[go: up one dir, main page]

NO332912B1 - Improved rock bolt with plowing anchors - Google Patents

Improved rock bolt with plowing anchors

Info

Publication number
NO332912B1
NO332912B1 NO20085384A NO20085384A NO332912B1 NO 332912 B1 NO332912 B1 NO 332912B1 NO 20085384 A NO20085384 A NO 20085384A NO 20085384 A NO20085384 A NO 20085384A NO 332912 B1 NO332912 B1 NO 332912B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
stem
borehole
anchor
rock
anchors
Prior art date
Application number
NO20085384A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20085384L (en
Inventor
Charlie Chunlin Li
Original Assignee
Dynamic Rock Support As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dynamic Rock Support As filed Critical Dynamic Rock Support As
Priority to NO20085384A priority Critical patent/NO332912B1/en
Priority to CA2653307A priority patent/CA2653307C/en
Priority to PCT/NO2009/000443 priority patent/WO2010074584A1/en
Publication of NO20085384L publication Critical patent/NO20085384L/en
Priority to CL2011001581A priority patent/CL2011001581A1/en
Publication of NO332912B1 publication Critical patent/NO332912B1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/0026Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

En bergholt å støpes inn i støpemasse (g) i et borehull i fjell, hvor bolten omfatter - en langstrakt massiv stamme (1) med et overflateanker (3); - hvor stammen (1) omfatter to eller flere lange lengder av stammedeler (1a, 1b.................................................1i) - hvor hver stammedel etterfølges av et borehullsanker (2a, 2b, 2i) innrettet til å sette seg i støpemassen (g), hvor borehullsankeme er fordelt med avstander (La, Lb, Li) langs lengden av stammen (1); - hvor stammedelene (1a, 1b, 1i) er innrettet til å gli i borehullet i forhold til støpemassen i borehullet, slik at hver av stammedelene (1a, 1b.......................................................................... lokal bergartsdeformasjon via forlengelse av stammedelene mellom par av et lokalt forankret foregående anker (3, 2a, 2b,,.,) og et påfølgende anker (2a, 2b, 2c, 2i); karakterisert ved at - ett eller flere av borehullsankeme (2a, 2b, 2c, 2i) er innrettet til å ha en holdekapasitet i støpemassen som er mindre enn en bruddgrense av en tilstøtende stammedel ((1a eller 1b), (1b eller 1c), (1i)), for å muliggjøre at en eller flere av borehullsankeme (2a, 2b, 21) skal kunne forflyttes under bergartsdeformasjon for å omfordele strekkbelastning mellom stammedeler (1a, 1b, 1i).A rock body to be cast into casting mass (g) in a borehole in rock, the bolt comprising - an elongated solid stem (1) with a surface anchor (3); - wherein the stem (1) comprises two or more long lengths of stem parts (1a, 1b ................................ ................. 1i) - where each stem part is followed by a borehole anchor (2a, 2b, 2i) arranged to settle in the casting mass (g), where the borehole anchors are distributed with distances (La, Lb, Li) along the length of the stem (1); - where the stem parts (1a, 1b, 1i) are arranged to slide in the borehole in relation to the casting mass in the borehole, so that each of the stem parts (1a, 1b ................. .................................................. ....... local rock deformation via extension of the trunk means between pairs of a locally anchored preceding anchor (3, 2a, 2b ,,.,) and a subsequent anchor (2a, 2b, 2c, 2i); characterized in that - one or more of the borehole anchors (2a, 2b, 2c, 2i) are arranged to have a holding capacity in the casting mass which is less than a breaking limit of an adjacent stem part ((1a or 1b), (1b or 1c), (1i)) , to enable one or more of the borehole anchors (2a, 2b, 21) to be displaced during rock deformation to redistribute tensile load between trunk members (1a, 1b, 1i).

Description

Forbedret bergbolt med plogende ankere Improved rock bolt with plowing anchors

Introduksjon Introduction

Foreliggende oppfinnelse gjelder en forbedret deformerbar bergbolt med ankere innrettet til å pløye i den stivnede støpemassen i borehullet i hvilket bolten er anordnet til å forsterke berget. The present invention relates to an improved deformable rock bolt with anchors designed to plow into the solidified cast mass in the borehole in which the bolt is arranged to reinforce the rock.

Generell bakgrunn General background

I utsprengte undergrunns hulrom vil det fra det øyeblikket det utsprengte hulrom er dannet oppstå en signifikant ubalanse i det lithostatiske trykket som balanserte berget før gruvedriftsprosessen gravde ut hulrommet. Dette gjelder spesielt tunneler og gruver med ofte mer enn 1000 m bergoverdekning. Det lithostatiske trykket er derfor av en betydelig størrelse og fjellet kan deformeres av bergslag eller av sakte men signifikant bergdeformasjon avhengig av lithologien og bergets mekaniske egenskaper. In blasted underground cavities, from the moment the blasted cavity is formed, there will be a significant imbalance in the lithostatic pressure that balanced the rock before the mining process excavated the cavity. This particularly applies to tunnels and mines with often more than 1,000 m of rock cover. The lithostatic pressure is therefore of a significant magnitude and the rock can be deformed by rock layers or by slow but significant rock deformation depending on the lithology and the rock's mechanical properties.

Generelt oppstår maksimal akkumulert bergdeformasjon ved tunnelveggene, hvor trykkgradienten er høy, og som også er den eneste tilgjengelige undergrunnsoverflaten som kan ta opp bergdeformasjonen. Den akkumulerte deformasjonen avtar med avstanden fra veggen, vennligst se en illustrasjon i Fig. 1. Når de inkrementale forflytninger tas i betraktning, kan de inkrementale forflytningene se slik det er illustrert i Fig. 2. Den inkrementale forflytningen er stor i det inkrementale området nærmest bergrommets vegg og den inkrementale forflytningen avtar med økende avstand fra veggen. In general, maximum accumulated rock deformation occurs at the tunnel walls, where the pressure gradient is high, and which is also the only available underground surface that can absorb the rock deformation. The accumulated deformation decreases with the distance from the wall, please see an illustration in Fig. 1. When the incremental displacements are taken into account, the incremental displacements can be seen as illustrated in Fig. 2. The incremental displacement is large in the incremental region closest to wall of the rock chamber and the incremental displacement decreases with increasing distance from the wall.

Bakgrunnsteknikk Background technology

Den såkalte deformerbare bolten eller "D-bolt" beskrevet i søkerens internasjonale patentsøknad PCT/O2007/000461 innlevert 22.12.2007 beskriver en bergbolt til innstøping i et borehull i et berg. Vesentlig for D-bolten er de følgende trekk: -En langstrakt, sylindrisk, massiv, dvs. fast stamme, fortrinnsvis med et gjenget boltehode omfattende en mutter og en skive innrettet for forspenning av bergbolten i borehullet. En overflateplate for boltehodet er vanligvis påkrevd. -Stammen omfatter tre eller flere utstrakte lengder av stammepartier. Hvert stammeparti er etterfulgt av et integrert anker. Hvert anker er av kort utstrekning sammenlignet med utstrekningen av stammepartiene og ankrene er fordelt med avstand langs stammelengden. -Ankrene er innrettet til å bli lokalt forankeret relativt til dets lokale borehullsveggparti. Dette er for å ta opp last som oppstår på grunn av bergdeformasjon. The so-called deformable bolt or "D-bolt" described in the applicant's international patent application PCT/O2007/000461 filed on 22.12.2007 describes a rock bolt for embedding in a borehole in a rock. Essential for the D-bolt are the following features: - An elongated, cylindrical, massive, i.e. solid stem, preferably with a threaded bolt head comprising a nut and a washer arranged for pre-tensioning the rock bolt in the borehole. A surface plate for the bolt head is usually required. -The stem comprises three or more extended lengths of stem sections. Each trunk part is followed by an integrated anchor. Each anchor is of short extent compared to the extent of the trunk parts and the anchors are spaced along the trunk length. -The anchors are arranged to be locally anchored relative to its local borehole wall section. This is to absorb loads that occur due to rock deformation.

Stammepartiene er mer eller mindre glatte for å tillate glidning relativt til støpemassen i borehullet. Således kan hvert av de langstrakte, glatte stammepartiene begrense lokal bergdeformasjon ved forlengelse, hvor stammepartiene er frie til å utvides mellom par av lokalt forankrede, fikserte , forutgående ankere og lokalt forankrede påfølgende ankere som også er fiksert. The trunk parts are more or less smooth to allow sliding relative to the casting mass in the borehole. Thus, each of the elongated, smooth stem sections can limit local rock deformation by extension, where the stem sections are free to expand between pairs of locally anchored, fixed, preceding anchors and locally anchored subsequent anchors that are also fixed.

To vesentlige trekk ved den ovennevnte deformerbare bolten er: For det første har den evne til å ta opp både sjokkdeformasjon slik som bergslag. Bergslag kan forårsake skade på boltene benyttet i den kjente teknikk. Alminnelig brukt armeringsjern med ribber av kjent teknikk kan brytes når sprekker plutselig åpnes i berget på grunn av den korte tilgjengelige delen av armeringsjernet som kan oppta deformasjon. For det andre har den ovennevnte deformerbare bolten muligheten til å oppta langtidsdeformasjon som oppstår når berget jevnt krypdeformeres, og å distribuere den lokale bergdeformasjonen over et relativt langt stangsegment mellom to påfølgende ankere fiksert i støpemassen men med relativ bevegelse. En vesentlig fordel ved D-bolten er grunnet det faktum at dersom et fiksert anker skulle miste sitt grep under deformasjon, vil et påfølgende anker trolig holde. En annen signifikant fordel med D-bolten er at i motsetning til armeringsjern med ribber, som blir holdt fast i støpemassen over hele dens lengde og dermed er utsatt for brudd grunnet sterk lokal strekkdeformasjon, kan lange seksjoner av den deformerbare bolten gli i langsretning i borehullets støpemasse og distribuere enhver langsrettet deformasjon i berget, enten deformasjonen skyldes bergslag eller lang tids krypdeformasjon. Den deformerbare bolten i den ovennevnte kjente teknikk vil bli deformert ved forlengelse utover den elastisk gjenopprettelige grense og stoppe der hvis montert i et tilstrekkelig antall i berget, men, dersom for få bolter er anordnet er det en risiko at noen bolter kan overskride flytgrensen og eventuelt passere bruddstyrken. Ankerne i den kjente teknikk er designet for å bli fast fiksert i borehullets støpemasse for å aldri å beveges i noen betydelig grad. Two essential features of the above-mentioned deformable bolt are: Firstly, it has the ability to absorb both shock deformation such as rock impact. Rock impact can cause damage to the bolts used in the known technique. Commonly used prior art rib rebar can break when cracks suddenly open in the rock due to the short accessible portion of the rebar that can absorb deformation. Second, the above-mentioned deformable bolt has the ability to accommodate long-term deformation that occurs when the rock is uniformly creep-deformed, and to distribute the local rock deformation over a relatively long rod segment between two consecutive anchors fixed in the casting but with relative movement. A significant advantage of the D-bolt is due to the fact that if a fixed anchor should lose its grip during deformation, a subsequent anchor will probably hold. Another significant advantage of the D-bolt is that, unlike ribbed rebar, which is held firmly in the casting over its entire length and is thus prone to failure due to strong local tensile deformation, long sections of the deformable bolt can slide longitudinally in the borehole casting mass and distribute any longitudinal deformation in the rock, whether the deformation is due to rock layers or long-term creep deformation. The deformable bolt in the above known technique will be deformed by extension beyond the elastically recoverable limit and stop there if mounted in a sufficient number in the rock, but, if too few bolts are arranged there is a risk that some bolts may exceed the yield strength and possibly pass the breaking strength. The anchors in the prior art are designed to be firmly fixed in the borehole casting so as never to move to any significant degree.

Tysk patent DE3504543C1 beskriver et glatt enkeltstammeanker med et indre anker og et ytre anker ved et fast boltehode. Ankerne er arrangert som bend med økende amplitude fra stammeaksen og som er innrettet til å miste deres feste fortløpende, og å miste grepet i den enden av ankeret som vender mot den glatte stammen først. I så måte likner det den koniske bolten nevnt under men den kan ikke bli forspent. German patent DE3504543C1 describes a smooth single shank anchor with an inner anchor and an outer anchor at a fixed bolt head. The anchors are arranged as bends of increasing amplitude from the stem axis and which are arranged to lose their attachment successively, and to lose their grip at the end of the anchor facing the smooth stem first. In this respect it is similar to the conical bolt mentioned below, but it cannot be pre-tensioned.

En annen bolt i vanlig bruk, spesielt i Sør-Afrikanske gruver, er den såkalte "koniske bolten", som omfatter en bolt med et overflatehode og en tilknyttet overflateplate, en glatt stamme av påkrevd lengde og en omvendt kon som viser en signifikant utvidelse fra stammediameteren til en større diameter ved boltens innerste ende. Den kone boltens innerste ende er designet til å samvirke med skjærmotstanden representert ved borehulls støpemasse og vil ha en holdekapasitet som ikke overstiger bruddstyrken til den glatte stammen. Uansett, dersom den kone boltens hode ryker, hvilket den er forventet å gjøre først dersom overflatedeformasjonen er større enn bergdeformasjonen dypere inn fra veggoverflaten, er hele nytten av den kone bolten tapt: hverken bergslag eller krypdeformasjon vil bli motvirket. Videre vil enhver, ved hjelp av den kone bolten, tidligere tilbakeholdt deformasjon akselerere etter at spenningen er tapt på grunn av at hodet et er mistet. Another bolt in common use, particularly in South African mines, is the so-called "conical bolt", which comprises a bolt with a face head and associated face plate, a smooth shank of required length and an inverted cone showing a significant widening from the stem diameter to a larger diameter at the innermost end of the bolt. The innermost end of the female bolt is designed to cooperate with the shear resistance represented by the borehole casting and will have a holding capacity that does not exceed the breaking strength of the smooth stem. However, if the head of the female bolt breaks, which it is expected to do only if the surface deformation is greater than the rock deformation deeper in from the wall surface, the entire usefulness of the female bolt is lost: neither rock wear nor creep deformation will be counteracted. Furthermore, any deformation previously restrained by the female bolt will accelerate after the tension is lost due to the loss of the head.

Imidlertid, selv om den ovennevnte D-bolten har sine vesentlige fordeler, er det, for enkelte bergverksdriftsforhold et behov for å forlenge den operative utstrekning ytterligere for bergbolten. For hvilken som helst deformerbar bergbolt i den kjente teknikk kan den langsrettede utvidelsene av berget eller etter hvert ødelegge bolten, og boltehodet kan med tiden bli trukket inn i borehullet eller boltens innerste ende kan etter hvert løsne fra sitt feste i støpemassen. Sistnevnte problem er spesielt et problem med den kone bolten. Videre er det, ved noen nasjonale bestemmelser, ikke tillatt å utnytte bolter hvor deres bruddstyrke overskrides. However, although the above-mentioned D-bolt has its significant advantages, there is, for certain mining operating conditions, a need to further extend the operational extent of the rock bolt. For any deformable rock bolt in the prior art, the longitudinal extensions of the rock may eventually destroy the bolt, and the bolt head may eventually be drawn into the borehole or the innermost end of the bolt may eventually become detached from its attachment in the casting mass. The latter problem is particularly a problem with the female bolt. Furthermore, according to some national regulations, it is not permitted to use bolts where their breaking strength is exceeded.

Et signifikant mekanisk problem er at selv om hver lange bolteparti av den kjente D-bolten er i stand til å gli i støpemassen mens ankrene er fiksert, kan, ved ujevnt fordelt bergdeformasjon, et av partiene bli belastet over dets bruddstyrke, og således er intaktheten av den opprinnelige bolten og således den lokale bergmasse kun delvis bevart ved tilstedeværelsen av de gjenværende partiene som er fast forankret i borehullet. A significant mechanical problem is that, although each long bolt portion of the known D-bolt is capable of sliding in the casting while the anchors are fixed, with unevenly distributed rock deformation, one of the portions may be loaded beyond its breaking strength, and thus the integrity of the original bolt and thus the local rock mass only partially preserved by the presence of the remaining parts which are firmly anchored in the borehole.

Kort figurbeskrivelse Short figure description

Oppfinnelsen og noen trekk ved oppfinnelsen i forhold til trekk ved kjent teknikk er illustrert i de vedlagte tegningsfigurer: Fig.1 illustrerer akkumulert distribusjon av bergforskyvning i en tunnelvegg som funksjon av avstanden fra tunnelveggen. Legg merke til at den deriverte av funksjonen er størst nær veggen. Fig. 2 illustrerer i inkrementer (korresponderende til en bergbolts glidende partier) forskyvningen i tre seksjoner i en tunnelvegg. Fig. 3 illustrerer den resulterende inkrementale lastfordeling i en bolteseksjon i bergbolten ifølge den kjente teknikk som illustrert, slik som D-boltensom benytter fikserte ankere. Her er den ytre lange seksjonen belastet til veldig nær flytgrensen og kan overskride flytgrensen ved videre deformasjon. Fig. 4 illustrerer den resulterende inkrementale lastfordelingen i bolteseksjoner i en bergbolt ifølge foreliggende oppfinnelse, i hvilken ankrene er konstruert for å ha en forankringskapasitet i støpemassen som er mindre enn bruddstyrken til et tilstøtende stammeparti. På denne måten vil, når den ytre venstre seksjonen har blitt høyt belastet og har nærmet seg flytgrensen, det første ankerets (2a) forankringskapasitet være overskredet og ankeret har beveget seg i retning av den ytre seksjonen som illustrert. Således har lasten suksessivt blitt overført fra den ytre seksjonen til den påfølgende stammeseksjonen uten å overskride flytgrensen for den ytre stammeseksjonen. Likeledes, når last har blitt suksessivt overført fra den ytre seksjonen til den påfølgende seksjonen har lasten til den påfølgende seksjonen overskredet forankringskapasiteten til det andre ankeret (2b) som har glidd utover i retning av overflaten og på denne måten har deler av lasten blitt overført til den tredje stammeseksjonen som i denne illustrasjonen ikke har nådd flytgrensen ennå. Fig. 5a illustrerer en utførelse av den kjente D-bolten som har blitt modifisert til den foreliggende oppfinnelsen til å ha flyttbare ankere relativt til støpemassen i henhold til foreliggende oppfinnelse. Fig. 5b illustrerer to utførelser av den foreliggende oppfinnelsen representert ved en bergbolt med et boltehode og et valgfritt nær-overflate-anker og årebladformet anker innrettet fortløpende mellom glatte stammepartier. Den øverste bergbolten har enkle årebladankere og den nedre bergbolten illustrert har doble årebladankere. Fig. 6 illustrerer en utførelse av et integrert enkelt åreblad anker i henhold til en foretrukket utførelse av oppfinnelsen. Enkeltåreblad-ankeret er vist i et første sideriss og et andre sideriss ortogonalt på det første sideriss og et snitt. The invention and some features of the invention in relation to features of the prior art are illustrated in the attached drawings: Fig.1 illustrates the accumulated distribution of rock displacement in a tunnel wall as a function of the distance from the tunnel wall. Note that the derivative of the function is largest near the wall. Fig. 2 illustrates in increments (corresponding to the sliding parts of a rock bolt) the displacement in three sections in a tunnel wall. Fig. 3 illustrates the resulting incremental load distribution in a bolt section in the rock bolt according to the prior art as illustrated, such as the D-bolt using fixed anchors. Here, the outer long section is loaded to very close to the yield point and may exceed the yield point upon further deformation. Fig. 4 illustrates the resulting incremental load distribution in bolt sections in a rock bolt according to the present invention, in which the anchors are designed to have an anchoring capacity in the casting mass that is less than the breaking strength of an adjacent stem portion. In this way, when the outer left section has been highly loaded and has approached the yield point, the anchoring capacity of the first anchor (2a) will have been exceeded and the anchor has moved in the direction of the outer section as illustrated. Thus, the load has been successively transferred from the outer section to the subsequent stem section without exceeding the yield strength of the outer stem section. Likewise, when load has been successively transferred from the outer section to the following section, the load of the following section has exceeded the anchorage capacity of the second anchor (2b) which has slid outwards in the direction of the surface and in this way parts of the load have been transferred to the third stem section which in this illustration has not reached the yield point yet. Fig. 5a illustrates an embodiment of the known D-bolt which has been modified for the present invention to have movable anchors relative to the casting mass according to the present invention. Fig. 5b illustrates two embodiments of the present invention represented by a rock bolt with a bolt head and an optional near-surface anchor and vane-shaped anchor arranged continuously between smooth stem portions. The upper rock bolt has single blade anchors and the lower rock bolt illustrated has double blade anchors. Fig. 6 illustrates an embodiment of an integrated single blade anchor according to a preferred embodiment of the invention. The single vane anchor is shown in a first side view and a second side view orthogonal to the first side view and a section.

Fig. 7 illustrerer tilsvarende riss av et integrert dobbelt årebladanker langs linjene i Fig. 7 illustrates a corresponding drawing of an integrated double blade anchor along the lines i

Fig. 8a illustrerer en installert bergbolt i henhold-tH oppfinnelsen hvilket skal illustrere bolten nylig plassert i støpemasse i et borehull. Fig. 8b illustrerer den samme bolten etter signifikant langsrettet ekspansjon av selve berget og en signifikant langsrettet ekspansjon av bergbolten mens den fremdeles er fiksert i det minste i det indre ankeret. I det minste to ankere har glidd. Fig. 9 illustrerer et kraft-mot-lengde -diagram for en strekktest brukt på doble årebladankere og et 0,3 m segment for to testprøver på 22 mm. For prøve B har lasten øket bratt til over 250 kN (en belastning på omlag 660 MPa) på en noe mindre enn 40 mm sprekkåpning og brøt ved omtrent 52 mm. For prøve A, for hvilken harpiksen ble feilaktig blandet i en utilstrekkelig grad, hadde ankeret en lavere forankringskapasitet på omkring 200 kN i den spesielle støpemassen (en belastning på stammen på omlag 525 MPa), spenningen bygdes opp langsommere og ankeret startet å ploge v omlag 35 mm men opprettholdt sin motstand på ca 200 kN og løsnet ikke taket før ved en total bevegelse på 200 mm når testen ble avsluttet. Fig. 8a illustrates an installed rock bolt according to the invention, which should illustrate the bolt recently placed in casting compound in a drill hole. Fig. 8b illustrates the same bolt after significant longitudinal expansion of the rock itself and a significant longitudinal expansion of the rock bolt while still fixed at least in the inner anchor. At least two anchors have slipped. Fig. 9 illustrates a force versus length diagram for a tensile test applied to double blade anchors and a 0.3 m segment for two 22 mm test specimens. For specimen B, the load increased steeply to over 250 kN (a load of approximately 660 MPa) on a slightly smaller than 40 mm crack opening and broke at approximately 52 mm. For sample A, for which the resin was improperly mixed to an insufficient degree, the anchor had a lower anchorage capacity of about 200 kN in the particular casting compound (a stress on the stem of about 525 MPa), the stress built up more slowly and the anchor started to plow about 35 mm but maintained its resistance of about 200 kN and did not detach the roof until a total movement of 200 mm when the test was finished.

Kort sammendrag av oppfinnelsen og fordeler ved oppfinnelsen Brief summary of the invention and advantages of the invention

En løsning på flere av de ovennevnte problemene er presentert ved den foreliggende oppfinnelsen som er en bergbolt for innstøping for feste i støpemasse i et borehull i berg, hvor bergbolten omfatter følgende trekk: - en langstrakt massiv stamme (1) med et overflateanker (3) hvor stammen omfatter to eller flere langstrakte lengder av stammepartier; - hvor hvert stammeparti etterfølges av et borehullsanker innrettet til å festes i støpemassen, hvor borehullsankrene er fordelt med avstander langs stammens lengde; - hvor stammepartiene er innrettet til å gli i forhold til støpemassen i borehullet, slik at hver av stammepartiene skal begrense bergdeformasjon ved forlengelse av stammepartiene mellom par av lokalt forankret foregående anker og et påfølgende anker. Det nye og oppfinneriske mekaniske trekk ved den foreliggende oppfinnelsen er at ett eller flere borehullsankere er innrettet til å ha en holdekapasitet i støpemassen som er mindre enn bruddstyrken av et tilstøtende stammeparti. A solution to several of the above-mentioned problems is presented by the present invention, which is a rock bolt for embedding for fixing in casting compound in a borehole in rock, where the rock bolt includes the following features: - an elongated massive stem (1) with a surface anchor (3) wherein the stem comprises two or more elongated lengths of stem portions; - where each stem section is followed by a borehole anchor designed to be fixed in the casting mass, where the borehole anchors are spaced at intervals along the length of the stem; - where the stem parts are arranged to slide in relation to the casting mass in the borehole, so that each of the stem parts must limit rock deformation when extending the stem parts between pairs of locally anchored preceding anchors and a subsequent anchor. The new and inventive mechanical feature of the present invention is that one or more borehole anchors are designed to have a holding capacity in the casting mass that is less than the breaking strength of an adjacent stem part.

Fordeler ved oppfinnelsen Advantages of the invention

Omfordeling av belastning: Redistribution of load:

En første fordel ved oppfinnelsen er at ved å tillate ett eller flere av borehullsankrene til å bevege seg under bergdeformasjon tillates omfordeling av belastning og strekkspenning fra et stadig mer belastet stammeparti til et mindre belastet stammeparti, gitt at belastningsforskjellen mellom de ulike belastede stammepartiene er høyere enn holdekapasiteten av ankeret. Dette vil tillate bergbolten ifølge oppfinnelsen å holde seg operativ for en utvidet deformasjonslengde og dermed i lengre tid sammenlignet med bergholter ifølge den kjente teknikk., dette uten å overskride dens bruddstyrke. Med andre ord tillater bergbolten ifølge oppfinnelsen elastisk belastningsomfordeling uten å overskride strekkgrensen av bergbolten. A first advantage of the invention is that by allowing one or more of the borehole anchors to move during rock deformation, a redistribution of load and tensile stress is permitted from an increasingly stressed stem section to a less stressed stem section, given that the stress difference between the various stressed stem sections is higher than the holding capacity of the anchor. This will allow the rock bolt according to the invention to remain operative for an extended deformation length and thus for a longer time compared to rock bolts according to the known technique., this without exceeding its breaking strength. In other words, the rock bolt according to the invention allows elastic load redistribution without exceeding the tensile limit of the rock bolt.

Høy trekkraft under pløying: High traction during ploughing:

En andre fordel ved oppfinnelsen er at selv om noen av ankrene langsomt kan pløye seg gjennom den herdede støpemassen i borehullet når holdekapasiteten av ankrene overskrides, oppstår denne pløyingen ved en trekk-kraft nær, men under bruddstyrken av bergboltstammen (vennligst se Fig. 9.), slik at arbeidet som kreves for å pløye ankeret gjennom den herdede støpemassen er meget stort, slik at arbeidet som kreves for å pløye ankeret gjennom en gitt avstand er meget stort og begrenser bergforskyvningen i en vesentlig grad uten å overskride bruddstyrken til bergboltstammen hvor som helst langs stammen. Dette frembringer en høyere total deformasjonskapasitet og deformasjonsarbeidsmotstand enn i den kjente teknikk. A second advantage of the invention is that even if some of the anchors can slowly plow through the hardened cast mass in the borehole when the holding capacity of the anchors is exceeded, this plowing occurs at a tensile force close to, but below the breaking strength of the rock bolt stem (please see Fig. 9. ), so that the work required to plow the anchor through the hardened casting mass is very large, so that the work required to plow the anchor through a given distance is very large and limits the rock displacement to a significant extent without exceeding the breaking strength of the rock bolt stem where preferably along the stem. This produces a higher total deformation capacity and deformation work resistance than in the known technique.

Delvis funksjonalitet etter brudd Partial functionality after breakage

En tredje fordel ved oppfinnelsen er at gitt det ikke særlig sannsynlige tilfellet at en av stammepartiene skulle brytes (for eksempel på grunn av kombinert lengdeutvidelse og skjærbrudd på tvers av borehullet) vil ankrene på hver side av bruddflaten fremdeles være intakte og hele funksjonen til bergbolten vil ikke være tapt, slik som ville være tilfellet med den koniske bolten. A third advantage of the invention is that given the not very likely case that one of the stem sections should break (for example due to combined longitudinal expansion and shear failure across the borehole) the anchors on each side of the fracture surface will still be intact and the entire function of the rock bolt will not be lost, as would be the case with the conical bolt.

Forlenget effektivt område Extended effective range

En fjerde fordel ved oppfinnelsen er at hvis bergbolten ifølge oppfinnelsen er strukket så meget at det indre (delen) ankeret begynner å pløye, vil bergbolten ifølge oppfinnelsen ikke brytes, men fremdeles virke mens det indre ankeret fortsetter å pløye under meget høy trekkraft nær, men under bruddstyrken av bergboltstammen. Dermed blir den bremsende arbeidslengden av bergbolten ifølge oppfinnelsen forlenget sammenlignet med D-bolten ifølge den kjente teknikk, og arbeidet som er nødvendig for å deformere og forskyve det indre ankeret og de resterende ankrene i bergbolten ifølge oppfinnelsen med flere pløyeankere, mye større enn arbeidet som er nødvendig for å omforme og bevege den enkle kon-ankerbolten. Med andre ord utvider bergbolten ifølge den foreliggende oppfinnelsen arbeidsområdet av hele bolten til å gå ut over den totale langsgående forlengelsen av berget som omgir borehullet. A fourth advantage of the invention is that if the rock bolt according to the invention is stretched so much that the inner (part) anchor starts to plow, the rock bolt according to the invention will not break, but will still work while the inner anchor continues to plow under very high traction near, but below the breaking strength of the rock bolt stem. Thus, the braking working length of the rock bolt according to the invention is extended compared to the D-bolt according to the prior art, and the work required to deform and displace the inner anchor and the remaining anchors in the rock bolt according to the invention with multiple plow anchors, is much greater than the work which is required to reshape and move the single cone anchor bolt. In other words, the rock bolt according to the present invention extends the working area of the entire bolt to extend beyond the total longitudinal extension of the rock surrounding the borehole.

Forming av anker ved ensrettet stempling: Forming anchors by unidirectional stamping:

En femte fordel ved bergbolten ifølge en utførelse av oppfinnelsen vist på Fig. 6 og 7 er at ankrene kan fremstilles ved å stemple stammen fra den ene siden slik at de enkle eller dobbelt-årebladformede ankere dannes i én enkelt operasjon uten å vende stammen. Dette kan redusere antall operasjoner for hver bolt som produseres og er en vesentlig fordel under produksjon av de mange titusener av bergbolter som kreves i noen gruver. A fifth advantage of the rock bolt according to an embodiment of the invention shown in Fig. 6 and 7 is that the anchors can be produced by stamping the stem from one side so that the single or double-vane-shaped anchors are formed in a single operation without turning the stem. This can reduce the number of operations for each bolt produced and is a significant advantage during the production of the many tens of thousands of rock bolts required in some mines.

Beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen Description of preferred embodiments of the invention

Oppfinnelsen er en bergbolt for innstøping for å bli festet i støpemasse (g) i et borehull i berg. Støpemassen (g) er to-komponent epoksyharpiks innrettet til å blandes når den er i borehullet, eller en sement, en polyester eller masse for å fylle opp hele eller deler av ringrommet mellom borehullsveggen og bergbolten. Bergbolten ifølge oppfinnelsen omfatter følgende trekk: - en langstrakt massiv stamme (1) med et overflateanker (3), hvor stammen (1) omfatter to eller flere langstrakte lengder av stammepartier (1a, 1b, ...,1i) hvor hvert stammeparti etterfølges av et borehullsanker (2a, 2b, ...,2i) innrettet til å sette seg i støpemassen (g), hvor borehullsankrene er fordelt med avstander ( La, Lb, ... L,) langs stammens (1) lengde. Stammepartiene (1a, 1b,...,1i) er innrettet til å gli i borehullet i forhold til støpemassen i borehullet, slik at hver av stammepartiene (1a,1b,1i) skal motvirke lokal bergsartdeformasjon gjennom forlengelse av stammepartiene mellom par av et lokalt forankret forutstående anker (3, 2a, 2b,...) og påfølgende anker (2a, 2b, 2c,...2i). Så langt er bergbolten ifølge oppfinnelsen nokså lik D-bolten i den kjente teknikk. Et av de vesentlige nyhetstrekk ved den forreliggende oppfinnelsen i forhold til D-bolten er at ett eller flere av borehullsankrene (2a, 2b, 2c,...,2i) er innrettet til å ha en holdekapasitet i støpemassen (g) som er mindre enn en bruddgrense av et tilstøtende stammeparti ((1a eller 1b), (1b eller 1c), ...(1i). Dette tillater at en eller flere av borehullsankrene (2a, 2b, 2i) skal kunne forflyttes under bergartsdeformasjon for å omfordele strekkbelastning mellom stammepartiene (1a, 1b, 1i). Vennligst se utførelsen i Fig. 5a og 5b. Fortrinnvis er to eller flere påfølgende ankere som adskiller de fortløpende stammepartiene av bergbolten bevegelige i støpemassen, slik som illustrert i Fig. 8b. I Fig. 5a er selv det ytterste ankeret (2c) kommet på glid. Styrken av det ytterste ankeret er konstruert slik at den er mindre enn bruddstyrken av det siste lange segmentet slik at segmentet ikke svikter, snarere vil det siste ankeret gli når det er utsatt for tung belastning. The invention is a rock bolt for embedding to be fixed in casting compound (g) in a borehole in rock. The casting mass (g) is two-component epoxy resin designed to be mixed when in the borehole, or a cement, a polyester or mass to fill up all or part of the annulus between the borehole wall and the rock bolt. The rock bolt according to the invention includes the following features: - an elongated massive stem (1) with a surface anchor (3), where the stem (1) comprises two or more elongated lengths of stem parts (1a, 1b, ...,1i) where each stem part is followed of a borehole anchor (2a, 2b, ..., 2i) designed to settle in the casting mass (g), where the borehole anchors are spaced apart (La, Lb, ... L,) along the length of the stem (1). The stem parts (1a, 1b,...,1i) are arranged to slide in the borehole in relation to the casting mass in the borehole, so that each of the stem parts (1a,1b,1i) must counteract local rock deformation through the extension of the stem parts between pairs of a locally anchored preceding anchor (3, 2a, 2b,...) and subsequent anchor (2a, 2b, 2c,...2i). So far, the rock bolt according to the invention is quite similar to the D-bolt in the known technique. One of the significant novel features of the above invention in relation to the D-bolt is that one or more of the borehole anchors (2a, 2b, 2c,...,2i) are designed to have a holding capacity in the casting mass (g) that is smaller than a fracture boundary of an adjacent stem part ((1a or 1b), (1b or 1c), ...(1i). This allows one or more of the borehole anchors (2a, 2b, 2i) to be moved during rock deformation to redistribute tensile load between the stem parts (1a, 1b, 1i). Please see the embodiment in Fig. 5a and 5b. Preferably, two or more consecutive anchors separating the successive stem parts of the rock bolt are movable in the casting mass, as illustrated in Fig. 8b. In Fig. 5a, even the outermost anchor (2c) has slipped. The strength of the outermost anchor is designed to be less than the breaking strength of the last long segment so that the segment does not fail, rather the last anchor will slip when subjected to heavy load.

Holdekapasiteten av borehullsankrene (2) i støpemassen (g) kan tilpasses til å være mindre enn bruddstyrken av de tilstøtende stammepartiene (1) på flere måter: - å tilpasse størrelsen eller formen av ankrene (2) til de mekaniske egenskapene av den herdede støpemassen slik at ankrene mister deres holdekapasitet ved en gitt belastning, for eksempel, å omforme ankrene for å tilpasses deres bærekapasitet ved en gitt, fullkomment blandet og herdet støpemasse som er tilstrekkelig mindre enn bruddstyrken av boltens stamme for således å tillate ankrene å pløye over en gitt trekkraft. - ved å styre de mekaniske egenskapene av støpemassen (g) for å oppnå ønskede mekaniske egenskaper under fremstilling av støpemassen, for eksempel, ved å bruke en to-komponent epoksyharpiks, og regulere forholdet mellom lim og herder. - ved å konstruere ankrene til å deformeres mekanisk ved en gitt belastning for å redusere holdekapasiteten ved en gitt belastning. The holding capacity of the borehole anchors (2) in the casting mass (g) can be adapted to be less than the breaking strength of the adjacent stem parts (1) in several ways: - to adapt the size or shape of the anchors (2) to the mechanical properties of the hardened casting mass such that the anchors lose their holding capacity at a given load, for example, to reshape the anchors to match their bearing capacity at a given, perfectly mixed and hardened casting mass which is sufficiently less than the breaking strength of the bolt shank so as to allow the anchors to plow over a given tensile force . - by controlling the mechanical properties of the casting mass (g) to achieve desired mechanical properties during the production of the casting mass, for example, by using a two-component epoxy resin, and regulating the ratio between glue and hardener. - by designing the anchors to deform mechanically at a given load in order to reduce the holding capacity at a given load.

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er ett eller flere av borehullsankrene (2a, 2b, ...2i) innrettet til å ha en holdekapasitet i støpemassen (g) som ikke bare er mindre enn bruddstyrken men også mindre enn en strekkgrense av et tilstøtende stammeparti ((1a eller 1b), (1b eller 1c), (1i)). In a preferred embodiment of the invention, one or more of the borehole anchors (2a, 2b, ...2i) are arranged to have a holding capacity in the casting mass (g) that is not only less than the breaking strength but also less than a tensile limit of an adjacent stem part ((1a or 1b), (1b or 1c), (1i)).

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er borehullsankrene (2a, 2b, ...,2i) integrert materielt med stammepartiene, det vil si at borehullsankrene er formet fra ett og samme glatte stangmaterialemne (0) som stammepartiene (1a, 1b,1i) er formet fra. In a preferred embodiment of the invention, the borehole anchors (2a, 2b, ..., 2i) are materially integrated with the stem parts, that is to say that the borehole anchors are formed from one and the same smooth rod material blank (0) as the stem parts (1a, 1b, 1i) are formed from.

Dette er en fordel fra et produksjonssynspunkt. Videre produksjonsfordeler er beskrevet nedenfor. This is an advantage from a production point of view. Further production advantages are described below.

I en foretrukket utførelse av boltens ankere ifølge oppfinnelsen, vennligst se utførelsen illustrert i Fig. 6, omfatter bolten ett eller flere årebladformede ankere (2, 22) formet av det glatte stangmaterialemnet (0) ved å stemple en første kort del (20) av den glatte stangen til en første side av den glatte stangens akse, hvor lengden av den første korte delen (20) svarer til en lengde av borehullsankeret, og stemple den første korte bøyde delen (20) til en ønsket tykkelse mindre enn, og til en ønsket bredde større enn, en diameter av det glatte stangmaterialemnet (0). In a preferred embodiment of the bolt's anchors according to the invention, please see the embodiment illustrated in Fig. 6, the bolt comprises one or more vane-shaped anchors (2, 22) formed from the smooth rod material blank (0) by stamping a first short part (20) of the smooth rod to a first side of the smooth rod axis, where the length of the first short portion (20) corresponds to a length of the borehole anchor, and stamp the first short bent portion (20) to a desired thickness less than, and to a desired width greater than, a diameter of the smooth rod material blank (0).

I en annen foretrukket utførelse av boltens ankere ifølge oppfinnelsen, vennligst se utførelsen illustrert i Fig. 7, omfatter bolten dobbelt årebladformede ankere (24) formet av det glatte stangmaterialemnet (0) ved å stemple en første kort del (20) av den glatte stangen (0) til en første side, og en andre korte del (23) tilstøtende til den første korte delen (20), til en andre side av den glatte stangens akse, hvor den sammensatte lengden av de første og andre korte delene (22, 23) svarer til en lengde av borehullsankeret, og stemple den første og den andre korte delen (20, 23) til en ønsket bredde større enn en diameter av det glatte stangmaterialemnet (0). In another preferred embodiment of the bolt's anchors according to the invention, please see the embodiment illustrated in Fig. 7, the bolt comprises double vane-shaped anchors (24) formed from the smooth rod material blank (0) by stamping a first short portion (20) of the smooth rod (0) to a first side, and a second short part (23) adjacent to the first short part (20), to a second side of the axis of the smooth rod, where the combined length of the first and second short parts (22, 23) corresponds to a length of the borehole anchor, and stamp the first and second short parts (20, 23) to a desired width greater than a diameter of the smooth rod material blank (0).

Den ytre stangdelen av lang utstrekning kan ha overflateankeret (3) som sitt forankringspunkt, men i en utførelse vist i Fig. 5b, omfatter bergbolten ifølge oppfinnelsen et kort ytre stammeparti (10) tilstøtende overflateankeret (3) og et ytterligere borehullsanker (20) tilsvarende borehullsankrene (2a, 2b,2i) tilstøtende det første stammepartiet (1a). Det ytterligere borehullsankeret (20) kan innrettes til å ikke gli i støpemassen. Alternativt, kan det ytterligere borehullsankeret (20) innrettes til å gli i støpemassen slik at det ytterligere stammepartiet kan bli forlenget (eller sammentrukket) under varierende belastning under bergdeformasjon. The long outer rod part can have the surface anchor (3) as its anchoring point, but in an embodiment shown in Fig. 5b, the rock bolt according to the invention comprises a short outer stem part (10) adjacent to the surface anchor (3) and a further borehole anchor (20) corresponding the borehole anchors (2a, 2b, 2i) adjacent to the first stem part (1a). The further borehole anchor (20) can be arranged so as not to slide in the casting mass. Alternatively, the additional borehole anchor (20) can be arranged to slide in the casting mass so that the additional stem portion can be extended (or contracted) under varying load during rock deformation.

Mønsteret av lengdene av stammepartiene kan variere i henhold til de gjeldende behovene gitt av de lokale geologiske betingelse og / eller bergverksregelverk. Ifølge en utførelse av bergbolten ifølge oppfinnelsen, kan ett eller flere av stammepartiene (1a, 1b,..) ha en lengre opprinnelig lengde enn lengden av et påfølgende stammeparti (1a, 1c,...1i), vennligst se utførelsen illustrert i Fig. 5b. I en annen utførelse av oppfinnelsen, har ett eller flere av stammepartiene (1a, 1b hovedsakelig samme lengde som et påfølgende stammeparti db, 1c 1i). The pattern of the lengths of the stem sections may vary according to the current needs given by the local geological conditions and/or mining regulations. According to an embodiment of the rock bolt according to the invention, one or more of the stem parts (1a, 1b,..) can have a longer initial length than the length of a subsequent stem part (1a, 1c,...1i), please see the embodiment illustrated in Fig 5b. In another embodiment of the invention, one or more of the stem portions (1a, 1b) have substantially the same length as a subsequent stem portion db, 1c 1i.

I en utførelse av oppfinnelsen har stammepartiene (1) en høyere deformasjonskapasitet per lengdeenhet sammenlignet med borehullsankrene (2), det vil si at stammepartiene er elastisk tøyelige, og samtidig er ankrene harde og motstandsdyktige, men glir før stammepartiene overskrider deres flytgrense. In one embodiment of the invention, the stem parts (1) have a higher deformation capacity per unit length compared to the borehole anchors (2), that is to say that the stem parts are elastically stretchable, and at the same time the anchors are hard and resistant, but slip before the stem parts exceed their yield strength.

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen har to eller flere av stammepartiene (1a, 1b,1i) i det vesentlige den samme bruddstyrken, spesielt angår dette påfølgende stammepartiene. In a preferred embodiment of the invention, two or more of the trunk parts (1a, 1b, 1i) have essentially the same breaking strength, this particularly concerns the following trunk parts.

I foretrukne utførelser av oppfinnelsen, er borehullsankrene (2a, 2b,2i) relativ korte, for eksempel mellom 5 og 20 prosents lengde i forhold til lengden av stammepartiene (1a, 1b, In preferred embodiments of the invention, the borehole anchors (2a, 2b, 2i) are relatively short, for example between 5 and 20 percent of their length in relation to the length of the stem parts (1a, 1b,

...,1i). ...,1i).

I en fortrukket utførelse av oppfinnelsen omfatter overflateankeret (3) av bergbolten et gjengeparti (3a) på borehullsoverflatedelen av stammen (1), hvor gjengepartiet (3a) er utstyrt med én eller flere mutre (3b) og én eller flere skiver (3c). Dette tillater forspenning av bolten (1) under montering i borehullet. Alternativt, kan bergbolten ha et overflateanker (3) som omfatter et fast hode (3f) på borehullsoverflatedelen av stammen (1). Uansett kan overflateankeret (3), for å overføre last til veggen og opprettholde bergoverflaten intakt med dens mulige sprøytebetong og metallnett, være utstyrt med en overflateplate (3d). Bergbolten ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan brukes sammen med flere forskjellige overflateplater benyttet i den kjente teknikk. In a preferred embodiment of the invention, the surface anchor (3) of the rock bolt comprises a threaded part (3a) on the borehole surface part of the stem (1), where the threaded part (3a) is equipped with one or more nuts (3b) and one or more washers (3c). This allows pre-tensioning of the bolt (1) during installation in the borehole. Alternatively, the rock bolt may have a surface anchor (3) comprising a fixed head (3f) on the borehole surface portion of the stem (1). In any case, the surface anchor (3), in order to transfer load to the wall and maintain the rock surface intact with its possible shotcrete and metal mesh, can be equipped with a surface plate (3d). The rock bolt according to the present invention can be used together with several different surface plates used in the known technique.

Et enkelt eksempel for bruk av bergbolten ifølge oppfinnelsen er illustrert i Fig. 8. Bergdeformasjonen i det foreliggende eksempelet er i henhold til Fig. 1. Overflateankeret (3) flytter seg utover i større grad enn det første hovedankeret (2a). A simple example for using the rock bolt according to the invention is illustrated in Fig. 8. The rock deformation in the present example is according to Fig. 1. The surface anchor (3) moves outwards to a greater extent than the first main anchor (2a).

Det hovedsakelig ytre, første hovedstammepartiet (1a) vil dermed bli strukket mest av alle stammepartiene, vennligst se Fig. 4. De nye trekkene ved bergbolten ifølge oppfinnelsen ligger i det forholdet mellom forankringsegenskapene til ankrene (2a, 2b, ..,2i) med hensyn til/ forhold til støpemassen, fortrinnvis en epoksyharpiks, sammenlignet med bruddstyrken av stammepartiene (1a, 1b, ...,1i) av bergbolten. Som følge av at ankeret (2a) har en holdekapasitet i støpemassen som er mindre enn bruddstyrken av stammepartiet (1a) resulterer dette i at ankeret (2a) vil bevege seg utover når stammepartiet (1 a) er spent over holdekapasiteten av ankeret (2a), se Fig. 8 og Fig. 4. Resultatet av et anker (2a) som har en holdekapasitet som er også mindre enn bruddstyrken av det påfølgende stammepartiet (1b) vil resultere i at ankeret (2a) beveger seg utover under strekkbelastning av stammepartiet (1b). Dette vil avlaste noe av strekkbelastningen fra et sterkere belastet stammeparti (1b). Ved å tilnærme seg strekkegrensen av stammepartiet (1b), vil det påfølgende ankeret (2b) pløye utover og dermed overføres last til det påfølgende stammepartiet (1c). The mainly outer, first main stem part (1a) will thus be stretched the most of all the stem parts, please see Fig. 4. The new features of the rock bolt according to the invention lie in the relationship between the anchoring properties of the anchors (2a, 2b, ..,2i) with consideration of/relation to the molding compound, preferably an epoxy resin, compared to the breaking strength of the stem parts (1a, 1b, ...,1i) of the rock bolt. As a result of the anchor (2a) having a holding capacity in the casting mass that is less than the breaking strength of the stem part (1a), this results in the anchor (2a) moving outwards when the stem part (1a) is stretched beyond the holding capacity of the anchor (2a) , see Fig. 8 and Fig. 4. The result of an anchor (2a) that has a holding capacity that is also less than the breaking strength of the subsequent stem section (1b) will result in the anchor (2a) moving outwards under tensile loading of the stem section ( 1b). This will relieve some of the tensile load from a more heavily loaded part of the stem (1b). By approaching the tensile limit of the stem part (1b), the following anchor (2b) will plow outwards and thus transfer load to the following stem part (1c).

Claims (15)

1. En bergbolt for innstøping for å festes i støpemasse i et borehull i fjell, hvor bergbolten omfatter - en langstrakt massiv stamme(1) med et overflateanker (3); - hvor stammen (1) omfatter to eller flere langstrakte lengder av stammedeler (1a, 1b, 1i), - hvor hver stammedel etterfølges av et borehullsanker (2a,2b, ... ,2i) innrettet til å festes i støpemassen (g), hvor borehullsankeme er fordelt med avstander (La, Lb...., L,) langs lengden av stammen (1); - hvor stammedelene (1a, 1b 1 i) er innrettet til å gli i forhold til støpemassen i borehullet, slik at hver av stammedelene (1a, 1b 1i) skal begrense lokal bergdeformasjon ved forlengelse av stammedelene mellom par av et lokalt forankret foregående anker (3, 2a, 2b....) og et påfølgende anker (2a, 2b, 2c,..,2i); karakterisert vedat ett eller flere av borehullsankeme (2a, 2b, 2c,...2i) er innrettet til å ha en holdekapasitet i støpemassen (g) som er mindre enn en bruddstyrke av en tilstøtende stammedel ((1a eller 1b), (1b eller 1c), ...(1i)), for å gjøre det mulig for ett eller flere av borehullsankeme (2a, 2b, ..., 2i) å bevege seg under bergdeformasjon for å omfordele spenningen mellom stammedelene (1a, 1b 1i) dersom strekkspenningen i den tilstøtende stammedelen overstiger dets tilstøtende ankers holdekapasitet i støpemassen.1. A rock bolt for embedment to be fixed in casting material in a borehole in rock, where the rock bolt comprises - an elongated solid stem (1) with a surface anchor (3); - where the stem (1) comprises two or more elongated lengths of stem parts (1a, 1b, 1i), - where each stem part is followed by a borehole anchor (2a,2b, ... ,2i) designed to be fixed in the casting mass (g) , where borehole anchors are distributed by distances (La, Lb...., L,) along the length of the stem (1); - where the stem parts (1a, 1b 1 i) are arranged to slide relative to the casting mass in the borehole, so that each of the stem parts (1a, 1b 1i) shall limit local rock deformation when extending the stem parts between pairs of a locally anchored preceding anchor ( 3, 2a, 2b....) and a subsequent anchor (2a, 2b, 2c,..,2i); characterized by one or more of the borehole anchors (2a, 2b, 2c,...2i) are arranged to have a holding capacity in the casting mass (g) which is less than a breaking strength of an adjacent stem part ((1a or 1b), (1b or 1c ), ...(1i)), to enable one or more of the borehole anchors (2a, 2b, ..., 2i) to move during rock deformation to redistribute the stress between the stem members (1a, 1b 1i) if the tensile stress in the adjacent stem member exceeds the holding capacity of its adjacent anchor in the casting. 2. Bergbolten ifølge krav 1, hvor borehullsankere (2a, 2b, ..., 2i) er integrerte, ved at borehullsankeme er formet fra ett og samme glatte stangmaterialemne som stammedelene (1a, 1b ).2. The rock bolt according to claim 1, where borehole anchors (2a, 2b, ..., 2i) are integrated, in that the borehole anchor core is formed from one and the same smooth rod material blank as the stem parts (1a, 1b). 3. Bergbolten ifølge krav 2, omfattende et årebladformet anker (2, 22) formet av det glatte stangmaterialemnet (0) ved å stanse en første kort del (20) av den glatte stangen til en første side av den glatte stangens akse, hvor lengden av den første korte delen (20) svarer til en lengde av borehullsankeret, og stanse den første korte bøyde delen (20) til en ønsket tykkelse mindre enn, og til en ønsket bredde større enn, en diameter av det glatte stangmaterialemnet (0).3. The rock bolt according to claim 2, comprising a vane-shaped anchor (2, 22) formed from the smooth rod material blank (0) by punching a first short part (20) of the smooth rod to a first side of the axis of the smooth rod, the length of the first short part (20) corresponds to a length of the borehole anchor, and punch the first short bent part (20) to a desired thickness less than, and to a desired width greater than, a diameter of the smooth rod material blank (0). 4. Bergbolten ifølge krav 3, omfattende et dobbelt årebladformet anker (24) formet av det glatte stangmaterialelemnet (0) ved å stanse en første kort del (20) av den glatte stangen (0) til en første side, og en andre kort del (23) tilstøtende til den første korte delen (20), til en andre side av den glatte stangens akse, hvor den sammensatte lengden av de første og andre korte delene (22, 23) svarer til en lengde av borehullsankeret, og stanse den første og den andre korte delen (20, 23) til et ønsket bredde større enn en diameter av det glatte stangmaterialemnet (0).4. The rock bolt according to claim 3, comprising a double vane-shaped anchor (24) formed from the smooth rod material blank (0) by punching a first short part (20) of the smooth rod (0) to a first side, and a second short part (23) adjacent to the first short part (20), to a second side of the axis of the smooth rod, where the combined length of the first and second short parts (22, 23) corresponds to a length of the borehole anchor, and punching the first and the other short part (20, 23) to a desired width greater than a diameter of the smooth bar material blank (0). 5. Bergbolten ifølge krav 1, omfattende en kort ytre stammedel (1o) tilstøtende overflateankeret (3) og et ytre borehullsanker (2o) tilsvarende borehullsankeme (2a, 2b,...2i) tilstøtende den første stammedelen (1a).5. The rock bolt according to claim 1, comprising a short outer stem part (1o) adjacent to the surface anchor (3) and an outer borehole anchor (2o) corresponding to the borehole anchor (2a, 2b,...2i) adjacent to the first stem part (1a). 6. Bergbolten ifølge kravl, hvor én eller flere av stammedelene (1a, 1b,..) haren lengre opprinnelig lengde enn lengden av en påfølgende stammedel (1a, 1c,... 1 i).6. The rock bolt according to kravl, where one or more of the stem parts (1a, 1b,...) have a longer original length than the length of a subsequent stem part (1a, 1c,... 1 i). 7. Bergbolten ifølge krav 1, hvor én eller flere av stammedelene (1a, 1b,...) har hovedsakelig samme lengde som en påfølgende stammedel (1b, 1c...,1i).7. The rock bolt according to claim 1, where one or more of the stem parts (1a, 1b,...) have substantially the same length as a subsequent stem part (1b, 1c...,1i). 8. Bergbolten ifølge krav 1, hvor stammedelene (1) har en høyere deformasjonskapasitet per enhetslengde sammenlignet med ankerne (2).8. The rock bolt according to claim 1, where the stem parts (1) have a higher deformation capacity per unit length compared to the anchors (2). 9. Bergbolten ifølge krav 1, hvor to eller flere av stammedelene (1a, 1b,...1i) har i det vesentlige den samme bruddstyrken.9. The rock bolt according to claim 1, where two or more of the stem parts (1a, 1b,...1i) have essentially the same breaking strength. 10. Bergbolten ifølge krav 1, hvor borehullsankeme (2a, 2b, ...2i) er korte sammenlignet med lengden av stammedelene (1a, 1b, ...1i).10. The rock bolt according to claim 1, where the borehole anchors (2a, 2b, ...2i) are short compared to the length of the stem parts (1a, 1b, ...1i). 11. Bergbolten ifølge krav 1, hvor overflateankeret (3a) omfatter en gjenget del (3a) på borehullsoverflatedelen av stammen (1), hvor den gjengete delen (3a) er utstyrt med én eller flere muttere (3b) og én eller flere skiver (3c) for å muliggjøre forspenning av bolten.11. The rock bolt according to claim 1, where the surface anchor (3a) comprises a threaded part (3a) on the borehole surface part of the stem (1), where the threaded part (3a) is equipped with one or more nuts (3b) and one or more washers ( 3c) to enable pre-tensioning of the bolt. 12. Bergbolten ifølge krav 1, hvor overflateankeret (3) omfatter et fast hode (3f) på borehulls-overflatedelen av stammen (1).12. The rock bolt according to claim 1, where the surface anchor (3) comprises a fixed head (3f) on the borehole surface part of the stem (1). 13. Bergbolten ifølge krav 11 eller 12, hvor overflateankeret (3) omfatter en overflateplate.13. The rock bolt according to claim 11 or 12, where the surface anchor (3) comprises a surface plate. 14. Bergbolten ifølge krav 1, hvor støpemassen (g) er to-komponent epoksyharpiks innrettet til å blandes når den er i borehullet.14. The rock bolt according to claim 1, where the molding compound (g) is a two-component epoxy resin arranged to be mixed when it is in the borehole. 15. Bergbolten ifølge krav 1, én eller flere av borehullsankeme (2a, 2b, 2c,..2i) er innrettet til å ha en holdekapasitet i støpemassen (g) som er mindre enn en strekkgrense til en tilstøtende stammedel ((1a eller 1b), (1b eller 1c),...(1i)).15. The rock bolt according to claim 1, one or more of the borehole anchors (2a, 2b, 2c,..2i) is arranged to have a holding capacity in the casting mass (g) which is less than a tensile limit of an adjacent stem part ((1a or 1b ), (1b or 1c),...(1i)).
NO20085384A 2008-12-23 2008-12-23 Improved rock bolt with plowing anchors NO332912B1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20085384A NO332912B1 (en) 2008-12-23 2008-12-23 Improved rock bolt with plowing anchors
CA2653307A CA2653307C (en) 2008-12-23 2009-02-09 Improved rock bolt with ploughing anchors
PCT/NO2009/000443 WO2010074584A1 (en) 2008-12-23 2009-12-23 Improved rock bolt with ploughing anchors
CL2011001581A CL2011001581A1 (en) 2008-12-23 2011-06-23 Rock bolt to be coated with cement mixture to fix a cement mixture in a hole in a rock, an elongated solid rod with a surface anchor, said anchors are arranged to have a bearing capacity in said cement mixture that is less than a resistance to failure; method of installing a rock bolt.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20085384A NO332912B1 (en) 2008-12-23 2008-12-23 Improved rock bolt with plowing anchors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20085384L NO20085384L (en) 2010-06-24
NO332912B1 true NO332912B1 (en) 2013-01-28

Family

ID=42101537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20085384A NO332912B1 (en) 2008-12-23 2008-12-23 Improved rock bolt with plowing anchors

Country Status (4)

Country Link
CA (1) CA2653307C (en)
CL (1) CL2011001581A1 (en)
NO (1) NO332912B1 (en)
WO (1) WO2010074584A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CL2014001002A1 (en) * 2013-12-12 2014-11-28 Ncm Innovations Pty Ltd Rock anchor bolt including an elongated cylindrical body having, a first distal end and a second opposite proximal end, a threaded portion at the second end, a first anchor located at or at least partially located at a first end portion of the body, a second anchor, a first stem portion between the first and second anchor.
CN105928649B (en) * 2016-04-15 2018-11-02 长江水利委员会长江科学院 Buried high energy storage rock mass stress release time lag characteristic measurement system and method
CA3070607C (en) 2017-07-26 2023-04-04 Epiroc Holdings South Africa (Pty) Ltd Paddle adapted rock bolt with improved installation properties
CN110219687B (en) * 2019-06-21 2020-08-21 安徽理工大学 Method for monitoring stress distribution of full-length anchoring bolt body
CN111911209B (en) * 2020-08-17 2022-02-08 河北工程大学 Accurate targeted anchor grouting control method suitable for deep soft rock roadway
CN118917136B (en) * 2024-07-17 2025-02-07 西南交通大学 Anchor rod failure analysis method and system under mine earthquake type rock explosion condition

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3326428A1 (en) * 1983-07-22 1985-02-07 HLS-Verwaltung GmbH, 4630 Bochum Sliding anchor
DE3504543C1 (en) 1985-02-11 1986-05-15 Bochumer Eisenhütte Heintzmann GmbH & Co KG, 4630 Bochum Adhesive anchor
US5511909A (en) * 1994-06-07 1996-04-30 Jennmar Corporation Cable bolt and method of use in supporting a rock formation
CA2317981A1 (en) * 1999-09-14 2001-03-14 Jennmar Corporation Grit surface cable products
WO2007000461A1 (en) 2005-06-27 2007-01-04 Etilux S.A. Unit comprising a metallic support and an emitter-receiver device
SE532203C2 (en) * 2006-12-22 2009-11-10 Dynamic Rock Support As A deformable rock bolt

Also Published As

Publication number Publication date
CA2653307A1 (en) 2010-06-23
NO20085384L (en) 2010-06-24
CL2011001581A1 (en) 2012-05-11
WO2010074584A1 (en) 2010-07-01
CA2653307C (en) 2012-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5825330B2 (en) Deformable lock bolt
NO332912B1 (en) Improved rock bolt with plowing anchors
CN110662883B (en) Friction rock anchor rod
JP5778791B2 (en) Anchoring element
AU2014101640A4 (en) Multiple-point anchored rock bolt
CN204357467U (en) Scalable internal-injection type secondary anchoring type anchor pole
CN104956031B (en) Rock-bolt
CN105626112A (en) Support device based on built-in type constant-resistance device and use method thereof
RU191411U1 (en) CLEANING ANCHOR
US20250264022A1 (en) Rock bolt
Scott Friction rock stabilizer impact upon anchor design and ground control practices
AU2016100070A4 (en) Grout Anchored Rock Bolt
CN103603684B (en) A kind of large deformation prestressed anchor
RU2674038C1 (en) Friction rock stabiliser
AU2009227874B2 (en) Method of supporting ground using a combined rock bolt, and such a combined rock bolt
CN213896767U (en) Self-locking anchorage device
Wang et al. Tensile mechanical properties of the flexible bent rockbolt and its application in the deep roadway
AU2021107228A4 (en) Improved bolting method for beam retrofitting at soffit
Li Development trend of underground rock support
CN101285392A (en) Anchor rod prestress control self-locking lock
CN112253182A (en) Replacement lining plate assembly for manganese steel lining plate supporting chute damaged lining plate and its installation method
NO160626B (en) ANCHOR BOLT.

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: NORMET INTERNATIONAL LTD, CH