(57)【要約】  本発明は、土または岩材料内に孔を掘削、特にパーカッションまたはロータリパーカッション掘削するため、および固定具を作成するための方法および装置に関する。本発明によると、ドリリングロッド３に締結されたドリルビット２は、掘削された孔１を作成する。掘削方向６に対して反対に方向付けられたいくつかの特に、楔状のスプレッディング要素７が、ドリルビット２に結合された部分内に設けられている。これらのスプレッディング要素は、掘削された孔１が完成された後、掘削された孔１の壁内へ導入されることができ、それによって、掘削された孔１が完成されたすぐ後に、確実な固定を得ることを可能にする。【その他】              本願に係る特許出願人の国際段階での記載名称は「アールバーク・トウンネーラウスバーウ・ゲゼルシヤフト・エム・ベー・ハー」ですが、識別番号５０１０６９６９２を付与された国内書面に記載の名称が適正な名称表記であります。
2008542579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドリルロッド組立体（３）上に装着されたドリルビット（２）によってボアホールが形成される、土または岩材料に孔（１）を掘削、特にパーカッションまたはロータリパーカッション掘削するため、および前記孔（１）内に固定具を固定するための方法であって、ボアホール（１）の完成後、ドリルビットからある距離に配置され、かつ掘削方向に対して反対に方向付けられた複数の、特に、楔状のスプレッディング要素（７、１７、１８）が、ドリルビット（２）によって形成されたボアホール（１）の壁内に延伸されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
スプレッディング要素（７、１７、１８）の延伸が、ドリルビット（２）によるボアホール（１）の作成のための回転方向に対して反対のドリルロッド組立体（３）の回転運動によって開始されるおよび／または行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
スプレッディング要素（７、１７、１８）が、掘削手順中、ドリルロッド組立体（３）に向かう方向に、プリストレスがかけら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】
スプレッディング要素（７、１７、１８）の射出中に、および／またはその射出運動と交番して、掘削方向に対して反対の、ボアホール（１）の開端部に向かう方向に、ドリルロッド組立体（３）が、それぞれ力を加えられる、または引き込ま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】
ボアホール（１）の完成およびスプレッディング要素（７、１７、１８）の射出または固定の後、ドリルロッド組立体（３）が、特に、スプレッディング要素（７、１７、１８）の領域内で、再分割され、かつボアホール（１）から取り外され、かつボアホール（１）内に留まっているドリルロッド組立体サブ部分と接続、特に螺合された、アンカー要素、特にケーブルストランドアンカー（２２）と交換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】
ボアホール（１）が、ドリルロッド組立体（３）上に装着されたドリルビット（２）によって形成される、土または岩材料に孔（１）を掘削、特にパーカッションまたはロータリパーカッション掘削するため、および固定具の作成のための装置であって、
ドリルビット（２）を結合している部分内に、掘削方向（６）に対して反対に方向付けられた複数の、特に、楔状のスプレッディング要素（７、１７、１８）が設けられ、これらが、ボアホール（１）の完成後、ドリルビット（２）によって形成されたボアホール（１）の壁内へ延伸可能であることを特徴とする、装置。
【請求項７】
スプレッディング要素（７、１７、１８）が、掘削手順中、少なくとも１つのストラップ（８）によって、ドリルロッド組立体（３）に向かう方向に力を加えられる、特にプリストレスをかけられることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
特に、環状の拡張要素（１０）が、ドリルロッド組立体（３）の周縁の周りに装着され、かつ掘削手順の実行中に行われる回転運動（９）に対して反対の方向のドリルロッド組立体（３）の回転運動で、ドリルロッド組立体（３）の長手方向に沿ってドリルビット（２）に向かう方向に変位可能であり、かつ、特に、ドリルロッド組立体（３）と固定して接続されかつ拡張要素（１０）とドリルビット（２）の間に配置された、特に、ベアリング要素に枢動自在に関着された楔状のスプレッディング要素（７、１７、１８）と協働することを特徴とする、請求項６または７に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも１つのばね要素（１１）が、拡張要素（１０）上に設けられ、このばね要素が、ねじ接続の提供によって、拡張要素（１０）の回転運動を防止し、かつ長手方向に沿ってその変位（１４）生じさせるために、掘削手順中、拡張要素（１０）の周縁上に設けられたくぼみまたは陥凹部（１２）内で受けられることができ、かつ、回転方向の反転で、少なくとも１つのスプレッディング要素（７）上に設けられた、装置の内部を向いた少なくとも１つの輪郭材（１３）と協働することを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
装置の長手方向に延びている少なくとも１つの洗浄通路（１６）が、拡張要素（１０）内に設けられていることを特徴とする、請求項８または９に記載の装置。
【請求項１１】
膨張可能なスプレッディング要素（７、１７、１８）が、ドリルロッド組立体の周縁の周りに実質上一様に分散されるように配置されてい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装置。
【請求項１２】
複数の膨張可能なスプレッディング要素（１７、１８）が、ドリルビット（２）から異なる距離で、ドリルロッド組立体（３）の周縁の周りに設けられることを特徴とする、請求項６から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
ドリルビット（２）から異なる距離に配置されているスプレッディング要素（１７、１８）が、ドリルロッド組立体（３）の周縁の方向に相対的に偏移されるように配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
ドリルビット（２）から異なる距離に配置されたスプレッディング要素（１７、１８）が、ドリルロッド組立体（３）に沿って変位可能であるように配置された共通の拡張要素（１０）と協働することを特徴とする、請求項１２または１３に記載の装置。
【請求項１５】
ドリルロッド組立体（３）が、特にスプレッディング要素（１７、１８）の領域内でサブ部分（３’、３”）に分割可能であり、かつアンカー要素、特にケーブルストランドアンカー（２２）のスクリューヘッド（２１）が、ボアホール（１）留まっておりかつドリルビット（２）と接続された、ドリルロッド組立体サブ部分と接続可能であることを特徴とする、請求項６から１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
ドリルロッド組立体（３）が、それ自体知られている方式で、その内部に洗浄通路（４）を備えて形成さ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装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土または岩材料内に孔を、掘削、特にパーカッションまたはロータリパーカッション掘削するため、および前記孔内に固定具を固定するための方法であって、ドリルロッド組立体上に装着されたドリルビットによってボアホールが形成される方法に関する。本発明は、土または岩材料内に孔を、掘削、特にパーカッションまたはロータリパーカッション掘削するため、および固定具の作成のための装置であって、ドリルロッド組立体上に装着されたドリルビットによってボアホールが形成される装置にさらに関する。
【背景技術】
【０００２】
土または岩材料内での孔すなわちボアホールの作成、およびそれに続く固定具またはライニングのボアホール内での固定の文脈では、掘削手順中、たとえばパーカッションまたはロータリパーカッション掘削中に、外皮すなわちジャケットチューブをボアホール内に導入し、その際に、孔の完成の後、ドリルビットの一部がドリルロッド組立体とともにボアホールから任意選択で取り外される一方、外皮チューブは、ボアホール内に硬化質量を充填することによって、ボアホール内にアンカーが続いて形成されるように、ボアホール内に留まることが、たとえば、ＷＯ９８／２１４３９およびＷＯ９８／５８１３２から知られている。ＷＯ９８／５８１３２に記載された構成によると、ドリルロッド組立体が、続いて充填されるボアホール内に留まる場合、ドリルロッド組立体は、相応に良好な固定効果を確実にするように、その外周上に追加のリブおよび溝を備える。固定効果をさらに強化するために、たとえば、外皮チューブをその外周を広げることによってボアホールの内壁と当接させることが、ＡＴ−Ｕ  ５６４４から知られている。
【０００３】
別法として、ボアホールの作成後に、掘削ツールをドリルロッド組立体とともにボアホールから取り外すことが、知られており、その際、別個のアンカーまたは固定手段が、たとえば、ＥＰ−Ｂ０２４１４５１、ＵＳ−Ａ４，４９０，０７４、ＤＥ−ＡＳ２１０５８８８、ＵＳ−Ａ４，３１０，２６６またはＥＰ−Ａ０８７５６６３から知られるように、それに続いてボアホール内へ導入される。その知られている従来技術は、第１の方法ステップでボアホールが作成されなければならず、その際、掘削ツールとドリルロッド組立体の取外しの後、固定装置が、さらなる方法ステップで、任意選択での極めて長いボアホール内へ導入され、その後、外径を広げながら各保持装置を取り外すことによって、ボアホールの壁への当接が達成されるという欠点を含んでいる。２つの別個の動作ステップには相応に増加した時間が必要であることだけでなく、長い長さのこのような固定装置の任意選択でのそれに続く導入が問題を伴うことは、明解である。また、ドリルロッド組立体とともに掘削装置を取り外すこと、および固定装置のそれに続く導入は、比較的に固い土または岩でのみ実現可能であることが予想され、それによって、材料が、たとえば掘削手順中、または、掘削ツールの取外し後および固定装置の最終的な導入の前にボアホール内に入らないことが保証されなければならない。これらの材料は、固定装置の導入を不可能にするように、ボアホールを遮蔽することになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、単純化された全体構造および短縮された時間消費によって、ボアホールの内壁への固定がボアホールの完成のすぐ後に達成可能であるようにするために、最初に定義された種類の方法および装置をさらに発展させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これらの目的を解決するために、本発明による方法は、最初に定義された種類の方法から離れて、ボアホールの完成の後、ドリルビットからある距離で配置され、かつ掘削方向に対して反対に方向付けられた、複数の、特に楔状のスプレッディング要素が、ドリルビットによって形成されたボアホールの壁内へ延長されることを本質的に特徴とする。掘削方向に対して反対に方向付けられた、特に楔状のスプレッディング要素を介した固定をボアホールの完成のすぐ後に実現化することによって、ドリルロッド組立体および掘削ツールの事前の取外しの後、完成されたボアホール内へ固定具を別個に導入する追加の動作ステップが、未然に避けられることができ、それによって相応の大きな時間節約を達成する。さらに、本発明による方法は、固定がボアホールの形成のすぐ後にボアホール内で行われ、それによって、少なくとも掘削ツールの取外しの後および固定具の導入の前に割れが最終的に懸念される緩い岩でさえも、続いて作成される固定に関して困難が懸念される必要がないため、掘削される予定の土または岩材料に関わらず適用されることができる。掘削方向に対して反対に方向付けられた、特に楔状のスプレッディング要素を延伸または拡張させることによって、掘削方向に対して反対に方向付けられたスプレッディング要素の少なくとも先端の導入が、ボアホールが完成されたすぐ後に、相応の良好な固定効果を提供するようにすぐに行われる。
【０００６】
ボアホールの完成後のスプレッディング要素の特に簡単な延伸を確実にするために、スプレッディング要素の延神が、ドリルビットによるボアホールの作成のための回転方向と反対のドリルロッド組立体の回転運動によって、開始されるおよび／または行われることが、好ましい実施形態によって提案される。したがって、掘削手順中に所定の回転方向を提供することによって、パーカッション掘削またはロータリパーカッション掘削によって、従来の方式でのボアホールの作成を実現化させることが可能であり、ボアホールの完成後、スプレッディング要素の延神が、ボアホールの作成のための回転方向と反対のドリルロッド組立体の回転運動によって開始されるおよび／または行われる。
【０００７】
掘削手順と干渉することなく、スプレッディング要素の簡単な導入を可能にするために、スプレッディング要素が、掘削手順中、ドリルロッド組立体に向かう方向にプリストレスをかけられることが、好ましい実施形態によって提供される。
【０００８】
固定効果を強化するため、および／または掘削手順と反対に延びる特に楔状の先端を有するスプレッディング要素の適切な導入を支援するために、スプレッディング要素の射出中に、および／またはその射出運動と交番して、ドリルロッド組立体が、掘削方向と反対に、ボアホールの開端部に向かう方向にそれぞれ、力を加えられるすなわち引き込まれることが、さらに好ましい実施形態に従って提案される。射出運動中に、ドリルロッド組立体したがってスプレッディング要素を、同時にかつ／または交互に引張ること、すなわち力を加えることは、固定効果を相応に促進させるように、スプレッディング要素の先端を材料内へより深く貫通させる。
【０００９】
スプレッディング要素の開放すなわちスプレッディング要素の射出の後、ボアホール内に留まっているドリルロッド組立体ならびにドリルビットを介してアンカー要素が形成される。固定に特定の要求が設けられた場合、ボアホールの完成、およびスプレッディング要素の射出または固定の後、ドリルロッド組立体が、特に、スプレッディング要素の領域で再分割され、ボアホールから取り外され、かつボアホール内に留まっているドリルロッド組立体サブ部分と接続、特に螺合されたアンカー要素、特にケーブルストランドアンカーと交換されることが、さらに好ましい実施形態によって提案される。本発明に従ってドリルロッド組立体を再分割すること、および、したがって、サブ部分を取り外す機会を提供することによって、ボアホールの完成およびスプレッディング要素の射出または固定の際に、ドリルロッド組立体を、適切に特殊化された固定要素、たとえばボアホール内に留まっているドリルロッド組立体サブ部分と、およびドリルビットと相応に接続、たとえば螺合されているケーブルストランドアンカーと交換することが可能になった。
【００１０】
冒頭に記載された目的を解決するために、最初に定義された種類の装置はさらに、ドリルビットを結合する部分内に、掘削方向に対して反対に方向付けられた複数の、特に楔状のスプレッディング要素が設けられ、これらが、ドリルビットによって形成されたボアホールの完成後、ボアホールの壁内へ延長可能であることを、本質的に特徴とする。掘削方向に対して反対に方向付けられ、かつボアホールの完成の際に射出する、特に楔状のスプレッディング要素は、相応の大きな時間節約を達成しながら、安全な固定を直ちに実現化することを可能にする。
【００１１】
掘削手順に干渉することなく信頼性高くスプレッディング要素を導入するために、スプレッディング要素が、掘削手順中にドリルロッド組立体に向かう方向に、少なくとも１つのストラップによって力を加えられる、特にプリストレスをかけられることが、さらに好ましい実施形態に従って提案される。
【００１２】
スプレッディング要素の信頼性の高い拡張、および適切な固定力または効果の導入のために、特に、環状の拡張要素が、ドリルロッド組立体の周縁の周りに装着され、かつ掘削手順の実行中に行われる回転運動と反対の方向でのドリルロッド組立体の回転運動で、ドリルロッド組立体の長手方向に沿ってドリルビットに向かう方向に変位可能であり、かつ特にドリルロッド組立体に固定接続され、かつ拡張要素とドリルビットの間に配置されたベアリング要素と枢動自在に関着されている、楔状のスプレッディング要素と協働することが、さらに好ましい実施形態に従って提案される。
【００１３】
上記ですでに示されたように、パーカッションまたはロータリパーカッション掘削は、所定の回転方向のドリルロッド組立体のドリルビットの運動によって行われ、ドリルロッド組立体の前記回転方向は、スプレッディング要素の延伸のために反転される。掘削手順とのいかなる干渉も回避するため、およびスプレッディング要素が、ボアホールの完成後のドリルロッド組立体の回転運動の反転で、安全に延伸されることを可能にするために、少なくとも１つのばね要素が拡張要素上に設けられ、このばね要素が、掘削手順中、本発明による装置のさらに好ましい実施形態に関連するように、拡張要素を回転運動から保護し、かつねじ接続の提供によって長手方向に沿ったその変位を生じさせるために拡張要素の周縁上に設けられたくぼみまたは陥凹部内で受けられ、かつ、回転方向の反転のとき、少なくとも１つのスプレッディング要素上に設けられ、かつ装置の内部へ方向付けられた少なくとも１つの輪郭材と協働することが、さらに提案される。拡張要素が、ラチェットの形態でスプレッディング要素に対して移動される一方、ばね要素が、回転方向の反転の後、拡張要素の回転運動を防止するために、少なくとも１つのスプレッディング要素上の少なくとも１つの輪郭材と直ちに協働し、それによってねじ接続を相応に延伸することの提供が、掘削方向に対して反対に延びる楔状のスプレッディング要素の射出を可能とするように、ドリルロッド組立体の長手方向、特にドリルビットに向かう方向での拡張要素の変位をもたらすようにして、掘削手順がこのように実現化される。
【００１４】
ドリルロッド組立体の周囲に拡張要素が設けられているときでさえも適切な洗浄効果を確実にするために、装置の長手方向に延びる少なくとも１つの洗浄通路が、拡張要素内に設けられることが、さらに好ましい実施形態に従って提案される。
【００１５】
ボアホールの領域にわたる一様な固定効果を確実にするために、拡張可能なスプレッディング要素が、ドリルロッド組立体の周縁の周りに実質上一様に分散されるように配置されることが、本発明による装置のさらに好ましい実施形態に関連するように、さらに提供される。結果として、一様に高い固定力が、ボアホールおよびドリルロッド組立体の周縁を介して周囲の土または岩材料内に導入されることになる。
【００１６】
本発明による装置の周縁を介しての、導入される力のこのような均質化に加えて、導入される固定力をさらに増加させるために、複数の膨張可能なスプレッディング要素が、本発明による装置のさらに好ましい実施形態に関連するように、ドリルビットから異なる距離でドリルロッド組立体の周縁の周りに設けられることが、提供されてもよい。ドリルビットから異なる距離に配置された、このような膨張可能なスプレッディング要素は、長い長さにわたる相応に安全な固定を提供し、かつ、特に、本発明による装置の正面領域で、膨張可能なスプレッディング要素の拡張中、ドリルビットから異なる距離に配置され、かつ本発明による装置の周縁の周りにさらに分散されたスプレッディング要素のうちの少なくともいくつかが、おそらく緩い岩の場合でさえも、安全かつ信頼性の高い固定を確実にする。
【００１７】
本発明による装置の周縁ならびに長手方向延長部を介した固定効果をさらに一様化させるために、ドリルビットから異なる距離に配置されたスプレッディング要素が、ドリルロッド組立体の周縁の方向に相対的に偏移するように配置されることが、さらに好ましい実施形態に従って提案される。
【００１８】
好ましい実施形態に従ってボアホールまたはドリルビット先端からそれぞれ異なる距離で配置された、個々のスプレッディング要素の延伸手順を容易にするために、ドリルビットから異なる距離に配置されたスプレッディング要素が、ドリルロッド組立体に沿って変位可能であるように配置された共通の拡張要素と協働することが、さらに好ましい実施形態に従って提案される。
【００１９】
ボアホール内に留まっているドリルロッド組立体によって、ならびにドリルビットによってアンカーを形成することの代わりに、ドリルロッド組立体が、特にスプレッディング要素の領域内でサブ部分に分割可能であり、かつ、アンカー要素、特にケーブルストランドアンカーのスクリューヘッドが、ボアホール内に留まっておりかつドリルビットと接続されたドリルロッド組立体サブ部分と接続可能であるさらに好ましい実施形態に従って提案される。ボアホールの完成、およびスプレッディング要素の固定または射出の際、ボアホール内に留まっているドリルロッド組立体サブ部分と接続するのが特に容易である、特殊な固定効果のために適応された固定要素、特にケーブルストランドアンカーを導入することがそれによって可能になる。
【００２０】
適切な洗浄効果を確実にするために、さらに、ドリルロッド組立体が、それ自体知られている方式で、洗浄通路をその内部に備えて形成されることが好ましくは提供される。このような洗浄通路は、掘削手順中に洗浄流体を導入するために使用されることができるだけでなく、先端の領域内および／またはスプレッディング要素の領域内に導入される予定である、硬化可能な材料を導入するためにも任意選択で採用されることができる。
【００２１】
以下では、本発明が、添付の図面に概略的に示された例示的な実施形態を用いて、より詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１および２では、１は、２によって概略的に示されているドリルビットによって作成されたボアホールの壁を示す働きをしている。このドリルビット２は、ドリルロッド組立体３上に装着され、衝撃および回転応力が、ボアホール１の外側に設けられた駆動手段を介して、詳細に示されていない装置によって、知られている方式でボアホール１の作成のためにドリルロッド組立体３に及ぼされる。ドリルロッド組立体３は、さらに、ドリルビット２を洗浄するため、および任意選択で掘削手順中に掘り出された材料を排出するために使用される、４によって概略的に示されている洗浄通路を備える。
【００２３】
ドリル２からある距離の所に、固定されたナット５が、ドリルロッド組立体３上に設けられ、それと連続して、掘削方向６と反対に延びる方向に向けられた複数の楔状のスプレッディング要素７が、ドリルロッド組立体３の周縁の周りに分散されるようにして配置されている。図１に示されている掘削手順中、スプレッディング要素７が、ストラップまたはクランプストラップ８によって、スプレッディング要素７が掘削手順と干渉しないように、ドリルビット２によって画定されたボアホール１の空いている断面内に配置される位置へ押し込まれる。
【００２４】
ボアホール１の完成後、ドリルビット２が、たとえば、図３の矢印９の向きでの反時計方向に、すなわち左のほうへ回転されると、ドリルロッド組立体３の回転方向が、少なくとも１つの楔状のスプレッディング要素７と、ドリルロッド組立体３に装着された拡張要素１０との間に設けられたばね要素１１を、拡張要素１０の周縁上に設けられたそのそれぞれのくぼみまたは陥凹部１２から射出させ、かつスプレッディング要素７の内周上に備えられた輪郭材１３と協働させるように、掘削方向９と反対に反転される。それによって、ドリルロッド組立体３の回転方向の反転中、およびドリルロッド組立体３の外周上ならびに拡張要素１０上に形成された適切なねじ山によって、拡張要素１０が、矢印１４によって図２に示されているように、矢印６の向きでのドリルビット２に向かう方向に変位または移動される。矢印１４、すなわち掘削方向６の向きへの拡張要素１０の変位が、図２に示されている位置へのスプレッディング要素７の枢動運動を生じさせ、スプレッディング要素７の先端１５のそれぞれが、周囲のボアホール壁１内に入り、このようにして、ドリルロッド組立体３およびドリルビット２によって形成されたアンカーを、作成されたボアホール１内に安全に固定する。
【００２５】
固定効果を促進または強化するために、拡張要素１０の運動、およびしたがって、スプレッディング要素７の、周囲のボアホール壁１内への延伸のいずれかと同時に、楔状のスプレッディング要素７の先端１５に、それらの行程を周囲のボアホール壁１内へ（より）深く掘削させる、すなわち食い込ませるように、引張り応力が、矢印６および１４と反対の方向にドリルロッド組立体３に及ぼされることが提供されてもよい。
【００２６】
掘り出された材料の適切な牽引を確実にし、かつ適切な洗浄動作を提供するために、少なくとも１つの洗浄通路１６が、さらに、図１および２の拡張要素１０内に示されている。
【００２７】
図１から３から明らかであるように、複数の楔状のスプレッディング要素７が、ドリルロッド組立体３の周縁の周囲に配置されている。図１から３に示されている実施形態では、４つのセグメント状にされた、楔状のスプレッディング要素７が、適切な固定効果を確実にするために設けられている。スプレッディング要素７は、偏倚ストラップ８上に適切に装着される、またはドリルロッド組立体３上に同様に設けられたベアリング要素上に枢動自在にヒンジ結合される。
【００２８】
達成されるべき固定効果、および／または周囲の土または岩材料の性質に応じて、スプレッディング要素７は、長さ、構成、偏倚力および数の点で、ドリルロッド組立体３の周縁の周囲に相応に配置される。
【００２９】
図１は、さらに、拡張要素が不注意で移動または紛失されないことを保証するために、拡張要素１０の後ろに配置された固定ピン２０を示している。楔状のスプレッディング要素７の延伸中の拡張要素１０の長手方向変位の程度は、固定ピン２０と、ドリルビット２の反対を向いている拡張要素端部の間の距離から取得される。これは、図２から明らかである。
【００３０】
図４および５に示されている実施形態では、ボアホール１の作成のためのドリルビット２が、３によって示されているドリルロッド組立体上に再び装着されている。
【００３１】
一方、図１から３による実施形態では、楔状のスプレッディング要素７が、実質上隣接するようにして、ドリルロッド組立体３の周縁の周囲に設けられている。複数のスプレッディング要素１７および１８が、ドリルビット２から異なる距離に配置されることが、この実施形態で提供される。
【００３２】
前の実施形態と同様に、掘削は、たとえば、ドリルロッド組立体３の反時計方向の運動によって行われるが、一方、ボアホール１の完成後は、ドリルロッド組立体３の回転方向の反転によって、スプレッディング要素１７および１８の延伸または抜き出しが、ばね要素１２のそれぞれの係合によって再び保証され、このことが、図５に示されているように、ドリルビット２に向かう方向の、１０によって再び示されている拡張要素の変位または移動を生じさせ、それによって、ドリルビット２から異なる距離に配置されているスプレッディング要素１７および１８が、拡張要素１０の適切に傾斜した形状のサブ部分１９によって、ボアホール壁１内に入ることになる。スプレッディング要素１７および１８のドリルビット２からの異なる距離に加えて、固定効果を均等にするために、スプレッディング要素１７および１８が、ドリルロッド組立体３の周縁の周りに分散および偏移されるように配置されることが、さらに提供されてもよい。このことは、ドリルロッド組立体３の周縁の周りの小さなサブ部分または開いた角度を覆って延びるスプレッディング要素１７および１８にとって特に重要である。
【００３３】
図６および７に示されている実施形態では、１７および１８によって再び示されている複数のスプレッディング要素が、図４および５による構成と同様の方式で、ドリルビット２から異なる距離に配置される。前の実施形態と同様に、掘削が、反時計方向でのドリルロッド組立体３の運動によって再び行われ、一方、ボアホール１の完成後、ドリルロッド組立体３の掘削方向の反転によって、スプレッディング要素１７および１８の延伸または射出が、図７から明らかであるように、ばね要素１２の適切な係合によって、１０によって再び示されている拡張要素の変位または移動が、ドリルビット２に向かう方向に生じさせられることが再び保証される。図４および５による実施形態と同様に、共通の拡張要素１０が、長手方向に配置された複数のスプレッディング要素１７および１８のために採用される。
【００３４】
図６および７による実施形態から、ドリルロッド組立体３が、相対的に分離可能なサブ部分３’および３”に再分割されることが明らかであり、ドリルロッド組立体のサブ部分３’と３”の間の接続部２３が、たとえば、円錐状の六角形ガイドによって実現化される。
【００３５】
孔の完成、および少なくともいくつかのスプレッディング要素の射出の後、図７に示されているように、ドリルロッド組立体要素３’および３”の分離が行われ、その際に、ケーブルストランドアンカー２２のスクリューヘッド２１が続いて導入されて、ボアホール１内に留まっている中空のドリルロッド組立体またはサブ部分３’の内部ねじ内に螺合される。このようにして、ボアホール１の完成およびスプレッディング要素１７および１８の延伸による相応に安全な固定の後、およびドリルロッド組立体３の回転方向の反転の際、前の実施形態に関連して説明されたように、ドリルロッド組立体３のサブ部分３”の取外しの後に、たとえば、周囲の土または岩の状態に対して適応された、たとえばケーブルストランドアンカー２２として構成された固定要素を導入し、かつ安全に固定することが、実現可能である。導入されるアンカー２２のために選択される材料に応じて、このような手順の形態が、他の考えられる恒久的なアンカーを提供することの代替を構成する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の方法を実施するための、本発明による装置の第１の実施形態を通る部分断面図である。
【図２】楔状のスプレッディング要素が、掘削手順の完了後、ボアホール壁内へ入る掘削方向と反対に延びる図１の図と同様の断面図である。
【図３】本発明による装置のスプレッディング要素ならびに拡張要素の領域を通る、線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。
【図４】図１の図面と同様の図において、複数のスプレッディング要素が装置の長手方向に沿って設けられている、本発明の方法を実施するための本発明による装置の修正された実施形態を通る断面を示す図である。
【図５】少なくとも１つのスプレッディング要素が、周囲のボアホールの壁内へ射出された、図４の図面と同様の部分断面図である。
【図６】図４の図面と同様の図において、ドリルロッド組立体が、スプレッディング要素の領域内で再分割されるように構成されている、本発明の方法を実施するための本発明による装置のさらに修正された実施形態を通る断面を示す図である。
【図７】図５の図面と同様の図において、少なくとも１つのスプレッディング要素の周囲のボアホールの壁内への射出の後、ドリルビットから遠ざかる方向に向いているドリルロッド組立体部分が、取り外され、かつアンカー要素、特にケーブルストランドアンカーと交換される、図６による実施形態を通る部分断面を示す図である。
【図１】
2008542579.tif 000003
【図２】
2008542579.tif 000004
【図３】
2008542579.tif 000005
【図４】
2008542579.tif 000006
【図５】
2008542579.tif 000007
【図６】
2008542579.tif 000008
【図７】
2008542579.tif 000009
2008542579.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月23日(2007.3.23)
【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】
ドリルロッド組立体（３）上に装着されたドリルビット（２）によってボアホールが形成される、土または岩材料に孔（１）を掘削、特にパーカッションまたはロータリパーカッション掘削するため、および前記孔（１）内に固定具を固定するための方法であって、ボアホール（１）の完成後、ドリルビットからある距離に配置され、かつ掘削方向に対して反対に方向付けられた複数の、特に、楔状のスプレッディング要素（７、１７、１８）が、ドリルビット（２）によって形成されたボアホール（１）の壁内に延伸されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
スプレッディング要素（７、１７、１８）の延伸が、ドリルビット（２）によるボアホール（１）の作成のための回転方向に対して反対のドリルロッド組立体（３）の回転運動によって開始および／または行われること、および特に環状の拡張要素（１０）が、ドリルロッド組立体（３）の周縁の周りに装着され、かつ掘削手順の実行中に行われる回転運動（９）に対して反対の方向のドリルロッド組立体（３）の回転運動で、ドリルロッド組立体（３）の長手方向に沿ってドリルビット（２）に向かう方向に変位され、かつスプレッディング要素（７、１７、１８）と協働することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
スプレッディング要素（７、１７、１８）が、掘削手順中、ドリルロッド組立体（３）に向かう方向に、プリストレスがかけら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】
スプレッディング要素（７、１７、１８）の射出中に、および／またはその射出運動と交番して、掘削方向に対して反対の、ボアホール（１）の開端部に向かう方向に、ドリルロッド組立体（３）が、それぞれ力を加えられる、または引き込ま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】
ボアホール（１）の完成およびスプレッディング要素（７、１７、１８）の射出または固定の後、ドリルロッド組立体（３）が、特に、スプレッディング要素（７、１７、１８）の領域内で、再分割され、かつボアホール（１）から取り外され、かつボアホール（１）内に留まっているドリルロッド組立体サブ部分と接続、特に螺合された、アンカー要素、特にケーブルストランドアンカー（２２）と交換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】
ボアホール（１）が、ドリルロッド組立体（３）上に装着されたドリルビット（２）によって形成される、土または岩材料に孔（１）を掘削、特にパーカッションまたはロータリパーカッション掘削するため、および固定具の作成のための装置であって、
ドリルビット（２）を結合している部分内に、掘削方向（６）に対して反対に方向付けられた複数の、特に、楔状のスプレッディング要素（７、１７、１８）が設けられ、これらが、ボアホール（１）の完成後、ドリルビット（２）によって形成されたボアホール（１）の壁内へ延伸可能であることを特徴とする、装置。
【請求項７】
スプレッディング要素（７、１７、１８）が、掘削手順中、少なくとも１つのストラップ（８）によって、ドリルロッド組立体（３）に向かう方向に力を加えられる、特にプリストレスをかけられることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
特に、環状の拡張要素（１０）が、ドリルロッド組立体（３）の周縁の周りに装着され、かつ掘削手順の実行中に行われる回転運動（９）に対して反対の方向のドリルロッド組立体（３）の回転運動で、ドリルロッド組立体（３）の長手方向に沿ってドリルビット（２）に向かう方向に変位可能であり、かつ、特に、ドリルロッド組立体（３）と固定して接続されかつ拡張要素（１０）とドリルビット（２）の間に配置された、特に、ベアリング要素に枢動自在に関着された楔状のスプレッディング要素（７、１７、１８）と協働することを特徴とする、請求項６または７に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも１つのばね要素（１１）が、拡張要素（１０）上に設けられ、このばね要素が、ねじ接続の提供によって、拡張要素（１０）の回転運動を防止し、かつ長手方向に沿ってその変位（１４）生じさせるために、掘削手順中、拡張要素（１０）の周縁上に設けられたくぼみまたは陥凹部（１２）内で受けられることができ、かつ、回転方向の反転で、少なくとも１つのスプレッディング要素（７）上に設けられた、装置の内部を向いた少なくとも１つの輪郭材（１３）と協働することを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
装置の長手方向に延びている少なくとも１つの洗浄通路（１６）が、拡張要素（１０）内に設けられていることを特徴とする、請求項８または９に記載の装置。
【請求項１１】
膨張可能なスプレッディング要素（７、１７、１８）が、ドリルロッド組立体の周縁の周りに実質上一様に分散されるように配置されてい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装置。
【請求項１２】
複数の膨張可能なスプレッディング要素（１７、１８）が、ドリルビット（２）から異なる距離で、ドリルロッド組立体（３）の周縁の周りに設けられることを特徴とする、請求項６から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
ドリルビット（２）から異なる距離に配置されているスプレッディング要素（１７、１８）が、ドリルロッド組立体（３）の周縁の方向に相対的に偏移されるように配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
ドリルビット（２）から異なる距離に配置されたスプレッディング要素（１７、１８）が、ドリルロッド組立体（３）に沿って変位可能であるように配置された共通の拡張要素（１０）と協働することを特徴とする、請求項１２または１３に記載の装置。
【請求項１５】
ドリルロッド組立体（３）が、特にスプレッディング要素（１７、１８）の領域内でサブ部分（３’、３”）に分割可能であり、かつアンカー要素、特にケーブルストランドアンカー（２２）のスクリューヘッド（２１）が、ボアホール（１）留まっておりかつドリルビット（２）と接続された、ドリルロッド組立体サブ部分と接続可能であることを特徴とする、請求項６から１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
ドリルロッド組立体（３）が、それ自体知られている方式で、その内部に洗浄通路（４）を備えて形成さ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装置。
【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】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土または岩材料内に孔を、掘削、特にパーカッションまたはロータリパーカッション掘削するため、および前記孔内に固定具を固定するための方法であって、ドリルロッド組立体上に装着されたドリルビットによってボアホールが形成される方法に関する。本発明は、土または岩材料内に孔を、掘削、特にパーカッションまたはロータリパーカッション掘削するため、および固定具の作成のための装置であって、ドリルロッド組立体上に装着されたドリルビットによってボアホールが形成される装置にさらに関する。
【背景技術】
【０００２】
土または岩材料内での孔すなわちボアホールの作成、およびそれに続く固定具またはライニングのボアホール内での固定の文脈では、掘削手順中、たとえばパーカッションまたはロータリパーカッション掘削中に、外皮すなわちジャケットチューブをボアホール内に導入し、その際に、孔の完成の後、ドリルビットの一部がドリルロッド組立体とともにボアホールから任意選択で取り外される一方、外皮チューブは、ボアホール内に硬化質量を充填することによって、ボアホール内にアンカーが続いて形成されるように、ボアホール内に留まることが、たとえば、ＷＯ９８／２１４３９およびＷＯ９８／５８１３２から知られている。ＷＯ９８／５８１３２に記載された構成によると、ドリルロッド組立体が、続いて充填されるボアホール内に留まる場合、ドリルロッド組立体は、相応に良好な固定効果を確実にするように、その外周上に追加のリブおよび溝を備える。固定効果をさらに強化するために、たとえば、外皮チューブをその外周を広げることによってボアホールの内壁と当接させることが、ＡＴ−Ｕ  ５６４４から知られている。
【０００３】
ＵＳ−Ａ５，６４９，７８９およびＵＳ−Ａ４，７８９，２８４から、掘削要素が、特にボアホールの完成後にボアホールの壁と当接して拡張可能である、少なくとも１つの拡張可能な、だぼ様の要素によって包囲され、拡張可能な部分領域が掘削方向に方向付けられる、掘削装置またはセルフカッティングアンカーに関する実施形態が知られている。いずれかの固定がボアホールの壁の圧縮を介して行われるが、緩い周囲の材料によって掘削方向に対していずれかの力を加えているまたは導入しているとき、いかなる固定効果も可能ではない。
【０００４】
別法として、ボアホールの作成後に、掘削ツールをドリルロッド組立体とともにボアホールから取り外すことが、知られており、その際、別個のアンカーまたは固定手段が、たとえば、ＥＰ−Ｂ０２４１４５１、ＵＳ−Ａ４，４９０，０７４、ＤＥ−ＡＳ２１０５８８８、ＵＳ−Ａ４，３１０，２６６またはＥＰ−Ａ０８７５６６３から知られるように、それに続いてボアホール内へ導入される。その知られている従来技術は、第１の方法ステップでボアホールが作成されなければならず、その際、掘削ツールとドリルロッド組立体の取外しの後、固定装置が、さらなる方法ステップで、任意選択での極めて長いボアホール内へ導入され、その後、外径を広げながら各保持装置を取り外すことによって、ボアホールの壁への当接が達成されるという欠点を含んでいる。２つの別個の動作ステップには相応に増加した時間が必要であることだけでなく、長い長さのこのような固定装置の任意選択でのそれに続く導入が問題を伴うことは、明解である。また、ドリルロッド組立体とともに掘削装置を取り外すこと、および固定装置のそれに続く導入は、比較的に固い土または岩でのみ実現可能であることが予想され、それによって、材料が、たとえば掘削手順中、または、掘削ツールの取外し後および固定装置の最終的な導入の前にボアホール内に入らないことが保証されなければならない。これらの材料は、固定装置の導入を不可能にするように、ボアホールを遮蔽することになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、単純化された全体構造および短縮された時間消費によって、ボアホールの内壁への固定がボアホールの完成のすぐ後に達成可能であるようにするために、最初に定義された種類の方法および装置をさらに発展させ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、本発明による方法は、最初に定義された種類の方法から離れて、ボアホールの完成の後、ドリルビットからある距離で配置され、かつ掘削方向に対して反対に方向付けられた、複数の、特に楔状のスプレッディング要素が、ドリルビットによって形成されたボアホールの壁内へ延長されることを本質的に特徴とする。掘削方向に対して反対に配置された、または方向付けられた、特に楔状のスプレッディング要素を介した固定をボアホールの完成のすぐ後に実現化することによって、ドリルロッド組立体および掘削ツールの事前の取外しの後、完成されたボアホール内へ固定具を別個に導入する追加の動作ステップが、未然に避けられることができ、それによって相応の大きな時間節約を達成する。さらに、本発明による方法は、固定がボアホールの形成のすぐ後にボアホール内で行われ、それによって、少なくとも掘削ツールの取外しの後および固定具の導入の前に割れが最終的に懸念される緩い岩でさえも、続いて作成される固定に関して困難が懸念される必要がないため、掘削される予定の土または岩材料に関わらず適用されることができる。掘削方向に対して反対に方向付けられた、特に楔状のスプレッディング要素を延伸または拡張させることによって、掘削方向に対して反対に方向付けられたスプレッディング要素の少なくとも先端の導入が、ボアホールが完成されたすぐ後に、相応の良好な固定効果を提供するようにすぐに行われる。
【０００７】
ボアホールの完成後のスプレッディング要素の特に簡単な延伸を確実にするために、スプレッディング要素の延伸が、ドリルビットによるボアホールの作成のための回転方向と反対のドリルロッド組立体の回転運動によって、開始および／または行われること、および特に環状の拡張要素が、ドリルロッド組立体の周縁の周りに装着され、かつ掘削手順の実行中に行われる回転運動に対して反対の方向のドリルロッド組立体の回転運動で、ドリルロッド組立体の長手方向に沿ってドリルビットに向かう方向に変位され、かつスプレッディング要素と協働することが、好ましい実施形態に従って提案される。したがって、掘削手順中に所定の回転方向を提供することによって、パーカッション掘削またはロータリパーカッション掘削によって、従来の方式でのボアホールの作成を実現化させることが可能であり、ボアホールの完成後、スプレッディング要素の延神が、ボアホールの作成のための回転方向と反対のドリルロッド組立体の回転運動によって開始されるおよび／または行われる。
【０００８】
掘削手順と干渉することなく、スプレッディング要素の簡単な導入を可能にするために、スプレッディング要素が、掘削手順中、ドリルロッド組立体に向かう方向にプリストレスをかけられることが、好ましい実施形態によって提供される。
【０００９】
固定効果を強化するため、および／または掘削手順と反対に延びる特に楔状の先端を有するスプレッディング要素の適切な導入を支援するために、スプレッディング要素の射出中に、および／またはその射出運動と交番して、ドリルロッド組立体が、掘削方向と反対に、ボアホールの開端部に向かう方向にそれぞれ、力を加えられるすなわち引き込まれることが、さらに好ましい実施形態に従って提案される。射出運動中に、ドリルロッド組立体したがってスプレッディング要素を、同時にかつ／または交互に引張ること、すなわち力を加えることは、固定効果を相応に促進させるように、スプレッディング要素の先端を材料内へより深く貫通させる。
【００１０】
スプレッディング要素の開放すなわちスプレッディング要素の射出の後、ボアホール内に留まっているドリルロッド組立体ならびにドリルビットを介してアンカー要素が形成される。固定に特定の要求が設けられた場合、ボアホールの完成、およびスプレッディング要素の射出または固定の後、ドリルロッド組立体が、特に、スプレッディング要素の領域で再分割され、ボアホールから取り外され、かつボアホール内に留まっているドリルロッド組立体サブ部分と接続、特に螺合されたアンカー要素、特にケーブルストランドアンカーと交換されることが、さらに好ましい実施形態によって提案される。本発明に従ってドリルロッド組立体を再分割すること、および、したがって、サブ部分を取り外す機会を提供することによって、ボアホールの完成およびスプレッディング要素の射出または固定の際に、ドリルロッド組立体を、適切に特殊化された固定要素、たとえばボアホール内に留まっているドリルロッド組立体サブ部分と、およびドリルビットと相応に接続、たとえば螺合されているケーブルストランドアンカーと交換することが可能になった。
【００１１】
冒頭に記載された目的を解決するために、最初に定義された種類の装置はさらに、ドリルビットを結合する部分内に、掘削方向に対して反対に方向付けられた複数の、特に楔状のスプレッディング要素が設けられ、これらが、ドリルビットによって形成されたボアホールの完成後、ボアホールの壁内へ延長可能であることを、本質的に特徴とする。掘削方向に対して反対に方向付けられ、かつボアホールの完成の際に射出する、特に楔状のスプレッディング要素は、相応の大きな時間節約を達成しながら、安全な固定を直ちに実現化することを可能にする。
【００１２】
掘削手順に干渉することなく信頼性高くスプレッディング要素を導入するために、スプレッディング要素が、掘削手順中にドリルロッド組立体に向かう方向に、少なくとも１つのストラップによって力を加えられる、特にプリストレスをかけられることが、さらに好ましい実施形態に従って提案される。
【００１３】
スプレッディング要素の信頼性の高い拡張、および適切な固定力または効果の導入のために、特に、環状の拡張要素が、ドリルロッド組立体の周縁の周りに装着され、かつ掘削手順の実行中に行われる回転運動と反対の方向でのドリルロッド組立体の回転運動で、ドリルロッド組立体の長手方向に沿ってドリルビットに向かう方向に変位可能であり、かつ特にドリルロッド組立体に固定接続され、かつ拡張要素とドリルビットの間に配置されたベアリング要素と枢動自在に関着されている、楔状のスプレッディング要素と協働することが、さらに好ましい実施形態に従って提案される。
【００１４】
上記ですでに示されたように、パーカッションまたはロータリパーカッション掘削は、所定の回転方向のドリルロッド組立体のドリルビットの運動によって行われ、ドリルロッド組立体の前記回転方向は、スプレッディング要素の延伸のために反転される。掘削手順とのいかなる干渉も回避するため、およびスプレッディング要素が、ボアホールの完成後のドリルロッド組立体の回転運動の反転で、安全に延伸されることを可能にするために、少なくとも１つのばね要素が拡張要素上に設けられ、このばね要素が、掘削手順中、本発明による装置のさらに好ましい実施形態に関連するように、拡張要素を回転運動から保護し、かつねじ接続の提供によって長手方向に沿ったその変位を生じさせるために拡張要素の周縁上に設けられたくぼみまたは陥凹部内で受けられ、かつ、回転方向の反転のとき、少なくとも１つのスプレッディング要素上に設けられ、かつ装置の内部へ方向付けられた少なくとも１つの輪郭材と協働することが、さらに提案される。拡張要素が、ラチェットの形態でスプレッディング要素に対して移動される一方、ばね要素が、回転方向の反転の後、拡張要素の回転運動を防止するために、少なくとも１つのスプレッディング要素上の少なくとも１つの輪郭材と直ちに協働し、それによってねじ接続を相応に延伸することの提供が、掘削方向に対して反対に延びる楔状のスプレッディング要素の射出を可能とするように、ドリルロッド組立体の長手方向、特にドリルビットに向かう方向での拡張要素の変位をもたらすようにして、掘削手順がこのように実現化される。
【００１５】
ドリルロッド組立体の周囲に拡張要素が設けられているときでさえも適切な洗浄効果を確実にするために、装置の長手方向に延びる少なくとも１つの洗浄通路が、拡張要素内に設けられることが、さらに好ましい実施形態に従って提案される。
【００１６】
ボアホールの領域にわたる一様な固定効果を確実にするために、拡張可能なスプレッディング要素が、ドリルロッド組立体の周縁の周りに実質上一様に分散されるように配置されることが、本発明による装置のさらに好ましい実施形態に関連するように、さらに提供される。結果として、一様に高い固定力が、ボアホールおよびドリルロッド組立体の周縁を介して周囲の土または岩材料内に導入されることになる。
【００１７】
本発明による装置の周縁を介しての、導入される力のこのような均質化に加えて、導入される固定力をさらに増加させるために、複数の膨張可能なスプレッディング要素が、本発明による装置のさらに好ましい実施形態に関連するように、ドリルビットから異なる距離でドリルロッド組立体の周縁の周りに設けられることが、提供されてもよい。ドリルビットから異なる距離に配置された、このような膨張可能なスプレッディング要素は、長い長さにわたる相応に安全な固定を提供し、かつ、特に、本発明による装置の正面領域で、膨張可能なスプレッディング要素の拡張中、ドリルビットから異なる距離に配置され、かつ本発明による装置の周縁の周りにさらに分散されたスプレッディング要素のうちの少なくともいくつかが、おそらく緩い岩の場合でさえも、安全かつ信頼性の高い固定を確実にする。
【００１８】
本発明による装置の周縁ならびに長手方向延長部を介した固定効果をさらに一様化させるために、ドリルビットから異なる距離に配置されたスプレッディング要素が、ドリルロッド組立体の周縁の方向に相対的に偏移するように配置されることが、さらに好ましい実施形態に従って提案される。
【００１９】
好ましい実施形態に従ってボアホールまたはドリルビット先端からそれぞれ異なる距離で配置された、個々のスプレッディング要素の延伸手順を容易にするために、ドリルビットから異なる距離に配置されたスプレッディング要素が、ドリルロッド組立体に沿って変位可能であるように配置された共通の拡張要素と協働することが、さらに好ましい実施形態に従って提案される。
【００２０】
ボアホール内に留まっているドリルロッド組立体によって、ならびにドリルビットによってアンカーを形成することの代わりに、ドリルロッド組立体が、特にスプレッディング要素の領域内でサブ部分に分割可能であり、かつ、アンカー要素、特にケーブルストランドアンカーのスクリューヘッドが、ボアホール内に留まっておりかつドリルビットと接続されたドリルロッド組立体サブ部分と接続可能であるさらに好ましい実施形態に従って提案される。ボアホールの完成、およびスプレッディング要素の固定または射出の際、ボアホール内に留まっているドリルロッド組立体サブ部分と接続するのが特に容易である、特殊な固定効果のために適応された固定要素、特にケーブルストランドアンカーを導入することがそれによって可能になる。
【００２１】
適切な洗浄効果を確実にするために、さらに、ドリルロッド組立体が、それ自体知られている方式で、洗浄通路をその内部に備えて形成されることが好ましくは提供される。このような洗浄通路は、掘削手順中に洗浄流体を導入するために使用されることができるだけでなく、先端の領域内および／またはスプレッディング要素の領域内に導入される予定である、硬化可能な材料を導入するためにも任意選択で採用されることができる。
【００２２】
以下では、本発明が、添付の図面に概略的に示された例示的な実施形態を用いて、より詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１および２では、１は、２によって概略的に示されているドリルビットによって作成されたボアホールの壁を示す働きをしている。このドリルビット２は、ドリルロッド組立体３上に装着され、衝撃および回転応力が、ボアホール１の外側に設けられた駆動手段を介して、詳細に示されていない装置によって、知られている方式でボアホール１の作成のためにドリルロッド組立体３に及ぼされる。ドリルロッド組立体３は、さらに、ドリルビット２を洗浄するため、および任意選択で掘削手順中に掘り出された材料を排出するために使用される、４によって概略的に示されている洗浄通路を備える。
【００２４】
ドリル２からある距離の所に、固定されたナット５が、ドリルロッド組立体３上に設けられ、それと連続して、掘削方向６と反対に延びる方向に向けられた複数の楔状のスプレッディング要素７が、ドリルロッド組立体３の周縁の周りに分散されるようにして配置されている。図１に示されている掘削手順中、スプレッディング要素７が、ストラップまたはクランプストラップ８によって、スプレッディング要素７が掘削手順と干渉しないように、ドリルビット２によって画定されたボアホール１の空いている断面内に配置される位置へ押し込まれる。
【００２５】
ボアホール１の完成後、ドリルビット２が、たとえば、図３の矢印９の向きでの反時計方向に、すなわち左のほうへ回転されると、ドリルロッド組立体３の回転方向が、少なくとも１つの楔状のスプレッディング要素７と、ドリルロッド組立体３に装着された拡張要素１０との間に設けられたばね要素１１を、拡張要素１０の周縁上に設けられたそのそれぞれのくぼみまたは陥凹部１２から射出させ、かつスプレッディング要素７の内周上に備えられた輪郭材１３と協働させるように、掘削方向９と反対に反転される。それによって、ドリルロッド組立体３の回転方向の反転中、およびドリルロッド組立体３の外周上ならびに拡張要素１０上に形成された適切なねじ山によって、拡張要素１０が、矢印１４によって図２に示されているように、矢印６の向きでのドリルビット２に向かう方向に変位または移動される。矢印１４、すなわち掘削方向６の向きへの拡張要素１０の変位が、図２に示されている位置へのスプレッディング要素７の枢動運動を生じさせ、スプレッディング要素７の先端１５のそれぞれが、周囲のボアホール壁１内に入り、このようにして、ドリルロッド組立体３およびドリルビット２によって形成されたアンカーを、作成されたボアホール１内に安全に固定する。
【００２６】
固定効果を促進または強化するために、拡張要素１０の運動、およびしたがって、スプレッディング要素７の、周囲のボアホール壁１内への延伸のいずれかと同時に、楔状のスプレッディング要素７の先端１５に、それらの行程を周囲のボアホール壁１内へ（より）深く掘削させる、すなわち食い込ませるように、引張り応力が、矢印６および１４と反対の方向にドリルロッド組立体３に及ぼされることが提供されてもよい。
【００２７】
掘り出された材料の適切な牽引を確実にし、かつ適切な洗浄動作を提供するために、少なくとも１つの洗浄通路１６が、さらに、図１および２の拡張要素１０内に示されている。
【００２８】
図１から３から明らかであるように、複数の楔状のスプレッディング要素７が、ドリルロッド組立体３の周縁の周囲に配置されている。図１から３に示されている実施形態では、４つのセグメント状にされた、楔状のスプレッディング要素７が、適切な固定効果を確実にするために設けられている。スプレッディング要素７は、偏倚ストラップ８上に適切に装着される、またはドリルロッド組立体３上に同様に設けられたベアリング要素上に枢動自在にヒンジ結合される。
【００２９】
達成されるべき固定効果、および／または周囲の土または岩材料の性質に応じて、スプレッディング要素７は、長さ、構成、偏倚力および数の点で、ドリルロッド組立体３の周縁の周囲に相応に配置される。
【００３０】
図１は、さらに、拡張要素が不注意で移動または紛失されないことを保証するために、拡張要素１０の後ろに配置された固定ピン２０を示している。楔状のスプレッディング要素７の延伸中の拡張要素１０の長手方向変位の程度は、固定ピン２０と、ドリルビット２の反対を向いている拡張要素端部の間の距離から取得される。これは、図２から明らかである。
【００３１】
図４および５に示されている実施形態では、ボアホール１の作成のためのドリルビット２が、３によって示されているドリルロッド組立体上に再び装着されている。
【００３２】
一方、図１から３による実施形態では、楔状のスプレッディング要素７が、実質上隣接するようにして、ドリルロッド組立体３の周縁の周囲に設けられている。複数のスプレッディング要素１７および１８が、ドリルビット２から異なる距離に配置されることが、この実施形態で提供される。
【００３３】
前の実施形態と同様に、掘削は、たとえば、ドリルロッド組立体３の反時計方向の運動によって行われるが、一方、ボアホール１の完成後は、ドリルロッド組立体３の回転方向の反転によって、スプレッディング要素１７および１８の延伸または抜き出しが、ばね要素１２のそれぞれの係合によって再び保証され、このことが、図５に示されているように、ドリルビット２に向かう方向の、１０によって再び示されている拡張要素の変位または移動を生じさせ、それによって、ドリルビット２から異なる距離に配置されているスプレッディング要素１７および１８が、拡張要素１０の適切に傾斜した形状のサブ部分１９によって、ボアホール壁１内に入ることになる。スプレッディング要素１７および１８のドリルビット２からの異なる距離に加えて、固定効果を均等にするために、スプレッディング要素１７および１８が、ドリルロッド組立体３の周縁の周りに分散および偏移されるように配置されることが、さらに提供されてもよい。このことは、ドリルロッド組立体３の周縁の周りの小さなサブ部分または開いた角度を覆って延びるスプレッディング要素１７および１８にとって特に重要である。
【００３４】
図６および７に示されている実施形態では、１７および１８によって再び示されている複数のスプレッディング要素が、図４および５による構成と同様の方式で、ドリルビット２から異なる距離に配置される。前の実施形態と同様に、掘削が、反時計方向でのドリルロッド組立体３の運動によって再び行われ、一方、ボアホール１の完成後、ドリルロッド組立体３の掘削方向の反転によって、スプレッディング要素１７および１８の延伸または射出が、図７から明らかであるように、ばね要素１２の適切な係合によって、１０によって再び示されている拡張要素の変位または移動が、ドリルビット２に向かう方向に生じさせられることが再び保証される。図４および５による実施形態と同様に、共通の拡張要素１０が、長手方向に配置された複数のスプレッディング要素１７および１８のために採用される。
【００３５】
図６および７による実施形態から、ドリルロッド組立体３が、相対的に分離可能なサブ部分３’および３”に再分割されることが明らかであり、ドリルロッド組立体のサブ部分３’と３”の間の接続部２３が、たとえば、円錐状の六角形ガイドによって実現化される。
【００３６】
孔の完成、および少なくともいくつかのスプレッディング要素の射出の後、図７に示されているように、ドリルロッド組立体要素３’および３”の分離が行われ、その際に、ケーブルストランドアンカー２２のスクリューヘッド２１が続いて導入されて、ボアホール１内に留まっている中空のドリルロッド組立体またはサブ部分３’の内部ねじ内に螺合される。このようにして、ボアホール１の完成およびスプレッディング要素１７および１８の延伸による相応に安全な固定の後、およびドリルロッド組立体３の回転方向の反転の際、前の実施形態に関連して説明されたように、ドリルロッド組立体３のサブ部分３”の取外しの後に、たとえば、周囲の土または岩の状態に対して適応された、たとえばケーブルストランドアンカー２２として構成された固定要素を導入し、かつ安全に固定することが、実現可能である。導入されるアンカー２２のために選択される材料に応じて、このような手順の形態が、他の考えられる恒久的なアンカーを提供することの代替を構成する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の方法を実施するための、本発明による装置の第１の実施形態を通る部分断面図である。
【図２】楔状のスプレッディング要素が、掘削手順の完了後、ボアホール壁内へ入る掘削方向と反対に延びる図１の図と同様の断面図である。
【図３】本発明による装置のスプレッディング要素ならびに拡張要素の領域を通る、線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。
【図４】図１の図面と同様の図において、複数のスプレッディング要素が装置の長手方向に沿って設けられている、本発明の方法を実施するための本発明による装置の修正された実施形態を通る断面を示す図である。
【図５】少なくとも１つのスプレッディング要素が、周囲のボアホールの壁内へ射出された、図４の図面と同様の部分断面図である。
【図６】図４の図面と同様の図において、ドリルロッド組立体が、スプレッディング要素の領域内で再分割されるように構成されている、本発明の方法を実施するための本発明による装置のさらに修正された実施形態を通る断面を示す図である。
【図７】図５の図面と同様の図において、少なくとも１つのスプレッディング要素の周囲のボアホールの壁内への射出の後、ドリルビットから遠ざかる方向に向いているドリルロッド組立体部分が、取り外され、かつアンカー要素、特にケーブルストランドアンカーと交換される、図６による実施形態を通る部分断面を示す図である。
【国際調査報告】
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