NO823460L - Fremgangsmaate ved bolting i fjell og fjellbolt. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for festing av bolter i fjell hvor en fjellbolt innsettes i et borehull og omfatter et radialt ekspanderbart rør. som før bruk har en dyp langsgående innfolding og er lukket i sin indre ende, hvoretter rør-ets ytre ende tilkobles en ekstern kilde med hydraulisk høy-trykksfluidum slik at røret deformeres plastisk for å gi et permanent inngrep og deretter avlastes røret fra det høye trykk.

Oppfinnelsen angår også en fjellbolt med et radialt ekspandertbart rør som før bruk har en dyp langsgående inntrykning og er lukket i sine ender men har et inntak gjennom hvilket det kan settes under trykk slik at det ekspanderer radialt.

En slik fremgangsmåte og en slik fjellbolt er beskrevet

i EP 0 016 742. De ekspanderbare fjellbolter som er beskrevet i nevnte publikasjon har gode egenskaper for forsterkning av fjell og deres innstallasjon er meget enkel og hurtig. En størrelse bolter har relativt stort diameterområde og boltene er fremstilt i flere enn en størrelse for å dekke de fleste boreutrustninger.

Oppfinnelsens mål er å frembringe en bolt som kan bru-kes for et ytterligere hulldiameterområde og å forbedre forankringen. Dette oppnås ved de i kravenes karakteriserende deler angitte trekk.

Fremgangsmåten og fjellbolten ifølge oppfinnelsen be-skrives i henhold til tegningen hvor-figur 1 viser et lengderiss -av en ekspanderbar fjellbolt, figur 2 viser et forstørret tverrsnitt langs linjen 2-2 på figur 1, figur 3 viser et snitt tilsvarende figur 2, men langs linjen 3-3 på figur 1, med bolten ekspandert i et borehull, figur 4 viser et lengderiss av en spole som kan monteres på bolten vist på figur 1-3, figur 5 viser et lengderiss av bolten på figur 1-3 hvor spolen fra figur 4 er montert på bolten, figur 6 viser et lengderiss tilsvarende figur 5, men hvor bolten er ekspandert i borehullet slik at den er forankret i dette og figur 6 viser også et tverrsnitt av bolten med spolen innsatt i et borehull i fjellet, figur 7 viser et lengderiss av en fjellbolt med en spole som er kortere enn spolen vist på figur 5 og 6, figur 8 og 9 viser tverrsnitt langs linjene 8-8 hhv. 9-9 på figur 7.

Fjellbolten 10 på figur 1-3 omfatter et rør 11 som er fremstilt av bløtt stål. Røret som opprinnelig hadde en sir-kulær periferi er deformert og har nå en innad utvidende inntrykning 12 slik at rørets ytre diameter er redusert. Inntrykningen 12 er så dyp at den er i kontakt med den motsatte rør-vegg. Rørets opprinnelige diameter kan f.eks. være 41 mm og diameteren etter deformasjonen kan være 28 mm. To hylser 13, 14 er presset på rørets 11 ender og endene er tettet ved svei-sing som også fikserer hylsene 13, 14 til røret 11. Den ytre hylse 13 har en flens 15 som er anordnet for å understøtte en skive 16. Skivens 16 hull 17 tillater at skiven tres over bolten fra boltens indre ende slik at skiven passerer over den indre hylse 14 og røret 11 frem til flensen 15. Et radialt hull 18 fører gjennom den ytre hylse 13 og rørets 11 vegg og gjennom hullet .18 kan rørets indre settes under trykk av et høytrykksfluidum, vanligvis vann slik at røret 11 ekspanderes ved plastisk deformering. Figur 3 viser bolten ekspandert i et borehull som har større diameter enn bolten før ekspansjonen slik at bolten lett kan innsettes i borehullet. Hullet er. imidlertid mindre enn rørets opprinnelige diameter. Derfor kan ikke inntrykningen 12 fullstendig ekspandere i borehullet, men reduseres og gjenstår som en innadrettet tunge 12. Tungen 12 ble sammentrykket av vanntrykket og fungerer derfor som en fjær når trykket avlastes og den søker da å utvides slik at den hjelper til å trykke bolten mot borehullets vegger. Borehullet kan være 2 0% mindre enn bolten før ekspansjonen og frem-deles kommer det til å bli en tunge 12 igjen etter ekspansjonen dersom bolten har den viste form. Røret 11 kan alternativt ha flere enn en langsgående inntrykning 12, men en eneste inntrykning gir det største diameterområde.

Når bolten skal innstalleres i et borehull som har nes-ten samme diameter som det opprinnelige rør eller er større enn dette rør, kan en spole 20 som er vist på figur 4 og fremstilt av en tråd av bløtt stål, først monteres på rørets ende slik at en hake 21 på spolen strekker seg inn i et midtre hull i bolten. Spolen 20 kan ha større diameter enn borehullet. Når spolen 20 senere strekkes ut reduseres dens diameter slik det fremgår av figur 5. Når røret 11 settes under trykk gjennom hullet 18, ekspanderer det og dets kraft er stor nok til å ekspandere spolen 20 slik at denne klemmes inn mellom røret 11 og borehullet. Røret 11 blir således for alltid forankret i borehullet. Spolens 20 tråd kan strekkes ut uten å gå i stykker, men kan også gå i stykker i småbiter når bolten ekspanderes. I begge tilfeller oppnås en god forankring.

Mellomlegget, dvs. spolen 20 bør ha en liten kontaktflate mot fjellet i forhold til rørets 11 overflate, slik det vises på figurene. Mellomleggets kontaktflate mot borehullet bør være flere ganger mindre enn den del av rørets areal som vender mot borehullets vegg. Med andre ord bør mellomlegget dekke bare en liten del av den del av rørets overflate som vender mot borehullet. Røret 11 ekspanderer i mellomrommet mellom den utspilte spolens spiraler slik det er vist på figur 6 og 7, slik at røret 11 låses mot spolens 20 tråd og kontakt-trykket mellom tråden og fjellet blir høyere enn trykket med hvilket røret 11 ekspanderes. Mellomlegget, dvs. spolen 2 0 forbedrer derfor forankringen i det minste i visse fjelltyper og det kan være ønskelig å anvende mellomlegg også når røret 11 har tilstrekkelig stor diameter til at det kan forankres også uten mellomlegg.

Slik det er vist på figur 6 er røret 11 forankret over hele sin lengde. En kortere spole 20 kan alternativt benyttes slik det er vist på figur 7. Da får en større del av røret 11 frihet til å ekspandere til sin opprinnelige diameter uten å forankres i borehullet. Slike fjellbolter som er forankret i den øvre ende er ønskelige i visse fjelltyper. I praksis kan det maksimalt nødvendige trykk for å forankre en.bolt være 250 bar mens røret kan motstå 400 bar innen det sprekker. Sikkerhetsmarginen er således god.

I stedet for et mellomlegg mellom røret og borehullet

i form av en spole 20, kan andre typer mellomlegg også benyttes. Mellomleggene behøver ikke være separate enheter, men de kan være festet til røret. De kan limes eller sveises til røret. De kan være innrettet aksialt langs røret, men de kan hensiktsmessig være anordnet i det vesentlige på tvers av bolten slik som den skrueformede tråd i den viste spole.

Innstallasjonsanordningen for boltene er ikke vist.

Den består av en kjoks eller holder med en mottakshylse for hylsen 13. Bolten innsettes i borehullet ved hjelp av kjoksen. Kjoksen har en passasje som står i forbindelse med hullet 18 og er koblet til en pumpe eller en trykkforsterker som akti-veres for å tilføre høytrykksvann til rørets indre når bolten er innsatt i borehullet og høytrykksvannet ekspanderer således røret 11. Røret 11 og kjoksen avlastes deretter fra trykket og kjoksen fjernes fra bolten 10 som deretter er permanent forankret i. borehullet.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte ved festing av bolter i fjell hvor en fjellbolt (10) innsettes i et borehull og omfatter et radialt ekspanderbart rør (11) som før bruk har en dyp langsgående inntrykning (12) og er lukket i sin indre ende (14), hvoretter rø rets (11) ytre ende (13) kobles til en ekstern kilde med hydraulisk høytrykksfluidum slik at røret (11) deformeres plastisk for å gi et permanent inngrep og deretter avlastesrøret fra det høye trykk, karakterisert ved at det benyttes et mellomlegg (20) mellom røret (11) og borehullet slik at inntrykningen (12) ikke kan ekspandere fullt ut i borehullet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at mellomlegget (20) monteres på fjellbolten (10) for å danne en del av denne før fjellbolten innføres i borehullet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at et skrueformet mellomlegg plasseres omkring røret.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at mellomlegget (20) festes i fjellboltens (10) indre ende og har større diameter enn borehullet og er vesentlig kortere enn røret (11) og at mellomlegget (20) ekspanderes aksialt slik at dets diameter reduseres før eller når bolten innsettes i borehullet.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at mellomlegget (20) er innrettet til å dekke kun en del av den del av rørets (11) overflate som vender mot borehullsveggen.

6. Fjellbolt med et radialt ekspanderbart rør som før bruk har en dyp langsgående inntrykning (12) og er lukket i sine ender, men har et inntak (18) gjennom hvilket røret kan settes under trykk slik at det ekspanderer radialt, karakterisert ved at et mellomleggsorgan (2 0) er anordnet på utsiden av røret (11) og innrettet til å samvirke både med røret (11) og borehullet når røret (11) ekspanderer for å forankre bolten (10).

7. Fjellbolt ifølge krav 6, karakterisert ved at mellomleggsorganet omfatter en spole (20) som er anordnet omkring røret (11).

8. Fjellbolt ifølge krav 7, karakterisert ved at spolens (20) indre ende er festet i boltens (10) indre ende (14) og at en større del av spolen er løst anordnet omkring røret (11).

9. Fjellbolt ifølge krav 6, karakterisert ved at mellomleggsorganet (20) har en kontaktflate mot borehullsveggen som er liten i forhold til den del av rørets (11) overflate som vender mot borehullsveggen.