SE527424C2 - Anordning och förfarande vid injektering och fastsättning av armerings- och/eller förankringselement i bergvägg - Google Patents

Description

(fl ß.) *J 4:. h.) .Iis 2 lflera sammanhang är det inte heller tillåtet att sätta fast förstärkningsbul- tar i vattenförande hål, utan först måste man se till att hålet blir torrt.

Wd införande av tätningsmedel eller fyllnadsmedel i ett hål i en bergvägg används ofta en s.k. packer. En packer innefattar vanligen en rörforrnad del som anbringas på änden av ett borrör eller på en ledning för tätningsmedel av något slag. Utanpå den rörformade delen är en expanderbar manschett, it.ex. gummi- material, anordnad. När denna manschett fås att expandera kommer packern att sitta fast mot hålets insida medelst friktion och därmed tätar packern mot hålets väggar. Tätningsmedel som därefter förs in i hålet kommer således inte att kunna rinna tillbaka ut så länge packern sitter kvar och medan det ännu inte härdat.

Genom publikationen WO 99/56001 är det tidigare känt en anordning för förstärkning och tätning av en bergvägg, vilken anordning innefattar en förstärk- ningsstång förbunden med en injekteringsanordning innefattande ett insprutnings- rör och en backventil. Förstärkningsstången är permanent förbunden med back- ventllen och förs in i ett förborrat hål tillsammans med injekteringsanordningen.

Stângen förankras i hålet, en expanderbar tätning ser till att injekterat material inte kan rinna tillbaka ut ur hålet, och injekteringsmaterial injekteras in i hålet via in- sprutnlngsröret och en backventil, vilken backventil innefattar en muff som förhind- rar att injekteringsmaterial kan tryckas tillbaka via ventilen. lnjekteringen sker un- der övertryck varvid injekterlngsmaterial även skall kunna tränga ut i eventuella sprickor som mynnar l hålet. Som exempel på injekteringsmateríal nämns cement och betong. Tätningen expanderas genom att en mutter anordnad nedanför tät- ningen dras åt och trycker ihop tätningen, via en bricka. När injekteringen utförts och materialet härdat kan muttern och brickan avlägsnas, varvid tätningen tillåts återta sin icke-expanderade form och därefter kan även tätningen avlägsnas. Öv- riga delar i anordningen sitter däremot kvar i borrhålet permanent. En nackdel med denna anordning är därför att den inte går att återanvända och därför blir dyr. En annan nackdel är att, även om efterfyllning med något fyllnadsmaterial sker i det utrymme som blir kvar i hålets nedre del, efter det att tätning, mutter och bricka avlägsnats, så finns det alltid en risk för korrosionsangrepp på grund av att det fortfarande sitter delar kvar av injekteringsanordningen i hålet.

Det finns även ett behov, i dylika sammanhang, av att sätta fast förank- ringsanordnlngar i berget med vars hjälp man kan fästa andra anordningar i eller på bergväggen. Det kan t.ex. gälla fastsättning av bergbult, fastsättning av arrne- 20 25 30 l "I i \) ~ a “Du l\) .Én 3 ringsnät vid betongsprutning, fastsättning av skyddsnät för att hindra att lösa ste- nar faller ner på exempelvis en vägbana eller annat, tillhandahållande av en upp- hängningspunkt för olika anordningar som används vid gruv- och tunneldrift, fast- sättning av ventilationsutrustning med fläktar och kanaler, kanaler/trummor för andra ändamål, belysning m.m.

Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning har till syfte att tillhandahålla en anordning och ett förfarande som löser ovan nämnda problem och behov. Detta åstadkoms genom en anordning som givits de nya särdrag som anges iden kännetecknande delen av patentkravet 1, samt genom ett förfarande som givits de särdrag som anges i patentkravet 13.

Således innefattar en anordning, enligt föreliggande uppfinning, en kopp- lingsanordníng för hopkoppling med ett armerings- och/eller förankringselement, ett injekteringsrör som vid en främre ände, vänd inåt hålet, är förbundet med nämnda kopplingsanordning och som vidare är försett med anslutningsorgan för anslutning till en tillförselanordning för injekteringsmedium, samt vilken anordning även innefattar en backventil för injekteringsmediet och en expanderbar tätning, och kännetecknas av att anordningen är utformad som en separat enhet, vilken kan kopplas loss från armerings- och/eller förankringselementet efter avslutad in- jektering. Härigenom erhålls fördelen att det endast är änden på arrnerings- och/eller förankringselementet som är exponerad inuti hålet, inga andra delar finns ju kvar, och det är betydligt enklare att få tätt i det kvarvarande hålet och mot än- den på armerings- och/eller förankringselementet med hjälp av någon typ av fyll- nadsmaterial som insprutas i hålet efter avslutad injektering, än vad som är fallet enligt tidigare känd teknik. Risken för exempelvis korrosion minskar således betyd- ligt. Altemativt kan man välja att inte fylla den kvarvarande delen av hålet med fyll- nadsmaterial, och då erhåller man istället fördelen att den fria änden av arme- rings-/förankringselementet i hålet kan användas för förankring och fastsättning av diverse utrustning. Exempel på sådan utrustning har redan givits ovan.

Vidare, genom att konstruera injekteringsanordningen så att den är en separat enhet som kan tas bort från hålet efter avslutad injektering så erhålls för- delen att det finns möjlighet att återanvända anordningen vid ett nytt hål och t.o.m. ett stort antal gånger. Härigenom erhålls således en möjlighet till stora besparing- 20 25 30 4. l\) *J "[25 l\) 12; 4 ar. Enligt en särskilt fördelaktig utföringsform anges således också att anordningen är återanvändbar.

Enligt ett ytterligare fördelaktigt särdrag kännetecknas anordningen av att kopplingsanordningen har en invändigt gängad kopplingsände för hopkoppling med en utvändigt gängad ände på nämnda arrnerings- och/eller förankringsele- ment. Vidare är med fördel kopplingsanordningen och injekteringsröret gjorda i ett enda stycke, vilket ger bättre hållfasthet, eliminerar risk för att dessa delar om de istället förbundits med gängor lossar från varandra när hela anordningen skall gängas loss från förankringsstaget och ger generellt en mer praktisk hantering.

Kopplingsanordningen är med fördel även utformad så att släppning, efter avslu- tad injektering och härdning, från det omgivande injekterade materialet underlät- tas. Detta kan t.ex. åstadkommas genom att kopplingsanordningen, vilken vanligt- vis är cylindrisk, görs lätt koniskt avsmalnande i riktning inåt i hålet, eller att den beläggs på sin utsida med exempelvis teflon, eller något lätt elastiskt material. Ett annat altemativ kan vara infettning. En kombination av de föreslagna alternativen är också möjlig.

Enligt ett särdrag är tätningen utformad som en hylsa anordnad runt injek- teringsröret. Fördelen med detta är att hylsan fungerar som en inre begränsnings- vägg för tätningen, varvid tätningen bringas att expandera radiellt mellan injekte- ringsrörets yttervägg och hàlets insida för tätande anliggning mot båda.

Enligt en variant är tätningen utformad som en mekaniskt expanderbar hylsa.

Enligt en annan variant är tätningen utformad som en hylsa med dubbla väggar och som är expanderbar med hjälp av ett trycksatt medium som förs in i hylsan, mellan nämnda väggar. Följaktligen innefattar anordningen även organ för tillförsel av trycksatt medium till tätningen.

Enligt en första utföringsform är backventilen är anordnad i injekteringsrö- rets främre ände. Detta lämpar sig när annerings- och/eller förankringselement är en solid stång och injekteringsmediet ska tryckas ut i hålet bakom kopplingsan- ordningen men framför tätningen, givetvis.

Enligt en andra utföringsform kännetecknas anordningen av att kopplings- anordningen har ett genomgående urtag i axiell riktning och är utfonnad så att den kan hopkopplas med ett rörelement, bildande nämnda annerings- och/eller förank- ringselement, och att nämnda backventil reglerar matningen av injekteringsmediet 20 25 30 f. f! . Q ~ a .fix h.) .Fa- 5 från injekteringsröret, via urtageti kopplingsanordningen, genom nämnda rörele- ment och ut vid rörelementets främre ände. Härigenom erhålls fördelen att injekte- ringsmediet kan matas ut betydligt längre in i hålet, beroende på hur långt det rör- forrnade armerings- och/eller förankringselementet är, och där tränga in i sprickor.

En annan fördel som uppnås är att rörelementet, som bildar annerings- och/eller förankringselement, kan utgöras av en borrstång med invändig kanal och vilken är försedd med en borrkrona för borrande av nämnda hål, varvid nämnda backventil reglerar matningen av injekteringsmediet från injekteringsröret, via urta- get i kopplingsanordningen, genom nämnda borrstång och ut genom nämnda borr- krona.

Det uppfinningsenliga förfarandet vid injektering och fastsättning av ett arrnerings- och/eller förankringselement i en bergvägg, innefattar följande steg: - insättning i ett hål i bergväggen av ett armerings- och/eller förankringsele- ment hopkopplat med en injekteringsanordning, vilken utgör en separat en- het och innefattar en kopplingsanordning för hopkoppling med ett arrne- rings- och/eller förankringselement, ett injekteringsrör som vid en främre ände, vänd inåt hålet, är förbundet med nämnda kopplingsanordning och som vidare är försett med anslutningsorgan för anslutning till en tillförsel- anordning för injekteringsmedium, vilken anordning även innefattar en backventil för injekteringsmediet och en expanderbar tätning, - expandering av nämnda tätning hos injekteringsanordningen, vilken tätning förhindrar att injekteringsmedium som injekteras i hålet kan strömma ut ur hålet under och efter injektering, - tillförsel av injekteringsmedium till hålet, via nämnda injekteringsanordning och nämnda backventil, - injekteringen avslutas och injekteringsmediet tillåts härda, - den expanderbara tätningen bringas att återgå till sitt icke-expanderade till- stånd efter avslutad injektering och åtminstone delvis härdning av injekte- ringsmediet, och - avlägsnande av injekteringsanordningen som en enhet.

Enligt detta förfarande erhålls fördelarna att ingen del av injekteringsan- ordningen lämnas kvar i hålet, varvid t.ex. risken för korrosion avsevärt minskar, och dessutom kan injekteringsanordningen återanvändas som den är. 20 (51 h) 6 Enligt ett ytterligare fördelaktig särdrag anges att hålet borras med hjälp av en borrstång försedd med en borrkrona, vilken borrstång sedermera bildar nämn- da arrnerings- och/eller förankringseiement och att bormingen sker när injekte- ringsanordningen redan är hopkopplad med armerings- och/eller förankringsele- mentet. Enligt förfarandet i enlighet med uppfinningen kan då injekteringen ske via ett genomgående urtag i kopplingsanordningen och vidare via en invändig kanal i nämnda borrstång och uti hålet via borrkronan anordnad på borrstångens främre ände.

Vidare anges att injekteringsmediet med fördel injekteras under övertryck, varvid hålet först fylls med injekteringsmedium och injekteringsmediet därefter tränger uti eventuella sprickor i det omgivande berget och vilka mynnar i hålet, så att sprickoma därigenom tätas. Härigenom undviker man bl.a. riskema för att det injekterade mediet bara blir som en "propp" i hålet, utan förankring i det omgivan- de berget, vilken propp lätt kan släppa från hålets sidor och därmed falla ur hålet.

Med övertryck avses här ett tryck på åtminstone 1 bar, och vanligen mellan 1-2 bar och upp till 100 bar, eller till och med däröver om så krävs. För att åstadkom- ma tätning av berget måste dessutom det tryck som används anpassas till beskaf- fenheten hos det berg som ska injiceras. ibland är berget av låg kvalitet, dvs mycket poröst och kanske dessutom vattenförande, och då krävs ett högt tryck för att åstadkomma tätning av berget, i vissa fall upp till flera hundra bar. Ett högt in- jekteringstryck eliminerar risken för luft- och vattenfickor. Dessutom förankras ar- meringselementet säkrare i berget.

Hur högt tryck som behövs beror även på hur mycket bergtäckning man har ovanför tätningsområdet, dvs hur mycket berg som finns ovanför, och detta beror på det statiska tryck som utövas av grundvattnet. Även ifall med berg med en sjö ovanför så blir grundvattentrycket högt och då krävs följaktligen högt tryck vid injekteringen.

Vidare anges även enligt ett fördelaktigt särdrag att injekteringsanordning- en återanvänds vid injektering och fastsättning av ett nytt armerings- och/eller för- ankringselement i nämnda bergvägg. Detta utgör en klar ekonomisk fördel jämfört med tidigare kända liknande anordningar som är av engångstyp.

Slutligen definieras enligt ett fördelaktigt särdrag att efter avlägsnande av injekteringsanordningen så kommer annerings- och/eller förankringselementet att uppvisa en fri ände inuti det med injekteringsmediet tätade hålet, och denna fria 20 30 (Il RJ '\~1 JS \J . s 7 ände används för fastsättning av ytterligare utrustning. Detta innebär en stor fördel och exempel på utrustning som kan sättas fast med hjälp av ett förankringsele- ment är ventilationssystem i tunneltak, ventilationskanaler, fläktar, belysning. För- ankringselementet kan även användas för upphängning av annan utrustning som används vid t.ex. tunneldrivning. Ytterligare användningsexempel är fästanord- ningar för armeringsnät, skyddsnät för ras av stenar, m.m. Förankringselementet kan också användas enbart för fastsättning av en anordning för att förspänna ber- get som det är.

Kort beskrivning av rftningarna Föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas mer i detalj med hänvis- ning till de utföringsexempel som illustreras i bifogade schematiska ritningar, på vilka: Figur 1 visar en schematisk sidovy, i genomskärning, av en första utförings- form av en anordning enllgt föreliggande uppfinning, och med en första variant av den expanderbara tätningen i ej expanderat till- stånd, Figur 2 visar en schematisk sidovy motsvarande figur 1, men med den ex- panderbara tätningen i expanderat tillstånd, Figur 3 visar en schematisk sidovy, i genomskärning, av en andra utförings- forrn av en anordning enligt föreliggande uppfinning, och med en andra variant av den expanderbara tätningen i ej expanderat till- stånd, Figur 4 visar en schematisk sidovy motsvarande figur 3, men med den ex- panderbara tätningen i expanderat tillstånd, Figur 5:1-8 illustrerar förfarandet vid användning av en anordning enligt den för- sta utföringsforrnen, Figur 6:1-6 illustrerar förfarandet vid användning av en anordning enligt den andra utföringsformen, Figur 7 visar en schematisk sidovy, i genomskärning, av en tredje utförings- form av en anordning enligt föreliggande uppfinning, och med den expanderbara tätningen i ej expanderat tillstånd, Figur 8 visar en schematisk sidovy motsvarande figur 7, men med den ex- panderbara tätningen i expanderat tillstànd, och 20 en no ~q :ag ~> 8 visar en schematisk sidovy, i genomskärning, av ett användnings- exempel enligt förfarandet i enlighet med föreliggande uppfinning.

I ritningsfigurerna har delar som är gemensamma för de olika utförings- Figur 9 formerna betecknats med samma hänvisningssiffror.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Fig. 1 och fig. 2 illustrerar en första utföringsform av en anordning 1 för injektering och fastsättning av ett anneringselement och/eller förankringselement 2 i en bergvägg 3, enligt föreliggande uppfinning. I det följande kommer anordning- en, för enkelhets skull, att endast kallas injekteringsanordning. På motsvarande sätt kommer i den följande texten armerings- och/eller förankringselementet 2 att endast kallas armeringselement. Detta skall dock på intet sätt uppfattas som be- gränsande för uppfinningen. Armerings- och/eller förankringselementet 2 kan dessutom vara såväl ett järn av solitt material som ett ihåligt rör.

I fig. 1 och fig. 2 visas en första utföringsform av injekteringsanordningen 1, hopkopplad med armeringselementet 2, vilka i hopkopplat tillstånd tillsammans har införts i ett hål 4 i en bergvägg 3. injekteringsanordningen utgör en separat enhet. Den visade första utföringsformen av injekteringsanordningen 1 innefattar en första variant av en expanderbara tätning, av packer-typ, nämligen en meka- niskt expanderbar tätning 5. injekteringsanordningen 1 innefattar vidare anslut- ningsorgan 7 för anslutning till en, icke visad, tillförselanordning för ett injekte- ringsmedium 8. Denna tillförselanordning innefattar företrädesvis en pump, varvid injekteringsmedium kan tillföras under övertryck. Beträffande lämpligt injekte- ringsmedium så kan det t.ex. vara cementpasta eller kemisk vätska. Nämnda an- slutningsorgan 7 är anordnat vid den bort från hålet vända änden, även kallad yttre ände, av ett injekteringsrör 9. I anslutning till injekteringsrörets 9 främre ände, dvs in mot hålet 4 vända ände, är en backventil 10 anordnad. Denna backventil kan vara av i sig känd typ, t.ex. av den typ som är känd genom nämnda WO 99/56001.

I vilket fall skall backventilen 10 vara sådan att den kan stå emot det tryck som injekteringsmediet injekteras med så att inte injekteringsmedium kan strömma till- baka ut genom backventilen. Vidare innefattar injekteringsanordningen 1 en kopp- lingsanordning 15 anordnad på injekteringsrörets främre ände. Denna kopplinge- anordning har en invändig gänga 16, och är hopskruvad med armeringselemen- 20 25 30 tets 2 utvändigt gängade ände 17. Anneringselementet 2 är således av den vanli- ga typ som är försedd med en utvändig gänga.

Hålet 4 i bergväggen 3 kan vara ett befintligt hål eller vara ett hål som ta- gits upp speciellt för det aktuella ändamålet. lfig. 1 visas injekteringsanordningen 1 med armeringselementet 2 när dessa just förts in i hålet 4, innan tätningen 5 expanderas. Denna figur motsvarar även fig. 5:2. l fig. 2 visas injekteringsanordningen 1 när tätningen 5 har bringats att expandera och dänned tätar mot hålets 4 innervägg. Som framgår är tätningen 5 utformad som en expanderbar hylsa anordnad runt injekteringsröret 9. Tätningen 5 är tillverkad av ett elastiskt, fjädrande eller på annat sätt eftergivligt material, t.ex. gummi, så att dess fom1 kan ändras. Tätningen bringas att expandera meka- niskt med hjälp av ett, i sig känt, särskilt fastspänningsverktyg 20, vilket illustrerats ifig. 5:3. Verktyget 20 utövar en kraft på tätningens 5 utåt vända ände och genom att det vid tätningens inre ände är anordnat ett anslag eller stopp 18 som förhind- rar att tätningen kan röra sig inåt, längs med injekteringsröret 9, så kommer tät- ningen att tryckas ihop axiellt och därmed expandera radiellt så att den kommer till tätande anliggning mot hålets 4 innervägg. Vid tätningens utåt vända ände finns anordnat någon typ av låsanordning som förhindrar att tätningen glider tillbaka utåt och återtar sitt ej expanderade tillstànd, efter det att fastspänningsverktyget 20 avlägsnats. Låsanordningen kan företrädesvis utgöras av låsbrickor 19 i form av en speciell typ av tjäderbrickor, kända i sig.

Fig. 3 och fig. 4 illustrerar en andra utföringsform av en anordning 1 för injektering och fastsättning av ett armeringselement och/eller förankringselement 2 i en bergvägg 3, enligt föreliggande uppfinning. Denna andra utföringsforrn avin- jekteringsanordningen skiljer sig från den första utföringsformen genom att den expanderbara tätningen här utgörs av en andra variant, i form av en pneumatiskt eller hydrauliskt expanderbar tätning 50. Tätningen 50 är således utformad som en hylsa med dubbla väggar och den är expanderbar med hjälp av ett trycksatt medi- um som förs in i hylsan, i utrymmet mellan nämnda väggar. injekteringsanordning- en, enligt den andra utföringsformen, innefattar därför organ för tillförsel av nämn- da pneumatiska eller hydrauliska, trycksatta medium 58. Således innefattar an- slutningsorganen 7 för anslutning till en tillförselanordning för ett injekteringsmedi- um 8 även anslutningsorgan 51 för anslutning till en pneumatisk eller hydraulisk tryckkälla, ej visad. Vidare finns en förbindelseledning 52 mellan nämnda anslut- 20 25 30 10 ningsorgan 51 och utrymmet mellan den hylsformade tätningens väggar, så att, för expansion av tätningen 50, det trycksatta mediet transporteras fram till nämnda utrymme mellan de dubbla väggarna varigenom tätningen 50 bringas att expande- ra, se fig. 4. Övriga delar av injekteringsanordningen är desamma som iden första utföringsformen, med undantaget att det för denna andra utföringsform inte är nödvändigt att ha låsbrickor vid tätningens utåt vända ände. Likaså är materialet i tätningen ett elastiskt, fiädrande eller på annat sätt eftergivligt material, t.ex. gum- mi, så att dess fonn kan ändras.

Kopplingsanordningen 15 är i båda utföringsexemplen utformad som en stympad kon med invändig gängning 16. Den koniska formen är främst avsedd för att underlätta att kopplingsanordningen släpper från det injekterade materialet 8 när detta har härdat och hela injekteringsanordningen 1, inklusive kopplingsanord- ningen 15, skall avlägsnas ur hålet 4. Kopplingsanordningen 15 kan även vara behandlad på sin utsida för att underlätta släppning, tex. belagd med teflon eller något elastiskt material. Ett annat alternativ kan vara infettning.

Förfarandet enligt uppfinningen skall nu beskrivas med hänvisning till figu- rema 5:1-8 samt 6:1-6 som är relaterade till den första resp. den andra utförings- formen. lfig. 5:1 resp. 6:1 visas en bergvägg 3 försedd med ett hål 4, vilket van- ligtvls har borrats i bergväggen. l fig. 5:2 och tig. 6:2 visas insättning i nämnda hål 4 i bergväggen 3 av ett armerings- och/eller förankringselement 2 hopkopplat med en injekteringsanordning 1, vilken utgör en separat enhet och innerfattar en kopp- lingsanordning 15 för hopkoppling med armerings- och/eller förankrlngselementet 2, anslutningsorgan 7 för anslutning till en tillförselanordning för injekteringsmedi- um 8, en backventil 10 för injekteringsmediet, samt en expanderbar tätning 5 resp. 51.

I fig. 6:2 visas även expandering av nämnda tätning 50 hos injekterings- anordningen, i detta fall expandering med hjälp av ett tillfört hydrauliskt eller pneumatiskt trycksatt medium, såsom exempelvis vatten eller luft. Fig. 6:3 visar tätningens 50 utseende efter expandering. Tätningen 50 anligger tätande mot in- jekteringsröret samt hålets väggar och förhindrar att injekteringsmedium som in- jekteras i hålet 4 kan strömma ut ur hålet under och efter injektering. På motsva- rande sätt visas i fig. 5:2 hur den första varianten av tätning 5 expanderas meka- niskt med hjälp av ett verktyg 20. 20 25 ll lfig. 5:4 resp. 6:3 visas tillförsel av injekteringsmedium 8 till hålet 4, via nämnda injekteringsanordning 1 med sitt anslutningsorgan 7 för tillförselanord- ningen, samt injekteringsröret 9 och backventilen 10. Hålrummet i hålet 4 och runt armeringselementet 2 fylls ut av injekteringsmedium 8 och när hålrummet är fyllt så trycks injekteringsmediet ut, p.g.a. övertrycket, i bergssprickor som mynnar i hålet 4.

Fig. 5:5 resp. 6:4 visar anordningen 1 och hålet 4 efter avslutad injekte- ring, medan injekteringsmediet 8 tillåts härda.

Fig. 6:4 visar även hur den expanderbara tätningen 50 bringas att återgå till sitt icke-expanderade tillstånd efter avslutad injektering och åtminstone delvis härdning av injekteringsmediet 8. Detta sker genom att det trycksatta expande- ringsmediet antingen återförs till tryckkällan eller släpps uti omgivningen. Beträf- fande den mekaniskt expanderbara tätningen 5 så visas i fig. 5:6 hur denna tillåts återgå till sitt ej expanderade tillstånd genom att låsbríckorna 19 avlägsnas. lfig. 5:7 resp. 6:5 illustreras avlägsnandet av injekteringsanordningen 1, innefattande kopplingsanordningen 15 för hopkoppling med armerings- och/eller förankringselementet 2, backventil, tätning samt tillförselanordning för injekte- ringsmediet. lnjekteringsanordningen kopplas således loss från armeringselemen- tet genom att kopplingsanordningen 15 skruvas loss från arrneringselementet 2.

Slutligen visas i fig. 5:8 resp. 6:6 hålet 4 efter avlägsnandet av injekte- ringsanordningen. Som framgår uppvisar armeringselementet 2 en fri ände 17 i hålet 4, och denna fria ände kan användas för att fästa diverse utrustning såsom har beskrivits tidigare. Självfallet är det även möjligt att fylla det kvarvarande hålet med injekteringsmedium eller annan fyllnadsmassa, om så föredras.

Fig. 7 och fig. 8 illustrerar en tredje utföringsform av en anordning 1 för injektering och fastsättníng av ett armeringselement och/eller förankringselement 62 i en bergvägg 3, enligt föreliggande uppfinning. Denna utföringsform skiljer sig från de två tidigare utföringsfonnerna främst genom att även kopplingsanordning- en 65 gjorts ihålig, dvs försetts med ett genomgående urtag. Backventilen 10 är här anordnad mellan injekteringsrörets 9 främre ände och urtaget i kopplingsan- ordningen 65. Härigenom blir det möjligt att, genom att dessutom ha ett ihåligt ar- meringselement 62, kunna mata fram injekteringsmedium ända fram till arme- ringselementets innersta ände, där det sedan trycks ut i hålet 4. l synnerhet blir det härigenom möjligt att låta armeringselementet 62 utgöras av en borrstàng med 20 30 m ; t; ~ a i > 12 invändig kanal, dvs i princip ett tjockväggigt rör, som i sin främre ände är försedd med en borrkrona 63. Således kan denna utföringsfonn användas för att först bor- ra hålet 4 i bergväggen 3, innan injektering och fastsättning av armeringselemen- tet 62 sker. Kopplingsanordningen 65 är även här lämpligen försedd med en in- vändig gänga 66 för hopkoppling med en utvändig gänga 67 på borrstången 62.

Den expanderbara tätningen 60 utgörs enligt denna tredje utföringsforrn av en mekaniskt expanderbar tätning.

Vidare innefattar denna utföringsform en tillförselanordning 7 för injekte- ringsmedium 8, vilken tillförselanordning kan utgöras av en svivelanordning. Injek- teringsröret 9 har vidare en förlängning 68 efter nämnda tillförselanordning. Den- na förlängning är avsedd för anslutning till en borrmaskin och är företrädesvis so- lid. Bcrrningen av hålet sker genom att relativt långsam rotation av borrstången, ca 100-200 rpm, och företrädesvis kombineras den med viss slagenergi.

För att kunna åstadkomma rotation av borrstången 62, via injekteringsrö- ret 9 och dettas förlängning 68, måste tillförselanordningen 7 för injekteringsmedi- um vara lagrad på injekteringsröret så att tillförselanordningen ej roteras när övriga delar roteras. Vidare är det lämpligt att i detta sammanhang använda en särskild expanderingsanordning 69 för tätningen 60, vilken expanderingsanordning är fö- remål för en egen, separat patentansökan, inlämnad samma dag som föreliggan- de ansökan, och med samma sökande. Denna expanderingsanordning 69 kan anbringas runt injekteringsröret 9 på sådant sätt att den ej roterar med injekte- ringsröret. Denna expanderingsanordning bygger på ett kolv- och cylinderarran- gemang och är antingen pneumatiskt eller hydrauliskt styrd.

Anordningen och förfarandet enligt den tredje utföringsformen fungerar enligt följande. Borrkrona 63 som är av engångstyp, s.k. "lost bit", borrstång 62, injekteringsanordning 1, tillförselancrdning 7 för injekteringsmedium, och företrä- desvis även den särskilda expanderingsanordningen 69, monteras ihop och an- sluts till en borrmaskin. Hålet börjar borras, alternativt om det redan finns ett hål av något slag så förs anordningen in i hålet så långt det går innan borrningen startar.

När önskat borrdjup uppnåtts avslutas borrningen och tätningen 60 expanderas så att hela anordningen hålls fast i hålet medelst friktion. Därefter tillförs injekterings- medium 8 under övertryck genom anordningen och uti hålet via borrkronan 63, som är försedd med lämpliga kanaler för detta. lnjekteringen avslutas och injekte- ringsmediet tillåts hårda. Den expanderbara tätningen 60 bringas att återgå till sin 20 25 5.51 .l a. 13 ej expanderade form genom att man släpper på trycket i expanderingsanordning- en 69. Därefter kan hela anordningen lossas från borrstången 62 genom att kopp- lingsanordningen 65 gängas loss från borrstångens ände, och hela anordningen kan avlägsnas, för att eventuellt användas i ett nytt hål. Borrkronan blir således kvar i hålet tillsammans med den fastinjekterade borrstången som fungerar som ett armeringselement och även kan användas som förankringselement då den uppvisar en fri ände, på samma sätt som i de andra beskrivna utföringsformerna.

Det skall tilläggas att i samtliga illustrerade utföringsexempel så är injekte- ringsröret och kopplingsanordningen visade som utförda i ett stycke, men detta är naturligtvis inte en förutsättning för själva uppfinningstanken.

Det skall även tilläggas att det naturligtvis även vore tänkbart att ha en variant av uppfinningen som är anpassad för en icke-ihålig borrstång som an- bringas pâ kopplingsanordningen och som används för borrning av hålet och se- dan fungerar som annerings- eller förankringselement. En sådan variant skulle då ha kopplingsanordning, backventil och tätning utformade enligt den princip som visas ide tvâ första utföringsformerna, medan tillförselanordningen för injekte- ringsmedium liksom expanderingsanordningen för tätningen måste vara utfonnade för att tillåta rotation av övriga delar, motsvarande vad som visas i fig. 7 resp. 8. lfig. 9 visas hur den fria änden 17 på armeringselementet 2 i hålet 4 kan användas för fastsättning av utrustning. l detta fall är det en gängad stång 30 med en bricka 31 och en mutter 32 som, genom àtdragning av muttem, används för förspänning av själva berget och/eller fastsättning av t.ex. ett arrneringsnät eller liknande. Som kopplingsanordning mellan armeringselementet och den gängade stången används en invändigt gängad hylsa 33, känd i sig.

Uppfinningen skall ej anses begränsad till det illustrerade utföringsexemp- let, utan kan modifieras och ändras på mångahanda sätt av fackmannen, inom ramen för de bifogade patentkraven.

Claims (18)

20 30 5 2 7 4 f? 4 14 PATENTKRAV

1. Anordning (1) för injektering och fastsättning av ett armerings- och/eller förankringselement (2) i ett hål (4) i en bergvägg (3), vilken anordning innefattar en kopplingsanordning (15; 65) för hopkoppling med ett armerings- och/eller förank- ringselement (2;62), ett injekteringsrör (9) som vid en främre ände, vänd inåt hålet, är förbundet med nämnda kopplingsanordning och som vidare är försett med an- slutningsorgan (7) för anslutning till en tillförselanordning för injekteringsmedium (8), samt vilken anordning även innefattar en backventil (10) för injekteringsmediet (8) och en expanderbar tätning (10; 50; 60), kännetecknad av att anordningen är utformad som en separat enhet, vilken kan kopplas loss från armerings- och/eller förankringselementet (2; 62) efter avslutad injektering.

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av att kopplingsanordningen (15; 65) har en invändigt gängad kopplingsände för hopkoppling med en utvändigt gängad ände (17) på nämnda armerings- och/eller förankringselement (2; 62).

3. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att kopp- lingsanordningen (15; 65) och injekteringsröret (9) är gjorda i ett enda stycke.

4. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att kopp- lingsanordningen (15; 65) är utformad så att släppning, efter avslutad injektering och härdning, fràn det omgivande injekterade materialet underlättas.

5. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att den är àteranvändbar.

6. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att tätning- en (10; 50; 60) är utformad som en hylsa anordnad runt injekteringsröret (9).

7. Anordning enligt kravet 6, kännetecknad av att tätningen (10; 50; 60) är utformad som en mekaniskt expanderbar hylsa. 20 30 __ n f: f ff 4 ~,. ._ : “r Å. 'f 15

8. Anordning enligt kravet 6, kännetecknad av att tätningen (10; 50; 60) är en hylsa med dubbla väggar och är expanderbar med hjälp av ett trycksatt medi- um som förs in i hylsan, mellan nämnda väggar.

9. Anordning enligt kravet 8, kännetecknad av att den innefattar organ för tillförsel av trycksatt medium till tätningen (10; 50; 60).

10. Anordning enligt något av kraven 1-9, kännetecknad av att backventilen (10) är anordnad i injekteringsrörets (9) främre ände.

11. Anordning enligt något av kraven 1-9, kännetecknad av att kopplingsan- ordningen (15; 65) har ett genomgående urtag i axiell riktning och är utformad så att den kan hopkopplas med ett rörelement, bildande nämnda armerings- och/eller förankringselement (2; 62), och att nämnda backventil (10) reglerar matningen av injekteringsmediet (8) från injekteringsröret (9), via urtaget i kopplingsanordningen, genom nämnda rörelement och ut vid rörelementets främre ände.

12. Anordning enligt kravet 11, kännetecknad av att nämnda rörelement, bil- dande nämnda arrnerings- och/ellerförankringselement (2; 62), är en borrstång (62) med invändig kanal och vilken är försedd med en borrkrona (63) för borrande av nämnda hål (4) och att nämnda backventil (10) reglerar matningen av injekte- ringsmediet (8) från injekteringsröret (9), via urtaget i kopplingsanordningen (15; 65), genom nämnda borrstång (62) och ut genom nämnda borrkrona (63).

13. Förfarande vid injektering och fastsättning av ett armerings- och/eller för- ankringselement (2; 62) i en bergvägg (3), innefattande följande steg: - insättning i ett hål (4) i bergväggen (3) av ett armerings- och/eller förank- ringselement (2; 62) hopkopplat med en injekteringsanordning, vilken utgör en separat enhet och innefattar en kopplingsanordning för hopkoppllng med ett armerings- och/eller förankringselement, ett injekteringsrör (9) som vid en främre ände, vänd inåt hàlet (4), är förbundet med nämnda kopplingsan- ordning och som vidare är försett med anslutningsorgan för anslutning till en tillförselanordning för injekteringsmedium (8), vilken anordning även in- 20 30 U-'I BJ sa .ps FO -“> 16 nefattar en backventil (10) för injekteringsmediet (8) samt en expanderbar tätning (5), - expandering av nämnda tätning (5) hos injekteringsanordningen, vilken tät- ning (5) förhindrar att injekteringsmedium (8) som injekteras i hålet (4) kan strömma ut ur hålet (4) under och efter injektering, - tillförsel av injekteringsmedium till hålet (4), via nämnda injekteringsanord- ning och nämnda backventil (10), - injekteringen avslutas och injekteringsmediet (8) tillåts härda, - den expanderbara tätningen (5) bringas att återgå till sitt icke-expanderade tillstånd efter avslutad injektering och åtminstone delvis härdning av injekte- ringsmediet (8), och - avlägsnande av injekteringsanordningen som en enhet.

14. Förfarande enligt kravet 13, kännetecknat av att hålet (4) borras med hjälp av en borrstång (62) försedd med en borrkrona (63), vilken borrstång (62) sedermera bildar nämnda armerings- och/eller förankringselement (2; 62) och att borrningen sker när injektenngsanordningen redan är hopkopplad med armerings- ochleller förankringselementet (2; 62).

15. Förfarande enligt kravet 14, kännetecknat av att injekteringen sker via ett genomgående uttag i kopplingsanordningen och vidare via en invändig kanal i nämnda borrstång (62) och ut i hålet via borrkronan (63) anordnad på borrstång- ens (62) främre ände.

16. Förfarande enligt något av kraven 13-15, kännetecknat av att injekte- ringsmediet (8) injekteras under övertryck, varvid hålet (4) först fylls med injekte- ringsmedium (8) och injekteringsmediet (8) därefter tränger ut i eventuella sprickor i det omgivande berget (3) och vilka mynnar i hålet (4), vilka sprickor därigenom tätas. “

17. Förfarande enligt något av kraven 13-16, kännetecknat av att injekte- rlngsanordningen àteranvänds vid injektering och fastsättning av ett nytt arme- rings- och/eller förankringselement (2; 62) i nämnda bergvägg (3). UH h.) ._ _J :s i J ä 17

18. Förfarande enligt något av kraven 13-17, kännetecknat av att efter av- iägsnande av injekteringsanordningen så kommer armerings- och/eller förank- ringselementet (2; 62) att uppvisa en fri ände inuti det med injekteringsmediet (8) tätade hålet (4), och denna fria ände används för fastsättning av ytterligare utrust- ning.