專利名稱：鉆孔和錨固設備用的包殼管的制作方法
技術領域：
本發明涉及在土壤或巖石材料內鉆孔和構成錨固裝置的設備用的包殼管，其中，包殼管與鉆桿和/或鉆頭或沖擊鉆機連接，沿其圓周制有許多通孔，在鉆孔制成后或在插入錨桿后可灌入能固化的懸浮液。
用于在土壤或巖石材料內鉆孔，尤其用于沖擊鉆孔或旋轉沖擊鉆孔并接著為孔加襯的設備已知有不同的實施形式。在這里借助于鉆頭構成一個可能沿大的長度延伸的孔或鉆孔，鉆頭裝在鉆桿上，通過沖擊和/或旋轉運動制成鉆孔。為避免材料崩落在可能沿大的長度延伸的鉆孔內和/或在孔制成后能提供內襯，例如建議采用圍繞鉆桿的包殼管，它在鉆孔過程中置入。
在鉆孔制成后，可例如在包殼管內置入一錨桿或將鉆桿直接用作錨桿，并為了固定在周圍的材料加入迅速凝固的懸浮液。
例如由WO 98/21439可知一種帶前言所述類型包殼管的設備，其中公開了用于鉆孔和為孔加襯的方法和裝置。通過圍繞著給鉆頭加載的鉆桿的包殼管，可在包殼管與鉆桿外圓周之間形成一個環形腔，其中例如在基本上實壁的包殼管內直接與鉆頭連接的區域中設至少一個通孔，切削下來的材料必要時可通過它從要制造的鉆孔排出，和對于錨固裝置可通過它將一種可固化的懸浮液排入周圍的材料內。
此外已知一些方法取代在構成鉆孔的同時置入包殼管，在這些方法中在鉆孔制成后通過費時的多個工序將鉆頭從鉆孔中撤出，并接著將內襯管或包殼管置入此鉆孔中。在這方面例如由DE-B 2133593、AT-B 329487或AT-B 262196已知用作此類鉆孔內襯的包殼管或襯套狀插件。顯然，這樣一種工藝過程只能在那些情況下使用，即應能可靠排除材料崩落在加工好的鉆孔中，此外所鉆的必須是橫截面較大的孔，以便事后允許置入內襯管或包殼管。為了能置入具有大長度的此類內襯管或包殼管，這種管又必須設計有較大的壁厚，以保證可靠地置入，從而也必須采用有較大直徑的與包殼管尺寸相協調的鉆頭。
然而，除此之外，為了在排出可固化的懸浮液后按規定錨固錨桿和圍繞錨桿的包殼管，還要求與在周圍的材料比較穩固地連接，以便能可靠避免在受到相應的負荷時錨桿無意中拔出。例如由WO 98/21439已知的包殼管實施形式中在這方面存在的缺點是，它們有基本上光滑的表面，因為包殼管通常制成鋼件或塑料件，因此即使在通過多個在包殼管中的通孔加入懸浮液的情況下，可固化的懸浮液仍有可能只是部分地進入周圍的材料中，并在懸浮液與包殼管外表面之間形成一個基本上光滑的或平的分界面，從而尤其在包殼管的區域內局部地嚴重影響了錨固效果。
本發明的目的在于創造一種前言所述類型的包殼管，其中，除了通過同時置入包殼管迅速和簡單地為鉆孔加內襯外，在加入可固化的至少部分排到圍繞鉆孔的材料內的懸浮液后，事后可在可靠錨固包殼管的同時達到可靠地錨固或附加地加筋固定要插入包殼管內的錨桿或用作錨桿的鉆桿。為達到此目的，按本發明的包殼管的主要特征在于，此包殼管由至少一個制有均勻分布的通孔的金屬網件構成，它在其端部有連接件，尤其接頭，用于與鉆頭和/或其他包殼管件連接。由于按本發明包殼管由至少一個金屬網件構成，它設有許多沿圓周均勻分布的通孔，所以在用于安置錨桿的鉆孔制成后可固化的懸浮液成功地做到了大面積可靠地排到周圍的材料內，從而可以實現相當可靠地錨固錨桿和包殼管。此外，由于包殼管由至少一個金屬網件構成，保證包殼管沒有一個完全平的、光滑的外表面，所以在加入可固化的懸浮液后，借助于金屬網件固有的表面結構或金屬網件表面固有的不平度，在懸浮液固化后相應地提高了在周圍材料中的錨固效果。若規定采用沿大的長度延伸的孔，則按已知的方式使用沿縱向長度分段的包殼管，此時多個彼此前后排列的金屬網件分別借助恰當的連接件，尤其接頭，互相連接起來或直接與鉆頭連接。通過采用有適當數量的通孔的金屬網件，在鉆孔過程中置入包殼管時可保證包殼管高度彈性，所以不會導致妨礙鉆孔過程，并能達到力沿整個包殼管分布。此外，在注入可固化的懸浮液后，在借助粗糙的表面可靠地錨固在周圍的材料內的情況下，可通過金屬網獲得一種附加的沿包殼管整個長度延伸的加筋加固效果，所以在固化后實現包殼管和可能裝在它里面的錨桿牢固的安置，由于通過金屬網改善了錨固或加筋加固效果，所以在必要時可用尺寸更小的錨桿和因此可能用尺寸更小的鉆孔便足夠了，由此帶來的結果是節省了材料和減少鉆孔工作量。
為了使可固化的懸浮液有大的通過截面以及相應地達到更好的錨固效果，按一種優選的實施形式規定，金屬網件的通孔基本上有偏菱形成菱形的外形。此外，采用這種偏菱形或菱形的通孔形狀，還可保證在鉆孔過程中這些通孔不會被切削下來的通常基本上有圓形或球形形狀的材料完全阻擋或堵塞。在這方面還特別優選地建議，金屬網件有一種格子形或網線狀的結構，因此相對于在各通孔之間留下的材料截面而言提供了比較大的自由流通面積，以及在懸浮液注入和固化后獲得更好的加筋加固和錨固效果的同時導致置入過程大的彈性。
為了按規定相對于鉆桿或事后要安置的錨桿導引由至少一個金屬網件構成的包殼管，建議，由裝在包殼管與鉆桿或錨桿之間的定距器，尤其由設在一個(多個)金屬網件端部的接頭確定一環形腔，正如按本發明的設備另一種優選的實施形式中所規定的那樣。
通過使用金屬網件構成包殼管可以對事后要加入的能固化的材料提供比較大的通過截面以及可以取得相應的加筋加固和錨固的效果，但與此同時在有數量眾多的通孔的情況下可能存在水或潮氣從周圍的材料侵入錨桿區內的危險，從而當錨桿例如多年持續地留在鉆孔內時便會因腐蝕而受損。因此，按本發明在另一種優選的實施形式中，為了附加地防止水分向錨桿區侵入，建議，包殼管設計為多層的，其中沿徑向設在內表面和外表面制有通孔的金屬網件之間設一塑料管。采用這種按本發明優選地建議的由在外面的金屬網件和位于它們之間的塑料管組成的夾層結構，可以利用金屬網件對于提高錨固效果起決定性作用的特性，而借助塑料管則可以使水分向錨桿區侵入和由此形成的腐蝕的危險降到最低程度。為了排出懸浮液用于事后的錨固，塑料管當然必須設相應的通孔，在這方面特別優選地建議，塑料管設計有許多僅僅朝包殼管外側方向打開的或可關閉的出口，所以通過這種可關閉的出口或孔，由于閥作用它們只是朝鉆孔外面的方向打開，從而保證可固化的懸浮液可靠地排到周圍的區域內，與此同時避免了水分的入侵。以此方式仍可達到相當可靠地錨固在周圍的材料中，這種材料例如是由所謂的表土層或風化層構成，在這種情況下，當懸浮液固化后金屬網件固有的不平度仍可提供相當好的錨固效果，與此同時通過塑料管實現相對于可能存在的水分的密封。
尤其在一種由多層的夾心結構構成的包殼管中，對于連接件或接頭，按另一種優選的實施形式建議，由接頭構成的連接件有一種臺階形或構成下沉區的外形，在內部和在外部的金屬網件以及連接在它們之間的塑料管可固定在此區域。
為了在鉆孔過程方便地帶動尤其多層的包殼管，以便在鉆孔期間已能獲得對鉆桿的適當的保護作用，還優選地規定，包殼管在加拉力的情況下，必要時在有連接件尤其作用在鉆頭上的沖擊靴作為中間連接的情況下可與鉆頭連接。
下面借助于附圖中示意表示的實施例進一步說明本發明。其中
圖1按本發明的鉆孔設備用的包殼管局部剖切的示意側視圖，其中畫有鉆孔設備的附加部分；圖2按本發明由一個金屬網件制成的包殼管側視圖；以及圖3通過按本發明經修改的多層包殼管實施形式的局部剖切放大圖。
在圖1中示意地用1表示用于制成鉆孔的鉆頭，鉆孔的外輪廓用2表示，其中為了驅動鉆頭1使用一根示意地用3表示的鉆桿。
直接與鉆頭1背對鉆孔構件4的那一側或與鉆頭1的沖擊靴(Schlagschuh)5相連地設包殼管6，如尤其由圖2可清楚地看到的那樣，包殼管6由金屬網件構成，在其端部為了與鉆頭1或沖擊靴5以及與相鄰的包殼管6連接分別設計有接頭7和8。接頭7、8在這里可被設計成為獲得一種相應的插塞連接或螺紋連接，以便尤其在大尺寸鉆孔的情況下能與鉆桿3的加長類似地相應地加長包殼管6。
在圖2中再次清楚表示了這種包殼管或金屬網件6，可以看出，由金屬網件構成的包殼管6沿圓周均勻分布的通孔基本上分別有偏菱形或菱形的外形9，所以使包殼管6的表面在總體上形成一種格子形或網線狀的結構。
在鉆孔2制成后，或直接將鉆桿3用作錨桿，或在取出鉆桿3和至少部分鉆頭1后將單獨的錨桿插入加工好的鉆孔2中包殼管6的里面，在這之后的下一步驟中在包殼管6內部加入可固化的懸浮液，懸浮液可經由制在金屬網件6上的通孔9排入周圍的材料內。在懸浮液固化后便在加工好的鉆孔2內形成極其穩定的錨固，在這里錨固效果尤其因下列因素得到改善，即，由于金屬網件6不是完全平的表面特性，所以除了錨桿錨固在固化的懸浮液內之外，包殼管6在產生附加的加筋加固效果的情況下也能得到相當可靠的錨固。
圖3中比例放大地表示通過示意地用10標示的包殼管經修改的實施形式的局部剖面，其中多層的包殼管10由在外部的仍設有許多通孔的金屬網件11、在內部的設有通孔的金屬網件12、以及連接在中間的塑料管或塑料件13組成。這些金屬網件11和12仍有與圖1和2中表示的帶有許多偏菱形或菱形通孔9的金屬網件6類似的結構或特性。相比之下連接在中間的塑料管13設計有數量較少的通孔，圖3表示了其中一個孔14，它基于閥作用只允許事后要排出的懸浮液沿用箭頭15表示的方向通過。因此在圖3表示的實施形式中保證，在為形成錨固而加入懸浮液后，潮氣或水不可能從周圍的材料朝鉆桿3或朝取代鉆桿3安裝的錨桿的方向侵入，從而避免了腐蝕作用以及能制成可在鉆孔中保留許多年的錨桿。
在圖3所示的包殼管10的實施形式中采用了經修改的接頭16結構，它有下沉或臺階區17，以便能固定各層或各構件11、12和13，從而使包殼管10形成夾層結構。此外，圖3中還表示了一個附加的定距器或接頭的延續部分18，以便能相對于鉆桿3或要置入的錨桿適當地定位，在這里整個結構的中心線在所有的附圖中都分別用19表示。
權利要求
1.在土壤或巖石材料內鉆孔和構成錨固裝置的設備用的包殼管(6)，其中，包殼管(6)與鉆桿(3)和/或鉆頭(1)或沖擊鉆機連接，沿其圓周制有許多通孔(9)，在鉆孔(2)制成后或在插入錨桿后可灌入能固化的懸浮液，其特征為包殼管(6、10)由至少一個制有均勻分布的通孔(9)的金屬網件(6、11、12)構成，金屬網件在其端部有連接件(7、8、16)，尤其是接頭，用于與鉆頭(1)和/或其他包殼管件(6、10)連接。
2.按照權利要求1所述的包殼管，其特征為金屬網件(6、11、12)的通孔(9)基本上有偏菱形或菱形的外形。
3.按照權利要求1或2所述的包殼管，其特征為金屬網件(6、11、12)有一種格子形或網線狀的結構。
4.按照權利要求1、2或3所述的包殼管，其特征為由裝在包殼管(6、10)與鉆桿(3)或錨桿之間的定距器(18)，尤其由設在一個(多個)金屬網件端部的接頭(7、8、16)確定一環形腔。
5.按照權利要求1至4之一所述的包殼管，其特征為包殼管(10)設計為多層的，其中在沿徑向設在內表面和外表面制有通孔(9)的金屬網件(11、12)之間設一塑料管(13)。
6.按照權利要求5所述的包殼管，其特征為塑料管(13)設計有許多僅僅朝包殼管(10)外側方向打開的或可關閉的出口(14)。
7.按照權利要求5或6所述的包殼管，其特征為由接頭(16)構成的連接件有一種臺階形或構成下沉區(17)的外形，在內部和在外部的金屬網件(11、12)以及連接在它們之間的塑料管(13)可固定在此區域。
8.按照權利要求1至7之一所述的包殼管，其特征為包殼管(6、10)在加拉力的情況下，必要時在有連接件尤其作用在鉆頭(1)上的沖擊靴作為中間連接的情況下可與鉆頭(1)或沖擊鉆機連接。
全文摘要
本發明涉及土壤或巖石材料內鉆孔和構成錨固裝置的設備用的包殼管(6)。本發明的包殼管(6)與鉆桿(3)和/或鉆頭(1)或沖擊鉆機連接,沿其圓周制有許多通孔。在鉆孔(2)制成后或在插入錨桿后可灌入能固化的懸浮液。按本發明,包殼管由至少一個制有均勻分布的通孔(9)的金屬網件(6)構成,金屬網件在其端部有連接件(7,8),尤其是接頭,用于與鉆頭(1)和/或其他包殼管(6)連接。因此,易于制造上述鉆孔(2)且能可靠地錨固包殼管(6)。
文檔編號E21D20/00GK1322273SQ99811775
公開日2001年11月14日 申請日期1999年10月4日 優先權日1998年10月5日
發明者約瑟夫·莫奇維尼克, 卡爾·伯姆 申請人:泰西莫開發銷售有限公司, 阿爾瓦格隧道支架有限公司