(57)【要約】  本発明は、穴開け、特に衝撃式穴開けまたは回転打撃式穴開けで、土壌材料または岩質材料に穴を開け、アンカー固定を形成する方法およびデバイスであって、穴開け器の冠部２を導入することによって、試掘孔が形成される方法およびデバイスに関する。穴開けデバイスの穴開けロッドは、少なくとも１つの膨張可能な要素３、４によって構成され、それは、穴開け器の実質的に長手方向に延びる空洞を有して、加圧流体を導入することにより、膨張可能な要素３、４の外側周囲を少なくとも部分的に膨張させるようになり、かつ／または、穴開けデバイスの穴開けロッドは、少なくとも１つの膨張可能な要素３、４に連結され、それは、穴開け器の実質的に長手方向に延びる空洞を有して、加圧流体を導入することにより、外側周辺を膨張させるようになり、それによって、簡略化された全体構造で、デバイスの周囲でデバイスの長手にわたって安全な固定を達成することができる。
2005515338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
穴開け、特に衝撃式穴開けまたは回転打撃式穴開けで、土壌材料または岩質材料に穴を開け、前記穴にアンカー固定を形成する方法において、ドリルの刃先（２）を導入することによって、試掘孔を形成する方法であって、試掘孔の完成の直後に、圧力下の流体が、穴開けロッドアセンブリの少なくとも１つの膨張可能な要素（３、４、１２、２９）の、試掘孔の実質的に長手方向に延びる、少なくとも１つの空洞領域（１８）内に、あるいは穴開けロッドアセンブリ（８、２７、３１）に連結された少なくとも１つの膨張可能な要素（９、２８、３２）の少なくとも１つの空洞領域内に導入されて、流体で充填された前記膨張可能な要素の外側周囲を、試掘孔壁に当接するように、少なくとも部分的に拡大する方法。
【請求項２】
空洞領域を有する、複数の相互に離された膨張可能な要素（３、４、１２、２９、９、２８、３２）が、作り出される試掘孔の周囲および／または長手に沿って設けられて、前記外側周囲を拡大することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
空洞領域をそれぞれ有する複数の膨張可能な要素（９、２８、３２）が、それぞれそれらの長手の部分にわたって、相互に、または中心穴開けロッドアセンブリ（８、２８、３１）にそれぞれ取り付けられ、特に溶接されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
膨張可能な要素（９、２８、３２）を備える穴開けロッドアセンブリ（８、２７、３１）、および／または穴開けロッドアセンブリを形成する膨張可能な要素（１２、２９）が、膨張要素を膨張させるための流体が導通される連結要素（５、１１、１５）を介して延ばされることを特徴とする、請求項１、２または３に記載の方法。
【請求項５】
流体が、少なくとも１００バール、特に少なくとも１５０バールの圧力で、膨張可能な要素（３、４、１２、２９、９、２８、３２）の内部領域または空洞領域内に導入されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ドリルの刃先（２）を冷却し、かつ／または洗い流すための流体が、穴開け動作中に、穴開けロッドアセンブリ（８、２７、３１）またはダクト（２４）を介して、ドリルの刃先（２）の区域内に導入されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
穴開け、特に衝撃式穴開けまたは回転打撃式穴開けで、土壌材料または岩質材料に穴を開け、前記穴にアンカー固定を形成するデバイスにおいて、ドリルの刃先（２）を導入することによって、試掘孔が形成されるデバイスであって、穴開けデバイスの穴開けロッドアセンブリが、少なくとも１つの膨張可能な要素（３、４、１２、２９）から成り、それらが有する空洞領域（１８）は、試掘孔の実質的に長手方向に延び、圧力下で流体を導入して、前記膨張可能な要素（３、４、１２、２９）の外側周囲を少なくとも部分的に拡大するように設けられ、かつ／または、穴開けロッドアセンブリ（８、２７、３１）が、少なくとも１つの膨張可能な要素（９、２８、３２）に連結され、それらがそれぞれ含む空洞領域（１８）は、試掘孔の実質的に長手方向に延び、圧力下で流体を導入して、前記外側周囲を拡大するように設けられることを特徴とするデバイス。
【請求項８】
穴開けロッドアセンブリを形成する複数の膨張可能な要素（１２、２９）が、少なくともそれらの長手の１部分で、相互に連結され、特に、隣接した縁区域では、相互に溶接されることを特徴とする、請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
複数の膨張可能な要素（９、２８、３２）が、中心穴開けロッドアセンブリ（８、２７、３１）に取り付けられ、特に、長手部分では溶接されることを特徴とする、請求項７または８に記載のデバイス。
【請求項１０】
穴開けロッドアセンブリ（８、２７、３１）、および膨張可能な要素（９、２８、３２）、または穴開けロッドアセンブリを形成する膨張可能な要素（１２、２９）が、膨張可能な要素（９、１２、２８、２９、３２）を拡大するための流体をそこに導通させる通路（１０、１７、１９）を備える連結要素（５、１１、１５）によって延長可能であることを特徴とする、請求項７から９のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１１】
連結要素（１１、１５）が、特に突起部（１３）によって、連続的に配置された膨張可能な要素（１２）に部分的に重なり、膨張可能な要素と連結され、特に溶接されることを特徴とする、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
周囲方向に、少なくとも３つの膨張可能な要素（１２、３２）が穴開けロッドアセンブリを形成するように設けられ、またはそれぞれが中心穴開けロッドアセンブリ（３１）に連結されることを特徴とする、請求項７から１１のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１３】
膨張可能な要素（９、１２、２８、２９、３２）が、それらの長手方向に対して垂直の断面で鎌形状である、請求項７から１２のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１４】
膨張可能な要素（１２、３２）が、実質的に径方向に外向きに延びまたは径方向に外向きに突き出る部分区域によって、相互に連結され、あるいは中心穴開けロッドアセンブリに取り付けられる請求項７から１３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１５】
膨張可能な要素（１２、３２）が、試掘孔（２５）の長手方向に対して垂直に延びる平面で星形の輪郭を呈し、または画定することを特徴とする、請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１６】
ドリルの刃先（２）を冷却し、かつ／または洗い流すための流体が、穴開け動作中、ドリルの刃先アセンブリ（８、２７、３１）またはダクト（２４）を通じて、ドリルの刃先区域内に導入されることができる、請求項７から１５のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１７】
ドリルの刃先（２）が、穴開けロッドアセンブリ（３、８）に、あるいは穴開けロッドアセンブリを形成する膨張可能な要素（１２）に、溶接、ネジ込みなどによって、それぞれ取り付けられることを特徴とする、請求項７から１６のいずれか一項に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穴開け（ｄｒｉｌｌｉｎｇ）、特に衝撃式穴開けまたは回転打撃式穴開けで、土壌材料または岩質材料に穴を開け、前記穴にアンカー固定（ａｎｃｈｏｒａｇｅ）を形成する方法であって、ドリルの刃先（ｄｒｉｌｌ  ｂｉｔ）を導入することによって、試掘孔（ｂｏｒｅ  ｈｏｌｅ）を形成する方法と、特に衝撃式穴開けまたは回転打撃式穴開けで、土壌材料または岩質材料に穴を開け、アンカー固定を形成するデバイスであって、ドリルの刃先を導入することによって、試掘孔を形成するデバイスとに関する。
【背景技術】
【０００２】
土壌材料または岩質材料に穴または試掘孔を作り出し、続いてその試掘孔に、アンカー固定を形成ないし取り付け、または内張りをすることについては、例えば、国際公開第９８／２１４３９号パンフレットおよび国際公開第９８／５８１３２号パンフレットから衝撃式穴開けもしくは回転打撃式穴開けなどの穴開け処置中に、ジャケット管を試掘孔内に導入し、その直後、試掘孔の完成後に、ドリルの刃先の一部を、任意選択で、穴開けロッドアセンブリと共に試掘孔から取り出す一方、ジャケット管は試掘孔内に残して、続いて、硬化練剤をその中に充填することによって、アンカー固定をその試掘孔内に形成することが知られている。国際公開第９８／５８１３２号パンフレットに提示された構成によると、穴開けロッドアセンブリには、その外側周囲に、追加のリブおよび溝を設けることができ、それによって、後で充填される試掘孔内に穴開けロッドアセンブリが残される場合に、しかるべき充分なアンカー効果が保証される。
【０００３】
別法として、試掘孔を作り出した後、試掘孔から穴開けロッドアセンブリと共に穴開け器具を取り出し、その直後、その試掘孔内に、続いてアンカーまたはアンカー手段を導入することが知られており、それは、例えば欧州特許出願第００７９８７５号明細書、欧州特許第００４７７２７号明細書、欧州特許第０２０７０３０号明細書、欧州特許第００１６７４２号明細書、欧州特許出願第００７７７６２号明細書、国際公開第９７／３１１７７号パンフレット、欧州特許出願第０１１２３１６号明細書、国際公開第９１／０６７１３号パンフレット、ドイツ特許出願第４０２４８６９号明細書、国際公開第００／７５４８９号パンフレット、ドイツ特許出願第３１１１６７３号明細書、または米国特許第４６３６１１５号明細書に記載されている。この知られている従来技術では、試掘孔が完成され、続いて穴開けデバイスが取り出された後、膨張可能なアンカー要素が試掘孔内に導入されるが、これらの要素は、試掘孔内への導入中は、試掘孔に対して相対的に縮小された直径で保持され、その直後、試掘孔内に完全に導入された後は、導入中は折り畳まれ、または断面において全体が縮小された、アンカーデバイスの膨張可能な部分区域が、膨張される。この知られている従来技術が含む欠点は、特に、折り畳まれた区域のために、アンカーデバイスの均一な膨張、したがってアンカーデバイスの中心配置が即座に可能にならず、特に、隣接配置された複数のアンカー要素が設けられた場所でそうである、ということである。この知られている従来技術がさらに含む欠点は、第１方法ステップで、試掘孔を作らねばならず、その直後、穴開け器具および穴開けロッドアセンブリが取り出された後、さらなる方法ステップで、アンカーデバイスが、任意選択的に非常に長い試掘孔内に導入され、その後、アンカーデバイスの外側直径を拡大することによって、試掘孔壁に対する当接を可能にするというものである。この２つの別個の動作ステップは、それに応じて多くの時間を必要とするだけでなく、このような極めて長いアンカーデバイスを後に続いて導入することは、諸問題を引き起こす場合があることが、すぐに明白である。さらに、穴開けロッドアセンブリと一緒に穴開けデバイスを取り出し、それに続いてアンカーデバイスを導入することは、比較的硬い土壌または岩でしか実現可能ではなく、その場合、例えば、穴開け処置中、または穴開け器具を取り出した後、アンカーデバイスを導入する前に、試掘孔内に何らの物質が侵入して、試掘孔を塞いで、アンカーデバイスの導入を妨げることのないように、保護措置をとらなければならない。
【０００４】
さらに、例えば、穴開けデバイスの穴開けロッドアセンブリの外側周囲に、いわゆる包装器を配置することも知られており、これは、試掘孔が完成すると、一部の短い区域で膨張させて、試掘孔壁に当接することを可能にし、そのようにして、試掘孔から穴開けロッドアセンブリが引き抜かれ、または取り出されることに対抗する。しかし、周囲を取り囲む土壌材料または岩質材料を安定させることを目指して、このような包装器によって、信頼のおけるアンカー効果を獲得しようとすることは現実的でなく、特に、隣接配置する複数のアンカーを設ける場合はそうであり、追加のアンカー手段、例えば硬化材料の使用を、任意選択で行わなければならなくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
冒頭で述べた従来技術から離れて、本発明は、最初に定義した種類の方法ならびにデバイスであって、特に周囲を取り囲む土壌材料または岩質材料を安定化することを視野に入れて、簡素化された全体構造で、特に縮小された所要時間で、試掘孔の完成の直後に、アンカー固定が形成されることを可能にする方法ならびにデバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
これらの目的を解決するために、最初に定義した種類の方法が、本質的な特徴とするところは、試掘孔の完成の直後に、加圧下の流体が、穴開けロッドアセンブリの少なくとも１つの膨張可能な要素の、試掘孔の実質的に長手方向に延びる少なくとも１つの空洞領域内に導入され、あるいは穴開けロッドアセンブリに連結された、少なくとも１つの膨張可能な要素の、少なくとも１つの空洞領域内に導入されて、流体の充填された（１つまたは複数の）前記膨張可能な要素の外側周囲を少なくとも部分的に拡大して、試掘孔壁に当接させることである。
【０００７】
本発明によれば、試掘孔の完成後、流体の導入によって膨張可能な少なくとも１つの要素を、試掘孔壁に当接して配置することができるという事実から、単一の動作ステップで、試掘孔の完成直後に、特に、試掘孔から穴開けデバイスを取り出さずに、周囲を取り囲む土壌材料または岩質材料に対するアンカー固定および安定化が実現可能であり、それによって、膨張可能な要素が、それに応じた大きな長さを有することができて、信頼のおけるアンカー固定を提供することが保証される。したがって、試掘孔が形成されると直ぐ、少なくとも１つの膨張可能な要素が、穴開けロッドアセンブリと共に導入され、あるいは穴開けロッドアセンブリが、少なくとも部分的に膨張可能な要素によって形成され、それによって、試掘孔の完成後、簡素化された全体構造で、適切なアンカー固定が得られるようになる。前記のアンカー固定をもたらすために、少なくとも１つの膨張可能な要素の少なくとも外側周囲または外側輪郭が、少なくとも部分的に膨張され、または拡大されて、試掘孔の壁に当接するようになる。
【０００８】
特に好ましい実施形態によれば、空洞領域を有する、相互に離された複数の膨張可能な要素を、作り出される試掘孔の周囲および／または長手に沿って設けて、前記外側周囲を拡大することが提案される。複数の膨張可能な要素を、作り出される試掘孔の周囲および／またはその長手に沿って設けることによって、試掘孔の周囲への、またその長手に渡る、均等な力の導入、およびそれに応じた安全なアンカー固定が達成される。特に、試掘孔の周囲に複数の膨張可能な要素を設ける時に、穴開けデバイスの、完成された試掘孔内での中心配置を維持するの直後に、膨張可能な要素を膨張させ、そのようにして、周囲を取り囲む土壌材料または岩質材料に対する力の導入を均等にすることが実現可能になる。
【０００９】
膨張可能な要素をそれぞれ、相互に、または中心の穴開けロッドアセンブリに適切に取り付けるとともに、膨張可能な要素の適切な膨張を保証するために、好ましい形で、空洞領域をそれぞれが有する複数の膨張可能な要素がそれぞれ、相互に、または中心の穴開けロッドアセンブリに取り付けられ、特にそれぞれがその長手の部分に渡って溶接されることがさらに提供される。膨張可能な要素は、特にそれらが直接に穴開けロッドアセンブリを構成する場合に、しかるべき抵抗力を有するように、特に金属性の材料で製作しなければならないので、要素の、相互および／または穴開けロッドアセンブリへの適切な取り付けを保証するためには、しかるべく大きな力を導入して、膨張可能な要素を膨張させなければならないことが明白である。
【００１０】
大きな長さを有する試掘孔の形成が可能になるように、穴開けデバイスを延ばすために、適切な穴開けロッドアセンブリ要素をそれぞれ連結することが知られているが、そこで、本発明の関連で好ましく提案されるのは、膨張可能な要素を備える穴開けロッドアセンブリおよび／または穴開けロッドアセンブリを形成する膨張可能な要素が、拡張要素を膨張させるための流体が導通する連結要素を介して延ばされ、試掘孔の完成後に膨張可能な要素内に導入される流体が、複数の膨張可能な要素内に安全に導入されるように、そのような連結要素が、保護措置を行うということである。
【００１１】
既に指摘した通り、特に、膨張可能な要素が、直接穴開けロッドアセンブリの諸部分を構成する場合は、しかるべき抵抗力のある膨張可能な要素を設けるが、そこでは、試掘孔の完成の直後に、確実に、要素が、適切に膨張させて周囲を取り囲む土壌材料または岩質材料と当接するように、高圧力下の流体が導入され、他の好ましい実施形態によれば、流体が、少なくとも１００バール、特に少なくとも１５０バールの圧力で、膨張可能な要素の内部領域または空洞領域内に導入されることが企図される。
【００１２】
圧力下流体を導入して、試掘孔の完成の直後に要素を膨張させて、アンカー固定を形成することに加えて、一般に知られていることとして、穴開け動作中に、ドリルの刃先区域内に、ドリルの刃先を洗い流しかつ／または冷却し、また任意選択で掘削材料を強く牽引する（ｈａｕｌ）ための流体を導入することがあるが、本発明による方法のさらなる好ましい実施形態に関係するものとして、穴開け動作中に、ドリルの刃先を冷却し、かつ／または洗い流すための流体が、穴開けロッドアセンブリまたはダクトを介して、ドリルの刃先区域内に導入されることが、本発明に照らして提案される。
【００１３】
冒頭で提示した目的を解決するために、最初に定義した種類のデバイスが、さらに本質的に特徴とするところは、穴開けデバイスの穴開けロッドアセンブリが、少なくとも１つの膨張可能な要素から成り、それらが有する空洞領域が、試掘孔の実質的に長手方向に延び、圧力下で流体を導入して、前記膨張可能な要素の外側周囲を少なくとも部分的に拡大するように設けられ、かつ／または、穴開けロッドアセンブリが、少なくとも１つの膨張可能な要素に連結され、それらがそれぞれに含む空洞領域が、試掘孔の実質的に長手方向に延び、圧力下で流体を導入して、前記外側周囲を拡大するように設けられることである。既に指摘した通り、試掘孔の完成の直後に、少なくとも１つの膨張可能な要素を設けるとともに、圧力下の流体を前記膨張可能な要素内に導入することによって、試掘孔内の安全で信頼のおけるアンカー固定を保証することが実現可能であり、それによって、後に続いてアンカーを挿入することを省略することができる。試掘孔の長さに応じた大きな部分区域にわたって延びる膨張可能な要素を設ける時、周囲を取り囲む土壌材料または岩質材料に対する安全なアンカー固定、および安定化を得ることがさらに実現可能である。
【００１４】
アンカー効果を均一化させ、大きな長さにわたってアンカー固定に安全措置を施すために、さらなる好ましい実施形態によって、穴開けロッドアセンブリを形成するための複数の膨張可能な要素が、少なくともそれらの長手の部分にわたって、相互に連結され、特に、隣接したリム区域では、相互に溶接されることが提供される。いくつかの膨張可能な要素を、相互に、または穴開けロッドアセンブリに、少なくともそれらの長手の部分的区域にわたって取り付けることは、穴開けデバイスの安全な導入を可能にするが、そこでは、穴開けエネルギーを導入するために、しかるべき大きな力を伝達しなければならならず、そのことは、個々の要素の信頼のおける相互連結を必要とする。
【００１５】
他の好ましい実施形態によれば、複数の膨張可能な要素が、中心の穴開けロッドアセンブリに固定され、特に長手部分にわたっては溶接されて、それによって、穴開け処置中の、膨張可能な要素の穴開けロッドアセンブリへの安全な固定が達成されるようになることが提案される。複数の膨張可能な要素を設けることにより、後続のアンカー固定および膨張中に、穴開けロッドアセンブリが、その中央または中心位置に留まって、信頼のおけるアンカー効果をもたらすことがさらに保証される。
【００１６】
既に指示した通り、特に大きな長さの試掘孔を形成する時は、穴開けデバイスのそれぞれのロッドアセンブリ部を延長することが知られているが、そこで、本発明によれば、試掘孔の完成の直後に、膨張可能な要素を膨張させるための流体を導入することを視野に入れて、穴開けロッドアセンブリおよび膨張可能な要素が、あるいは穴開けロッドアセンブリを形成する膨張可能な要素が、膨張可能な要素を拡大するための流体を導通させる経路を備えた連結要素によって、延長可能であることが好ましく提案される。
【００１７】
膨張可能な要素を連結要素に安全に取り付けるために、さらに好ましい実施形態によれば、連結要素が、連続して配置された膨張可能な要素に、特に突起部によって部分的に重なり、膨張可能な要素と連結、特に溶接されることが提案される。膨張可能な要素に部分的に重なる、このような連結要素の区域または突起部は、膨張可能な要素を連結要素に、および／または相互に、適切に取り付ける働きをする。
【００１８】
既に指示した通り、複数の膨張可能な要素が設けられて、作り出される試掘孔の周囲に、均一または中心のアンカー固定を形成するが、この関連で、さらなる好ましい実施形態によれば、周囲方向に、少なくとも３つの膨張可能な要素が設けられて、穴開けロッドアセンブリを形成し、あるいはそれらが、中心の穴開けロッドアセンブリにそれぞれ連結されることが提案される。少なくとも３つの膨張可能な要素を設けると、伝達する力をドリルの刃先に適切に、信頼のおける形で導入して、試掘孔を形成することを実現可能にするだけでなく、膨張プロセス中に、アンカーをしかるべく中心に配置し、したがって周囲土壌材料または岩質材料に対する均一な安定化を達成することに、保護措置がとられる。
【００１９】
膨張可能な要素を構成する、しかるべき抵抗力のある材料を用いた場合でも、信頼のおける膨張、したがって試掘孔壁への当接を得るためには、他の好ましい実施形態によれば、膨張可能な要素が、それらの長手方向に対して垂直の断面で鎌形状であることが企図される。そのような鎌形状の管状要素は、簡単な器具によって、適切な輪郭および強度を備えて作り出すことができ、また続いて、相互にまたは中心の穴開けロッドアセンブリに、それぞれ簡単に固定することを可能にし、したがって、流体によって導入される力の掛かり方がしかるべく縮小しても、後の膨張に対して有利に適合されることが保証される。
【００２０】
他の好ましい実施形態によれば、実質的に径方向に外向きに延びる、または径方向に外向きに突き出る部分区域によって、膨張可能な要素が相互に連結され、または中心の穴開けロッドアセンブリに固定されることが提案され、この関連で、特に好ましい実施形態によれば、膨張可能な要素は、試掘孔の長手方向に対して垂直に延びる平面で星形の輪郭を示し、または画定することが企図される。このような構成は、試掘孔を作り出すのに必要な力の、信頼のおける導入を可能にし、それによって、穴開け動作中にすでに、星状輪郭によって、試掘孔内の適切な中心配置が実現可能となるとともに、中心位置または中央位置を、前記膨張によって同様に維持することができる。
【００２１】
ドリルの刃先を洗い流し、かつ／または冷却し、また掘削された材料を任意選択で牽引することをも可能にするために、さらなる好ましい実施形態によれば、穴開け動作中、ドリルの刃先を冷却し、かつ／または洗い流す流体を、穴開けロッドアセンブリまたはダクトを通して、ドリルの刃先区域内に導入することが可能であることが提案される。
【００２２】
ドリルの刃先を、穴開けロッドアセンブリを形成する要素に適切に取り付けることを確実にするために、好ましいやり方で、ドリルの刃先が、穴開けロッドアセンブリに、または穴開けロッドアセンブリを形成する膨張可能な要素に、溶接、ネジつけなどによって、それぞれ取り付けられることがさらに提供される。
【００２３】
以下に、本発明を、添付図に概略を示した例示的実施形態によって、より詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１による概略的図面で、穴開けデバイスは、その全体を１によって示すが、そこで、２で概略を示すドリルの刃先は、幾つかの個別部品３および４から成る穴開けロッドアセンブリに取り付けられ、前記個別のロッドアセンブリ部品３および４は、５で概略を示す連結要素によって連結され、または延長され、詳しい構成は、図３でより明確に見ることができる。
【００２５】
以下の図面から明らかな通り、ロッドアセンブリ部品３および４は、複数の膨張可能な要素から成り、または複数の膨張可能な要素が、中心の穴開けロッドアセンブリの周囲に設けられ、そこで、ここで詳しく示さない手段が、６で示す端部に係合して、穴開けエネルギー、および衝撃エネルギーを、ドリルの刃先２に導入する。
【００２６】
図１に概略を示す通り、膨張可能な要素の、破線３’および４’によって示す位置への膨張は、試掘孔の完成直後に、その周囲で、また穴開けデバイス１の長さ全体にわたって実行され、それによって、少なくとも外側周囲または外側輪郭を膨張させることによって、詳しくは図示しない試掘孔内の穴開けデバイス１の安定したアンカー固定と、周囲を取り囲む土壌材料または岩質材料に対する安定化との両方の全てを得ることができるようになる。
【００２７】
図１がさらに示すこととして、連結エレメント５および末端部６の区域と、穴開けロッドアセンブリ部分３および４が、ドリルの刃先２に固定される区域との両方で、膨張可能な要素、または全体として、以下の図に詳しく示すロッドアセンブリ部品３および４の、相互と連結要素５の両方、末端要素６、ならびにドリルの刃先２への固定は、それぞれが、部分的区域７にわたって実行され、それによって、それらの部分的区域７で、安全な取り付けが実現されるようになり、それによって、高圧力、例えば少なくとも１００バールでの、流体の、膨張可能な要素の内部への導入中にも、どのような膨張にも耐えることが可能となり、全体として樽形またはクッション形の外側輪郭３’および４’が、膨張の直後に得られて、アンカー固定を形成する。
【００２８】
図２による図面から、実質的に半円形の膨張可能な要素９が、中心穴開けロッドアセンブリ８に設けられることが明らかであり、それは、ここでも２によって示すドリルの刃先に連結されるが、そこで、ドリルの刃先２と、ここでも５によって概略を示す連結要素との両方への連結の区域で、膨張可能な要素９は、ここでも７によって示す部分的区域を介して、穴開けロッドアセンブリに、例えば溶接されて、取り付けられる。図２による連結要素５内に、入口開口部を１０で示すが、これは、特に図３による図面からよりはっきりと明らかであるように、圧力下の流体を膨張可能な要素９に導入することを可能にし、それによって、膨張可能な要素９を膨張させてアンカー固定を形成することが、試掘孔の完成の直後に、ここでも実現可能であるようになる。
【００２９】
既に示した通り、図３は、連結要素５の区域を詳しく表す。第１連結要素１１は、これも図４ａによる断面図面からはっきりと明らかであるように、膨張可能な要素１２に少なくとも部分的に重なる突起部１３を備えた複数の膨張可能な要素１２に取り付けられ、特に溶接される。連結要素１１は、第２連結要素１５を、外部対合ネジ１６を介してねじ込むことができる内部ネジ１４を備え、それによって、第２連結要素１５も、膨張可能な要素１２にここでも少なくとも部分的に重なるように、適切な突起部１３を備えるように設計される。
【００３０】
膨張可能な要素１２の端部区域、ならびに連結要素１１および１５にはそれぞれ、膨張可能な要素１２の空洞領域１８内に通じる通路または通路溝１７が設けられる。さらに、これらの通路は、軸受筒形要素またはスリーブ形要素２０内に形成された連結溝または連結通路１９内に通じるが、それらは、連結要素１１および１５の連結域を取り囲み、または包囲する。
【００３１】
矢印２１によって示される通り、圧力下の流体を、隣接する膨張可能な要素１２の全ての空洞領域１８内に導入することが、通路１７および１９を介して実現可能であり、それによって、圧力下、例えば少なくとも１００または１５０バールの圧力下で、前記流体を導入することによって、試掘孔の完成の直後に、膨張可能な要素１２の膨張が、生じるようになる。
【００３２】
図４ａ〜図４ｃによる図面から明らかな通り、この実施形態では、中心穴開けロッドアセンブリを設けていないが、穴開けロッドアセンブリは、鎌形状にそれぞれ設計された３つの膨張可能な要素１２から成り、そこで、図４ａおよび４ｂで２２によってそれぞれ指示する通り、膨張可能な要素は、連結要素１１および１５の区域内で、部分的に重なり合う区域１３に連結され、特に溶接される。さらに、膨張可能な要素１２はまた、追加の溶接点２３を介して、少なくともその長さの部分区域にわたって、相互に連結される。
【００３３】
図４ａ〜図４ｃでは、流体をドリルの刃先内に導入して、ドリルの刃先を冷却し、または洗い流すための追加のダクト２４が、要素１２同士の間に残された空き領域に設けられることを、さらに示す。
【００３４】
図４ｂによる図面では、圧力下での流体の導入の直後に、どのようにして、１２’および１２”で示す位置への膨張が、連結要素１１および１５それぞれから距離を置いた部分的な区域で、また特に、膨張可能な要素１２に部分的に重なる突起部１３から距離を置いた部分的な区域で、実現可能になるかを概略的に示す。
【００３５】
図４ｃによる図面では、膨張手順が完了した後、連結要素１１および１５それぞれからより大きな距離をおいた部分的区域で、膨張された要素１２が、どのように試掘孔壁２５に当接するかが明らかであり、しかるべき中心配置または中央配置が、３つの膨張可能な要素１２を試掘孔の周囲に設けることによって、実現可能になり、したがってまた、周囲を取り囲む土壌材料または岩質材料２６に対する、しかるべく均一な力の導入、ならびに同材料に対する均一な安定化も可能になる。
【００３６】
図５ａ〜図５ｄによる概略図面は、さらなる修正実施形態を表し、図５ａによる構成は、穴開けロッドアセンブリ２７にそれぞれ設けられた２つの膨張可能な要素２８を備える。実質的に鎌形状の膨張可能な要素２８がここでも用いられ、これが、試掘孔の完成の直後に、ここでも２５によって示す膨張と、試掘孔壁に対するしかるべく信頼のおける当接とを、したがって、圧力下での流体導入による信頼のおけるアンカー固定を可能にする。２つの膨張可能な要素２８を、周囲に分布される形で設けることによって、膨張の直後に、穴開けロッドアセンブリ２７がその中心位置を保つことに保護措置がとられ、それによって、特に、隣接して配置される複数の試掘孔２５を設ける際に、周囲を取り囲む土壌材料または岩質材料に対するしかるべく均一なアンカー固定および安定化に、それぞれの表面上で保護措置がとられるようになる。
【００３７】
図５ａによる実施形態でも、図５ａ〜図５ｄに概略を示す他の実施形態でも、前記実施形態の通り、膨張可能な要素は、相互に、または中心穴開けロッドアセンブリに、少なくともそれらの長さの部分的区域にわたって連結、特に溶接されること、また、部分的な長さの区域でのそれぞれの膨張が、図１に概略を示される通り、樽形状またはクッション形状の外形に帰結することが提供される。大きな穴開け長さを達成することを目的とした延長は、例えば図３で概略を示す通り、ここでも適切な連結要素によって実行される。
【００３８】
図５ｂによる構成では、ここでも２つの膨張要素２９が用いられるが、そこでは、図５ａによる実施形態とは対照的に、中心穴開けロッドアセンブリは設けられず、それによって、少なくとも部分的区域で、３０でそれぞれを示す溶接位置によって、相互に連結される膨張可能な要素２９も、穴開けエネルギーまたは衝撃エネルギーを導入する目的で、穴開けロッドアセンブリの機能を担うようになる。
【００３９】
試掘孔の完成後、圧力下の流体が、膨張可能な要素２９の空洞領域１８内にここでも導入されて、それにより、要素が試掘孔壁２５に当接し、それによってアンカー固定をもたらすようになる。
【００４０】
図５ｃによる実施形態では、中心穴開けロッドアセンブリ３１がここでも使用され、そこで、３つの膨張可能な要素３２が、周囲に分布される形で設けられるが、それらには、図４ａによる実施形態と同様の形で、外向きに突き出た突起部が設けられて、実質的に星形状の外部断面をここでも画定する。この図面から明らかなように、膨張可能な要素によって、穴開けロッドアセンブリ３１は、早くも穴開け処置中に、試掘孔壁２５への当接によって中心に配置されるようになり、試掘孔の完成と、圧力下での流体の、膨張可能な要素３２の空洞領域１８内への導入の直後に、中心配置と、試掘孔壁２５への当接とが、続いて維持され、保証されるようになる。
【００４１】
図５ｄによる実施形態では、図５ｃによる実施形態に類似の形で、外向きに突き出る末端区域をそれぞれが含む４つの膨張要素３２が、中心穴開けロッドアセンブリ３１に対称的に配置され、それによって、試掘孔壁２５に対する中心配置が、穴開け動作中に実現可能となり、それに応じて安全で中心に配置されたアンカー固定が、膨張後に達成可能となる。
【００４２】
図５ａ〜図５ｄによる全ての実施形態で、洗い流し流体または冷却流体を導入する、追加のダクトは、中心区域または中心に設けることができ、あるいは中心穴開けロッドアセンブリ２７、３１を、洗い流し流体または冷却流体をドリルの刃先区域内に導入する通路断面として直接使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の方法を実施する、本発明によるデバイスの第１の実施形態の概略側面図である。
【図２】本発明によるデバイスの修正実施形態の斜視図での側面図である。
【図３】本発明によるデバイスの、穴開けロッドアセンブリならびに膨張可能な要素を延長するのに使用する連結要素の、拡大側面部分的断面図である。
【図４ａ】図３による実施形態の断面図であり、図３の線ＩＶ〜ＩＶによる断面図である。
【図４ｂ】図３による実施形態の断面図であり、膨張可能な要素の、図３の断面線ＩＶ〜ＩＶからある距離を離れた、部分的膨張を示す、追加の輪郭線を伴う図４ａのそれに類似した断面図である。
【図４ｃ】図３による実施形態の断面図であり、膨張プロセス完了後の、膨張可能な要素の断面図である。
【図５ａ】本発明によるデバイスの膨張可能な要素の、さまざまな実施形態の構成を表す図４ａのそれに類似した図である。
【図５ｂ】本発明によるデバイスの膨張可能な要素の、さまざまな実施形態の構成を表す図４ａのそれに類似した図である。
【図５ｃ】本発明によるデバイスの膨張可能な要素の、さまざまな実施形態の構成を表す図４ａのそれに類似した図である。
【図５ｄ】本発明によるデバイスの膨張可能な要素の、さまざまな実施形態の構成を表す図４ａのそれに類似した図である。
【図１】
2005515338.tif 000003
【図２】
2005515338.tif 000004
【図３】
2005515338.tif 000005
【図４ａ】
2005515338.tif 000006
【図４ｂ】
2005515338.tif 000007
【図４ｃ】
2005515338.tif 000008
【図５ａ】
2005515338.tif 000009
【図５ｂ】
2005515338.tif 000010
【図５ｃ】
2005515338.tif 000011
【図５ｄ】
2005515338.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成16年1月16日(2004.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
穴開け、特に衝撃式穴開けまたは回転打撃式穴開けで、土壌材料または岩質材料に穴を開け、前記穴にアンカー固定を形成する方法において、ドリルの刃先（２）を導入することによって、試掘孔が形成され、試掘孔の完成の直後に、圧力下の流体が、穴開けロッドアセンブリの少なくとも１つの膨張可能な要素（３、４、１２、２９）の試掘孔の、実質的に長手方向に延びる、少なくとも１つの空洞領域（１８）内に、あるいは穴開けロッドアセンブリ（８、２７、３１）に連結された少なくとも１つの膨張可能な要素（９、２８、３２）の少なくとも１つの空洞領域内に導入されて、流体で充填された前記膨張可能な要素の外側周囲を、試掘孔壁に当接するように、少なくとも部分的に拡大する方法であって、空洞領域を有する、複数の相互に離された膨張可能な要素（３、４、１２、２９、９、２８、３２）が、作り出される試掘孔の周囲および／または長手に沿って設けられて、前記外側周囲を拡大することを特徴とする方法。
【請求項２】
空洞領域をそれぞれ有する複数の膨張可能な要素（９、２８、３２）が、それぞれそれらの長手の部分にわたって、相互に、または中心穴開けロッドアセンブリ（８、２８、３１）にそれぞれ取り付けられ、特に溶接されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
膨張可能な要素（９、２８、３２）を備える穴開けロッドアセンブリ（８、２７、３１）、および／または穴開けロッドアセンブリを形成する膨張可能な要素（１２、２９）が、膨張要素を膨張させるための流体が導通される連結要素（５、１１、１５）を介して延ばされることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
流体が、少なくとも１００バール、特に少なくとも１５０バールの圧力で、膨張可能な要素（３、４、１２、２９、９、２８、３２）の内部領域または空洞領域内に導入されることを特徴とする、請求項１、２または３に記載の方法。
【請求項５】
ドリルの刃先（２）を冷却し、かつ／または洗い流すための流体が、穴開け動作中に、穴開けロッドアセンブリ（８、２７、３１）またはダクト（２４）を介して、ドリルの刃先（２）の区域内に導入されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
穴開け、特に衝撃式穴開けまたは回転打撃式穴開けで、土壌材料または岩質材料に穴を開け、前記穴にアンカー固定を形成するデバイスにおいて、試掘孔が、ドリルの刃先（２）を導入することによって形成され、また、穴開けデバイスの穴開けロッドアセンブリが、少なくとも１つの膨張可能な要素（３、４、１２、２９）から成り、それらが有する空洞領域（１８）は、試掘孔の実質的に長手方向に延び、圧力下で流体を導入して、前記膨張可能な要素（３、４、１２、２９）の外側周囲を少なくとも部分的に拡大するように設けられ、かつ／または、穴開けロッドアセンブリ（８、２７、３１）が、少なくとも１つの膨張可能な要素（９、２８、３２）に連結され、それらがそれぞれに含む空洞領域（１８）は、試掘孔の実質的に長手方向に延び、圧力下で流体を導入して、前記外側周囲を拡大するように設けられるデバイスであって、空洞領域を有する、複数の相互に離された膨張可能な要素（３、４、１２、２９、９、２８、３２）が、作り出される試掘孔の周囲および／または長手に沿って設けられて、前記外側周囲を拡大することを特徴とするデバイス。
【請求項７】
穴開けロッドアセンブリを形成する複数の膨張可能な要素（１２、２９）が、少なくともそれらの長手の１部分で、相互に連結され、特に、隣接した縁区域では、相互に溶接されることを特徴とする、請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
複数の膨張可能な要素（９、２８、３２）が、中心穴開けロッドアセンブリ（８、２７、３１）に取り付けられ、特に、長手部分では溶接されることを特徴とする、請求項６または７に記載のデバイス。
【請求項９】
穴開けロッドアセンブリ（８、２７、３１）、および膨張可能な要素（９、２８、３２）、または穴開けロッドアセンブリを形成する膨張可能な要素（１２、２９）が、膨張可能な要素（９、１２、２８、２９、３２）を拡大するための流体をそこに導通させる通路（１０、１７、１９）を備える連結要素（５、１１、１５）によって延長可能であることを特徴とする、請求項６から８のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１０】
連結要素（１１、１５）が、特に突起部（１３）によって、連続的に配置された膨張可能な要素（１２）に部分的に重なり、膨張可能な要素と連結、特に溶接されることを特徴とする、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
周囲方向に、少なくとも３つの膨張可能な要素（１２、３２）が穴開けロッドアセンブリを形成するように設けられ、またはそれぞれが中心穴開けロッドアセンブリ（３１）に連結されることを特徴とする、請求項６から１０のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１２】
膨張可能な要素（９、１２、２８、２９、３２）が、それらの長手方向に対して垂直の断面で鎌形状である、請求項６から１１のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１３】
膨張可能な要素（１２、３２）が、実質的に径方向に外向きに延びまたは径方向に外向きに突き出る部分域によって、相互に連結され、あるいは中心穴開けロッドアセンブリに取り付けられる請求項６から１２のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１４】
膨張可能な要素（１２、３２）が、試掘孔（２５）の長手方向に対して垂直に延びる平面で星形の輪郭を呈し、または画定することを特徴とする、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
ドリルの刃先（２）を冷却し、かつ／または洗い流すための流体が、穴開け動作中、ドリルの刃先アセンブリ（８、２７、３１）またはダクト（２４）を通じて、ドリルの刃先区域内に導入されることができる、請求項６から１４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１６】
ドリルの刃先（２）が、穴開けロッドアセンブリ（３、８）に、あるいは穴開けロッドアセンブリを形成する膨張可能な要素（１２）に、溶接、ネジ込みなどによって、それぞれ取り付けられることを特徴とする、請求項６から１５のいずれか一項に記載のデバイス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穴開け（ｄｒｉｌｌｉｎｇ）、特に衝撃式穴開けまたは回転打撃式穴開けで、土壌材料または岩質材料に穴を開け、前記穴にアンカー固定（ａｎｃｈｏｒａｇｅ）を形成する方法であって、ドリルの刃先（ｄｒｉｌｌ  ｂｉｔ）を導入することによって、試掘孔（ｂｏｒｅ  ｈｏｌｅ）が形成され、また、試掘孔の完成の直後に、圧力下の流体が、穴開けロッドアセンブリの少なくとも１つの膨張可能な要素の試掘孔の実質的に長手方向に延びる、少なくとも１つの空洞領域内に、あるいは穴開けロッドアセンブリに連結された少なくとも１つの膨張可能な要素の少なくとも１つの空洞領域内に導入されて、流体で充填された（複数の）前記膨張可能な要素の外側周囲を、試掘孔壁に当接するように、少なくとも部分的に拡大する方法に関する。本発明は、さらに、特に衝撃式穴開けまたは回転打撃式穴開けで、土壌材料または岩質材料に穴を開け、前記穴にアンカー固定を形成するデバイスであって、試掘孔が、ドリルの刃先を導入することによって形成され、また、穴開けデバイスの穴開けロッドアセンブリが、少なくとも１つの膨張可能な要素から成り、それらが有する空洞領域は、試掘孔の実質的に長手方向に延び、圧力下で流体を導入して、前記膨張可能な要素の外側周囲を少なくとも部分的に拡大するように設けられ、かつ／または、穴開けロッドアセンブリが、少なくとも１つの膨張可能な要素に連結され、それらがそれぞれに含む空洞領域は、試掘孔の実質的に長手方向に延び、圧力下で流体を導入して、外側周囲を少なくとも部分的に拡大するように設けられるデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
土壌材料または岩質材料に穴または試掘孔を作り出し、続いてその試掘孔に、アンカー固定を形成ないし取り付け、または内張りをすることについては、例えば、国際公開第９８／２１４３９号パンフレットおよび国際公開第９８／５８１３２号パンフレットから衝撃式穴開けもしくは回転打撃式穴開けなどの穴開け処置中に、ジャケット管を試掘孔内に導入し、その直後、試掘孔の完成後に、ドリルの刃先の一部を、任意選択で、穴開けロッドアセンブリと共に試掘孔から取り出す一方、ジャケット管は試掘孔内に残して、続いて、硬化練剤をその中に充填することによって、アンカー固定をその試掘孔内に形成することが知られている。国際公開第９８／５８１３２号パンフレットに提示された構成によると、穴開けロッドアセンブリには、その外側周囲に、追加のリブおよび溝を設けることができ、それによって、後で充填される試掘孔内に穴開けロッドアセンブリが残される場合に、しかるべき充分なアンカー効果が保証される。
【０００３】
上述のタイプの方法およびデバイスは、例えば、特別の穴開け動作および注入動作を実行することを目的とした国際特許第ＷＯ９１／０６７１３またはドイツ特許第ＤＥ−Ａ４０  ２４  ８６９号から得ることができる。
【０００４】
別法として、試掘孔を作り出した後、試掘孔から穴開けロッドアセンブリと共に穴開け器具を取り出し、その直後、その試掘孔内に、続いてアンカーまたはアンカー手段を導入することが知られており、それは、例えば欧州特許出願第００７９８７５号明細書、欧州特許第００４７７２７号明細書、欧州特許第０２０７０３０号明細書、欧州特許第００１６７４２号明細書、欧州特許出願第００７７７６２号明細書、国際公開第９７／３１１７７号パンフレット、欧州特許出願第０１１２３１６号明細書、国際公開第９１／０６７１３号パンフレット、ドイツ特許出願第４０２４８６９号明細書、国際公開第００／７５４８９号パンフレット、ドイツ特許出願第３１１１６７３号明細書、または米国特許第４６３６１１５号明細書に記載されている。この知られている従来技術では、試掘孔が完成され、続いて穴開けデバイスが取り出された後、膨張可能なアンカー要素が試掘孔内に導入されるが、これらの要素は、試掘孔内への導入中は、試掘孔に対して相対的に縮小された直径で保持され、その直後、試掘孔内に完全に導入された後は、導入中は折り畳まれ、または断面において全体が縮小された、アンカーデバイスの膨張可能な部分区域が、膨張される。この知られている従来技術が含む欠点は、特に、折り畳まれた区域のために、アンカーデバイスの均一な膨張、したがってアンカーデバイスの中心配置が即座に可能にならず、特に、隣接配置された複数のアンカー要素が設けられた場所でそうである、ということである。この知られている従来技術がさらに含む欠点は、第１方法ステップで、試掘孔を作らねばならず、その直後、穴開け器具および穴開けロッドアセンブリが取り出された後、さらなる方法ステップで、アンカーデバイスが、任意選択的に非常に長い試掘孔内に導入され、その後、アンカーデバイスの外側直径を拡大することによって、試掘孔壁に対する当接を可能にするというものである。この２つの別個の動作ステップは、それに応じて多くの時間を必要とするだけでなく、このような極めて長いアンカーデバイスを後に続いて導入することは、諸問題を引き起こす場合があることが、すぐに明白である。さらに、穴開けロッドアセンブリと一緒に穴開けデバイスを取り出し、それに続いてアンカーデバイスを導入することは、比較的硬い土壌または岩でしか実現可能ではなく、その場合、例えば、穴開け処置中、または穴開け器具を取り出した後、アンカーデバイスを導入する前に、試掘孔内に何らの物質が侵入して、試掘孔を塞いで、アンカーデバイスの導入を妨げることのないように、保護措置をとらなければならない。
【０００５】
さらに、例えば、穴開けデバイスの穴開けロッドアセンブリの外側周囲に、いわゆる包装器を配置することも知られており、これは、試掘孔が完成すると、一部の短い区域で膨張させて、試掘孔壁に当接することを可能にし、そのようにして、試掘孔から穴開けロッドアセンブリが引き抜かれ、または取り出されることに対抗する。しかし、周囲を取り囲む土壌材料または岩質材料を安定させることを目指して、このような包装器によって、信頼のおけるアンカー効果を獲得しようとすることは現実的でなく、特に、隣接配置する複数のアンカーを設ける場合はそうであり、追加のアンカー手段、例えば硬化材料の使用を、任意選択で行わなければならなくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
冒頭で述べた従来技術から離れて、本発明は、最初に定義した種類の方法ならびにデバイスであって、特に周囲を取り囲む土壌材料または岩質材料を安定化することを視野に入れて、簡素化された全体構造で、特に縮小された所要時間で、試掘孔の完成の直後に、アンカー固定が形成されることを可能にする方法ならびにデバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これらの目的を解決するために、最初に定義した種類の方法が、本質的な特徴とするところは、空洞領域を有する複数の相互に離された膨張可能な要素が、作り出される試掘孔の周囲および長手に沿って設けられて、前記外側周囲を拡大することである。試掘孔の完成後、流体の導入によって膨張可能となる要素を、本発明によると、流体の導入によって膨張可能な少なくとも１つの要素を、試掘孔壁に当接して配置することができるという事実から、単一の動作ステップで、試掘孔の完成直後に、特に、試掘孔から穴開けデバイスを取り出さずに、周囲を取り囲む土壌材料または岩質材料に対するアンカー固定および安定化が実現可能であり、それによって、膨張可能な要素が、それに応じた大きな長さを有することができて、信頼のおけるアンカー固定を提供することが保証される。したがって、試掘孔が形成されると直ぐ、少なくとも１つの膨張可能な要素が、穴開けロッドアセンブリと共に導入され、あるいは穴開けロッドアセンブリが、少なくとも部分的に膨張可能な要素によって形成され、それによって、試掘孔の完成後、簡素化された全体構造で、適切なアンカー固定が得られるようになる。前記のアンカー固定をもたらすために、少なくとも１つの膨張可能な要素の少なくとも外側周囲または外側輪郭が、少なくとも部分的に膨張され、または拡大されて、試掘孔の壁に当接するようになる。本発明によれば、複数の膨張可能な要素を、作り出される試掘孔の周囲および／またはその長手に沿って設けることによって、試掘孔の周囲への、またその長手に渡る、均等な力の導入、およびそれに応じた安全なアンカー固定が達成される。特に、試掘孔の周囲に複数の膨張可能な要素を設ける時に、穴開けデバイスの、完成された試掘孔内での中心配置を維持するの直後に、膨張可能な要素を膨張させ、そのようにして、周囲を取り囲む土壌材料または岩質材料に対する力の導入を均等にすることが実現可能になる。
【０００８】
膨張可能な要素をそれぞれ、相互に、または中心の穴開けロッドアセンブリに適切に取り付けるとともに、膨張可能な要素の適切な膨張を保証するために、好ましい形で、空洞領域をそれぞれが有する複数の膨張可能な要素がそれぞれ、相互に、または中心の穴開けロッドアセンブリに取り付けられ、特にそれぞれがその長手の部分に渡って溶接されることがさらに提供される。膨張可能な要素は、特にそれらが直接に穴開けロッドアセンブリを構成する場合に、しかるべき抵抗力を有するように、特に金属性の材料で製作しなければならないので、要素の、相互および／または穴開けロッドアセンブリへの適切な取り付けを保証するためには、しかるべく大きな力を導入して、膨張可能な要素を膨張しなければならないことが明白である。
【０００９】
大きな長さを有する試掘孔の形成が可能になるように、穴開けデバイスを延ばすために、適切な穴開けロッドアセンブリ要素をそれぞれ連結することが知られているが、そこで、本発明の関連で好ましく提案されるのは、膨張可能な要素を備える穴開けロッドアセンブリおよび／または穴開けロッドアセンブリを形成する膨張可能な要素が、膨張要素を膨張させるための流体が導通する連結要素を介して延ばされ、試掘孔の完成後に膨張可能な要素内に導入される流体が、複数の膨張可能な要素内に安全に導入されるように、そのような連結要素が、保護措置を行うということである。
【００１０】
既に指摘した通り、特に、膨張可能な要素が、直接穴開けロッドアセンブリの諸部分を構成する場合は、しかるべき抵抗力のある膨張可能な要素を設けるが、そこでは、試掘孔の完成の直後に、確実に、要素が、適切に膨張して周囲を取り囲む土壌材料または岩質材料と当接するように、高圧力下の流体が導入され、他の好ましい実施形態によれば、流体が、少なくとも１００バール、特に少なくとも１５０バールの圧力で、膨張可能な要素の内部領域または空洞領域内に導入されることが企図される。
【００１１】
圧力下流体を導入して、試掘孔の完成の直後に要素を膨張して、アンカー固定を形成することに加えて、一般に知られていることとして、穴開け動作中に、ドリルの刃先区域内に、ドリルの刃先を洗い流しかつ／または冷却し、また任意選択で掘削材料を強く牽引する（ｈａｕｌ）ための流体を導入することがあるが、本発明による方法のさらなる好ましい実施形態に関係するものとして、穴開け動作中に、ドリルの刃先を冷却し、かつ／または洗い流すための流体が、穴開けロッドアセンブリまたはダクトを介して、ドリルの刃先区域内に導入されることが、本発明に照らして提案される。
【００１２】
冒頭で提示した目的を解決するために、最初に規定した種類のデバイスがさらに、本質的な特徴とするところは、１つの空洞領域を有する、相互に離れた複数の膨張可能な要素が、作り出される試掘孔の周囲および／または長手に沿って設けられて、前記外側周囲を拡大することである。既に指摘した通り、試掘孔の完成の直後に、複数の膨張可能な要素を設けるとともに、前記膨張可能な要素内に、圧力下で流体を導入することによって、試掘孔内の安全で信頼のおけるアンカー固定を保証することが実現可能となり、それによって、後に続いてアンカーを挿入することを省略することができる。試掘孔の長さのしかるべき大きな部分区域にわたって延びる１つの膨張可能な要素を設ける時、周囲を取り囲む土壌材料または岩質材料に対する安全な固定、および安定化を得ることがさらに実現可能である。
【００１３】
アンカー効果を均一化させ、大きな長さにわたってアンカー固定に安全措置を施すために、さらなる好ましい実施形態によって、穴開けロッドアセンブリを形成するための複数の膨張可能な要素が、少なくともそれらの長手の部分にわたって、相互に連結され、特に、隣接したリム区域では、相互に溶接されることが提供される。いくつかの膨張可能な要素を、相互に、または穴開けロッドアセンブリに、少なくともそれらの長手の部分的区域にわたって取り付けることは、穴開けデバイスの安全な導入を可能にするが、そこでは、穴開けエネルギーを導入するために、しかるべき大きな力を伝達しなければならならず、そのことは、個々の要素の信頼のおける相互連結を必要とする。
【００１４】
他の好ましい実施形態によれば、複数の膨張可能な要素が、中心の穴開けロッドアセンブリに固定され、特に長手部分にわたっては溶接されて、それによって、穴開け処置中の、膨張可能な要素の穴開けロッドアセンブリへの安全な固定が達成されるようになることが提案される。複数の膨張可能な要素を設けることにより、後続のアンカー固定および膨張中に、穴開けロッドアセンブリが、その中央または中心位置に留まって、信頼のおけるアンカー効果をもたらすことがさらに保証される。
【００１５】
既に指示した通り、特に大きな長さの試掘孔を形成する時は、穴開けデバイスのそれぞれのロッドアセンブリ部を延長することが知られているが、そこで、本発明によれば、試掘孔の完成の直後に、膨張可能な要素を膨張させるための流体を導入することを視野に入れて、穴開けロッドアセンブリおよび膨張可能な要素が、あるいは穴開けロッドアセンブリを形成する膨張可能な要素が、膨張可能な要素を拡大するための流体を導通させる経路を備えた連結要素によって、延長可能であることが好ましく提案される。
【００１６】
膨張可能な要素を連結要素に安全に取り付けるために、さらに好ましい実施形態によれば、連結要素が、連続して配置された膨張可能な要素に、特に突起部によって部分的に重なり、膨張可能な要素と連結、特に溶接されることが提案される。膨張可能な要素に部分的に重なる、このような連結要素の区域または突起部は、膨張可能な要素を連結要素に、および／または相互に、適切に取り付ける働きをする。
【００１７】
既に指示した通り、複数の膨張可能な要素が設けられて、作り出される試掘孔の周囲に、均一または中心のアンカー固定を形成するが、この関連で、さらなる好ましい実施形態によれば、周囲方向に、少なくとも３つの膨張可能な要素が設けられて、穴開けロッドアセンブリを形成し、あるいはそれらが、中心の穴開けロッドアセンブリにそれぞれ連結されることが提案される。少なくとも３つの膨張可能な要素を設けると、伝達する力をドリルの刃先に適切に、信頼のおける形で導入して、試掘孔を形成することを実現可能にするだけでなく、膨張プロセス中に、アンカーをしかるべく中心に配置し、したがって周囲土壌材料または岩質材料に対する均一な安定化を達成することに、安全措置がとられる。
【００１８】
膨張可能な要素を構成する、しかるべき抵抗力のある材料を用いた場合でも、信頼のおける膨張、したがって試掘孔壁への当接を得るためには、他の好ましい実施形態によれば、膨張可能な要素が、それらの長手方向に対して垂直の断面で鎌形状であることが企図される。そのような鎌形状の管状要素は、簡単な器具によって、適切な輪郭および強度を備えて作り出すことができ、また続いて、相互にまたは中心の穴開けロッドアセンブリに、それぞれ簡単に固定することを可能にし、したがって、流体によって導入される力の掛かり方がしかるべく縮小しても、後の膨張に対して有利に適合されることが保証される。
【００１９】
他の好ましい実施形態によれば、実質的に径方向に外向きに延びる、または径方向に外向きに突き出る部分区域によって、膨張可能な要素が相互に連結され、または中心の穴開けロッドアセンブリに固定されることが提案され、この関連で、特に好ましい実施形態によれば、膨張可能な要素は、試掘孔の長手方向に対して垂直に延びる平面で星形の輪郭を示し、または画定することが企図される。このような構成は、試掘孔を作り出すのに必要な力の、信頼のおける導入を可能にし、それによって、穴開け動作中にすでに、星状輪郭によって、試掘孔内の適切な中心配置が実現可能となるとともに、中心位置または中央位置を、前記膨張によって同様に維持することができる。
【００２０】
ドリルの刃先を洗い流し、かつ／または冷却し、また掘削された材料を任意選択で牽引することをも可能にするために、さらなる好ましい実施形態によれば、穴開け動作中、ドリルの刃先を冷却し、かつ／または洗い流す流体を、穴開けロッドアセンブリまたはダクトを通して、ドリルの刃先区域内に導入することが可能であることが提案される。
【００２１】
ドリルの刃先を、穴開けロッドアセンブリを形成する要素に適切に取り付けることを確実にするために、好ましいやり方で、ドリルの刃先が、穴開けロッドアセンブリに、または穴開けロッドアセンブリを形成する膨張可能な要素に、溶接、ネジつけなどによって、それぞれ取り付けられることがさらに提供される。
【００２２】
以下に、本発明を、添付図に概略を示した例示的実施形態によって、より詳しく説明する
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１による概略的図面で、穴開けデバイスは、その全体を１によって示すが、そこで、２で概略を示すドリルの刃先は、幾つかの個別部品３および４から成る穴開けロッドアセンブリに取り付けられ、前記個別のロッドアセンブリ部品３および４は、５で概略を示す連結要素によって連結され、または延長され、詳しい構成は、図３でより明確に見ることができる。
【００２４】
以下の図面から明らかな通り、ロッドアセンブリ部品３および４は、複数の膨張可能な要素から成り、または複数の膨張可能な要素が、中心の穴開けロッドアセンブリの周囲に設けられ、そこで、ここで詳しく示さない手段が、６で示す端部に係合して、穴開けエネルギー、および衝撃エネルギーを、ドリルの刃先２に導入する。
【００２５】
図１に概略を示す通り、膨張可能な要素の、破線３’および４’によって示す位置への膨張は、試掘孔の完成直後に、その周囲で、また穴開けデバイス１の長さ全体にわたって実行され、それによって、少なくとも外側周囲または外側輪郭を膨張させることによって、詳しくは図示しない試掘孔内の穴開けデバイス１の安定したアンカー固定と、周囲を取り囲む土壌材料または岩質材料に対する安定化との両方の全てを得ることができるようになる。
【００２６】
図１がさらに示すこととして、連結エレメント５および末端部６の区域と、穴開けロッドアセンブリ部分３および４が、ドリルの刃先２に固定される区域との両方で、膨張可能な要素、または全体として、以下の図に詳しく示すロッドアセンブリ部品３および４の、相互と連結要素５の両方、末端要素６、ならびにドリルの刃先２への固定は、それぞれが、部分的区域７にわたって実行され、それによって、それらの部分的区域７で、安全な取り付け実現されるようになり、それによって、高圧力、例えば少なくとも１００バールでの、流体の、膨張可能な要素の内部への導入中にも、どのような膨張にも耐えることが可能となり、全体として樽形またはクッション形の外側輪郭３’および４’が、膨張の直後に得られて、アンカー固定を形成する。
【００２７】
図２による図面から、実質的に半円形の膨張可能な要素９が、中心穴開けロッドアセンブリ８に設けられることが明らかであり、それは、ここでも２によって示すドリルの刃先に連結されるが、そこで、ドリルの刃先２と、ここでも５によって概略を示す連結要素との両方への連結の区域で、膨張可能な要素９は、ここでも７によって示す部分的区域を介して、穴開けロッドアセンブリに、例えば溶接されて、取り付けられる。図２による連結要素５内に、入口開口部を１０で示すが、これは、特に図３による図面からよりはっきりと明らかであるように、圧力下の流体を膨張可能な要素９に導入することを可能にし、それによって、膨張可能な要素９を膨張してアンカー固定を形成することが、試掘孔の完成の直後に、ここでも実現可能であるようになる。
【００２８】
既に示した通り、図３は、連結要素５の区域を詳しく表す。第１連結要素１１は、これも図４ａによる断面図面からはっきりと明らかであるように、膨張可能な要素１２に少なくとも部分的に重なる突起部１３を備えた複数の膨張可能な要素１２に取り付けられ、特に溶接される。連結要素１１は、第２連結要素１５を、外部対合ネジ１６を介してねじ込むことができる内部ネジ１４を備え、それによって、第２連結要素１５も、膨張可能な要素１２にここでも少なくとも部分的に重なるように、適切な突起部１３を備えるように設計される。
【００２９】
膨張可能な要素１２の端部区域、ならびに連結要素１１および１５にはそれぞれ、膨張可能な要素１２の空洞領域１８内に通じる通路または通路溝１７が設けられる。さらに、これらの通路は、軸受筒形要素またはスリーブ形要素２０内に形成された連結溝または連結通路１９内に通じるが、それらは、連結要素１１および１５の連結域を取り囲み、または包囲する。
【００３０】
矢印２１によって示される通り、圧力下の流体を、隣接する膨張可能な要素１２の全ての空洞領域１８内に導入することが、通路１７および１９を介して実現可能であり、それによって、圧力下、例えば少なくとも１００または１５０バールの圧力下で、前記流体を導入することによって、試掘孔の完成の直後に、膨張可能な要素１２の膨張が、生じるようになる。
【００３１】
図４ａ〜図４ｃによる図面から明らかな通り、この実施形態では、中心穴開けロッドアセンブリを設けていないが、穴開けロッドアセンブリは、鎌形状にそれぞれ設計された３つの膨張可能な要素１２から成り、そこで、図４ａおよび４ｂで２２によってそれぞれ指示する通り、膨張可能な要素は、連結要素１１および１５の区域内で、部分的に重なり合う区域１３に連結され、特に溶接される。さらに、膨張可能な要素１２はまた、追加の溶接点２３を介して、少なくともその長さの部分区域にわたって、相互に連結される。
【００３２】
図４ａ〜図４ｃでは、流体をドリルの刃先内に導入して、ドリルの刃先を冷却し、または洗い流すための追加のダクト２４が、要素１２同士の間に残された空き領域に設けられることを、さらに示す。
【００３３】
図４ｂによる図面では、圧力下での流体の導入の直後に、どのようにして、１２’および１２”で示す位置への膨張が、連結要素１１および１５それぞれから距離を置いた部分的な区域で、また特に、膨張可能な要素１２に部分的に重なる突起部１３から距離を置いた部分的な区域で、実現可能になるかを概略的に示す。
【００３４】
図４ｃによる図面では、膨張手順が完了した後、連結要素１１および１５それぞれからより大きな距離をおいた部分的区域で、膨張された要素１２が、どのように試掘孔壁２５に当接するかが明らかであり、しかるべき中心配置または中央配置が、３つの膨張可能な要素１２を試掘孔の周囲に設けることによって、実現可能になり、したがってまた、周囲を取り囲む土壌材料または岩質材料２６に対する、しかるべく均一な力の導入、ならびに同材料に対する均一な安定化も可能になる。
【００３５】
図５ａ〜図５ｄによる概略図面は、さらなる修正実施形態を表し、図５ａによる構成は、穴開けロッドアセンブリ２７にそれぞれ設けられた２つの膨張可能な要素２８を備える。実質的に鎌形状の膨張可能な要素２８がここでも用いられ、これが、試掘孔の完成の直後に、ここでも２５によって示す膨張と、試掘孔壁に対するしかるべく信頼のおける当接とを、したがって、圧力下での流体導入による信頼のおけるアンカー固定を可能にする。２つの膨張可能な要素２８を、周囲に分布される形で設けることによって、膨張の直後に、穴開けロッドアセンブリ２７がその中心位置を保つことに保護措置がとられ、それによって、特に、隣接して配置される複数の試掘孔２５を設ける際に、周囲を取り囲む土壌材料または岩質材料に対するしかるべく均一なアンカー固定および安定化に、それぞれの表面上で保護措置がとられるようになる。
【００３６】
図５ａによる実施形態でも、図５ａ〜図５ｄに概略を示す他の実施形態でも、前記実施形態の通り、膨張可能な要素は、相互に、または中心穴開けロッドアセンブリに、少なくともそれらの長さの部分的区域にわたって連結、特に溶接されること、また、部分的な長さの区域でのそれぞれの膨張が、図１に概略を示される通り、樽形状またはクッション形状の外形に帰結することが提供される。大きな穴開け長さを達成することを目的とした延長は、例えば図３で概略を示す通り、ここでも適切な連結要素によって実行される。
【００３７】
図５ｂによる構成では、ここでも２つの膨張要素２９が用いられるが、そこでは、図５ａによる実施形態とは対照的に、中心穴開けロッドアセンブリは設けられず、それによって、少なくとも部分的区域で、３０でそれぞれを示す溶接位置によって、相互に連結される膨張可能な要素２９も、穴開けエネルギーまたは衝撃エネルギーを導入する目的で、穴開けロッドアセンブリの機能を担うようになる。
【００３８】
試掘孔の完成後、圧力下の流体が、膨張可能な要素２９の空洞領域１８内にここでも導入されて、それにより、要素が試掘孔壁２５に当接し、それによってアンカー固定をもたらすようになる。
【００３９】
図５ｃによる実施形態では、中心穴開けロッドアセンブリ３１がここでも使用され、そこで、３つの膨張可能な要素３２が、周囲に分布される形で設けられるが、それらには、図４ａによる実施形態と同様の形で、外向きに突き出た突起部が設けられて、実質的に星形状の外部断面をここでも画定する。この図面から明らかなように、膨張可能な要素によって、穴開けロッドアセンブリ３１は、早くも穴開け処置中に、試掘孔壁２５への当接によって中心に配置されるようになり、試掘孔の完成と、圧力下での流体の、膨張可能な要素３２の空洞領域１８内への導入の直後に、中心配置と、試掘孔壁２５への当接とが、続いて維持され、保証されるようになる。
【００４０】
図５ｄによる実施形態では、図５ｃによる実施形態に類似の形で、外向きに突き出る末端区域をそれぞれが含む４つの膨張要素３２が、中心穴開けロッドアセンブリ３１に対称的に配置され、それによって、試掘孔壁２５に対する中心配置が、穴開け動作中に実現可能となり、それに応じて安全で中心に配置されたアンカー固定が、膨張後に達成可能となる。
【００４１】
図５による全ての実施形態で、洗い流し流体または冷却流体を導入する、追加のダクトは、中心区域または中心に設けることができ、あるいは中心穴開けロッドアセンブリ２７、３１を、洗い流し流体または冷却流体をドリルの刃先区域内に導入する通路断面として直接使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の方法を実施する、本発明によるデバイスの第１の実施形態の概略側面図である。
【図２】本発明によるデバイスの修正実施形態の斜視図での側面図である。
【図３】本発明によるデバイスの、穴開けロッドアセンブリならびに膨張可能な要素を延長するのに使用する連結要素の、拡大側面部分的断面図である。
【図４ａ】図３による実施形態の断面図であり、図３の線ＩＶ〜ＩＶによる断面図である。
【図４ｂ】図３による実施形態の断面図であり、膨張可能な要素の、図３の断面線ＩＶ〜ＩＶからある距離を離れた、部分的膨張を示す、追加の輪郭線を伴う図４ａのそれに類似した断面図である。
【図４ｃ】図３による実施形態の断面図であり、膨張プロセス完了後の、膨張可能な要素の断面図である。
【図５ａ】本発明によるデバイスの膨張可能な要素の、さまざまな実施形態の構成を表す図４ａのそれに類似した図である。
【図５ｂ】本発明によるデバイスの膨張可能な要素の、さまざまな実施形態の構成を表す図４ａのそれに類似した図である。
【図５ｃ】本発明によるデバイスの膨張可能な要素の、さまざまな実施形態の構成を表す図４ａのそれに類似した図である。
【図５ｄ】本発明によるデバイスの膨張可能な要素の、さまざまな実施形態の構成を表す図４ａのそれに類似した図である。
【補正の内容】


【国際調査報告】
2005515338.tif 000013
2005515338.tif 000014
2005515338.tif 000015
2005515338.tif 000016