the borehole. At the end of the bolt that protrudes from the borehole, a disc is arranged which lies as a cover over the borehole and in the center of this a hemisphere is arranged. The bolt protrudes a distance from the hemisphere and is surrounded there by a nut which is tightened when the expansion at the upper end of the bolt is to be anchored in the rock. Following anchoring, cement paste is injected into the hemisphere to continue into the borehole, first inside a plastic tube surrounding the bolt and then outside the plastic tube until the cement paste comes out through a hole in the gasket. This system obviously provides reinforcement in the rock face, but no reliable sealing of water-bearing cracks and the like. Problems with corrosion of the bolt can also occur if air bubbles form in the cement near it.

I forbindelse med forsegling av en fjellvegg ved anvendelse av sement eller betong som fylles i borehull, er det er problem i forbindelse med vannlekkasje gjennom sprekker i fjellveggen. Vi har ingen kjennskap til at det eksisterer en anordning som beskrevet og som kan benyttes for å fylle borehull under et positivt trykk i fyllmaterialet. In connection with sealing a rock wall using cement or concrete that is filled in boreholes, there is a problem in connection with water leakage through cracks in the rock wall. We are not aware of the existence of a device as described which can be used to fill boreholes under a positive pressure in the filling material.

Konvensjonelle fremgangsmåter for å forsegle fjellveggen innbefatter eksempelvis arbeidsintensive og kostbare såkalte »foringer» av fjellveggen, dvs. tildekning med betong. En ytterligere kjent fremgangsmåte benytter ett forseglende materiale som injiseres i fjellveggen. Dette har vist seg å lede til svært store miljøulemper, ettersom tettematerialet inneholder den giftige substansen akrylamid, som kan oppløses i grunnvannet. Conventional methods for sealing the rock wall include, for example, labor-intensive and expensive so-called "lining" of the rock wall, i.e. covering it with concrete. A further known method uses a sealing material which is injected into the rock wall. This has proven to lead to very large environmental disadvantages, as the sealing material contains the toxic substance acrylamide, which can dissolve in the groundwater.

I det etterfølgende beskrives oppfinnelsen hovedsakelig i forbindelse med en anordning som er tilpasset for både tetting og forsterkning av en fjellvegg. Det skal imidlertid bemerkes at oppfinnelsen også kan vedrøre en anordning som er tilpasset for å tette men ikke forsterke fjellveggen, i hvilket tilfelle anordningen ikke innbefatter en armeringsstav eller forankringsorgan. In what follows, the invention is mainly described in connection with a device which is adapted for both sealing and strengthening a rock wall. However, it should be noted that the invention may also relate to a device which is adapted to seal but not reinforce the rock wall, in which case the device does not include a reinforcing rod or anchoring means.

Målet ved foreliggende oppfinnelse er å tilby en anordning for forsterkning og tetting av en fjellvegg, ved hjelp av hvilken anordning de ovenfor nevnte ulemper unngås eller i det minste minimeres, det er mulig å utføre forsterkningen og tettingen av fjellveggen i kun noen trinn, hvilket betyr at forsterkningen forblir sikkert på plass samtidig som tettingen av vannbærende sprekker som leder inn i borehullene oppnås og luftbobler i sementen unngås. The aim of the present invention is to offer a device for strengthening and sealing a rock wall, by means of which device the above-mentioned disadvantages are avoided or at least minimized, it is possible to carry out the strengthening and sealing of the rock wall in only a few steps, which means that the reinforcement remains securely in place while the sealing of water-bearing cracks leading into the boreholes is achieved and air bubbles in the cement are avoided.

Dette oppnås ved hjelp av en anordning for forsterkning og tetting av en fjellvegg, hvilken anordning innbefatter en armeringsstav, eksempelvis en konvensjonell armeringsstav tiltenkt for innføring i et borehull i fjellveggen, i hvilket borehull et fyllmateriale deretter injiseres, hvilken anordning også innbefatter en tilbakeslagsventil for fyllmaterialet. Tilbakeslagsventilen er tilpasset for å motstå et positivt trykk i fyllmaterialet i borehullet. Fyllmaterialet injiseres derved under positivt trykk, hvoretter enhver sprekk i fjellet som leder inn i borehullet forsegles. Den nevnte tilbakeslagsventil består fortrinnsvis av en gummihylse som omgir et injeksjonsrør anbrakt med utløpsåpninger, hvilket injeksjonsrør fortrinnsvis er sammenføyd med den nevnte armeringsstav eller ekvivalent. This is achieved by means of a device for strengthening and sealing a rock wall, which device includes a reinforcing rod, for example a conventional reinforcing rod intended for insertion into a borehole in the rock wall, into which borehole a filling material is then injected, which device also includes a non-return valve for the filling material . The check valve is adapted to resist a positive pressure in the fill material in the borehole. The fill material is thereby injected under positive pressure, after which any crack in the rock leading into the borehole is sealed. Said non-return valve preferably consists of a rubber sleeve which surrounds an injection pipe fitted with outlet openings, which injection pipe is preferably joined to said reinforcing rod or equivalent.

Ytterligere trekk og aspekter er åpenbare fra de etterfølgende krav og den detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen. Further features and aspects are apparent from the following claims and the detailed description of the invention.

Det vil heretter i den detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen bli henvist til de vedlagte tegninger hvor: fig. 1 representerer et sideriss, delvis i tverrsnitt, av den del av tettings og forsterkningsanordningen som er plassert i nærheten av åpningen av borehullet og som inneholder tilbakeslagsventilen. Fig. 2 representerer et sideriss, som delvis i tverrsnitt, av den del av anordningen som er plassert lengst inn i borehullet og som inneholder ekspansjonsanordningen for forankring i fjellet. Fig. 3 representerer et toppriss av en låseskive for ekspansjonsanordningen i fig. 2, før låseskiven er formet for anvendelse. Fig. 4 representerer et sideriss, delvis i tverrsnitt, av borehullet og forsterkningen under herdfasen i fyllmaterialet. Fig. 5 representerer et sideriss, delvis i tverrsnitt av den ferdige forsterkning i fjellet. Fig. 6 representerer et sideriss, delvis i tverrsnitt, av utførelsesformen av oppfinnelsen som er en tettingsanordning uten en armeringsstav, hvor fig. viser anordningen innvendig i borehullet under herdefasen i fyllmaterialet. Hereafter, in the detailed description of the invention, reference will be made to the attached drawings where: fig. 1 represents a side view, partly in cross-section, of the part of the sealing and reinforcing device which is located near the opening of the borehole and which contains the check valve. Fig. 2 represents a side view, partially in cross-section, of the part of the device which is placed furthest into the borehole and which contains the expansion device for anchoring in the rock. Fig. 3 represents a top view of a locking disc for the expansion device in fig. 2, before the locking disc is shaped for use. Fig. 4 represents a side view, partly in cross-section, of the drill hole and the reinforcement during the hardening phase in the filling material. Fig. 5 represents a side view, partly in cross-section of the finished reinforcement in the rock. Fig. 6 represents a side view, partly in cross-section, of the embodiment of the invention which is a sealing device without a reinforcing rod, where Fig. shows the device inside the drill hole during the hardening phase in the filling material.

Med henvisning først til fig. 1 er det beskrevet en armeringsstav som danner en del av anordningen beskrevet med henvisningstallet 1. Av tekniske tegnings grunner er armeringsstaven i fig. avskåret ved den øvre ende men har i virkeligheten en ende omkring 0,5-10, fortrinnsvis 1-7 m og ytterligere foretrukket 2-5 m. I fig. 1 og 2 er anordningen vist slik den er arrangert i et vertikalt, oppad rettet borehull i taket av tunnelen eller fjellhulrommet, hvilken posisjon benyttes i den ytterligere beskrivelse. Det skal imidlertid bemerkes at anordningen likeså godt kan benyttes i et horisontalt hull, et vinklet hull eller i et vertikalt nedad rettet hull. Armeringsstaven 1 har en sterkt profilert overflate for å feste sikkert i sementen eller betongen, som heretter betegnes fyllmaterialet, som vil omslutte denne. Et injeksjonsrør 3, sammenføyd som en forlengelse av armeringsstaven arrangert ved den nedre ende, via forbindelseskraven 2 fast sveiset ved begge ender, hvilket rør følgelig har et indre hulrom i lengderetningen og er åpent ved den nedre ende for forbindelse med slange for fylling for fyllmaterialet. With reference first to fig. 1, a reinforcing rod is described which forms part of the device described with the reference number 1. For technical drawing reasons, the reinforcing rod in fig. cut off at the upper end but in reality has an end of about 0.5-10, preferably 1-7 m and further preferred 2-5 m. In fig. 1 and 2, the device is shown as it is arranged in a vertical, upwardly directed borehole in the roof of the tunnel or rock cavity, which position is used in the further description. However, it should be noted that the device can equally well be used in a horizontal hole, an angled hole or in a vertically downwards directed hole. The reinforcing rod 1 has a strongly profiled surface to attach securely to the cement or concrete, hereafter referred to as the filling material, which will enclose it. An injection pipe 3, joined as an extension of the rebar arranged at the lower end, via the connection collar 2 firmly welded at both ends, which pipe consequently has an internal cavity in the longitudinal direction and is open at the lower end for connection with hose for filling for the filler material.

En tilbakeslagsventil 4 er arrangert i en avstand under forbindelseskraven for armeringsstaven 1 og injeksjonsrøret 3. Denne tilbakeslagsventilen 4 er tilpasset for å motstå et positivt trykk i fyllmaterialet når dette injiseres under positivt trykk inn i borehullet via tilbakeslagsventilen. Takket være denne tilbakeslagsventilen slipper fyllmaterialet ikke ut av borehullet før det herder, på tross av det positive trykket. Tilbakeslagsventilen 4 innbefatter fortrinnsvis en gummikrave 5 som omslutter en del av injeksjonsrøret 3.1 området ved gummikraven har injeksjonsrøret et antall utløpsåpninger 6 for fyllmaterialet. Gummikraven, som selvsagt også kan være fremstilt av et annet, til en viss grad elastisk, sterkt materiale, er på egnet vis dannet som en konvolutt av en avskåret konus, men en første diameter ved bunnen og en andre og mindre diameter ved den øvre ende. Ved den første diameter er gummikraven 5 vulkanisert fast med en innvendig gjenget øyemutter 7, som igjen skrues fast på en utvendig gjenget ringholder 8. Ringholderen 8 omgir injeksjonsrøret 3 og sveises fast til dette. Ringholderen 8 har også en flens 9 ved den nedre ende på den øvre overflate av hvilken flens øyemutteren 7 hviler. Den øvre, mindre diameter av gummikraven 5 er tilpasset for å avslutte tettende rundt injeksjonsrøret 3. For dette er nesen på egnet vis anbrakt med et fåtall, eksempelvis 2, innvendige leppetetninger som består av o-ringer som er satt inn i gummikraven, eller av et fåtall kontinuerlige fremspring på innsiden av gummikraven i tuppområdet. A non-return valve 4 is arranged at a distance below the connection collar for the rebar 1 and the injection pipe 3. This non-return valve 4 is adapted to withstand a positive pressure in the fill material when this is injected under positive pressure into the borehole via the non-return valve. Thanks to this check valve, the filler material does not escape from the borehole until it hardens, despite the positive pressure. The non-return valve 4 preferably includes a rubber collar 5 which encloses part of the injection pipe 3.1 the area at the rubber collar, the injection pipe has a number of outlet openings 6 for the filling material. The rubber collar, which of course can also be made of another, to some extent elastic, strong material, is suitably formed as an envelope of a truncated cone, but with a first diameter at the bottom and a second and smaller diameter at the upper end . At the first diameter, the rubber collar 5 is vulcanized firmly with an internally threaded eye nut 7, which in turn is screwed onto an externally threaded ring holder 8. The ring holder 8 surrounds the injection tube 3 and is welded to it. The ring holder 8 also has a flange 9 at the lower end on the upper surface of which flange the eye nut 7 rests. The upper, smaller diameter of the rubber collar 5 is adapted to finish sealing around the injection tube 3. For this, the nose is suitably fitted with a small number, for example 2, internal lip seals consisting of o-rings which are inserted into the rubber collar, or of a few continuous protrusions on the inside of the rubber collar in the tip area.

Under flensen 9 er injeksjonsrøret omgitt av et smalt rør 13 med en øvre flense 14 som ligger nær til den øvre overflate av flensen 9. Den øvre korte ende av en tetning i form av en hylse 10 hviler mot den nedre overflate av flensen 14, hvilken tetning på egnet vis også består av gummi. Denne gummihylsen 10 omslutter en del av den nedre avsnitt av injeksjonsrøret omgitt av det smale røret 13, hvor dens nedre korte ende hviler mot en skive 11 som igjen hviler mot en mutter 12.1 området ved mutteren 12 og i en avstand opp under gummihylsen 10 er injeksjonsrøret 3 og/eller det smale røret 13 gjenget utvendig med samme gjengestørrelse som mutteren 12. Below the flange 9, the injection tube is surrounded by a narrow tube 13 with an upper flange 14 which lies close to the upper surface of the flange 9. The upper short end of a seal in the form of a sleeve 10 rests against the lower surface of the flange 14, which sealing in a suitable way also consists of rubber. This rubber sleeve 10 encloses part of the lower section of the injection tube surrounded by the narrow tube 13, where its lower short end rests against a disc 11 which in turn rests against a nut 12.1 the area of the nut 12 and at a distance up below the rubber sleeve 10 is the injection tube 3 and/or the narrow tube 13 externally threaded with the same thread size as the nut 12.

Et øvre stykke er arrangert i den øvre del av anordningen, fortrinnsvis ved dennes topp, hvilket stykke danner en ekspansjonsanordning. Ekspansjonsanordningen er vist i fig. 2, som danner en forlengelse av anordningen vist i fig. 1, et lengre stykke av armeringsstaven 1 (kun delvis vist) som forbinder delen ifølge fig. 1 til delen ifølge fig. 2. Ekspansjonsanordningen er forbundet med armeringsstaven ved hjelp av et hylseformet avstandsstykke 21 som er sveiset fast ved bunnen på enden av armeringsstaven og som ved den øvre ende inneholder innvendige gjenger. En forbindelsesstav 22 er skrudd inn i disse gjengene, hvilken stav består av en rett stav anbrakt med utvendige gjenger i det minste i en avstand ved bunnen og i en avstand ved toppen. Ved toppen er forbindelsesstaven 22 delvis skrudd inn - i den uekspanderte tilstand - i hullet anbrakt med en innvendig gjenge i en kjernedel 23. Hullet her er tilstrekkelig langt til å tillate ytterligere innskruing når forankring av anordningen i fjellet skal utføres, hvilket vil bli beskrevet i nærmere detalj. Kjernedelen 23 er avsmalende ved den øvre ende i et kort konisk stykke 24 og er gjenget utvendig over dette koniske stykket, en øvre kon 25 omslutter det koniske stykket 24 og en del av det øvre avsnitt av kjernedelen 23. Den øvre kon 25 har en innvendig konus ved bunnen som er tilpasset i overensstemmelse med det koniske stykket 24 av kjernedelen 23. En øvre mutter 26 er arrangert over den øvre konus for å holde den øvre konus fast. Mellom den innvendige konus av den øvre konus og det koniske stykke 24 av kjernedelen, er et antall, fortrinnsvis 1-10, på egnet vis 2-6, låseskiver 27 festet rundt kjernedelen 23. En låseskive av denne type er vist i plan tilstand i fig. 3 og består av en skive anbrakt med et antall utsnitt 41, fortrinnsvis 2-10 på egnet vis 4-7. Når disse låseskivene festes over det koniske stykke 24 av kjernedelen, antar de formen av en konvolutt av en avskåret konus. Under disse låseskivene er det anbrakt, omgivende den øvre del av forbindelsesstaven 22 og den nedre del av kjernedelen 23, en løs hylse 28 med en innover rettet flens 29 arrangert ved bunnen. Denne flensen 29 hviler mot den øvre korte ende av avstandsstykket 21. An upper piece is arranged in the upper part of the device, preferably at its top, which piece forms an expansion device. The expansion device is shown in fig. 2, which forms an extension of the device shown in fig. 1, a longer piece of reinforcing rod 1 (only partially shown) connecting the part according to fig. 1 to the part according to fig. 2. The expansion device is connected to the reinforcing rod by means of a sleeve-shaped spacer 21 which is welded to the bottom of the end of the reinforcing rod and which contains internal threads at the upper end. A connecting rod 22 is screwed into these threads, which rod consists of a straight rod fitted with external threads at least at a distance at the bottom and at a distance at the top. At the top, the connecting rod 22 is partially screwed into - in the unexpanded state - the hole provided with an internal thread in a core part 23. The hole here is sufficiently long to allow further screwing in when anchoring the device in the rock is to be carried out, which will be described in further detail. The core part 23 is tapered at the upper end in a short conical piece 24 and is externally threaded over this conical piece, an upper cone 25 encloses the conical piece 24 and part of the upper section of the core part 23. The upper cone 25 has an internal cone at the bottom which is fitted in accordance with the conical piece 24 of the core part 23. An upper nut 26 is arranged above the upper cone to hold the upper cone firmly. Between the inner cone of the upper cone and the conical piece 24 of the core part, a number, preferably 1-10, suitably 2-6, of lock washers 27 are fixed around the core part 23. A lock washer of this type is shown in a flat state in fig. 3 and consists of a disk fitted with a number of cutouts 41, preferably 2-10, suitably 4-7. When these locking washers are fixed over the conical piece 24 of the core part, they assume the shape of an envelope of a truncated cone. Below these locking washers, surrounding the upper part of the connecting rod 22 and the lower part of the core part 23, a loose sleeve 28 with an inwardly directed flange 29 arranged at the bottom is placed. This flange 29 rests against the upper short end of the spacer 21.

Med mindre annet er indikert er detaljene beskrevet fremstilt fortrinnsvis av såkalt kamstål, som kan være varmgalvanisert eller overflatebeskyttet på annet vis. Unless otherwise indicated, the details described are made preferably of so-called comb steel, which can be hot-dip galvanized or surface protected in another way.

Fig. 3 viser som nevnt en låseskive 27 i sin plane tilstand. Utsnittene starter ut fra skivens omkrets, og strekker seg nesten, men ikke fullstendig, inn mot den indre hulldiameter av skiven og har på egnet vis en innover vendt skrånende bredde og As mentioned, Fig. 3 shows a locking disc 27 in its flat state. The cutouts start from the circumference of the disc and extend almost, but not completely, towards the inner hole diameter of the disc and suitably have an inward sloping width and

en radius lengst inn. Den indre hulldiameter av skiven er på egnet vis anbrakt med et kort rett stykke 42, for å forhindre at skiven roterer når den sitter på kjernedelen 23. Låseskiven er på egnet vis fremstilt av kald rullet, herdet står av en tykkelse på 0,1-1 mm, fortrinnsvis 0,2-07 mm og ytterligere foretrukket 0,3-045 mm. I en foretrukket utførelsesform har skiven en ytre diameter på omkring 60 mm og en indre hulldiameter på omkring 20 mm. a radius furthest in. The inner bore diameter of the disc is suitably fitted with a short straight piece 42, to prevent the disc from rotating when seated on the core member 23. The locking disc is suitably made from cold rolled, hardened stands of a thickness of 0.1- 1 mm, preferably 0.2-07 mm and further preferably 0.3-045 mm. In a preferred embodiment, the disc has an outer diameter of about 60 mm and an inner hole diameter of about 20 mm.

Funksjonen av anordningen er som følger. Et hull 30, fig. 4, bores inn i fjellveggen, av i det minste samme lengde som lengden av anordningen. Anordningen innføres i borehullet så langt at skiven 11 og mutteren 12 vil være plassert ved utgangen av borehullet. Etter dette roteres injeksjonsrøret 3 et antall omdreininger på egnet vis ved hjelp av en hydraulisk anordning som griper den del av injeksjonsrøret som stikker ut av hullet. Rotasjonen strekker seg derved til armeringsstaven 1 og videre til det hylseformede avstandsstykket 21 som er forbundet med den øvre del av armeringsstaven. Som en konsekvens av dette skrues den øvre del av forbindelsesstaven 22 videre inn i det gjengede hullet i kjernedelen, hvor den øvre korte ende av avstandsstykket skyver mot den nedre flens 29 av hylsen 28 slik at hylsen presses opp mot låseskivene 27. Hylsen 28 vil deretter virke som en pressanordning på låseskivene slik at deres form som en konvolutt av avskåret konus i det minste flates ut noe. Omkretsen av låseskivene vil derved presses fast inn i veggene i borehullet slik at hele anordningen forankres i fjellet. Det neste trinn er å tette borehullet med anordningen inneholdt i dette, ved bunnen ved å trekke til mutteren 12 slik at gummihylsen 10 komprimeres i aksiell retning, slik at den ekspanderer i radiell retning for å tette mellom injeksjonsrøret 3 og de nedre vegger av borehullet, fig. 4. Et rør (ikke vist) kan nå forbindes med injeksjonsrøret og fyllmaterialet 31a injiseres under positivt trykk, hvor fyllmaterialet strømmer ut av utløpsåpningene 6 i injeksjonsrøret og penetrerer inn i borehullet ved den øvre diameter av gummikraven 5. Gummikraven 5 virker her som en tilbakeslagsventil integrert i anordningen slik at fyllmaterialet, på tross av å være under positivt trykk, ikke kan slippe tilbake ut av borehullet før det har herdet. Det er på egnet vis også arrangert en ledning 35 med mindre diameter, eksempelvis av hydraulisk rørtype, som munner ut i det fjerneste området av borehullet 30. Dette ender fortrinnsvis oppstrøms for avstandsstykket 21. Ledningen 35 er tilpasset for å virke som en avgassingsledning som leder luft og gasser ut av borehullet når fyllmaterialet innføres. Under innføring av fyllmaterialet tettes den åpne ende, i nærheten av innløpet av borehullet, av ledningen 35 når fyllmaterialet kontinuerlig begynner å komme ut av ledningen, hvoretter innføringen av fyllmaterialet i borehullet kan fortsette under et positivt trykk. The function of the device is as follows. A hole 30, fig. 4, is drilled into the rock wall, of at least the same length as the length of the device. The device is introduced into the borehole so far that the disc 11 and the nut 12 will be located at the exit of the borehole. After this, the injection pipe 3 is rotated a number of revolutions in a suitable manner by means of a hydraulic device which grips the part of the injection pipe which protrudes from the hole. The rotation thereby extends to the reinforcing rod 1 and further to the sleeve-shaped spacer 21 which is connected to the upper part of the reinforcing rod. As a consequence of this, the upper part of the connecting rod 22 is further screwed into the threaded hole in the core part, where the upper short end of the spacer pushes against the lower flange 29 of the sleeve 28 so that the sleeve is pressed up against the locking discs 27. The sleeve 28 will then act as a pressure device on the locking discs so that their shape as an envelope of a truncated cone is at least somewhat flattened. The perimeter of the locking discs will thereby be pressed firmly into the walls of the borehole so that the entire device is anchored in the rock. The next step is to seal the borehole with the device contained therein, at the bottom by tightening the nut 12 so that the rubber sleeve 10 is compressed in the axial direction, so that it expands in the radial direction to seal between the injection pipe 3 and the lower walls of the borehole, fig. 4. A pipe (not shown) can now be connected to the injection pipe and the filler material 31a is injected under positive pressure, where the filler material flows out of the outlet openings 6 in the injection pipe and penetrates into the borehole at the upper diameter of the rubber collar 5. The rubber collar 5 acts here as a non-return valve integrated into the device so that the filling material, despite being under positive pressure, cannot escape back out of the borehole until it has hardened. A line 35 with a smaller diameter, for example of the hydraulic pipe type, is also suitably arranged, which opens into the farthest area of the borehole 30. This preferably ends upstream of the spacer 21. The line 35 is adapted to act as a degassing line that leads air and gases out of the borehole when the fill material is introduced. During introduction of the fill material, the open end, near the inlet of the borehole, of the line 35 is sealed when the fill material continuously starts to come out of the line, after which the introduction of the fill material into the borehole can continue under a positive pressure.

På grunn av det positive trykk penetrerer fyllmaterialet også enhver sprekk 32 som leder inn i borehullet, på tross av det faktum at disse sprekkene kan være vannbærende. Når det ønskede positive trykk, som kan nå omkring 100 bar positivt trykk eller på egnet vis 50-80 bar positivt trykk er oppnådd, kan rørforbindelsen løsgjøres, hvoretter fyllmaterialet 31a kan etterlates for å herde under positivt trykk, takket være tilbakeslagsventilen 4 og gummihylsen 10. Når fyllmaterialet har herdet løsgjøres mutteren 12, skiven 11 fjernes og gummihylsen 10 tas ut av hullet ved hjelp av det smale røret 13 anbrakt med en flens. Because of the positive pressure, the fill material also penetrates any fracture 32 leading into the borehole, despite the fact that these fractures may be water-bearing. When the desired positive pressure, which can reach around 100 bar positive pressure or suitably 50-80 bar positive pressure, is achieved, the pipe connection can be loosened, after which the filling material 31a can be left to harden under positive pressure, thanks to the non-return valve 4 and the rubber sleeve 10 When the filling material has hardened, the nut 12 is loosened, the disc 11 is removed and the rubber sleeve 10 is taken out of the hole by means of the narrow tube 13 fitted with a flange.

Rommet under flensen 9 fylles deretter med fyllmaterialet 31 b (fig. 5) ved å anbringe åpningen av borehullet med en større skive (ikke vist) med et hull i en side for å fylle med fyllmateriale, og luft bringes til å evakuere hullet via et luftrør. Dersom risikoen for korrosjon ikke er stor, kan imidlertid det smale røret 13 anbrakt med en flense utelates fra anordningen, i hvilket tilfelle gummihylsen 10, skiven 11 og mutteren 12 i stedet kan forbli permanent på plass etter at anordningen er anbrakt i borehullet. Åpningen av borehullet og dens umiddelbare omgivelser dekkes deretter på konvensjonelt vis med en plate, eller skive 33, som presses mot fjellveggen ved hjelp av en mutter 34, som skrues på den utad ragende del av injeksjonsrøret. The space below the flange 9 is then filled with the filler material 31b (Fig. 5) by fitting the opening of the borehole with a larger disk (not shown) with a hole in one side to fill with filler material, and air is caused to evacuate the hole via a windpipe. If the risk of corrosion is not great, however, the narrow pipe 13 fitted with a flange can be omitted from the device, in which case the rubber sleeve 10, washer 11 and nut 12 can instead remain permanently in place after the device is placed in the borehole. The opening of the borehole and its immediate surroundings are then covered in a conventional manner with a plate, or disk 33, which is pressed against the rock wall by means of a nut 34, which is screwed onto the outwardly projecting part of the injection pipe.

Ved hjelp av oppfinnelsen oppnås en forholdsvis enkel og rimelig konstruksjon for tetting og en tilbakeslagsventilsfunksjon som derved tillater injeksjon av fyllmaterialet i et borehull og tillates å herde under et fordelaktig positivt trykk. Den forholdsvis rimelige og enkle konstruksjonen tillater også at tetningen, tilbakeslagsventilen og ekspansjonsanordningen støpes inn i borehullet og danner derved et permanent men engangsmateriale uten å påføre kostnader som for store. Korrosjonsfrembringende luftbobler i nærheten av armeringsstaven motvirkes på grunn av det positive trykket. En ytterligere fordel ved anordningen ifølge oppfinnelsen er at den kan benyttes for fyllmateriale med varierende viskositet eller tørt innhold i overensstemmelse med omstendighetene og det som er foretrukket. With the help of the invention, a relatively simple and inexpensive construction for sealing and a non-return valve function is achieved which thereby allows injection of the filling material into a borehole and is allowed to harden under an advantageous positive pressure. The relatively inexpensive and simple construction also allows the seal, non-return valve and expansion device to be molded into the borehole, thereby forming a permanent but disposable material without incurring excessive costs. Corrosion producing air bubbles in the vicinity of the rebar are counteracted due to the positive pressure. A further advantage of the device according to the invention is that it can be used for filling material with varying viscosity or dry content in accordance with the circumstances and what is preferred.

Med henvisning til fig. 6 er det vist en utførelsesform av oppfinnelsen som er en anordning for forsegling av fjellvegg uten å armere denne, hvilken tilsvarer fullstendig den nedre del av anordningen vist i fig. 1, 4 og 5. Følgelig innbefatter ikke anordningen i følge utførelsesformen i fig. 6 en armeringsstav eller forankringsorgan. I stedet ender injeksjonsrøret 3 så vidt nedstrøms for tilbakeslagsventilen 4 med en blind endevegg 3a. Ved hjelp av anordningen i overensstemmelse med utførelsesformen i fig. 6 kan fyllmaterialet innføres i borehullet under et positivt trykk og tillates å herde under et vedlikeholdt positivt trykk, og oppnår derved god forsegling av sprekker 32 som munner ut i borehullet. Denne utførelsesformen av oppfinnelsen er foretrukket anvendt i fjell som er fortrinnsvis sterkt, men som lekker vann. With reference to fig. 6 shows an embodiment of the invention which is a device for sealing a rock wall without reinforcing it, which completely corresponds to the lower part of the device shown in fig. 1, 4 and 5. Consequently, the device according to the embodiment in fig. 6 a reinforcing rod or anchoring device. Instead, the injection pipe 3 ends just downstream of the non-return valve 4 with a blind end wall 3a. By means of the device in accordance with the embodiment in fig. 6, the filler material can be introduced into the borehole under a positive pressure and allowed to harden under a maintained positive pressure, thereby achieving good sealing of cracks 32 that open into the borehole. This embodiment of the invention is preferably used in rock which is preferably strong, but which leaks water.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til utførelsesformen beskrevet ovenfor, men kan varieres innefor omfanget av de etterfølgende patentkrav. En ekspert kan derved forutse at for eksempel ekspansjonsanordningen for forankringen av anordningen i fjellet kan utføres på et antall ulike vis, hvorav enkelte faller innenfor kjent teknikk. Tettings og forsterkningssanordningen kan muligens også benyttes fullstendig uten forankring. Tilbakeslagsventilen 4 og gummihylsen 10 kan også tenkelig utføres på andre vis og i andre materialer. The invention is not limited to the embodiment described above, but can be varied within the scope of the subsequent patent claims. An expert can thereby foresee that, for example, the expansion device for the anchoring of the device in the rock can be carried out in a number of different ways, some of which fall within known techniques. The sealing and reinforcement device can possibly also be used completely without anchoring. The non-return valve 4 and the rubber sleeve 10 can also conceivably be made in other ways and in other materials.

Claims

1. Anordning for tetting og forsterkning av en fjellvegg, hvilken anordning innbefatter et injeksjonsrør (3) tilpasset for innføring i et borehull (30) i fjellveggen, i hvilket borehull et fyllmateriale (31) skal injiseres gjennom injeksjonsrøret (3), karakterisert vedat den nevnte anordning også innbefatter en tilbakeslagsventil (4) for fyllmaterialet (31), hvilken nevnte tilbakeslagsventil (4) innbefatter en krave (5) fremstilt av gummi, som omgir injeksjonsrøret (3), og at injeksjonsrøret (3) er anbrakt med utløpsåpninger (6) i området ved kraven (5), der kraven (5) har form som et hylster av et avskåret konus, hvis omkrets ved dens smale korte ende er arrangert tettende rundt injeksjonsrøret (3) og dens omkrets ved dens nederste korte ende er tett forbundet med injeksjonsrøret (3).1. Device for sealing and strengthening a rock wall, which device includes an injection pipe (3) adapted for insertion into a borehole (30) in the rock wall, into which borehole a filling material (31) is to be injected through the injection pipe (3), characterized in that the aforementioned device also includes a non-return valve (4) for the filling material (31), said non-return valve (4) includes a collar (5) made of rubber, which surrounds the injection tube (3), and that the injection tube (3) is fitted with outlet openings (6) in the region of the collar (5), where the collar (5) has the shape of a sleeve of a truncated cone, the circumference of which at its narrow short end is arranged sealingly around the injection tube (3) and its circumference at its lower short end is tightly connected to the injection tube (3).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved, at den nevnte tilbakeslagsventil (4) er tilpasset for å motstå et positivt trykk i fyllmaterialet (31) i borehullet (30) og er forbundet med injeksjonsrøret (3) i anordningen.2. Device according to claim 1, characterized in that said non-return valve (4) is adapted to withstand a positive pressure in the filling material (31) in the borehole (30) and is connected to the injection pipe (3) in the device.

3. Anordning ifølge et hver av de ovenstående krav, karakterisert vedat den nevnte anordning, i den del som er tilpasset for å arrangeres i nærheten av åpningen av borehullet (30) er anbrakt med en tetning (10) arrangert for, å virke mot veggene i borehullet (30).3. Device according to each of the above requirements, characterized in that the said device, in the part which is adapted to be arranged near the opening of the borehole (30), is fitted with a seal (10) arranged to act against the walls of the borehole (30).

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert vedat den nevnte tetning består av en hylse (10), fortrinnsvis av gummi eller annet sterkt, elastisk materiale, som omgir injeksjonsrøret (3) i en posisjon oppstrøms av den nevnte tilbakeslagsventil (4), hvilken hylse (10) er arrangert for å oppnå en tettende effekt mot veggene i borehullet (30) ved å ekspandere i radiell retning når denne komprimeres i en aksiell retning, hvilken hylse (10) fortrinnsvis er arrangert for å fjernes når fyllmaterialet har herdet, slik at rommet som opptas av hylsen (10) isteden kan fylles med ytterligere fyllmateriale.4. Device according to claim 3, characterized in that said seal consists of a sleeve (10), preferably of rubber or other strong, elastic material, which surrounds the injection tube (3) in a position upstream of said non-return valve (4), which sleeve (10) is arranged to achieve a sealing effect against the walls of the borehole (30) by expanding in the radial direction when it is compressed in an axial direction, which sleeve (10) is preferably arranged to be removed when the filling material has hardened, so that the space occupied by the sleeve (10 ) can instead be filled with additional filling material.

5. Anordning ifølge ethvert av de ovenstående krav, karakterisert vedat en avgassingsledning (35) er arrangert i forbindelse med anordningen, hvilken avgassingsledning (35) er tilpasset for å lede ut luft og gasser fra borehullet (30) når fyllmaterialet (31) injiseres i borehullet (30).5. Device according to any of the above requirements, characterized in that a degassing line (35) is arranged in connection with the device, which degassing line (35) is adapted to lead out air and gases from the borehole (30) when the filling material (31) is injected into the borehole (30).

6. Anordning for tetting og forsterkning av en fjellvegg, hvilken anordning innbefatter en armeringsstav (1) tilpasset for å innføres i et borehull (30) i fjellveggen, i hvilket borehull (30) fyllmaterial (31) skal injiseres,karakterisertved at den nevnte anordning også innbefatter en tilbakeslagsventil (4) for fyllmaterialet.6. Device for sealing and strengthening a rock wall, which device includes a reinforcing rod (1) adapted to be introduced into a borehole (30) in the rock wall, into which borehole (30) filler material (31) is to be injected, characterized in that the said device also includes a non-return valve (4) for the filling material.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert vedat den nevnte tilbakeslagsventil (4) er tilpasset for å motstå et positivt trykk i fyllmaterialet (31) i borehullet (30) og er permanent forbundet med armeringsstaven (1) i anordningen, allerede før anordningen innføres i dent nevnte borehullet (30).7. Device according to claim 6, characterized in that said non-return valve (4) is adapted to withstand a positive pressure in the filling material (31) in the borehole (30) and is permanently connected to the reinforcing rod (1) in the device, even before the device is introduced into said borehole (30).

8. Anordning ifølge krav 6 eller 7, karakterisert vedat det nevnte fyllmaterialet (31) er arrangert for å injiseres under positivt trykk, hvor enhver.sprekk (32) i fjellet ledende inn i borehullet (30) forsegles av fyllmaterialet (31).8. Device according to claim 6 or 7, characterized in that the aforementioned filling material (31) is arranged to be injected under positive pressure, where any crack (32) in the rock leading into the borehole (30) is sealed by the filling material (31).

9. Anordning ifølge et hvert av kravene 6-8, karakterisert vedat den nevnte tilbakeslagsventil (4) innbefatter en krave (5), fortrinnsvis av et sterkt, elastisk materiale, som omslutter et injeksjonsrør (3) anbrakt med utløpsåpninger (6) i området ved kraven (5), hvilket injeksjonsrør (3) fortrinnsvis er permanent forbundet med den nevnte armeringsstav (1).9. Device according to each of claims 6-8, characterized in that said non-return valve (4) includes a collar (5), preferably of a strong, elastic material, which encloses an injection pipe (3) fitted with outlet openings (6) in the area of the collar (5), which injection pipe (3) preferably is permanently connected to the aforementioned reinforcing rod (1).

10. Anordning ifølge krav 9, karakterisert vedat de nevnte krave (5) er fremstilt av gummi.10. Device according to claim 9, characterized in that the aforementioned collar (5) is made of rubber.

11. Anordning ifølge kravene 9 eller 10, karakterisert vedat den nevnte krave (5) har form som et hylster av en avskåret konus, hvis omkrets ved den nærmeste korte ende er arrangert tettende rundt injeksjonsrøret (3) og dens omkrets ved dens bredeste korte ende er tettende forbundet med injeksjonsrøret (3).11. Device according to claims 9 or 10, characterized in that said collar (5) has the shape of a sleeve of a truncated cone, the circumference of which at the nearest short end is arranged sealingly around the injection tube (3) and its circumference at its widest short end is sealingly connected to the injection tube (3).

12. Anordning ifølge ethvert av kravene 6-11, karakterisert vedat den nevnte anordning, i den del som er tilpasset for å arrangeres i nærheten av åpningen av borehullet (30) er anbrakt med en tetning (10) arrangert for å virke mot veggene i borehullet (30).12. Device according to any of claims 6-11, characterized in that the said device, in the part which is adapted to be arranged near the opening of the borehole (30), is fitted with a seal (10) arranged to act against the walls of the borehole (30).

13. Anordning ifølge krav 12, karakterisert vedat den nevnte tetningen består aven hylse (10), fortrinnsvis av gummi eller annet sterkt, elastisk materiale som omgir injeksjonsrøret (3) i en posisjon oppstrøms for tilbakeslagsventilen (4), hvilken hylse oppnår en tettende effekt mot veggene mot borehullet (30) ved å ekspandere i radiell retning når den komprimeres i aksiell retning, hvilken nevnte hylse (10) fortrinnsvis er arrangert for å fjernes når fyllmaterialet (31) har herdet slik at rommet som opptas av hylsen i stedet kan fylles med ytterligere fyllmateriale (31).13. Device according to claim 12, characterized in that the aforementioned seal consists of a sleeve (10), preferably of rubber or other strong, elastic material which surrounds the injection pipe (3) in a position upstream of the non-return valve (4), which sleeve achieves a sealing effect against the walls towards the borehole (30) by expanding in the radial direction when compressed in the axial direction, which said sleeve (10) is preferably arranged to be removed when the filler material (31) has hardened so that the space occupied by the sleeve can instead be filled with further filler material (31).

14. Anordning ifølge et hvert av kravene 6-13, karakterisert vedat en avgassingsledning (35) et arrangert i forbindelse med anordning, hvilken avgasningsledning (35) er tilpasset for å lede ut luft og gasser fra borehullet (30) når fyllmaterialet (31) injiseres.14. Device according to each of claims 6-13, characterized in that a degassing line (35) is arranged in connection with a device, which degassing line (35) is adapted to lead out air and gases from the borehole (30) when the filling material (31) is injected.

15. Anordning ifølge ethvert av kravene 6-14, karakterisert vedat anordningen fortrinnsvis i den del som er arrangert for å plasseres lengst inn i borehullet (30), er anbrakt med en ekspansjonsanordning for forankring i fjellet, hvilken ekspansjonsanordning fortrinnsvis er arrangert for å ekspanderes ved rotasjon av armeringsstaven (1).15. Device according to any of claims 6-14, characterized in that the device, preferably in the part which is arranged to be placed furthest into the borehole (30), is fitted with an expansion device for anchoring in the rock, which expansion device is preferably arranged to be expanded by rotation of the reinforcing rod (1).

16. Anordning ifølge krav 15, karakterisert vedat den nevnte ekspansjonsanordning innbefatter låseskiver (27) anbrakt med utsnitt som er arrangert rundt armeringsstaven (1) eller rundt et øvre stykke (23) forbundet med armeringsstaven (1), hvilke låseskiver (27) før ekspansjon inntar formen av et hylster av en avskåret konus.16. Device according to claim 15, characterized in that the aforementioned expansion device includes locking discs (27) fitted with cutouts arranged around the reinforcing rod (1) or around an upper piece (23) connected to the reinforcing rod (1), which locking discs (27) before expansion take the form of a sleeve of a truncated cone.

17. Anordning ifølge krav 16, karakterisert vedat den nevnte ekspansjonsanordning innbefatter en pressanordning (28) som for ekspansjon av ekspansjonsanordningen er arrangert for å skyves mot de nevnte låseskiver (27) slik at deres form som hylster av avskåret konus flates ut i det minste noe, hvorved låseskivene (27) forankres i deres omkrets i veggene i borehullet (30).17. Device according to claim 16, characterized in that the said expansion device includes a pressing device (28) which, for expansion of the expansion device, is arranged to be pushed against the said locking discs (27) so that their shape as a casing of a truncated cone is flattened at least somewhat, whereby the locking discs (27) are anchored in their circumference in the walls of the borehole (30).