SE527107C2 - Förfarande vid bergbultning jämte bergbult - Google Patents

Description

tott O I I I 00 0000 I. OIIO 2 N u1 O I CU Q CIII I . I I 'I ' ' .w .II- O:O ICC. Ö 5 2 7 1 0 7 . frr: . 1 n n o n on os; 0000 0 Härigenom uppnås att en bergbult med ett rörformigt bultparti kan åstadkommas och dimensioneras så att stora dragkrafter, som typiskt en bergbult kan utsättas för vid kraftiga men i rummet begränsade rörelser i bergstrukturen den är avsedd att stabilisera, inte förorsakar brott av bergbulten utan istället medför en kontrollerad glidning av det rörformiga bultpartiet en begränsad sträcka i borrhålet, varefter bergbulten ånyo förmår ta upp väsentligen samma last som före glidningen, så att sådana rörelser i bergstrukturen blir tolerabla.

Fördelarna med uppfinningen är utöver att bergbultshaveri und- viks även att antalet bergbultar per ytenhet kan reduceras och att dimensionerna av använda bergbultar kan reduceras, efter- som således den åsyftade och uppkommande eftergivligheten med- ger bergrörelser på ett kontrollerat sätt. Bergstrukturen behöver därmed inte stabiliseras på ett överdrivet och ett mer kostsamt sätt.

Det föredras att längden av det rörformiga bultpartiet bestäms utgående från åtminstone en mätning utförd vid dragning av åtminstone en bergbult med ett rörformigt bultparti av bestämd längd i åtminstone ett borrhàl i samma eller i en motsvarande bergstruktur.

Utgående från erhållna värden från denna dragmätning eller dessa dragmätningar kan därefter de bergbultar, som ska använ- das vid stabiliseringen, åstadkommas och adekvat dimensioneras med avseende på längden av det rörformiga bultpartiet så att den eftersträvande glidningen vid avsedda laster uppnås.

Det föredras att nämnda förutbestämda värde är flytlasten för det rörformiga bultpartiet, vilket innebär att materialet på ett fördelaktigt sätt optimeras till rådande förhållanden.

Flytlasten för det rörformiga bultpartiet till en bergbult det 72767.doc: 2004-05-24 10 15 20 här är fråga om låter sig bestämmas av en fackman genom i och för sig kända belastningsprover.

Det föredras att ett antal dragprover, som exempelvis 5 - 10 dragprover, utförs, för att få mer tillförlitliga värden för dimensioneringen. Utgående från ett sådant flertal dragprov- resultat beaktas spridningen i resultatet för att bestämma marginalen till flytlasten när längden av det rörformiga bult- partiet, som ska utnyttjas för varje bergbult, ska bestämmas.

Vid större spridning behövs typiskt större marginal till flyt- lasten. Då kan det vara lämpligt att dimensionera bergbulten så att, utgående från medelvärdet av dragproverna, maximal beräknad friktionskraft är som exempel 60 - 70% av flytlasten.

Vid mindre spridning, vilket även är att betrakta som normal spridning, kan utgående från medelvärdet av dragproverna, maximal beräknad friktionskraft vara 80 - 90% av flytlasten.

Det ska noteras att detta är exempel och att det ligger inom ramen för uppfinningen att andra värden kan komma ifråga.

Det föredras även att längden av det rörformiga bultpartiet är så bestämd och dimensionerad att nämnda friktionskraft över- stiger ett förutbestämt minimivärde för att undvika onödiga glidningsrörelser vid mindre kraftiga bergrörelser.

Motsvarande fördelar uppnås genom uppfinningen vid en bergbult med motsvarande särdrag. Genom en uppfinningsenlig bergbult kan stora respektive plötsliga bergrörelser kontrolleras.

Efter en glidningsrörelse är förmågan hos bergbulten att ta upp kraft väsentligen densamma som den var före glidnings- rörelsen.

En anordning för genomförande av nämnda förfarande, omfattar medel för ingrepp med en bergbult med ett rörformigt bultparti insatt och expanderad i ett borrhål, medel för anbringning av 72767 .d0c; 2004-05-24 10 15 527 107 aë en dragkraft på nämnda bergbult, medel för detektering av glidning av nämnda bergbult som följd av applicering av nämnda dragkraft, och medel för detektering och mätning av den drag- kraft, som motsvarar den detekterade glidningen.

Denna anordning medger effektiv bestämning av den effektiva längden av en bergbult, vilken har förmågan att vara eftergiv- lig genom glidning vid större rörelser i bergstrukturen.

Uppfinningen ska nu närmare beskrivas med ledning av utfö- ringsexempel och med ledning av bifogade ritningar.

Kortfattad beskrivning av ritning På bifogade ritning visar: Fig. l en sektion genom en bergstruktur med en bergbult enligt uppfinningen, Fig. 2 en anordning för utförande av ett förfarande enligt uppfinningen i samband med en bergbult, och Pig. 3 en sekvens för illustration av ett förfarande vid berg- bultning enligt uppfinningen.

Beskrivning av utföringsexempel I fig. 1 avses med hänvisningsbeteckning 1 en bergstruktur, i vilken en bergbult 2 är insatt i ett borrhàl, vars innervägg är betecknad med 3. Bergbulten 2 omfattar ett rörformigt expanderbart bultparti 4 och en dragstâng 5, vilken ansluter till det rörformiga bultpartiet 4 via en adapterhylsa 6. På figur l är visad en dragstâng i form av ett antal rörsektioner 5' parvis skarvade med hjälp av en skarvhylsa 5". Detta arrangemang medger användning av bergbultar av stor total längd även vid trånga orter, vilka annars skulle begränsa längden av en dragstâng i ett stycke. Invändigt, innerst, i 72767 .dom 2004-05-24 10 15 20 0 0 0 00 000000 0 0 0 00 00 0 I 00 0000 00 0 0 00 0 00 0 00 00 000 0 0000 000 00 0000000 0 00 0 0000 00 0 0 0 0 0 0 0 527 107 borrhålet 3 avslutas det rörformiga bultpartiet 4 med en avslutningshylsa 7.

På borrhålets 3 utsida är såsom sedvanligt anbragt en berg- bricka 8, vilken genom förspänning av dragstàngen 5 utövar en inàtverkande stabiliserande tryckkraft mot bergstrukturens l yttre del.

I fig. l betecknas med 9 en spricka i bergstrukturen, för att i viss mån illustrera bergstrukturens 1 inneboende instabili- tet. Enligt uppfinningen föranleder rörelser i bergstrukturen, vilka tenderar att förskjuta bergbrickan 8 axiellt utåt, dvs. till höger i fig. 1, och vilka utsätter bergbulten för en tillräckligt hög kraft, en glidning av det rörformiga bultpar- tiet 4 mot borrhálets 3 innervägg. I synnerhet inträffar detta om den på bergbulten, av det rörliga partiet av bergstruktu- ren, utövade kraften överskrider ett minimivärde.

På detta sätt sker en kontrollerad eftergivning av bergbulten genom glidningsrörelsen, varför bergbulten därigenom förmår att motstå stora krafter respektive rörelser hos strukturen utan att haverera.

I fig. 2 visas en anordning 14 för mätning av friktionskrafter som är aktuella för en viss typ av expanderbara bergbultar i samband med en viss bergstruktur. Denna anordning är avsedd vid dimensionering av bergbultar enligt uppfinningen och i synnerhet längden av det rörformiga bultpartiet.

Enligt uppfinningen företas en process för att bestämma den effektiva längden av ett rörformigt bultparti av en bergbult före insättning av ett antal bergbultar i en bergstruktur för att stabilisera en bergssida såsom t ex vid tunnelbyggnad eller ortdrivning vid gruvverksamhet. 72767.d0C; 2004-05-24 10 15 20 0000 0 0 0 0 00 0 0000 0 0 0 0 0000 J. Z N LH 00 0 0000 0 0 00 0 0 0 0 I 0 0 0 0 0 0 0 00 000 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 000 0 0 0 0 0 000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 000 0000 0 527 107 šß Mätningen går till så att ett provexemplar i form av en berg- bult 10 med ett rörformigt bultparti av en förutbestämd längd insätts i ett borrhål 12 i ifrågavarande bergstruktur 13.

Längden av det rörformiga bultpartiet väljs lämpligen så att glidning av bergbulten säkert erhålles vid en kraft som under- stiger flytgränsen för det rörformiga bultpartiet. Skulle flytgränsen uppnås innan glidning uppnås väljs en ny bergbult med ett kortare rörformigt bultparti 11.

Anordningen för mätning 14 inkluderar en dragstång 15 för anslutning till det expanderade rörformiga bultpartiet, ett stödparti 16 för anliggning mot bergstrukturens sida, en ingreppsdel 17 för ingrepp med dragstången 15 samt en drag- mekanism 18, vilken t ex med hydrauliska medel anbringar en dragkraft på bergbulten 9. En styrenhet 19 avkänner pålagd dragkraft och detekterar när glidning sker, och vid vilken dragkraft detta sker.

Utgående från resultaten från mätningen, vilka kan överföras till friktionskraft per längdenhet rörformigt bultparti, kan bergbultar dimensioneras med adekvata längder av rörformigt bultparti så att en dragkraft, innebärande glidning, för den valda bergbulten med rörformigt bultparti av vald längd såsom exempel motsvarar ca 60 - ca 90% av nämnda flytlast. Val av adekvat längd kan som exempel göras praktiskt genom listor, diagram eller dylikt.

I figur 3 illustreras en sekvens för genomförande av förfaran- det enligt uppfinningen.

Position 20 indikerar sekvensens start.

Position 21 avser insättning och expandering av en rörformig bergbult med viss förutbestämd längd i ett förborrat borrhål i en bergstruktur.

Position 22 avser axiell dragning av bergbulten i riktning 72767.d0C; 2004-05-24 10 15 20 s 2 7 1 o 7 - If? - Ilší 7 utåt.

Position 23 avser detektering av glidning av bergbulten samt den dragkraft, vid vilken glidning uppkommer.

Genom den streckade linjen 26 antyds att ett flertal drag- prover kan utföras Position 24 avser beräkning av längd av rörformiga bultparti vid en bergbult, antingen genom manuell kontroll i tabeller, diagram etc. eller automatiskt genom en krets ansluten till styrenheten. Detta utförs utgående från dragprovet eller drag- proverna samt tillhörande detekteringar utförda i positionerna 22 - 24.

Position 25 avser sekvensens avslutning.

Uppfinningen kan varieras inom ramen för patentkraven. Sålunda kan anordningen för utförande av förfarandet vara utformad annorlunda så länge den inkluderar medel för att utöva en dragkraft, detektera glidning och registrera dragkraft vid glidning.

Det föredras att flytlasten används som referens vid dimensio- neringen av bergbultar enligt uppfinningen. Det utesluts emel- lertid inte att även andra för en bergbult signifikanta värden kan utnyttjas vid dimensioneringen. Exempelvis skulle bergbul- tens brottlast kunna utnyttjas, varvid bergbultens rörformiga parti skulle kunna dimensioneras för att ha en längd motsva- rande en friktionskraft, utgörande en viss bestämd andel av brottlasten. Det utesluts inte heller att dimensioneringen utgår från att friktionskraften ska utgöra en viss bestämd andel av ett signifikant värde för bergets hàllfasthet.

Bergbulten enligt uppfinningen kan vara av olika utföranden.

Det utesluts t ex inte att en bergbult enligt uppfinningen omfattar fler än ett rörformigt bultparti anordnade efter varandra. 72767 .d0C,' 2004-05-24

Claims (10)

1. 0 15 20 527 107 šßïájä 8 Patentkrav: l. Förfarande för åstadkommande av en bergbult (2) för berg- bultning, varvid en bergbult (2) med ett rörformigt bultparti (4) med sluten tvärsektion insättes och expanderas till anliggning i ett borrhål (3) i en bergstruktur (1), känneteck- nat av - att längden av det rörformiga bultpartiet (4) bestäms så att maximal friktionskraft vid dragning i ett borrhál (3) för en bergbult med ett rörformigt bultparti med denna längd, under- stiger ett förutbestämt maximivärde.

2. Förfarande enligt kravet 1, kännetecknat av - att längden av det rörformiga bultpartiet (4) bestäms utgående från en mätning eller mätningar utförd(-a) vid drag- ning av åtminstone en bergbult (10) med ett rörformigt bult- parti (11) av bestämd längd i borrhål (12) i samma eller i en motsvarande bergstruktur.

3. Förfarande enligt kravet 1 eller 2, kännetacknat av - att nämnda förutbestämda värde är det rörformiga bultpar- tiets flytlast.

4. Förfarande enligt kravet 3, kännetecknat av - att längden sätts så att nämnda maximala beräknade frik- tionskraft sätts till c:a 60 - cza 90% av nämnda flytlast.

5. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av - att nämnda längd bestäms så att minimal friktionskraft i ett borrhål för en bergbult (2) med ett rörformigt bultparti (4) med denna längd, överstiger ett förutbestämt minimivärde. 72767 .dOCI 2004-05-24 10 15 20 527 107 šßš* 9

6. Bergbult (2), inkluderande ett rörformigt bultparti (4) med sluten tvärsektion för insättning och expansion till anligg- ning i ett borrhål (3), kännetecknad av - att längden av det rörformiga bultpartiet (4) är dimensione- rad så att maximal friktionskraft vid dragning i ett borrhål för en bergbult med ett rörformigt bultparti med denna längd, understiger ett förutbestämt maximivärde.

7. Bergbult enligt kravet 6, kännetecknad av - att längden av det rörformiga bultpartiet (4) är bestämd utgående från åtminstone en mätning utförd vid dragning av åtminstone en bergbult med ett rörformigt bultparti av bestämd längd i borrhål i samma eller i en motsvarande bergstruktur.

8. Bergbult enligt kravet 6 eller 7, kännetecknad av - att nämnda förutbestämda värde är det rörformiga bultpar- tiets flytlast.

9. Bergbult enligt kravet 8, kânnetecknad av - att längden är så dimensionerad att nämnda maximala frik- tionskraft utgör c:a 60 - cza 90% av nämnda flytlast.

10. Bergbult enligt något av kraven 6 - 9, kännetecknad av - att nämnda längd är så dimensionerad att minimal friktions- kraft i ett borrhàl för en bergbult (2) med ett rörformigt bultparti (4) med denna längd, överstiger ett förutbestämt minimivärde. 72767 .doC; 2004-05-24