Felsverankerungsvorrichtung Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Fels verankerungsvorrichtung mit einem aus mehreren, im Querschnitt ringsektorförmigen Backen gebilde ten Spreizkopf und einer zum Auseinandertreiben der Backen dienenden Konusmutter, die mittels einer Gewindestange in den Spreizkopf hineinziehbar ist.
Gegenüber bisher bekanntgewordenen Ausfüh rungen unterscheidet sich die Felsverankerungsvor- richtung gemäss der Erfindung dadurch, dass die voneinander vollständig getrennten Backen des Spreizkopfes allein durch mindestens einen elatisch dehnbaren Ring zusammengehalten sind, der in eine zugehörige Umfangsnut des Spreizkopfes eingelegt ist.
Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass die Bak- ken des Spreizkopfes beim Transport nicht verloren gehen können und beim Gebrauch der Verankerungs- vorrichtung sich verhältnismässig leicht und durch gehend gleichmässig auseinandertreiben lassen. Auch kann die Verankerung gewünschtenfalls mühelos wie der aus dem Fels gelöst werden, weil beim Hinaus schieben der Konusmutter aus dem Spreizkopf dessen Backen durch den elastisch dehnbaren Ring nach innen zusammengezogen werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung, in welcher rein beispielsweise eine bevorzugte Ausführungsform der Felsveranke- rungsvorrichtung gemäss der Erfindung dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt die Felsverankerungsvorrichtung im axialen Längsschnitt.
Fig. 2 stellt einen Teil der Vorrichtung in An sicht dar.
Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie III-111 in Fig. 1. Fig. 4 zeigt die Vorderansicht einer in Fig. 1 ebenfalls sichtbaren Stützplatte, in kleinerem Mass stab.
Die dargestellte Verankerungsvorrichtung weist einen hohlen Spreizkopf 10 auf, der aus vier von einander getrennten Backen 10a, 10b, 10c und 10d besteht. Diese Backen haben ringsektorförmigen Querschnitt und sind aussen mit in Umfangsrichtung des Spreizkopfes verlaufenden Ankerzähnen 11 ver sehen, welche ein sogenanntes sägezahnförmiges Pro fil haben und nach hinten,<B>d</B>. h. in Fig. 1 und 2 nach unten., geneigt sind.
Die äussersten Kanten der Ankerzähne 11 liegen wenigstens annähernd auf einer gemeinsamen Zylinderfläche. Wenn die Backen 10a-10d ganz aneinander anliegen, haben sie zu sammen eine kegelige Innenfläche, deren Neigung übereinstimmt mit der kegeligen Aussenfläche einer Konusmutter 12, welche in den Spreizkopf 10 ein greift.
Die Backen 10a-10d sind allein durch zwei elastisch dehnbare Ringe 13 zusammengehalten, welche in zugehörige Umfangsnuten an der einen und der anderen Endpartie des Spreizkopfes 10 eingelegt sind. Die Ringe 13 bestehen zweckmässig je aus einer Schraubendrahtwendel, deren Enden miteinander verbunden sind. Die Tiefe der die Ringe 13 aufnehmenden Nuten ist so gross, d'ass die äusserste Peripherie der eingelegten Ringe 13 gegenüber den Ankerzähnen zurückgesetzt ist.
In die bereits erwähnte Konusmutter 12 ist der Gewindeteil 15a einer Gewindestange 15 einge schraubt, die den Spreizkopf 10 axial durchsetzt. Die Gewindestange 15 weist einen Bund 16 auf, welcher durch eine auf den Gewindeteil 15a fest auf geschraubte, topfförmige Mutter gebildet ist und als Anschlag für das hintere Ende des Spreizkopfes 10 dient. Das vom Spreizkopf 10 abgekehrte, hintere Ende der Gewindestange 15 trägt einen Schraubkopf 17, welcher das Drehen der Gewindestange mit Hilfe eines Schraubenschlüssels oder dergleichen ermög licht.
Zur Zusammenarbeit mit dem Schraubkopf 17 ist eine Stützplatte 18 vorhanden, die eine zentrale Ausnehmung 19 aufweist, durch welche die Gewinde stange 15 hindurchgeht. Die Ausnehmung 19 befin det sich an der höchsten Stelle einer gewölbeartigen Ausbuchtung 20 der Stützplatte. Der Schraubkopf 17 besitzt eine kugelzonenförmig bombierte Auflage schulter 21, während die Stützplatte 18 mit einer entsprechend konkaven Sitzfläche 22 für die Auflage schulter 21 versehen ist. Die Sitzfläche 22 befindet sich auf der konvexen Seite der Ausbuchtung 20.
Um die Stützplatte 18 rasch anbringen zu kön nen, ohne die Gewindestange 15 aus der Konus mutter 12, dem Spreizkopf 10 und der Anschlag mutter 16 lösen zu müssen, ist gemäss Fig. 4 die Ausnehmung 19 durch einen Schlitz 23, in welchem die Gewindestange 15 seitwärts verschoben werden kann, mit einer grösseren und exzentrisch angeordne ten Ausnehmung 24 verbunden, durch welche der Schraubkopf 17 hindurchgeführt werden kann.
Die Gebrauchs- und Wirkungsweise der beschrie benen Verankerungsvorrichtung ist wie folgt: Es wird angenommen, dass eine wenig stabile Felspartie vor dem Absturz gesichert werden soll. Durch diese Felspartie hindurch wird ein geradliniges Bohrloch bis in den gesunden Fels vorgetrieben. Nachher werden der Spreizkopf 10 und die Konus mutter 12 an einer genügernd, langen. Gewindestange 15, die mit der Anschlagmutter 16 versehen ist, in das Bohrloch eingeführt.
Wenn die Stange 15 fast vollständig eingeschoben ist, wird die Stütz platte 18 angebracht und gegen die Felspartie ange legt. Die Stange 15 wird dann noch weiter in das Bohrloch eingeschoben, bis der Schraubkopf 17 mit der Sitzfläche 22 der Stützplatte in Berührung kommt. Jetzt dreht man mit Hilfe eines Schlüssels oder dergleichen den Schraubkopf 17 und damit die Gewindestange 15 derart, dass die Konusmutter 12 in den Spreizkopf 10 hineingezogen wird. Letzterer ist durch die Anschlagmutter 16 gegen.
Zurückwei chen nach hinten gesichert, weshalb die Backen 10a-10d durch die Konusmutter 12 allmählich aus einandergetrieben und an die Wandung der Felsboh rung gepresst werden. Wenn sich die Gewindestange 15 nicht mehr weiter drehen lässt, sitzt die Vorrich tung im Fels fest, und die Stützplatte 18 sichert die äussere Felspartie. Die kugelzonenförmige Auflage schulter 21 des Schraubkopfes 17 und die entspre chend konkave Sitzfläche 22 der Stützplatte 18 er lauben eine beträchtliche Schräglage der Platte 18, wenn dies in Anpassung an die Aussenfläche der Felspartie erforderlich ist.
Dabei ist wegen der Kugel zonenflächen stets eine einwandfreie Kraftübertra gung vom Schraubkopf 17 auf die Platte 18 gewähr leistet. Beim Spreizen der Backen 10a-10d des Spreiz- kopfes 10 werden die Ringe 13 elastisch gedehnt und bewegen sich die Backen parallel zu sich selbst nach aussen, ohne sich schräg zu stellen. Die Backen sind daher stets auf ihrer ganzen Länge wirksam, woraus eine gute Verankerung resultiert. Die Konus mutter 12 kann nötigenfalls bis in den Hohlraum der Anschlagmutter 16 bewegt werden.
Wünscht man die Vorrichtung aus dem Fels herauszunehmen, so dreht man den Schraubkopf 17 derart, dass sich der Gewindeteil 15a aus der Konus mutter 12 herausschraubt. Gewünschtenfalls kann nun die Stützplatte 18 von der Gewindestange 15 abgenommen werden. Durch Einschlagen der Ge windestange in das Bohrloch lässt sich hierauf die Konusmutter 12 aus dem Spreizkopf hinausschieben, wobei die Ringe 13 durch ihre Elastizität die Backen 10a-10d zusammenziehen. Dadurch löst sich der Spreizkopf von der Warndung des Bohrloches, wo nach die Verankerungsvorrichtung mühelos heraus gezogen werden kann.
Da die äusserste Peripherie der Ringe 13 gegen über den Ankerzähnen 11 zurückgesetzt ist, besteht keine Gefahr, dass die Ringe 11 beim Einschieben des Spreizkopfes 10 in das Bohrloch oder beim Her ausziehen des Spreizkopfes abgestreift werden.
Rock anchoring device The subject of the present invention is a rock anchoring device with one of several, in cross-section ring sector-shaped jaws formed th expanding head and a conical nut serving to drive the jaws apart, which can be pulled into the expanding head by means of a threaded rod.
Compared to previously known designs, the rock anchoring device according to the invention differs in that the completely separate jaws of the expansion head are held together by at least one elastically expandable ring which is inserted into an associated circumferential groove of the expansion head.
This design has the advantage that the jaws of the expanding head cannot get lost during transport and when the anchoring device is in use, they can be driven apart relatively easily and evenly throughout. If desired, the anchoring can also be easily detached from the rock, because when the conical nut is pushed out of the expanding head, its jaws are pulled together inward by the elastically stretchable ring.
Further details and advantages emerge from the dependent claims, the description and the attached drawing, in which, purely by way of example, a preferred embodiment of the rock anchoring device according to the invention is shown.
Fig. 1 shows the rock anchoring device in an axial longitudinal section.
Fig. 2 shows part of the device in perspective.
Fig. 3 is a cross section along the line III-111 in Fig. 1. Fig. 4 shows the front view of a support plate also visible in Fig. 1, rod on a smaller scale.
The anchoring device shown has a hollow expanding head 10 which consists of four jaws 10a, 10b, 10c and 10d which are separate from one another. These jaws have an annular sector-shaped cross-section and are seen on the outside with anchor teeth 11 extending in the circumferential direction of the expansion head, which have a so-called sawtooth-shaped profile and to the rear, <B> d </B>. H. in Fig. 1 and 2 downwards., Are inclined.
The outermost edges of the anchor teeth 11 lie at least approximately on a common cylinder surface. When the jaws 10a-10d lie completely against one another, they have a conical inner surface, the inclination of which coincides with the conical outer surface of a conical nut 12, which engages in the expansion head 10.
The jaws 10a-10d are held together solely by two elastically stretchable rings 13 which are inserted into associated circumferential grooves on one and the other end portion of the expansion head 10. The rings 13 expediently each consist of a screw wire coil, the ends of which are connected to one another. The depth of the grooves receiving the rings 13 is so great that the outermost periphery of the inserted rings 13 is set back with respect to the anchor teeth.
In the already mentioned conical nut 12, the threaded part 15a of a threaded rod 15 is screwed, which axially penetrates the expansion head 10. The threaded rod 15 has a collar 16 which is formed by a cup-shaped nut screwed firmly onto the threaded part 15a and serves as a stop for the rear end of the expanding head 10. The facing away from the expansion head 10, the rear end of the threaded rod 15 carries a screw head 17, which made the turning of the threaded rod with the help of a wrench or the like light.
To cooperate with the screw head 17, a support plate 18 is provided which has a central recess 19 through which the threaded rod 15 passes. The recess 19 is located at the highest point of a vault-like bulge 20 of the support plate. The screw head 17 has a spherical zone-shaped cambered support shoulder 21, while the support plate 18 is provided with a correspondingly concave seat 22 for the support shoulder 21. The seat surface 22 is located on the convex side of the bulge 20.
In order to be able to attach the support plate 18 quickly without having to loosen the threaded rod 15 from the cone nut 12, the expanding head 10 and the stop nut 16, the recess 19 is shown in FIG. 4 through a slot 23 in which the threaded rod 15 can be moved sideways, connected to a larger and eccentrically angeordne th recess 24 through which the screw head 17 can be passed.
The use and operation of the described anchoring device is as follows: It is assumed that an unstable rock area should be secured from falling. A straight borehole is driven through this rock section into the healthy rock. Afterwards, the expansion head 10 and the cone nut 12 on a sufficiently long. Threaded rod 15, which is provided with the stop nut 16, inserted into the borehole.
When the rod 15 is almost completely inserted, the support plate 18 is attached and is placed against the rock. The rod 15 is then pushed further into the borehole until the screw head 17 comes into contact with the seat surface 22 of the support plate. The screw head 17 and thus the threaded rod 15 are now rotated with the aid of a wrench or the like in such a way that the conical nut 12 is pulled into the expansion head 10. The latter is counteracted by the stop nut 16.
Rückwei chen secured to the rear, which is why the jaws 10a-10d are gradually driven from one another by the conical nut 12 and pressed against the wall of the Felsboh tion. When the threaded rod 15 can no longer be rotated, the device sits firmly in the rock, and the support plate 18 secures the outer rock section. The spherical support shoulder 21 of the screw head 17 and the accordingly concave seat 22 of the support plate 18 he allow a considerable inclination of the plate 18, if this is necessary in adaptation to the outer surface of the rock section.
It is because of the ball zone surfaces always a proper power transmission from the screw head 17 to the plate 18 ensures. When the jaws 10a-10d of the expanding head 10 are spread apart, the rings 13 are elastically stretched and the jaws move outward parallel to themselves without being inclined. The jaws are therefore always effective over their entire length, which results in good anchoring. The cone nut 12 can be moved into the cavity of the stop nut 16 if necessary.
If one wishes to remove the device from the rock, the screw head 17 is rotated in such a way that the threaded part 15a is unscrewed from the cone nut 12. If desired, the support plate 18 can now be removed from the threaded rod 15. By hammering the Ge threaded rod into the borehole, the conical nut 12 can then be pushed out of the expansion head, the rings 13 pulling the jaws 10a-10d together due to their elasticity. This detaches the expansion head from the warning of the borehole, where after the anchoring device can be easily pulled out.
Since the outermost periphery of the rings 13 is set back from the anchor teeth 11, there is no risk of the rings 11 being stripped off when the expansion head 10 is pushed into the borehole or when the expansion head is pulled out.