NO810460L - Forankringsanordning for hulromvegger ved grube-, tunnel- og sjaktarbeider, fremgangsmaate ved fremstilling av anordningen og innretning for utfoerelse av fremgangsmaaen - Google Patents

Description

Ved gruve-, tunnel- og sjaktarbeider er det

kjent å bygge inn strekkanker for befestigelse av løsere steinpartier eller ved løst fjell. Disse strekkanker er vanligvis enkeltstaver og rager inn til enden av borehullet.

Ved denne ende av borehullet blir forankringen fiksert og fastskrudd til en forankringsplate på utsiden av borehullet ved hjelp av skruemutre. Man snakker om en slakk forankring når det i forankringssta<y>en foreligger ingen eller kun en uvesentlig spenning, belastet med en betydelig spenning foreligger dermed en forspent forankring.

Vanligvis er forankringsstaven ved en forspent . forankring kun fiksert til enden av borehullet og ligger over hele sin lengde fritt i borehullet. Ved tunnelbygging hvor slike forankringer må gjøre tjeneste over årtier, kan slike forankringer ikke benyttes p.g.a. korrosjonspåvirkningen.

Det benyttes derfor her fortrinnsvis slakke forankringer som

er innlagt i hele borehullets lengde. Et borehull fylles derved med sement og deretter drives en stålforankringsstav inn. Det er derved en ulempe ved en slik forankring at sementen må være relativt flytende for å kunne hefte godt til forankringens ribber. Således kan en slik forankring ikke benyttes ved montasje i taket og ved stigende eller til og med vertikalt borehull.

Ifølge et annet forslag innsettes patroner med de

to komponenter, limet og herderen, av et tokomponentlim, i borehullet og disse to stoffer blir sammenblandet ved inndrei-ningen av staven. Denne befestigelsesmetode benyttes i dag fortrinnsvis for forspente forankringer hvor kun den bakre ende av forankringsstaven holdes fast. Det vil også være tenkbart å benytte denne befestigelsesmetode ved slakke forankringer. Denne løsning ville imidlertid bli meget kostbar da først et stort antall slike patroner måtte innsettes.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for avstøtting og/eller befestigelse av de av stein, løst fjell eller jord bestående vegger i hulrom i gruve-, sjakt- og tunnelarbeider,

ved hjelp av rør som blir festet i borehullene som befestigelsesforankringer.

Oppfinnelsen tar sikte på å fremlegge en fremgangsmåte, en innretning til gjennomføring av fremgangsmåten og en i et borehull festet befestigelsesforankring hvor innbyggingen av et rør også er mulig i et borehull i tak og i en hvilken

som helst retning.

Denne oppgave er løst med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved at det bores et borehull med en indre diameter' som er større enn rørets ytre diameter, ved at røret innsettes i borehullet og der holdes fast med sin indre ende

og ved at deretter et tokomponentlim blir innført i borehullet gjennom røret inntil mellomrommet mellom rørets ytre vegg og borehullets vegg er fyllt. Ved at røret blir fastholdt med sin indre ende i borehullet, må det ikke spesielt fastholdes ved innføringen av tokomponentlimet, slik at innføringen av tokomponentlimet forenkles vesentlig. Ved at tokomponentlimet både. omfatter hulrommet og rørets ytre mantel, beskyttes røret på hele sin lengde i borehullet mot korrosjon. Ved forbindelsen av røret med borehullets vegg over hele lengden av røret, oppnås en meget stor holdekraft som ved bruk av for eksempel et rør

av glassfiberforsterket plast, overstiger stålets styrke. Herved oppnås en ytterligere korrosjonsbestandighet.

Spesielt fordelaktig kan fremgangsmåten gjennomføres med en innretning som erkarakterisert veden statisk blander som kan innføres i røret og som ved gjennomstrømning av de to komponentene i tokomponentlimet, sammenblander disse to med hverandre. Derved kan de to flytende komponenter av tokomponentlimet innføres i røret via egnede ledninger også i taket, hvor komponentene ved gjennomstrømningen gjennom blanderen allerede blir sammenblandet•med hverandre ved rørets begynnelse, slik at det sammenblandede lim ved gjennomstrømningen gjennom røret og deretter gjennom mellomrommet mellom rør og borehullets vegg, blir så tregt at en utflytning av limet ikke er å frykte.

En ytterligere hensiktsmessig innretning består ifølge oppfinnelsen ved at minst en spiralfjaer er anordnet som middel til å holde røret koaksialt, og hvor viklingen forløper konisk. Denne spiralfjær kan samtidig benyttes som middel for feste av rørets indre ende i borehullet.

En spesielt fordelaktig utførelse av en holdeanordning erkarakterisertmed en klemme som har en i den indre rørende fastklembar fot og minst to symmetrisk om aksen anordnede ben som for feste mot borehullets vegg, strekker seg utover rørets ytre vegg. Derved oppnås at røret etter inn-føring av det tomme rør i borehullet, fastholdes med sin indre ende ved hjelp av klemmen i borehullet. Klemmen kan herved fordelaktig være utformet som deksel som i alle fall delvis lukker den indre åpning av røret som ved sin indre ende har . til siden anordnede åpninger. Dette har den fordel at det ved innføringen av røret i borehullet, ikke kan trenge inn noen løse gjenstander eller lignende i røret. En meget enkel og fast montasje av klemmen oppnås også derved.

Ved anvendelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen oppstår en festeforankring for hulromsvégger i gruve-, sjakt-og tunnelarbeider, som erkarakterisert vedat det i et borehull i hulrommets vegg er festet et rør med mindre ytre diameter enn borehullets indre diameter, ved hjelp av en plast som utfyller hulrommet i røret og mellomrommet mellom røret og borehullets vegg. Ved hjelp av en festeforankring ifølge oppfinnelsen festes veggene i et hulrom ved gruve-, tunnel- og sjaktarbeider optimalt. Dersom røret ved en spesielt fordelaktig utførelse av oppfinnelsen, består av glassfiberforsterket plast, har dette den fordel at man allerede før ferdiggjøring av hulrommet, kan befeste veggene i et hulrom med festeforankringen ifølge oppfinnelsen, uten at en utvidelse av hulrommet på .grunn av forankringene hindres, da de glassfiberforsterkede plastrør kan overskjæres av bruddverktøyene. Den resterende del av det på denne måte avkortede rør tjener derved til feste av veggen i det utvidede hulrom.

I det følgende er utførelser av oppfinnelsen på grunnlag av tegningen beskrevet detaljert, og fig. 1 viser et aksialsnitt av et borehull med et riss og et ved sin øvre ende i aksialsnitt vist første utførelse av et festerør,

fig. 2 viser et riss av et holdemiddel utformet som en spiralfjær, fig. 3 viser et riss av et sentreringsmiddel

utformet som en spiralfjær, fig. 4 viser en annen utførelse av illustrasjonen på fig. 1, med et borehull med innsatt festerør, fig. 5 viser perspektivisk den statiske blander i utførelsen ifølge fig. 4 og fig. 6 viser perspektivisk det som klemme utformede holdemiddel i utførelsen på fig. 4.

Den slakke forankring ifølge fig. 1 består av et rør 11 av et hvilket som helst strekkfast materiale som stål, glassfiberarmert plast e.l. I borehullet 10 sentreres røret 11 ved den indre ende 10b av borehullet og i det minste også ved dets ytre ende 10a. I det viste utførelseseksempel er det ifølge fig. 3 for sentreringen benyttet spiralfjærer 30 hvis minste diameter ved den nedre ende 31 i høyden er lik rørets diameter, men fordelaktig skal være noe mindre slik at spiralfjærene 30 klemmer seg fast på røret 11 for sentreringen. Ved den annen ende 3 2 er diameteren i det minste lik borehullets 10 diameter.' Når slike spiralfjærer på denne måte settes på røret 11 som sentreringsanordning ved at den nedre ende 31, altså den ende med mindre diameter, vender mot borehullets ende 10b ved det i borehullet 10 innsatte rør 11, er det lett å forstå at spiralfjæren 30 som sentreringsanordning trekkes ut i lengden og det oppstår gjennomganger mellom viklingene på grunn av friksjonskreftene mot røret 11 og mot veggen i borehullet 10. En slik spiralfjær 30 som sentreringsanordning kan eksempelvis bestå av fjærtråd med en diameter på 2,5 mm. Ved borehullets ende 10b foreligger en anordning som i tillegg til sentreringen av røret 11 også tilfredsstiller den oppgave å fiksere røret 11 i borehullet 10 når det i innsatt tilstand virker en kraft mot røret 11, ved hvilken røret kunne gli ut av borehullet 10. Ifølge fig. 2 består en slik anordning av en spiralfjær 20 som holdeanordning, og som ved sin ene ende 21 har en diameter som i høyden er like stor som rørets 11 diameter og ved sin annen ende 22 har en diameter som minst er like stor som borehullets 10 diameter. Spiralfjærens 20 ende 22 er som holdeanordning bøyd utover med den siste del 23 i størrelsesordenen omtrent 5 mm. Viklingene har ved den nedre ende 21 en liten avstand og ved den øvre ende 22 en stor avstand. Dermed strekkes den nedre halvdel av spiralfjæren ved anbringelse av staven, og danner 'åpninger. En kraft mot røret 11 i retning ut av borehullet 10, bevirker at den med den ombøyde ende i fjellet fastklorende spiralfjær 20 presses sammen som holdeanordning i den øvre del og således bevirker en fiksering av røret 11 i borhullet 10.

Ved den ytre rørende 11a er. det innsatt en statisk blander 13 i røret 11.. Denne blander 13 består av en hulsylinder 14 som i sitt indre har steg 15 som er forsatt i forhold til hverandre. Når nå et tokomponentlim innpresses i atskilt form som herder B og lim K, i den ytre rørende,

så blandes de to komponenterpå grunn av de turbulenser som oppstår av stegene 15. Limet presses så lenge inn i røret 11 inntil mellomrommet mellom borehullet 10 og rørets 11 ytre vegg er fullstendig oppfylt.

Det er kjent at tokomponentlim i dag kan fremstilles praktisk talt med enhver ønsket viskositet slik at det heller ikke ved vertikalt oppad rettede borehull kan dryppe ned lim. Ved forsøk ble det boret et borehull med 41 mm diameter og med den vanlige lengde i størrelsesorden 1,6 til 4 m i fjell. I dette borehull ble det innsatt et rør av glassfiberforsterket plast med langsgående fibre, etterat det til den innover i borehullet rettede rørende ble festet en spiralfjær 20 som holdeanordning ifølge fig. 2 og foran en spiralfjær 30 som sentreringsanordning ifølge fig. 3. I røret 11 ble en sylindrisk statisk blander 13 innsatt og de to' komponentene av limet ble injisert enkeltvis. Som lim ble det under handelsnavnet "Stucarit" av firma Epple i Stuttgart fremstilte lim benyttet. Det ble injisert en liter limblanding med et trykk på omtrent 120 bar pr. meter rørlengde. Det fremkom derved at det kunne injiseres opptil 5 liter material pr. minutt.

Etter den vanlige herdetid ble det påført en strekk-kraft på 37 tonn til røret, altså en kraft som ligger langt over. bruddstyrken for et tilsvarende rør av stål, og det var ikke mulig å fastslå noen forandring av forankringen.

Blandeanordningen 13 består fortrinnsvis av plast

og er utformet som en forbruksdel. I stedet for den på fig. 2 viste spiralfjær 20 som holdeanordning kunne det også benyttes en bladfjær i form av en ekspansjonsfjær. Den må kun garantere

at rørets akse i alle fall tilnærmet befinner seg i sentrum av borehullet og at strømmen av lim bakfra og forover ikke hemmes, samt at røret ikke presses ut på grunn av trykket fra limet i enden av borehullet.

For å oppnå en mekanisk forbindelse mellom spiralfjærene 20 og 30 og røret 11, kan det i rørets ytre mantel være anordnet gjengepartier 16 som kun delvis er vist på

fig. 1.

Den på fig. 4 viste slakke forankring, har et rør

41 som i motsetning til røret 11, har en pipeliknende åpning

4 2 på siden av sin indre ende 41b, for tokomponentlimet.

For å holde fast rørets 41 indre ende 41b i borehullet 10,

er den på fig. 6 nærmere viste klemme 60 anordnet, som består av et båndliknende fjærstålstykke 61, hvor en strimmel delvis er utstanset og bøyet ut for å danne en fot 62. Den frie ende 63 av denne fot 62 er formet som en krok, slik at foten kan klemmes fast i rørets 41 hulrom. Ved utbøyningen av foten 6 2 danner de to resterende deler av fjærdelen 61 to med hverandre parallelle ben 64. Tilsvarende, er det av den annen ende av fjærdelen 61. utstanset en strimmel slik at fjærdelen 61 likeledes der har med hverandre parallelle ben 65 som tilsvarer benene 64. Fjærstålstykket 61 er valgt så

langt at benene 64 og 65 rager ut over rørets 41 ytre flate med tilnærmet samme lengde, slik at de forankrer seg i borehullets 10 vegg.

Ved inngrepet av foten 6 2 i den indre ende av røret

41, lukkes dette i det minste for størstedelen ved hjelp av foten 62 og fjærstålstykkets 61 midtdel, slik at det ved innskyving av røret 41 i borehullet 10 ikke kan trenge løse materialer inn i røret som kunne påvirke tokomponent-

limets styrke.

Borehullets 10 diameter er slik valgt at tverrsnittet

av det ringformede mellomrom mellom borehullets vegg og rørets 41 ytterflate, ved koaksial anordning av røret 41 i borehullet 10 i høyden er like stort som tverrsnittet av rørets 41 hulrom. Derved kan det oppnås ved valg av et tokomponentlim som ved utgangen av åpningen 42 allerede besitter en bestemt viskositet, at røret også sentrerer seg selv i borehullet ved hjelp av tokomponentlimet, uten det spiralfjærformede sentreringsmiddel 30.

For med sikkerhet å kunne oppnå at de to komponenter i tokomponentlimet først blandes med hverandre i røret 41,

er utførelsen ifølge fig. 4, hvor blanderen 50 er vist perspektivisk på fig. 5, har hulsylinderen 54 på sin ytterste ende en skiveformet tilkoblingsdel 51 som rager ut over hulsylinderens 54 omkrets slik at det dannes en flens 52 som ligger an mot rørets 41 ytterste endekant og som ved sitt anlegg mot rørets 41 ytterkant danner et anslag slik at ytterligere inntrengning av blanderen 50 i røret 41 hindres. Dette har den fordel at blanderen 50 kun stikkes inn i røret 41 og ikke må fastlimes.

Denne tilkoblingsdel 51 har to åpninger 53 som er 1 innsnevret kjegleformet mot hulsylinderen 54 og munner ut i hulsylinderen 54 samt videre er innrettet for tilkobling til to ledninger 55 gjennom hvilke de to komponenter av tokomponentlimet adskilt kan tilføres til hulsylinderens 54 ytre ende. Derved oppnås med sikkerhet at de to komponenter av tokomponentlimet først berører hverandre i blanderen 54. Herved oppnås også med sikkerhet at tilkoblingsledningenes ender ikke klebes sammen da de to komponenter av tokomponentlimet ikke herder så lenge de er adskilt fra hverandre.

Claims (10)

1. Fremgangmåte for avstøtting og/eller befestigelse av de av stener, løst fjell eller jord bestående vegger i fjellrom i gruve -, tunnel- og sjaktarbeider ved hjelp av rør som festes i borehullene som befestigelsesforankringer karakterisert ved at et borehull (10) bores med en indre diameter som er større enn rørets (11, 41) ytre diameter, at røret (11, 41) innsettes i borehullet (10) og der fastholdes med sin indre ende (11b, 41b) og at deretter et tokomponentlim (B, K) innføres gjennom røret i borehullet inntil mellomrommet mellom rørets ytre vegg og borehullets vegg er fyllt idet de to komponentene av tokomponentlimet blandes ved rørets begynnelse.

2. Innretning for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge krav 1, karakterisert ved en i røret (11, 41) innførbar statisk blander (13, 50) som ved gjennom-strømning av de to komponenter av tokomponentlimet, blander disse med hverandre.

3. Innretning ifølge krav 2, karakterisert ved at blanderen (50) har minst ett ut over rørets (41) ytre kant ragende anslag.

4. Innretning ifølge krav 3, karakterisert ved at anslaget er dannet av en over rørets (41) ytre kant ragende tilkoblingsdel (51) som lukker blanderen (50) utad og har to åpninger (53) for endene av to ledninger (55) gjennom hvilke de to komponenter (B, K) adskilt fra hverandre tilføres blanderens (50) ytre ende.

5. Innretning for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge krav 1, karakterisert ved en klemme (60) som har en i den indre rørende (41b) fastklembar fot*(62) og minst to symmetrisk om aksen anordnede ben (64, 65) som strekker seg ut over rørets (41) ytre vegg for feste i borehullets (10) vegg.

6. Befestigelsesforankring for hulrom i gruve-, tunnel-og sjaktarbeider, karakterisert ved at et rør (11, 41) er festet i et borehull (10) i hulrommets vegg ved hjelp av en knast som utfyller rørets hulrom og mellomrommet mellom røret og borehullets vegg, idet rørets ytre diameter er mindre enn borehullets indre diameter.

7. Forankring ifølge krav 6, karakterisert ved at røret (11, 41) er fremstilt av glassfiberforsterket plast.

8. Forankring ifølge krav 6, karakterisert ved at det i mellomrommet mellom røret (11) og borehullets vegg er anordnet avstandsholdemidler (20, 30) for sentrering av røret i borehullet.

9. Forankring ifølge krav 6-8, karakterisert ved at det i rørets (11, 41) ytre ende (11a, 41a) er anordnet en statisk blander (13, 50) for et tokomponentlim (B, K).

10. Forankring ifølge krav 9, karakterisert ved at blanderen (50) har en tilkoblingsdel (51) som flens-formet er anordnet foran rørets (41) ytterkant og har to åpninger (53) for blanderen.