SE1050523A1 - rock bolt - Google Patents

Abstract

Uppfinningen avser en bergbult avsedd för insättning och fixering i ett borrhäl (2) genom attingjutas med gjutmassa (4), och innefattande en ankarstäng (5) bildad som en långsträckt,cylinderformad massiv del av kamstålstyp med radiellt utgående ingreppsorgan (20) avseddaatt verka som ankare i gjutmassan och vilket kamstål uppvisande en gängförsedd bakredragsektion (1221) avsedd att sträcka sig ett stycke ut ur borrhålet för samverkan med ettanliggningselement (13) som beläget utanför borrhålet är avsett att verka mot det område avbergmaterialet som omger borrhälsmynningen så att bergbulten kan tiilordnas en viss gradav förspänning, ett långsträckt mellanparti (12:2) utgörande huvuddelen av ankarstångensverksamma del i gjutmassan samt en främre ändsektion (12:3) för ankring av bergbulten iborrhålets inre. För att öka bergbultens deformationsförmåga är det längsträcktamellanpartiet (12:2) på sin cylindriska yta tillordnad en barriär i form av ett överdrag (22) elleren mantel (30) som avgränsar på förhand bestämda områden av ankarstångens (5)ingreppsorgan (20) från kontakt med gjutmassa (4) i borrhålet (2), varvid den bildadebarriärens utsträckning i ankarstängens Iängdriktning är begränsad med avseende påmellanpartiets totala längd (L12:2). W:\Other_Casedocuments\Patent\P410-\P41000563SE00\100521 besk.doc The invention relates to a rock bolt intended for insertion and fixation in a drill heel (2) by being cast in with casting compound (4), and comprising an anchor rod (5) formed as an elongate, cylindrical solid part of the comb steel type with radially extending engaging means (20) intended to act as anchor in the casting mass and which cam steel has a threaded rear pull section (1221) intended to extend a distance out of the borehole for co-operation with a abutment element (13) which is located outside the borehole is intended to act against the area of the rock material surrounding the borehole mouth so that a certain degree of prestress, an elongated intermediate portion (12: 2) constituting the main part of the anchor rod active part in the casting mass and a front end section (12: 3) for anchoring the rock bolt in the inner hole of the borehole. To increase the deformability of the rock bolt, the longitudinal intermediate portion (12: 2) on its cylindrical surface is assigned a barrier in the form of a cover (22) or sheath (30) which delimits predetermined areas of the engaging means (20) of the anchor rod (5) from contact. with casting compound (4) in the borehole (2), the extent of the formed barrier in the longitudinal direction of the anchor rod being limited with respect to the total length of the intermediate portion (L12: 2). W: \ Other_Casedocuments \ Patent \ P410- \ P41000563SE00 \ 100521 besk.doc

Description

15 20 25 30 35 2 Förbättrad deformationstålighet är särskilt intressant vid bergbultar som används i sprickrikt berg, där bergbulten belastas lokalt utefter platser där den korsar stora bergsprickor mellan block. För att effektivt utnyttja bergbultens töjningsförmåga måste sektioner av en bergbult som korsar sprickor mellan block i berget tillåta väsentlig grad av deformation och förlängning. Med förlängning avses i denna del såväl deformation inom det elastiska området som inom det plastiska med kvarvarande bestående deformation. Väsentligt är dock att bergbulten via gjutmassan är fast förankrad i respektive block mellan sprickan. 15 20 25 30 35 2 Improved deformation resistance is particularly interesting in rock bolts used in fractured rock, where the rock bolt is loaded locally along places where it crosses large rock cracks between blocks. In order to effectively utilize the elongation capacity of the rock bolt, sections of a rock bolt that cross cracks between blocks in the rock must allow a significant degree of deformation and elongation. By extension in this part is meant both deformation within the elastic area and within the plastic with residual permanent deformation. It is important, however, that the rock bolt via the casting mass is firmly anchored in the respective block between the crack.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en billig deformationstålig bergbult som trots att den är det slag som är avsedd att ingjutas i ett borrhål klarar väsentlig grad av deformation, dvs. stor töjning och förlängning. Ett andra syfte är att tillhandahålla en bergbult som omedelbart före sättning i borrhål kan anpassas för att fungera på optimalt sätt i en given bergmassa där bergbultens töjningsförmåga mer effektivt kan utnyttjas, vilket hittills inte har varit fallet med ingjutna bergbultar. Vidare är ett syfte att åstadkomma en bergbult som möjliggör mekaniserad sättning från ett maskinburet magasin.An object of the present invention is therefore to provide a cheap deformation-resistant rock bolt which, despite being the type intended to be cast in a borehole, can withstand a significant degree of deformation, i.e. great elongation and elongation. A second object is to provide a rock bolt which can be adapted immediately before installation in boreholes to function optimally in a given rock mass where the rock bolt's elongation capacity can be utilized more efficiently, which has not hitherto been the case with cast rock bolts. Furthermore, an object is to provide a rock bolt which enables mechanized setting from a machine-carried magazine.

Dessa syften med uppfinningen löses genom en bergbult som uppvisar de särdrag och kännetecken som anges i patentkravet 1. Ytterligare fördelar med uppfinningen framgår av underkraven. l det följande beskrivs uppfinningen närmare med hänvisning till bifogade ritningar och efterföljande beskrivning av ett utföringsexempel av uppfinningen på vilka: flg¿ visar en sidovy av en bergbult enligt uppfinningen, i en första utföringsform och insatt i ett borrhål i en bergvägg, samt omsluten av gjutmassa; flg¿ visar en perspektiwy av bergbulten i fig. 1; flqi visar en röntgenvy i perspektiv av ett utskuret något förstorat delparti av bergbulten i fig. 1; flg¿ visar en sidovy av en bergbult enligt uppfinningen i en andra utföringsform; fiqj visar en bergbult enligt uppfinningen i en tredje utföringsform; och fig._§ visar ett utskuret av delparti av den bergbult som visas i fig. 4 eller 5. l fig. 1 betecknas med 1 ett bergparti och med 2 ett i berget upptaget borrhål som sträcker sig till ett djup som överstiger utsträckningen av de bergmaterial som skall förstärkas. Med 3 betecknas allmänt en bergbult av exempelvis 3 meters längd som l borrhålet 2 omges av en gjutmassa 4 som exempelvis kan vara cementbruk. Lämpligen har borrhålet 2 i förväg fyllts med gjutmassan 4 genom s.k. injektering innan bergbulten 3 inpassas i borrhålet. l fig. 2 visas föreliggande bergbult 3 närmare och vilken, precis som den inledningsvis beskrivna bergbulten; KirunabultenTM, är av kombinerad kamståls- och mekanisk typ, dvs. innefattande en ankarstång 5 uppvisande ett långsträckt cylinderformat massivt skaft av kamstål med möjlighet till ändförankring i borrhålets 2 botten.These objects of the invention are solved by a rock bolt which exhibits the features and characteristics stated in claim 1. Further advantages of the invention appear from the subclaims. In the following, the invention is described in more detail with reference to the accompanying drawings and the following description of an embodiment of the invention in which: fl g¿ shows a side view of a rock bolt according to the invention, in a first embodiment and inserted in a borehole in a rock wall, and enclosed by casting compound ; fl g¿ shows a perspective view of the rock bolt in Fig. 1; fl qi shows an X-ray view in perspective of a cut-out slightly enlarged part of the rock bolt in Fig. 1; fl g¿ shows a side view of a rock bolt according to the invention in a second embodiment; fi qj shows a rock bolt according to the invention in a third embodiment; and fi g._§ shows a cut-out of a partial portion of the rock bolt shown in Fig. 4 or 5. In Fig. 1, 1 denotes a rock portion and by 2 a borehole received in the rock which extends to a depth exceeding the extent of the rock bolts. rock material to be reinforced. 3 generally denotes a rock bolt of, for example, 3 meters in length, which in the borehole 2 is surrounded by a casting mass 4 which can, for example, be cement mortar. Suitably, the borehole 2 has been pre-filled with the casting mass 4 by so-called grouting before the rock bolt 3 is fitted in the borehole. Fig. 2 shows the present rock bolt 3 in more detail and which, just like the rock bolt initially described; KirunabultenTM, is of combined comb steel and mechanical type, ie. comprising an anchor rod 5 having an elongate cylindrical solid shaft of comb steel with the possibility of end anchoring in the bottom of the borehole 2.

W:\Other_Casedocuments\Patent\P410-\P41000563SEOO\100521 beskdoc 10 15 20 25 30 35 3 Som bäst framgår av fig. 1 omfattar ankarstången 5 i huvudsak tre delar varvid med 12:1 betecknas en kort gängförsedd bakre dragsektion avsedd att åtminstone delvis sträcka sig ett stycke ut ur borrhålet 2, med 12:2 betecknas ett långsträckt mellanparti som utgör huvuddelen av bergbultens längd samt med 12:3 betecknas en främre ändsektion försedd med en integrerad, i ett stycke med ankarstången bildad ändförankringsanordning 6, avsedd för mekanisk ankring av bergbulten mot bergmassan 1 i borrhålets 2 botten. Nämnda ändförankringsanordning 6 är i sig väl känd vid denna typ av bergbult och kommer därför inte att beskrivas närmare, men det kan nämnas att ankringsanordningen lämpligen kan vara av det slag där önskad låseffekt erhålls genom inverkan av en kil. Det bör underförstås att som alternativ till nämnda mekaniska förankringsanordning 6 kan användas ett snabbhärdande konstharts eller tvåkomponents plast, istället för konventionell gjutmassa i form av betong i bergbultens främre ände. Tack vare den snabbhärdande konsthartsen kan bergbulten tillordnas viss grad av förspänning redan några minuter efter sättning i borrhål.W: \ Other_Casedocuments \ Patent \ P410- \ P41000563SEOO \ 100521 beskdoc 10 15 20 25 30 35 3 As best seen in Fig. 1, the anchor rod 5 essentially comprises three parts, a short threaded rear pull section being designated by 12: 1 intended to be at least partially extend a distance out of the borehole 2, by 12: 2 denotes an elongate intermediate portion which constitutes the main part of the length of the rock bolt and by 12: 3 denotes a front end section provided with an integrated, in one piece with the anchor rod formed end anchoring device 6, intended for mechanical anchoring of the rock bolt against the rock mass 1 in the bottom of the borehole 2. Said end anchoring device 6 is in itself well known with this type of rock bolt and will therefore not be described in more detail, but it can be mentioned that the anchoring device can suitably be of the type where the desired locking effect is obtained by the action of a wedge. It should be understood that as an alternative to said mechanical anchoring device 6, a fast-curing synthetic resin or two-component plastic can be used, instead of conventional casting compound in the form of concrete at the front end of the rock bolt. Thanks to the fast-curing synthetic resin, the rock bolt can be assigned a certain degree of prestressing already a few minutes after installation in boreholes.

Som bäst framgår av fig. 1 och 2 har bergbulten 3 främre ändförankringsanordning 6 som omfattar en kil 7 avsedd att samverka med borrhålets 2 botten. Ett anliggningselement 13 är anordnat utvändigt en ingångsöppning till nämnda borrhål 2. Anliggningselementet 13 innefattar en hålförsedd anliggningsbricka 14 och en spännmutter 15 vilken samverkar med den gängning 16 som är anordnad i ankarstångens 5 korta bakre dragsektion 1211.As best seen in Figs. 1 and 2, the rock bolt 3 has a front end anchoring device 6 which comprises a wedge 7 intended to co-operate with the bottom of the borehole 2. A abutment element 13 is arranged externally an entrance opening to said borehole 2. The abutment element 13 comprises a perforated abutment washer 14 and a clamping nut 15 which cooperates with the thread 16 which is arranged in the short rear pull section 1211 of the anchor rod 5.

Ankarstången 5 är avsedd att omslutas av gjutmassan 4 i borrhålet 2 och är härför såsom ett gängse kamstål, dvs. utefter hela sin längd på dess cylindriska yta, utformad med ingreppsorgan i form av tvärgående kammar 20 som fördelade på avstånd från varandra bildar lokala ankare i gjutmassan 4. l fig. 2 visas den i ankarstångens 5 främre ände belägna förankringsanordnlngen 6 närmare och som framgår är förankringsanordnlngen utformad som en sammanhängande integrerad del av bergbulten genom att bergbultens ändsektion 12:3 har slitsats eller sågats upp i fyra lika delpartier 8 eller segment, i form av en s.k. Y-split där segmenten på ett fiskstjärtsliknande sätt divergerar ut från ankarstången. Mellan nämnda fyra delpartier 8 har kilen 7 inpassats. Kilen 7 är anordnad att, i samverkan med borrhålets 2 väggpartier och botten, åstadkomma en förankrande effekt i vilket kilen driver delpartierna 8 att vidgas i en tvärriktning ut från ankarstången 5 mot borrhålsväggen. Denna vidgande effekt erhålls som ett resultat av att bergbulten 3 sätts på plats i borrhålet 2 och med kraft skjuts in mot borrhålets botten. Vid ansättning av spännmuttern 15 mot anliggningsbrickan 14 ökar förankringsanordningens 8 ansättningskraft mot borrhålets 2 vägg och samtidigt härmed också bergbultens 3 förspänning i borrhålet 2.The anchor rod 5 is intended to be enclosed by the casting mass 4 in the borehole 2 and is for this purpose like a conventional cam steel, i.e. along its entire length on its cylindrical surface, formed by engaging means in the form of transverse cams 20 which spaced apart form local anchors in the casting mass 4. In Fig. 2 the anchoring device 6 located in the front end of the anchor rod 5 is shown closer and as can be seen the anchoring device designed as a continuous integral part of the rock bolt in that the end section 12: 3 of the rock bolt has been slit or sawn into four equal sub-portions 8 or segments, in the form of a so-called Y-split where the segments diverge out of the anchor rod in a fishtail-like manner. Between the said four sub-portions 8 the wedge 7 has been fitted. The wedge 7 is arranged to, in cooperation with the wall portions and the bottom of the borehole 2, provide an anchoring effect in which the wedge drives the sub-portions 8 to widen in a transverse direction out from the anchor rod 5 towards the borehole wall. This widening effect is obtained as a result of the rock bolt 3 being put in place in the borehole 2 and forcibly pushed towards the bottom of the borehole. When the clamping nut 15 is applied to the abutment washer 14, the attachment force of the anchoring device 8 to the wall of the borehole 2 increases and at the same time also the prestress of the rock bolt 3 in the borehole 2.

Med särskild hänvisning till fig. 2 och 3 visas föreliggande uppfinning närmare, varvid som ett led att förbättra bergbultens 1 deformationstålighet, det långsträckta mellanpartiet 12:2 är på ett långdavsnitt av sin cylindriska yta tillordnat ett överdrag 22, W:\Other_Casedocuments\Patent\P410-\P41000563SE00\100521 besk.doc 10 15 20 25 30 35 4 företrädesvis av någon formbar elast, alternativt härdbar epoxipolymer vars utsida eller periferi är utformad att bilda en runtomgående i huvudsak cylinderformad mantel 30 på det långsträckta mellanpartiet 12:2. Manteln 30 omsluter ankarstången 5 och har givits sådan skikttjocklek att den bara något överstiger ankarstångens diameter, mätt över kammarna 20.With particular reference to Figs. 2 and 3, the present invention is shown in more detail, wherein as part of improving the deformation resistance of the rock bolt 1, the elongate intermediate portion 12: 2 is assigned to a longitudinal section of its cylindrical surface a cover 22, W: \ Other_Casedocuments \ Patent \ P410- \ P41000563SE00 \ 100521 besk.doc 10 15 20 25 30 35 4 preferably of some mouldable elastomer, alternatively curable epoxy polymer whose outside or periphery is designed to form a circumferentially substantially cylindrical sheath 30 on the elongate intermediate portion 12: 2. The jacket 30 encloses the anchor rod 5 and has been given such a layer thickness that it only slightly exceeds the diameter of the anchor rod, measured over the cams 20.

Det sistnämnda framgår särskilt väl om fig. 3 studeras närmare. Följaktligen kommer den sålunda bildade manteln 30 inte mer än nödvändigt att öka ankarstångens diameter där den utefter ett längdavsnitt L30 av mellanpartiets 12:2 hela längd betecknad L12:2, såsom en barriär, effektivt avgränsar ankarstångens 5 radiellt utgående kammar 20 från kontakt med gjutmassan 4. Tack vare manteln 30 kommer valda partier av ankarstången 5 inte i kontakt med gjutmassan 4 eller betongen, vilket innebär att ankarstångens 5 töjningsegenskaper väsentligen förbättras i dessa partier och den resulterande bergbultens förmåga att uppta deformationer i berget ökar. Den förlängning som uppstår vid deformation av ankarstången 5 under stor belastning kommer således i huvudsak att uppträda i gränssnittet mellan ankarstången 5 och manteln 30, utefter mellanpartiet 12:2. Överdraget 22 skulle på liknande sätt exempelvis kunna utgöras av ett skikt eller en film av vilket som helst lämpligt material som åstadkommer en mantel 30 med l huvudsak slät cylindrisk utsida av ovan angivet slag. Den rörelse som uppstår mellan ankarstång 5 och den cylinderformade manteln 30 vid förlängning av stångens 1 mellanparti 12:2 under stor last, illustreras med dubbelpilen 23 ifig. 3. Överdraget 22 skulle i ett alternativt utförande kunna appliceras såsom en härdbar plastiskt formbar massa, vars skikttjocklek på ankarstången 5 lämpligen är så vald att massan åtminstone fyller ut utrymmet mellan kamstångens 5 angränsande kammar 20 över det längdavsnittet L30 för att därvid bilda manteln 30. Överdraget 22 är lämpligen en uretanplast av termoplast alternativt härdplasttyp exempelvis en härdbar epoxipolymer. Överdraget 22 kan anordnas som mjukskum, styv- eller hårdskum som uretanskumplast, polyuretanelastomer eller polyuretangummi. Som ett alternativ kan överdraget 22 anordnas såsom en serie av alternerande avsnitt med från varandra åtskilda mantelkroppssegment 30.The latter is particularly clear if Fig. 3 is studied in more detail. Consequently, the sheath 30 thus formed will not more than necessary increase the diameter of the anchor rod where along a longitudinal section L30 of the entire length of the intermediate portion 12: 2 designated L12: 2, as a barrier, effectively defines the radially outgoing cams 20 of the anchor rod 5 from contact with the casting mass 4. Due to the jacket 30, selected portions of the anchor rod 5 do not come into contact with the casting mass 4 or the concrete, which means that the elongation properties of the anchor rod 5 are significantly improved in these portions and the resulting rock bolt's ability to absorb deformations in the rock increases. The elongation which occurs during deformation of the anchor rod 5 under heavy load will thus mainly occur in the interface between the anchor rod 5 and the jacket 30, along the intermediate portion 12: 2. The cover 22 could similarly be, for example, a layer or film of any suitable material which provides a sheath 30 with a substantially smooth cylindrical exterior of the above type. The movement which occurs between the anchor rod 5 and the cylindrical jacket 30 when extending the intermediate portion 12: 2 of the rod 1 under large load is illustrated by the double arrow 23 in fig. 3. In an alternative embodiment, the cover 22 could be applied as a curable plastically moldable mass, the layer thickness of the anchor rod 5 being suitably chosen so that the mass at least fills the space between the adjacent cams 20 of the cam rod 5 over the longitudinal section L30 to thereby form the jacket 30. The coating 22 is suitably a thermoplastic urethane plastic or thermosetting plastic type, for example a curable epoxy polymer. The coating 22 can be arranged as soft foam, rigid or hard foam such as urethane foam, polyurethane elastomer or polyurethane rubber. As an alternative, the cover 22 may be arranged as a series of alternating sections with spaced apart shell body segments 30.

Det vill säga, så att ankarstångens 5 mellanparti 12:2 utefter sin längd L12:2 uppvisar en serie av återkommande från varandra skilda längdavsnitt L30:1-L30:n med anordnade mantelpartier 30:1-30:n av någon elast (se fig. 5). Överdraget 22 skulle i ett annat utförande kunna utgöras av en film, exempelvis som krympfilm som genom påförande av värme kan förmås att tätt omsluta och därmed utefter ett bestämd längdavsnitt L30 täcka ankarstångens 5 kammar 20. Tack vare att mellanpartiet 12:2 områdesvis utefter sin totala längd L12:2 är tillordnat nämnda överdrag 20 tillåts ankarstången 5, utefter varje längdavsnitt L30 av en av Överdraget bildad mantelkropp 30, att effektivt uppta dragkrafter genom att mellanpartiet 12:2 tillåts förlängas i gjutmassan 4. Tack W:\Other_Casedocuments\Patent\P410-\P41000563SE00\100521 besk.doc 10 15 20 25 30 35 5 vare att varje sådan sektion av ankarstången 5 fritt kan förlängas kan bergbulten uppta dragtöjning i ankarstången som orsakas av lokala bergdeformationer.That is, so that the intermediate portion 12: 2 of the anchor rod 5 along its length L12: 2 has a series of recurring spaced length sections L30: 1-L30 with arranged sheath portions 30: 1-30 of any elastomer (see fig. 5). The cover 22 could in another embodiment consist of a film, for example as a shrink film which by application of heat can be made to tightly enclose and thus along a certain length section L30 cover the cams 20. The anchor rod 5 thanks to the intermediate portion 12: 2 areawise along its total length L12: 2 is assigned to said cover 20, the anchor rod 5 is allowed, along each length section L30 of a jacket body 30 formed by the cover, to effectively absorb tensile forces by allowing the intermediate portion 12: 2 to be extended in the casting mass 4. Thank you W: \ Other_Casedocuments \ Patent \ P4 Since each such section of the anchor rod 5 can be freely extended, the rock bolt can absorb tensile strain in the anchor rod caused by local rock deformations.

I fig. 1 illustreras överdraget 22 applicerat så att det bildar en mantelkropp 30 med längden L30, sträckande sig över en spricka 18 som avgränsar två separata block i berget 1.Fig. 1 illustrates the cover 22 applied so as to form a shell body 30 of length L30, extending over a crack 18 defining two separate blocks in the rock 1.

Som beskrivits härovan omsluts även ett stycke av det gängförsedda dragpartiet 12:1, som befinner sig inne i borrhålet 2, av gjutmassan 4. För att verka lastupptagande är ankarstångens 5 bakre 1221 och främre del 12:3 fast fixerade i borrhålets 2 gjutmassa 4 medelst ankarstångens 5 fritt exponerade tvärgående kammar 20. Det bör underförstås att i praktiken gjuts ett stycke av ankarstångens 5 bakre dragparti 1221 omfattande gängningen 16, som är beläget inne i borrhålet 2, fast i berget via gjutmassan 4. Detta för att minimera risken att bergbulten slits av i gängorna 16, bl. a genom inverkan av i gängorna uppträdande kälverkan. Mellanpartiet 12:2 frikoppas från gjutmassan 4 för att tillåta bergbulten att töjas fritt i detta område. Den främre ändsektion 12:3 är avsedd att verka ändförankrande i gjutmassan 4.As described above, a piece of the threaded tension portion 12: 1, which is located inside the borehole 2, is also enclosed by the casting mass 4. To act as load-bearing, the rear 1221 and front part 12 of the anchor rod 5 are fixedly fixed in the casting mass 4 of the borehole 2 by the free exposed transverse cams 20 of the anchor rod 5 It should be understood that in practice a piece of the rear pull portion 1221 of the anchor rod 5 comprising the thread 16, which is located inside the borehole 2, is fixed in the rock via the casting mass 4. This is to minimize the risk of rock bolts of in the threads 16, among others. a by the influence of calving force occurring in the threads. The intermediate portion 12: 2 is released from the casting mass 4 to allow the rock bolt to be stretched freely in this area. The front end section 12: 3 is intended to act as an end anchor in the casting compound 4.

Det bör underförstås att bergbulten 3 kan prefabriceras och i förväg utrustas med överdraget 22 som ett tillverkningssteg i fabrik, alternativt kan bergbulten förses med överdraget 22 och sålunda en bildad mantel 30 på plats omedelbart innan bergbulten skall skjutas in i ett borrhål 2. Fördelen med det sistnämnda, nämligen möjligheten att påföra överdraget 22 så sent som möjligt i bergbultens 3 tillverkningsteg eller omedelbart före inskjutning av bergbulten i ett borrhål 2, är att det gör det möjligt att anpassa varje enskild bergbult eller ett parti bergbultar för ett specifikt ändamål och strukturen hos den typ av bergmassa de är avsedda att förstärka. Bergbulten 3 skulle härvid kunna tillverkas som en lagervara i ett synnerligen enkelt standardutförande av kamjärn utan överdrag 22, varvid bergbulten enkelt kan anpassas för varje specifikt användningsområde, bergtyp eller en på förhand fastställd sprickbildning i berget, genom att förses med överdrag 22 med lämplig längd områdesvis utefter ankarstångens längd.It should be understood that the rock bolt 3 can be prefabricated and pre-equipped with the cover 22 as a manufacturing step in the factory, alternatively the rock bolt can be provided with the cover 22 and thus a formed jacket 30 in place immediately before the rock bolt is to be pushed into a borehole 2. the latter, namely the possibility of applying the coating 22 as late as possible in the manufacturing step of the rock bolt 3 or immediately before inserting the rock bolt into a borehole 2, is that it makes it possible to adapt each individual rock bolt or a batch of rock bolts for a specific purpose and the structure of the type of rock mass they are intended to reinforce. The rock bolt 3 could in this case be manufactured as a stock item in a very simple standard design of cam iron without cover 22, whereby the rock bolt can easily be adapted for each specific area of use, rock type or a predetermined crack formation in the rock, by providing cover 22 of suitable length along the length of the anchor rod.

Med hänvisning till fig. 4 - 6 visas föreliggande bergbult i ett andra utföringsexempel varvid manteln 30 innefattar ett förhållandevis styvt plast- eller metallrör istället för det inledningsvis beskrivna formbara överdrag 22. Den som ett rör utformade manteln 30 är lägesfixerad på ankarstången 5, tätt omslutande denna samt har givits sådan placering på det långsträckta mellanpartiet 12:2 samt tillordnats sådan längd L30 i förhållande till mellanpartiets 12:2 totala längd L12:2, att två sektioner med fritt exponerade ankare 20 bildas på mellanpartiet 12:2. Närmare bestämt bildas en första sektion 12:2a av ankarstången 5 med fritt exponerade ankare 20 i anslutning till den främre ändsektionen 12:3, samt bildas en andra sektion 12:2b med fritt exponerade ankare 20 i anslutning till den bakre dragsektionen 12:1. Den fria första sektionens 12:2a längd L12:2a utgör en begränsad del av bergbultens totala längd vilken lämpligen är vald i intervallet 10-30 procent av W:\Other_Casedocum ents\Patent\P410-\P41000563SE00\100521 besk.doc 10 15 20 25 30 6 bergbultens totala längd. Den fria andra sektionens 12:2b längd L12:2b utgör även den lämpligen en begränsad del av bergbultens totala längd vilken med fördel är vald i intervallet 5-20 procent av bergbultens totala längd. Härigenom erhålls en bergbult 3 som efter montering är fast förankrad i berget 1 i borrhålets botten och mynning, men fri från kontakt med gjutmassa utefter sin längd däremellan innebärande att den ingjutna bergbulten kommer att vara fritt deformerbar utefter merparten av sin totala längd. För att ytterligare minska benägenheten att vidhäfta i valda områden gjutmassan kan plaströret lämpligen vara tillordnad en väsentligen slät utsida samt kan plaströret med fördel vara tillverkat av någon s.k. ”fet” plast exempelvis polyeten, polypropen eller teflon.Referring to Figs. 4-6, the present rock bolt is shown in a second embodiment in which the jacket 30 comprises a relatively rigid plastic or metal tube instead of the formable cover 22 initially described. The jacket 30 formed as a tube is position-fixed on the anchor rod 5, tightly enclosing this and has been given such a location on the elongate intermediate portion 12: 2 and assigned such a length L30 in relation to the intermediate portion 12: 2 total length L12: 2, that two sections with freely exposed anchors 20 are formed on the intermediate portion 12: 2. More specifically, a first section 12: 2a is formed by the anchor rod 5 with freely exposed anchors 20 adjacent to the front end section 12: 3, and a second section 12: 2b is formed with freely exposed anchors 20 adjacent to the rear tow section 12: 1. The length of the free first section 12: 2a L12: 2a constitutes a limited part of the total length of the rock bolt which is suitably selected in the range 10-30 percent of W: \ Other_Casedocum ents \ Patent \ P410- \ P41000563SE00 \ 100521 besk.doc 10 15 20 25 30 6 The total length of the rock bolt. The length of the free second section 12: 2b L12: 2b also suitably constitutes a limited part of the total length of the rock bolt, which is advantageously selected in the interval 5-20 percent of the total length of the rock bolt. This results in a rock bolt 3 which after assembly is firmly anchored in the rock 1 in the bottom and mouth of the borehole, but free from contact with casting mass along its length in between, meaning that the cast rock bolt will be freely deformable along most of its total length. In order to further reduce the tendency to adhere to the molding compound in selected areas, the plastic pipe can suitably be associated with a substantially smooth outside and the plastic pipe can advantageously be made of some so-called "Greasy" plastic such as polyethylene, polypropylene or Teflon.

I fig. 5 visas ett exempel på en bergbult enligt uppfinningen där mellanpartiet 12:2 innefattar ett flertal från varandra åtskilda barriärbildande segment 3021 - 30:n med en eller ett flertal däremellan belägna fria sektioner 12:2c, 12:2d av längder av mellanpartiet som var och en uppvisar en avsaknad av barriär 22, 30. Denna typ av bergbult är föredragen att användas vid framställning av förhållandevis långa bergbultar, s.k. ”långbultar", dvs. bergbultar med längder från 5 meter och uppåt.Fig. 5 shows an example of a rock bolt according to the invention where the intermediate portion 12: 2 comprises a plurality of spaced apart barrier-forming segments 3021 - 30 with one or a plurality of free sections 12: 2c, 12: 2d of lengths of the intermediate portion located therebetween. each exhibiting a lack of barrier 22, 30. This type of rock bolt is preferred for use in the manufacture of relatively long rock bolts, so-called "Long bolts", ie rock bolts with lengths from 5 meters and up.

Genom uppfinningen kan med utgångspunkt från en billig standardprodukt, nämligen ett enkelt kamstångstål, bildas en bergbult med stor förmåga att uppta deformation.By means of the invention, on the basis of a cheap standard product, namely a simple comb bar steel, a rock bolt with a large ability to absorb deformation can be formed.

I huvudsak åstadkommes detta genom att den av kamstålet bildade ankarstången 5 områdesvis isoleras från gjutmassan genom att förses med en skyddande runtomgående mantel 30 på lämpliga sektioner utefter dess längd, särskilt utefter sektioner av ankarstången 5 som korsar sprickor i berget. Överdraget 22 bildar således en cylindrisk mantel 30 i vilken sektioner av bergbultens långsträckta mellanparti 12:2 kan glida eller röra sig vid en i övrigt vid för gjutmassa exponerade ändar 12:1, 12:3 fast ingjuten bergbult. Som ett resultat härav kan bergbulten i högre utsträckning verka lastupptagande genom den kan fritt kan förlängas vid kritiska sektioner.This is mainly achieved by isolating the anchor rod 5 formed by the comb steel from the casting mass by being provided with a protective circumferential sheath 30 on suitable sections along its length, in particular along sections of the anchor rod 5 which cross cracks in the rock. The cover 22 thus forms a cylindrical jacket 30 in which sections of the elongate intermediate portion 12: 2 of the rock bolt can slide or move at an otherwise solid rock bolt 12: 1, 12: 3 permanently molded in for casting mass. As a result, the rock bolt can to a greater extent act as load-bearing through which it can be freely extended at critical sections.

Uppfinningen är inte begränsad till det ovan beskrivna och det på ritningarna visade utan kan ändras och modifieras på en rad olika sätt inom ramen för den i efterföljande patentkrav angivna uppfinningstanken.The invention is not limited to what is described above and that shown in the drawings, but can be changed and modified in a number of different ways within the scope of the inventive concept stated in the appended claims.

W:\Other_Casedocum ents\Patent\P410-\P41000563SEO0\100521 besk.docW: \ Other_Casedocum ents \ Patent \ P410- \ P41000563SEO0 \ 100521 besk.doc

Claims (14)

10 15 20 25 30 3510 15 20 25 30 35 1. 71. 7 2. PATENTKRAV2. PATENT REQUIREMENTS 3. Bergbult avsedd för insättning och fixering i ett borrhål (2) genom att ingjutas med gjutmassa (4), och innefattande en ankarstång (5) bildad som en långsträckt, cylinderformad massiv del av kamstålstyp med radiellt utgående ingreppsorgan (20) avsedda att verka som ankare i gjutmassan och vilket kamstål uppvisande en gängförsedd bakre dragsektion (12:1) avsedd att sträcka sig ett stycke ut ur borrhålet för samverkan med ett anliggningselement (13) som beläget utanför borrhålet är avsett att verka mot bergmaterial som omger borrhålsmynningen så att bergbulten kan tillordnas en viss grad av förspänning, ett långsträckt mellanparti (12:2) utgörande huvuddelen av ankarstångens verksamma del i gjutmassan samt en främre ändsektion (12:3) för ankring av bergbulten i borrhålets inre, k ä n n e t e c k n a d av det långsträckta mellanpartiet (12:2) är på sin cylindriska yta tillordnad en barriär i form av ett överdrag (22) eller en mantel (30) som avgränsar på förhand bestämda områden av ankarstångens (5) ingreppsorgan (20) från kontakt med gjutmassa (4) i borrhålet (2), varvid den sålunda bildade barriärens utsträckning i ankarstångens längdriktning är begränsad med avseende på mellanpartiets totala längd (L12:2).Rock bolt for insertion and fixation in a borehole (2) by being cast with casting compound (4), and comprising an anchor rod (5) formed as an elongate, cylindrical solid part of the comb steel type with radially extending engaging means (20) intended to act as an anchor in the casting mass and which cam steel has a threaded rear pull section (12: 1) intended to extend a distance out of the borehole for cooperation with a bearing element (13) located outside the borehole is intended to act against rock material surrounding the borehole mouth so that the rock bolt can be assigned a certain degree of prestress, an elongate intermediate portion (12: 2) constituting the main part of the active part of the anchor rod in the casting mass and a front end section (12: 3) for anchoring the rock bolt in the inner borehole, characterized by the elongate intermediate portion (12 : 2) is assigned on its cylindrical surface a barrier in the form of a cover (22) or a jacket (30) delimiting predetermined areas of ankle the engaging means (20) of the rod (5) from contact with casting mass (4) in the borehole (2), the extent of the barrier thus formed in the longitudinal direction of the anchor rod being limited with respect to the total length of the intermediate portion (L12: 2). 4. Bergbult enligt kravet 1, varvid barriären (22, 30) är anordnad att löpa kontinuerligt runt mellanpartiets (12:2) ankarstång (5).A rock bolt according to claim 1, wherein the barrier (22, 30) is arranged to run continuously around the anchor rod (5) of the intermediate portion (12: 2). 5. Bergbult enligt något av kraven 1 - 2, varvid mellanpartiet (12:2) har en första fri sektion (12:2a) av en längd (L12:2a) av mellanpartiet som, angränsande till den främre ändsektionen (12:3) uppvisar en avsaknad av barriär (22, 30).A rock bolt according to any one of claims 1 - 2, wherein the intermediate portion (12: 2) has a first free section (12: 2a) of a length (L12: 2a) of the intermediate portion as, adjacent to the front end section (12: 3) exhibits a lack of barrier (22, 30). 6. Bergbult enligt något av kraven 1 - 3, varvid mellanpartiet (12:2) har en andra fri sektion (12:2b) av en längd (L12:2b) av mellanpartiet som, angränsande till den bakre dragsektionen (12:1) och uppvisar en avsaknad av barriär (22, 30).Rock bolt according to any one of claims 1 - 3, wherein the intermediate portion (12: 2) has a second free section (12: 2b) of a length (L12: 2b) of the intermediate portion which, adjacent to the rear pull section (12: 1) and exhibits a lack of barrier (22, 30). 7. Bergbult enligt något av kraven 1 - 4, varvid mellanpartiet (12:2) innefattar ett flertal från varandra åtskilda barriärbildande segment (30:1 - 30:n) med en eller ett flertal däremellan belägna fria sektioner (12:2c, 12:2d) av längder av mellanpartiet som var och en uppvisar en avsaknad av barriär (22, 30).A rock bolt according to any one of claims 1 to 4, wherein the intermediate portion (12: 2) comprises a plurality of spaced apart barrier-forming segments (30: 1 - 30) with one or a plurality of free sections (12: 2c, 12) spaced therebetween. : 2d) of lengths of the intermediate portion each showing a lack of barrier (22, 30). 8. Bergbult enligt kravet 3, varvid den fria första sektionens (12:2a) längd (L12:2a) omfattar 10-30 procent av bergbultens totala längd.Rock bolt according to claim 3, wherein the length of the free first section (12: 2a) (L12: 2a) comprises 10-30 percent of the total length of the rock bolt. 9. W:\Other_Casedocum ents\Patent\P410-\P41000563SE00\100521 besk.doc 10 15 20 25 309. W: \ Other_Casedocum ents \ Patent \ P410- \ P41000563SE00 \ 100521 besk.doc 10 15 20 25 30 10.10. 11.11. 12.12. 13.13. 14. Bergbult enlig kravet 4, varvid den fria andra sektionens (12:2b) längd (L12:2b) omfattar 5-20 procent av bergbultens totala längd. Bergbult enligt något av kraven 1 - 7, varvid barriären (22, 30) innefattar ett ankarstången (5) omslutande rör eller en hylsa av plast eller metall med väsentligen slät utsida. Bergbult enligt kravet 8, varvid det av plast framställda röret innefattar ett polymeriskt material av det slag som benämns ”fet” plast. Bergbult enligt kravet 9, varvid den ”feta” plasten är valt bland någon av följande plastmaterial; polyeten, polypropen eller teflon. Bergbult enligt något av något av kraven 1 - 7, varvid barriären (22, 30) innefattar ett elastomeriskt polymermaterial, alternativt en härdbar epoxipolymer och att barriären är utformad som ett runt ankarstången (5) löpande ett överdrag av (22), såsom en film eller folie av nämnda material. Bergbult enligt kravet 11, varvid det polymera materialet föreligger i form av ett skikt av härdbart skummaterial omslutande ankarstången (5). Bergbult enligt något av kravet 11, varvid det polymera materialet innefattar en härdbar massa som fyller ut området mellan ankarstångens (5) ingreppsorgan (22). Bergbult enligt något av de föregående kraven 1-13, varvid den främre ändsektionen (1223) innefattar en ändförankringsanordning (6) för mekanisk ankring av bergbulten i borrhålets inre. W:\Other_Casedocuments\Patent\P410-\P41000563SE00\100521 besk.docRock bolt according to claim 4, wherein the length of the free second section (12: 2b) (L12: 2b) comprises 5-20 percent of the total length of the rock bolt. Rock bolt according to one of Claims 1 to 7, in which the barrier (22, 30) comprises a pipe or a sleeve of plastic or metal with a substantially smooth exterior enclosing an anchor rod (5). Rock bolt according to claim 8, wherein the pipe made of plastic comprises a polymeric material of the type called "greasy" plastic. Rock bolt according to claim 9, wherein the "fat" plastic is selected from any of the following plastic materials; polyethylene, polypropylene or Teflon. A rock bolt according to any one of claims 1 to 7, wherein the barrier (22, 30) comprises an elastomeric polymeric material, alternatively a curable epoxy polymer and that the barrier is designed as a coating of (22) running around the anchor rod (5), such as a film or foil of said material. Rock bolt according to claim 11, wherein the polymeric material is in the form of a layer of curable foam material enclosing the anchor rod (5). Rock bolt according to any one of claims 11, wherein the polymeric material comprises a curable mass which fills the area between the engaging means (22) of the anchor rod (5). Rock bolt according to any one of the preceding claims 1-13, wherein the front end section (1223) comprises an end anchoring device (6) for mechanical anchoring of the rock bolt in the interior of the borehole. W: \ Other_Casedocuments \ Patent \ P410- \ P41000563SE00 \ 100521 besk.doc