專利名稱：可擴(kuò)張巖栓及巖石錨桿系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于懸掛安裝的可擴(kuò)張巖栓。
背景技術(shù)：
在隧道和在礦井中，經(jīng)常需要懸掛在工作中使用的不同裝置，例如通風(fēng)機(jī)、鉆孔設(shè)備等。另外，在礦井和在隧道中，人們經(jīng)常使用平臺(tái)以便傳送挖出材料及其它材料。這些平臺(tái)在隧道或礦井的頂部懸掛，例如上述可以通過(guò)在頂部中安裝梁并且隨后將平臺(tái)固定到該梁上而完成。
為了將例如服務(wù)平臺(tái)之類的這些裝置固定到頂部，會(huì)使用各種螺栓。人們經(jīng)常使用可擴(kuò)張螺栓，所謂的膨脹螺栓，其中該螺栓包括管，管的內(nèi)部通過(guò)諸如高壓流體之類的壓力構(gòu)件進(jìn)行加壓，并由此擴(kuò)張。這種可擴(kuò)張螺栓的實(shí)例在瑞典專利no.7902129-1中示出。擴(kuò)張螺栓可以與固定到該擴(kuò)張螺栓上的特定結(jié)合件一起使用。平臺(tái)或者人們想懸掛在頂部的裝置然后固定在這些結(jié)合件中。
使用這些螺栓作為懸掛裝置的缺點(diǎn)在于它們與特定懸掛結(jié)合件一起基本上從隧道的頂部伸出，并且必須因此被切割和/或由厚層粉刷水泥覆蓋。這是花費(fèi)成本及耗時(shí)的操作，并且期望能夠?qū)⒅钚』?。在安全評(píng)估中，帶有懸掛裝置的該螺栓不會(huì)被歸類作為巖石的支撐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供解決上述問(wèn)題的巖栓。更具體地說(shuō)，本發(fā)明的目的在于提供用于懸掛的改進(jìn)巖栓，其承受在螺栓中的最小應(yīng)力集中。本發(fā)明的另一目的在于提供當(dāng)移入巖石時(shí)簡(jiǎn)化工作的懸掛裝置。
通過(guò)權(quán)利要求1限定的可擴(kuò)張巖栓獲得根據(jù)本發(fā)明的這些和其它目的。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)提供能夠通過(guò)壓力介質(zhì)擴(kuò)張的可擴(kuò)張巖栓而獲得上述目的，該擴(kuò)張巖栓具有連接單元，該連接單元包括用于與擴(kuò)張巖栓的構(gòu)件相互作用的構(gòu)件以及懸掛元件。該連接單元進(jìn)一步設(shè)計(jì)具有可以插入鉆孔內(nèi)的外部尺寸。由此提供了給出從巖石更小伸出的懸掛裝置，并且提供更好的強(qiáng)度。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，該連接單元包括固定到巖栓上的連接套筒。由此分別提供了實(shí)用和容易使用懸掛元件和擴(kuò)張構(gòu)件的連接。該連接套筒可以插入鉆孔內(nèi)并由此給出在隧道內(nèi)進(jìn)行覆蓋的從巖石的最小伸出，這導(dǎo)致更快及更有效率的隧道工作。
根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，連接套筒可以焊接到巖栓上，這給出連接套筒到巖栓上的更安全并且同時(shí)經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的連接。
根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，連接單元的連接套筒包括巖石板可以相對(duì)其對(duì)接的機(jī)構(gòu)，例如凸緣。這給出根據(jù)本發(fā)明的巖栓巖石支撐性能，由此巖栓包括兩個(gè)重要和有用的功能，即在同一個(gè)巖石內(nèi)的巖石支撐和懸掛。巖石板可以根據(jù)適當(dāng)進(jìn)一步進(jìn)行選擇以及取決于需求，并且可以例如包括規(guī)則的平巖石板或者例如半球形巖栓。根據(jù)本發(fā)明的該方面，可擴(kuò)張巖栓從而可以同時(shí)用作巖石支撐和用作懸掛裝置。由此，可以減少提供懸掛裝置和巖石支撐的總成本，給出一種經(jīng)濟(jì)的方案。
根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，連接單元包括支撐套筒，圍繞連接單元的座的至少部分。由于螺栓相對(duì)孔壁停放的事實(shí)，由此防止巖栓暴露給撓矩。
根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，兩個(gè)巖栓可以結(jié)合并且由此提供更長(zhǎng)的巖栓。根據(jù)本發(fā)明的巖栓可以可替換地僅僅用作從巖石伸出的最外部分，由此沒(méi)有用于懸掛和板的連接單元的在市場(chǎng)上通常同樣或不同存在的可擴(kuò)張巖栓可以用在鉆孔的最深處。
根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，懸掛元件可以包括如下之一安裝接線盤、單個(gè)鉤、雙鉤、鉤狀物或者它們的組合。由此提供了很大的靈活性，并且可以根據(jù)需要調(diào)適懸掛元件。
本發(fā)明也涉及巖石錨桿系統(tǒng)，其包括如上的可擴(kuò)張巖栓、擴(kuò)張接頭和懸掛元件，由此獲得對(duì)應(yīng)于上述的優(yōu)點(diǎn)。
進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)本發(fā)明的不同方面獲得，并且通過(guò)下面的詳細(xì)描述將會(huì)變得明顯。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的巖栓。
圖2示出圖1的巖栓，其提供有根據(jù)本發(fā)明的可拆卸擴(kuò)張接頭。
圖3示出圖1的巖栓，其中可拆卸擴(kuò)張接頭已經(jīng)由安裝接線盤替換。
圖4a和4b示出根據(jù)本發(fā)明分別提供有可拆卸擴(kuò)張接頭和安裝接線盤的巖栓的第二實(shí)施例。
圖5示出已經(jīng)連接的根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)巖栓。
具體實(shí)施例方式
如上所述的，經(jīng)常需要在礦井或在隧道工作中懸掛不同裝置。在巖石鉆孔中，需要一些種類的巖石支撐，例如巖栓、纜索或其它元件，以便加強(qiáng)并穩(wěn)定巖石并由此使得巖石自支撐。如在介紹部分描述的，具有可以用于該目的的可擴(kuò)張、管狀巖栓，例如參見(jiàn)瑞典專利no.427764和443398。
本發(fā)明提供改進(jìn)的巖栓，該巖栓也可以提供有給出最小伸出的懸掛裝置，并且同時(shí)提供組合在巖石鉆孔環(huán)境中存在的這兩個(gè)需求的一種方式，例如在礦井中、在同一個(gè)巖栓中。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1，示出根據(jù)本發(fā)明的巖栓7。經(jīng)由壓力介質(zhì)的可擴(kuò)張巖栓7包括同時(shí)用于連接擴(kuò)張構(gòu)件10(參見(jiàn)圖2)和用于連接懸掛元件16(參見(jiàn)圖3)的連接單元。該連接單元優(yōu)選包括具有座的連接套筒8，該座包括用于同時(shí)接收用于擴(kuò)張巖栓7的擴(kuò)張構(gòu)件10以及懸掛元件16的內(nèi)部構(gòu)件11。座的內(nèi)部構(gòu)件11例如可以包括螺紋，由此擴(kuò)張構(gòu)件10和懸掛元件16分別可以擰到巖栓7上?？商鎿Q地，如在圖4a和4b中示出的，連接套筒8可以替換地包括用于分別與擴(kuò)張構(gòu)件10和懸掛元件16相互作用的外螺紋。然而這必須在基本上不加長(zhǎng)巖栓從巖石伸出的情況下完成，例如使得擴(kuò)張構(gòu)件10的套筒狀部分和懸掛構(gòu)件16具有使得它們可以插入鉆孔內(nèi)的尺寸。其它適合的可拆卸連接也是可接收的。
連接單元優(yōu)選也包括固定到巖栓7上的支撐套筒9。連接單元的部分，即在這種給出情況下的連接套筒8和支撐套筒9，可以在可替換實(shí)施例中成整體。而且，得益于套筒相對(duì)孔壁支撐的事實(shí)，支撐套筒9防止在連接套筒8和巖栓7的剩余部分之間的任何不期望的角位移。
在圖2中，擴(kuò)張構(gòu)件10示出為擴(kuò)張接頭形式，但是在其它實(shí)施例中擴(kuò)張構(gòu)件10例如是簡(jiǎn)單的、直的管或空心纜索。擴(kuò)張構(gòu)件10的功能在于允許巖栓7的擴(kuò)張，并由此允許巖栓7在巖石12中的錨定。擴(kuò)張僅僅需要擴(kuò)張構(gòu)件10包括一些種類的空心體，通過(guò)該空心體例如水可以在高壓下被送進(jìn)，由此巖栓7擴(kuò)張以對(duì)接鉆孔。擴(kuò)張接頭是有益的在于通過(guò)徑向注入管可以隨后執(zhí)行加壓，由此方便了手工加壓。
擴(kuò)張構(gòu)件10優(yōu)選裝入在巖石錨桿中使用的巖栓的普通標(biāo)準(zhǔn)卡盤內(nèi)，并且從而不需要特別設(shè)計(jì)的卡盤用于根據(jù)本發(fā)明的巖栓7。
在示出的實(shí)施例中，連接套筒8包括巖石板14對(duì)接的凸緣13。除了凸緣之外的其它構(gòu)件也是可接受作為巖石板14的支撐。通過(guò)巖石板14可以與巖栓7相結(jié)合使用的事實(shí)，巖栓7也可以用作巖石的支撐，這對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的懸掛裝置來(lái)說(shuō)是不可能的。巖石板14可以是普通的平板或者可以是半球形的，正如圖中所示出的。
當(dāng)已經(jīng)通過(guò)擴(kuò)張構(gòu)件10擴(kuò)張巖栓7時(shí)，其中擴(kuò)張構(gòu)件10已經(jīng)連接到未示出的壓力介質(zhì)源頭，擴(kuò)張構(gòu)件10可以被擰開。這提供給出小的伸出的巖栓。參見(jiàn)圖3，如果期望，也能夠連接懸掛元件16。從而巖栓7可以用作例如服務(wù)平臺(tái)等的懸掛裝置。懸掛元件16提供有用于與連接套筒8的內(nèi)(或外)構(gòu)件11(例如螺紋)相互作用的構(gòu)件。在圖3中，懸掛元件16示出為安裝接線盤形式，但是在可替換實(shí)施例中，懸掛元件16可以包括任何合適的懸掛構(gòu)件，例如單個(gè)鉤、雙鉤、鉤狀物或者這些的任意組合。從而提供了可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)的靈活的懸掛裝置。
而且，隨著隧道前進(jìn)，懸掛元件16可以擰開和再使用。這給出至少兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，由于懸掛元件16可以使用幾次，減小了懸掛元件16的成本。其次，從巖石的伸出較小，消除了在使用后切割螺栓的需求，否則這是耗時(shí)的過(guò)程。由此，生產(chǎn)過(guò)程加速，而且減少了用粉刷水泥等覆蓋的需要厚度，這再次減小成本。通過(guò)僅僅一些簡(jiǎn)單裝配的部件，進(jìn)一步地安裝很快。
如圖5所示，可以調(diào)節(jié)連接單元使得兩個(gè)及更多巖栓7’、7”可以結(jié)合在一起，以便形成長(zhǎng)的螺栓。這可以以不同方式完成。如果人們想將根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)巖栓7’、7”結(jié)合在一起，外巖栓7’不得不具有帶有連接接頭17的貫通纜索，其與在內(nèi)部巖栓7”上的連接套筒8結(jié)合在一起。然后在鉆孔外部的壓力介質(zhì)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)螺栓7’和7”兩者的擴(kuò)張。
巖栓7的內(nèi)部部分可以可替換地?fù)Q為與普通可擴(kuò)張巖栓接合在一起的外安裝。根據(jù)本發(fā)明的巖栓7僅僅用作從巖石伸出的最外部分，而規(guī)則結(jié)合的可擴(kuò)張巖石鉆頭用在巖石12的最深處。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)壓力介質(zhì)可擴(kuò)張、用于插入鉆孔內(nèi)并且包括連接單元的巖栓，其特征在于，該連接單元包括用于與擴(kuò)張巖栓(7)的擴(kuò)張構(gòu)件(10)可拆卸地相互作用的構(gòu)件(11)，以及具有可連接到巖栓上的懸掛元件(16)，并且在于設(shè)計(jì)該連接單元具有使得其可以插入鉆孔內(nèi)的外部尺寸。
2.如權(quán)利要求1所述的可擴(kuò)張巖栓，其特征在于，該連接單元包括固定到巖栓(7)上的連接套筒(8)。
3.如權(quán)利要求2所述的可擴(kuò)張巖栓，其特征在于，連接套筒(8)包括巖石板(14)可以相對(duì)其對(duì)接的諸如凸緣(13)之類的構(gòu)件。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的可擴(kuò)張巖栓，其特征在于，該連接單元通過(guò)焊接固定到巖栓(7)上。
5.如前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可擴(kuò)張巖栓，其特征在于，擴(kuò)張構(gòu)件(10)包括可以插入連接單元內(nèi)的接頭。
6.如前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可擴(kuò)張巖栓，其特征在于，該連接單元包括圍繞連接單元的座的至少部分的支撐套筒(9)。
7.如前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可擴(kuò)張巖栓，其特征在于，巖栓(7’)提供有貫通管道以及用于連接第二巖栓(7”)的在內(nèi)部上的連接接頭(17)。
8.如前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可擴(kuò)張巖栓，其特征在于，懸掛元件(16)包括如下之一安裝接線盤、單個(gè)鉤、雙鉤、鉤狀物或者它們的組合。
9.一種巖石錨桿系統(tǒng)，其包括如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的可擴(kuò)張巖栓和擴(kuò)張構(gòu)件(10)以及用于與巖栓(7)的連接單元相互作用的懸掛元件(16)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過(guò)壓力介質(zhì)可擴(kuò)張、用于插入鉆孔內(nèi)的巖栓(7)。該可擴(kuò)張巖栓(7)包括連接單元(8)，該連接單元(8)具有用于與擴(kuò)張巖栓(7)的擴(kuò)張構(gòu)件(10)可拆卸的相互作用的構(gòu)件(11)，以及具有懸掛元件(16)，設(shè)計(jì)該連接單元具有使得其可以插入鉆孔內(nèi)的外部尺寸。本發(fā)明也涉及這種巖石錨桿系統(tǒng)。
文檔編號(hào)E21F17/02GK1788140SQ200480012867
公開日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2004年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月12日
發(fā)明者M·坎弗洛德, F·厄貝里 申請(qǐng)人:阿特拉斯科普科鑿巖機(jī)股份公司