[发明专利]用于管状固结元件的止回阀

说明书

技术领域

本发明涉及用于管状固结元件的止回阀的领域。

背景技术

已知在土壤等例如坑壁或土壤块(其可以为例如隧道面或顶部或矿井坑道或者任意的地下或暴露的土壤块)的固结(consolidation)中使用管状固结元件。止回阀设置在这种类型的管状固结元件中以用于注入固结液体(例如水泥或化学混合物)。

所谓的“固结注入”代表在土壤固结中的最佳解决方案中的一种。这种技术涉及在正在经受固结的地面或土壤中形成一系列钻孔，对应的细长管状元件插入到所述钻孔内。也可以具有增强功能的这些管状元件中的每一个为中空的并且具有位于其侧向表面中的一个或多个孔。处于流体状态下的固结材料通常为液体水泥或功能类似的混合物被注入到管状元件内，从位于管状元件的侧向表面中的孔中出现，并且渗透和透过包围钻孔的土壤区域。所注入材料的固化使土壤变硬，从而使土壤固结。

管状元件通常具有沿着管状元件间隔开不同距离布置的若干径向孔。通常，替代位于沿着管状元件的长度的特定位置处的单个孔，优选设置一组两个或更多个孔，并且在这种情况下，每组径向孔布置在相同的周缘上，角度向间隔开预定的程度。也被称为“曼氏(Manchette)阀”的专用外部阀装配在每个单独的孔或者成组的两个或更多个孔的邻近区域中并且用作对被注入到管状元件内的固结材料的止回阀。实际上，阀由于固结材料注入到管状元件内的压力而打开，从而容许材料从径向孔出现到周围的土壤区域内。阀随后在压力消失时几乎气密地关闭以便防止所注入材料非期望地流回管状元件内。

根据现有技术，曼氏阀基本由橡胶环形成，所述橡胶环在单个孔的邻近区域中装配到管状元件的外侧上以便覆盖它们。这种弹性橡胶环通常具有介于大约40与60mm之间的宽度并且沿着管状元件手动地装配在于管状元件中限定的成组径向孔中的一个的邻近区域中。阀的数量由此取决于单个孔的数量或者更优选地在管状元件中限定的成组孔的数量，孔的数量又根据需求和应用而变化。

显然，曼氏阀必须为高效的且便宜的以用于固结注入技术为有竞争力的。由此基本的是构成它们的橡胶环首先在将管插入到钻孔内的期间应当总是停留在正确的位置。

为此目的，现有技术提供了橡胶环，所述橡胶环形成待容置在环形沟槽中的曼氏阀，所述环形沟槽至少与所述环一样宽并且为大约2.0-2.5mm深，并且其通过将材料从位于每组径向孔的区域中的管状元件的侧向表面中移除而生成。

但是，现有技术的这种解决方案具有多种缺点；首先，存在管的力学性能的下降，所述管的侧向表面在用于橡胶环的每个沟槽或阀座的区域中弱化；其次，待在管状型材上执行的基本机加工操作就由于必须提供用于钻探每组孔和用于移除位于每组孔的区域中的材料的时间而言是显著的和昂贵的。

另一缺点在于需要在橡胶环的上方和下方在管的外部上设置两个刚性环形元件；这些环形元件被径向粘结到管上并且防止环沿纵向方向运动，从而防止在将管状元件引入到位于土壤中的钻孔内的期间在管状元件的壁中径向形成的孔暴露，具有阻塞管状元件的径向孔和内部的风险，不利于管状元件的使用和下游阀的功能。首先考虑到上述类型的管状元件可能长达十米或更长，这意味着每个橡胶环的轴向装配必须为精确的。

已知管状注入元件的其他缺点在于常规的曼氏阀易于在管状元件的运动或者插入到相应的钻孔内期间例如通过沿着管滑动或者沿着其滚动而与它们的阀座分开。

发明内容

基于以上评注，本发明的目的是提供一种解决上述问题和其他问题的止回阀。

所述止回阀特别易于放置到位并且能够以稳定的方式维持其分配的位置。

所述止回阀能够在不需要对所述阀所期望的管状元件的外表面的初步机加工的情况下放置到位。

所述止回阀是可靠的并且易于以有竞争力的成本生产。

本发明的主题由此为如在所附权利要求中限定的止回阀。在具体实施例中，所述止回阀旨在用于管状固结元件并且包括与结构连接本体相联的由弹性体材料制成的的阀部分。所述阀部分具有至少一个带有唇缘或边缘的缺口，所述缺口通常为并列的，并且能够被施压流体的作用下打开，而所述结构本体能够在期望的位置处紧固到所述管状固结元件上。

在本发明的一个实施例中，所述结构本体优选地由金属制成。弹性体材料层与金属本体的联接有利地结合两种材料的优点，其中所述金属本体能够例如变形以类似于颈圈围绕所述管状固结元件缠绕。更具体地，使用所述弹性体材料的弹性和柔性以及所述金属本体的强度和易于装配性，所述金属本体仍然优选地变形以形成颈圈。