发明领域
本发明涉及一种岩石锚栓。
发明背景
岩石锚栓是用于加固隧道的岩石切口、腔体和壁的长岩栓。还可以从安装就位的岩石锚栓悬挂各种各样的结构。典型地，当加固岩石时，岩锚用作被安装成距离彼此一定距离的若干岩锚的阵列。岩锚起到将岩体(其存在于岩石的表面附近并且可能包括裂缝和大卵石)绑定到岩石的更牢固和更结实的内部部分上的作用，这种方式防止了落石。
典型地，岩石锚栓是所谓的具有拉杆的胀壳式螺栓，该拉杆是由钢筋制成并且在其末端具有机械胀壳式构件。胀壳式构件的膨胀是通过安置在从钻孔延伸出来的拉杆的末端的紧定螺母，并且在紧定螺母的拧紧过程中，拉拔构件将会将楔形物或类似物移动和拉拔到胀壳的内部来提供的。胀壳式螺栓的安装是通过为每个螺栓在有待加固的岩石壁内钻出长的盲孔来实现的。胀壳式锚栓被插入盲孔内直到需要的深度。然后，胀壳式锚栓通过使在内端(即，其点)的膨胀构件膨胀从而压迫膨胀构件抵靠住钻孔而被固定就位。最后，将灌浆糊料(如水泥或树脂)在钻孔内注入在锚栓周围以便对锚栓灌浆。如果灌浆，则它的加固变得更加牢固。
专利申请fi20115182和实用新型fi-u9687中披露了最接近的现有技术。
胀壳式螺栓的优点包括安装后立即准备就绪、灌浆后良好的耐腐蚀性和容易安装。没有灌浆，螺栓容易受到腐蚀影响。灌浆还可以保证如果孔的末端处的锚定失效则螺栓会起到作用。
从岩石的裂缝渗漏到钻孔内的水显著妨碍安装锚栓和注入灌浆糊料。水可以是成连续流状倾泻出钻孔的。问题在于灌浆糊料会被水冲走。此外，由于在钻孔中和灌浆糊料内的穴(pocket)，水可能留下，从而减弱加固并且引起腐蚀。因此，根据规定，不可以对渗漏钻孔灌浆。
发明目标
本发明的目标是弥补上述缺陷。
具体而言，本发明的目标是披露一种能够使得灌浆糊料注入渗漏水的钻孔内的岩石锚栓。
发明概述
在本披露中，术语“内部”是指钻孔中的岩石内的比术语“外部”所指的另一个部分更深的部分。
根据本发明的岩石锚栓包括
-一个拉杆，该拉杆有待以一个内端插入到一个钻孔内并且以一个外端从该钻孔延伸出来并且具有一个外螺纹，
-一个支撑板，该支撑板用于支撑该岩石锚栓的该外端抵靠住该钻孔的嘴口周围的岩石的表面，该支撑板具有一个中心孔，
-一个居中构件，该居中构件设置在该拉杆的该外端处在该支撑板的该中心孔中，并且该居中构件包括一个中央孔和一个注入孔，该拉杆的该外端被适配成延伸通过该中央孔，并且可通过该注入孔注入灌浆糊料，
-一个紧定螺母，该紧定螺母在该拉杆的该外端的该外螺纹上抵靠住该定中心元件转动以便相对于该钻孔向外拉拔该拉杆从而将该锚栓拧紧就位，
-一个圆锥形构件，该圆锥形构件在该拉杆的该内端附近以基本上不可移动的方式连接到的拉杆上，
-一个膨胀构件，该圆锥形构件设置在该膨胀构件内，该膨胀构件被适配成当该拉杆借助于该紧定螺母被向外拉拔并且当该圆锥形构件与此同时相对于该膨胀构件移动以便使该膨胀构件膨胀时膨胀并且使该膨胀构件附着到该钻孔的壁上，
-一个管，该管由刚性材料制成并且安装在该拉杆周围，从而使得在该管与该拉杆之间提供一个浇筑空间以用于接纳和运送通过该居中构件的该注入孔注入的灌浆糊料，该管包括一个支撑在该居中构件上的外端、一个内端和多个浇筑孔以用于允许所注入的灌浆糊料在该管与该钻孔的壁之间的空间与该浇筑空间之间流动。
根据本发明，该居中构件包括一个用于将流入该钻孔内的任何渗漏水清除的出口孔。该岩石锚栓包括一个密封器件，该密封器件设置在该管的该外端周围以用于随着该紧定螺母被拧紧而将该钻孔密封成不透水的。一个出口管设置在该管与该拉杆之间的该浇筑空间内以用于随着灌浆糊料注入而将渗漏水运送出去。该出口管的内端延伸到该膨胀构件附近，该出口管的外端通过该居中构件的出口孔延伸出去。该管在该密封器件附近在该管的该外端处具有一个或多个第一浇筑孔并且在该膨胀构件附近在该管的该内端处具有一个或多个第二浇筑孔。以此方式，随着灌浆糊料注入，该灌浆糊料从该外端朝着该内端填充该管与该拉杆之间的浇筑空间和该钻孔与该管之间的空间，以便在该灌浆糊料前面将任何渗漏水强推到该出口管的内端并且沿着该出口管进一步推出去。
在该岩石锚栓的一个实施例中，该密封器件包括一个压力套筒，该压力套筒在该管周围设置有游隙，从而使得该压力套筒在该管的方向上轴向地移动，并且该压力套筒具有抵靠住该居中构件的一个第一末端和一个第二末端。进一步地，该密封器件包括一个密封环，该密封环是由一种如橡胶的、在压力下可成形的柔性材料制成的，并且被设置成抵靠住该压力套筒。此外，该密封器件包括一个支座构件，该支座构件相对于该管是固定的并且位于该密封环相对于该压力套筒的相反侧上。随着该紧定螺母转动，该压力套筒将该密封环压在该支座构件上，并且该密封环在压力下膨胀并且变得密封抵靠住该钻孔的壁。
在该岩石锚栓的一个实施例中，该密封器件包括设置在该压力套筒与该支座构件之间的两个或更多个密封环，每两个相邻密封环之间配备有一个绕该管有游隙的中间套筒。
附图说明
在以下章节中，将通过参照附图通过实施例实例详细来描述本发明，在附图中
图1示出了被插入到钻孔内的根据本发明的岩石锚栓的一个实施例的截面，
图2示出了图1的在渗漏钻孔内被拧紧就位的岩石锚栓
图3示出了正在注入灌浆糊料时的图2的岩石锚栓，并且
图4示出了灌浆糊料注入之后的图3。
发明详细说明
图1展示了被插入到在岩石中钻出的钻孔内的有待被拧紧就位的岩石锚栓1。
参照图1至图4，岩石锚栓1包括内端3有待插入到钻孔内并且外端4从钻孔延伸出来的拉杆2。拉杆2的外端具有外螺纹5。拉杆2优选地是钢筋杆。
进一步地，岩石锚栓1包括支撑板6，该支撑板用于支撑该岩石锚栓的外端抵靠住钻孔的嘴口周围的岩石的表面。该支撑板具有一个中心孔7。
居中构件8设置在拉杆2的外端4处在该支撑板的中心孔7中。居中构件8包括一个中央孔9，拉杆2的外端4被适配成延伸通过该中央孔。此外，该居中构件具有注入孔10，能够通过该注入孔注入灌浆糊料16(见图3和图4)。
为了紧密地将岩石锚栓1锁定就位，岩石锚栓1在该拉杆的内端3处包括圆锥状楔形物锚固机构。专利申请fi20115182中更具体地描述了根据图1至图4的配备有两个圆锥状楔形物的锚固机构的结构，并且实用新型fi-u9687中更详细描述了配备有单个圆锥状楔形物的机构。
紧定螺母11在该拉杆的外端的外螺纹5上抵靠住居中构件8转动以便相对于钻孔向外拉拔拉杆2从而将该锚栓拧紧就位。圆锥形构件12在该拉杆的内端3附近以基本上不可移动的方式连接到的拉杆2上。圆锥形构件12设置在膨胀构件13内。膨胀构件13在通过转动紧定螺母11向外拉拔拉杆2并且圆锥形构件12与此同时在膨胀构件13内迫动以用于使得该膨胀构件膨胀时膨胀并且使该膨胀构件附着到钻孔的壁上。
管14安装在拉杆2周围。管14由刚性材料制成，如塑料或钢。浇注空间15设置在管14与拉杆2之间，以便接纳和运送通过居中构件8的注入孔10注入的灌浆糊料16。管14的外端17被支撑在居中构件8上。管14具有多个浇筑孔19、20，这些浇筑孔允许所注入的灌浆糊料16在浇注空间15与管14和钻孔的壁之间的空间之间流动。
居中构件8包括用于将流入到钻孔内的任何渗漏水清除的出口孔21。一个密封器件22设置在管14的外端17周围以用于随着紧定螺母11被拧紧而将钻孔密封成不透水的。一个出口管23设置在管14与拉杆2之间的浇筑空间15内以用于随着灌浆糊料16的注入将任何渗漏水运送出去。该出口管23的内端24延伸到膨胀构件13附近，出口管23的外端25通过居中构件8的出口孔21延伸出去。管14在密封器件22附近在管14的外端17处具有一个或多个第一浇筑孔19。此外，管14在膨胀构件13附近在该管的内端18处具有一个或多个第二浇筑孔20。
密封器件22包括一个压力套筒26，该压力套筒在管14周围配备有游隙以便使压力套筒26可在该管的方向上轴向移动。压力套筒26的第一末端27被安置成抵靠住居中构件8。压力套筒26具有第二末端28。密封环29由一种如橡胶等在压力下可成形的柔性材料制成。该密封环29被设置成抵靠住压力套筒26。支座构件30相对于管14是固定的并且位于密封环29相对于压力套筒26的相反侧上。
图1至图4的密封器件22包括两个设置在压力套筒26与支座构件30之间的密封环29。中间套筒31安置在这两个相邻的密封环29之间，在管14周围具有游隙。
参照图1至图4，以钻孔内的安装过程中解释了岩石锚栓1的作用，该钻孔的壁的裂缝渗漏水。在这些图中，水平线展示了渗漏水。
岩石锚栓1被插入钻孔内。紧定螺母11被转动，从而使得拉杆2向外移动并且将圆锥形构件12拉拔到膨胀构件13内以便使膨胀构件13膨胀并且将它的外表面紧紧压在钻孔的壁上，从而将螺栓锚固就位。同时，随着紧定螺母11被转动，密封器件22密封钻孔。随着紧定螺母11被转动，它移动居中构件8，进而将压力套筒26移动而压住下密封环29，该下密封环通过中间套筒31进而将上密封环29压在支座构件30上，这些密封环在压力下膨胀并且密封抵靠住钻孔的壁，从而提供不透水性。
在图2中，密封器件22被拧紧在其密封位置上。图2展示了渗漏水填满了管14与钻孔的壁之间的空间以及浇注空间15。
在图3中，已经使用安装在居中构件8的注入孔10内的注入器件开始注入灌浆糊料16并且灌浆糊料是通过该居中构件的内部空间引入到管14与拉杆2之间的浇筑空间内的。从管14内部灌浆糊料流过管14内紧邻密封器件22上方的第一浇筑孔19进入管14与管14之外的钻孔的壁之间的空间内。灌浆糊料16从下方向上扩展，同时填充管14与拉杆2之间以及管14与钻孔的壁之间的空间，并且在该灌浆糊料前面将任何水或空气清除到出口管23的内端24的嘴口中，并且水和空气沿着出口管23被清除出去。
对以灌浆糊料填满了岩石锚栓和钻孔的检测是由灌浆糊料开始流出出口管23而做出的，在这种情况下，岩石锚栓和钻孔就充满了灌浆糊料。在注入之后，出口管23的延伸出出口孔的那部分被清除并且螺旋塞32被转动进入螺纹出口孔21内以便封闭该孔。在这之后，仍然继续注入灌浆糊料从而使得还可以填充钻孔的壁的任何小的裂缝。注入之后，注入孔10被封闭。
本发明不仅仅局限于以上引用的实施例实例；而是，在权利要求书所限定的本发明的范围内可能有许多变化。