專利名稱：流體回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于擴張和/或排空錨桿的部件的裝置，該錨桿尤 其是摩擦管錨桿或可擴張的摩擦管錨桿類型的巖石錨桿，此裝置具有 權(quán)利要求1前序部分所述的特征。
此外本發(fā)明還涉及一種用于排空錨桿的部件的方法，該錨桿尤其 是摩擦管錨桿或可擴張的摩擦管錨桿類型的巖石錨桿，此方法具有權(quán)
利要求8前序部分所述的特征。
此外本發(fā)明還涉及一種用于安置錨桿的方法，該錨桿尤其是摩擦 管錨桿或可擴張的摩擦管錨桿類型的巖石錨桿，此方法具有權(quán)利要求 16前序部分所述的特征。
背景技術(shù)：
已知的是，將具有可擴張部件的錨桿置入鉆孔中，用于石塊和地 面的固定或防護，例如在隧道建設(shè)或者坡地防護方面。這種錨桿，尤 其是摩擦管錨桿或可擴張摩擦管錨桿，以商品名"Swellex"(制造商 Atlas Copco MAI GmbH)為人所知。作為可擴張的部件，這種錨桿 尤其是具有可擴張的錨桿栓部，其外表面在擴張狀態(tài)頂靠到鉆孔壁上 并由此使錨桿在鉆孔內(nèi)固定。錨桿栓部的擴張可以通過水來實現(xiàn)，使 水借助泵通過一可拆除的轉(zhuǎn)接器有壓力地加入到錨桿栓部中。
在
將擴張介質(zhì)尤其是水壓入以后，在錨桿栓部中被壓縮的空氣起 到使水在拆除轉(zhuǎn)接器以后再從錨桿栓部中壓出去的作用。但已經(jīng)證實 不利的是，水是不可控的并且只能部分地從錨桿栓部中排出。 一定量
引起腐蝕過程，這對錨桿尤其是摩擦管錨桿的壽命起到不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，提供一種開頭所述形式的裝置以及方法， 借此能夠盡可能地避免上述缺陷。
這個目的通過一種具有權(quán)利要求1特征的用于擴張和/或排空錨桿 尤其是巖石錨桿的部件的裝置得以實現(xiàn)。
此外，這個目的通過一種具有權(quán)利要求8特征的用于排空錨桿尤 其是巖石錨桿的部件的方法得以實現(xiàn)。
此外，這個目的通過一種具有權(quán)利要求16特征的用于安置錨桿尤 其是巖石錨桿的方法得以實現(xiàn)。
按照本發(fā)明的裝置以及按照本發(fā)明的方法的優(yōu)選和有利的擴展結(jié) 構(gòu)/實施形式是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。
在錨桿尤其是在作為可擴張的摩擦管錨桿構(gòu)造的巖石錨桿中，具 有可擴張的部件("Swellex"型錨桿)和可拆除地設(shè)置在錨桿上的轉(zhuǎn)接 器，該轉(zhuǎn)接器不僅通過至少一個流體管道與泵連接而且還與可擴張的 部件連接，按照本發(fā)明，使轉(zhuǎn)接器直接或間接地與一氣體輸入裝置連 接。因此，在可擴張的部件擴張(膨脹)并且至少部分地以流體充填 以后，為了進行排空，可以將氣體在壓力下輸送給可擴張的部件。氣 體在可擴張的部件里面膨脹并且強制地將流體從錨桿中頂壓出去。必 要時可以重復(fù)這個過程，直到完全排空流體。由此幾乎可以完全抑制 在錨桿栓部中由于空氣和水的共同作用而發(fā)生的腐蝕過程，從而顯著 提高了錨桿壽命。
按照本發(fā)明，處于壓力下的氣體的加入，尤其是壓力空氣的加入， 不僅可以在錨桿用擴張流體加載之前進行而且也可以在此之后進行。 結(jié)果是，與已知方法(在已知方法中，僅僅是在錨桿內(nèi)處于正常氣壓 的空氣體積受壓縮)不同，在以流體加載之前在人為地產(chǎn)生過壓的情 況下，在壓力平衡以后只有非常微少的殘余水留在錨桿里面。加入到 可擴張的部件里面的流體可以在擴張之后幾乎完全地和受控地排出 去，并且必要時可以重新使用，以擴張其它錨桿的部件。


由下文參照附圖的描述給出本發(fā)明裝置以及本發(fā)明方法的其它細
節(jié)、特征和優(yōu)點，在附圖中示出了優(yōu)選的實施形式，其中 圖1以示意性的縱向視圖表示出一個巖石錨桿的實施例， 圖2示出圖1中的巖石錨桿的橫截面圖， 圖3示出圖1中的巖石錨桿，具有一個套裝上的轉(zhuǎn)接器， 圖4以示意圖示出按照本發(fā)明的用于擴張和/或排空巖石錨桿的部
件的裝置的實施例。
具體實施例方式
在圖1中示出了一個巖石錨桿l，在該錨桿中可以使用按照本發(fā) 明的裝置以及按照本發(fā)明的方法。所示實施例對應(yīng)于可擴張的摩擦管 錨桿，例如由US 4,459,067 A已知的那樣并且也稱作"Swellex"。該巖 石錨桿1為了石塊和地面的固定或防護而被插進鉆孔中并且固定在其 內(nèi)。
該巖石錨桿1主要包括一個可擴張的部件，它在靠近鉆孔外端部 的末端(在圖1中右側(cè))上具有一個套3，并且在另一末端部通過一 個端套4封閉?？蓴U張的部件尤其可以是錨桿栓部2，如圖2所示， 它通過一個在縱向上向內(nèi)折疊的管構(gòu)成，其具有基本上呈ll形的輪廓。 該錨桿栓部2可以通過在折疊的管內(nèi)部提高壓力被擴張，使得管的外 表面頂靠到鉆孔壁上并且由此使巖石錨桿1固定在鉆孔里面。
在套3中設(shè)置了一個開口，例如一個孔5，其功能在下面還要描述。
當然，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也可以采用其它形式和結(jié)構(gòu)的錨桿， 而非所述的摩擦管錨桿，而首選的是開頭所述類型的錨桿。作為示例 要列舉一種實施形式，它以"Swellex Hybrid"(制造商Atlas Copco MAI GmbH)為人所知。這種巖石錨桿的特點是，剛性的錨桿桿部/ 管部的多個段通過接合元件相互連接，并且，在置入鉆孔中的這樣構(gòu) 成的錨桿桿部的(前)端處僅僅設(shè)置一短段的可擴張的部件，如上面 所述的錨桿栓部2。
巖石錨桿1可以在其位于鉆孔開口的末端處帶有一個錨桿板，它 在地面或石塊側(cè)支承在套3上。
在將巖石錨桿1連同安好的錨桿板置入鉆孔里面以后，如圖3所 示，在套3上設(shè)置一個轉(zhuǎn)接器6。在一個優(yōu)選的實施例中，轉(zhuǎn)接器6 作為充脹轉(zhuǎn)接頭(Inflationadapter )插套到或旋檸到套3上。該轉(zhuǎn)接 器6通過一個流體管道尤其是膨脹管道7以及通過一個流體管道尤其 是固定壓力管道8與泵9連接。為了提高錨桿栓部2內(nèi)部的壓力，該 泵提供最好100至500bar、尤其是240至300bar的流體工作壓力(充 脹壓力)供使用。
來自固定壓力管道8的流體在轉(zhuǎn)接器6內(nèi)部使兩個密封環(huán)10這樣 頂壓到一起(固定壓力)，使得產(chǎn)生的密封環(huán)10膨脹頂壓套3并且固 定地和對充脹壓力密封地包圍套。接著，流體從膨脹管道7通過輸入 孔11流向位于兩個密封環(huán)10之間的密封空間里面的孔5，進入錨桿 栓部2里面并且開始充填該錨桿栓部。在此情形下，錨桿栓部2的ft 輪廓被展開，從而使錨桿栓部2的外表面頂靠到鉆孔壁上并由此使巖 石錨桿1固定在鉆孔中。在完成展開時，此時流體工作壓力約為240 至300bar，錨桿栓部輪廓達到一種接近圓形的橫截面。
因為在實踐中鉆孔具有比完全擴張的錨桿栓部2更小的直徑，因 此錨桿栓部不能完全展開，從而使其在保持縱向折疊的條件下頂壓鉆 孔壁。所形成的縱向折疊的優(yōu)點是，它由于存在剛性而起到提高穩(wěn)定 性的作用。通過在至少6秒的時間段上保持工作壓力，使錨桿栓部2 按照鉆孔壁的不規(guī)則情況進行施壓，并在鉆孔中形成一種摩擦和形狀 鎖合的連接。
圖4示出，轉(zhuǎn)接器6是如何通過膨脹管道7和固定壓力管道8與 泵9連接的。泵9則又與一流體供應(yīng)管道12連接。在膨脹管道7中設(shè) 置一個閥門13,通過它來調(diào)節(jié)流體到轉(zhuǎn)接器6的輸入和從中的排出。
此外，按照本發(fā)明規(guī)定轉(zhuǎn)接器6與一氣體輸入裝置連接，它在 所示實施例中例如由另一流體管道尤其是氣體管道14和一個壓縮機15構(gòu)成。該壓縮機15可以是一個空氣壓縮機或者與一個壓縮空氣容 器連接。在所示實施例中，氣體管道14從壓縮機15出發(fā)不直接通到 轉(zhuǎn)接器6，而是終結(jié)在轉(zhuǎn)接器6與閥門13之間區(qū)域內(nèi)的膨脹管道7中。 在氣體管道14中設(shè)置一個閥門16，通過它來調(diào)節(jié)氣體流量。所述閥 門13、 16以及泵9和壓縮機15通過一個控制單元17進行控制。
按照本發(fā)明，所述裝置是作為用以回收錨桿栓部2擴張介質(zhì)的系 統(tǒng)起作用，尤其是作為水回收系統(tǒng)。借助壓縮機15，可以經(jīng)由轉(zhuǎn)接器 6將壓縮空氣壓進錨桿栓部2中，它在膨脹時使剩余的和不期望的流 體部分從錨桿栓部2中導(dǎo)引到膨脹管道7中。按照本發(fā)明，可以在用 流體加載錨桿l之前和/或之后加入處于壓力下的氣體，尤其是壓力空 氣。
為了在錨桿栓部2擴張后加入尤其是壓力空氣，具體地，在錨桿 栓部2擴張以后通過固定壓力管道8來保持固定壓力即流體壓力，用 于使密封環(huán)10頂壓到一起，并且使充脹壓力、即優(yōu)選240至300bar 的流體工作壓力下降。在這個工藝時刻，打開在膨脹管道7中的閥門 13并且關(guān)閉在氣體管道14中的閥門16。
如果流體絕大部分從錨桿栓部2流出/頂壓出去，則在下一步驟中 關(guān)閉閥門13并打開閥門16，從而使氣體尤其是空氣通過氣體管道14 和膨脹管道7導(dǎo)入到轉(zhuǎn)接器6中，并由此導(dǎo)入到錨桿栓部2里面。此 時還總是保持著固定壓力。
接著，再關(guān)閉閥門16并且打開閥門13，從而使壓進錨桿栓部2 里面的氣體經(jīng)由膨脹管道7排出，同時使殘余流體從錨桿栓部2中壓 出去。
必要時重復(fù)上述過程，直到流體(例如水)被完全排空。為了從 套3上拆除轉(zhuǎn)接器6而使固定壓力下降。
與目前的設(shè)計類似，尤其是與所述的在氣體及流體輸入到錨桿栓 部2時的閥門調(diào)節(jié)類似，按照本發(fā)明也存在這種可能性，即，特別是 使壓力空氣在錨桿栓部2擴張之前便已被加入已經(jīng)插到鉆孔里面的尚 還空著的錨桿1中。
接著，用擴張流體對錨桿l加載并使其通過壓力擴張。展開輪廓 并且使錨桿1在形成摩擦和形狀鎖合連接的情況下貼靠到鉆孔壁上。
在這個過程期間，事先壓入的空氣受到壓縮。在錨桿栓部2擴張以后 去除轉(zhuǎn)接器6。壓縮的空氣卸壓(壓力平衡)并且使在錨桿松部2內(nèi) 的流體從錨桿l中排出去。
與壓縮位于錨桿1中在正常氣壓下的空氣體積的方法不同，在用 流體加載之前強制產(chǎn)生過壓的情況下，在壓力平衡以后只有非常^t少 的殘余水滯留在錨桿l中。由此使錨桿1的內(nèi)部幾乎是干燥的。
由錨桿栓部2中排出的流體可以由泵9或者是通過排出管道18 導(dǎo)入到一個容器中或者是直接在一個封閉的回路中進行導(dǎo)引。
概括地，在使用按照本發(fā)明的裝置和按照本發(fā)明的方法的情況下， 用于安置巖石錨桿1的實施例可描述如下
在將包括錨桿栓部2的巖石錨桿1尤其是可擴張的摩擦管錨桿1 首先以端套4插進此前產(chǎn)生的鉆孔中以后，在套3上設(shè)置一個具有液 體輸入及排出口的轉(zhuǎn)接器6。 一方面，通過固定壓力管道8產(chǎn)生一固 定壓力，它使轉(zhuǎn)接器6固定在套3上。另一方面，通過膨脹管道7使 流體流入到錨桿栓部2中并且開始充填這個錨桿栓部。在此，錨桿栓 部2由于壓力提高(充脹壓力)在鉆孔中擴張，從而使錨桿栓部的外 表面頂靠到鉆孔壁上，并由此使巖石錨桿1在鉆孔中固定。
通過一個與轉(zhuǎn)接器6連接的氣體輸入裝置，可以在錨桿栓部2擴 張之前和/或之后將處于壓力下的氣體尤其是壓力空氣加入到錨桿栓 部中。壓縮的氣體在拆下轉(zhuǎn)接器6以后卸壓(壓力平衡)，并使錨桿栓 部2內(nèi)的流體幾乎完全從錨桿1中排出去。
權(quán)利要求
1.用于擴張和/或排空錨桿(1)的部件(2)的裝置，該錨桿尤其是摩擦管錨桿或可擴張的摩擦管錨桿類型的巖石錨桿(1)，所述裝置具有一個可拆除地設(shè)置在錨桿(1)上的轉(zhuǎn)接器(6)，該轉(zhuǎn)接器不僅通過至少一個流體管道(7，8)與泵(9)連接而且還與可擴張的部件(2)連接，其特征在于，所述轉(zhuǎn)接器(6)直接或間接地與一氣體輸入裝置連接。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述氣體輸入裝置由 一個氣體管道(14)和一個壓縮機(15)構(gòu)成。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述壓縮機(15) 是一個氣體壓縮機和/或與一個具有壓縮空氣的容器連接。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的裝置，其特征在于，在流體 管道(7)中設(shè)有一個閥門(13)。
5. 如權(quán)利要求2至4中任一項所述的裝置，其特征在于，在氣體 管道(14)中如同公知的那樣設(shè)置一個閥門(16)。
6. 如權(quán)利要求2至5中任一項所述的裝置，其特征在于，所述閥 門(13, 16)與一個控制單元(17)連接。
7. 如權(quán)利要求2至6中任一項所述的裝置，其特征在于，所述氣 體管道(14)通到在閥門(13)與轉(zhuǎn)接器(6)之間區(qū)域內(nèi)的流體管道(7)中。
8. 用于排空錨桿的以流體充滿的部件的方法，該錨桿尤其是摩擦 管錨桿或可擴張的摩擦管錨桿類型的巖石錨桿，在所述方法中特別使 用如權(quán)利要求1至7中任一項所述的裝置，其特征在于，將氣體在壓 力下輸送給要被排空的部件(2)，并且，在氣體從要被排空的部件(2) 中排出時使流體從這些部件中導(dǎo)出。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在輸入和排出氣體期 間，保持作用于轉(zhuǎn)接器(6)上的固定壓力。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，為了將氣體輸入到要被排空的部件(2)中，使流體管道(7)中的閥門(13)關(guān)閉 并使氣體管道(14)中的閥門(16)打開。
11. 如權(quán)利要求8至10中任一項所述的方法，其特征在于，在氣 體輸入到要被排空的部件(2)以后，使氣體管道(14)中的閥門(16) 關(guān)閉并使流體管道(7)中的閥門(13)打開。
12. 如權(quán)利要求8至11中任一項所述的方法，其特征在于，從要 被排空的部件(2)導(dǎo)出的流體在一個封閉的回路中進行導(dǎo)引。
13. 如權(quán)利要求9至12中任一項所述的方法，其特征在于，為了 拆除轉(zhuǎn)接器(6)，使固定壓力下降。
14. 如權(quán)利要求8至13中任一項所述的方法，其特征在于，在部 件(2)擴張之前和/或之后，將處于壓力下的氣體輸送給要被排空的 部件(2)。
15. 如權(quán)利要求8至14中任一項所述的方法，其特征在于，在所 述部件(2)中處于壓力下的氣體通過壓力平衡被卸壓，并將流體從要 被排空的部件(2)中導(dǎo)出。
16. 用于安置錨桿的方法，該錨桿尤其是摩擦管錨桿或可擴張的 摩擦管錨桿類型的具有可擴張部件(2)的巖石錨桿，其中，在所述部 件設(shè)置在事先構(gòu)成的鉆孔中以后，借助流體通過使用內(nèi)部壓力來擴張 部件(2),其特征在于，在輸入氣體的情況下使流體從可擴張的部件(2)中導(dǎo)出。
全文摘要
在將包括錨桿栓部(2)的巖石錨桿(1)尤其是可擴張的摩擦管錨桿(1)首先以端套(4)插進此前產(chǎn)生的鉆孔中以后，在套(3)上設(shè)置一個具有液體輸入及排出口的轉(zhuǎn)接器(6)。一方面，通過固定壓力管道(8)產(chǎn)生一固定壓力，它使轉(zhuǎn)接器(6)固定在套(3)上。另一方面，通過膨脹管道(7)使流體流入到錨桿栓部(2)中并且開始充填這個錨桿栓部。在此，錨桿栓部(2)由于壓力提高(充脹壓力)在鉆孔中擴張，從而使錨桿栓部的外表面頂靠到鉆孔壁上并由此使巖石錨桿(1)在鉆孔中固定。通過一個與轉(zhuǎn)接器(6)連接的氣體輸入裝置，可以在錨桿栓部(2)擴張之前和/或之后將處于壓力下的氣體尤其是壓力空氣加入到錨桿栓部中。壓縮的氣體在拆下轉(zhuǎn)接器(6)以后卸壓(壓力平衡)，并使錨桿栓部(2)內(nèi)的流體幾乎完全從錨桿(1)中排出去。
文檔編號E21D21/00GK101198764SQ200680021127
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月19日
發(fā)明者M·比羅 申請人:阿特拉斯·科普科Mai有限公司