RU2343287C2 - Anchor bolt - Google Patents

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention refers to drilling elements and anchor bolts used at mining works and tunneling. The drilling element has opposed the first and second ends and a rod passing between the ends. At least one drilling head is positioned on the first end. The second end is adjusted for connection to a drilling facility to ensure rotation of the drilling element and to transfer axial force onto it. Along and around the rod there is assembled a bushing while the passage formed between the bushing and the rod facilitates flowing of fluid medium along the rod. Also there is suggested the drilling bit, the method of drilling with a drilling element and the method of stabilisation of rock.

EFFECT: increased efficiency of process of rock bolting and reduced costs for drilling elements.

57 cl, 31 dwg

Description

Техническая область примененияTechnical scope

Настоящее изобретение относится к буровому элементу и к анкерному болту, пригодным для использования при горных работах и проходке тоннелей.The present invention relates to a drilling element and to an anchor bolt suitable for use in mining and tunneling.

Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Опора для поддерживания крыши и стены представляет собой критичный аспект выполнения операций при ведении горных работ и проходке тоннелей. Стены и крыши шахты и тоннеля состоят из пластов горной породы, которая должна быть укреплена для предотвращения возможности ее обрушения. Для укрепления горной породы широко используют анкерные болты. С этой целью в шпуре, поперечно пробуренном сквозь горную породу, закрепляют стержень и часто обеспечивают его натяжение. Обычно болт крепят посредством использования цементирующей текучей среды на основе полимера или цемента, которую вводят в пространство вокруг болта и активируют.The support for supporting the roof and wall is a critical aspect of mining operations and tunneling. The walls and roofs of the shaft and tunnel consist of rock strata that must be strengthened to prevent the possibility of collapse. To strengthen the rock, anchor bolts are widely used. To this end, in the hole, transversely drilled through the rock, fix the rod and often ensure its tension. Typically, a bolt is secured by using a cementitious fluid based on a polymer or cement, which is introduced into the space around the bolt and activated.

Самобурящие анкерные болты сочетают бурение и введение болта в пробуренный шпур. Самобурящие анкерные болты обычно имеют буровой наконечник, прикрепленный к концу трубчатого стального элемента так, чтобы одновременно происходили бурение шпура и введение болта. Самобурящие анкерные болты при горных работах обычно не используются вследствие высокой стоимости трубной стали, которая должна быть применена как для обеспечения доступа промывочной и цементирующей текучих сред, так и для обеспечения конструктивной прочности, которая требуется для укрепления горной породы.Self-drilling anchor bolts combine drilling and bolt insertion into a drilled hole. Self-drilling anchor bolts usually have a drill bit attached to the end of the tubular steel element so that drilling of the hole and the introduction of the bolt occur simultaneously. Self-drilling anchor bolts during mining are usually not used due to the high cost of pipe steel, which must be used both to provide access to flushing and cementing fluids, and to provide the structural strength that is required to strengthen the rock.

Приведенное выше обсуждение предпосылок для создания изобретения включено сюда для разъяснения ситуации, относящейся к настоящему изобретению. Не следует считать, что какой-либо из противопоставленных документов или других материалов был опубликован, был известен или являлся частью общеизвестных сведений в Австралии на дату приоритета какого-либо одного из пунктов формулы изобретения согласно этому описанию.The above discussion of the background to the invention is included here to clarify the situation related to the present invention. You should not assume that any of the opposing documents or other materials was published, was known or was part of well-known information in Australia at the priority date of any one of the claims according to this description.

Описание изобретенияDescription of the invention

В настоящем описании и пунктах формулы изобретения слово «содержат» и варианты этого слова, такие как «содержащий» и «содержит», не предполагают исключение других добавлений, стадий или целых чисел.In the present description and claims, the word “comprise” and variations of this word, such as “comprising” and “comprises”, do not imply the exclusion of other additions, steps or integers.

Согласно первому аспекту в настоящем изобретении создан буровой элемент, имеющий противоположные первый и второй концы и стержень (или первый удлиненный элемент), проходящий между концами, по меньшей мере, один буровой наконечник, расположенный на первом конце, при этом второй конец предназначен для соединения с буровым устройством для возможности вращения болта и передачи ему осевого усилия, втулку (или второй удлиненный элемент), проходящую вдоль и вокруг стержня, и проход, образованный между втулкой и стержнем для возможности пропускания текучей среды вдоль стержня болта.According to a first aspect, the present invention provides a drill member having opposite first and second ends and a shaft (or first elongated member) extending between the ends of at least one drill bit located at a first end, the second end being for connecting to a drilling device for rotating the bolt and transmitting axial force to it, a sleeve (or a second elongated element) extending along and around the rod, and a passage formed between the sleeve and the rod for skipping fluid along the bolt shaft.

Для указанной конструкции можно пропускать буровую текучую среду вдоль стержня и через первый конец для содействия вымыванию материала с поверхности горной породы в течение бурения. Такая текучая среда может представлять собой воду или подобную жидкость в случае процесса влажного бурения либо воздух в случае процесса вакуумного бурения. Кроме того, текучую среду можно принудительно подавать вдоль прохода к первому концу или, как вариант, ее можно откачивать от первого конца ко второму концу.For this design, drilling fluid can be passed along the shaft and through the first end to facilitate leaching of material from the surface of the rock during drilling. Such a fluid may be water or a similar fluid in the case of a wet drilling process, or air in the case of a vacuum drilling process. In addition, the fluid can be forced to flow along the passage to the first end, or, alternatively, it can be pumped from the first end to the second end.

В одном из вариантов осуществления конструкции первый конец включает, по меньшей мере, один буровой наконечник, который проходит в радиальном направлении от оси бурового элемента на расстояние, большее чем втулка. В случае такой компоновки при использовании формируют наружный проход между стороной пробуренного шпура и втулкой. Формирование наружного прохода способствует обеспечению пути циркуляции в пробуренном шпуре, где текучая среда может быть направлена к первому концу через один проход и подана от первого конца для выхода из шпура вдоль другого прохода.In one embodiment, the first end includes at least one drill bit that extends radially from the axis of the drill element a distance greater than the sleeve. In the case of such an arrangement, in use, an outer passage is formed between the side of the drilled hole and the sleeve. The formation of the outer passage helps provide a circulation path in the drilled hole, where the fluid can be directed to the first end through one passage and fed from the first end to exit the hole along the other passage.

В одном из вариантов осуществления конструкции к одному концу стержня крепят, по меньшей мере, один буровой наконечник. В другом варианте буровой элемент содержит буровое долото, которое подсоединено к концу стержня и включает буровой наконечник.In one embodiment, at least one drill bit is attached to one end of the shaft. In another embodiment, the drill element comprises a drill bit that is connected to the end of the shaft and includes a drill bit.

Для обеспечения прохождения текучей среды вдоль стержня созданы отверстия для ее прохождения. В одном из вариантов эти отверстия выполнены на соответствующих концах втулки либо вблизи от этих концов. Кроме того, могут быть выполнены каналы, которые обеспечивают возможность введения текучей среды в проход через муфту, которая расположена вокруг стержня вблизи от его второго конца. Другой канал может быть образован вблизи первого конца для содействия потоку текучей среды между проходом и буровым наконечником. По меньшей мере, часть канала, которая проходит к буровому наконечнику, может быть расположена внутри бурового элемента.To ensure the passage of fluid along the rod, holes are created for its passage. In one embodiment, these holes are made at the respective ends of the sleeve or close to these ends. In addition, channels can be made that allow fluid to enter the passage through the sleeve, which is located around the rod close to its second end. Another channel may be formed near the first end to facilitate fluid flow between the passage and the drill bit. At least a portion of the channel that extends to the drill bit may be located within the drill element.

В одном варианте стержень способен воспринимать сжимающую и крутящую нагрузку, действующую на буровой элемент в течение бурения. В одном из вариантов втулка имеет значительно меньшую прочность, чем стержень.In one embodiment, the shaft is capable of absorbing a compressive and torsional load acting on the drilling element during drilling. In one embodiment, the sleeve has significantly lower strength than the shaft.

В одном варианте осуществления стержень выполнен из стального прутка. В альтернативном варианте стержень выполнен из материала, армированного волокном, например из стекловолокна.In one embodiment, the rod is made of steel bar. Alternatively, the core is made of fiber reinforced material, such as fiberglass.

В одном варианте втулка изготовлена из пластика. В альтернативной форме втулка изготовлена из листового металла, обычно из тонкого листового металла.In one embodiment, the sleeve is made of plastic. In an alternative form, the sleeve is made of sheet metal, usually thin sheet metal.

В одном варианте буровой элемент предназначен для фиксации в шпуре, пробуренном буровым элементом, так чтобы образовать самобурящий анкерный болт.In one embodiment, the drilling element is designed to be fixed in a hole drilled by the drilling element so as to form a self-drilling anchor bolt.

В одном варианте, когда образованы внутренний и наружный проходы, такие проходы используют для введения жидкого цементирующего состава в пробуренный шпур и они могут быть заполнены этим составом для содействия обеспечению требуемого сцепления болта с горной породой.In one embodiment, when the inner and outer passages are formed, such passages are used to introduce a liquid cementitious composition into the drilled hole and they can be filled with this composition to help provide the required adhesion of the bolt to the rock.

В одном варианте наружная поверхность самобурящего анкерного болта выполнена шероховатой или витой для содействия сцеплению цементирующего состава со стержнем. В одном из вариантов внутренняя и наружная поверхности втулки также выполнены шероховатыми или витыми.In one embodiment, the outer surface of the self-drilling anchor bolt is roughened or twisted to facilitate adhesion of the cementitious composition to the shaft. In one embodiment, the inner and outer surfaces of the sleeve are also made rough or twisted.

В одном варианте самобурящий анкерный болт дополнительно содержит анкерное средство для фиксации анкерного болта в пробуренном шпуре.In one embodiment, the self-drilling anchor bolt further comprises an anchor means for fixing the anchor bolt in the drilled hole.

В конкретном варианте анкерное устройство имеет возможность перемещения из отведенного положения, в котором оно препятствует бурению шпура, в расширенное положение, в котором оно предназначено для удерживания анкерного болта в пробуренном шпуре.In a specific embodiment, the anchor device has the ability to move from a designated position in which it prevents drilling of the borehole to an expanded position in which it is designed to hold the anchor bolt in the drilled borehole.

В конкретном варианте болт способен вращаться в первом направлении для выполнения бурения и во втором, противоположном направлении для перемещения анкерного средства из его отведенного положения в расширенное положение.In a specific embodiment, the bolt is able to rotate in the first direction to perform drilling and in the second, opposite direction to move the anchor means from its retracted position to the extended position.

Втулка может быть деформирована при приложении осевой силы к ее первому концу, и когда такая деформация произойдет, втулка будет проходить в радиальном направлении за буровой наконечник.The sleeve may be deformed by applying axial force to its first end, and when such deformation occurs, the sleeve will extend radially beyond the drill bit.

Анкерный болт, кроме того, может содержать поверхность зацепления, и в этом случае деформация втулки происходит при ее относительном перемещении поперек такой поверхности. Поверхность зацепления может быть расположена на стержне. Как вариант, поверхность зацепления может быть расположена на буровом долоте.An anchor bolt, in addition, may contain an engagement surface, and in this case, the deformation of the sleeve occurs with its relative movement across such a surface. The engagement surface may be located on the shaft. Alternatively, the engagement surface may be located on the drill bit.

Втулка может быть деформирована под воздействием осевого сжатия, либо она может включать в себя, по меньшей мере, одну ослабленную зону, которая способствует деформации втулки. По меньшей мере, одна ослабленная зона может быть выполнена в форме прорези, образованной во втулке.The sleeve may be deformed by axial compression, or it may include at least one weakened zone, which contributes to the deformation of the sleeve. At least one weakened zone may be in the form of a slot formed in the sleeve.

В одном из вариантов осуществления конструкции анкерное средство расположено вблизи первого конца, и оно действует в ответ на осевое перемещение стержня относительно втулки.In one embodiment, the anchor means is located near the first end, and it acts in response to the axial movement of the rod relative to the sleeve.

В одном из вариантов анкерное средство образует часть втулки или подсоединено к ней. В одном из вариантов анкерное средство предназначено для деформации втулки.In one embodiment, the anchor means forms part of the sleeve or is connected to it. In one embodiment, the anchor means is intended to deform the sleeve.

В одном из вариантов осуществления конструкции анкерное средство выполнено в виде, по меньшей мере, одной расширяющейся оболочки, которая может быть смещена в радиальном наружном направлении. В одном из вариантов анкерный болт включает поверхность зацепления, при этом, по меньшей мере, одна расширяющаяся оболочка может быть приведена в действие при движении поверхности зацепления поперек внутренней поверхности, по меньшей мере, одной расширяющейся оболочки.In one embodiment, the anchor means is made in the form of at least one expanding shell that can be offset in the radial outward direction. In one embodiment, the anchor bolt includes an engagement surface, wherein at least one expanding shell can be actuated by moving the engagement surface across the inner surface of the at least one expanding shell.

В одном из вариантов осуществления конструкции самобурящий анкерный болт дополнительно содержит муфту, которая проходит вокруг стержня вблизи его второго конца и может быть смещена в осевом направлении вдоль стержня болта.In one embodiment, the self-drilling anchor bolt further comprises a sleeve that extends around the shaft near its second end and can be axially offset along the shaft of the bolt.

Втулка может быть смещена вдоль стержня в ответ на перемещение муфты вдоль стержня.The sleeve may be offset along the shaft in response to the movement of the coupling along the shaft.

Муфта может быть подсоединена к стержню посредством наружной резьбы, выполненной на стержне, которая входит в зацепление с сопрягающейся с ней внутренней резьбой на муфте.The sleeve may be connected to the shaft by an external thread made on the shaft, which engages with the female thread mating with it on the sleeve.

В одном из вариантов осуществления конструкции анкерный болт предназначен для соединения с буровым устройством посредством соединения бурового устройства с муфтой.In one embodiment, the anchor bolt is for connecting to a drilling device by connecting the drilling device to a sleeve.

В одном из вариантов осуществления конструкции самобурящий анкерный болт дополнительно содержит упорный элемент, расположенный вблизи второго конца, при этом упорный элемент может смещаться вдоль стержня и имеет упорную поверхность, которая обращена к первому концу и выступает в радиальном направлении от оси болта на расстояние, большее чем буровой наконечник.In one embodiment, the self-drilling anchor bolt further comprises a thrust element located near the second end, wherein the thrust element can be displaced along the rod and has a thrust surface that faces the first end and protrudes radially from the axis of the bolt by a distance greater than drill bit.

Еще в одном варианте осуществления конструкции стержень и втулка самобурящего анкерного болта выполнены из множества секций, соединенных друг с другом.In yet another embodiment, the core and sleeve of the self-drilling anchor bolt are made of a plurality of sections connected to each other.

Согласно еще одному аспекту в изобретении создана комбинация стержня и втулки для использования в буровом элементе или анкерном болте, который описан выше. Стержень предназначен для расположения на его первом конце бурового наконечника. Буровой наконечник может быть подсоединен непосредственно к стержню, либо, как вариант, он установлен на буровом долоте, которое прикреплено к стержню.According to yet another aspect, the invention provides a combination of a shaft and a sleeve for use in a drilling element or anchor bolt as described above. The rod is designed to be located at its first end of the drill bit. The drill bit can be connected directly to the rod, or, alternatively, it is mounted on a drill bit that is attached to the rod.

Согласно еще одному аспекту в настоящем изобретении создано буровое долото, содержащее корпус с противоположными концами и поверхностью стенки, проходящей между этими концами, по меньшей мере, один буровой наконечник, расположенный на одном конце, при этом другой конец бурового долота подсоединен к буровой штанге, а от поверхности стенки, по меньшей мере, к одному буровому наконечнику проходит, по меньшей мере, один канал.According to another aspect, the present invention provides a drill bit comprising a body with opposite ends and a wall surface extending between these ends, at least one drill bit located at one end, while the other end of the drill bit is connected to the drill rod, and at least one channel extends from the wall surface to at least one drill bit.

Буровое долото может включать часть поверхности стенки, которая сужается наружу по направлению к одному концу.The drill bit may include a portion of the wall surface that tapers outward toward one end.

Согласно еще одному аспекту изобретения создан способ бурения, содержащий следующие операции: бурение шпура в горной породе, используя буровой элемент, имеющий буровой конец и противоположный конец, подсоединенный к буровому устройству; подача буровой текучей среды к буровому концу в течение бурения шпура посредством транспортирования текучей среды вдоль наружной поверхности стержня болта.According to another aspect of the invention, a drilling method is provided comprising the following operations: drilling a hole in a rock using a drilling element having a drill end and an opposite end connected to a drilling device; supplying drilling fluid to the drilling end during drilling of the borehole by transporting the fluid along the outer surface of the bolt shaft.

Согласно еще одному аспекту изобретения создан способ стабилизации горной породы, содержащий следующие операции: бурение шпура в горной породе, используя самобурящий анкерный болт, имеющий буровой конец и противоположный конец, соединенный с буровым устройством; подача буровой текучей среды к буровому концу в течение бурения шпура посредством транспортирования текучей среды вдоль наружной поверхности стержня болта; фиксация анкерного болта внутри шпура для стабилизации горной породы.According to yet another aspect of the invention, there is provided a method of stabilizing a rock, comprising the following operations: drilling a hole in a rock using a self-drilling anchor bolt having a drill end and an opposite end connected to a drilling device; supplying drilling fluid to the drill end during drilling of the borehole by transporting the fluid along the outer surface of the bolt shaft; fixing the anchor bolt inside the hole to stabilize the rock.

Буровая текучая среда может быть направлена вдоль стержня в проход, образуемый втулкой, расположенной вокруг и вдоль стержня.The drilling fluid may be directed along the rod into the passage formed by a sleeve located around and along the rod.

Между втулкой и стороной шпура может быть образован дополнительный проход, при этом обеспечивают течение буровой текучей среды к буровому концу через один проход и ее удаление из отверстия через другой проход.An additional passage may be formed between the bushing and the side of the borehole, while the drilling fluid flows to the drill end through one passage and is removed from the hole through the other passage.

Буровую текучую среду можно нагнетать к буровому концу от второго конца либо эту текучую среду можно откачивать ко второму концу посредством всасывающего устройства.The drilling fluid can be pumped to the drilling end from the second end, or this fluid can be pumped to the second end by means of a suction device.

В шпур может быть введен цементирующий состав для фиксации анкерного болта относительно горной породы.A cementitious compound can be added to the hole to fix the anchor bolt relative to the rock.

Перед введением цементирующего состава в шпур сначала может быть осуществлено закрепление анкерного болта в шпуре.Before the cementitious compound is introduced into the hole, an anchor bolt can first be fixed to the hole.

Стержень бурового элемента или анкерного болта, описанный выше в произвольной форме, может, например, представлять собой полую штангу, имеющую круглое поперечное сечение, сплошную штангу, имеющую круглое поперечное сечение, полую штангу, имеющую некруглое поперечное сечение, или сплошную штангу, имеющую некруглое поперечное сечение. Кроме того, стержень может иметь гладкую, проходящую в осевом направлении наружную поверхность либо, как вариант, шероховатую или неровную поверхность, при этом шероховатая или неровная поверхность обеспечивает дополнительное сцепление между цементирующим составом и первым удлиненным элементом.The shaft of the drill element or anchor bolt described above in arbitrary form may, for example, be a hollow rod having a circular cross section, a solid rod having a circular cross section, a hollow rod having a circular circular cross section, or a solid rod having a non circular circular section. In addition, the rod may have a smooth, axially extending outer surface or, alternatively, a rough or uneven surface, while the rough or uneven surface provides additional adhesion between the cementitious composition and the first elongated element.

Втулка может, например, представлять собой полую штангу, имеющую круглое поперечное сечение, либо полую штангу, имеющую некруглое поперечное сечение. Внутренняя и наружная поверхности втулки могут представлять собой гладкую либо, как вариант, шероховатую или неровную поверхность, обеспечивающую дополнительное сцепление между цементирующим составом и втулкой и между втулкой и поверхностью горной породы. Кроме того, втулка может быть выполнена гофрированной для дополнительного сцепления между цементирующим составом и втулкой, при этом гофрирование обеспечивает передачу напряжения между внутренней и наружной поверхностями втулки. Гофры могут быть спиральными или радиальными, при этом глубина гофр может быть пропорциональна радиусу втулки.The sleeve may, for example, be a hollow rod having a circular cross-section, or a hollow rod having a non-circular cross-section. The inner and outer surfaces of the sleeve can be a smooth or, as an option, rough or uneven surface, providing additional adhesion between the cementitious composition and the sleeve and between the sleeve and the rock surface. In addition, the sleeve can be made corrugated for additional adhesion between the cementitious composition and the sleeve, while the corrugation ensures the transfer of voltage between the inner and outer surfaces of the sleeve. The corrugations can be spiral or radial, while the depth of the corrugations can be proportional to the radius of the sleeve.

Стержень может состоять из материала, обладающего повышенной прочностью на растяжение и пригодного для функционирования в качестве конструктивного элемента, например, из стали.The rod may consist of a material having increased tensile strength and suitable for functioning as a structural element, for example, steel.

Стержень может состоять из материала, обладающего повышенной прочностью на растяжение, например из стекловолокна, пригодного для функционирования в качестве конструктивного элемента, причем такого конструктивного элемента, который может быть обрезан, как только болт посредством бурения будет установлен в определенное положение в плоскости горной выработки. Это обеспечивает возможность значительной выемки до плоскости горной выработки, где осуществляют крепление посредством болта.The rod may consist of a material with increased tensile strength, for example, fiberglass, suitable for functioning as a structural element, and such a structural element that can be cut off as soon as the bolt is installed in a certain position in the plane of the mine by drilling. This provides the possibility of significant excavation to the plane of the mine, where they are fastened by means of a bolt.

Втулка может состоять из такого материала, как металл либо композит из множеств удлиненных металлических элементов и менее дорогостоящей пластиковой трубки, обладающий достаточной жесткостью в продольном направлении для возможности зацепления с расширяющимися оболочками. Как вариант, втулка может содержать пластиковую трубку с несплошной стальной концевой муфтой.The sleeve may consist of a material such as metal or a composite of many elongated metal elements and a less expensive plastic tube having sufficient rigidity in the longitudinal direction to be able to engage with expanding shells. Alternatively, the sleeve may comprise a plastic tube with a non-continuous steel end sleeve.

Каналы для доступа и стержень могут быть получены ковкой.Access channels and rod can be obtained by forging.

В одном из вариантов осуществления конструкции первый конец стержня содержит средство в виде бурового долота, и это средство может включать, по меньшей мере, один канал для доступа, обеспечивающий втекание и вытекание материалов при бурении и подаче цементирующего состава.In one embodiment, the first end of the shaft comprises a tool in the form of a drill bit, and this tool may include at least one channel for access, providing the inflow and outflow of materials during drilling and supply of cementitious composition.

Втулка может включать такой материал, как металл или композит из множества удлиненных металлических элементов и менее дорогостоящей пластиковой трубки. Как вариант, втулка может включать пластиковую трубку. Предпочтительно, чтобы пластиковая трубка была изготовлена из долговечного пластика, например из полиэтилена. Пластик не подвержен коррозии, и если в цементирующем составе будет образована трещина, пластиковая трубка действует в качестве преграды, препятствующей трещине, так что вода не сможет достичь болта и привести к его коррозии, которая сокращает срок службы анкерного болта.The sleeve may include a material such as metal or a composite of many elongated metal elements and a less expensive plastic tube. Alternatively, the sleeve may include a plastic tube. Preferably, the plastic tube is made of durable plastic, for example polyethylene. Plastic is not susceptible to corrosion, and if a crack is formed in the cementitious composition, the plastic tube acts as a barrier to the crack, so that water cannot reach the bolt and lead to corrosion, which shortens the life of the anchor bolt.

В варианте осуществления конструкции второй конец стержня дополнительно предназначен для обеспечения крепления к первому концу удлинительного стержня (или третьего удлиненного элемента), а втулка включает второй конец, предназначенный для обеспечения крепления к первому концу удлинительной втулки (или четвертого удлиненного элемента).In an embodiment, the second end of the shaft is further provided for securing to the first end of the extension bar (or third elongated member), and the sleeve includes a second end for securing to the first end of the extension bush (or fourth elongated member).

Обычно стержень предназначен для его блокирования с удлинительным стержнем, чтобы фактически предотвратить их относительное вращение, по меньшей мере, в одном направлении вращения при блокировании друг с другом.Typically, the rod is designed to block it with an extension rod, in order to effectively prevent their relative rotation in at least one direction of rotation when locked with each other.

Анкерный болт может дополнительно содержать удлинительный стержень и удлинительную втулку в описанной выше форме.The anchor bolt may further comprise an extension rod and an extension sleeve in the form described above.

Буровое устройство может содержать средство приведения во вращение, с возможностью отсоединения подсоединенное ко второму концу стержня (в одной форме через муфту) для продвижения бурового долота через горную породу при его вращении в первом направлении вращения и в одном из вариантов для приведения в действие анкерного средства в первом направлении вращения.The drilling device may comprise rotational driving means that can be detachably connected to the second end of the shaft (in one form via a sleeve) to advance the drill bit through the rock when it is rotated in the first direction of rotation and, in one embodiment, to actuate the anchor means in first direction of rotation.

Как вариант, буровое устройство содержит средство приведения во вращение, с возможностью отсоединения подсоединенное к средству крепления для продвижения бурового долота через горную породу при вращении в первом направлении вращения и для приведения в действие анкерного средства во втором, противоположном направлении вращения.Alternatively, the drilling device comprises rotational driving means detachably connected to a fastening means for moving the drill bit through the rock during rotation in the first direction of rotation and for actuating the anchor means in the second, opposite direction of rotation.

Обычно цементирующий состав нагнетают в полость между стержнем и втулкой после бурения и поперечного расширения втулки.Typically, the cementitious composition is injected into the cavity between the rod and the sleeve after drilling and lateral expansion of the sleeve.

К стержню может быть прикреплена пластина, предназначенная для фактического предотвращения относительного вращения средства крепления и стержня в первом направлении вращения.A plate may be attached to the rod to actually prevent the relative rotation of the attachment means and the rod in the first direction of rotation.

Согласно еще одному аспекту в настоящем изобретении создан способ бурения, который содержит следующие стадии: бурение поверхности горной породы буровым элементом, который включает стержень и втулку, при этом стержень имеет первый конец, предназначенный для проникновения в горную породу, и второй конец, предназначенный для обеспечения крепления для средства приведения в действие, с выполнением промывки охлаждающим агентом между стержнем, втулкой и поверхностью горной породы в зоне первого конца стержня; удаление бурового элемента из горной породы, как только пробурен шпур желаемой глубины.According to yet another aspect, the present invention provides a drilling method that comprises the following steps: drilling a rock surface with a drill member that includes a shaft and a sleeve, the shaft having a first end for penetrating the rock and a second end for providing fastenings for actuation means, with washing by a cooling agent between the rod, the sleeve and the rock surface in the region of the first end of the rod; removal of the drilling element from the rock as soon as the hole of the desired depth is drilled.

Охлаждающая и/или промывочная текучие среды могут представлять собой жидкость (например, воду) или газ (например, воздух).The cooling and / or flushing fluids may be a liquid (eg, water) or a gas (eg, air).

Охлаждающую и/или промывочную текучие среды и цементирующую текучую среду можно нагнетать через один или несколько каналов.Cooling and / or flushing fluids and cementitious fluids can be pumped through one or more channels.

Стержень может иметь первый конец, предназначенный для расположения на нем средства, служащего для проникновения в горную породу, например бурового долота. Это позволяет производить замену бурового долота при его износе или для работы в конкретных приемлемых условиях.The core may have a first end, designed to locate on it a means that serves to penetrate into the rock, such as a drill bit. This allows you to replace the drill bit when it is worn or to work in specific acceptable conditions.

Согласно еще одному аспекту в настоящем изобретении создан способ поддерживания горной породы, содержащий следующие стадии: бурение поверхности горной породы анкерным болтом, содержащим стержень и втулку, при этом стержень имеет первый конец, предназначенный для проникновения в горную породу, и второй конец, предназначенный для обеспечения крепления для средства приведения в действие, с выполнением промывки охлаждающим агентом через полость между стержнем и втулкой, и мимо поверхности горной породы в зоне первого конца стержня; нагнетание цементирующей текучей среды между стержнем, втулкой и поверхностью горной породы; выдержка в течение заданного времени для затвердевания цементирующей текучей среды.According to yet another aspect, the present invention provides a rock support method comprising the steps of: drilling a rock surface with an anchor bolt comprising a shaft and a sleeve, the shaft having a first end for penetrating the rock and a second end for providing fastenings for actuation means, with washing with a cooling agent through the cavity between the rod and the sleeve, and past the surface of the rock in the area of the first end of the rod; injection of a cementing fluid between the shaft, sleeve and surface of the rock; holding for a predetermined time to harden the cementitious fluid.

Согласно еще одному аспекту в настоящем изобретении создан способ поддерживания горной породы, содержащий следующие стадии: (а) бурение поверхности горной породы анкерным болтом, имеющим стержень и втулку, при этом стержень имеет первый конец, предназначенный для проникновения в горную породу, и второй конец, предназначенный для обеспечения крепления для средства приведения в действие, с выполнением промывки охлаждающим агентом через полость между стержнем и втулкой, и мимо поверхности горной породы в зоне первого конца стержня; (б) использование удлинительной штанги, содержащей третий и четвертый удлиненные элементы и увеличивающей длину стержня посредством блокирования третьего удлиненного элемента со вторым концом стержня, при этом третий удлиненный элемент содержит первый конец, предназначенный для блокирования со вторым концом стержня таким образом, чтобы фактически было предотвращено относительное вращение между стержнем и третьим удлиненным элементом, по меньшей мере, в направлении вращения для бурения, а четвертый удлиненный элемент содержит первый конец, предназначенный для крепления ко второму концу втулки; (в) увеличение длины втулки посредством крепления первого конца четвертого удлиненного элемента ко второму концу втулки; (г) повторение стадий а, б, и в до тех пор, пока не будет достигнута приемлемая длина; (д) нагнетание цементирующей текучей среды между стержнем, втулкой, удлинительной штангой и поверхностью горной породы; (е) выдержка в течение заданного периода времени для застывания цементирующей текучей среды.According to yet another aspect, the present invention provides a rock support method comprising the steps of: (a) drilling a rock surface with an anchor bolt having a shaft and a sleeve, the shaft having a first end for penetrating the rock and a second end, designed to provide fastening for the means of actuation, with the washing of the cooling agent through the cavity between the rod and the sleeve, and past the surface of the rock in the area of the first end of the rod; (b) the use of an extension rod containing the third and fourth elongated elements and increasing the length of the rod by blocking the third elongated element with the second end of the rod, while the third elongated element contains a first end designed to block with the second end of the rod so that it is actually prevented relative rotation between the rod and the third elongated element, at least in the direction of rotation for drilling, and the fourth elongated element contains the first an end intended for fastening to the second end of the sleeve; (c) increasing the length of the sleeve by attaching the first end of the fourth elongated element to the second end of the sleeve; (d) repeating steps a, b, and c until an acceptable length is reached; (e) injection of a cementing fluid between a rod, a sleeve, an extension rod, and a rock surface; (e) holding for a predetermined period of time to set the cementitious fluid.

Способ может дополнительно включать использование анкерного болта, имеющего стержень, содержащий первый конец, предназначенный для проникновения в горную породу, и часть, имеющую больший поперечный размер, чем часть втулки, предназначенная для расширения в поперечном направлении.The method may further include the use of an anchor bolt having a rod containing a first end intended for penetration into the rock, and a part having a larger transverse dimension than the part of the sleeve intended for expansion in the transverse direction.

Способ может дополнительно включать натяжение анкерного болта посредством муфты с внутренней резьбой.The method may further include tensioning the anchor bolt by means of a female thread coupling.

Охлаждающую и/или промывочную текучие среды, а также цементирующую текучую среду можно нагнетать через один или несколько каналов.Cooling and / or flushing fluids, as well as cementing fluids, can be pumped through one or more channels.

Способ может дополнительно включать пропускание промывочной, охлаждающей и цементирующей текучих сред через полость, проходящую между третьим и четвертым удлиненными элементами, к полости между стержнем и втулкой и мимо поверхности горной породы в зоне первого конца стержня.The method may further include passing flushing, cooling and cementing fluids through the cavity passing between the third and fourth elongated elements, to the cavity between the rod and the sleeve and past the rock surface in the area of the first end of the rod.

Втулка анкерного болта, используемая при осуществлении способа, может дополнительно включать анкерное средство, предназначенное для расширения в поперечном направлении. В этом случае перед стадией (б) втулка может быть перемещена в продольном направлении к первому концу стержня для обеспечения расширения анкерного средства, предназначенного для расширения в поперечном направлении, и удерживания болта у поверхности горной породы. Перемещение в продольном направлении может быть выполнено посредством вращения стержня и/или втулки, при этом стержень будет поджимать втулку к своему первому концу.An anchor bolt sleeve used in the implementation of the method may further include anchor means for expanding in the transverse direction. In this case, before step (b), the sleeve can be moved longitudinally to the first end of the rod to allow expansion of the anchor means for expanding in the transverse direction and to hold the bolt at the surface of the rock. Moving in the longitudinal direction can be performed by rotating the rod and / or sleeve, with the rod pushing the sleeve to its first end.

Перемещение в продольном направлении может быть обеспечено посредством относительного вращения стержня и втулки, при этом на втулку будет оказано толкающее действие по направлению к первому концу стержня, что вызывает расширение той части, которая предназначена для расширения в поперечном направлении.The movement in the longitudinal direction can be ensured by the relative rotation of the rod and the sleeve, while the pushing action will be exerted on the sleeve towards the first end of the rod, which causes the expansion of the part that is intended to expand in the transverse direction.

После этого может быть обеспечено натяжение анкерного болта посредством дополнительного относительного вращения стержня.After that, the tension of the anchor bolt can be ensured by additional relative rotation of the rod.

Варианты осуществления конструкции согласно изобретению далее будут описаны лишь в качестве примера со ссылками на прилагаемые чертежи. Следует иметь в виду, что конкретное исполнение согласно чертежам и вариантам конструкции не заменяет собой утверждений общего характера согласно предшествующему описанию изобретения.Embodiments of the structure of the invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings. It should be borne in mind that a specific implementation according to the drawings and construction options does not replace general statements according to the preceding description of the invention.

Краткое описание прилагаемых чертежейBrief description of the attached drawings

Фиг.1а и 1b представляют анкерный болт согласно изобретению.Figa and 1b represent an anchor bolt according to the invention.

Фиг.2 - анкерный болт с входящими в зацепление расширяющимися оболочками.Figure 2 - anchor bolt with engaging expanding shells.

Фиг.3а, b и с - альтернативный анкерный болт согласно изобретению.Figa, b and c - an alternative anchor bolt according to the invention.

Фиг.4а, b и с - другой альтернативный анкерный болт согласно изобретению.4a, b and c are another alternative anchor bolt according to the invention.

Фиг.5а, b и с - еще один альтернативный анкерный болт согласно изобретению.5a, b and c are another alternative anchor bolt according to the invention.

Фиг.6а, b и с - альтернативный анкерный болт согласно пятому аспекту изобретения.6a, b and c are an alternative anchor bolt according to a fifth aspect of the invention.

Фиг.7а, b и с - анкерный болт согласно шестому аспекту изобретения.7a, b and c are an anchor bolt according to a sixth aspect of the invention.

Фиг.8а, b и с - альтернативный анкерный болт согласно седьмому аспекту изобретения.8a, b and c show an alternative anchor bolt according to a seventh aspect of the invention.

Фиг.9а и b - бур согласно девятому аспекту изобретения.Figa and b - drill according to the ninth aspect of the invention.

Фиг.10а, b и с - дополнительный альтернативный анкерный болт согласно изобретению.Figures 10a, b and c are an additional alternative anchor bolt according to the invention.

Фиг.11а, b и с - еще один альтернативный анкерный болт согласно изобретению.11a, b and c are another alternative anchor bolt according to the invention.

Наилучший и другие способы осуществления изобретенияThe best and other ways of carrying out the invention

На фиг.1а представлен анкерный болт 10 согласно варианту осуществления изобретения, содержащий первый удлиненный элемент или стержень 11 и второй удлиненный элемент или втулку 12. Первый удлиненный элемент 11 расположен, по меньшей мере, частично в продольном направлении внутри второго удлиненного элемента 12. Первый удлиненный элемент 11 имеет первый конец 13 у первого конца болта 10 в виде в данном варианте выполнения бурового долота, предназначенного для проникновения в горную породу. Второй конец 14 элемента 11 у второго конца болта выполнен с наружной резьбой и обеспечен муфтой 15, которая имеет внутреннюю или сопрягающуюся внутреннюю резьбу и предназначена для обеспечения крепления средства приведения в действие с помощью шестиугольной зоны зацепления, показанной на фиг.1b. Второй удлиненный элемент 12 предназначен для расширения в поперечном направлении вдоль, по меньшей мере, части его длины посредством выполнения анкерного средства в виде расширяющихся оболочек 16.Fig. 1a shows an anchor bolt 10 according to an embodiment of the invention, comprising a first elongated element or rod 11 and a second elongated element or sleeve 12. The first elongated element 11 is located at least partially in the longitudinal direction inside the second elongated element 12. The first elongated the element 11 has a first end 13 at the first end of the bolt 10 in the form in this embodiment, a drill bit designed to penetrate into the rock. The second end 14 of the element 11 at the second end of the bolt is made with an external thread and is provided with a sleeve 15, which has an internal or mating internal thread and is designed to secure the actuation means by means of the hexagonal engagement zone shown in Fig. 1b. The second elongated element 12 is designed to expand in the transverse direction along at least part of its length by making the anchor means in the form of expanding shells 16.

При работе, что показано на фиг.2, анкерный болт 10 согласно фиг.1 для выполнения бурения вводят в горную породу посредством крепления бурового устройства (не показано) к имеющей внутреннюю резьбу муфте 15 и вращения муфты 15, первого удлиненного элемента 11 и бурового долота 13. Между удлиненными элементами 11 и 12 могут быть образованы канал, полость или проход 17, который используют для перемещения воды или воздуха при бурении для вымывания отходов, образуемых при бурении, и для снижения температуры бурового долота 13. После бурения и введения анкерного болта 10 в горную породу муфту 15, имеющую внутреннюю резьбу, приводят в обратное вращение, что вызывает продвижение муфты 15 к первому концу 13 первого удлиненного элемента 11 вдоль выполненной на нем сопрягающейся наружной резьбы. Продвижение муфты 15 посредством осевой силы обеспечивает принудительное коллинеарное продвижение к первому концу второго удлиненного элемента 12. Продвижение второго удлиненного элемента 12 приводит анкерное средство, в данном варианте представляющее собой расширяющиеся оболочки 16, в зацепление с частью первого удлиненного элемента 11, имеющей больший размер в поперечном направлении, чем нерасширенный поперечный размер расширяемых оболочек 16. Поперечная сила, создаваемая при таком зацеплении, вызывает деформацию в виде расширения в поперечном направлении расширяемых оболочек 16, вследствие чего происходит заклинивание анкерного болта 10 в шпуре, пробуренным буровым долотом 13. Анкерное средство в виде расширяющихся оболочек 16 включает, по меньшей мере, одну зону ослабления в виде прорези во втором удлиненном элементе 12. Второй конец 14 первого удлиненного элемента 11 может быть выполнен (например, посредством установки пальца, такого как шплинт или пружинный штифт, закрепленный через конец первого удлиненного элемента 11) таким образом, что имеющая резьбу муфта 15 не сможет быть снята.In operation, as shown in FIG. 2, the anchor bolt 10 of FIG. 1 is inserted into the rock for drilling by attaching a drilling device (not shown) to an internally threaded sleeve 15 and rotation of the sleeve 15, the first elongated member 11 and the drill bit 13. Between the elongated elements 11 and 12, a channel, cavity or passage 17 can be formed, which is used to move water or air during drilling, to wash away waste generated during drilling, and to reduce the temperature of the drill bit 13. After drilling and insertion Foot bolt 10 into the rock sleeve 15 having internal threads is brought into reverse rotation which causes the advancement of the clutch 15 to the first end 13 of first elongate member 11 formed thereon along the mating threading. The advancement of the coupling 15 by axial force provides a forced collinear advancement to the first end of the second elongated element 12. The advancement of the second elongated element 12 causes the anchor means, in this embodiment, expanding shells 16, to mesh with a portion of the first elongated element 11 having a larger transverse dimension direction than the unexpanded transverse dimension of the expandable shells 16. The transverse force created by this engagement causes deformation in the form of expansion in the direction of the expandable shells 16, as a result of which the anchor bolt 10 is jammed in the hole drilled by the drill bit 13. The anchor means in the form of expanding shells 16 includes at least one weakening zone in the form of a slot in the second elongated element 12. The second end 14 of the first the elongated element 11 can be made (for example, by installing a finger, such as a cotter pin or spring pin secured through the end of the first elongated element 11) so that the threaded sleeve 15 cannot to be taken off.

Для дополнительного армирования в канал, полость или проход 17 между удлиненными элементами также можно нагнетать жидкий цементирующий состав.For additional reinforcement, a liquid cementitious composition can also be injected into the channel, cavity or passage 17 between the elongated elements.

На фиг.3а, b и с показан анкерный болт 20 согласно варианту осуществления изобретения, содержащий первый удлиненный элемент или стержень 21 и второй удлиненный элемент или втулку 22. Первый конец первого удлиненного элемента 21 содержит в качестве средства проникновения в горную породу или бурового долота выполненный заодно с ним буровой наконечник 23 в форме клинообразной режущей головки, которая проходит в радиальном направлении от оси болта на расстояние, большее расстояния до второго удлиненного элемента. Второй конец первого удлиненного элемента 21 содержит часть 24 с наружной резьбой, на которую по выполненной в ней внутренней или сопрягающейся резьбе заходит гайка или муфта 25. Второй удлиненный элемент 22 состоит из удлиненной полой трубки 26, имеющей стенку, обладающую невысокой прочностью, и из обладающих более высокой прочностью расширяющихся оболочек или анкерного средства 27, расположенного на одном конце. Первые концы первого и второго удлиненных элементов 21, 22 соответствуют первому концу болта 20.Figures 3a, b and c show an anchor bolt 20 according to an embodiment of the invention, comprising a first elongated element or rod 21 and a second elongated element or sleeve 22. The first end of the first elongated element 21 comprises, as a means of penetrating a rock or drill bit, at the same time, the drill bit 23 in the form of a wedge-shaped cutting head, which extends radially from the axis of the bolt to a distance greater than the distance to the second elongated element. The second end of the first elongated element 21 comprises a part 24 with an external thread, onto which a nut or sleeve 25 enters through an internal or mating thread made therein. The second elongated element 22 consists of an elongated hollow tube 26 having a wall having low strength, and having higher strength expandable shells or anchor means 27 located at one end. The first ends of the first and second elongated elements 21, 22 correspond to the first end of the bolt 20.

На фиг.3а показан первый удлиненный элемент 21, отделенный от второго удлиненного элемента 22.On figa shows the first elongated element 21, separated from the second elongated element 22.

На фиг.3b показан анкерный болт 20, который выполняет бурение стенки при первом направлении вращения посредством бурового наконечника 23 и средства приведения в действие для бурения или бурового устройства (не показано), воздействующего на гайку 25. Конец удлиненного элемента 21 выполнен таким образом (например, посредством установки шайбы, прикрепленной к концу удлиненного элемента 21), что гайка 25 не может быть снята. Первый удлиненный элемент 21 частично расположен внутри удлиненного элемента 22, при этом буровой наконечник 23 выступает выше расширяющихся оболочек 27. Буровой наконечник 23 имеет размеры, обеспечивающие бурение шпура, достаточно большого для прохождения в него как первого удлиненного элемента 21, так и второго удлиненного элемента 22. При желаемой глубине гайку 25 затягивают посредством ее поворота во втором направлении вращения. Шайба или упорный элемент 28 проходит за шпур, пробуренный в стенке, так что затягивание гайки 25 приводит к толкающему воздействию на шайбу 28 для ее примыкания ко второму удлиненному элементу 22, и к последующему поджатию расширяющихся оболочек 27 второго удлиненного элемента 22 для примыкания к буровому наконечнику 23. Шайба 28 имеет упорную поверхность, которая обращена к первому концу болта и выступает в радиальном направлении от оси болта на расстояние, большее чем буровой наконечник 23. Буровой наконечник 23 имеет пирамидальную часть с бульшим наружным размером, чем внутренний размер расширяющихся оболочек 27, так что при затягивании гайки 25 происходит поджатие расширяющихся оболочек 27 к буровому наконечнику 23, при этом расширяющиеся оболочки 27 расширяются для подгонки к буровому наконечнику 23, и такое расширение вынуждает расширяющиеся оболочки 27 войти в контакт с боковыми сторонами шпура. На фиг.3с показан анкерный болт 20 в конце этого процесса с удлиненной полой трубкой 26, имеющей стенку с низкой прочностью, искаженной или деформированной посредством осевого усилия, действующего на трубку, и с расширяющимися оболочками 27, имеющими более высокую прочность, которые находятся в соприкосновении со стенкой шпура.FIG. 3b shows an anchor bolt 20 that performs wall drilling in a first direction of rotation by means of a drill bit 23 and actuating means for drilling or a drilling device (not shown) acting on nut 25. The end of elongated element 21 is configured in this way (for example by installing a washer attached to the end of the elongated element 21) that the nut 25 cannot be removed. The first elongated element 21 is partially located inside the elongated element 22, with the drill bit 23 protruding above the expanding shells 27. The drill bit 23 is sized to drill a hole large enough for both the first elongated element 21 and the second elongated element 22 to pass through it. At the desired depth, the nut 25 is tightened by turning it in the second direction of rotation. The washer or thrust element 28 extends beyond the hole drilled in the wall, so that tightening the nut 25 leads to a pushing action on the washer 28 to adjoin the second elongated element 22, and then press the expanding shells 27 of the second elongated element 22 to adjoin the drill bit 23. The washer 28 has a thrust surface that faces the first end of the bolt and protrudes radially from the axis of the bolt a distance greater than the drill bit 23. The drill bit 23 has a pyramidal part with a larger the outer dimension than the inner size of the expanding shells 27, so that when tightening the nut 25, the expanding shells 27 are pressed against the drill bit 23, while the expanding shells 27 expand to fit the drill bit 23, and such expansion forces the expanding shells 27 to come into contact with the sides of the hole. Fig. 3c shows an anchor bolt 20 at the end of this process with an elongated hollow tube 26 having a wall with low strength, distorted or deformed by the axial force acting on the tube, and with expanding shells 27 having higher strength that are in contact with a borehole wall.

На фиг.4а показан другой анкерный болт 30 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Анкерный болт 30 содержит первый удлиненный элемент или стержень 31 и второй удлиненный элемент или втулку 32. Первый удлиненный элемент или стержень 31 частично расположен в продольном направлении внутри второго удлиненного элемента 32. Первый удлиненный элемент 31 имеет первый конец с наружной резьбой 33 и второй конец 34, содержащий элемент приведения в действие или средство 35 крепления, показанное на фиг.4b в плане в сечении по линии С-С на фиг.4а. Как показано на фиг.4b, приводной элемент 35 окружен обеспечивающими доступ отверстиями или каналами 36. Второй удлиненный элемент 32 содержит анкерное средство в форме расширяющихся оболочек 38, расположенных на его втором конце 39. Средство для проникновения в горную породу или буровое долото в виде бурового наконечника 40 имеет внутреннюю резьбу 41, которая сопрягается с наружной резьбой 33, и содержит обеспечивающие доступ отверстия 42, примыкающие к резьбе 41, а также центральное промывочное отверстие 43, что показано на фиг.4с и 4d в поперечных сечениях по линиям соответственно А-А и В-В. Наружная резьба 33 включает поперечно ориентированный пластинчатый элемент 45 на первом конце первого удлиненного элемента 31 для препятствования противоположному вращению бурового наконечника 40. Буровой наконечник 40 содержит сужающийся нижний конец 44. Буровой наконечник 40 прикрепляют к первому концу посредством наружной резьбы 33. Буровой наконечник 40 выступает за расширяющиеся оболочки 38 и имеет размеры, обеспечивающие бурение шпура, имеющего достаточный диаметр для расположения анкерного болта 30. Промывочное отверстие или канал 43 и отверстия 36 и 42 обеспечивают вход и выход материалов в течение бурения для содействия выполнению процесса бурения. Приведение в действие для бурения обеспечивают посредством крепления бурового механизма или устройства к приводному элементу 35. Когда пробурен шпур требуемой глубины, буровой механизм приводят в обратное вращение, ввинчивая наружную резьбу первого конца 37 в резьбу 41 для поджатия бурового наконечника 40 к расширяющимся оболочкам 38, что вызывает расширение оболочек 38. Пластинчатый элемент 45 обеспечивает прекращение дальнейшего относительного вращения бурового наконечника 40 для предотвращения выворачивания первого удлиненного элемента из бурового наконечника 40 в процессе бурения.Fig. 4a shows another anchor bolt 30 according to an embodiment of the present invention. The anchor bolt 30 comprises a first elongated element or rod 31 and a second elongated element or sleeve 32. The first elongated element or rod 31 is partially located in the longitudinal direction inside the second elongated element 32. The first elongated element 31 has a first end with an external thread 33 and a second end 34 comprising an actuation member or attachment means 35 shown in FIG. 4b in plan in section along the line CC in FIG. 4a. As shown in FIG. 4b, the actuating element 35 is surrounded by access openings or channels 36. The second elongated element 32 comprises anchor means in the form of expandable shells 38 located at its second end 39. Means for penetrating the rock or drill bit in the form of a drill bit the tip 40 has an internal thread 41, which mates with the external thread 33, and contains access holes 42 adjacent to the thread 41, as well as a central flushing hole 43, as shown in figs and 4d in transverse readings along lines A-A and B-B, respectively. The external thread 33 includes a laterally oriented plate element 45 at the first end of the first elongated element 31 to prevent the drill bit 40 from rotating in the opposite direction. The drill bit 40 comprises a tapered lower end 44. The drill bit 40 is attached to the first end by an external thread 33. The drill bit 40 protrudes expanding shell 38 and has dimensions that allow drilling of a hole having a sufficient diameter for the location of the anchor bolt 30. A flushing hole or channel 43 and about openings 36 and 42 provide input and output of materials during drilling to facilitate the completion of the drilling process. Actuation for drilling is provided by fastening the drilling mechanism or device to the drive element 35. When the hole of the required depth is drilled, the drilling mechanism is rotated back by screwing the external thread of the first end 37 into the thread 41 to tighten the drill bit 40 to the expanding shells 38, which causes the expansion of the shells 38. The plate element 45 ensures the cessation of further relative rotation of the drill bit 40 to prevent the eversion of the first elongated element of drill tip 40 during drilling.

На фиг.5а представлен еще один анкерный болт 50 согласно изобретению. Анкерный болт 50 содержит первый удлиненный элемент или стержень 51 и второй удлиненный элемент или втулку 52. Первый удлиненный элемент 51 частично расположен в продольном направлении внутри второго удлиненного элемента 52. Первый удлиненный элемент 51 имеет первый конец 53 и второй конец 54, предназначенный для расположения гайки или муфты 54А, на которой может располагаться средство приведения в действие для бурения или буровое устройство (не показано). Второй конец 54 содержит поперечно ориентированный пластинчатый элемент 55, установленный таким образом, что гайка 54А не может быть удалена. Первый удлиненный элемент 51 также содержит продольные канавки 56. Средство для проникновения в горную породу, выполненное в форме бурового долота 60, предназначено для приваривания встык концом 61 к первому концу 53 первого удлиненного элемента 51. Буровое долото 60 содержит режущую головку или буровой наконечник 62 и наружную резьбу 64, которая сопрягается с внутренней резьбой 65 сужающейся муфты или поверхности зацепления 63. Более широкая часть сужающейся муфты 63 расположена в направлении режущей головки 62, а более узкая часть расположена в направлении конца 61 и содержит отверстия для доступа или каналы 66. Кроме того, сужающаяся муфта 63 бурового долота 60 содержит каналы 67 и внутреннюю резьбу 65, как показано в поперечном сечении по линии А-А на фиг.5а. Буровое долото 60 приварено встык к торцу 53. Буровое долото 60 выступает за конец 57 второго удлиненного элемента 52. Нижний край сужающейся муфты 63 обеспечивает возможность прохождения бурового долота 60 внутри второго удлиненного элемента 52, пока муфта 63 не будет сопрягаться по ширине с внутренним диаметром второго удлиненного элемента 52. Буровое долото 60 имеет размеры, обеспечивающие бурение шпура, имеющего достаточный диаметр для расположения анкерного болта 50. Канавки или каналы 56 обеспечивают возможность втекания и вытекания материалов в процессе бурения для содействия выполнению процесса бурения. Приведение в действие для бурения осуществляют посредством крепления бурового устройства к гайке 54А. Когда пробурен шпур требуемой глубины, буровое устройство приводят в обратное вращение для поджатия гайки 54А к шайбе или упорному элементу 58 и шайбы 58 к стенке. Продолжающееся противоположное вращение гайки 54А приводит к поджатию муфты 63 к концу 57 второго удлиненного элемента 52 посредством отталкивания первого удлиненного элемента 51 назад от стенки с удерживанием второго удлиненного элемента в надлежащем положении, что вызывает расширение анкерного устройства или конца 57 для зацепления со стенкой шпура.On figa presents another anchor bolt 50 according to the invention. The anchor bolt 50 comprises a first elongated element or rod 51 and a second elongated element or sleeve 52. The first elongated element 51 is partially located in the longitudinal direction inside the second elongated element 52. The first elongated element 51 has a first end 53 and a second end 54 for arranging the nut or a sleeve 54A on which drilling actuating means or a drilling device (not shown) can be located. The second end 54 comprises a transversely oriented plate element 55 mounted so that the nut 54A cannot be removed. The first elongated member 51 also includes longitudinal grooves 56. The rock penetration tool 60 is designed to butt-weld the end 61 to the first end 53 of the first elongated member 51. The drill bit 60 comprises a cutting head or drill bit 62 and an external thread 64 that mates with an internal thread 65 of the tapering sleeve or engagement surface 63. The wider portion of the tapering sleeve 63 is located in the direction of the cutting head 62, and the narrower part is located in the alignment of the end 61 and contains access holes or channels 66. In addition, the tapered sleeve 63 of the drill bit 60 contains channels 67 and an internal thread 65, as shown in cross section along line AA in FIG. 5a. The drill bit 60 is butt-welded to the end face 53. The drill bit 60 protrudes beyond the end 57 of the second elongated member 52. The lower edge of the tapering sleeve 63 allows the drill bit 60 to pass inside the second elongated member 52 until the sleeve 63 mates in width with the inside diameter of the second elongated element 52. The drill bit 60 has dimensions that allow drilling of a hole having a sufficient diameter for the location of the anchor bolt 50. Grooves or channels 56 provide the possibility of inflow and outflow of material in the drilling process to facilitate the implementation of the drilling process. The actuation for drilling is carried out by fastening the drilling device to the nut 54A. When a hole of the required depth is drilled, the drilling device is rotated back to tighten the nut 54A against the washer or thrust member 58 and the washer 58 against the wall. The continued opposite rotation of the nut 54A causes the sleeve 63 to be pushed toward the end 57 of the second elongated member 52 by pushing the first elongated member 51 backward from the wall while holding the second elongated member in a proper position, causing the anchor device or end 57 to expand to engage the borehole wall.

На фиг.6а показан анкерный болт 70 согласно пятому варианту осуществления изобретения. Там, где детали анкерного болта соответствуют деталям согласно третьему аспекту, использованы позиции согласно фиг.5а. Анкерный болт 70 содержит первый удлиненный элемент или стержень 71 и второй удлиненный элемент или втулку 72. Первый удлиненный элемент 71 частично расположен в продольном направлении внутри второго удлиненного элемента 72. Первый удлиненный элемент 71 содержит первый конец 73А и второй конец 73В, предназначенный для расположения гайки или муфты 54А, на которой может располагаться средство приведения в действие для бурения (не показано). Второй конец 73 В содержит фактически Т-образное отверстие 55А для возможности втекания и вытекания материалов в процессе бурения для содействия выполнению процесса бурения. Первый и второй концы первого и второго удлиненных элементов 71 и 72 соответствуют первому и второму концам анкерного болта 70. Гайку 54А приваривают к первому удлиненному элементу 71 таким образом, что эта гайка 54А не может быть удалена, и так, что поворот гайки 54А также приводит к повороту первого удлиненного элемента 71. Первый конец 73А первого удлиненного элемента 71 содержит средство 74 для проникновения в горную породу, выполненное в форме бурового долота. Буровое долото 74 содержит режущую головку или буровой наконечник 75 и каналы 76, обеспечивающие обратный путь для промывочной и цементирующей текучих сред, показанный в поперечном сечении по линии А-А на фиг.6с. Буровое долото 74 надлежащим образом крепят к первому концу 73А первого удлиненного элемента 71, например, посредством пайки, стыковой сварки, ковки или чего-либо подобного. Буровое долото 74 проходит за конец 73С второго удлиненного элемента 72. Буровое долото 74 имеет размеры, обеспечивающие бурение шпура с диаметром, достаточным для расположения анкерного болта 70. Второй удлиненный элемент 71 выполнен гофрированным, при этом гофрирование обеспечивает передачу напряжений между внутренней и наружной поверхностями второго удлиненного элемента 71. Гофры могут быть спиральными или радиальными, а глубина гофр пропорциональна радиусу второго удлиненного элемента. На фиг.6d подробно показаны гофры второго удлиненного элемента 72. Второй удлиненный элемент имеет гофры на его внутренней и наружной поверхности; гофру определяют ее пик 79а и впадина 79b. Гофры имеют достаточную амплитуду, при этом центральная линия на фиг.6d проходит зоны пиков 79а и впадин 79b.Fig. 6a shows an anchor bolt 70 according to a fifth embodiment of the invention. Where the details of the anchor bolt correspond to the details according to the third aspect, the positions of FIG. An anchor bolt 70 comprises a first elongated member or shaft 71 and a second elongated member or sleeve 72. The first elongated member 71 is partially longitudinally disposed within the second elongated member 72. The first elongated member 71 comprises a first end 73A and a second end 73B for positioning the nut or a sleeve 54A on which drilling driving means (not shown) may be located. The second end 73 B comprises a substantially T-shaped hole 55A for allowing the inflow and outflow of materials during the drilling process to facilitate the completion of the drilling process. The first and second ends of the first and second elongated elements 71 and 72 correspond to the first and second ends of the anchor bolt 70. The nut 54A is welded to the first elongated element 71 so that this nut 54A cannot be removed, and so that the rotation of the nut 54A also leads the rotation of the first elongated element 71. The first end 73A of the first elongated element 71 contains means 74 for penetrating into the rock, made in the form of a drill bit. Drill bit 74 includes a cutting head or drill bit 75 and channels 76 providing a return path for flushing and cementing fluids, shown in cross section along line AA in FIG. 6c. Drill bit 74 is appropriately attached to the first end 73A of the first elongate member 71, for example, by soldering, butt welding, forging, or the like. The drill bit 74 extends beyond the end 73C of the second elongated element 72. The drill bit 74 is sized to drill a borehole with a diameter sufficient to locate the anchor bolt 70. The second elongated element 71 is corrugated, while the corrugation ensures the transfer of stress between the inner and outer surfaces of the second elongated element 71. The corrugations can be spiral or radial, and the depth of the corrugations is proportional to the radius of the second elongated element. On fig.6d shows the corrugations of the second elongated element 72. The second elongated element has corrugations on its inner and outer surfaces; the corrugation is determined by its peak 79a and depression 79b. The corrugations have a sufficient amplitude, while the center line in FIG. 6d passes through the zones of peaks 79a and troughs 79b.

Болт согласно любому из описанных выше и ниже вариантов осуществления конструкции также может включать гофрированный второй удлиненный элемент.The bolt according to any of the above and below embodiments may also include a corrugated second elongated member.

Второй удлиненный элемент 72 соответствующим образом удерживают в надлежащем месте, например, посредством сужающейся муфты или поверхности зацепления, шайбы или упорного элемента, либо чего-то подобного. Приведение в действие для бурения осуществляют посредством крепления бурового механизма или устройства (не показано) к гайке 54А и вращения первого удлиненного элемента 71 и бурового долота 74 в первом направлении вращения. Зацепление бурового долота 74 с горной породой требует приложения к поверхности горной породы продольного (осевого) давления совместно с вращательным действием бурового устройства. В процессе бурения буровое долото 74 охлаждают охлаждающим агентом, который нагнетают во вторую полость 78 между поверхностью горной породы и вторым элементом 72. Охлаждающий агент втекает во вторую полость 78 и вытекает из нее, проходя между поверхностью горной породы и вторым элементом. Когда пробурен шпур требуемой глубины, цементирующую текучую среду нагнетают в первую полость или проход 77, который выполнен кольцеобразным, между первым и вторым элементами до тех пор, пока первая полость 77 не будет заполнена цементирующей текучей средой. Цементирующую текучую среду также можно нагнетать во вторую полость 78. Охлаждающая текучая среда также может быть подана в первую полость и может вытекать из нее. Может быть обеспечен путь циркуляции между первой и второй полостями. Затем болт 70 оставляют в затвердевающей цементирующей текучей среде. В общем, такой канал Т-образного типа, имеющийся в первом удлиненном элементе, может быть использован в любом показанном варианте осуществления изобретения. Этот канал, в частности, используют тогда, когда не применяют шплинт для крепления гайки к первому удлиненному элементу.The second elongated element 72 is suitably held in a suitable place, for example, by means of a tapering sleeve or engagement surface, washer or thrust element, or the like. The actuation for drilling is carried out by fastening the drilling mechanism or device (not shown) to the nut 54A and rotating the first elongated element 71 and the drill bit 74 in the first direction of rotation. The engagement of the drill bit 74 with the rock requires the application of longitudinal (axial) pressure to the surface of the rock together with the rotational action of the drilling device. During drilling, the drill bit 74 is cooled by a cooling agent, which is pumped into the second cavity 78 between the rock surface and the second element 72. The cooling agent flows into and out of the second cavity 78, passing between the rock surface and the second element. When a hole of the required depth has been drilled, the cementitious fluid is pumped into the first cavity or passage 77, which is annular, between the first and second elements until the first cavity 77 is filled with cementing fluid. The cementitious fluid may also be pumped into the second cavity 78. The cooling fluid may also be supplied to and flow from the first cavity. A circulation path between the first and second cavities can be provided. The bolt 70 is then left in the hardening cementitious fluid. In general, such a T-shaped channel, available in the first elongated member, can be used in any embodiment shown. This channel, in particular, is used when a cotter pin is not used to fasten the nut to the first elongated element.

На фиг.7а представлен анкерный болт 80 альтернативного исполнения шестого варианта осуществления изобретения. Там, где части анкерного болта соответствуют частям согласно пятому и шестому аспектам, использованы позиции согласно фиг.5а и 6а. Анкерный болт 80 содержит первый удлиненный элемент или стержень 81 и второй удлиненный элемент или втулку 82. Первый удлиненный элемент 81 частично расположен в продольном направлении внутри второго удлиненного элемента 82. Предпочтительно, чтобы расширяемая концевая муфта 87 была изготовлена из материала, обладающего повышенной прочностью на сжатие, например из стали. Первый удлиненный элемент 81 имеет первый конец 83А и второй конец 83В, предназначенный для расположения гайки или муфты 54А, на который может быть расположено средство приведения в действие для бурения или буровое устройство (не показано). Первый конец 83А второго удлиненного элемента 82 содержит анкерное средство в виде расширяемой концевой муфты 87 для ее расширения и контакта со сторонами пробуренного шпура. Второй конец 83В содержит поперечно ориентированный палец 55А, например шплинт или пружинный штифт, установленный ниже гайки 54А и проходящий через первый удлиненный элемент 81, так что в одном направлении гайка 54А не может быть снята, и так, что поворот гайки 54А приводит к повороту первого удлиненного элемента 81. Первый удлиненный элемент 81 также содержит каналы для доступа в форме продольных канавок 56. Первый конец 83А первого удлиненного элемента 81 содержит буровое долото 84, предназначенное для проникновения в горную породу.Fig. 7a shows an alternative anchor bolt 80 of a sixth embodiment of the invention. Where the parts of the anchor bolt correspond to the parts according to the fifth and sixth aspects, the positions of FIGS. 5a and 6a are used. Anchor bolt 80 comprises a first elongated member or rod 81 and a second elongated member or sleeve 82. The first elongated member 81 is partially longitudinally disposed within the second elongated member 82. It is preferred that the expandable end sleeve 87 be made of a material having increased compressive strength , for example from steel. The first elongated member 81 has a first end 83A and a second end 83B for locating a nut or sleeve 54A on which drilling actuating means or a drilling device (not shown) can be located. The first end 83A of the second elongated member 82 comprises anchor means in the form of an expandable end sleeve 87 for expanding and contacting the sides of the drilled hole. The second end 83B comprises a laterally oriented finger 55A, for example a cotter pin or spring pin mounted below the nut 54A and passing through the first elongated element 81, so that the nut 54A cannot be removed in one direction, and so that the rotation of the nut 54A rotates the first elongated element 81. The first elongated element 81 also contains access channels in the form of longitudinal grooves 56. The first end 83A of the first elongated element 81 contains a drill bit 84 designed to penetrate the rock.

Буровое долото 84 содержит режущую головку или буровой наконечник 85 и сужающуюся муфту или поверхность зацепления 86. Более широкая часть муфты 86 расположена по направлению к режущей головке 85, а более узкая часть по направлению к концевой части 87 и содержит отверстия или каналы 87А. Кроме того, муфта 86 бурового долота 84 содержит каналы 90 с меньшей протяженностью в радиальном направлении, чем остальная часть муфты 86, для обеспечения обратного пути для промывочной и цементирующей текучих сред, показанные в поперечном сечении по линии А-А на фиг.7а. Буровое долото 84 соответствующим образом крепят к муфте 86, например, посредством пайки, стыковой сварки, ковки или чего-то подобного. Сужающаяся муфта 86 выступает за конец 83С второго удлиненного элемента 82. Нижний край сужения муфты 86 обеспечивает ее прохождение внутрь второго удлиненного элемента 82, пока муфта 86 не будет сопрягаться по ширине с внутренним диаметром второго удлиненного элемента 82. Буровое долото 84 имеет размеры, обеспечивающие бурение шпура, диаметр которого достаточен для расположения анкерного болта 80. Каналы в форме канавок 56 обеспечивают втекание и вытекание материалов в течение бурения для содействия выполнению процесса бурения. Приведение в действие для выполнения бурения осуществляют посредством крепления бурового механизма или устройства (не показано) к гайке или муфте 54А и вращения первого удлиненного элемента 81 и бурового долота 84 в первом направлении вращения. Зацепление бурового долота 84 с горной породой требует приложения продольного (осевого) давления к поверхности горной породы совместно с вращательным действием бурового устройства. В течение бурения буровое долото 84 охлаждают охлаждающим агентом, который нагнетают через обеспечивающие доступ каналы 56 у второго конца 83В первого удлиненного элемента 81. Охлаждающий агент течет в первую полость или проход 88 между первым и вторым элементами и вытекает из первой полости 88 через обеспечивающие доступ каналы 87А и промывочное отверстие 91 в буровом долоте 84 перед прохождением обратно во вторую полость 89 между поверхностью горной породы и вторым удлиненным элементом 82. Когда пробурен шпур требуемой глубины, буровой механизм приводят в обратное вращение для поджатия гайки 54А к шайбе 58 и шайбы 58 к стенке, при этом шайба 58 поджимает второй удлиненный элемент 82 к муфте 86. Как вариант, буровой механизм выполняет дополнительное вращение для поджатия гайки 54А к шайбе 58 и шайбы 58 к стенке, так что шайба 58 поджимает второй удлиненный элемент 82 к муфте 86. После бурения и введения анкерного болта в горную породу цементирующую текучую среду нагнетают через каналы 56 у второго конца 83В первого удлиненного элемента 81. Цементирующая текучая среда поступает в первую полость или проход 88 между первым и вторым элементами и вытекает из первой полости 88 через обеспечивающие доступ каналы 87А и промывочное отверстие 91 в буровом долоте 84 перед протеканием назад к шайбе 58 во вторую полость 89 между поверхностью горной породы и вторым удлиненным элементом 82. Цементирующую текучую среду нагнетают до тех пор, пока обе полости 88, 89 не будут заполнены этой текучей средой, после чего болт 80 оставляют для закрепления в затвердевающей цементирующей текучей среде. Как только цементирующая текучая среда затвердела, анкерный болт, как вариант, может быть подвергнут натяжению, используя воротник с внутренней резьбой.The drill bit 84 comprises a cutting head or drill bit 85 and a tapering sleeve or engagement surface 86. The wider part of the sleeve 86 is located towards the cutting head 85, and the narrower part towards the end portion 87 and contains holes or channels 87A. In addition, the sleeve 86 of the drill bit 84 includes channels 90 with a shorter radial length than the rest of the sleeve 86 to provide a return path for flushing and cementing fluids, shown in cross section along line AA in FIG. 7a. Drill bit 84 is appropriately attached to sleeve 86, for example, by soldering, butt welding, forging, or the like. The tapering sleeve 86 protrudes beyond the end 83C of the second elongated member 82. The lower edge of the narrowing of the sleeve 86 allows it to extend inside the second elongated member 82 until the sleeve 86 is mated in width with the inner diameter of the second elongated member 82. The drill bit 84 is sized for drilling a hole, the diameter of which is sufficient for the location of the anchor bolt 80. Channels in the form of grooves 56 allow the inflow and outflow of materials during drilling to facilitate the drilling process. The actuation for performing drilling is carried out by fastening the drilling mechanism or device (not shown) to the nut or sleeve 54A and rotating the first elongated element 81 and the drill bit 84 in the first direction of rotation. The engagement of the drill bit 84 with the rock requires the application of longitudinal (axial) pressure to the surface of the rock in conjunction with the rotational action of the drilling device. During drilling, the drill bit 84 is cooled by a cooling agent that is pumped through access channels 56 at the second end 83B of the first elongate member 81. The cooling agent flows into the first cavity or passage 88 between the first and second elements and flows from the first cavity 88 through the access channels 87A and a flushing hole 91 in the drill bit 84 before passing back into the second cavity 89 between the rock surface and the second elongated element 82. When the hole of the required depth is drilled, the drilling mechanism they are driven in reverse rotation to press nut 54A against washer 58 and washer 58 against the wall, while washer 58 presses the second elongated element 82 against sleeve 86. Alternatively, the drilling mechanism performs additional rotation to press nut 54A against washer 58 and washer 58 against the wall so that the washer 58 presses the second elongate member 82 against the sleeve 86. After drilling and inserting the anchor bolt into the rock, the cementitious fluid is pumped through channels 56 at the second end 83B of the first elongate member 81. The cementitious fluid enters the first cavity or the passage 88 between the first and second elements and flows out of the first cavity 88 through access channels 87A and a flushing hole 91 in the drill bit 84 before flowing back to the washer 58 into the second cavity 89 between the rock surface and the second elongated element 82. The cementitious fluid is pumped until both cavities 88, 89 are filled with this fluid, after which the bolt 80 is left to be fixed in a hardening cementing fluid. Once the cementitious fluid has solidified, the anchor bolt, as an option, can be tensioned using a collar with an internal thread.

На фиг.8а, b и с показан анкерный болт 20 согласно седьмому варианту осуществления изобретения. Там, где детали анкерного болта соответствуют деталям согласно второму аспекту, использованы позиции согласно фиг.3. Анкерный болт 20 содержит первый удлиненный элемент или стержень 21 и второй удлиненный элемент или втулку 22. Первый конец первого удлиненного элемента 21 содержит в качестве средства проникновения в горную породу выполненный заодно с ним буровой наконечник 23 в форме клинообразной режущей головки. Второй конец первого удлиненного элемента 21 содержит часть 24 с наружной резьбой, на которой расположена муфтовая часть 25 с сопрягающейся с ней внутренней резьбой. Второй удлиненный элемент 22 состоит из удлиненной полой трубки 26, имеющей стенку с низкой прочностью, и из имеющей бóльшую прочность концевой муфты или анкерного средства 99, расположенного на одном конце.On figa, b and c shows the anchor bolt 20 according to the seventh variant embodiment of the invention. Where the details of the anchor bolt correspond to the details according to the second aspect, the positions of FIG. 3 are used. Anchor bolt 20 comprises a first elongated element or rod 21 and a second elongated element or sleeve 22. The first end of the first elongated element 21 contains, as a means of penetration into the rock, a drill bit 23 formed in the form of a wedge-shaped cutting head. The second end of the first elongated element 21 comprises a part 24 with an external thread, on which a sleeve part 25 with an internal thread mating with it is located. The second elongated element 22 consists of an elongated hollow tube 26 having a wall with low strength, and of having a greater strength end sleeve or anchor means 99 located at one end.

На фиг.8а представлен первый удлиненный элемент 21, отделенный от второго удлиненного элемента 22.On figa presents the first elongated element 21, separated from the second elongated element 22.

На фиг.8b представлен анкерный болт 20, проникающий в стену при первом направлении вращения и бурении буровым наконечником 23 с помощью средства приведения в действие (не показано), воздействующего на средство крепления, обеспечиваемое муфтой 25. Конец удлиненного элемента 21 выполнен таким образом (например, посредством установки пластинчатого элемента, прикрепленного к концу удлиненного элемента 21), что муфта 25 не может быть удалена. Первый удлиненный элемент 21 частично расположен внутри второго удлиненного элемента 22, при этом буровой наконечник 23 выступает над концевым воротником 99. Буровой наконечник 23 имеет размеры, обеспечивающие бурение достаточно большого шпура для расположения как первого удлиненного элемента 21, так и второго удлиненного элемента 22. При достижении желаемой глубины муфту 25 затягивают. Шайба или упорный элемент 28 проходит за шпур, пробуренный в стенке, так что затягивание муфты 25 приводит к поджиму шайбы 28 для упора во второй удлиненный элемент 22 и к последующему упору второго удлиненного элемента 22 в концевой воротник 99. Буровой наконечник 23 имеет пирамидальную часть с бóльшим наружным размером, чем внутренний размер концевой муфты 99, так что затягивание муфты 25 приводит к поджатию второго удлиненного элемента 22 к концевой муфте 99, при этом второй удлиненный элемент 22 изгибается или деформируется вследствие воздействия осевой силы, прилагаемой к нему в направлении первого конца первого удлиненного элемента 21, что вынуждает его войти в соприкосновение со сторонами пробуренного шпура. На фиг.8с представлен анкерный болт 20 в конце этого процесса, когда удлиненная полая трубка 26, стенка которой имеет низкую прочность, искажена под действием силы, воздействующей на трубку и обеспечивающей ее контакт со стенкой шпура. После бурения и введения анкерного болта 20 в горную породу через обеспечивающие доступ каналы 92 у второго конца 96 первого удлиненного элемента 21 нагнетают цементирующую текучую среду. Эта текучая среда заходит в первую полость или проход 97 между первым и вторым элементами и вытекает из первой полости 97 через обеспечивающие доступ каналы 93 и промывочное отверстие или канал 94 в буровом торце 23 перед выходом назад к шайбе или упорному элементу 28 во вторую полость 98 между поверхностью горной породы и вторым удлиненным элементом 22. Цементирующую текучую среду нагнетают до тех пор, пока обе полости 97, 98 не будут заполнены этой средой, после чего болт 20 оставляют для крепления в затвердевающей цементирующей среде.Fig. 8b shows an anchor bolt 20 penetrating the wall in the first direction of rotation and drilling with a drill bit 23 by means of actuating means (not shown) acting on the fastening means provided by the coupling 25. The end of the elongated element 21 is made in this way (for example by installing a plate member attached to the end of the elongate member 21) that the sleeve 25 cannot be removed. The first elongated element 21 is partially located inside the second elongated element 22, with the drill bit 23 protruding above the end collar 99. The drill bit 23 is sized to drill a sufficiently large borehole to accommodate both the first elongated element 21 and the second elongated element 22. When reaching the desired depth, the sleeve 25 is tightened. The washer or thrust member 28 extends beyond the borehole drilled in the wall, so that tightening the coupling 25 causes the washer 28 to be pressed against the second elongated element 22 and then the second elongated element 22 to rest in the end collar 99. The drill bit 23 has a pyramidal part with a larger outer dimension than the inner dimension of the end sleeve 99, so that the tightening of the sleeve 25 causes the second elongated element 22 to be pressed against the end sleeve 99, while the second elongated element 22 is bent or deformed due to exposure axial force applied to it in the direction of the first end of the first elongated element 21, which forces him to come into contact with the sides of the drilled hole. On figs presents anchor bolt 20 at the end of this process, when the elongated hollow tube 26, the wall of which has a low strength, is distorted by the force acting on the tube and providing its contact with the wall of the hole. After drilling and introducing the anchor bolt 20 into the rock, cementitious fluid is pumped through the access channels 92 at the second end 96 of the first elongated member 21. This fluid enters the first cavity or passage 97 between the first and second elements and flows from the first cavity 97 through access channels 93 and a flushing hole or channel 94 in the drill end 23 before exiting back to the washer or thrust member 28 into the second cavity 98 between the rock surface and the second elongated element 22. The cementitious fluid is pumped up until both cavities 97, 98 are filled with this medium, after which the bolt 20 is left for attachment in a hardening cementitious medium.

На фиг.9а показан бур 100 согласно восьмому варианту осуществления изобретения, содержащий первый удлиненный элемент или стержень 101 и второй удлиненный элемент или втулку 102. Первый удлиненный элемент 101 частично расположен в продольном направлении внутри второго элемента 102, который имеет первый и второй концы 103С, 103D. Первый удлиненный элемент 101 содержит первый конец 103А и второй конец 103В, имеющий в качестве средства крепления приводной элемент 104, на который может заходить средство приведения бура в действие, например буровое устройство (не показано). При повороте приводного элемента 104 также происходит поворот первого удлиненного элемента 101. Второй конец 103В первого удлиненного элемента 101, кроме того, содержит наружную резьбу 105. Первый конец 103А первого удлиненного элемента 101 содержит буровое долото 106, предназначенное для проникновения в горную породу. Буровое долото 106 содержит режущую головку или буровой наконечник 107 и центральное промывочное отверстие 109. Буровое долото 106 содержит каналы 108, обеспечивающие обратный путь для промывочной или цементирующей текучей среды, показанные в поперечном сечении по линии А-А на фиг.9а. Буровое долото 106 соответствующим образом прикреплено к первому удлиненному элементу 101, например, посредством пайки, стыковой сварки, ковки или чего-то подобного.Fig. 9a shows a drill 100 according to an eighth embodiment of the invention, comprising a first elongated element or rod 101 and a second elongated element or sleeve 102. The first elongated element 101 is partially located in the longitudinal direction inside the second element 102, which has first and second ends 103C, 103D. The first elongated element 101 comprises a first end 103A and a second end 103B having, as a fastening means, a drive element 104 on which a means for actuating the drill can go, for example, a drilling device (not shown). When the drive element 104 is rotated, the first elongated element 101 also rotates. The second end 103B of the first elongated element 101 further comprises an external thread 105. The first end 103A of the first elongated element 101 comprises a drill bit 106 intended to penetrate the rock. The drill bit 106 includes a cutting head or drill bit 107 and a central flushing hole 109. The drill bit 106 contains channels 108 that provide a return path for flushing or cementing fluid, shown in cross section along line AA in FIG. 9a. The drill bit 106 is appropriately attached to the first elongated element 101, for example, by soldering, butt welding, forging, or the like.

Бурение выполняют посредством крепления бурового механизма (не показан) к приводному элементу 104 и вращения первого удлиненного элемента 101 и бурового долота 106 в первом направлении вращения. Зацепление бурового долота 106 с горной породой требует приложения давления в продольном направлении к поверхности горной породы совместно с вращательным действием бурового устройства. В течение бурения буровое долото 106 охлаждают охлаждающим агентом, который нагнетают в первую полость или проход 110А между первым и вторым элементами 101, 102. Охлаждающий агент течет в первую полость 110А, через центральное промывочное отверстие или канал 109, проходит каналы 108 и выходит из второй полости 110В между поверхностью горной породы и вторым элементом. Как вариант, направление течения может быть обратным. Когда пробурен шпур требуемой глубины, буровой механизм удаляют из шпура, и шпур может быть использован, например, для введения взрывчатых веществ или армирующих тросов. После этого бур 100 может быть использован для бурения другого шпура и, если требуется, буровое долото 106 может быть заменено другим буровым долотом 106, например, с целью замены изношенной режущей головки или бурового наконечника 107, либо в случае иных условий бурения.Drilling is performed by attaching a drilling mechanism (not shown) to the drive element 104 and rotating the first elongated element 101 and the drill bit 106 in the first direction of rotation. The engagement of the drill bit 106 with the rock requires the application of pressure in the longitudinal direction to the surface of the rock in conjunction with the rotational action of the drilling device. During drilling, the drill bit 106 is cooled by a cooling agent, which is pumped into the first cavity or passage 110A between the first and second elements 101, 102. The cooling agent flows into the first cavity 110A, through the central flushing hole or channel 109, passes channels 108 and leaves the second cavity 110B between the surface of the rock and the second element. Alternatively, the direction of flow may be reversed. When a hole is drilled of the required depth, the drilling mechanism is removed from the hole, and the hole can be used, for example, to introduce explosives or reinforcing cables. After that, the drill 100 can be used to drill another hole and, if required, the drill bit 106 can be replaced by another drill bit 106, for example, to replace a worn cutting head or drill bit 107, or in case of other drilling conditions.

На фиг.10а представлен анкерный болт 111 согласно еще одному варианту осуществления изобретения, содержащий первый удлиненный элемент или стержень 112 и второй удлиненный элемент или втулку 113. Первый удлиненный элемент 112 частично расположен в продольном направлении внутри второго удлиненного элемента 113, который имеет первый и второй концы 114С, 114D. Первый удлиненный элемент 112 имеет первый конец 114А и второй конец 114В, содержащий в качестве средства крепления приводной элемент 115, на котором может быть расположено средство приведения бура в действие, например буровое устройство (не показано). Поворот приводного элемента 115 приводит к повороту первого удлиненного элемента 112. Второй конец 114В первого удлиненного элемента 112, кроме того, содержит наружную резьбу 116 для блокирования, предусматривающего возможность вращения, с внутренней резьбой 122 первого конца 121А третьего удлиненного элемента 112В, который показан на фиг.10b. Первый конец 114А первого удлиненного элемента 112 содержит буровое долото 117, предназначенное для проникновения в горную породу. Буровое долото 117 содержит режущую головку или буровой наконечник 118. Буровое долото 117 содержит каналы 119 для обеспечения обратного пути промывочной и цементирующей текучих сред, показанные в поперечном сечении по линии А-А на фиг.10а. Буровое долото 117 соответствующим образом прикреплено к первому удлиненному элементу 112, например, посредством пайки, стыковой сварки, ковки или чего-то подобного. Буровое долото 117 имеет размеры, обеспечивающие бурение шпура, имеющего достаточный диаметр для расположения анкерного болта 111.Fig. 10a shows an anchor bolt 111 according to another embodiment of the invention, comprising a first elongated element or rod 112 and a second elongated element or sleeve 113. The first elongated element 112 is partially located in the longitudinal direction inside the second elongated element 113, which has a first and second ends 114C, 114D. The first elongated element 112 has a first end 114A and a second end 114B containing, as a fastening means, a drive element 115 on which a means for actuating the drill can be located, for example a drilling device (not shown). Rotation of the drive member 115 causes the first elongate member 112 to rotate. The second end 114B of the first elongate member 112 further includes an outer thread 116 for blocking rotatably with the inner thread 122 of the first end 121A of the third elongate member 112B shown in FIG. .10b. The first end 114A of the first elongate member 112 comprises a drill bit 117 designed to penetrate the rock. Drill bit 117 comprises a cutting head or drill bit 118. Drill bit 117 comprises channels 119 for providing a return path for flushing and cementing fluids, shown in cross section along line AA in FIG. 10a. The drill bit 117 is appropriately attached to the first elongated element 112, for example, by soldering, butt welding, forging, or the like. The drill bit 117 is dimensioned to allow drilling of a borehole having a diameter sufficient to locate the anchor bolt 111.

На фиг.10b представлена удлинительная штанга 120, содержащая третий удлиненный элемент 112В и четвертый удлиненный элемент 113В. Третий удлиненный элемент 112В расположен в продольном направлении частично внутри четвертого удлиненного элемента 113В. Первый конец 121С четвертого удлиненного элемента 113В содержит спрофилированный выступ, предназначенный для блокирования со вторым концом 114D второго удлиненного элемента 113 согласно фиг.10а. Кроме того, второй конец 121D четвертого удлиненного элемента 113В содержит спрофилированный выступ, предназначенный для блокирования с первым концом шестого удлиненного элемента (не показан). Третий удлиненный элемент 112В имеет первый конец 121А и второй конец 121 В, содержащий в качестве средства крепления приводной элемент 123, на котором может располагаться средство приведения бура в действие (не показано). Поворот приводного элемента 123 приводит к повороту третьего удлиненного элемента 112В. Первый конец 121А третьего удлиненного элемента 112В содержит внутреннюю резьбу 122 для зацепления с наружной резьбой 116 согласно фиг.10а и блокирования с этой резьбой, предусматривающего возможность вращения в первом направлении. Третий удлиненный элемент 112В блокируют с первым удлиненным элементом 112 таким образом, что вращение третьего удлиненного элемента 112В в первом направлении вращения приводит к такому же вращению первого удлиненного элемента 112. При этом вращение третьего удлиненного элемента в первом направлении приводит к вращению бурового долота и к выполнению бурения. Второй конец 121В третьего удлиненного элемента 112В содержит наружную резьбу 124, предназначенную для блокирования, предусматривающего возможность вращения, с внутренней резьбой первого конца пятого удлиненного элемента (не показан) таким же образом, как и блокирование между первым и третьим удлиненными элементами.10b, an extension rod 120 is shown comprising a third elongated member 112B and a fourth elongated member 113B. The third elongated element 112B is located in the longitudinal direction partially inside the fourth elongated element 113B. The first end 121C of the fourth elongated member 113B includes a profiled protrusion designed to block with the second end 114D of the second elongated member 113 of FIG. 10a. In addition, the second end 121D of the fourth elongated element 113B includes a profiled protrusion designed to block with the first end of the sixth elongated element (not shown). The third elongated member 112B has a first end 121A and a second end 121B containing, as a means of attachment, a drive member 123 on which a means for actuating the drill can be located (not shown). The rotation of the drive element 123 leads to the rotation of the third elongated element 112B. The first end 121A of the third elongated member 112B comprises an internal thread 122 for engaging with the external thread 116 of FIG. 10a and locking with that thread, allowing rotation in the first direction. The third elongated element 112B is blocked with the first elongated element 112 so that the rotation of the third elongated element 112B in the first direction of rotation leads to the same rotation of the first elongated element 112. In this case, the rotation of the third elongated element in the first direction leads to rotation of the drill bit and drilling. The second end 121B of the third elongated member 112B includes an external thread 124 for locking, allowing rotation, with an internal thread of the first end of the fifth elongated member (not shown) in the same manner as the locking between the first and third elongated members.

На фиг.11а показан альтернативный анкерный болт 130 по отношению к предыдущему варианту осуществления изобретения. Анкерный болт 130 содержит первый удлиненный элемент или стержень 131 и второй удлиненный элемент или втулку 132. Первый удлиненный элемент 131 расположен в продольном направлении частично внутри второго удлиненного элемента 132. Второй удлиненный элемент 132 содержит первый конец 133С и второй конец 133D. Первые концы первого и второго удлиненных элементов 131, 132 соответствуют первому концу анкерного болта 130. Второй удлиненный элемент 132 предназначен для деформирования в виде поперечного расширения вдоль, по меньшей мере, части его длины посредством создания расширяющихся оболочек или анкерного устройства 136А. Первый удлиненный элемент 131 содержит первый конец 133А и второй конец 133В, который предназначен для расположения приводного элемента 134, на котором может быть размещено средство приведения бура в действие (не показано). Второй конец 133В первого удлиненного элемента 131, кроме того, предназначен для расположения гайки или муфты (не показана). Поворот приводного элемента 134 приводит к повороту первого удлиненного элемента 131. Второй конец 133В первого удлиненного элемента 131 в качестве средства крепления дополнительно содержит наружную резьбу 135 для предусматривающего возможность вращения блокирования с внутренней резьбой 147 первого конца 143А третьего удлиненного элемента 131В, показанного на фиг.11b, когда третий удлиненный элемент 131В поворачивают в первом направлении. Первый конец 133А первого удлиненного элемента 131 содержит буровое долото 137, предназначенное для проникновения в горную породу. Буровое долото 137 содержит режущую головку или буровой наконечник 138 и сужающуюся муфту или поверхность зацепления 136. Более широкая часть муфты 136 расположена по направлению к режущей головке 138, а более узкая часть по направлению к первому концу 133С второго удлиненного элемента 132. Кроме того, муфта 136 содержит каналы 139, обеспечивающие обратный путь для промывочной и цементирующей текучих сред, показанные в поперечном сечении по линии А-А на фиг.11а. Буровое долото 137 соответствующим образом прикреплено к первому удлиненному элементу 131, например, посредством пайки, стыковой сварки, ковки или чего-то подобного. Буровое долото 137 выступает за конец 133С второго удлиненного элемента 132. Нижний край муфты 136 обеспечивает возможность прохождения бурового долота 137 внутри второго удлиненного элемента 132 до тех пор, пока муфта 136 не будет сопрягаться по ширине с внутренним диаметром второго удлиненного элемента 132. Буровое долото 137 имеет размеры, обеспечивающие бурение шпура, имеющего достаточный диаметр для расположения анкерного болта 130.11 a shows an alternative anchor bolt 130 with respect to the previous embodiment. The anchor bolt 130 comprises a first elongated member or rod 131 and a second elongated member or sleeve 132. The first elongated member 131 is located longitudinally partially inside the second elongated member 132. The second elongated member 132 comprises a first end 133C and a second end 133D. The first ends of the first and second elongated elements 131, 132 correspond to the first end of the anchor bolt 130. The second elongated element 132 is designed to deform in the form of transverse expansion along at least part of its length by creating expanding shells or anchor device 136A. The first elongated element 131 comprises a first end 133A and a second end 133B, which is designed to locate the drive element 134 on which the means for actuating the drill can be placed (not shown). The second end 133B of the first elongate member 131 is further provided for locating a nut or sleeve (not shown). The rotation of the drive member 134 causes the first elongated member 131 to rotate. The second end 133B of the first elongated member 131 further comprises an external thread 135 for providing a rotation lock with the internal thread 147 of the first end 143A of the third elongated member 131B shown in FIG. 11b when the third elongated member 131B is rotated in a first direction. The first end 133A of the first elongated element 131 comprises a drill bit 137 designed to penetrate into the rock. The drill bit 137 includes a cutting head or drill bit 138 and a tapering sleeve or engagement surface 136. The wider part of the sleeve 136 is located towards the cutting head 138, and the narrower part is towards the first end 133C of the second elongated element 132. In addition, the sleeve 136 contains channels 139 providing a return path for flushing and cementing fluids, shown in cross section along line AA in FIG. 11a. Drill bit 137 is appropriately attached to the first elongated member 131, for example, by soldering, butt welding, forging, or the like. The drill bit 137 extends beyond the end 133C of the second elongated member 132. The lower edge of the sleeve 136 allows the drill bit 137 to pass inside the second elongated member 132 until the sleeve 136 is mated in width with the inner diameter of the second elongated member 132. The drill bit 137 has dimensions that allow drilling of a borehole having a sufficient diameter for the location of the anchor bolt 130.

На фиг.11b представлена удлинительная штанга 140, содержащая третий удлиненный элемент 131В и четвертый удлиненный элемент 132В. Третий удлиненный элемент 131В частично проходит в продольном направлении внутри четвертого удлиненного элемента 132В. Первый конец 143С четвертого удлиненного элемента 132В содержит спрофилированный выступ, предназначенный для блокирования со вторым концом 133D второго удлиненного элемента или втулки 132 согласно фиг.11а. Кроме того, второй конец 143D четвертого удлиненного элемента 132В содержит спрофилированный выступ, предназначенный для блокирования с первым концом шестого удлиненного элемента (не показан). Третий удлиненный элемент 131В имеет первый конец 143А и второй конец 143В, содержащий в качестве средства крепления приводной элемент 144, на котором может располагаться средство приведения бура в действие (не показано). Второй конец 143В третьего удлиненного элемента 131В дополнительно предназначен для расположения гайки или муфты 145. Поворот приводного элемента 144 обеспечивает поворот третьего удлиненного элемента 131В. Первый конец 143А третьего удлиненного элемента 131В имеет внутреннюю резьбу 147 для зацепления с внутренней резьбой 135 согласно фиг.11а и блокирования с ней с возможностью вращения, как описано выше. Третий удлиненный элемент 131В блокируют с первым удлиненным элементом 131 так, что вращение третьего удлиненного элемента 131В в первом направлении вызывает такое же вращение первого удлиненного элемента 131. Таким образом, вращение третьего удлиненного элемента в первом направлении приводит к вращению бурового долота и обеспечивает бурение. Второй конец 143В третьего удлиненного элемента 131В имеет наружную резьбу 146 для блокирования, обеспечивающего возможность вращения, с внутренней резьбой пятого удлиненного элемента (не показан).11b shows an extension rod 140 comprising a third elongated member 131B and a fourth elongated member 132B. The third elongated element 131B partially extends in the longitudinal direction inside the fourth elongated element 132B. The first end 143C of the fourth elongated member 132B comprises a profiled protrusion for locking with the second end 133D of the second elongated member or sleeve 132 of FIG. 11a. In addition, the second end 143D of the fourth elongated member 132B includes a profiled protrusion designed to block with the first end of the sixth elongated member (not shown). The third elongated element 131B has a first end 143A and a second end 143B containing, as a fastening means, a drive element 144 on which a means for actuating the drill can be located (not shown). The second end 143B of the third elongated member 131B is further adapted to locate the nut or sleeve 145. Rotating the drive member 144 allows the third elongated member 131B to rotate. The first end 143A of the third elongated element 131B has an internal thread 147 for engaging and locking with the internal thread 135 of FIG. 11a, as described above. The third elongate member 131B is blocked with the first elongate member 131 so that rotating the third elongate member 131B in the first direction causes the same elongate member 131 to rotate the same way. Thus, rotating the third elongate member in the first direction will rotate the drill bit and allow for drilling. The second end 143B of the third elongated element 131B has an external thread 146 for blocking, allowing rotation, with an internal thread of the fifth elongated element (not shown).

Будет понятно, что таким же образом, как описано выше, могут быть вставлены и другие удлинители с подсоединением при этом других удлинительных штанг. Каждую удлинительную штангу предпочтительно выполняют так, чтобы в нее могла проходить другая, идентичная удлинительная штанга с любого или каждого конца и функционировать так, как описано выше для бурения более глубоких шпуров под болты. Кроме того, можно использовать только одну удлинительную штангу для создания более мелкого шпура. Анкерный болт согласно варианту осуществления настоящего изобретения содержит сочетание первого и второго удлиненных элементов совместно с одним или более удлинителями, которые описаны выше.It will be understood that in the same manner as described above, other extension cords can be inserted while connecting other extension rods. Each extension rod is preferably configured so that another, identical extension rod can extend into it from either or each end and function as described above for drilling deeper bolt holes. In addition, only one extension bar can be used to create a smaller hole. An anchor bolt according to an embodiment of the present invention comprises a combination of the first and second elongated elements together with one or more extenders as described above.

Болты согласно какому-либо из предшествующих вариантов осуществления конструкции могут быть объединены с удлинительными штангами, которые описаны выше.Bolts according to any of the preceding embodiments may be combined with extension rods as described above.

Бурение выполняют посредством крепления бурового механизма или устройства (не показано) к средству крепления или воротниковой детали, которые обеспечивают приводным элементом 115 согласно фиг.10а, и вращения первого удлиненного элемента 112 и бурового долота 117 в первом направлении вращения. Зацепление бурового долота 117 с горной породой требует приложения продольного (осевого) давления к поверхности горной породы совместно с вращательным действием бурового устройства. В течение бурения буровое долото 117 охлаждают охлаждающим агентом, который нагнетают во вторую полость 110В между поверхностью горной породы и вторым элементом 113. Далее охлаждающий агент возвращают посредством его течения в первую полость или проход 110А и вытекания из этого прохода между первым удлиненным элементом 112 и вторым удлиненным элементом 113.Drilling is performed by attaching a drilling mechanism or device (not shown) to a fastening means or collar that provide a drive element 115 according to FIG. 10a, and rotating the first elongated element 112 and the drill bit 117 in a first direction of rotation. The engagement of the drill bit 117 with the rock requires the application of longitudinal (axial) pressure to the surface of the rock in conjunction with the rotational action of the drilling device. During drilling, the drill bit 117 is cooled by a cooling agent, which is pumped into the second cavity 110B between the rock surface and the second element 113. Next, the cooling agent is returned through its flow into the first cavity or passage 110A and out of this passage between the first elongated element 112 and the second elongated element 113.

Как вариант, охлаждающий агент можно нагнетать в первую полость 110А между первым удлиненным элементом 112 и вторым удлиненным элементом 113 и возвращать через вторую полость 110В между поверхностью горной породы и вторым удлиненным элементом 113.Alternatively, the cooling agent can be injected into the first cavity 110A between the first elongated element 112 and the second elongated element 113 and returned through the second cavity 110B between the rock surface and the second elongated element 113.

Длину болта увеличивают посредством использования удлинительной штанги 120 согласно фиг.10b, которая позволяет увеличить протяженность анкерного болта 111. Для бурения удлинительную штангу 120 крепят ко второму концу 114В первого удлиненного элемента 112. Приведение в действие для выполнения бурения осуществляют посредством крепления бурового механизма или устройства (не показано) к средству крепления, обеспеченному приводным элементом 123 удлинительной штанги 120, и вращения третьего удлиненного элемента 112В в первом направлении вращения. После этого первый конец 121С четвертого удлиненного элемента 113В крепят ко второму концу 114D второго удлиненного элемента 113 с помощью средства крепления, например быстродействующего соединения.The length of the bolt is increased by using the extension rod 120 of FIG. 10b, which allows the extension of the anchor bolt 111 to be extended. For drilling, the extension rod 120 is attached to the second end 114B of the first extension member 112. The drilling is actuated by attaching a drilling mechanism or device ( not shown) to the fastening means provided by the drive member 123 of the extension rod 120 and rotating the third elongated member 112B in the first direction of rotation. Thereafter, the first end 121C of the fourth elongated member 113B is secured to the second end 114D of the second elongated member 113 by means of a fastener, for example a quick coupler.

Затем увеличивают глубину шпура посредством крепления бурового механизма (не показан) к средству крепления, обеспечиваемому приводным элементом 123, который вращает теперь соединенные первый и третий удлиненные элементы 112, 112В и буровое долото 118 в первом направлении вращения. В течение бурения буровое долото 118 охлаждают охлаждающим агентом, который нагнетают в первую полость 110А, которая теперь проходит между поверхностью горной породы и первым и третьим удлиненными элементами 112, 112В. Охлаждающий агент втекает в первую полость 110А и вытекает из второй полости 110В между поверхностью горной породы и первым и вторым, и третьим и четвертым элементами 112, 112В, 113, 113В.The depth of the borehole is then increased by attaching a drilling mechanism (not shown) to the fastening means provided by a drive member 123 that rotates the now connected first and third elongated members 112, 112B and the drill bit 118 in a first direction of rotation. During drilling, the drill bit 118 is cooled by a cooling agent, which is injected into the first cavity 110A, which now extends between the rock surface and the first and third elongated elements 112, 112B. The cooling agent flows into the first cavity 110A and flows from the second cavity 110B between the rock surface and the first and second, and third and fourth elements 112, 112B, 113, 113B.

Когда пробурен шпур требуемой глубины, цементирующую текучую среду нагнетают в первую полость 110А между соединенными первым и третьим удлиненными элементами 112, 112В и соединенными вторым и четвертым удлиненными элементами 113, 113В до тех пор, пока полость 110А не будет заполнена цементирующей текучей средой. Цементирующую текучую среду также можно нагнетать во вторую полость 78 между поверхностью горной породы и соединенными вторым и четвертым удлиненными элементами. Затем удлиненный болт 111, 120 оставляют для крепления в затвердевающей цементирующей текучей среде. Может быть образован путь циркуляции, при котором жидкий цементирующий раствор будет пропущен в одну из первой или второй полостей 110А, 78 и будет проходить в другую из полостей в зоне первого конца первого удлиненного элемента, при этом он заполнит обе полости.When a hole of the required depth is drilled, the cementitious fluid is pumped into the first cavity 110A between the connected first and third elongated elements 112, 112B and the second and fourth elongated elements 113, 113B connected until the cavity 110A is filled with cementitious fluid. The cementitious fluid can also be injected into the second cavity 78 between the rock surface and the connected second and fourth elongated elements. Then, the elongated bolt 111, 120 is left to be fastened in a hardening cementing fluid. A circulation path can be formed in which a liquid cementitious mortar is passed into one of the first or second cavities 110A, 78 and will pass into the other of the cavities in the area of the first end of the first elongated element, while it will fill both cavities.

Бурение удлиняемым болтом согласно фиг.11 выполняют таким же образом, как описано выше применительно к фиг.10, за исключением того, что когда пробурен шпур требуемой глубины, гайку или муфту 145 вращают по наружной резьбе 146 третьего удлиненного элемента 131В, что приводит к продвижению гайки 145 к первому концу 143А третьего удлиненного элемента 131В, а также к продвижению четвертого удлиненного элемента 132В (и, следовательно, прикрепленного второго удлиненного элемента 132). Продолжение вращения гайки 145 приводит к поджиму сужения муфты 136 к первому концу 133С второго удлиненного элемента или втулки 132, что вызывает расширение расширяемых оболочек 136А для зацепления со стенкой шпура.The extension bolt drilling of FIG. 11 is performed in the same manner as described above with respect to FIG. 10, except that when a hole of the required depth is drilled, the nut or sleeve 145 is rotated along the external thread 146 of the third elongated member 131B, which leads to advancement nuts 145 to the first end 143A of the third elongate member 131B, as well as to advancing the fourth elongate member 132B (and therefore the second elongate member 132 attached). Continuing the rotation of the nut 145 results in the narrowing of the sleeve 136 to the first end 133C of the second elongated member or sleeve 132, which causes the expandable shells 136A to expand to engage the borehole wall.

Будет понятно, что таким же образом, как описано выше, могут быть введены дополнительные удлинители посредством подсоединения дополнительных удлинительных штанг. Каждую удлинительную штангу предпочтительно выполняют таким образом, чтобы на нее могла заходить дополнительная, идентичная ей удлинительная штанга с любого или с каждого конца, при этом она функционирует так, как описано выше для бурения более глубоких шпуров под болты. Кроме того, можно использовать только одну удлинительную штангу для получения более мелкого шпура под болт.It will be understood that in the same manner as described above, additional extensions can be introduced by connecting additional extension rods. Each extension rod is preferably designed so that an additional extension rod, identical to it, from either or from each end can come onto it, while it functions as described above for drilling deeper bolt holes. In addition, only one extension bar can be used to produce a smaller bolt hole.

Будет понятно, что можно использовать только один анкерный болт 130 согласно фиг.11а для получения более мелкого шпура под болт. Гайку 145 (на фиг.11а не показана) подсоединяют по наружной резьбе 135 первого удлиненного элемента 131. Гайку 145 вращают по наружной резьбе 135 первого удлиненного элемента 131, что вызывает продвижение гайки 145 к первому концу 133А первого удлиненного элемента 131, а также продвижение второго удлиненного элемента 132. Продолжающееся вращение гайки 145 приводит к поджиму сужения муфты 136 к первому концу 133С второго удлиненного элемента 132, что вызывает расширение расширяемых оболочек 136А для их зацепления со стенкой шпура.It will be appreciated that only one anchor bolt 130 of FIG. 11a can be used to produce a smaller bolt hole. A nut 145 (not shown in FIG. 11a) is connected via the external thread 135 of the first elongated element 131. The nut 145 is rotated by the external thread 135 of the first elongated element 131, which causes the nut 145 to advance to the first end 133A of the first elongated element 131, as well as the second elongated member 132. Continued rotation of the nut 145 causes the sleeve of the sleeve 136 to be tightened to the first end 133C of the second elongated member 132, causing the expandable shells 136A to expand to engage the borehole wall.

Будет понятно, что без отклонения от существа или объема настоящего изобретения в конкретной конструкции и компоновке описанных ранее деталей могут быть выполнены различные варианты и/или добавления.It will be understood that, without departing from the spirit or scope of the present invention, various variations and / or additions may be made to the particular structure and arrangement of the previously described parts.

Claims (60)

1. Буровой элемент, имеющий противоположные первый и второй концы, и стержень, проходящий между концами, по меньшей мере, один буровой наконечник, расположенный на первом конце, при этом второй конец приспособлен для подсоединения к буровому устройству для обеспечения вращения бурового элемента и передачи осевого усилия на него, втулку, проходящую вдоль и вокруг стержня, и проход, образованный между втулкой и стержнем для обеспечения пропускания текучей среды вдоль стержня.1. A drilling element having opposite first and second ends, and a rod extending between the ends of at least one drill bit located on the first end, the second end being adapted to be connected to the drilling device to provide rotation of the drilling element and transmit axial forces on it, a sleeve extending along and around the rod, and a passage formed between the sleeve and the rod to allow fluid to flow along the rod. 2. Буровой элемент по п.1, в котором, по меньшей мере, один буровой наконечник проходит в радиальном направлении от оси бурового элемента на расстояние большее, чем втулка.2. The drill element according to claim 1, in which at least one drill bit extends radially from the axis of the drill element at a distance greater than the sleeve. 3. Буровой элемент по п.1 или 2, в котором к одному концу стержня прикреплен, по меньшей мере, один буровой наконечник.3. The drill element according to claim 1 or 2, in which at least one drill bit is attached to one end of the rod. 4. Буровой элемент по п.1, дополнительно содержащий буровое долото, подсоединенное к одному концу стержня и включающее, по меньшей мере, один находящийся на нем буровой наконечник.4. The drill element according to claim 1, further comprising a drill bit connected to one end of the shaft and including at least one drill bit located thereon. 5. Буровой элемент по п.1, который имеет отверстия для прохода вблизи или у каждого из противоположных концов втулки.5. The drill element according to claim 1, which has openings for passage near or at each of the opposite ends of the sleeve. 6. Буровой элемент по п.1, дополнительно содержащий муфту, проходящую вокруг стержня вблизи его второго конца.6. The drill element according to claim 1, additionally containing a sleeve extending around the rod near its second end. 7. Буровой элемент по п.6, дополнительно содержащий, по меньшей мере, один канал для протекания текучей среды в проход или из прохода через муфту.7. The drilling element according to claim 6, additionally containing at least one channel for the flow of fluid into the passage or from the passage through the sleeve. 8. Буровой элемент по п.7, в котором между стержнем и муфтой образован, по меньшей мере, один канал.8. The drilling element according to claim 7, in which at least one channel is formed between the shaft and the sleeve. 9. Буровой элемент по п.1, дополнительно содержащий, по меньшей мере, один канал, образованный у первого конца для содействия потоку текучей среды между проходом и буровым наконечником.9. The drill element of claim 1, further comprising at least one channel formed at the first end to facilitate fluid flow between the passage and the drill bit. 10. Буровой элемент по п.9, в котором, по меньшей мере, часть канала у первого конца расположена внутри бурового элемента.10. The drilling element according to claim 9, in which at least a portion of the channel at the first end is located inside the drilling element. 11. Буровой элемент по п.1, в котором стержень способен воспринимать сжимающую нагрузку, воздействующую на буровой элемент в течение бурения.11. The drilling element according to claim 1, in which the rod is able to absorb the compressive load acting on the drilling element during drilling. 12. Буровой элемент по п.11, в котором втулка имеет значительно меньшую прочность на сжатие, чем стержень.12. The drilling element according to claim 11, in which the sleeve has a significantly lower compressive strength than the rod. 13. Буровой элемент по п.11, в котором стержень выполнен из стального прутка.13. The drilling element according to claim 11, in which the rod is made of steel bar. 14. Буровой элемент по п.11, в котором стержень выполнен из материала, усиленного волокном.14. The drilling element according to claim 11, in which the rod is made of fiber reinforced material. 15. Буровой элемент по п.11, в котором втулка выполнена из пластика.15. The drilling element according to claim 11, in which the sleeve is made of plastic. 16. Буровой элемент по п.11, в котором втулка выполнена из листового материала.16. The drilling element according to claim 11, in which the sleeve is made of sheet material. 17. Буровой элемент по п.1, предназначенный для крепления в шпуре, пробуренном буровым элементом для формирования самобурящего анкерного болта.17. The drilling element according to claim 1, intended for mounting in a hole drilled by a drilling element to form a self-drilling anchor bolt. 18. Буровой элемент по п.17, в котором наружная поверхность стержня выполнена шероховатой для содействия сцеплению цементирующего состава со стержнем.18. The drilling element according to 17, in which the outer surface of the rod is made rough to facilitate adhesion of the cementitious composition with the rod. 19. Буровой элемент по п.18, в котором наружная поверхность стержня выполнена гофрированной.19. The drilling element according to claim 18, wherein the outer surface of the shaft is corrugated. 20. Буровой элемент по п.17, дополнительно содержащий анкерное средство для удерживания анкерного болта при его расположении в пробуренном шпуре.20. The drill element according to claim 17, further comprising an anchor means for holding the anchor bolt when it is located in a drilled hole. 21. Буровой элемент по п.20, в котором анкерное средство выполнено с возможностью перемещения из отведенного положения, в котором оно не препятствует бурению шпура, в расширенное положение, в котором оно предназначено для удерживания анкерного болта в пробуренном шпуре.21. The drilling element according to claim 20, in which the anchor means is adapted to be moved from a retracted position in which it does not impede the drilling of the borehole to an expanded position in which it is intended to hold the anchor bolt in the drilled borehole. 22. Буровой элемент по п.21, в котором анкерный болт способен вращаться в первом направлении для выполнения бурения, и в противоположном направлении для перемещения анкерного средства из отведенного положения в расширенное положение.22. The drilling element according to item 21, in which the anchor bolt is able to rotate in the first direction to perform drilling, and in the opposite direction to move the anchor means from the retracted position to the extended position. 23. Буровой элемент по п.21, в котором втулка способна деформироваться и при деформации втулка проходит в радиальном направлении за буровой наконечник.23. The drill element according to item 21, in which the sleeve is able to deform and when deformed, the sleeve extends radially beyond the drill bit. 24. Буровой элемент по п.23, в котором втулка способна деформироваться при приложении к ней осевой силы.24. The drilling element according to item 23, in which the sleeve is able to deform when axial force is applied to it. 25. Буровой элемент по п.24, в котором осевая сила направлена к первому концу.25. The drilling element according to paragraph 24, in which the axial force is directed to the first end. 26. Буровой элемент по п.23, в котором анкерный болт дополнительно содержит, по меньшей мере, одну поверхность зацепления, а втулка способна деформироваться при ее относительном движении поперек поверхности зацепления.26. The drill element according to item 23, in which the anchor bolt further comprises at least one engagement surface, and the sleeve is able to deform when it is relative to move across the engagement surface. 27. Буровой элемент по п.26, дополнительно содержащий буровое долото, прикрепленное к первому или второму концу стержня и включающее, по меньшей мере, один наконечник, при этом поверхность зацепления расположена на буровом долоте.27. The drill element according to p. 26, further comprising a drill bit attached to the first or second end of the rod and comprising at least one tip, while the engagement surface is located on the drill bit. 28. Буровой элемент по п.24, в котором втулка способна деформироваться при осевом сжатии.28. The drilling element according to paragraph 24, in which the sleeve is able to deform under axial compression. 29. Буровой элемент по п.23, в котором втулка включает, по меньшей мере, одну ослабленную зону, способствующую деформации втулки.29. The drilling element according to item 23, in which the sleeve includes at least one weakened zone, contributing to the deformation of the sleeve. 30. Буровой элемент по п.29, в котором, по меньшей мере, одна ослабленная зона выполнена в виде прорези, образованной во втулке.30. The drill element according to clause 29, in which at least one weakened zone is made in the form of a slot formed in the sleeve. 31. Буровой элемент по п.30, в котором анкерное средство расположено вблизи первого конца и действует в ответ на осевое движение стержня относительно втулки.31. The drilling element according to claim 30, wherein the anchor means is located near the first end and acts in response to the axial movement of the rod relative to the sleeve. 32. Буровой элемент по п.20, в котором анкерное средство образует часть втулки или подсоединено к ней.32. The drilling element according to claim 20, in which the anchor means forms a part of the sleeve or connected to it. 33. Буровой элемент по п.32, в котором втулка выполнена из композитной структуры и включает, по меньшей мере, один металлический элемент, образующий анкерное средство.33. The drilling element according to p, in which the sleeve is made of a composite structure and includes at least one metal element forming an anchor means. 34. Буровой элемент по п.20, в котором анкерное средство выполнено в виде, по меньшей мере, одной расширяющейся оболочки, способной смещаться радиально наружу.34. The drilling element according to claim 20, in which the anchor means is made in the form of at least one expanding shell, capable of shifting radially outward. 35. Буровой элемент по п.34, в котором анкерный болт содержит, по меньшей мере, одну поверхность зацепления, и, по меньшей мере, одна расширяющаяся оболочка начинает действовать при относительном движении поверхности зацепления поперек внутренней поверхности, по меньшей мере, одной расширяющейся оболочки.35. The drill element according to clause 34, in which the anchor bolt contains at least one engagement surface, and at least one expanding shell begins to act with the relative movement of the engagement surface across the inner surface of at least one expanding shell . 36. Буровой элемент по п.20, дополнительно содержащий муфту, проходящую вокруг стержня вблизи его второго конца, и способную смещаться в осевом направлении вдоль стержня болта.36. The drill element according to claim 20, further comprising a sleeve extending around the shaft near its second end and axially displaceable along the bolt shaft. 37. Буровой элемент по п.29, в котором втулка способна смещаться вдоль стержня в ответ на перемещение муфты вдоль стержня.37. The drill element according to clause 29, in which the sleeve is able to move along the rod in response to the movement of the coupling along the rod. 38. Буровой элемент по п.35, в котором муфта соединена со стержнем посредством наружной резьбы на стержне, входящей в зацепление с сопрягающейся с ней внутренней резьбой муфты.38. The drill element according to clause 35, in which the coupling is connected to the rod by means of an external thread on the rod, which engages with the mating internal thread of the coupling. 39. Буровой элемент по п.35, в котором анкерный болт приспособлен для подсоединения, по меньшей мере, частично к буровому устройству посредством соединения бурового устройства с муфтой.39. The drill element according to clause 35, in which the anchor bolt is adapted to connect at least partially to the drilling device by connecting the drilling device to the coupling. 40. Буровой элемент по п.20, дополнительно содержащий упорный элемент, расположенный вблизи второго конца, способный смещаться вдоль стержня и имеющий упорную поверхность, обращенную к первому концу и выступающую в радиальном направлении от оси болта на расстояние большее, чем буровой наконечник.40. The drill element according to claim 20, further comprising a thrust element located near the second end, capable of displacing along the rod and having a thrust surface facing the first end and protruding radially from the axis of the bolt at a distance greater than the drill bit. 41. Буровой элемент по п.40, в котором при использовании анкерный болт вставляют в шпур, пробуренный этим болтом, и устанавливают упорный элемент для упора в стенку горной породы, окружающей пробуренный шпур, стержень способен быть натянутым в шпуре посредством зацепления анкерного средства и упорного элемента с горной породой.41. The drill element according to claim 40, wherein, when using, the anchor bolt is inserted into the hole drilled by this bolt and a thrust element is installed to abut against the rock wall surrounding the drilled hole, the rod is able to be tensioned in the hole by engaging the anchor means and the thrust element with rock. 42. Буровой элемент по п.40, дополнительно содержащий муфту, проходящую вокруг стержня вблизи его второго конца, способную смещаться в осевом направлении вдоль стержня болта и ограничивающую осевое движение упорного элемента ко второму концу стержня.42. The drill element according to claim 40, further comprising a sleeve extending around the rod near its second end, capable of axially displacing along the bolt rod and restricting axial movement of the thrust element to the second end of the rod. 43. Буровой элемент по п.1 или 17, дополнительно содержащий удлинительные средства для увеличения длины бурового элемента, содержащие, по меньшей мере, один удлинительный стержень и, по меньшей мере, одну удлинительную втулку, причем каждый удлинительный стержень функционально подсоединен ко второму концу бурового элемента или к концу другого удлинительного стержня, а удлинительная втулка функционально подсоединена к втулке элемента или к концу другой удлинительной втулки.43. The drilling element according to claim 1 or 17, further comprising extension means for increasing the length of the drilling element, comprising at least one extension rod and at least one extension sleeve, each extension rod being operatively connected to the second end of the drilling element element or to the end of another extension rod, and the extension sleeve is operatively connected to the element sleeve or to the end of another extension sleeve. 44. Буровой элемент по п.43, в котором удлинительный стержень соединен со вторым концом анкерного болта или стержня или с другим удлинительным стержнем с возможностью передачи через соединение крутящего момента и осевого усилия.44. The drill element according to item 43, in which the extension rod is connected to the second end of the anchor bolt or rod or to another extension rod with the possibility of transmission through the connection of torque and axial force. 45. Буровое долото, содержащее корпус, имеющий противоположные концы и поверхность стенки, проходящую между концами, по меньшей мере, один буровой наконечник, расположенный на одном конце долота, а другой конец долота предназначен для соединения с буровой штангой, при этом от поверхности стенки к, по меньшей мере, одному буровому наконечнику проходит, по меньшей мере, один канал.45. A drill bit containing a body having opposite ends and a wall surface extending between the ends of at least one drill bit located at one end of the bit, and the other end of the bit is designed to connect to the drill rod, while from the wall surface to at least one drill bit passes at least one channel. 46. Буровое долото по п.45, в котором поверхность стенки включает часть, которая сужается наружу к одному концу.46. The drill bit according to item 45, in which the wall surface includes a part that tapers outward to one end. 47. Способ бурения, содержащий следующие стадии:
бурение шпура с использованием бурового элемента, имеющего буровой конец и противоположный конец, подсоединенный к буровому устройству;
обеспечение буровой текучей среды на буровом конце в течение бурения шпура посредством подачи буровой текучей среды вдоль наружной поверхности стержня бурового элемента.47. A drilling method comprising the following steps:
drilling a borehole using a drilling element having a drill end and an opposite end connected to the drilling device;
providing drilling fluid at the drill end during drilling of the borehole by supplying drilling fluid along the outer surface of the core of the drilling element. 48. Способ по п.47, в котором буровую текучую среду направляют вдоль стержня во внутреннем проходе, образованном втулкой, расположенной вокруг и вдоль стержня.48. The method according to clause 47, in which the drilling fluid is directed along the rod in the inner passage formed by a sleeve located around and along the rod. 49. Способ стабилизации горной породы, содержащий следующие стадии:
бурение шпура в горной породе, используя самобурящий анкерный болт, имеющий буровой конец и противоположный конец, подсоединенный к буровому устройству;
обеспечение буровой текучей среды на буровом конце анкерного болта в течение бурения шпура посредством подачи буровой текучей среды вдоль наружной поверхности стержня анкерного болта;
фиксация анкерного болта внутри шпура для стабилизации горной породы.49. A method of stabilizing a rock, comprising the following steps:
drilling a borehole in the rock using a self-drilling anchor bolt having a drill end and an opposite end connected to the drilling device;
providing drilling fluid at the drilling end of the anchor bolt during drilling a hole by supplying drilling fluid along the outer surface of the rod of the anchor bolt;
fixing the anchor bolt inside the hole to stabilize the rock. 50. Способ по п.49, в котором в шпур вводят жидкий цементирующий состав для закрепления анкерного болта в горной породе.50. The method according to § 49, in which a liquid cementitious composition is introduced into the hole to secure the anchor bolt in the rock. 51. Способ по п.50, в котором анкерный болт первоначально фиксируют внутри шпура перед введением в шпур жидкого цементирующего состава.51. The method according to item 50, in which the anchor bolt is initially fixed inside the hole before introducing into the hole liquid cementitious composition. 52. Способ по п.51, в котором используют анкерный болт, включающий анкерное средство для фиксации болта в шпуре, и болт вращают в первом направлении в течение бурения шпура и во втором, противоположном направлении для фиксации болта в шпуре анкерным устройством.52. The method according to 51, in which an anchor bolt is used, including anchor means for fixing the bolt in the hole, and the bolt is rotated in the first direction during drilling of the hole and in the second, opposite direction for fixing the bolt in the hole with an anchor device. 53. Способ по п.50, в котором анкерный болт устанавливают в шпуре с натяжением перед введением в шпур цементирующего состава.53. The method according to item 50, in which the anchor bolt is installed in the hole with tension before introducing into the hole cementing composition. 54. Способ по п.49, в котором буровую текучую среду направляют вдоль стержня во внутренний проход, образованный втулкой, расположенной вокруг и вдоль стержня.54. The method according to § 49, in which the drilling fluid is directed along the rod into the inner passage formed by a sleeve located around and along the rod. 55. Способ по п.54, дополнительно содержащий стадию формирования наружного прохода между втулкой и боковой стороной шпура.55. The method according to item 54, further comprising the step of forming an external passage between the sleeve and the side of the hole. 56. Способ по п.55, в котором подают буровую текучую среду к буровому концу анкерного болта через внутренний или наружный проход и отводят его из шпура через другой из проходов.56. The method according to claim 55, wherein the drilling fluid is supplied to the drilling end of the anchor bolt through an inner or outer passage and is removed from the borehole through another of the passageways. 57. Способ по п.55, при котором подают жидкий цементирующий состав во внутренний и наружный проходы.
Приоритет по пунктам:57. The method according to claim 55, wherein the liquid cementitious composition is supplied into the inner and outer passages.
Priority on points: 03.06.2003 по пп.2-12, 17-18, 20-42, 47-54;06/03/2003 according to claims 2-12, 17-18, 20-42, 47-54; 16.02.2004 по пп.1, 13, 15, 16, 19, 43-46;02/16/2004 according to claims 1, 13, 15, 16, 19, 43-46; 03.06.2004 по пп.14, 55-57. 06/03/2004 according to claims 14, 55-57.

Images