(57)【要約】  本発明は、岩盤（９）を固定するために使用される注入ボルト（１）、及び、その製造方法を提供する。注入ボルト（１）は、岩盤の穴に挿入するためのシャフト（２）を備える。シャフトはプロファイル（１１，１２）を備え、プロファイルにより内部穴（５）を形成する。内部穴には固定用材料ポンプへの接続に適した注入口と、岩盤の穴に固定用材料を注入するための排出口（４）と、が設けられている。注入ボルト（１）は、さらに、固定用材料の複数成分を混合するためのスタティックミキサ（１０）を備える。注入ボルト（１）において、内部穴は、プロファイルにより適切な位置に固定されるスタティックミキサを包含する。
2009527669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
岩盤を固定するために用いられる注入ボルトであって、
プロファイルを備えると共にそのプロファイルにより内部穴を形成しており、前記内部穴は、固定用材料ポンプに接続するために適した注入口と、岩盤の穴に固定用材料を注入するための排出口と、を備える、前記岩盤の穴に挿入するためのシャフトと、
前記固定用材料の複数の成分を混合するためのスタティックミキサと、
を備え、
前記内部穴は、前記プロファイルにより適切な位置に固定されるスタティックミキサを包含する
注入ボルト。
【請求項２】
前記スタティックミキサは、前記シャフトの注入口側の端部で固定される
請求項１に記載の注入ボルト。
【請求項３】
前記スタティックミキサが、前記プロファイルが前記シャフトに施される前に、前記スタティックミキサを前記内部穴に固定するための接着リング、及び／または、チャンバがその上に設けられた外表面を備える
請求項１または２に記載の注入ボルト。
【請求項４】
前記接着リング、及び／または、チャンバは、前記スタティックミキサの端部に設けられた
請求項３に記載の注入ボルト。
【請求項５】
前記チャンバは、接着剤を含むと共に、薄壁を備える接着リング内に形成された
請求項３または４に記載の注入ボルト。
【請求項６】
ウェブを介して互いに接続された複数のスタティックミキサを備える
請求項１〜５のいずれかに記載の注入ボルト。
【請求項７】
前記スタティックミキサは、粗面の外壁を備える
請求項１〜６のいずれかに記載の注入ボルト。
【請求項８】
前記プロファイルは、前記内部穴の内径が前記スタティックミキサの外径より小さくなるように、前記内部穴の内径を縮小する
請求項１〜７のいずれかに記載の注入ボルト。
【請求項９】
前記プロファイルは、前記シャフトの内部穴に、波状またはリブ状面をもたらす
請求項１〜８のいずれかに記載の注入ボルト。
【請求項１０】
前記シャフトは外壁を備え、
前記プロファイルは、前記シャフトの外壁に、波状またはリブ状面をもたらす
請求項１〜９のいずれかに記載の注入ボルト。
【請求項１１】
前記プロファイルは、前記スタティックミキサが配置される前記シャフトの一部にのみ設けられた
請求項１〜１０のいずれかに記載の注入ボルト。
【請求項１２】
前記プロファイルは、前記シャフトの全長に沿って設けられた
請求項１〜１０のいずれかに記載の注入ボルト。
【請求項１３】
前記注入ボルトは、ナット及びワッシャを備え、
前記プロファイルは、前記ナットが係合可能なねじ部をもたらし、前記ナット及びワッシャが、前記岩盤に対してルーフボルトを締め付けるために用いられうる
請求項１２に記載の注入ボルト。
【請求項１４】
岩盤を固定するために用いられる注入ボルトの製造方法であって、
固定用材料ポンプに接続するために適した注入口と、排出口と、を有する内部穴を備えるシャフトを供給することを含む供給ステップと、
スタティックミキサを前記内部穴の所定の位置に配置することを含む配置ステップと、
前記シャフトの内部穴を塞ぐことなく、前記シャフトの前記所定の位置に前記スタティックミキサを固定するように、前記シャフトにプロファイルをもたらすために前記シャフトを圧延することを含む圧延ステップと、
を備える注入ボルトの製造方法。
【請求項１５】
前記圧延ステップは、前記内部穴が、前記スタティックミキサの直径より小さい内径を有するようなプロファイルをもたらすことを含む
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記圧延ステップは、前記内部穴の内面に、波状またはリブ状面を設けることを含む
請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記シャフトが外壁を備え、
前記圧延ステップは、前記シャフトの外壁に、波状またはリブ状面を設けることを含む
請求項１４〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記スタティックミキサは、接着剤、または、接着リング、または、チャンバを、前記スタティックミキサの外面に備え、
前記配置ステップは、前記接着剤、または、接着リング、または、チャンバを用いて、前記スタティックミキサを、前記所定の位置に配置することを含む
請求項１４〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記配置ステップは、ウェブを介して互いに接続された複数のスタティックミキサを配置することを含む
請求項１４〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記圧延ステップは、前記スタティックミキサが配置された前記シャフトの所定の位置にのみ前記プロファイルが設けられるように実行される
請求項１４〜１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記圧延ステップは、前記シャフトの全長に沿って、前記プロファイルが設けられるように実行される
請求項１４〜１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記圧延ステップは、前記プロファイルが、ナットが係合可能なねじ部をもたらすように実行される
請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、固定されたスタティックミキサを備える注入ボルト、及び、この注入ボルトの製造方法に関する。
スタティックミキサを備える注入ボルトは、例えば、ＤＥ  １００  １７  ７５０  Ａ１により周知である。これらの注入ボルトは、主として、鉱山における坑道（galleries and drifts）の近傍の岩盤を安定化するため、あるいは、トンネルの天井を安定化するためにロックボルトとして使用される。このような注入ボルトは、スタティックミキサを収容する内部穴を有するシャフトを備える。注入ボルトはまた、通常、ポンプコネクタを備え、シャフトには排出口が設けられる。
【０００２】
周知の注入ボルトは、岩盤を安定化するために以下のように用いられる。まず、ドリルボルトを用いて岩盤に穴が開けられる。適切な深さの穴が開けられた後、このボルトが注入ボルトに交換される。次に、ポンプが、注入ボルトのポンプコネクタに接続される。その後、ポンプは、注入ボルトの内部穴に、複数成分からなる固定用材料を注入するために用いられる。固定用材料の成分は、一旦固定用材料が注入ボルトの排出口からシャフトと岩盤との間の環状流路に吐出されると、シャフトと岩盤とを結合して、非常に迅速に硬化するようにスタティックミキサによって混合されている。固定用材料は環状流路を満たし、岩盤内の細長い穴や炭理(cleat)を埋める。ボルトシャフトはそのまま穴の中に残され、固定用材料と共に、採掘された空間の壁を固定する役割を果たす。
【０００３】
代替の方法によれば、ドリルヘッドが注入ボルトに結合できるように構成されている場合に、注入ボルトもまた、最初の段階において、ドリルボルトとして使用されうる。この注入ボルトは穴に残るので、ドリルヘッドは安価でなければならない。一般的に、このような注入ボルトは、特定の用途にのみ使用される。
【０００４】
固定成分が的確に混合されることによる効果を得るために、一般的に、混合された固定成分が、流路に到達するまでに長い距離をカバーする必要がないように、スタティックミキサを構成し、配置することが望ましい。これは、カバーしなければならない距離が長ければ長いほど、混合された固定成分が流路に到達する前に硬化してしまうおそれが高くなるからである。さらに、スタティックミキサは、固定成分が互いに集中的に混合されるように配置される必要がある。
【０００５】
したがって、スタティックミキサが、注入された複数の固定成分と一緒に排出口から流出しないように、あるいは、予め定められた位置から離れないようにすることが好ましい。つまり、スタティックミキサが、注入ボルトのシャフトの内部穴内を、滑り落ちていかないようにすることが好ましい。
【０００６】
複数の固定成分が、フィルムチューブに収容された状態で注入ボルトに供給されることも周知である。フィルムチューブが使用されるときには、複数の固定成分は、スタティックミキサを通して押しつぶされる。従来のスタティックミキサは、プラスチック材料から形成され、流れの分岐を制限する手段を有する多段式のコイルを備えている。その結果、固定材料の成分を、スタティックミキサを通して意図的に押しつぶすためには、適切な圧力を適用する必要がある。したがって、スタティックミキサは、スタティックミキサが正確に配置され、且つ、モルタルが高圧であることにも関わらず、スタティックミキサが全工程を通してその配置を維持できる場合にのみ、実現され、達成されることが可能な重大な役割を有している。
【０００７】
よって、本発明の目的は、スタティックミキサが常時正確に配置される注入ボルトを製造する方法、及び、スタティックミキサを通して、速硬化性の固定材料を混合することと、混合された材料を迅速に供給することと、が可能なスタティックミキサを備える注入ボルトを提供することである。
【０００８】
本発明によれば、岩盤を固定するために用いられる注入ボルトが提供される。この注入ボルトは、プロファイルを備えると共にそのプロファイルにより内部穴を形成しており、この内部穴が、固定用材料ポンプに接続するために適した注入口と、排出口と、を備える、岩盤の穴に挿入するためのシャフトと、固定用材料の複数の成分を混合するためのスタティックミキサと、を備え、内部穴は、プロファイルにより適切な位置に固定されるスタティックミキサを包含する。
【０００９】
本発明によれば、岩盤を固定するために用いられる注入ボルトの製造方法がさらに提供される。この製造方法は、固定用材料ポンプに接続するために適した注入口と、排出口と、を有する内部穴を備えるシャフトを供給することを含む供給ステップと、スタティックミキサを内部穴の所定の位置に配置することを含む配置ステップと、シャフトの穴を塞ぐことなく、シャフトの所定の位置にスタティックミキサを固定するように、シャフトにプロファイルをもたらすためにシャフトを圧延することを含む圧延ステップと、を備える。
【００１０】
本発明の目的は、スタティックミキサを所望の位置に固定するプロファイルによって達成される。本発明にて用いられるプロファイルのさらなる利点は、注入ボルトを、取り外せないように、岩盤内に確実に固定することを確実にしうることである。これは、プロファイルが注入ボルトのシャフト上に波状面を形成すると、固定用材料が波形に入り込むことができ、注入ボルトの岩盤内での固定状態を向上させるからである。
【００１１】
したがって、本発明の方法においては、シャフト自体の製造後に、通常、好ましくは冷間圧延により、注入ボルトにプロファイルが設けられる。本発明のさらなる利点は、圧延ステップの間に、注入ボルトのシャフトの内壁が、ほんのわずかに変形されることである。
【００１２】
本発明の別の利点は、注入ボルトのシャフトに予め挿入され、最適な位置に配置された１つ、または、複数のスタティックミキサが、圧延工程の間、上記最適な位置に固定されて、注入ボルトに関わる後続する全ての作業の間、上記最適な位置に配置された状態が確実に維持されることである。これは、ドリルボルト及び注入ボルトとして用いられる注入ボルト、ドリルボルトとしては使用されない注入ボルトの両方についての利点である。
【００１３】
本発明のさらなる利点は、スタティックミキサの正確な配置により、注入ボルトのシャフトの穴に注入される固定用材料の成分が、完全にスムーズに混合されることを確実にする注入ボルトを提供することである。固定用材料の成分が、完全にスムーズに混合された結果、混合された固定用材料の成分が、シャフトの排出口から岩盤に注入される際、それらの成分は、注入ボルトの外面と、穴の壁と、の間の環状のすき間、及び、全てのクリート面(cleat planes)、切り欠き等を即座に埋める。
【００１４】
特に有利な点は、本発明にて用いられるスタティックミキサが、被覆または保護パイプを必要としない点である。これらを必要としないのは、スタティックミキサが、圧延ステップにより、直接、シャフトの穴内に固定されるからである。スタティックミキサの位置が、予め正確に定められうる点もまた有利である。スタティックミキサの位置は、予想される状況に応じて選択可能である。
【００１５】
スタティックミキサは、シャフトの注入口側の端部に固定してもよい。スタティックミキサは、プロファイルがシャフトに施される前に、スタティックミキサを内部穴に固定するための接着リング及び／またはチャンバがその上に設けられた外面を備えていてもよい。接着リング及び／またはチャンバは、スタティックミキサの端部に設けてもよい。チャンバは、接着剤を含んでいてもよく、薄壁を備えた接着リング内に形成されてもよい。
【００１６】
本発明の注入ボルトは、ウェブを介して互いに接続された複数のスタティックミキサを備えてもよい。
本発明で用いられるスタティックミキサは、粗面の外壁を備えていてもよい。
【００１７】
本発明で用いられるプロファイルは、シャフトの内部穴を、スタティックミキサの外径よりも小さい内径となるようにしてもよい。プロファイルは、シャフトの内部穴に、波状またはリブ状面をもたらしてもよい。本発明の注入ボルトのシャフトは、プロファイルが、シャフトの外壁に波状またはリブ状面をもたらすような外壁を備えていてもよい。。プロファイルは、スタティックミキサが配置されるシャフトの一部にのみ設けられてもよい。あるいは、プロファイルは、シャフトの全長に沿って設けられてもよい。注入ボルトは、ナット及びワッシャを備えていてもよく、プロファイルは、ナットが係合可能なねじ部をもたらしてもよい。その結果、ナット及びワッシャは、岩盤に対してルーフボルトを締め付けるために用いられうる。
【００１８】
本発明の方法の圧延ステップは、シャフトの穴が、スタティックミキサの直径より小さい内径を有するように、プロファイルを施すことを含んでいてもよい。本発明の方法の圧延ステップは、穴の内面に波状またはリブ状面を設けることを含んでいてもよい。本発明の方法に用いられるシャフトは、外壁を備えてもよく、本発明の方法の圧延ステップは、シャフトの外壁に波状またはリブ状面を設けることを含んでいてもよい。
【００１９】
本発明の方法で使用されるスタティックミキサは、その外面に接着剤または接着リングまたはチャンバが設けられていてもよく、本発明の方法の配置ステップは、上記の接着剤または接着リングまたはチャンバを用いて、スタティックミキサを所定の場所に配置することを含んでいてもよい。この特徴の利点は、配置ステップにおけるスタティックミキサの正確な配置が、配置ステップから圧延ステップの間で失われないことである。
【００２０】
本発明の方法の配置ステップは、ウェブを介して互いに接続された複数のスタティックミキサを配置することを含んでいてもよい。
本発明の方法の圧延ステップは、プロファイルが、スタティックミキサが配置されたシャフトの所定の場所にのみ施されるように実行されてもよい。あるいは、本発明の方法の圧延ステップは、プロファイルが、シャフトの全長に沿って施されるように実行されてもよい。
【００２１】
本発明の方法の圧延ステップは、プロファイルが、ナットが係合可能なねじ部をもたらすように実行されてもよい。
いくつかの局面で、本発明の方法の圧延ステップは、シャフトの穴が、スタティックミキサの直径と実質的に同じ内径を有し、波状またはリブ状の内面を備えるようにプロファイルを施すことを含んでいてもよい。その結果、スタティックミキサは、プロファイルの内側の波形領域で断面が狭められることで固定され、波形領域にて、スタティックミキサの外側がわずかに変形される。この方法に従って、プロファイルを圧延する際の圧力を調整することにより、スタティックミキサがプロファイルの内側の波形によりとらえられ、外壁のわずかな変形によって固定される一方、スタティックミキサ自体、すなわち、具体的には、混合のために重要な内部の構成部品が全く影響を受けないままであることを確実する。スタティックミキサ自体は、必要かつ所望されるように正確に固定されるので、スタティックミキサは、固定を妨げられることなく、混合処理に利用されることが可能となる。
【００２２】
本発明の方法のさらなる最適化によれば、スタティックミキサが、その長手方向における複数の箇所で固定され、好ましくは特定の部分の圧力を増すことにより長手方向における複数の箇所で固定され、圧延が実行される方法が提供される。換言すれば、プロファイルの内側の波形それぞれが、スタティックミキサに作用し、スタティックミキサを固定するわけではない。その代わりに、固定は複数の予め定められた点で実行され、この複数の点により、シャフトの内部穴へのスタティックミキサの固定は十分にされる。複数の予め定められた点でスタティックミキサを固定することはまた、スタティックミキサ自体の機能が、プロファイルによる固定により不都合になったりまたは影響を受けたりしないような改良を確実にする。
【００２３】
スタティックミキサの内部穴への正確な固定及び固着は、本発明の展開により、内部穴からスタティックミキサが自動的に滑り落ちてしまうことを防ぐように構成された接着リングを、スタティックミキサに設けることで改善される。このため、スタティックミキサ自体は、配置ステップの間に、例えばロッドにより挿入することで、その後の最適位置となる位置に正確に固定されうる。したがって、接着リングは、プロファイルの圧延によりスタティックミキサが最終的に固定される前に、ボルトシャフトを続けて取り扱う際に、スタティックミキサが、再び上記の位置から移動することを防止する。さらに、スタティックミキサの位置は、必要であれば、プロファイルが成形される前に修正することができる。
【００２４】
配置ステップの間に内部穴にスタティックミキサを一時的に固定することのさらなる可能性は、スタティックミキサを内部穴へ挿入する際に、スタティックミキサの外装または外面が、内部穴の中で、少なくともいくつかの点で接着剤により被覆されることである。このようにすれば、この接着剤が、スタティックミキサがその位置から移動できないようにすることを確実にする。スタティックミキサが接着剤により被覆されることにより生じうる不利益は、後にスタティックミキサを再配置することがもはや不可能なことである。なぜなら、スタティックミキサを再配置することは、接着剤により妨げられるからである。
【００２５】
複数のスタティックミキサが、このタイプのボルトシャフトに収納される場合、複数のスタティックミキサが同時に製造され、互いに遠く離れた状態で、ウェブを介して接続されていると有利である。この構成では、複数のスタティックミキサは、ボルトシャフト内に挿入され、プロファイルが圧延されるときに、挿入された位置で固定されうる。したがって、多数のスタティックミキサを、ボルトシャフト内に並べて収納することができ、スタティックミキサは、最終的にプロファイルを付加することにより固定される。この利点は、スタティックミキサの位置のさらなる計測等が不要であることである。それどころか、スタティックミキサの位置は、スタティックミキサ自体の製造工程の間、つまり、スタティックミキサが製造されるときに、規定済みである。その結果、相互に接続されたスタティックミキサは、互いに予め定められた距離をおいて内部穴の中に挿入される。
【００２６】
上述した目的を達成するように意図され、この目的を達成可能な注入ボルトは、スタティックミキサが、注入ボルトの内部穴に取り込まれている。このタイプの注入ボルトまたはボルトシャフトの場合、いかなる場合でもプロファイルの付加または圧延が必要である。このため、これらの実施は、１つのスタティックミキサ、または、複数のスタティックミキサの重要な正確な配置を達成するために、都合良く、有利に活用される。プロファイルの接着または圧延の実施は、これらが一旦実施されると、スタティックミキサの位置も、付加されたプロファイルにより固定されるので有利である。このタイプのスタティックミキサは、取り除いたり、処分する必要がなく、その代わりに注入ボルトまたはボルトシャフトに残されるが、固定用材料の２つの成分が、完全に混合されて注入ボルトまたはボルトシャフトの目標領域に注入されるよう、予め保証されている。
【００２７】
本発明の特に好適な実施形態では、プラスチック材料にて形成され、ボルトシャフト内に形成されたプロファイルを介して、冷間圧延の間に、ボルトシャフトの接続端に固定されるスタティックミキサが提供される。スタティックミキサは、プロファイルが“冷間”で付加されるのと同時に、すなわち追加的な処理なしに、固定される。スタティックミキサの周囲には被覆パイプを必要とせず、また、特定の予防措置も不要である。なぜなら、シャフトの壁の厚みにより、スタティックミキサにかかる圧力が、スタティックミキサのフレームの変形を引き起こすことを防止するからである。最終的に、スタティックミキサは、非常に良好な混合をもたらす位置に、正確に固定されうる。
【００２８】
本発明のさらに好適な実施形態によると、スタティックミキサは、ボルトシャフト、また、それゆえにボルトシャフトの内壁の意図的な変形により、内壁の特定の箇所で固定されることが提供される。適切な変形、または、変形作業の多様性により、スタティックミキサを、意図的にボルトシャフトの特定の場所に、そして、ボルトシャフトの全長に渡ることなく、固定することを許容し、これによりまた、固定されたスタティックミキサの動作モードを、いかなる場合にも保証することを確実にする。スタティックミキサを、ボルトシャフトのプロファイルを介して、ボルトシャフトの全長に渡り、効果的に固定することもまた可能であることは明らかである。
【００２９】
特に、スタティックミキサが、スタティックミキサの外壁上、あるいは外壁に統合された形で接着リングを備える場合、スタティックミキサを、内部穴内における一旦仮定した位置へ正確に配置し、その位置で固定することが可能である。したがって、スタティックミキサが、ある程度の摩擦力に打ち勝つことにより内部穴に挿入されるため、予め定められた位置に一旦配置されたとすると、スタティックミキサが、意図せず、または、自動的にその位置から移動されること不可能である。そして、続くプロファイルの付加により、スタティックミキサは最終的に完全に固定される。
【００３０】
このタイプのスタティックミキサのコストを削減するために、接着リングは、スタティックミキサの長さにわたって分散して配置され、好ましくはスタティックミキサの両端の領域に配置される。このような接着リングの数の削減は適正であると認められやすい。なぜなら、削減された接着リングは、スタティックミキサが滑り落ちることを確実に防止するからである。このタイプの接着リングが、単に１箇所に、そして１箇所に設けられる場合には、高い確率で便宜的に中央に設けられれば十分であろう。
【００３１】
特に重要な状況においては、接着剤を備え、特定の箇所または連続的に薄壁を有するチャンバを、接着リングに形成すると好適となりうる。この場合、接着リングは接着剤の機能を果たさなくてもよい。接着リングの機能は、チャンバの外へガイドされるか、または、チャンバの外へ絞り出される接着剤により達成される。
【００３２】
注入ボルトの内部で複数のスタティックミキサを用いる場合、複数のスタティックミキサが、ボルトシャフトの内部穴で、ウェブ、好ましくは射出成形されたウェブ、を介して互いに接続されるように配置すると有利である。ウェブ、好ましくは射出成形されたウェブの長さを適切に選択することにより、スタティックミキサの正確な位置、より正確には、次のスタティックミキサの正確な位置が予め規定され、注入ボルトへ挿入される際にスタティックミキサが正確に接着されることが可能となる。
【００３３】
プロファイルを接着するまでの間、スタティックミキサを内部穴内に便宜的に固定することのさらなる可能性は、スタティックミキサの外壁が粗くされることである。特に、内部穴の内壁の直径とほぼ同一の直径を持つスタティックミキサを使用する場合、このタイプの粗面は、内部穴におけるスタティックミキサの一時的な固定を確実にするために十分となりうる。
【００３４】
使い捨ての注入ボルト（すなわち、岩盤に穴を形成するため、及び、注入ボルトとしての両方に使用される注入ボルト）であっても、固定されたスタティックミキサの使用を最適にするために、１つのスタティックミキサのための送水管、または、複数のスタティックミキサ全体のための送水管が設けられる。その結果、スタティックミキサは、圧延プロセスの影響を受けることがない。水は、穴を形成する間に放出される掘削材料を、ボルトロッドの周囲の環状のすき間を通して、穴の外へ運び去るために使用される。注入ボルトがこのように使用されても、スタティックミキサはその後ボルトロッドに残され、二度使用される。つまり、一度目は掘削の間に水を供給するため、二度目は２つの固定用材料成分を注入するために用いられる。
【００３５】
本発明は、具体的には、いかなる固定材料でも使用可能な方法、及び、注入ボルトが提供されるという点で他の発明と大きく異なる。スタティックミキサが、注入ボルト内に正確に固定されるという事実により、複雑な固定用材料、すなわち、プラスチック材料及びモルタルの場合であっても、これらの成分は意図的に最適な点で混合され、その後、“岩盤”内部に排出されることが確実とされうる。したがって、成分の混合が不完全になるおそれ、あるいは、混合が早すぎたり遅すぎたりするおそれはほとんどなく、その代わりに、混合が、最良の時点で、しかも、ボルトシャフトの長さにおける正確な点で実行されることが、通常、確実とされる。記載された解決法は、一方向用ボルト及び両方向用ボルトの何れにも用いられうる。なぜなら、スタティックミキサは、洗浄水及びプラスチック材料成分を通すことができるように、プロファイルにより固定されるからである。
【００３６】
本発明によれば、プロファイルを備える注入ボルトを製造する第２の方法がさらに提供される。本発明の注入ボルトにおいて、プロファイルは、スタティックミキサを介して注入ボルトと岩盤との間の環状流路に圧入される複合成分固定用材料が通る内部穴を確保しつつ圧延される。スタティックミキサは、プロファイルの圧延に先立って予め定められた領域に配置され、圧延の間に、その位置に固定されることを特徴とする。
【００３７】
本発明によれば、特に、地下鉱山の拡張及びトンネル工事に用いられる第２の注入ボルトが提供される。第２の注入ボルトは、長いシャフトとスタティックミキサとを備える。シャフトは、内部穴と、穴の入口側のポンプ接続部と、シャフトの内部穴を介して流れる固定用材料の成分のために、ポンプ接続部とは反対側に設けられた排出口とを備える。スタティックミキサは、成分が、シャフト周りの環状流路に排出される前にこれらの成分を混合するためのものであり、スタティックミキサが、内部穴内に取り込まれることを特徴とする。
【００３８】
本発明の主題のさらなる詳細及び利点は、好ましい実施形態を詳細に示すと共に、好ましい実施形態に必要とされる個別の部分を示す関連する図面の以下の記述から明らかになる。本発明は、添付の図面を参照して以下に説明されるが、添付の図面は、本発明の請求の範囲を制限するものではない。
【００３９】
図１は、岩盤９に掘削された穴に挿入された注入ボルト１の縦断面図を示す。注入ボルト１は、ボルトシャフト２を備え、ボルトシャフト２は、使用される際に穴の入口に配置される近位端８と、使用される際に穴の底６に配置される遠位端７と、を備える。排出口４は、穴の底６に設けられる。
【００４０】
ボルトシャフト２の近位及び遠位端８，７は、内壁１９を有する内部穴５により接続されている。注入ボルト１は、ボルトシャフト２の近位端８に、穴を密封する球状キャップ（図示）とポンプ接続部３とを備える。ポンプ接続部３により、ボルトシャフト２の内部穴５は、固定用材料のポンプ（図示せず）に接続されることが可能である。
【００４１】
ボルトシャフト２の内部穴５において、スタティックミキサ１０は近位端８に設けられ、補助スタティックミキサ１０’は遠位端７に設けられる。スタティックミキサの詳細が以下に記載され、説明される。スタティックミキサ１０，１０’はウェブ２１によって接続されている。ウェブ２１は、スタティックミキサ１０，１０’がボルトシャフト２に挿入された後、プロファイル１１，１２の冷間圧延により、スタティックミキサ１０，１０’が、予め定められた位置にて固定されるまで、スタティックミキサ１０，１０’を、予め定められた位置に留めることを確実にするために設けられている。補助スタティックミキサ１０’は、近位端１８と遠位端１７とを備える。
【００４２】
ボルトシャフト２は、“冷間”で圧延されたプロファイル１１，１２を備える。プロファイル１１，１２は、ボルトシャフト２の長さ方向と平行な波長成分を有する波形の外観を備え、それゆえに、ボルトシャフト２は、波形またはリブ状の面を有する。スタティックミキサ１０，１０’は、プロファイル１１，１２により適当な位置に固定される。他の形態として、プロファイル１１，１２は、ナットが係合可能なねじ部が形成された面をボルトシャフト２にもたらしうる。
【００４３】
プロファイル１１，１２は、また、穴、したがって、岩盤９に対する注入ボルト１の固定を改善し、確実にする。これは、ボルトシャフト２の表面がリブ状であることにより、固定用材料が注入ボルト１と係合できるようになり、その結果、確実に注入ボルト１が穴にしっかりと固定される。岩盤９とボルトシャフト２との間の環状空間１３は、固定用材料の混合成分により満たされる。このため、ボルトシャフト２、すなわち、注入ボルト１全体は、ボルトシャフト２が破壊されることがない限り、もはや穴から抜き取られうることはない。
【００４４】
ポンプ接続部３により、複合成分からなる固定用材料（図示せず）は、内部穴５を通って穴の底６まで到達し、そして岩盤９へと注入される。前述のスタティックミキサ１０，１０’は、内部穴５に注入された固定用材料の複合成分を、均一、且つ、完全に混合することを確実にする。
【００４５】
図２は、穴に挿入された周知の注入ボルト１００の横断面図を示す。周知の注入ボルト１００は、内壁１１９を有する内部穴１０５を備えるボルトシャフト１０２を備える。周知の注入ボルト１００では、スタティックミキサ１０及びプロファイル１１，１２が欠如している。
【００４６】
図３は、スタティックミキサ１０の領域で、注入ボルト１のボルトシャフト２を貫く横断面図である。図３において、プロファイル１１，１２の存在は、説明の目的で、円周に沿った波長成分を有する波形を備えたプロファイル１１，１２によって示されており、その結果、プロファイル１１，１２が、注入ボルト１の所望の固定状態を提供することは明らかである。上述したように、本発明の注入ボルト１のボルトシャフト２には、実際には、図３に示す長手方向のプロファイルの代わりに、図４に示すように、横方向、または、ねじ部をもたらすプロファイルが設けられている。
【００４７】
図４は、スタティックミキサ１０の領域における、ボルトシャフト２の一部の縦断面図である。図４において、ボルトシャフト２の初期状態の内径２４は、プロファイル１１，１２によりもたらされる最小内径２６より大きくなるように表されている。しかしながら、最大内径２５は、初期状態の内径２４より大きい。最大内径２５は、プロファイル１１，１２の導入により得られるものである。プロファイル１１，１２の波形の波の高さは、最大内径２５と最小内径２６との間の差によりもたらされる。プロファイル１１，１２は、その最小内径２６の部分にて、スタティックミキサ１０，１０’を適当な位置に固定する。
【００４８】
図５は、本発明に用いられる第２のスタティックミキサ２１０の斜視図を示す。スタティックミキサ２１０は、被覆パイプ２３０にて設けられる外壁２１４を備える。スタティックミキサ２１０の外壁２１４には、接着リング２１５，２１６が取り付けられている。スタティックミキサ２１０が用いられる際に、スタティックミキサ２１０が、ボルトシャフト２の内部穴５に一旦挿入されて正確に配置され、プロファイル１１，１２の冷間圧延を介して最終的に固定されるまで、スタティックミキサ２１０が、配置された位置から取り外され得ないようにすることを確実にするために、接着リング２１５，２１６が設けられている。他の形態として、接着リング２１５，２１６を、スタティックミキサ１０’の近位端１８もしくは遠位端１７、あるいは、両端１７，１８のみに配置するようにしてもよい。接着リング２１５，２１６が、ボルトシャフト２の内壁１９をこするように、スタティックミキサ１０，１０’の接着リング２１５，２１６における外径は、ボルトシャフト２の内径より大きい。その結果、スタティックミキサ１０、１０’を挿入するには、ある程度の力が必要になる。しかしながら、スタティックミキサ１０，１０’の接着リング２１５，２１６における外径が、ボルトシャフト２の内径より大きいことは、ボルトシャフト２が垂直に立てられても、スタティックミキサが内部穴５から、または、その正確な位置から再び移動され得ないという利点がある。図５に示す実施形態の代わりの形態として、接着リング２１５，２１６は、被覆パイプ２３０を備えないスタティックミキサ１０、１０’に用いられうる。図７は、被覆パイプを備えないタイプのスタティックミキサを示している。
【００４９】
図６は、本発明で使用される第３のスタティックミキサ３１０の横断面図を示す。スタティックミキサ３１０は、接着リング３１５が設けられた外壁（図示せず）及び被覆パイプ（図示せず）を備える点において、第２のスタティックミキサ３１０と類似している。接着リング３１５には、複数のチャンバ３２０が形成されており、チャンバ３２０のそれぞれが接着剤で満たされている。スタティックミキサ３１０がボルトシャフト２に挿入されると、チャンバ３２０は破られて、接着剤が、スタティックミキサ３１０をボルトシャフト２の内部穴５の内壁１９に接着する。この実施形態の代わりの形態として、スタティックミキサ３１０が、接着リング３１５を備えないようにしてもよい。その場合、ボルトシャフト２の内部穴５にスタティックミキサ３１０を挿入し、接着チャンバ３２０の壁を破壊することで、スタティックミキサ３１０を予め定められた位置に接着固定するために、接着チャンバ３２０がスタティックミキサ３１０の外壁に配置される。
【００５０】
図７は、被覆パイプを備えないスタティックミキサ４１０の斜視図を示す。図には、スタティックミキサ４１０が、らせん状の障壁４６０を有するらせん状にねじられた混合要素４５０を備えた形態が示されている。スタティックミキサ４１０はまた、接着リング４１５，４１６を備える。使用される際、混合される成分は、混合要素４５０及びらせん状の障壁４６０により圧搾され、集中的に混合される。スタティックミキサ４１０が、プロファイル１１，１２によりボルトシャフト２に固定されるために、ボルトシャフト２自体は、スタティックミキサ１０の被覆パイプとしての役割を同時に果たす。
【００５１】
図８は、本発明において用いられる第４のスタティックミキサ４１０の縦断面図を示す。図８において、第４のスタティックミキサ４１０は、注入ボルト２に挿入されており、図７に示す接着リング１５，１６は、図８では、もはや認識されることはなく、つまり、全く設けられていない。
【００５２】
図９は、本発明による注入ボルト５０１の第２実施形態の断面図を示す。注入ボルト５０１は、注入工程が完了した後に岩盤９内に固定される。
注入ボルト５０１は、ボルトシャフト５０２を備え、ボルトシャフト５０２は、穴の入口に配置される近位端５０８と、穴の底６に配置され、排出口５０４が設けられた遠位端５０７と、を備えている。
【００５３】
ボルトシャフト５０２の近位及び遠位端５０８，５０７は、内部穴５０５によって接続されている。ボルトシャフト５０２の近位端５０８において、注入ボルト５０１は、穴を塞ぐワッシャ（５３６）とポンプ接続部５０３とを備える。ポンプ接続部５０３により、ボルトシャフト５０２の内部穴５０５は、固定用材料３４の供給用ポンプ（図示なし）に接続可能である。
【００５４】
ボルトシャフト５０２の内部穴５０５において、１つのスタティックミキサ５１０が、近位端５０８に設けられている。ボルトシャフト５０２は、外側に、“冷間”圧延によるねじ部プロファイル５１１，５１２を備える。プロファイル５１１，５１２は、ボルトシャフト５０２の内側（横向きの内部穴５０５）に、波状またはリブ状の形状をもたらさない。代わりに、内部穴５０５の内径が縮小され、これにより、スタティックミキサ５１０は適当な位置に固定される。ねじ部プロファイル５１１，５１２はまた、注入ボルト５０１の、穴、それゆえに、岩盤９に対する固定を強固にすると共に、確実にする。
【００５５】
ポンプ接続部５０３により、複合成分からなる固定用材料３４が、内部穴５０５を通って穴の底６まで到達し、そして岩盤９に注入されることが可能になる。上述したスタティックミキサ５１０は、内部穴５０５に注入された固定用材料３４の複合成分を、均一かつ完全に混合することを確実にする。
【００５６】
岩盤９に形成された穴は、穴の底６から穴の入口まで固定用材料３４で完全に満たされる。固定用材料３４は、ボルトシャフト４０２と穴の壁３５との間の環状流路３３と、内部穴５０５と、の両方を満たす。図からわかるように、固定材料３４は、ワッシャ５３６の領域に到達する。ワッシャ５３６は、ボルトシャフト５０２のプロファイル５１１，５１２によりもたらされるねじ部上を移動可能なボルトナット（図示なし）を介して岩盤９に対して押圧される。スタティックミキサ５１０もまた、固定用材料３４によって満たされる。
【００５７】
上述した特徴は全て、たとえ、その特徴が図面のみから暗示されるものであっても、個別にそして組み合わせることで、本発明の手段であるとみなされる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明による注入ボルトの第１実施形態が、岩盤に挿入された状態の縦断面図を示す。
【図２】周知の注入ボルトが、岩盤に挿入された状態の横断面図を示す。
【図３】第１実施形態による注入ボルトが岩盤に挿入された状態の横断面図を、プロファイルと、スタティックミキサにて示す。
【図４】本発明の第１または第２実施形態で使用される、プロファイルを備えた注入ボルトの縦断面図を示す。
【図５】本発明の第１または第２実施形態で使用される、接着リングを備えたスタティックミキサの側面図を示す。
【図６】第１実施形態の注入ボルトの固定されたスタティックミキサの領域の横断面図を示す。
【図７】被覆パイプなしのスタティックミキサを示す。
【図８】図７に示すスタティックミキサが、注入ボルトに挿入された状態の縦断面図を示す。
【図９】本発明による第２実施形態の注入ボルトの断面図を示し、注入ボルトは、岩盤に固定されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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