DD252854A5 - Rohrkonstruktion zur herstellung eines steinankers und/oder gestaltung eines ganges fuer die fluessigkeitsfoerderung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rohrkonstruktion zur Herstellung eines Steinankers und/oder zur Gestaltung eines Ganges fuer die Fluessigkeitsfoerderung, insbesondere fuer den Streckenausbau in Gruben oder die Abweichung sonstiger unterirdischer Raeume, zur Befestigung von in Gruben oder im Tiefbau (Tunnelbau) ueblichen Konstruktionen, Gegenstaenden, zur Entwaesserung von in Hohlraeumen vorhandenem Grubenwasser sowie zur Injektierung einer nachhaertenden Fluessigkeit in rissige Gesteine. Die Loesung der erfindungsgemaessen Aufgabe, eine leicht und schnell verlaengerbare Rohrkonstruktion, deren Belastbarkeit und universelle Einsetzbarkeit sehr gross ist, zu schaffen, wird dadurch erreicht, dass das Kupplungselement durch einen, an der Aussenseite mit Gewinde versehenen Kupplungsbolzen gebildet ist, in dem eine in das Innere des Rohrs muendende Bohrung verlaeuft. Fig. 1

Description

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Kupplungselement durch einen, an der Außenseite mit Gewinde versehenen Kupplungsbolzen gebildet ist, in dem.eine in das Innere des Rohrs mündende Durchgangsöffnung verläuft.

Die Erfindung hat den Vorteil, wenn die mit Flüssigkeitsdruck deformierbaren, eine Einstülpung enthaltenden Rohrelemente mit gewindigen Kupplungshülsen und Kupplungsbolzen miteinander verbunden werden, die im Inneren in die Rohrelemente mündende Durchgangsöffnungen aufweisen, die gegenseitige Verbindung der Rohrkonstruktionsteile montagetechnisch sehr einfach gelöst werden kann, wobei aus den Rohrkonstruktionsgliedern Anker in beliebiger Länge hergestellt werden können, überdies können die Anker auch zur Flüssigkeitsförderung verwendet werden.

Auf Grund dieser Erkenntnis weist die Rohrkonstruktion die eine Einstülpung enthaltende, mit Flüssigkeitsdruck ausformbare Wandung auf, deren eines Ende mit einem Verschlußelement verschlossen ist, während sich dem anderen Ende ein Kupplungselement anschließt. Die wesentliche Charakteristik der Rohrkonstruktion besteht darin, daß das Kupplungselement durch einen mit Außengewinde versehenen Kupplungsbolzen gebildet ist, in dem eine ins Rohrinnere mündende Durchgangsöffnung verläuft.

Es ist als zweckmäßig zu betrachten, wenn an dem einen Ende der Rohrkonstruktion ein mit Innengewinde versehenes, mit dem Innenraum des Rohrs über die Durchgangsöffnung kommunizierendes, über eine mit dem Kupplungsbolzen verschraubbare Kupplungshülse verfügendes, an dem anderen Ende ein mit einer die Flüssigkeit einspeisende Öffnung enthaltende Hülse verschlossenes Rohrkonstruktionsglied vorgesehen ist, des weiteren, wenn an dem einen Ende ein Rohrkonstruktionszwischenstück vorgesehen ist, das eine, mit dem Kupplungsbolzen verschraubbare, mit Innengewinde ausgestaltete Kupplungshülse aufweist, während an dem anderen Ende ein Zwischenstück vorhanden ist, das einen mit der Kupplungshülse des Rohrkonstruktionsglieds verschraubbaren Kupplungsbolzen aufweist, wobei in dem Kupplungsbolzen und in der Kupplungshülse eine in das Rohrinnere einmündende Durchgangsöffnung verläuft.

Nach einer weiteren Charakteristik der Erfindung weist (weisen) die Kupplungshüise(n) und der (die) Kupplungsbolzen Durchgangsöffnungen mit gleichem Querschnitt und Durchmesser auf.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Rohrkonstruktion kann dadurch gekennzeichnet werden, daß der Kupplungsbolzen eine Schulter hat, deren Durchmesser dem Teil mit dem größten Durchmesser des Rohrs entspricht, und aus der Schulter, ein Haltsteil mit einem kleineren Durchmesser hervorragt, und an der Außenseite des Halsteils ein Gewinde ausgestaltet ist, des weiteren, die den Halsteil und die Schulter durchquerende, in das Rohrinnere einmündende Durchgangsöffnung mit der in der Länge verlaufenden geometrischen Mittelachse konzentrisch ist.

Es ist weiterhin als erfindungsgemäß zu betrachten, wenn der Innendurchmesser des über ein Innengewinde verfügenden Gewindenests der Kupplungshülse(n), deren Außendurchmesser mit dem größten Außendurchmesser des Rohrs übereinstimmt, größer ist, als der Durchmesser der das Gewindenest mit dem Innenraum des Rohrs verbindenden Durchgangsöffnung und das Gewindestück innen eine Schulter aufweist, zu deren Stirnwand sich eine Dichtung anpaßt und die in der (den) Kupplungshülse(n) ausgestaltete Durchgangsöffnung mit der in der Länge verlaufenden geometrischen Mittelachse der Rohrkonstruktion konzentrisch ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist das Rohr neben der Kupplungshülse und/oder dem Kupplungsbolzen mit einer Verstärkungshülse umschlossen, die an dem Rohr und der Kupplungshülse bzw. dem Kupplungsbolzen — z. B. mit einer Schweißnaht — gleicherweise befestigt ist.

Nach einer weiteren Charakteristik der Erfindung ist die Rohrkonstruktion mit.einem Einfüllmittel mit Füllrohr versehen, das eine Ende des Füllrohrs ist mit einer Einfüllhülse verbunden, die mit dem Kupplungsbolzen verschraubt werden kann, über ein Gewindestück mit Schulter verfügt und eine sich zur Stirnfläche der Schulter anpassende Dichtung enthält; das Gewindestück ist mit dem Innenraum des Füllrohrs über eine Durchgangsöffnung verbunden, während das andere Ende des Füllrohrs mit einer druckbeständigen Verschlußscheibe verschlossen und von außen her mit einer zylindrischen Hülse umschlossen ist, wobei in

den Bereich des Endes des Füllrohrs, das mit der Hülse—vorteilhaft mit dem zwischen der Hülse und dem Füllrohr angeordneten Distanzring — umschlossen ist, die Einfüllöffnung einmündet. In diesem Fall ist es vorteilhaft, den inneren Durchmesser des Füllrohrs größer anzulegen, als der Durchmesser der Durchgangsöffnung sowie das Füllrohr, das Gewindenest und die Durchgangsöffnung konzentrisch zur Längsachse der Rohrvorrichtung anzuordnen.

Es ist im Sinne der Erfindung, daß der Innendurchmesser des Füllrohrs größer ist, als der Durchmesser der Durchgangsöffnung und das Füllrohr, das Gewindestück und die Durchgangsöffnung mit der in der Länge verlaufenden geometrischen Mittelachse der Rohrkonstruktion konzentrisch sind.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird (werden) das (die) Rohr(e) der Rohrkonstruktion aus Stahlwerkstoff mittlerer Zähigkeit, der unter der Wirkung eines Flüssigkeitsdrucks von etwa 100... 300 bar sich plastisch zu deformieren (sich erweitern) fähig ist, während die Kupplungshülse(n) und/oder der (die) Kupplungsbolzen gleichermaßen aus Stahl, zweckdienlich der Stahlqualität A38, verfestigt werden; die Rohre und die Kupplungselemente, sowie die Verstärkungs-und Verschlußelemente sind mit Schweißnähten zueinander befestigt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt:

Fig. 1: teilweise im Schnitt in der Seitenansicht die erfindungsgemäße Rohrkonstruktion, die als eingelassener Anker funktioniert;

Fig.2: den Schnitt A-A in Fig. 1;

Fig. 3: ein normales, zur Gestaltung eines aus der Gesteinwand hervorragenden Gesteinankers verwendbares Element; Fig. 4: ein zur Verlängerung verwendbares Zwischenstück teilweise im Schnitt; Fig. 5: den Abschnitt einer Kupplungshülse in größerem Maßstab; Fig. 6: den Abschnitt eines Kupplungsbolzens in größerem Maßstab; Fig. 7: ein Mittelzur Auffüllung der Konstruktion nach Fig. 1 mit einer Flüssigkeit, im Schnitt.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, enthält das Rohr 2 der in ihrer Gesamtheit mit der Referenznummer I bezeichneten Rohrkonstruktion eine Einstülpung 1.In Fig. 1 ist die in der Länge verlaufende geometrische Mittelachse des Rohrs 2 gezeichnet. Dem einen — in der eingebauten Position des Rohrs 2 in dem Gestein innenliegenden — Ende ist ein Verschlußelement 11 angeschlossen, das als eine Verschlußhülse ausgestaltet ist und sich dem Rohr 2 anpassend das innere Ende des Rohrs 2 abschließt. Das Verschlußelement 11 ist an dem Rohr 2 mit einer Schweißnaht 31 befestigt. Dem anderen Ende des Rohrs 2 ist ein Kupplungsbolzen 20 mit einer Schweißnaht 15 angeschlossen; der Kupplungsbolzen 20 weist einen Hals 4, eine hervorragende Schulter 16 sowie eine, mit der Mittelachse χ konzentrischeren Hals 4 und die Schulter 16 gleicherweise durchquerende, in das Rohr 2 einmündende Bohrung 6 auf, des weiteren ist an der Außenfläche des Halses 4 ein Gewinde 5 ausgestaltet. Der Innendurchmesser der Bohrung ist kleiner als der Innendurchmesser des Rohrs 2. An der Schulter 16 ist eine, das äußere Ende des Rohrs 2 umschließende und sich eng anschmiegende Verstärkungshülse 3 — gleicherweise mit der Schweißnaht 15 — befestigt, welche zusätzlich eine Verbindung zwischen der Verstärkungshülse 3 und dem Rohr 2 herstellt. Der abschließenden Schweißnaht 21 wird die Aufgabe zugeteilt, das Austreten der Druckflüssigkeit aus dem Innenraum des Rohrs 2 zu verhindern.

Das in Fig. 3 bezeichnete Rohrkonstruktionsglied Il weist ebenfalls ein Rohr 2 mit der Einstülpung 1 auf. Das Rohr 2 entspricht jenem nach Fig. 1 und 2. An dem einen Ende des Rohrs 2 des Rohrkonstruktionsgliedes Il ist eine Kupplungshülse 30 mit Hilfe der Schweißnaht 17 befestigt, in der nach innen ragenden Schulter 19der Kupplungshülse 30 ist eine, mit der Mittelachsex konzentrische, in das Rohr 2 einmündende Bohrung 18 vorhanden. Diese Bohrung 18 geht aus dem Gewindestück 8 der Kupplungshülse 30 heraus, innen ist das Gewinde 9 angebracht. Indem Gewindestück 8 sitzt die sich an die Schulter 19 anschmiegende Dichtung 10. Zweckmäßig ist der Durchmesser der Bohrung 18 mit dem Durchmesser der Bohrung 6 des Kupplungsbolzens 20 der Rohrkonstruktion I nach Fig. 1 identisch. Der mit der Kupplungshülse 30 benachbarte Bereich des Rohrs2 ist mit der Verstärkungshülse 7 umschlossen, die mit der Schweißnaht 17 zu der Kupplungshülse 30 befestigt ist. Auch hierwird der abschließenden Schweißnaht 21 die Aufgabe zugeteilt, das Austreten der Druckflüssigkeit von dem Innenraum des Rbhrs 2 zu verhindern.

Am anderen Ende des Rohrkonstruktionsgliedes Il in Fig.3 ist der Betätigungskopf ausgeschaltet, der durch eine, auf das Ende des Rohrs 2 aufgeführte und dort mit der Schweißnaht 32 befestigte Verschlußhülse 21 gebildet ist. Die die Verschlußhülse 21 und die Wandung des Rohrs 2 durchquerende Öffnung dient zu Einspeisung des Druckmediums in das Innere des Rohrs 2. In Fig.4 ist das Zwischenstück der Rohrkonstruktion dargestellt, das Rohrkonstruktionsglied III hat ein mit der Einstülpung 1 ausgestaltetes Rohr 2, an dessen einem Ende ein — mit jener nach Fig. 1 übereinstimmender Kupplungsbolzen 20, an dem anderen Ende eine mit jener nach Fig. 3 übereinstimmende Kupplungshülse 30 angeordnet ist. Die im Zusammenhang mit Fig. 1 und 3 bereits erläuterten strukturellen Elemente sind mit den bereits verwendeten Bezugszeichen versehen.

Aus den im größeren Maßstab dargestellten Figuren 5 und 6 ist es wohl ersichtlich, daß der Durchmesser d₂ der Bohrung 6 des Kupplungsbolzens 20 mit dem Durchmesser d₂ der Bohrung 18 der Kupplungshülsen 30 übereinstimmt, so z. B. können diese Bohrungen mit einem 5 mm Durchmesser ausgestaltet werden. Der größte Außendurchmesser D der Kupplungshülsen 30 ist mit dem größten Durchmesser D des Kupplungsbolzens 20 identisch, des weiteren sind auch die Durchmesser di übereinstimmend, die im Falle des Kupplungsbolzens 20 den Teil ohne das Gewinde 5 des Halses 4 im Falle der Kupplungshülse 30 den Durchmesser des Gewindestücks 8 ohne das Gewinde bezeichnen. Es ist offensichtlich, daß die Kupplungshülsen 30, auf den Kupplungsbolzen 20 aufgeschraubt werden können, wodurch zwischen den derweise gekoppelten Elementen teilweise mechanische lasttragende Verbindungen Zustandekommen, andererseits ist der freie Strom der Flüssigkeit — z. B. Druckflüssigkeit (Arbeitsflüssigkeit) oder der Injektionsflüssigkeit bzw. des abgelassenen Gesteinwassers zwischen den gekoppelten Elementen durch die Bohrungen 6 und 18 gewährleistet.

In Fig. 7 ist der axiale Schnitt eines Füllmittels 14 veranschaulicht. Dem einen Ende eines Füllrohrs 22 ist eine Füllhülse 30 a — die mit der Kupplungshülse 30 identisch ist— mit der Schweißnaht 23befestigt, zwecks leichterer Identifizierung sind für die Beziehungen der Teile die in Fig. 2,3 und 5 bereits verwendeten Bezugszeichen verwendet worden. Dem anderen Ende des Füllrohres 22 sind ein Distanzring 25 und eine daran von außen her sich anschmiegende Hülse 27 angeschlossen. Das Ende des Füllrohres 22 ist mit einer Verschlußscheibe 24 abgeschlossen, die zu dem Füllrohr 22 mit einer Schweißnaht 29 befestigt ist. Für die Zufuhr der Druckflüssigkeit in das Füllrohr 22 dient eine Hülse 27, der Distanzring 25 und eine Wand des Füllrohrs 22 durchquerende Füllöffnung 28. Dem Füllrohr 22-ist das auf der geometrischen Mittelachse χ senkrechte Stützelement 26 zugeordnet, das an dem Rohr 22, dem Distanzring 25 und der Hülse 27 angeschweißt ist, gleicherweise wie die Hülse 27 an dem Distanzring 25, wobei der letztere an seinem äußeren Ende an dem Füllrohr 22 und der Verschlußscheibe 24 angeschweißt ist. Die oben beschriebenen Rohrkonstruktionsglieder I, II, III bzw. das Füllmittel 14 sind aus Stahlgrundstoff mittlerer Zähigkeit gefertigt, der einen Flüssigkeitsdruck von 100 bis 300 bar zu vertragen fähig ist. Das mit der Einstülpung 1 versehene Rohr 2 ist auf Wirkung des Flüssigkeitsdrucks zu einer plastischen Verformung geeignet. Das Aufreißen der Enden und Bruch der Schweißnähte während der Erweiterung mit der Druckflüssigkeit werden durch das Verschlußelement 11 verhindert. Wie bereits früher erwähnt, sind die Kupplungsbolzen 20 und Kupplungshülsen 30; 30a mit Schweißnähten an dem Rohr befestigt. Kupplungselemente und Verschlußelemente werden vorteilhaft aus Stahl A38 verfertigt. Die Belastungsfähigkeit der Verbindungen mit Schraubengewinde kann so dimensioniert werden, daß diese imstande seien, die Inanspruchnahme zu ertragen, die sich aus den auf den Anker — gebildet durch die Rohrkonstruktionen — aufgehängten Rohr- und sonstigen Metallkonstruktionen in Gruben ergibt.

Die Rohrkonstruktion kann auf zahlreiche Weisen und zu mehrerlei Anwendungszwecken verwendet werden. Wird beabsichtigt, einen verhältnismäßig kurzen eingelassenen Anker z. B. in die Wand oder Sohle einer Grubenstrecke einzubauen, so wird ein Loch auf an sich bekannte Weise gebohrt und in dieses in Fig. 1 dargestellte Rohrkonstruktion so eingeführt, daß deren dem Verschlußelement 11 zugewandtes Ende im inneren Ende des Loches liege, während der Kupplungsbolzen 20 in der Nähe der Ebene der Gesteinswand oder der Sohle, aber innerhalb deren liege. Das Rohrkonstruktionsglied 1 wird mit der Druckflüssigkeit aufgefüllt bzw. erweitert, indem man die Füllhülse 30 a des Füllmittels 14 laut Fig.7 in das gebohrte Loch einführt, auf den Kupplungsbolzen 20 aufschraubt und das Füllmittel 14 mit einem (an sich bekannten) Flüssigkeitskompressor verbindet. Dabei wird dessen Füllpistole in die Füllöffnung 28 des Füllmittels 14 eingesetzt, darauffolgend wird die unter einem Druck von 100 bis 300 bar stehende Flüssigkeit in das Rohr 2 des Rohrkonstruktionsgliedes 1 eingepreßt (der Weg ist in Fig. 1 und 7 mit den Pfeilen a gezeigt).

An den Gewindeanschlußstellen sichern die Dichtungsringe 10 die sickerungsfreie Dichtung, das bedeutet, daß das Druckmedium, dessen Druck kontinuierlich erhöht wird, an den Gewindeanschlußstellen keinesfalls entweichen kann. Die unter Hochdruck stehende Flüssigkeit drückt die Einstülpung 1 des Rohrs 2 aus, das Rohr 2 wird—wenigstens annähernd — auf einen Kreisquerschnitt deformiert, wird an die Wand des in dem Gestein ausgebohrten Loches angespannt; wenn nun das Füllmittel 14 entfernt wird, hört der Flüssigkeitsdruck auf und das Rohr 2 funktioniert als ein Anker. Selbstverständlich kann ein auf die beschriebene Weise in das Gestein eingebautes Rohrkonstruktionsglied I zur Abfuhr der in dem Gesteinsblock vorhandenen Flüssigkeit oder zum Einpressen der Injektionsflüssigkeit, z.B. Zementmilch in das Gestein verwendet werden. Sollte die Rohrkonstruktion zur Flüssigkeitsförderung verwendet werden, ist das Verschlußelement 11 zu entfernen, was entweder durch die Erhöhung des Flüssigkeitsdrucks oder durch Aussprengen des Verschlußelements 11 realisiert werden kann. Unter Zuhilfenahme des in Fig.3 dargestellten Rohrkonstruktionsglieds Il — mit dem Rohrkonstruktionsglied I nach Fig. 1 kombiniert — kann ein aus dem unterirdischen Raum, z.B.'aus der Wand oder Sohle der Grubenstrecke hervorragender Anker ohne die Anwendung eines Füllmittels 14 laut Fig.7, hergestellt werden. In der ersten Phase der Ankerherstellung wird in der Gesteinwandung ein Loch ausgebohrt, dessen Länge der Gesamtlänge der Rohrkonstruktionsglieder I und Il entspricht (bzw. um die Länge der Hülse 21 kürzer ist), darauffolgend werden das Rohrkonstruktionsglied I laut Fig. 1 und das Rohrkonstruktionsglied Il — das mittels der Kupplungshülse 30 auf den Kupplungsbolzen 20 der ersten Rohrkonstruktion aufgeschraubt ist—eingeführt; aus dem gebohrten Loch steht die mit der Füllöffnung versehene Hülse 21 hervor. In der nächsten Arbeitsphase wird die Hülse 21 mit dem bereits erwähnten Flüssigkeitskompressor verbunden, wonach die Rohre 2 der Rohrkonstruktionsglieder I und Il den Pfeilen a entsprechend, mit Hilfe der Flüssigkeit, deren Druck allmählich im Bereich zwischen 100 und 300 bar erhöht wird, in Rohre mit Kreisquerschnitt deformiert werden, wodurch diese sich in die Löcher anspannen. Auch in diesem Fall verhindert der Dichtungsring 10 das Entweichen des Druckmediums mit voller Sicherheit; nachdem der Kompressor entfernt worden ist, steht der Anker zur Verfügung, worauf Lasten, (z.B. Rohrleitungen, Armaturen usw.) aufgehängt werden können. Selbstverständlich kann die derart ausgestaltete, durch die dichtend vereinigten Rohrkonstruktionsglieder I und Il gebildete Rohrkonstruktion gleicherweise zum Ablassen von Gesteingewässern und Injektieren einer nachhärtenden Flüssigkeit in das Gestein verwendet · werden, in dem letzterwähnten Fall wird die zu injektierende Flüssigkeit über die Füllöffnung 13 eingespeist. Das in Fig. 4 dargestellte Zwischenstück kann sowohl dem Rohrkonstruktionsglied I als auch dem Rohrkonstruktionsglied Il oder sogar gleichzeitig beiden dichtend angeschlossen werden, da an dem einen Ende der Kupplungsbolzen 20 an dem anderen Ende die Kupplungshülse 30 vorhanden ist. Mit Hilfe dieses Rohrkonstruktionsgliedes III können innerhalb der praktischen Grenzen Steinanker in beliebiger Länge hergestellt werden, entweder in Normalausführung (das Ende ragt von der Wand hervor) oder in eingelassener Ausführung oder zum Ablassen von Flüssigkeiten oder zum Injektieren, da das Durchströmender Flüssigkeit in voller Länge der Rohrkonstruktion gewährleistet ist, was auch durch die die Strömungsrichtung der Druckflüssigkeit bezeichnenden Pfeile bestätigt wird. Gleichzeitig sind alle gewindigen Verbindungen mit den Dichtungsringen 10 gesichert. Um Flüssigkeiten fördern zu können, muß das Verschlußelement 11 (Fig. 1) auf die bereits beschriebene Weise nach Fertigstellung des Steinankers entweder durch Flüssigkeitsüberdruck oder Aussprengen entfernt werden.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die erfindungsgemäße Lösung die Vorteile der zu demselben Zwecke dienenden bekannten Lösungen vereinigt, gleichzeitig deren Mangelhaftigkeiten beseitigt, nämlich die Rohrkonstruktion kann leicht und schnell montiert werden, die Fertigungstechnologie wird vereinfacht, die Rohrkonstruktion kann innerhalb der praktischen Grenzen in beliebiger Länge verfertigt werden, da die Elemente einfach, mit gewindigen Verbindungen verlängert werden können, gleichzeitig ist die Abdichtung der Anschlußstellen vollkommen gelöst.

Die Rohrkonstruktion befriedigt vielseitige praktische Forderungen: sie kann als normaler Steinanker mit einem herausragenden Ende oder als eine eingelassene Ausführung Verwendung finden, aber sie ist¹ wohl geeignet zum Ablassen von Gesteingewässern oder zum Injektieren irgendwelcher gesteinverfestigenden Flüssigkeit, z. B. Zementmilch in das Gestein. So kann die Lösung zu zahlreichen Zwecken in dem Bergbau, Tunnelbau, Metrobau usw. erfolgreich eingesetzt werden. Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf die hier als Beispiel geschilderten Lösungsmöglichkeiten, sondern kann sie innerhalb des durch die Patentansprüche definierten Schutzkreises in zahlreichen Versionen realisiert werden.

Claims (9)

1. Rohrkonstruktion zur Herstellung eines Steinankers und/oder zur Gestaltung eines Ganges für die Flüssigkeitsförderung, die eine eine Einstülpung enthaltende, mit Flüssigkeitsdruck deformierbare Wand aufweist, deren eines Ende mit einem Verschlußelement abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement durch einen, an der Außenseite mit Gewinde (5) versehenen Kupplungsbolzen (20) gebildet ist, in dem eine in das Innere des Rohrs (2) mündende Bohrung (6) verläuft.

2. Rohrkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Ende ein mit einem Gewinde (9) versehenes, mit dem Innenraum des Rohrs (2) über eine Durchgangsöffnung kommunizierendes, über eine mit dem Kupplungsbolzen (20) verschraubbare Kupplungshülse (30) verfügendes Rohrkonstruktionsglied (II) vorgesehen ist, wobei an dem anderen Ende ein Rohrkonstruktionsglied (II) angeordnet ist, das mit einer, die Flüssigkeit auffüllende Öffnung enthaltenden Verschlußhülse (21) abgeschlossen ist.

3. Rohrkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Ende ein Rohrkonstruktionsglied (III) vorgesehen ist, das mit der, mit Innengewinde (9) versehenen, mit dem Kupplungsbolzen (20) verschraubbaren Kupplungshülse (30) verbunden ist, während an dem anderen Ende ein Rohrkonstruktionsglied (III) angeordnet ist, das über einen mit der Kupplungshülse (30) des Rohrkonstruktionsglieds (II) verschraubbaren Kupplungsbolzen (20) verfügt, in dessen Kupplungsbolzen (20) und in der Kupplungshülse (30) eine ins Innere des Rohrs (2) mündende Bohrung (6; 18) sich entlangzieht.

4. Rohrkonstruktion nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (18; 6) der Kupplungshülsen (30) und des Kupplungsbolzens (20) den gleichen Querschnitt und zweckmäßig den gleichen Durchmesser (d₂) aufweisen.

5. Rohrkonstruktion nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsbolzen (20) über eine Schulter (16) verfügt, deren Durchmesser (D) dem Teil des Rohrs (2) mit dem größten Durchmesser entspricht, aus der Schulter ein Hals (4) mit einem kleineren Durchmesser (d^ hervorsteht, und an der Außenseite des Halses (4) ein Gewinde (5) ausgeschaltet ist und die den Hals (4) und die Schulter (16) durchquerende, indas Innere des Rohrs (2) mündende Bohrung (6) mit der in der Länge verlaufenden Mittelachse (x) des Rohrkonstruktionsgliedes (I) konzentrisch ist.

6. Rohrkonstruktion nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (di) des mit Innengewinde (9) versehenen Gewindestückes (8) der Kupplungshülse (30), deren Außendurchmesser (D) dem größten Durchmesser des Rohrs (2) entspricht, größer ist, als der Durchmesser (d₂) der das Gewindestück (8) mit dem Innenraum des Rohrs (2) verbindenden Bohrung (18), und das Gewindestück (8) mit einer Schulter (19) versehen ist, zu deren Stirnfläche sich der Dichtungsring (10) anpaßt und die in der (den) Kupplungshülse(n) ausgestaltete Bohrung (18) mit der in der Länge verlaufenden Mittelachse (x) der Rohrkonstruktion konzentrisch ist.

7. Rohrkonstruktion nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Kupplungshülse (30) und/oder dem Kupplungsbolzen (20) des Rohrs (2) mit einer Verstärkungshülse (7; 3) umschlossen ist, die an dem Rohr (2) der Kupplungshülse (30) bzw. dem Kupplungsbolzen (20) z.B. mit einer Schweißnaht (17; 15) befestigt ist.

8. Rohrkonstruktion nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Füllmittel (14) mit Füllrohr (22) vorgesehen ist, und das eine Ende des Füllrohrs (22) mit einer, mit dem Kupplungsbolzen (20) verschraubbaren, über Gewindestück (8) mit Schulter (19) verfügenden, eine sich der Stirnfläche der Schulter (19) anpassende Dichtung (10) enthaltenden Kupplungshülse (30a) verbunden ist und das Gewindestück (8) mit dem Innenraum des Füllrohrs (22) über eine Bohrung (18) verbunden ist, während das andere Ende des Füllrohrs (22) mit einer druckbeständigen Verschlußscheibe (24) abgeschlossen ist und es von außen her mit einer

zylindrischen Hülse (27) umschlossen ist, des weiteren im Bereich des Endes des Füllrohrs (22) — das mit der Hülse (27) und — vorteilhaft mit einem, zwischen der Hülse (27) und dem Füllrohr (22) angeordneten Distanzring (25) — umschlossen ist, die Füllöffnung (28) einmündet. 9. Rohrkonstruktion nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet/daß der Innendurchmesser (d₃) des Füllrohrs (22) größerjst, als der Durchmesser (d₂) der Bohrung (18) und das Füllrohr (22), das . Gewindestück (8) und die Durchgangsöffnung mit der in der Länge verlaufenden Mittelachse (x) der Rohrkonstruktion konzentrisch sind.

10. Rohrkonstruktion nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (2) und das Füllrohr (22) aus Stahlwerkstoff mittlerer Zähigkeit verfertigt sind, der unter der Wirkung des Flüssigkeitsdrucks im Bereich zwischen 100 und 300 bar zu einer plastischen Verformung (Erweiterung) fähig ist, wobei die Kupplungshülsen (30; 30') und/oder die Kupplungsbolzen (20) gleicherweise aus Stahl —vorzugsweise A38 — verfertigt sind und die Rohre (2; 22) und die Kupplungselemente sowie die Verstärkungs-, und Verschlußelemente mit Schweißnähten (15; 17; 21; 23; 29; 31; 32) zueinander befestigt sind.

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Rohrkonstruktion zur Herstellung eines Steinankers und/oder zur Gestaltung eines Ganges für die Flüssigkeitsförderung, insbesondere für den Streckenausbau in Gruben oder der Absicherung sonstiger unterirdischer Räume, zur Befestigung von in Gruben oder im Tiefbau (Tunnelbau) üblichen Konstruktionen, Gegenständen, zur Entwässerung von in Hohlräumen vorhandenem Grubenwasser sowie zur Injektierung einer nachhärtenden Flüssigkeit in rissige Gesteine.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Auf dem Gebiet des Bergbaus bzw. des Tunnelbaus sind zahlreiche Versionen der Steinanker bekannt. Die veröffentlichte EP-Anmeldung 16742 betrifft einen Steinanker mit geschlossenem Profil, in den unter Hochdruck stehende Flüssigkeit eingeleitet wird, wodurch die Querschnittsfläche des Rohrs dermaßen erweitert wird, daß zwischen der Außenwand des Rohrankers und dem abzusichernden Gestein eine die Belastbarkeit des Ankers ermöglichende Reibverbindung zustandekommt. In seinem der Erweiterung vorangehenden Zustand weist der Rohranker wenigstens eine, sich in der Längsrichtung entlangziehende Einstülpung auf, die auf Wirkung des hydraulischen Drucks der eingeleiteten Flüssigkeit plastisch ausgedrückt wird, wonach der Mantel des Rohrankers auf die Wand der vorgebohrten Bohrung anliegt und aufgespannt wird und deren Unebenheit folgt. Der Flüssigkeitsdruck wird von einer äußeren Hilfseinrichtung zur Verfügung gestellt. Der Durchmesser der in dem Gestein vorgebohrten Bohrung muß so groß sein, daß der Rohranker in die Bohrung ohne Schwierigkeit eingeführt werden kann. Der Werkstoff des Steinankers ist Stahl mittlerer Zähigkeit, der mit Wirkung des Flüssigkeitsdruckes von 100-300 bar zu einer plastischen Verformung fähig ist. Das eine Ende des Ankers ist mit einem zur Einspeisung der Streckflüssigkeit geeignet ausgebildeten Füllkopf, das andere Ende mit einer Befestigungshülse zur Verhinderung des Ausreißens des Ankers versehen. Der Steinanker kann im Bereich zwischen 1 und 3 min mehreren Abmessungen verfertigt werden. Es kommt häufig vor, daß Anker mit einer Länge über 3 m eingebaut werden müssen, was aber infolge der Schwierigkeit und Kompliziertheit der Zusammenfügung der einzelnen Ankerteile nur beschwerlich und mit einem hohen Aufwand an Zeit und Arbeit realisiert werden kann.

Ein weiterer Nachteil der Steinanker besteht darin, daß diese zum Ablassen des in den Gesteinhohlräumen bzw. in den rissigen Gesteinen vorhandenen Grubenwassers ungeeignet sind. Über sie kann keine nacherhärtende Flüssigkeit, z. B. Zementmilch in die rissigen Gesteine eingeführt werden, womit die Gesteine verfestigt werden könnten. Ein weiterer Nachteil zeigt sich darin, daß der Füllkopf des Steinankers nicht in die Streckenwand oder in den Sohlenteil der Strecke eingelassen werden kann, d. h. keine Möglichkeit zur Funktion als ein eingelassener Anker besteht, wodurch der Gebrauch der Transportmittel mit Gummirädern weitgehend beschränkt ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Rohrkonstruktion zur Herstellung eines Steinankers zur Anwendung zu bringen, die einen hohen Gebrauchswert, insbesondere im Hinblick auf eine vielseitige Anwendbarkeit, gestattet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrkonstruktion zur Herstellung eines Steinankers und/oder zur Gestaltung eines Ganges zur Flüssigkeitsförderung, die eine eine Einstülpung enthaltende, mit Flüssigkeitsdruck deformierbare Wand aufweist, zu schaffen, die eine leicht und schnell verlängerbare Rohrkonstruktion aufweist, wobei deren Belastbarkeit bei Vorhandensein einer gesteinssichernden, verfestigenden Wirksamkeit äußerst hoch ist, sich zur Abführung des Wassers aus dem Gestein und zur Injektierung einer nacherhärtenden Flüssigkeit in das Gestein eignet.