PL201759B1 - Kotew dla górotworu - Google Patents

Abstract

Kotew dla górotworu, zw laszcza samodr azaca, chemiczna kotew lacz aca dla górnictwa i budowy tuneli, która zawiera rur e kotwow a, która posiada jeden koniec laczony z g lowic a wiertnicz a i drugi, wolny koniec, przy czym przynajmniej w obszarze drugiego, wolnego ko nca, rura kotwowa jest zaopa- trzona w profilowanie, a kotew dla górotworu na drugim, wolnym ko ncu posiada lacznik, laczony rozlacznie z rur a kotwow a, który jest zaopatrzony w srodek uchwytowy dla obrotowego uchwytu narz e- dziowego stosowanego przyrz adu wiertniczego, charakteryzuje si e tym, ze profilowanie na rurze ko- twowej (2) posiada gwint zewn etrzny (8), a lacznik (11, 21, 41) posiada gwint wewn etrzny (17), zaz ebiaj acy si e z gwintem zewn etrznym (8) na drugim, wolnym ko ncu (7) rury kotwowej (2) i zderzak sruby (14, 24) oraz urz adzenie szybkomocuj ace (15, 25, 45), sprz egane z obrotowym uchwytem narz edziowym przyrz adu wiertniczego. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kotew dla górotworu, zwłaszcza samodrążąca, chemiczna kotew łącząca dla górnictwa i budowy tuneli.

Samodrążące kotwy dla górotworu, zwłaszcza chemiczne kotwy łączące i odpowiednie przyrządy do wiercenia z obrotowymi uchwytami narzędziowymi, jak również ich stosowanie w górnictwie i do budowy tuneli, są znane od dawna. Służą one przede wszystkim do stabilizacji wykopów budowlanych albo przestrzeni pustych, przykładowo w tunelach, sztolniach i tym podobnych budowlach. Przy wykonywaniu wykopów budowlanych i przestrzeni pustych zmieniają się właściwości mechaniczne, a zwłaszcza zmniejsza się nośność warstw górotworu. Za pomocą chemicznych kotew łączących warstwy górotworu zostają zakotwione w oddalonych, nieuszkodzonych warstwach górotworu i w ten sposób zabezpieczone.

Stosowana rura kotwowa dla górotworu służy z jednej strony jako żerdź wiertnicza, a z drugiej strony, w przypadku chemicznej kotwy łączącej, do ustalania wytłaczanej masy. Na pierwszy koniec rury kotwowej, leżący w kierunku osadzania, jest nasadzana głowica wiertnicza. Drugi koniec rury kotwowej jest osadzony w obrotowym uchwycie narzędziowym stosowanego przyrządu wiertniczego, za pomocą którego rura kotwowa jest wwiercana w podłoże.

Z opisu AT 396 390 B znana jest samodrążąca kotew dla górotworu, która jest łączona z przyrządem wiertniczym za pomocą nasadzanej tulei sprzęgającej. Niedogodnością tego rozwiązania jest to, że wolny koniec kotwy dla górotworu musi być dopasowany do elementu ustalającego w tulei sprzęgającej.

Z opisu DE 3 610 880 A1 znana jest ż erdź wiertnicza, która posiada tulejowy element ustalają cy z gwintem wewnętrznym dla drugiej żerdzi wiertniczej. Druga żerdź wiertnicza posiada odcinek z gwintem zewnętrznym, który współpracuje z gwintem wewnętrznym w tulejowym elemencie ustalającym. Niedogodnością tego rozwiązania jest to, że w przypadku zastosowania tej techniki łączenia, po zakończeniu procesu wiercenia, uchwyt narzędziowy przyrządu wiertniczego musi być odkręcany od żerdzi wiertniczej, wwierconej w podłoże, przeważnie przy użyciu narzędzia.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie samodrążącej kotwy dla górotworu, która umożliwiałaby szybki montaż i demontaż stosowanego przyrządu wiertniczego i byłaby wytwarzana w sposób ekonomiczny.

Zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że profilowanie rury kotwowej stanowi wykonany na jej drugim, wolnym końcu gwint zewnętrzny oraz współpracujący z nim gwint wewnętrzny na łączniku, posiadającym zderzak oraz urządzenie szybkomocujące, do sprzęgania z obrotowym uchwytem narzędziowym przyrządu wiertniczego.

Korzystnie urządzenie szybkomocujące jest umieszczone na łączniku od strony zewnętrznej.

Według wynalazku między urządzeniem szybkomocującym a zderzakiem ukształtowany jest odcinek tulejowy, który korzystnie co najmniej na pewnym obszarze posiada gwint wewnętrzny, współpracujący z gwintem zewnętrznym na drugim, wolnym końcu rury kotwowej.

Korzystnie zderzak jest utworzony na oporowym występie, usytuowanym na, odwróconym od urządzenia szybkomocującego końcu łącznika, korzystnie posiadającym otwór z tym, że urządzenie szybkomocujące jest ukształtowane w postaci kształtowego uchwytu.

Według wynalazku odcinek tulejowy posiada wybrania, stanowiące miejsca przełomu zadanego.

Korzystnie odcinek tulejowy co najmniej na pewnym obszarze posiada gwint zewnętrzny dla środka mocującego.

Zgodnie według wynalazku łącznik stanowi część wytwarzaną w procesie odlewania.

Przed rozpoczęciem procesu wiercenia, łącznik nie musi być nakręcony aż do przylegania zderzaka do wolnego końca rury kotwowej, ponieważ podczas pracy przyrządu wiertniczego, również łącznik obraca się aż do chwili przylegania zderzaka do drugiego, wolnego końca rury kotwowej.

Następnie, poprzez łącznik rura kotwowa jest wwiercana w podłoże za pomocą przyrządu wiertniczego, aż do uzyskania żądanej głębokości wiercenia.

Rura kotwowa jest wytwarzana jako towar na metry, który jest przycinany na miejscu na potrzebną lub żądaną długość. Ponieważ głowica wiertnicza jest nasadzana tylko na rurę kotwową, to proces łączenia można przeprowadzać na miejscu zastosowania.

W przypadku gdy rura kotwowa nie jest zaopatrzona na swojej powierzchni zewnę trznej w gwint zewnętrzny, to na miejscu zastosowania można w prosty, znany sposób na jej wolnym końcu naciąć odpowiedni gwint, do przyłączenia łącznika. Pomiędzy gwintem wewnętrznym na łączniku, a gwintem zewnętrznym na rurze kotwowej mogą być zachowane duże tolerancje, które w zasadzie nie ograniPL 201 759 B1 czają funkcji połączenia obu tych części. Dzięki temu, w przypadku rury kotwowej przyciętej na miejscu zastosowania na określoną długość, przeważnie można zrezygnować z usuwania zadziorów na powierzchni cięcia.

Zwłaszcza w przypadku umieszczenia gwintu wewnętrznego na odcinku tulejowym jest zwiększona ilość zazębiających się ze sobą skoków gwintu, co umożliwia przenoszenie przez złącze dużych obciążeń.

W przypadku chemicznych kotew łączących, jej odcinek dolny służy jako urządzenie zatrzymujące dla wytłaczanej masy, umieszczonej w rurze kotwowej. Wytłaczana masa jest opakowana przykładowo w worek foliowy i umieszczana w elemencie ustalającym w rurze kotwowej, przykładowo w rurze wewnę trznej.

Ponieważ urządzenie szybkomocujące stanowi kształtowy uchwyt, przykładowo dwunasto- lub wielokrawędziowy, to w miarę możliwości może być zachowany jak najmniejszy kąt skręcania obu części, w celu znalezienia właściwej geometrii dla przyłączenia obrotowego uchwytu narzędziowego przyrządu wiertniczego do rury kotwowej. Ponadto, w razie potrzeby na kształtowy uchwyt może być nasadzone narzędzie do nakręcania łącznika na rurę kotwową, lub jego odkręcenia.

Ponieważ łącznik pozostaje przeważnie na rurze kotwowej także po osadzeniu kotwy w górotworze, to można go przykładowo wykorzystywać do unieruchomienia zabezpieczającej maty na ścianach zabezpieczanej pustki. Takie maty są utworzone przykładowo jako siatki zbrojeniowe lub maty tkane z metalu, względnie z tworzywa sztucznego, dla ochrony przed nie zabezpieczonymi, spadającymi odłamkami skalnymi. Maty są umieszczane korzystnie na zakładkę w obszarze osadzonych kotew. Za pomocą umieszczonego środka mocującego na łączniku, razem z nim w pierwszym etapie może być również unieruchomiona pierwsza mata. Następnie na łącznik nakładana jest druga mata i mocowana za pomocą środka mocującego.

W porównaniu do znanych kotew do górotworu, które są zaopatrzone w gwint zewnę trzny na wolnym końcu, w przypadku łącznika znacznie zmniejsza się wysokość zamocowania mat, ponieważ nakrętki ustalające nie są umieszczone jedna za drugą na rurze kotwowej.

Postać wykonania łącznika z wybraniami, stanowiącymi miejsce przełomu zadanego, znajduje zastosowanie zwłaszcza w przypadku wstępnie naprężanych kotwi dla górotworu. Po uzyskaniu żądanej głębokości wiercenia, w obszarze podstawy otworu wiertniczego z kotwy dla górotworu wytłaczana jest szybko utwardzająca się masa i wprowadzana do otworu wiertniczego. Po uzyskaniu wstępnie określonego stopnia utwardzenia masy, kotwa dla górotworu zostaje wstępnie naprężona. Po uzyskaniu wstępnie określonej wstępnie naprężającej siły żebra zostają ścięte a łącznik zostaje podzielony na dwie części. Pierwsza część łącznika, zwrócona do wolnego końca rury kotwowej, pozostaje po odcięciu na wolnym końcu i uniemożliwia odkręcanie drugiej części łącznika, powodowane występowaniem drgań. Ponieważ po ścięciu żeber pozostaje w kotwie dolna część łącznika, to przykładowo w przypadku chemicznej kotwy łączącej, uniemożliwia ona wysunięcie się opakowanej, wytłaczanej masy, umieszczonej w rurze kotwowej, ewentualnie w rurze wewnętrznej.

Ponieważ łącznik jest wytwarzany w procesie odlewania, to przy dopuszczalnych tolerancjach zbędna jest dodatkowa obróbka łącznika. Oprócz tego ekonomicznego procesu wytwarzania, przy produkcji łącznika można również stosować metodę odlewania/frezowania.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia samodrążącą, chemiczną kotwę łączącą z łącznikiem, w przekroju wzdłużnym, fig. 2 łącznik z fig. 1, w widoku z boku, fig. 3 - łącznik z fig. 2 w przekroju wzdłuż linii III-III, fig. 4 - drugi przykład wykonania łącznika, w widoku z boku, patrząc z płaszczyzny IV-IV na fig. 6, fig. 5 - łącznik w przekroju wzdł uż nym, w pł aszczyź nie wedł ug fig. 4, fig. 6 - łącznik w przekroju poprzecznym wzdł u ż linii VI-VI na fig. 4, a fig. 7 - odmianę łącznika według fig. 5, w przekroju wzdłużnym.

Na rysunku jednakowe części są oznaczone tymi samymi oznacznikami.

Na fig. 1 przedstawiona jest samodrążąca, chemiczna kotew łącząca, która zawiera rurę kotwową 2, w której umieszczona jest rura wewnętrzna 4 do ustalania wytłaczanej masy 3. Na pierwszym końcu 5 rury kotwowej 2 jest osadzona głowica wiertnicza 6. Na drugim, wolnym końcu 7 rura kotwowa 2 posiada gwint zewnętrzny 8, na który jest nakręcony łącznik 11. Jako środek mocujący 9, przykładowo do zamocowania maty zabezpieczającej na kotwie łączącej 1, na łącznik 11 nakręcona jest nakrętka.

Na fig. 2 i fig. 3 przedstawiony jest pierwszy przykład wykonania łącznika 11. Jako urządzenie szybkomocujące 15 dla obrotowego uchwytu narzędzia stosowanej głowicy wiertniczej, łącznik 11 posiada kształtowy uchwyt 12, ukształtowany wielokrawędziowo, przykładowo dwunasto- lub szesnastokrawędziowo. Na przeciwległej stronie łącznika jest usytuowany oporowy występ 13, wyposażony

PL 201 759 B1 w wewnętrzny zderzak 14 i zaopatrzony w otwór 19, posiadający stożkową krawędź 20. Pomiędzy urządzeniem szybkomocującym 15 a zderzakiem 14, łącznik 11 posiada odcinek tulejowy 16. Na odcinku tulejowym 16 ukształtowany jest z jednej strony gwint wewnętrzny 17, który współpracuje z gwintem zewnętrznym 8 na wolnym końcu 7 rury kotwowej 2, a z drugiej strony gwint zewnętrzny 18, na który nakręcany jest środek mocujący 9.

W oporowym występie 13 wykonany jest środkowy otwór 19, przez który wprowadzany jest mechanizm wytłaczający do wytłaczania masy 3. Stożkowa krawędź 20 uniemożliwia wysunięcie się rury wewnętrznej 4 i wypływ wytłaczanej masy 3 z rury kotwowej 2.

Na fig. 4 do fig. 6 przedstawiony jest drugi przykład wykonania łącznika 21. W przeciwieństwie do łącznika 11 według fig. 2 i 3, łącznik 21 posiada dłuższe urządzenie szybkomocujące 25, ale nie posiada gwintu zewnętrznego na odcinku tulejowym 26. Na odcinku tulejowym 26 wykonane są na obwodzie dwa wybrania 31, które tworzą miejsce przełomu zadanego łącznika 21.

Wybrania 31 tworzą ze sobą odpowiednio kąt α. Pozostające na obwodzie odcinka tulejowego 26 żebra 32, tworzą połączenie między pierwszą częścią 33 a drugą częścią 34 łącznika 21. W przypadku przekroczenia określonego momentu obrotowego, żebra 32 zostają ścięte. Po ścięciu żeber 32, pierwsza część 33 łącznika 21 pozostaje na wolnym końcu 7 rury kotwowej 2. Zderzak 24, na stożkowej krawędzi 23, także po odpadnięciu drugiej części 3 od pierwszej części 33, uniemożliwia wysunięcie się rury wewnętrznej 4 lub wytłaczanej masy 3, z rury kotwowej 2.

Na fig. 7 przedstawiona jest odmiana łącznika przedstawionego na fig. 5. W przeciwieństwie do łącznika 21, łącznik 41 na odcinku tulejowym 46 posiada dodatkowo gwint zewnętrzny 48 i krótsze urządzenie szybkomocujące 45.

Łączniki 11, 21, 41 korzystnie są wytwarzane w procesie odlewania. Dodatkowa obróbka nie jest wymagana.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kotew dla górotworu, zwłaszcza samodrążąca, chemiczna kotew łącząca dla górnictwa i budowy tuneli, która zawiera rurę kotwową, która posiada jeden koniec łączony z głowicą wiertniczą i drugi, wolny koniec, przy czym co najmniej w obszarze drugiego, wolnego końca, rura kotwowa jest zaopatrzona w profilowanie, a drugi, wolny koniec posiada łącznik, do połączenia rozłącznego z rurą kotwową, który jest zaopatrzony w środek uchwytowy dla obrotowego uchwytu narzędziowego stosowanego przyrządu wiertniczego, znamienna tym, że profilowanie na rurze kotwowej (2) stanowi gwint zewnętrzny (8) wykonany na jej drugim, wolnym końcu (7) oraz współpracujący gwint wewnętrzny (17) na łączniku (11, 21, 41), posiadającym zderzak (14, 24) oraz urządzenie szybkomocujące (15, 25, 45) do sprzęgania z obrotowym uchwytem narzędziowym przyrządu wiertniczego.
2. 2. Kotew według zastrz. 1, znamienna tym, że urządzenie szybkomocujące (15, 25, 45) jest umieszczone na łączniku (11, 21, 41) od strony zewnętrznej.
3. 3. Kotew według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że między urządzeniem szybkomocującym (15, 25, 45) a zderzakiem (14, 24) ukształtowany jest odcinek tulejowy (16, 26, 46), przy czym korzystnie odcinek tulei łączącej (16, 26, 46) co najmniej na pewnym obszarze posiada gwint wewnętrzny (17), współpracujący z gwintem zewnętrznym (8) na drugim, wolnym końcu (7) rury kotwowej (2).
4. 4. Kotew według zastrz. 3, znamienna tym, że zderzak (14, 24) jest utworzony na oporowym występie (13, 23), usytuowanym na, odwróconym od urządzenia szybkomocującego (15, 25, 45), końcu łącznika (11, 21, 41), korzystnie posiadającym otwór (19).
5. 5. Kotew według zastrz. 1, znamienna tym, że urządzenie szybkomocujące (15, 25, 45) jest ukształtowane w postaci kształtowego uchwytu (12).
6. 6. Kotew według zastrz. 3, znamienna tym, że odcinek tulejowy (26, 46) posiada wybrania (31), stanowiące miejsca przełomu zadanego (21, 41).
7. 7. Kotew według zastrz. 6, znamienna tym, że odcinek tulejowy (16, 46) co najmniej na pewnym obszarze posiada gwint zewnętrzny (18, 48) dla środka mocującego (9).
8. 8. Kotew według zastrz. 1, znamienna tym, że łącznik (11, 21, 41) stanowi część wytwarzaną w procesie odlewania.