專利名稱：自鉆式巖石錨桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自鉆式巖石錨桿，包括一個(gè)空心圓柱形的容納體， 該容納體在一端上具有一個(gè)鉆頭，并且包括一個(gè)設(shè)置在容納體中的、 具有一個(gè)與鉆頭隔開(kāi)距離的排出孔的內(nèi)管，用以容納一種可壓出的、
可時(shí)效硬化的混合料，其中在內(nèi)管內(nèi)在可時(shí)效硬化的混合物與鉆頭之 間設(shè)置一個(gè)在內(nèi)管中可移動(dòng)支承的混合元件，并且鉆頭具有一個(gè)靠近 混合元件的用于混合元件的一個(gè)自由端凹槽以及一個(gè)用于可時(shí)效石更化 的混合料的穿通孔。
背景技術(shù)：
巖石錨桿是固定元件并且用于穩(wěn)定空腔如隧道、坑道等的壁，而 且這樣相互固定到相鄰的巖石區(qū)域的壁。在許多情況下由此出發(fā)，將 在緊接的壁附近作為建造空腔的結(jié)果在其機(jī)械特性特別是其承載能力 上受損害的區(qū)域固定到另外的遠(yuǎn)離的、未受損害的巖石區(qū)域上。所述 術(shù)語(yǔ)空腔的壁在這方面應(yīng)被理解為除空腔的頂蓋區(qū)段和各側(cè)壁外還有 其底部區(qū)域。
由DE 103 01 968A1已知一種此類的自鉆式巖石錨桿，它在工作 側(cè)配備有待壓入的砂漿混合料。將巖石錨桿鉆進(jìn)到基礎(chǔ)中。在內(nèi)管與 容納體之間的中間腔以及在內(nèi)管的排出孔與鉆頭之間的自由腔中，在 千式鉆孔方法中可以吸出由鉆頭粉碎的巖石、所謂鉆粉和鉆屑或者在 濕式鉆孔方法中將洗沖水供給鉆頭。為了確保 一 個(gè)足夠大的中間腔， 在內(nèi)管上設(shè)置多個(gè)墊片。各墊片是單獨(dú)的元件或在制造內(nèi)管時(shí)構(gòu)成在 內(nèi)管上。在達(dá)到要求的放置深度以后，借助壓力將設(shè)置在內(nèi)管中的例 如包裝在一個(gè)薄膜袋中的砂漿混合料壓出，其中將沿放置方向位于待 壓出的砂漿混合料之前的混合元件向前推入到鉆頭的一個(gè)凹槽中。待 提取的砂漿混合料例如一種多成分的砂漿混合料在繼續(xù)施壓情況下在混合元件中被混合并且通過(guò)在鉆頭中的穿通孔被注入到圍繞巖石錨桿 的空腔中。由于向前推進(jìn)的混合元件，在壓出過(guò)程中沒(méi)有待時(shí)效硬化 的混合料進(jìn)入到在容納體與內(nèi)管之間的中間腔中。因此對(duì)昂貴的待時(shí) 效硬化的混合料的需要限于在外體與鉆孔壁之間的待填充空腔。在混 合料時(shí)效硬化以后，巖石錨桿化學(xué)地錨定在基礎(chǔ)中。
按照待固定的基礎(chǔ)的類型，為了穩(wěn)定空腔的壁，必須放置大量的 巖石錨桿，從而還有需要，在這類巖石錨桿中降低其制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種自鉆式巖石錨桿，它相對(duì)于已知的巖 石錨桿可更經(jīng)濟(jì)地制造并同時(shí)能確保幾乎不損失待時(shí)效硬化的混合料 地將待壓出的混合料壓到圍繞容納體的空腔中。
通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征達(dá)到該目的。有利的進(jìn)一步擴(kuò)展說(shuō)明于 諸從屬權(quán)利要求中。
按照本發(fā)明，鉆頭的凹槽具有一個(gè)定心區(qū)段并且混合元件在靠近 鉆頭的自由端上具有一個(gè)可與鉆頭的凹槽的定心區(qū)段相配合的對(duì)應(yīng)定 心區(qū)段。
混合元件的靠近鉆頭的自由端在推進(jìn)過(guò)程中由于壓出過(guò)程自主地 或自動(dòng)地到達(dá)鉆頭的凹槽。不需要一個(gè)單獨(dú)的間隔件或一個(gè)附加設(shè)置 在容納管中的導(dǎo)向件例如一個(gè)斜面實(shí)現(xiàn)這樣的到達(dá)。如果混合元件的 自由端對(duì)接鉆頭的一個(gè)靠近混合元件的邊緣，則混合元件通過(guò)混合元 件的自由端的結(jié)構(gòu)在繼續(xù)的壓出過(guò)程中被轉(zhuǎn)移到鉆頭的凹槽中。 一旦 混合元件的自由端貼靠在鉆頭中的凹槽的定心區(qū)段中，混合的、待時(shí) 效硬化的混合料就可以通過(guò)鉆頭的穿通孔填充圍繞容納體的空腔。
混合元件有利地由一種塑料制成并且特別在混合元件的自由端的 對(duì)應(yīng)定心區(qū)段的區(qū)域內(nèi)具有一種彈性的變形性能。有利的是，混合元 件的自由端在對(duì)應(yīng)定心區(qū)段的區(qū)域內(nèi)設(shè)有一些平行于內(nèi)管的縱軸線延 伸的開(kāi)口 ，它們同樣確保對(duì)應(yīng)定心區(qū)段在與鉆頭的凹槽的定心區(qū)段配 合時(shí)的一種有利的彈性的變形性能。
在鉆孔過(guò)程中，內(nèi)管帶著待取出的混合料可以在容納體中搖動(dòng)，從而確保在內(nèi)管與容納體之間的 一 個(gè)足夠的中間腔，用以吸出鉆粉或 鉆屑或用以將沖洗水供給鉆頭。
在本發(fā)明的巖石錨桿中，相對(duì)于已知的巖石錨桿可以降低制造成 本，這在此類的批量產(chǎn)品中構(gòu)成一個(gè)基本的優(yōu)點(diǎn)。盡管如此，還確保 了自鉆式巖石錨桿的滿意的應(yīng)用。
優(yōu)選的是，鉆頭的凹槽的定心區(qū)段構(gòu)成為喇-八形的并且朝鉆頭的 自由端逐漸縮小。由于這種結(jié)構(gòu)，特別簡(jiǎn)化了一個(gè)混合元件與一個(gè)圓 錐形的、朝鉆頭方向逐漸縮小的自由端的配合。
優(yōu)選的是，定心區(qū)段的一個(gè)圍繞鉆頭的凹槽的壁區(qū)段構(gòu)成為凹面 的，借此在混合元件移動(dòng)時(shí)確?；旌显淖杂啥擞欣剞D(zhuǎn)移到鉆頭 的凹槽中。在這方面，術(shù)語(yǔ)"凹面的"針對(duì)相應(yīng)的壁區(qū)段的結(jié)構(gòu)。在
一種有利的實(shí)施形式中，圍繞鉆頭的凹槽的壁區(qū)段構(gòu)成為一個(gè)部分球 形的凹槽。
優(yōu)選的是，對(duì)應(yīng)定心區(qū)段的圍繞混合元件的自由端的端部區(qū)域的 壁區(qū)段構(gòu)成為凸面的，借此在混合元件移動(dòng)時(shí)確?；旌显淖杂啥?有利地轉(zhuǎn)移到鉆頭的凹槽中。在這方面，術(shù)語(yǔ)"凸面的"針對(duì)相應(yīng)的 壁區(qū)段的結(jié)構(gòu)。在一種有利的實(shí)施形式中，圍繞混合元件的自由端的 端部區(qū)域的壁區(qū)段構(gòu)成為混合元件的自由端的一種凸球狀的或球形的 結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的是，鉆頭的凹槽的定心區(qū)段的直徑大于混合元件的自由端 的對(duì)應(yīng)定心區(qū)段的直徑，借此混合元件的自由端可以被容納在鉆頭的 凹槽中。
優(yōu)選的是，對(duì)應(yīng)定心區(qū)段由多個(gè)在混合元件的自由端上的定心元 件構(gòu)成，它們確?；旌显淖杂啥宿D(zhuǎn)移到鉆頭的凹槽中。特別優(yōu)選 的是，各定心元件相對(duì)于內(nèi)體的縱軸線旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地例如按一種兩個(gè)或 多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線地設(shè)置，借此混合元件的自由端在內(nèi)管的任何位置都被
轉(zhuǎn)移到鉆頭的凹槽中。
優(yōu)選的是，在鉆頭的凹槽中設(shè)置一個(gè)用于混合元件的止擋，它限 制混合元件的推進(jìn)。該止擋例如構(gòu)成為環(huán)形的邊緣，它有利地在鉆頭的凹槽中朝鉆頭的自由端方向與定心區(qū)段相鄰地設(shè)置。利用鉆頭中的 止擋在壓出過(guò)程中限制混合元件的推進(jìn)，從而混合元件的自由端的端 部區(qū)域在推進(jìn)時(shí)不會(huì)如此變形，以致限制混合的、待取出的混合料的
通流o


以下借助各實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。其中
圖l 一個(gè)本發(fā)明的巖石錨桿的第一實(shí)施例的縱剖面視圖2 —個(gè)本發(fā)明的巖石錨桿的第二實(shí)施例的前端的詳圖；以及
圖3圖2中所示的混合元件的自由端的前視圖。
具體實(shí)施例方式
原則上在各圖中相同的部分設(shè)有相同的標(biāo)記。
圖1中所示的自鉆式巖石錨桿11具有一個(gè)空心圓柱形的容納體 12，它在一個(gè)朝放置方向S的第一端13上具有一個(gè)鉆頭16而在相對(duì) 置的一端14上具有一個(gè)例如可與一臺(tái)旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)連接的多邊形形式 的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置15。鉆頭16具有一個(gè)穿通孔17以及一個(gè)包括一個(gè)定 心區(qū)段20的凹槽18，該定心區(qū)段構(gòu)成為喇叭形的并且朝向鉆頭16的 自由端逐漸縮小。
在容納體12中設(shè)置一個(gè)內(nèi)管21,在其中設(shè)置一種包裝在薄膜袋 中的、可壓出的和可時(shí)效硬化的混合料26。內(nèi)管具有一個(gè)與鉆頭隔開(kāi) 距離的排出孔22。在內(nèi)管21內(nèi)在可時(shí)效硬化的混合物26與鉆頭16 之間設(shè)有一個(gè)在內(nèi)管21中可移動(dòng)支承的混合元件31，它在混合元件 31的自由端32的一個(gè)端部區(qū)域上具有一個(gè)對(duì)應(yīng)定心區(qū)段33，該對(duì)應(yīng) 定心區(qū)段可與鉆頭16的凹槽18的定心區(qū)段20相配合。
鉆頭16的凹槽18的定心區(qū)段20的靠近混合元件31的壁區(qū)段構(gòu) 成為凹面的。此外在鉆頭16的凹槽18中設(shè)置一個(gè)用于混合元件31 的止擋19。圍繞混合元件31的自由端32的端部區(qū)域的壁區(qū)段構(gòu)成為 凸面的。鉆頭16的凹槽18的定心區(qū)段20的直徑D1大于混合元件31 的自由端32的端部區(qū)域的對(duì)應(yīng)定心區(qū)段33的直徑dl。在達(dá)到要求的鉆孔深度以后，借助壓力取出可壓出的混合料26， 其中首先將混合元件31朝鉆頭16方向推進(jìn)，直到混合元件31的自由 端32進(jìn)入鉆頭16的凹槽18中。在給待壓出的混合料26繼續(xù)施壓時(shí)， 它通過(guò)在鉆頭16中的穿通孔17從巖石錨桿11中排出。
圖2和3中部分示出的自鉆式巖石錨桿41除鉆頭46的凹槽48 的定心區(qū)段50和混合元件61的自由端62的對(duì)應(yīng)定心區(qū)段63的結(jié)構(gòu) 外都設(shè)計(jì)成與巖石錨桿11相同，因此相同的部分設(shè)有相同的標(biāo)記。
圍繞定心區(qū)段50的各壁區(qū)段構(gòu)成為凹面的并且具有一個(gè)直徑 D2。在混合元件61的自由端62上"i殳置多個(gè)定心元件64,它們相對(duì)于 內(nèi)管21的縱軸線23旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地設(shè)置。各定心元件64的自由端相互面 對(duì)，其中圍繞對(duì)應(yīng)定心區(qū)段63的壁區(qū)段構(gòu)成混合元件61的自由端62 的端部區(qū)域的一種凸面的或球形的結(jié)構(gòu)，所述壁區(qū)段對(duì)應(yīng)于定心元件 64的徑向外面。對(duì)應(yīng)定心區(qū)段63的直徑d2小于定心區(qū)段50的直徑 D2。
權(quán)利要求
1.自鉆式巖石錨桿(11；41)，包括一個(gè)空心圓柱形的容納體(12)，該容納體在一端(13)上具有一個(gè)鉆頭(16；46)，并且包括一個(gè)設(shè)置在容納體(12)中的、具有一個(gè)與鉆頭(16；46)隔開(kāi)距離的排出孔(22)的內(nèi)管(21)，用以容納一種可壓出的、可時(shí)效硬化的混合料(26)，其中在內(nèi)管(21)內(nèi)在可時(shí)效硬化的混合料(26)與鉆頭(16；46)之間設(shè)置一個(gè)在內(nèi)管(21)中可移動(dòng)支承的混合元件(31；61)，并且鉆頭(16；46)具有一個(gè)靠近混合元件(31；61)的用于混合元件(31；61)的一個(gè)自由端(32；62)的凹槽(18；48)以及一個(gè)用于可時(shí)效硬化的混合料(26)的穿通孔(17)，其特征在于，鉆頭(16)的凹槽(18；48)具有一個(gè)定心區(qū)段(20；50)并且混合元件(31)在靠近鉆頭(16；46)的自由端(32；62)上具有一個(gè)可與鉆頭(16；46)的凹槽(18；48)的定心區(qū)段(20；50)相配合的對(duì)應(yīng)定心區(qū)段(33；63)。
2. 按照權(quán)利要求l所述的巖石錨桿，其特征在于，鉆頭(16)的 凹槽(18)的定心區(qū)段(20)構(gòu)成為喇叭形的并且朝鉆頭(16)的自 由端逐漸縮小。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的巖石錨桿，其特征在于， 一個(gè)圍繞 鉆頭(46)的凹槽(48)的壁區(qū)段(50)構(gòu)成為凹面的。
4. 按照權(quán)利要求1至3之一所述的巖石錨桿，其特征在于，對(duì)應(yīng) 定心區(qū)段(63)的圍繞混合元件(61)的自由端(62)的端部區(qū)域的 壁區(qū)段構(gòu)成為凸面的。
5. 按照權(quán)利要求1至4之一所述的巖石錨桿，其特征在于，鉆頭 (16; 46)的凹槽(18; 48)的定心區(qū)段(20; 50)的直徑(D1; D2)大于混合元件(31; 61)的自由端(32; 62 )的對(duì)應(yīng)定心區(qū)段(33; 63)的直徑(dl; d2)。
6. 按照權(quán)利要求1至5之一所述的巖石錨桿，其特征在于，對(duì)應(yīng)定心區(qū)段(63)由多個(gè)在混合元件(61)的自由端(62)上的定心元 件(64)構(gòu)成。
7. 按照權(quán)利要求6所述的巖石錨桿，其持征在于，各定心元件(64 ) 相對(duì)于內(nèi)管(21)的縱軸線(23)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地設(shè)置。
8. 按照權(quán)利要求1至7之一所述的巖石錨桿，其特征在于，在鉆 頭(16; 46)的凹槽(18; 48)中設(shè)置一個(gè)用于混合元件(31; 61) 的止擋(19; 49)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自鉆式巖石錨桿(11)，包括一個(gè)空心圓柱形的容納體(12)，該容納體在一端(13)上具有一個(gè)鉆頭(16)，并且包括一個(gè)設(shè)置在容納體(12)中的、具有一個(gè)與鉆頭(16)隔開(kāi)距離的排出孔(22)的內(nèi)管(21)，用以容納一種可壓出的、可時(shí)效硬化的混合料(26)。在內(nèi)管(21)內(nèi)在可時(shí)效硬化的混合料(26)與鉆頭(16)之間設(shè)置一個(gè)在內(nèi)管(21)內(nèi)可移動(dòng)支承的混合元件(31)。鉆頭(16)具有一個(gè)靠近混合元件(31)的用于混合元件(31)的自由端(32)的凹槽(18)以及一個(gè)用于可時(shí)效硬化的混合料(26)的穿通孔(17)。鉆頭(16)的凹槽(18)具有一個(gè)定心區(qū)段(20)并且混合元件(31)在靠近鉆頭(16)的自由端(32)上具有一個(gè)可與鉆頭(16)的凹槽(18)的定心區(qū)段(20)相配合的對(duì)應(yīng)定心區(qū)段(33)。
文檔編號(hào)E02D5/74GK101307694SQ20081009710
公開(kāi)日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2008年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月16日
發(fā)明者凱·黑曼, 沃爾夫?qū)ぢ返戮S希, 米夏埃爾·拜爾 申請(qǐng)人:希爾蒂股份公司