流體回收系統的製作方法
2023-05-27 08:05:21 1
專利名稱：流體回收系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於擴張和/或排空錨杆的部件的裝置，該錨杆尤 其是摩擦管錨杆或可擴張的摩擦管錨杆類型的巖石錨杆，此裝置具有 權利要求1前序部分所述的特徵。
此外本發明還涉及一種用於排空錨杆的部件的方法，該錨杆尤其 是摩擦管錨杆或可擴張的摩擦管錨杆類型的巖石錨杆，此方法具有權
利要求8前序部分所述的特徵。
此外本發明還涉及一種用於安置錨杆的方法，該錨杆尤其是摩擦 管錨杆或可擴張的摩擦管錨杆類型的巖石錨杆，此方法具有權利要求 16前序部分所述的特徵。
背景技術：
已知的是，將具有可擴張部件的錨杆置入鑽孔中，用於石塊和地 面的固定或防護，例如在隧道建設或者坡地防護方面。這種錨杆，尤 其是摩擦管錨杆或可擴張摩擦管錨杆，以商品名"Swellex"(製造商 Atlas Copco MAI GmbH)為人所知。作為可擴張的部件，這種錨杆 尤其是具有可擴張的錨杆栓部，其外表面在擴張狀態頂靠到鑽孔壁上 並由此使錨杆在鑽孔內固定。錨杆栓部的擴張可以通過水來實現，使 水藉助泵通過一可拆除的轉接器有壓力地加入到錨杆栓部中。
在
將擴張介質尤其是水壓入以後，在錨杆栓部中被壓縮的空氣起 到使水在拆除轉接器以後再從錨杆栓部中壓出去的作用。但已經證實 不利的是，水是不可控的並且只能部分地從錨杆栓部中排出。 一定量
引起腐蝕過程，這對錨杆尤其是摩擦管錨杆的壽命起到不利影響。
發明內容
因此本發明的目的是，提供一種開頭所述形式的裝置以及方法， 藉此能夠儘可能地避免上述缺陷。
這個目的通過一種具有權利要求1特徵的用於擴張和/或排空錨杆 尤其是巖石錨杆的部件的裝置得以實現。
此外，這個目的通過一種具有權利要求8特徵的用於排空錨杆尤 其是巖石錨杆的部件的方法得以實現。
此外，這個目的通過一種具有權利要求16特徵的用於安置錨杆尤 其是巖石錨杆的方法得以實現。
按照本發明的裝置以及按照本發明的方法的優選和有利的擴展結 構/實施形式是從屬權利要求的內容。
在錨杆尤其是在作為可擴張的摩擦管錨杆構造的巖石錨杆中，具 有可擴張的部件("Swellex"型錨杆)和可拆除地設置在錨杆上的轉接 器，該轉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，按照本發明，使轉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)並且至少部分地以流體充填 以後，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 體在可擴張的部件裡面膨脹並且強制地將流體從錨杆中頂壓出去。必 要時可以重複這個過程，直到完全排空流體。由此幾乎可以完全抑制 在錨杆栓部中由於空氣和水的共同作用而發生的腐蝕過程，從而顯著 提高了錨杆壽命。
按照本發明，處於壓力下的氣體的加入，尤其是壓力空氣的加入， 不僅可以在錨杆用擴張流體加載之前進行而且也可以在此之後進行。 結果是，與已知方法(在已知方法中，僅僅是在錨杆內處於正常氣壓 的空氣體積受壓縮)不同，在以流體加載之前在人為地產生過壓的情 況下，在壓力平衡以後只有非常微少的殘餘水留在錨杆裡面。加入到 可擴張的部件裡面的流體可以在擴張之後幾乎完全地和受控地排出 去，並且必要時可以重新使用，以擴張其它錨杆的部件。
由下文參照附圖的描述給出本發明裝置以及本發明方法的其它細
節、特徵和優點，在附圖中示出了優選的實施形式，其中 圖1以示意性的縱向視圖表示出一個巖石錨杆的實施例， 圖2示出圖1中的巖石錨杆的橫截面圖， 圖3示出圖1中的巖石錨杆，具有一個套裝上的轉接器， 圖4以示意圖示出按照本發明的用於擴張和/或排空巖石錨杆的部
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杆l，在該錨杆中可以使用按照本發 明的裝置以及按照本發明的方法。所示實施例對應於可擴張的摩擦管 錨杆，例如由US 4,459,067 A已知的那樣並且也稱作"Swellex"。該巖 石錨杆1為了石塊和地面的固定或防護而被插進鑽孔中並且固定在其 內。
該巖石錨杆1主要包括一個可擴張的部件，它在靠近鑽孔外端部 的末端(在圖1中右側)上具有一個套3，並且在另一末端部通過一 個端套4封閉。可擴張的部件尤其可以是錨杆栓部2，如圖2所示， 它通過一個在縱向上向內摺疊的管構成，其具有基本上呈ll形的輪廓。 該錨杆栓部2可以通過在摺疊的管內部提高壓力被擴張，使得管的外 表面頂靠到鑽孔壁上並且由此使巖石錨杆1固定在鑽孔裡面。
在套3中設置了一個開口，例如一個孔5，其功能在下面還要描述。
當然，在本發明的範圍內，也可以採用其它形式和結構的錨杆， 而非所述的摩擦管錨杆，而首選的是開頭所述類型的錨杆。作為示例 要列舉一種實施形式，它以"Swellex Hybrid"(製造商Atlas Copco MAI GmbH)為人所知。這種巖石錨杆的特點是，剛性的錨杆杆部/ 管部的多個段通過接合元件相互連接，並且，在置入鑽孔中的這樣構 成的錨杆杆部的(前)端處僅僅設置一短段的可擴張的部件，如上面 所述的錨杆栓部2。
巖石錨杆1可以在其位於鑽孔開口的末端處帶有一個錨杆板，它 在地面或石塊側支承在套3上。
在將巖石錨杆1連同安好的錨杆板置入鑽孔裡面以後，如圖3所 示，在套3上設置一個轉接器6。在一個優選的實施例中，轉接器6 作為充脹轉接頭(Inflationadapter )插套到或旋檸到套3上。該轉接 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。為了提高錨杆栓部2內部的壓力，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的流體在轉接器6內部使兩個密封環10這樣 頂壓到一起(固定壓力)，使得產生的密封環10膨脹頂壓套3並且固 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流向位於兩個密封環10之間的密封空間裡面的孔5，進入錨杆 栓部2裡面並且開始充填該錨杆栓部。在此情形下，錨杆栓部2的ft 輪廓被展開，從而使錨杆栓部2的外表面頂靠到鑽孔壁上並由此使巖 石錨杆1固定在鑽孔中。在完成展開時，此時流體工作壓力約為240 至300bar，錨杆栓部輪廓達到一種接近圓形的橫截面。
因為在實踐中鑽孔具有比完全擴張的錨杆栓部2更小的直徑，因 此錨杆栓部不能完全展開，從而使其在保持縱向摺疊的條件下頂壓鑽 孔壁。所形成的縱向摺疊的優點是，它由於存在剛性而起到提高穩定 性的作用。通過在至少6秒的時間段上保持工作壓力，使錨杆栓部2 按照鑽孔壁的不規則情況進行施壓，並在鑽孔中形成一種摩擦和形狀 鎖合的連接。
圖4示出，轉接器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則又與一流體供應管道12連接。在膨脹管道7中設 置一個閥門13,通過它來調節流體到轉接器6的輸入和從中的排出。
此外，按照本發明規定轉接器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出發不直接通到 轉接器6，而是終結在轉接器6與閥門13之間區域內的膨脹管道7中。 在氣體管道14中設置一個閥門16，通過它來調節氣體流量。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。
按照本發明，所述裝置是作為用以回收錨杆栓部2擴張介質的系 統起作用，尤其是作為水回收系統。藉助壓縮機15，可以經由轉接器 6將壓縮空氣壓進錨杆栓部2中，它在膨脹時使剩餘的和不期望的流 體部分從錨杆栓部2中導引到膨脹管道7中。按照本發明，可以在用 流體加載錨杆l之前和/或之後加入處於壓力下的氣體，尤其是壓力空 氣。
為了在錨杆栓部2擴張後加入尤其是壓力空氣，具體地，在錨杆 栓部2擴張以後通過固定壓力管道8來保持固定壓力即流體壓力，用 於使密封環10頂壓到一起，並且使充脹壓力、即優選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並且關閉在氣體管道14中的閥門16。
如果流體絕大部分從錨杆栓部2流出/頂壓出去，則在下一步驟中 關閉閥門13並打開閥門16，從而使氣體尤其是空氣通過氣體管道14 和膨脹管道7導入到轉接器6中，並由此導入到錨杆栓部2裡面。此 時還總是保持著固定壓力。
接著，再關閉閥門16並且打開閥門13，從而使壓進錨杆栓部2 裡面的氣體經由膨脹管道7排出，同時使殘餘流體從錨杆栓部2中壓 出去。
必要時重複上述過程，直到流體(例如水)被完全排空。為了從 套3上拆除轉接器6而使固定壓力下降。
與目前的設計類似，尤其是與所述的在氣體及流體輸入到錨杆栓 部2時的閥門調節類似，按照本發明也存在這種可能性，即，特別是 使壓力空氣在錨杆栓部2擴張之前便已被加入已經插到鑽孔裡面的尚 還空著的錨杆1中。
接著，用擴張流體對錨杆l加載並使其通過壓力擴張。展開輪廓 並且使錨杆1在形成摩擦和形狀鎖合連接的情況下貼靠到鑽孔壁上。
在這個過程期間，事先壓入的空氣受到壓縮。在錨杆栓部2擴張以後 去除轉接器6。壓縮的空氣卸壓(壓力平衡)並且使在錨杆松部2內 的流體從錨杆l中排出去。
與壓縮位於錨杆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生過壓的情況下，在壓力平衡以後只有非常^t少 的殘餘水滯留在錨杆l中。由此使錨杆1的內部幾乎是乾燥的。
由錨杆栓部2中排出的流體可以由泵9或者是通過排出管道18 導入到一個容器中或者是直接在一個封閉的迴路中進行導引。
概括地，在使用按照本發明的裝置和按照本發明的方法的情況下， 用於安置巖石錨杆1的實施例可描述如下
在將包括錨杆栓部2的巖石錨杆1尤其是可擴張的摩擦管錨杆1 首先以端套4插進此前產生的鑽孔中以後，在套3上設置一個具有液 體輸入及排出口的轉接器6。 一方面，通過固定壓力管道8產生一固 定壓力，它使轉接器6固定在套3上。另一方面，通過膨脹管道7使 流體流入到錨杆栓部2中並且開始充填這個錨杆栓部。在此，錨杆栓 部2由於壓力提高(充脹壓力)在鑽孔中擴張，從而使錨杆栓部的外 表面頂靠到鑽孔壁上，並由此使巖石錨杆1在鑽孔中固定。
通過一個與轉接器6連接的氣體輸入裝置，可以在錨杆栓部2擴 張之前和/或之後將處於壓力下的氣體尤其是壓力空氣加入到錨杆栓 部中。壓縮的氣體在拆下轉接器6以後卸壓(壓力平衡)，並使錨杆栓 部2內的流體幾乎完全從錨杆1中排出去。
權利要求
1.用於擴張和/或排空錨杆(1)的部件(2)的裝置，該錨杆尤其是摩擦管錨杆或可擴張的摩擦管錨杆類型的巖石錨杆(1)，所述裝置具有一個可拆除地設置在錨杆(1)上的轉接器(6)，該轉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，其特徵在於，所述轉接器(6)直接或間接地與一氣體輸入裝置連接。
2. 如權利要求l所述的裝置，其特徵在於，所述氣體輸入裝置由 一個氣體管道(14)和一個壓縮機(15)構成。
3. 如權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，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. 如權利要求1至3中任一項所述的裝置，其特徵在於，在流體 管道(7)中設有一個閥門(13)。
5. 如權利要求2至4中任一項所述的裝置，其特徵在於，在氣體 管道(14)中如同公知的那樣設置一個閥門(16)。
6. 如權利要求2至5中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述閥 門(13, 16)與一個控制單元(17)連接。
7. 如權利要求2至6中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述氣 體管道(14)通到在閥門(13)與轉接器(6)之間區域內的流體管道(7)中。
8. 用於排空錨杆的以流體充滿的部件的方法，該錨杆尤其是摩擦 管錨杆或可擴張的摩擦管錨杆類型的巖石錨杆，在所述方法中特別使 用如權利要求1至7中任一項所述的裝置，其特徵在於，將氣體在壓 力下輸送給要被排空的部件(2)，並且，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出。
9. 如權利要求8所述的方法，其特徵在於，在輸入和排出氣體期 間，保持作用於轉接器(6)上的固定壓力。
10. 如權利要求8或9所述的方法，其特徵在於，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)關閉 並使氣體管道(14)中的閥門(16)打開。
11. 如權利要求8至10中任一項所述的方法，其特徵在於，在氣 體輸入到要被排空的部件(2)以後，使氣體管道(14)中的閥門(16) 關閉並使流體管道(7)中的閥門(13)打開。
12. 如權利要求8至11中任一項所述的方法，其特徵在於，從要 被排空的部件(2)導出的流體在一個封閉的迴路中進行導引。
13. 如權利要求9至12中任一項所述的方法，其特徵在於，為了 拆除轉接器(6)，使固定壓力下降。
14. 如權利要求8至13中任一項所述的方法，其特徵在於，在部 件(2)擴張之前和/或之後，將處於壓力下的氣體輸送給要被排空的 部件(2)。
15. 如權利要求8至14中任一項所述的方法，其特徵在於，在所 述部件(2)中處於壓力下的氣體通過壓力平衡被卸壓，並將流體從要 被排空的部件(2)中導出。
16. 用於安置錨杆的方法，該錨杆尤其是摩擦管錨杆或可擴張的 摩擦管錨杆類型的具有可擴張部件(2)的巖石錨杆，其中，在所述部 件設置在事先構成的鑽孔中以後，藉助流體通過使用內部壓力來擴張 部件(2),其特徵在於，在輸入氣體的情況下使流體從可擴張的部件(2)中導出。
全文摘要
在將包括錨杆栓部(2)的巖石錨杆(1)尤其是可擴張的摩擦管錨杆(1)首先以端套(4)插進此前產生的鑽孔中以後，在套(3)上設置一個具有液體輸入及排出口的轉接器(6)。一方面，通過固定壓力管道(8)產生一固定壓力，它使轉接器(6)固定在套(3)上。另一方面，通過膨脹管道(7)使流體流入到錨杆栓部(2)中並且開始充填這個錨杆栓部。在此，錨杆栓部(2)由於壓力提高(充脹壓力)在鑽孔中擴張，從而使錨杆栓部的外表面頂靠到鑽孔壁上並由此使巖石錨杆(1)在鑽孔中固定。通過一個與轉接器(6)連接的氣體輸入裝置，可以在錨杆栓部(2)擴張之前和/或之後將處於壓力下的氣體尤其是壓力空氣加入到錨杆栓部中。壓縮的氣體在拆下轉接器(6)以後卸壓(壓力平衡)，並使錨杆栓部(2)內的流體幾乎完全從錨杆(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 優先權日2006年1月19日
發明者M·比羅 申請人:阿特拉斯·科普科Mai有限公司