DE102011005855A1

DE102011005855A1 - rock bolt

Info

Publication number: DE102011005855A1
Application number: DE102011005855A
Authority: DE
Inventors: Stefan Götzfried
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2011-03-21
Filing date: 2011-03-21
Publication date: 2012-09-27
Also published as: AU2012201702A1; US20120243947A1; ZA201202072B; CA2771661A1; EP2503096A2

Abstract

Bei einem System (1) mit einem selbstbohrenden chemischen Gesteinsanker (2), insbesondere zur Anwendung im Bergbau, und einer Vorrichtung (3) zum Bewegen des Gesteinsankers (2), der Gesteinsanker (2) umfassend ein Ankerrohr (4), welches einen Innenraum (12) einschließt, einen innerhalb des Innenraumes (12) angeordneten Fixierungsstoff (13) zur stoffschlüssigen Fixierung des Ankerrohres (4) an Gestein (60), einen innerhalb des Innenraumes (12) angeordneten, beweglichen Kolben (19) zur Förderung des Fixierungsstoffes (13) außerhalb des Ankerrohres (4) bei einer Anordnung des Ankerrohres (4) in einer Bohrung (61) in dem Gestein (60), einen Bohrkopf (10) an einem hinteren Ende (7) des Ankerrohres (4), einen Spülkanal (24) zur Zuführung von Spülfluid, insbesondere Spülwasser, zu dem Bohrkopf (10), einen Auspresskanal (26) zur Zuführung von Pressfluid, insbesondere Presswasser, zu dem Kolben (19), soll mit einem geringen technischen Aufwand sowohl Spülwasser als auch Presswasser in einen Innenraum (12) des Gesteinsankers (2) eingeleitet werden können. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das System (1), insbesondere die Vorrichtung (3) und/oder der Gesteinsanker (2), ein bewegliches Schließelement (27) umfasst, das zwischen einer Spülposition und einer Pressposition beweglich ist und in der Spülposition der Spülkanal (24) geöffnet und der Auspresskanal (26) geschlossen ist und in der Pressposition der Spülkanal (24) geschlossen ist und der Auspresskanal (26) geöffnet ist.In a system (1) with a self-drilling chemical rock anchor (2), in particular for use in mining, and a device (3) for moving the rock anchor (2), the rock anchor (2) comprising an anchor tube (4) which has an interior (12) includes a fixation material (13) arranged within the interior space (12) for materially bonded fixing of the anchor tube (4) to the rock (60), a movable piston (19) arranged within the interior space (12) for conveying the fixation material ( 13) outside the anchor tube (4) when the anchor tube (4) is arranged in a bore (61) in the rock (60), a drill head (10) at a rear end (7) of the anchor tube (4), a flushing channel ( 24) for supplying rinsing fluid, in particular rinsing water, to the drill head (10), an extrusion channel (26) for supplying press fluid, in particular press water, to the piston (19) Inn enraum (12) of the rock anchor (2) can be initiated. This object is achieved in that the system (1), in particular the device (3) and / or the rock anchor (2), comprises a movable closing element (27) which is movable between a flushing position and a pressing position and in the flushing position of the The flushing channel (24) is open and the squeezing channel (26) is closed and in the pressing position the flushing channel (24) is closed and the squeezing channel (26) is open.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System mit einem Gesteinsanker und einer Vorrichtung zum Bewegen des Gesteinsankers gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, einen Gesteinsanker gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 11 und eine Vorrichtung zum Bewegen des Gesteinsankers gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 14.The present invention relates to a system with a rock bolt and a device for moving the rock bolt according to the preamble of claim 1, a rock bolt according to the preamble of claim 11 and a device for moving the rock bolt according to the preamble of claim 14.

Im Berg- und Tunnelbau werden Gesteinsanker eingesetzt, um Gebirgsbewegungen des anstehenden Gesteines zu unterbinden, zu verlangsamen oder um größere Abplatzungen von anstehendem Gestein zu sichern und damit einen gefahrlosen Betrieb zu ermöglichen. Dabei sind zwei Funktionsprinzipien bekannt, die teilweise auch kombiniert werden. Bei mechanischen Systemen erfolgt eine Verankerung des Ankers mittels Reibschluss, wobei mechanische Gesteins- bzw. Felsanker im Allgemeinen auch eine Spreizhülse aufweisen. Bei chemischen Gesteinsankern sind Ankerrohre mit einem aushärtenden Mörtel oder mit Kunstharz als Fixierungsstoff stoffschlüssig mit dem Untergrund bzw. dem anstehenden Gestein verbunden. Die Gesteinsanker sind dabei mit oder ohne Vorspannung im anstehenden Gestein eingebaut. Gesteinsanker im Bergbau, z. B. bei der Kohlförderung unter Tage, dienen im Gegensatz zum Tunnelbau nur zur temporären Sicherung des Gesteins, weil im Allgemeinen das temporär gesicherte Gestein in einem späteren Arbeitsgang abgebaut wird und damit auch die Gesteinsanker wieder aus dem Gestein entfernt werden.In mining and tunneling rock anchors are used to prevent rock movements of the upcoming rock, to slow down or to secure larger flakes of pending rock and thus to allow safe operation. Two functional principles are known, some of which are combined. In mechanical systems, anchoring of the anchor takes place by means of frictional engagement, wherein mechanical rock anchors or rock anchors generally also have an expansion sleeve. In chemical rock anchors anchor pipes are connected with a hardening mortar or synthetic resin as a fixing material cohesively with the substrate or the upcoming rock. The rock anchors are installed with or without bias in the upcoming rock. Rock anchors in mining, z. As in the cabbage underground, serve in contrast to the tunnel only for temporary securing of the rock, because in general, the temporarily secured rock is mined in a later operation and thus the rock anchors are removed from the rock again.

Selbstbohrende Gesteinsanker sind an einem hinteren Ende des Gesteinsankers mit einem Bohrkopf versehen. Derartige selbstbohrende Gesteinsanker können in einem Schritt in das Gestein eingebohrt und anschließend verankert werden, ohne dass ein zusätzlicher Bohrschritt mit einem separaten Bohrwerkzeug erforderlich ist. Während des Bohrvorganges mit dem Bohrkopf an dem Gesteinsanker ist es erforderlich, Spülwasser unter einem niedrigen Druck durch den Gesteinsanker zu dem Bohrkopf zu leiten, um das von dem Bohrkopf abgetragene Material bzw. Gestein freizuspülen und den Bohrkopf zu kühlen. Das Spülwasser wird dabei durch einen von einem Ankerrohr eingeschlossenen Innenraum zu dem Bohrkopf geleitet und anschließend strömt das Spülwasser zusammen mit dem abgetragenen Gestein durch einen Ringraum zwischen dem Gestein und dem Ankerrohr nach außen zu dem Bohrlochmund, wo an dem Bohrlochmund das Spülwasser wieder austritt.Self-drilling rock bolts are provided with a drill head at a rear end of the rock bolt. Such self-drilling rock anchors can be drilled in one step in the rock and then anchored, without an additional drilling step is required with a separate drilling tool. During the drilling operation with the drill bit on the rock bolt, it is necessary to direct flush water to the drill bit under a low pressure through the rock bolt to flush the material removed from the drill bit and to cool the drill bit. The rinse water is passed through an enclosed by an anchor tube interior to the drill head and then the rinse water flows together with the worn rock through an annular space between the rock and the anchor tube out to the well mouth, where at the borehole mouth the rinse water exits again.

Nach dem Ende des Bohrvorganges ist es erforderlich, Presswasser unter Hochdruck in den Innenraum zu leiten, um den Fixierungsstoff innerhalb des Ankerrohres in den Ringraum zwischen dem Ankerrohr und der Bohrung bzw. dem Gestein zu pressen. Um die Zufuhr von Spülwasser und Presswasser zu gewährleisten, werden Drehdurchführungen, sogenannte Dispenser, zwischen dem Gesteinsanker und einem Drehbohrantrieb bzw. einer Vorrichtung zum Bewegen des Gesteinsankers angeordnet. Derartige Dispenser sind im technischen Aufbau sehr komplex und damit teuer in der Herstellung. Das Spülwasser, welches in einen Ringraum zwischen dem Fixierungsstoff und dem Ankerrohr strömen muss, stammt vom Drehbohrantrieb und strömt durch ein Loch im Inneren einer Anschlusskupplung zum Dispenser hin und liegt somit anfangs in der Bohrachse. Im Gegensatz hierzu wird das Presswasser, das zu dem Fixierungsstoff bzw. einem Kolben an dem Fixierungsstoff zu leiten ist, ursprünglich radial von außen zugeführt. Dadurch ist es in aufwendiger Weise erforderlich, dass die Strömungen bzw. die Kanäle zum Durchleiten des Spülwassers und des Presswassers sich in der dritten Dimension kreuzen.After the end of the drilling process, it is necessary to direct pressurized water under high pressure into the interior to press the fixative within the anchor tube in the annulus between the anchor tube and the bore or the rock. In order to ensure the supply of rinse water and press water, rotary feedthroughs, so-called dispensers, are arranged between the rock bolt and a rotary drilling drive or a device for moving the rock bolt. Such dispensers are very complex in technical design and therefore expensive to manufacture. The rinse water, which must flow into an annular space between the fixation substance and the anchor tube, originates from the rotary drilling drive and flows through a hole in the interior of a connection coupling to the dispenser and thus initially lies in the drilling axis. In contrast, the press water to be conducted to the fixing agent or a piston to the fixing material is originally supplied radially from the outside. As a result, it is required in a complex manner that the flows or the channels for passing the rinsing water and the press water intersect in the third dimension.

Die DE 10 2005 000 158 A1 zeigt ein Bohr- und Ankersetzgerät für den Berg-, Tunnel- oder Tiefbau zum Verbau von mit einer Bohrkrone versehenen und mit einem ein- oder mehrkomponentigen Klebemittel ausgerüsteten Ankern und mit einer Auspressvorrichtung zum Austreiben des Klebemittels aus dem im Bohrloch positionierten Anker, wobei die Auspressvorrichtung in eine in dem Gehäuse des Bohr- und Ankersetzgerätes vorgesehene Kammer integriert ist.The DE 10 2005 000 158 A1 shows a drilling and tethering apparatus for mining, tunneling or civil engineering for the installation of drilled and equipped with a one- or multi-component adhesive anchors and with a squeezing device for expelling the adhesive from the hole positioned anchor, wherein the squeezing device is integrated into a chamber provided in the housing of the drilling and anchoring device.

Die DE 10 2005 000 142 A1 zeigt eine Auspressvorrichtung zum Auspressen einer Masse aus einem selbstbohrenden, chemischen Gebirgsanker für den Berg- und Tunnelbau mit einem Gehäuse, mit einer von einem Motor antreibbaren, drehbar im Gehäuse gelagerten und axial verschieblich gelagerten Hülse, wobei die Hülse in ein erstes Ende mit einer Einstecköffnung, an der eine Aufnahme für ein Drehmitnahmemittel des Gebirgsankers vorgesehen ist, und ein dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende mit einer Durchführöffnung sowie einer Hülsenachse aufweist, und mit einer Zuführnase, durch die Medien dem Gebirgsanker zuführbar sind.The DE 10 2005 000 142 A1 shows a squeezing device for squeezing a mass of a self-drilling, chemical rock anchor for mining and tunneling with a housing, with a motor driven by a rotatably mounted in the housing and axially displaceably mounted sleeve, wherein the sleeve in a first end with an insertion in which a receptacle is provided for a rotational drive means of the rock bolt, and has a second end opposite the first end with a through opening and a sleeve axis, and with a feed nose through which media can be fed to the rock bolt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein System mit einem Gesteinsanker und einer Vorrichtung zum Bewegen des Gesteinsankers, einen Gesteinsanker und eine Vorrichtung zum Bewegen des Gesteinsankers zur Verfügung zu stellen, bei dem mit einem geringen technischen Aufwand sowohl Spülwasser als auch Presswasser in einen Innenraum des Gesteinsankers eingeleitet werden kann.The object of the present invention is therefore to provide a system with a rock bolt and a device for moving the rock bolt, a rock bolt and a device for moving the rock bolt available in which with little technical effort both rinse water and press water in a Interior of the rock bolt can be initiated.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem System mit einem selbstbohrenden chemischen Gesteinsanker, insbesondere zur Anwendung im Bergbau, und einer Vorrichtung zum Bewegen des Gesteinsankers, der Gesteinsanker umfassend ein Ankerrohr, welches einen Innenraum einschließt, einen innerhalb des Innenraumes angeordneten Fixierungsstoff zur stoffschlüssigen Fixierung des Ankerrohres an Gestein, einen innerhalb des Innenraumes angeordneten, beweglichen Kolben zur Förderung des Fixierungsstoffes außerhalb des Ankerrohres bei einer Anordnung des Ankerrohres in einer Bohrung in dem Gestein, einen Bohrkopf an einem hinteren Ende des Ankerrohres, einen Spülkanal zur Zuführung von Spülfluid, insbesondere Spülwasser, zu dem Bohrkopf, einen Auspresskanal zur Zuführung von Pressfluid, insbesondere Presswasser, zu dem Kolben, wobei das System, insbesondere die Vorrichtung und/oder der Gesteinsanker, ein bewegliches Schließelement umfasst, das zwischen einer Spülposition und einer Pressposition beweglich ist und in der Spülposition der Spülkanal geöffnet und der Auspresskanal geschlossen ist und in der Pressposition der Spülkanal geschlossen ist und der Auspresskanal geöffnet ist.This object is achieved with a system having a self-drilling chemical rock bolt, in particular for use in mining, and a device for moving the rock bolt, the rock bolts comprising a Anchor tube, which includes an interior, a disposed within the interior fixing material for cohesively fixing the anchor tube to rock, a disposed within the interior, movable piston for conveying the fixative outside the anchor tube in an arrangement of the anchor tube in a hole in the rock, a drill head at a rear end of the anchor tube, a flushing channel for supplying flushing fluid, in particular rinsing water to the drill head, a Auspresskanal for supplying pressurized fluid, in particular press water, to the piston, wherein the system, in particular the device and / or the rock bolt, a movable Includes closing element which is movable between a rinsing position and a pressing position and opened in the rinsing position of the flushing channel and the squeezing channel is closed and closed in the pressing position of the flushing channel and the squeezing channel is opened.

Mit dem beweglichen Schließelement kann somit in vorteilhafter Weise entweder Spülwasser unter einem niedrigen Druck zu dem Bohrkopf geleitet werden oder Auspresswasser unter einem hohen Druck zu dem Kolben bzw. dem Fixierungsstoff geleitet werden. In vorteilhafter Weise ist damit ein technisch aufwendiger Dispenser nicht mehr erforderlich, weil als Einrichtung zum Trennen von Spülfluid und Pressfluid das Schließelement, insbesondere integriert in die Vorrichtung, diese Funktion übernehmen kann.With the movable closing element can thus be conducted either flushing water under a low pressure to the drill head or expelling water are passed under a high pressure to the piston or the fixative advantageously in an advantageous manner. Advantageously, therefore, a technically complicated dispenser is no longer necessary, because as a means for separating flushing fluid and pressing fluid, the closing element, in particular integrated into the device, can perform this function.

Insbesondere umfasst das System, insbesondere der Gesteinsanker und/oder die Vorrichtung, eine, insbesondere nur eine, Fluidöffnung zur Zuführung sowohl von Spülfluid als auch von Pressfluid und vorzugsweise besteht in der Spülposition des Schließelementes eine Fluidverbindung von der Fluidöffnung zu dem Spülkanal und keine Fluidverbindung von der Fluidöffnung zu dem Auspresskanal und in der Pressposition des Schließelementes besteht keine Fluidverbindung von der Fluidöffnung zu dem Spülkanal und eine Fluidverbindung von der Fluidöffnung zu dem Auspresskanal.In particular, the system, in particular the rock bolt and / or the device, comprises one, in particular only one, fluid opening for supplying both flushing fluid and pressurizing fluid, and preferably in the flushing position of the closing element fluid communication from the fluid opening to the flushing channel and no fluid communication of the fluid opening to the Auspresskanal and in the pressing position of the closing element there is no fluid connection from the fluid opening to the flushing passage and a fluid connection from the fluid opening to the Auspresskanal.

Zweckmäßig ist dabei sowohl Spülfluid als auch Presswasser axial durch eine Fluidöffnung an dem Gesteinsanker und/oder an dem System, insbesondere der Vorrichtung, in den Gesteinsanker einleitbar und die Trennung ist durch eine Bewegung des Schließelementes zwischen der Spülposition und der Pressposition ausführbar.Expediently, both flushing fluid and pressurized water can be introduced axially into the rock bolt through a fluid opening on the rock bolt and / or on the system, in particular of the apparatus, and the separation can be carried out by moving the locking member between the scavenging position and the pressing position.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das Schließelement in Richtung einer Längsachse des Gesteinsankers beweglich und/oder gelagert.In a further embodiment, the closing element is movable and / or mounted in the direction of a longitudinal axis of the rock bolt.

In einer ergänzenden Ausführungsform ist das Schließelement als ein Rohrstutzen mit einem axialen Fluidkanal ausgebildet und die Fluidöffnung mündet in ein vorderes Ende des Fluidkanales, so dass durch den axialen Fluidkanal des Rohrstutzens sowohl Spülfluid als auch Pressfluid leitbar ist.In a supplementary embodiment, the closing element is designed as a pipe socket with an axial fluid channel and the fluid opening opens into a front end of the fluid channel, so that both flushing fluid and pressing fluid can be conducted through the axial fluid channel of the pipe socket.

Vorzugsweise ist der Innenraum der Gesteinsankers vor dem Fixierungsstoff und/oder dem Kolben in einen hinteren Pressraum, insbesondere innerhalb einer Kanalhülse, und einem vorderen Spülraum von einem Trennring mit einer Verbindungsöffnung unterteilt. Der hintere Pressraum stellt dabei auch einen Auspresskanal dar und der Spülraum stellt auch einen Spülkanal dar.Preferably, the interior of the rock bolt is subdivided in front of the fixing substance and / or the piston into a rear pressing space, in particular within a channel sleeve, and a front flushing space of a separating ring with a connection opening. The rear baling chamber also represents an extrusion channel and the flushing chamber also represents a flushing channel.

In einer Variante mündet der Spülkanal in den vorderen Spülraum und der Auspresskanal, insbesondere innerhalb der Kanalhülse, ist an dem Kolben von einer Trennmembran von dem hinteren Pressraum fluiddicht abgetrennt. Die Trennmembran, z. B. aus Kunststoff oder aus einem dünnen Metallblech, kann somit das Spülwasser von dem Kolben während des Bohrens abhalten und die Trennmembran ist vorzugsweise innerhalb der Kanalhülse angeordnet.In one variant, the flushing channel opens into the front flushing chamber and the extrusion channel, in particular within the channel sleeve, is separated on the piston by a separating membrane from the rear pressing chamber in a fluid-tight manner. The separation membrane, z. As plastic or a thin metal sheet, thus can prevent the rinse water from the piston during drilling and the separation membrane is preferably disposed within the channel sleeve.

Zweckmäßig trennt in der Spülposition des Rohrstutzens die Trennmembran den Auspresskanal an dem Kolben von dem hinteren Pressraum fluiddicht ab und eine fluidleitende Verbindung besteht zwischen dem hinteren Ende des axialen Fluidkanales des Rohrstutzens und dem vorderen Spülraum und/oder dem Spülkanal.Suitably, in the flushing position of the pipe socket, the separation membrane fluid-tightly seals the extrusion channel on the piston from the rear press space, and a fluid-conducting connection exists between the rear end of the axial fluid channel of the pipe socket and the front flushing chamber and / or the flushing channel.

In einer weiteren Ausführungsform ist in der Spülposition des Rohrstutzens der Rohrstutzen außerhalb der Verbindungsöffnung des Trennrings angeordnet. In der Spülposition kann der Rohrstutzen auch innerhalb der Verbindungsöffnung des Trennringes angeordnet sein, jedoch besteht ein Ringraum zwischen dem Rohrstutzen und dem Trennring, so dass das aus dem Rohrstutzen am hinteren Ende ausströmende Spülwasser wieder durch die Verbindungsöffnung an dem Trennring zurück in den vorderen Spülraum strömen kann.In a further embodiment, the pipe socket is arranged outside the connection opening of the separating ring in the scavenging position of the pipe socket. In the scavenging position, the pipe socket can also be arranged within the connecting opening of the separating ring, but there is an annular space between the pipe socket and the separating ring, so that the flushing water flowing out of the pipe socket at the rear end flow back through the connection opening on the separating ring back into the front washing compartment can.

Insbesondere ist in der Pressposition des Rohrstutzens die Trennmembran durchtrennt, so dass eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Auspresskanal an dem Kolben und dem hinteren Pressraum besteht und der vorderen Spülraum und/oder der Spülkanal von dem hinteren Ende des axialen Fluidkanales des Rohrstutzens fluiddicht abgetrennt ist.In particular, in the pressing position of the pipe socket, the separating membrane is severed, so that a fluid-conducting connection between the Auspresskanal on the piston and the rear pressing chamber and the front washing chamber and / or the flushing passage is fluid-tightly separated from the rear end of the axial fluid channel of the pipe socket.

In einer weiteren Ausgestaltung ist in der Pressposition des Rohrstutzens der Rohrstutzen in der Verbindungsöffnung des Trennringes angeordnet und die radiale Außenseite des Rohrstutzens liegt an der Verbindungsöffnung des Trennringes fluiddicht auf dem Trennring auf, so dass keine fluidleitende Verbindung von dem hinteren Pressraum zu dem Spülraum und/oder dem Spülkanal besteht und vorzugsweise das hintere Ende des Rohrstutzens an dem Auspresskanal an dem Kolben endet, so dass der axiale Fluidkanal des Rohrstutzens in den Auspresskanal an dem Kolben mündet und/oder der Spülkanal ist zwischen dem Fixierungsstoff und dem Ankerrohr als ein Ringraum ausgebildet und/oder der Gesteinsanker ist als ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebener Gesteinsanker ausgebildet und/oder die Vorrichtung ist als eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Vorrichtung ausgebildet.In a further embodiment, the pipe socket is arranged in the connecting opening of the separating ring in the pressing position of the pipe socket and the radial outer side of the pipe socket is fluid-tight on the separating ring of the separating ring on the separating ring, so that no fluid-conducting connection from the rear pressing chamber the flushing chamber and / or the flushing channel and preferably the rear end of the pipe socket at the Auspresskanal on the piston ends, so that the axial fluid channel of the pipe socket opens into the Auspresskanal on the piston and / or the flushing channel is between the fixing material and the anchor tube as an annular space formed and / or the rock bolt is designed as a rock anchor described in this patent application and / or the device is designed as a device described in this patent application.

Erfindungsgemäßer selbstbohrender chemischer Gesteinsanker insbesondere zur Anwendung im Bergbau, umfassend ein Ankerrohr, welches einen Innenraum einschließt, einen innerhalb des Innenraumes angeordneten Fixierungsstoff zur stoffschlüssigen Fixierung des Ankerrohres an Gestein, einen innerhalb des Innenraumes angeordneten, beweglichen Kolben zur Förderung des Fixierungsstoffes außerhalb des Ankerrohres bei einer Anordnung des Ankerrohres in einer Bohrung in dem Gestein, einen Bohrkopf an einem hinteren Ende des Ankerrohres, einen Spülkanal zur Zuführung von Spülfluid, insbesondere Wasser, zu dem Bohrkopf, einen Auspresskanal zur Zuführung von Pressfluid, insbesondere Wasser, zu dem Kolben, wobei der Gesteinsanker eine, insbesondere nur eine, Fluidöffnung zur Zuführung sowohl von Spülfluid als auch von Pressfluid umfasst.Self-drilling chemical rock anchor according to the invention, in particular for use in mining, comprising an anchor tube, which encloses an interior, a fixing material arranged inside the interior for the material-locking fixation of the anchor tube to rock, a movable piston arranged inside the interior, for conveying the fixation substance outside the anchor tube at a Arrangement of the anchor tube in a bore in the rock, a drill head at a rear end of the anchor tube, a flushing channel for supplying flushing fluid, in particular water, to the drill head, a Auspresskanal for supplying pressurized fluid, in particular water, to the piston, wherein the rock bolt one, in particular only one, fluid port for supplying both flushing fluid and pressurized fluid.

In einer ergänzenden Variante ist der Innenraum vor dem Fixierungsstoff und/oder dem Kolben in einen hinteren Pressraum und einem vorderen Spülraum von einem Trennring mit einer Verbindungsöffnung unterteilt.In a supplementary variant, the interior space in front of the fixing substance and / or the piston is subdivided into a rear pressing space and a front flushing space by a separating ring with a connecting opening.

In einer weiteren Variante mündet der Spülkanal in den vorderen Spülraum und der Auspresskanal ist an dem Kolben von einer durchstoßbaren Trennmembran, z. B. aus Kunststoff oder Metall, von dem Pressraum fluiddicht abgetrennt und/oder der Gesteinsanker umfasst eine Ankermutter und vorzugsweise eine von der Ankermutter gestützte Ankerplatte zur Auflage auf dem Gestein.In a further variant, the flushing channel opens into the front flushing chamber and the extrusion channel is connected to the piston by a puncturable separating membrane, for. B. plastic or metal, fluid-tight separated from the press room and / or the rock anchor comprises an anchor nut and preferably a supported by the anchor nut anchor plate for resting on the rock.

Erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bewegen eines Gesteinsankers, insbesondere eines in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Gesteinsankers, umfassend ein Antriebselement, insbesondere einen Antriebsring, zur Übertragung eines Drehmomentes auf den Gesteinsanker, eine Antriebswelle zur Verbindung mit einem Antriebsmotor, vorzugsweise einen Mechanismus zur Übertragung eines Drehmomentes von der Antriebswelle auf das Antriebselement, wobei die Vorrichtung eine, insbesondere nur eine, Fluidöffnung zur Zuführung sowohl von Spülfluid als auch von Pressfluid umfasst.Apparatus for moving a rock bolt, in particular a rock bolt described in this patent application, comprising a drive element, in particular a drive ring, for transmitting torque to the rock bolt, a drive shaft for connection to a drive motor, preferably a mechanism for transmitting torque from the drive shaft the drive element, wherein the device comprises one, in particular only one, fluid opening for supplying both flushing fluid and pressurized fluid.

In einer weiteren Variante umfasst die Vorrichtung einen beweglichen Rohrstutzen mit einem axialen Fluidkanal, der zwischen einer Spülposition und einer Pressposition beweglich ist, und die Fluidöffnung mündet in ein vorderes Ende des axialen Fluidkanales und vorzugsweise umfasst die Vorrichtung eine Einrichtung, z. B. einen Vorrichtungskolben und einen mit dem Vorrichtungskolben gekoppelten Hebel, zum Bewegen des Rohrstutzens und das Antriebselement weist eine axiale Bohrung auf und der Rohrstutzen ist innerhalb der axialen Bohrung des Antriebselementes angeordnet sowie vorzugsweise ist der Rohrstutzen axial beweglich in der Bohrung gelagert.In a further variant, the device comprises a movable pipe socket with an axial fluid channel which is movable between a flushing position and a pressing position, and the fluid opening opens into a front end of the axial fluid channel and preferably the device comprises means, e.g. As a device piston and coupled to the device piston lever, for moving the pipe socket and the drive element has an axial bore and the pipe socket is disposed within the axial bore of the drive element and preferably the pipe socket is mounted axially movable in the bore.

Zweckmäßig umfasst die Vorrichtung einen Antriebsmotor, z. B. einen Verbrennungs- oder Elektromotor, zum Antreiben der Antriebswelle.Suitably, the device comprises a drive motor, for. As a combustion or electric motor, for driving the drive shaft.

Der Gesteinsanker ist ferner auch als ein Gleitanker ausgebildet. Der Gleitanker hat eine Gleitfunktion dahingehend, dass ab einer vorgegebenen, von dem Gesteinsanker aufgenommenen Zugkraft, das heißt der an der Ankerplatte oder Ankermutter wirkenden Druckkraft, welche durch das Gestein verursacht ist, der Gesteinsanker seine Länge vergrößert und dadurch am Gestein eine Bewegung zugelassen wird, die die von dem Gesteinsanker aufzunehmenden Zugkräfte verringern (unterhalb der vorgegebenen Zugkraft als Schwellwert, so dass kein Gleiten mehr auftritt) und dadurch eine bessere Sicherung des Gesteins gewährleistet ist.The rock bolt is also designed as a sliding anchor. The sliding anchor has a sliding function in that, starting from a predetermined tensile force absorbed by the rock bolt, that is to say the compressive force acting on the anchor plate or anchor nut caused by the rock, the rock bolt increases in length and thereby permits movement of the rock, reduce the tensile forces to be absorbed by the rock bolt (below the specified tension as a threshold so that no more gliding occurs), thereby ensuring a better securing of the rock.

In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist ein hinteres Ende des Ankerrohres von einer Kappe verschlossen und das Ankerrohr und/oder die Kappe weisen wenigstens eine Öffnung zum Leiten des Fixierungsstoffes aus dem von dem Ankerrohr eingeschlossenen Innenraum auf. Die Kappe kann einerseits ein gesondertes Bauteil sein oder auch einteilig zusammen mit dem Ankerrohr ausgebildet sein.In an additional embodiment, a rear end of the anchor tube is closed by a cap, and the anchor tube and / or the cap have at least one opening for guiding the fixation substance from the interior enclosed by the anchor tube. The cap may on the one hand be a separate component or be formed integrally with the anchor tube.

In einer ergänzenden Ausgestaltung umfasst der Fixierungsstoff, insbesondere ein Kunstharz oder Mörtel, zwei Komponenten, z. B. eine Klebekomponente und eine Härtekomponente.In a supplementary embodiment, the fixative, in particular a synthetic resin or mortar, comprises two components, eg. B. a glue component and a hardness component.

Vorzugsweise sind die zwei Komponenten getrennt jeweils in einem Beutel angeordnet. Als Beutel wird dabei jede Vorrichtung zur Aufbewahrung der zwei getrennten Komponenten angesehen, zum Beispiel auch eine Kartusche oder ein anderweitiger Behälter.Preferably, the two components are each arranged separately in a bag. The bag is considered to be any device for storing the two separate components, for example a cartridge or other container.

In einer ergänzenden Ausgestaltung ist zwischen dem Fixierungsstoff und der wenigstens einen Öffnung ein Mischer angeordnet zur Vermischung des Fixierungsstoffes, insbesondere der zwei Komponenten, vor dem Austreten des Fixierungsstoffes aus der wenigstens einen Öffnung.In a supplementary embodiment, a mixer is arranged between the fixing substance and the at least one opening for mixing the fixing substance, in particular of the two components, before the release of the fixing substance from the at least one opening.

In einer ergänzenden Ausgestaltung bestehen die Komponenten des Systems, zum Beispiel das Ankerrohr, der Kolben, die Ankermutter, die Ankerplatte, die Kappe, das Schließelement, der Trennring, die Kanalhülse, der Schließ- und Lagerring, das Antriebselement, der Antriebsring, die Lagerbuchse, die Antriebswelle, das erste und zweite Zahnrad, das Gehäuse und/oder der Vorrichtungskolben und/oder der Hebel wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Metall, zum Beispiel Stahl oder eine Stahllegierung, oder glasfaserverstärktem Kunststoff. In a complementary embodiment, the components of the system, such as the anchor tube, the piston, the anchor nut, the anchor plate, the cap, the closing element, the separating ring, the channel sleeve, the closing and bearing ring, the drive element, the drive ring, the bearing bush , the drive shaft, the first and second gear, the housing and / or the device piston and / or the lever at least partially, in particular completely, of metal, for example steel or a steel alloy, or glass fiber reinforced plastic.

Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:In the following, an embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 einen Längsschnitt eines Systems mit einem Gesteinsanker und einer Vorrichtung zum Bewegen des Gesteinsankers mit einem Schließelement in einer Spülposition und 1 a longitudinal section of a system with a rock bolt and a device for moving the rock bolt with a closing element in a scavenging position and

2 einen Längsschnitt des Systems gemäß 1 mit dem Schließelement in einer Pressposition. 2 a longitudinal section of the system according to 1 with the closing element in a pressing position.

Ein als Gleitanker ausgebildeter Gesteinsanker 2 wird z. B. im Bergbau zur temporären Sicherung von Gestein 60 an Stollen eingesetzt. Der Gesteinsanker 2 umfasst ein Ankerrohr 4, welches einen Innenraum 12 einschließt. Der Gesteinsanker 2 ist ein chemischer Gesteinsanker 2, das heißt mit einem in dem Innenraum 12 angeordneten Fixierungsstoff 13 kann das Ankerrohr 4 stoffschlüssig an einem Gestein 60 befestigt werden. Hierzu ist in das Gestein 60 eine Bohrung 61 mit einem Bohrkopf 10 an einem hinteren Ende 7 des Ankerrohres 4 einzuarbeiten. Zum Bohren mit dem Bohrkopf 10 ist das Ankerrohr 4 an einem vorderen Ende 6 an einem Arbeitsraum 62 mit einer Vorrichtung 3 zum Bewegen des Gesteinsankers 4 in eine Rotationsbewegung um eine Längsachse 5 des Ankerrohres 4 zu versetzen. Der Gesteinsanker 2 und die Vorrichtung 3 bilden ein System 1.A rock anchor designed as a sliding anchor 2 is z. As in mining for temporary securing of rock 60 used on studs. The rock anchor 2 includes an anchor tube 4 which has an interior 12 includes. The rock anchor 2 is a chemical rock anchor 2 that means with one in the interior 12 arranged fixative 13 can the anchor tube 4 cohesively on a rock 60 be attached. This is in the rock 60 a hole 61 with a drill head 10 at a rear end 7 of the anchor tube 4 incorporate. For drilling with the drill head 10 is the anchor tube 4 at a front end 6 at a workroom 62 with a device 3 for moving the rock anchor 4 in a rotational movement about a longitudinal axis 5 of the anchor tube 4 to move. The rock anchor 2 and the device 3 form a system 1 ,

In 1 und 2 ein Zustand vor dem Auspressen des Fixierungsstoffs 13 in einen Raum zwischen dem Ankerrohr 4 und dem Gestein 60 dargestellt. Der Fixierungsstoff 13 ist dabei ein Kunstharz 14, welches eine Klebekomponente 15 und eine Härtekomponente 16 aufweist. Die Klebekomponente 15 ist in einem ersten Beutel 17 aufbewahrt und die Härtekomponente 16 ist in einem zweiten Beutel 18 aufbewahrt. Die beiden Beutel 17, 18 sind in dem Innenraum 12 aufbewahrt.In 1 and 2 a condition prior to squeezing the fixative 13 into a space between the anchor tube 4 and the rock 60 shown. The fixative 13 is a synthetic resin 14 which is a glue component 15 and a hardness component 16 having. The adhesive component 15 is in a first bag 17 stored and the hardness component 16 is in a second bag 18 kept. The two bags 17 . 18 are in the interior 12 kept.

Am vorderen Ende der beiden Beutel 17, 18 ist ein Kolben 19 als Mittel 20 zum Auspressen des Fixierungsstoffes 13 angeordnet. Das hintere Ende 7 des Ankerrohres 4 ist von einer Kappe 21 mit einer Öffnung 22 zum Ausleiten des Fixierungsstoffes 13 verschlossen. Durch die Öffnung 22 kann der Fixierungsstoff 13 aus dem Innenraum 12 des Ankerrohres 4 nach außen in den Raum, insbesondere Ringraum, zwischen dem Ankerrohr 4 und dem Gestein 60 strömen, wobei der Fixierungsstoff 13 durch Spül- und Pressöffnungen 11 an dem Bohrkopf 10 in diesen Ringraum geleitet wird. Dabei ist an der Öffnung 22 ein Mischer 23 angeordnet, durch welchen aufgrund der geometrischen Anordnung des Mischers 23 in dem Innenraum 12, der Fixierungsstoff 13 zwangsweise von den beiden Beuteln 17, 18 zuerst durch den Mischer 23 strömen muss und anschließend aus der Öffnung 22 und den Spül- und Pressöffnungen 11 ausströmt. Dabei weist der Mischer 23 Vorrichtungen, zum Beispiel eine entsprechende Geometrie, dahingehend auf, dass der Fixierungsstoff 13 mäanderförmig oder schlauchlinienförmig durch den Mischer 23 strömt und dadurch eine Vermischung der Klebekomponente 14 mit der Härtekomponente 15 des Kunstharzes 14 vor dem Ausströmen aus der Öffnung 22 eintritt.At the front end of the two bags 17 . 18 is a piston 19 as a means 20 for pressing out the fixative 13 arranged. The back end 7 of the anchor tube 4 is from a cap 21 with an opening 22 for discharging the fixative 13 locked. Through the opening 22 can the fixative 13 from the interior 12 of the anchor tube 4 out into the room, especially annulus, between the anchor tube 4 and the rock 60 flow, the fixative 13 through rinsing and pressing openings 11 on the drill head 10 is conducted into this annulus. It is at the opening 22 a mixer 23 arranged, by which due to the geometric arrangement of the mixer 23 in the interior 12 , the fixative 13 forcibly from the two bags 17 . 18 first through the mixer 23 must flow and then out of the opening 22 and the rinsing and pressing openings 11 flows. This shows the mixer 23 Devices, for example, a corresponding geometry, to the effect that the fixative 13 meandering or tubular through the mixer 23 flows and thereby mixing the adhesive component 14 with the hardness component 15 of the synthetic resin 14 before flowing out of the opening 22 entry.

Zum Einbringen des Fixierungsstoffes 13 in den Raum zwischen dem Ankerrohr 4 und dem Gestein 60 wird der Kolben 19 von Presswasser nach innen bewegt, das heißt gemäß der Darstellung in 1 und 2 nach links. Dadurch wird von dem Kolben 19 der erste und zweite Beutel 17, 18 zerstört, sodass sich die Klebekomponente 15 und die Härtekomponente 16 bewegen. und aufgrund des sich verkleinernden Volumens des Innenraumes 12 zwischen dem Kolben 19 und der Kappe 21 wird der Fixierungsstoff 13 durch den Mischer 23 und die Öffnung 22 bzw. die Spül- und Pressöffnungen 11 in den Raum zwischen dem Ankerrohr 4 und dem Gestein 60 eingepresst und erhärtet anschließend.For introducing the fixative 13 in the space between the anchor tube 4 and the rock 60 becomes the piston 19 moved by press water inward, that is, as shown in FIG 1 and 2 to the left. This is by the piston 19 the first and second bags 17 . 18 destroyed, so that the adhesive component 15 and the hardness component 16 move. and due to the decreasing volume of the interior 12 between the piston 19 and the cap 21 becomes the fixative 13 through the mixer 23 and the opening 22 or the rinsing and pressing openings 11 in the space between the anchor tube 4 and the rock 60 pressed in and then hardened.

Das Ankerrohr 4 weist außenseitig ein Außengewinde 8 auf und auf das Außengewinde 8 des Ankerrohres 4 ist eine Ankermutter 9 mit einem Innengewinde aufgeschraubt. Das Innengewinde der Ankermutter 9 greift dabei in das Außengewinde 8 des Ankerrohres 4 ein und aufgrund der Geometrie der Ankermutter 9 kann die Ankermutter 9 nur bis in die in 1 und 2 dargestellte Position auf das Ankerrohr 4 aufgeschraubt werden. Die Ankermutter 9 weist außenseitig einen Mehrkant (nicht dargestellt) auf. Aufgrund dieses Mehrkantes radial außenseitig an der Ankermutter 9 kann von einem Antriebselement 43, nämlich einem Antriebsring 44 der Vorrichtung 3 zum Bewegen des Gesteinsankers 2, ein Drehmoment auf die Ankermutter 9 und damit auch auf das Ankerrohr 4 übertragen werden, weil aufgrund eines Anschlages im Bereich eines vorderen Endes 6 des Ankerrohres 4 die Ankermutter 9 nur bis in die in 1 und 2 dargestellte Lage auf das Ankerrohr 4 aufgeschraubt werden kann.The anchor tube 4 has an external thread on the outside 8th on and on the external thread 8th of the anchor tube 4 is an anchor nut 9 screwed on with an internal thread. The internal thread of the anchor nut 9 engages in the external thread 8th of the anchor tube 4 one and due to the geometry of the anchor nut 9 can the anchor nut 9 only up to the in 1 and 2 shown position on the anchor tube 4 be screwed on. The anchor nut 9 has on the outside a polygon (not shown). Due to this multi-edge radially on the outside of the anchor nut 9 can from a drive element 43 namely a drive ring 44 the device 3 for moving the rock anchor 2 , a torque on the anchor nut 9 and thus also on the anchor pipe 4 be transmitted because of a stop in the region of a front end 6 of the anchor tube 4 the anchor nut 9 only up to the in 1 and 2 shown position on the anchor tube 4 can be screwed on.

Die Vorrichtung 3 weist neben dem Antriebselement 43 ein Gehäuse 51 auf. An dem Gehäuse 51 ist mit einer Lagerung 50, z. B. einer Wälzlagerung, eine Antriebswelle 46 gelagert und an einem äußeren Ende der Antriebswelle 46 außerhalb des Gehäuses 51 ist ein als Verbrennungsmotor ausgebildeter Antriebsmotor 59 angeordnet. Am anderen, inneren Ende der Antriebswelle 46 ist ein erstes Zahnrad 47 vorhanden, dessen nicht dargestellte Zähne mit nicht dargestellten Zähnen eines zweiten Zahnrades 48 kämmen. Die Rotationsachsen des ersten und zweiten Zahnrades 47, 48 stehen dabei aufeinander senkrecht. Das zweite Zahnrad 48 ist mit Befestigungsbolzen 49 an dem Antriebsring 44 befestigt. Der Antriebsring 44 ist ferner mit der Lagerung 50 an dem Gehäuse 51 gelagert. Der Antriebsring 44 weist eine axiale Bohrung bezüglich der Längsachse 5 des Ankerrohres 4 auf und in dieser Bohrung ist ein als Rohrstutzen 28 ausgebildetes Schließelement 27 angeordnet. Der Rohrstutzen 28 weist einen axialen Fluidkanal 31 auf. Ein vorderes Ende 29 des Rohrstutzens 28 bzw. ein vorderes Ende 32 des axialen Fluidkanales 31 ist bzw. endet an dem Arbeitsraum 62 außerhalb des Gehäuses 51 und ein hinteres Ende 30 des Rohrstutzens 28 sowie ein hinteres Ende 33 des axialen Fluidkanales 33 endet innerhalb des von dem Ankerrohr 4 eingeschlossenen Innenraumes 12. Zwischen dem Rohrstutzen 28 und dem Antriebsring 44 ist eine Lagerbuchse 45 angeordnet. Von dem Antriebsmotor 59 kann somit mit der Antriebswelle 46 und dem ersten und zweiten Zahnrad 47, 48 der Antriebsring 44 in eine Rotationsbewegung um die Längsachse 5 des Ankerrohres 4 versetzt werden. Der Rohrstutzen 28 führt dabei keine Rotationsbewegung aus und zur Lagerung des rotierenden Antriebsringes 44 an dem nicht rotierenden Rohrstutzen 28 dient die Lagerbuchse 45. Von dem Antriebsring 44 kann aufgrund des Mehrkantes an der Ankermutter 9 sowie eines entsprechenden komplementären Mehrkantes (nicht dargestellt) an dem Antriebsring 44 ein Drehmoment auf die Ankermutter 9 und damit auch auf das Ankerrohr 4 übertragen werden. Der Bohrkopf 10 ist fest mit dem Ankerrohr 4 verbunden, so dass aufgrund einer Rotationsbewegung des Ankerrohres 4 aufgrund des von dem Antriebsmotor 59 auf das Ankerrohr 4 aufgebrachten Drehmomentes auch der Bohrkopf 10 eine Rotationsbewegung ausführt und dadurch mit dem selbstbohrenden Gesteinsanker 2 die Bohrung 61 in das Gestein 60 eingearbeitet werden kann. The device 3 points next to the drive element 43 a housing 51 on. On the case 51 is with a storage 50 , z. B. a rolling bearing, a drive shaft 46 stored and at an outer end of the drive shaft 46 outside the case 51 is a trained as an internal combustion engine drive motor 59 arranged. At the other, inner end of the drive shaft 46 is a first gear 47 present, the teeth, not shown, with teeth of a second gear, not shown 48 comb. The axes of rotation of the first and second gear 47 . 48 stand perpendicular to each other. The second gear 48 is with fixing bolts 49 on the drive ring 44 attached. The drive ring 44 is also associated with storage 50 on the housing 51 stored. The drive ring 44 has an axial bore with respect to the longitudinal axis 5 of the anchor tube 4 on and in this hole is a pipe socket 28 trained closing element 27 arranged. The pipe socket 28 has an axial fluid channel 31 on. A front end 29 of the pipe socket 28 or a front end 32 the axial fluid channel 31 is or ends at the workspace 62 outside the case 51 and a back end 30 of the pipe socket 28 as well as a rear end 33 the axial fluid channel 33 ends inside of the anchor tube 4 enclosed interior 12 , Between the pipe socket 28 and the drive ring 44 is a bearing bush 45 arranged. From the drive motor 59 can thus with the drive shaft 46 and the first and second gears 47 . 48 the drive ring 44 in a rotational movement about the longitudinal axis 5 of the anchor tube 4 be offset. The pipe socket 28 doing no rotation and storage of the rotating drive ring 44 on the non-rotating pipe socket 28 serves the bearing bush 45 , From the drive ring 44 can due to the Mehrkantes on the anchor nut 9 and a corresponding complementary polygon (not shown) on the drive ring 44 a torque on the anchor nut 9 and thus also on the anchor pipe 4 be transmitted. The drill head 10 is fixed to the anchor tube 4 connected, so that due to a rotational movement of the anchor tube 4 due to the drive motor 59 on the anchor tube 4 applied torque and the drill head 10 performs a rotational movement and thereby with the self-drilling rock bolt 2 the hole 61 in the rock 60 can be incorporated.

In 1 ist das System 1 während des Bohrganges dargestellt und der Rohrstutzen 28 befindet sich in einer Spülposition. In 2 ist das System 1 während des Auspressens des Fixierungsstoffes 13 aus dem Ankerrohr 4 dargestellt und der Rohrstutzen 28 befindet sich in einer Pressposition. Zum Bewegen des Rohrstutzens 28 von der Spülposition gemäß 1 in die Pressposition gemäß 2 ist der Rohrstutzen 28 in axialer Richtung in Richtung zum hinteren Ende 7 des Ankerrohres 4 zu bewegen. Hierzu ist die Vorrichtung 3 mit einer Einrichtung zum Bewegen des Rohrstutzens 28 versehen. Innerhalb des Gehäuses 51 ist ein Vorrichtungszylinder 55 ausgebildet in dem ein Vorrichtungskolben 52 mit einer Kolbenstange 53 angeordnet ist. Zwischen dem Vorrichtungskolben 52 und dem Gehäuse 51 bzw. dem Vorrichtungszylinder 55 ist eine Feder 54 angeordnet. Am äußeren Ende der Kolbenstange 53 ist ein Hebel 57 gelenkig mit der Kolbenstange 53 verbunden und der Hebel 57 ist an einer Hebellagerung 58 rotierend um eine Rotationsachse senkrecht von der Zeichenebene von 1 und 2 an dem Gehäuse 51 gelagert. Ein unteres Ende des Hebels 57 ist an dem Rohrstutzen 28 gelenkig befestigt. In der Spülposition gemäß 1 wird von der Feder 54 auf den Vorrichtungskolben 52 und damit auch auf den Hebel 57 ein Drehmoment entgegen dem Uhrzeigersinn um die Hebellagerung 58 aufgebracht, so dass sich der Rohrstutzen 28 in der Spülposition befindet. Zum Bewegen des Rohrstutzens 28 von der Spülposition in die Pressposition ist durch eine Zylinderöffnung 56 eine Hydraulikflüssigkeit einzubringen, so dass durch den Druck der Hydraulikflüssigkeit in dem Raum zwischen dem Vorrichtungszylinder 55 und dem Vorrichtungskolben 52 eine entgegen der Kraft der Feder 54 gerichtete Kraft auf den Vorrichtungskolben 52 wirkt, so dass der Vorrichtungskolben 52 gemäß der Darstellung in 1 und 2 von links nach rechts bewegt und dadurch ein Drehmoment auf den Hebel 57 um die Hebellagerung, 58 im Uhrzeigersinn aufbringt und sich der Hebel 57 dadurch im Uhrzeigersinn bewegt. Dadurch wird von dem Hebel 57 der axial gelagerte Rohrstutzen 28 von der Spülposition in die Pressposition bewegt. An der Vorrichtung 3 führt das zweite Zahnrad 48, der Antriebsring 44 und teilweise auch die Lagerbuchse 45 eine Rotationsbewegung um die Längsachse 5 des Ankerrohres 4 aus. Die anderen Komponenten der Vorrichtung 3, z. B. das Gehäuse 51, das erste Zahnrad 47, der Antriebsmotor 59 und die Einrichtung zum Bewegen des Rohrstutzens 28 führen keine Rotationsbewegung um die Längsachse 5 des Ankerrohres 4 während des Bohrvorganges aus.In 1 is the system 1 shown during the drilling process and the pipe socket 28 is in a flushing position. In 2 is the system 1 during the squeezing out of the fixative 13 from the anchor tube 4 shown and the pipe socket 28 is in a pressing position. To move the pipe socket 28 from the scavenging position according to 1 in the pressing position according to 2 is the pipe socket 28 in the axial direction towards the rear end 7 of the anchor tube 4 to move. This is the device 3 with a device for moving the pipe socket 28 Mistake. Inside the case 51 is a device cylinder 55 formed in the a device piston 52 with a piston rod 53 is arranged. Between the device piston 52 and the housing 51 or the device cylinder 55 is a spring 54 arranged. At the outer end of the piston rod 53 is a lever 57 articulated with the piston rod 53 connected and the lever 57 is at a lever storage 58 rotating about a rotation axis perpendicular to the plane of the drawing 1 and 2 on the housing 51 stored. A lower end of the lever 57 is on the pipe socket 28 hinged. In the flushing position according to 1 is from the spring 54 on the device piston 52 and therefore also on the lever 57 a counterclockwise torque around the lever support 58 Applied so that the pipe socket 28 is in the flushing position. To move the pipe socket 28 from the scavenging position to the pressing position is through a cylinder opening 56 to introduce a hydraulic fluid, so that by the pressure of the hydraulic fluid in the space between the device cylinder 55 and the device piston 52 one against the force of the spring 54 directed force on the device piston 52 acts, leaving the device piston 52 as shown in 1 and 2 moved from left to right and thereby a torque on the lever 57 around the lever storage, 58 in a clockwise direction and the lever 57 thereby moving clockwise. This is done by the lever 57 the axially mounted pipe socket 28 moved from the rinsing position to the pressing position. At the device 3 leads the second gear 48 , the drive ring 44 and partly also the bearing bush 45 a rotational movement about the longitudinal axis 5 of the anchor tube 4 out. The other components of the device 3 , z. B. the housing 51 , the first gear 47 , the drive motor 59 and the means for moving the pipe socket 28 do not rotate around the longitudinal axis 5 of the anchor tube 4 during the drilling process.

Während des Bohrvorganges mit dem System 1 ist Spülwasser zu dem Bohrkopf 10 zu leiten, um den Bohrkopf 10 zu kühlen und abgetragenes Gestein 60 aus der Bohrung 61 in den Arbeitsraum 62 zu fördern. Zum Auspressen des Fixierungsstoffes in den Raum zwischen dem Ankerrohr 4 und dem Gestein 60 ist Presswasser auf den Kolben 19 zu leiten, um mit dem Presswasser unter Hochdruck dem Kolben 19 gemäß der Darstellung in 1 und 2 nach links zu bewegen und dadurch den Fixierungsstoff 13 in den Raum zwischen dem Ankerrohr 4 und dem Gestein 60 zur chemischen Befestigung des Gesteinsankers 2 an dem Gestein 60 zu leiten. Innerhalb des Innenraumes 12 des Ankerrohres 4 ist hierzu ein Spülkanal 24 zum Durchleiten von Spülwasser unter einem geringen Druck, z. B. im Bereich zwischen 1 und 10 bar, und ein Auspresskanal 26 zum Durchleiten von Presswasser unter einem hohen Druck, z. B. im Bereich zwischen 100 und 500 bar, ausgebildet. Das System 1 weist nur eine Fluidöffnung 34 an der Vorrichtung 3 zum Durchleiten sowohl von Spülwasser als auch von Presswasser aus. Die Fluidöffnung 34 ist dabei vom vorderen Ende 32 des Fluidkanales 31 gebildet. Auch der Gesteinsanker 2 weist nur eine Fluidöffnung 35, nämlich an einem Schließ- und Lagerring 42, auf. Durch die Fluidöffnung 34 und 35 wird somit sowohl Spülwasser als auch Presswasser geleitet. Der Schließ- und Lagerring 42 verschließt den vorderen Spülraum 37.During the drilling process with the system 1 is rinse water to the drill head 10 to guide to the drill head 10 to cool and worn rock 60 out of the hole 61 in the workroom 62 to promote. For pressing the fixative into the space between the anchor tube 4 and the rock 60 is press water on the piston 19 to conduct with the press water under high pressure the piston 19 as shown in 1 and 2 to move to the left and thereby the fixative 13 in the space between the anchor tube 4 and the rock 60 for chemical attachment of the rock anchor 2 on the rock 60 to lead. Inside the interior 12 of the anchor tube 4 this is a flushing channel 24 for passing rinse water under a low pressure, z. B. in the range between 1 and 10 bar, and a Auspresskanal 26 for passing pressurized water under a high pressure, e.g. B. in the range between 100 and 500 bar formed. The system 1 has only one fluid port 34 at the device 3 for passing both rinse water and press water out. The fluid opening 34 is from the front end 32 of the fluid channel 31 educated. Also the rock anchor 2 has only one fluid port 35 , namely at a closing and bearing ring 42 , on. Through the fluid opening 34 and 35 Thus, both rinse water and press water is passed. The closing and bearing ring 42 closes the front sink 37 ,

Eine Kanalhülse 41 umschließt den Fixierungsstoff 13 und ist ferner zusätzlich in Richtung zu dem vorderen Ende 6 des Ankerrohres 4 geführt. Innerhalb der Kanalhülse 41 ist neben dem Fixierungsstoff 13 der auf dem Fixierungsstoff 13 aufliegende Kolben 19 sowie eine Trennmembran 40 aus Kunststoff angeordnet. Am vorderen Ende der Kanalhülse 41 ist ein Trennring 38 mit einer Verbindungsöffnung 39 angeordnet. Der Raum innerhalb der Kanalhülse 41 zwischen dem Kolben 19 und dem Trennring 38 ist von der Trennmembran 40 innerhalb der Kanalhülse 41 in der Spülposition des Rohrstutzens 28 bzw. während des Bohrens in den Auspresskanal 26 und den hinteren Pressraum 36 gemäß der Darstellung in 1 abgetrennt. Die Kanalhülse 41 weist am vorderen Ende den Trennring 38 auf und zwischen dem Trennring 38 und dem Schließ- und Lagerring 42 am vorderen Ende 6 des Ankerrohres 4 bildet sich der Spülkanal 24 bzw. der vordere Spülraum 37 aus. Der Spülkanal 24 zwischen dem Trennring 38 und dem Schließ- und Lagerring 42 mündet dabei in einen Ringraum 25 zwischen der Kanalhülse 41 und dem Ankerrohr 4. Durch diesen Ringraum 25 als Spülkanal 24 kann das Spülwasser zu dem Bohrkopf 10 geleitet werden.A channel sleeve 41 encloses the fixative 13 and is further additionally toward the front end 6 of the anchor tube 4 guided. Inside the channel sleeve 41 is next to the fixative 13 on the fixative 13 resting piston 19 and a separation membrane 40 made of plastic. At the front end of the channel sleeve 41 is a separator ring 38 with a connection opening 39 arranged. The space inside the channel sleeve 41 between the piston 19 and the separator ring 38 is from the separation membrane 40 inside the channel sleeve 41 in the flushing position of the pipe socket 28 or during drilling into the extrusion channel 26 and the rear baling chamber 36 as shown in 1 separated. The channel sleeve 41 has the separating ring at the front end 38 on and between the separator ring 38 and the closing and bearing ring 42 at the front end 6 of the anchor tube 4 the flushing channel forms 24 or the front washing compartment 37 out. The flushing channel 24 between the separator ring 38 and the closing and bearing ring 42 leads into an annulus 25 between the channel sleeve 41 and the anchor tube 4 , Through this annulus 25 as a flushing channel 24 The rinse water can be added to the drill bit 10 be directed.

In der Spülposition des Rohrstutzens 28 gemäß 1 während des Bohrganges kann somit Spülwasser unter einem niedrigen Druck durch die Fluidöffnung 34 an dem Rohrstutzen 28 durch den axialen Fluidkanal 31 des Rohrstutzens 28 geleitet werden. Der axiale Fluidkanal 31 stellt damit auch einen Spülkanal 24 zum Durchleiten von Spülwasser dar. Am hinteren Ende 30 des Rohrstutzens 28 strömt das Spülwasser in den Spülkanal 24 zwischen dem Trennring 38 und dem Schließ- und Lagerring 42 und strömt anschließend durch den Ringraum 25 zu dem Bohrkopf 10. Zwar kann das Spülwasser durch die Verbindungsöffnung 39 in den hinteren Pressraum 36 strömen, jedoch ist aufgrund der fluiddichten Abdichtung mit der Trennmembran 40 eine Strömung des Spülwassers zu dem Auspresskanal 26 und damit dem Kolben 19 ausgeschlossen. Dadurch kann das Spülwasser auf den Kolben 19 keine Kraft aufbringen und das Spülwasser dient ausschließlich dazu, den Bohrkopf 10 zu spülen und Gestein 60 nach außen zu fördern. Ein Auspressen des Fixierungsstoffes 13 ist somit mit Spülwasser ausgeschlossen. Während des Bohrvorganges wird außerdem mit dem Antriebsmotor 59 der Bohrkopf 10 in eine Rotationsbewegung um die Längsachse 5 wie oben beschrieben bewegt, so dass dadurch mit dem selbstbohrenden Gesteinsanker 2 die Bohrung 61 in das Gestein 60 eingearbeitet werden kann.In the flushing position of the pipe socket 28 according to 1 Thus, during the drilling operation, rinse water may be under a low pressure through the fluid opening 34 on the pipe socket 28 through the axial fluid channel 31 of the pipe socket 28 be directed. The axial fluid channel 31 thus also provides a flushing channel 24 for the passage of rinse water dar. At the rear end 30 of the pipe socket 28 the rinse water flows into the flushing channel 24 between the separator ring 38 and the closing and bearing ring 42 and then flows through the annulus 25 to the drill head 10 , Although the rinse water through the connection opening 39 in the back press room 36 However, due to the fluid-tight seal with the separation membrane 40 a flow of the flushing water to the Auspresskanal 26 and thus the piston 19 locked out. This allows the rinse water to the piston 19 apply no force and the rinse water is used exclusively to the drill head 10 to rinse and rock 60 to promote the outside. A pressing out of the fixative 13 is thus excluded with rinse water. During the drilling process is also with the drive motor 59 the drill head 10 in a rotational movement about the longitudinal axis 5 moved as described above, so that thereby with the self-drilling rock bolt 2 the hole 61 in the rock 60 can be incorporated.

Nach dem Abschließen des Bohrvorganges wird der Antriebsmotor 59 abgeschaltet und das Leiten von Spülwasser durch den axialen Fluidkanal des Rohrstutzens 28 eingestellt. Anschließend wird mit der oben beschriebenen Einrichtung zum Bewegen des Rohrstutzens 28 der Rohrstutzen von der Spülposition gemäß 1 in die Pressposition gemäß 2 nach links bewegt. Das hintere Ende 30 des Rohrstutzens 28 durchstößt dabei die Trennmembran 40 (2), so dass eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Auspresskanal 26 und dem hinteren Pressraum 36 besteht. Der Rohrstutzen 28 liegt dabei außenseitig fluiddicht an der Verbindungsöffnung 39 des Trennringes 28 auf, so dass durch den axialen Fluidkanal 31 des Rohrstutzens 28 geleitetes Presswasser nicht in den vorderen Spülraum 37 rechts von dem Trennring 38 gelangen kann. Das durch die Fluidöffnung 34 eingeleitete Presswasser unter Hochdruck gelangt somit ausschließlich in den hinteren Pressraum 36 und den Auspresskanal 26. Dadurch kann von dem Presswasser auf dem Kolben 19 eine Druckkraft aufgebracht werden und der Kolben 19 bewegt sich gemäß der Darstellung in 2 nach links, so dass der Fixierungsstoff 13 durch die Öffnung 22 und die Spül- und Pressöffnungen 11 am Bohrkopf 10 in den Raum zwischen dem Ankerrohr 4 und dem Gestein 60 gelangt.After completion of the drilling process, the drive motor 59 switched off and the conduction of rinse water through the axial fluid channel of the pipe socket 28 set. Subsequently, with the device described above for moving the pipe socket 28 the pipe socket from the rinsing position according to 1 in the pressing position according to 2 moved to the left. The back end 30 of the pipe socket 28 pierces the separation membrane 40 ( 2 ), so that a fluid-conducting connection between the Auspresskanal 26 and the rear press room 36 consists. The pipe socket 28 lies outside the fluid-tight at the connection opening 39 of the separating ring 28 on, so through the axial fluid channel 31 of the pipe socket 28 directed press water not in the front wash compartment 37 right of the dividing ring 38 can get. That through the fluid opening 34 introduced pressurized water under high pressure thus passes exclusively into the rear baling chamber 36 and the discharge channel 26 , This allows the press water on the piston 19 a compressive force are applied and the piston 19 moves as shown in 2 to the left, leaving the fixative 13 through the opening 22 and the rinsing and pressing openings 11 on the drill head 10 in the space between the anchor tube 4 and the rock 60 arrives.

Nach dem Auspressen des Fixierungsstoffes 13 wird die Vorrichtung 3 von dem Gesteinsanker 2 entfernt. Dabei verbleibt in der Bohrung 61 der Gesteinsanker 2 mit der Ankermutter 9 als Einwegteil. Die Vorrichtung 3, z. B. mit dem Antriebsring 44, der Einrichtung zum Bewegen des Rohrstutzens 28 und dem Gehäuse 51, stellt dabei ein Mehrwegteil dar. Mit der Vorrichtung 3 kann somit nach dem. Bohren und dem Auspressen ein weiterer Gesteinsanker 2 in das Gestein 60 eingebohrt und anschließend der Fixierungsstoff 13 ausgepresst werden.After pressing out the fixative 13 becomes the device 3 from the rock anchor 2 away. This remains in the hole 61 the rock anchor 2 with the anchor nut 9 as a disposable part. The device 3 , z. B. with the drive ring 44 , the means for moving the pipe socket 28 and the housing 51 , represents a reusable part. With the device 3 can thus after the. Drilling and squeezing another rock anchor 2 in the rock 60 drilled and then the fixative 13 be squeezed out.

Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen System 1 wesentliche Vorteile verbunden. Durch nur eine axiale Fluidöffnung 34 an der Vorrichtung 3 kann sowohl Spülwasser als auch Presswasser in den Innenraum 12 des Ankerrohres 4 eingebracht werden. Ein technisch aufwendiger Dispenser ist nicht mehr erforderlich und Spülwasser als auch Presswasser kann in axialer Richtung durch den axialen Fluidkanal 31 des Rohrstutzens 28 geleitet werden.Overall, are considered with the system according to the invention 1 significant benefits. By only one axial fluid opening 34 at the device 3 can both rinse water and press water in the interior 12 of the anchor tube 4 be introduced. A technically complicated dispenser is no longer required and rinse water and press water can in the axial direction through the axial fluid channel 31 of the pipe socket 28 be directed.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005000158 A1 [0005]
DE 102005000142 A1 [0006]

Claims

System ( 1 ) with a self-drilling chemical rock bolt ( 2 ), in particular for use in mining, and a device ( 3 ) for moving the rock bolt ( 2 ), the rock anchor ( 2 ) - an anchor tube ( 4 ), which has an interior ( 12 ), - one within the interior ( 12 ) arranged fixative ( 13 ) for cohesive fixation of the anchor tube ( 4 ) of rock ( 60 ), - one inside the interior ( 12 ), movable pistons ( 19 ) for promoting the fixative ( 13 ) outside the anchor tube ( 4 ) in an arrangement of the anchor tube ( 4 ) in a bore ( 61 ) in the rock ( 60 ), - a drill head ( 10 ) at a rear end ( 7 ) of the anchor tube ( 4 ), - a flushing channel ( 24 ) for supplying flushing fluid, in particular flushing water, to the drill head ( 10 ), - an extrusion channel ( 26 ) for supplying pressurized fluid, in particular press water, to the piston ( 19 ), characterized in that the system ( 1 ), in particular the device ( 3 ) and / or the rock anchor ( 2 ), a movable closing element ( 27 ) which is movable between a rinsing position and a pressing position and in the rinsing position the rinsing channel ( 24 ) and the discharge channel ( 26 ) is closed and in the pressing position of the flushing channel ( 24 ) is closed and the discharge channel ( 26 ) is open.

System according to claim 1, characterized in that the system ( 1 ), in particular the rock bolt ( 2 ) and / or the device ( 3 ), in particular only one, fluid opening ( 34 . 35 ) for supplying both flushing fluid and pressurized fluid, and preferably in the flushing position of the closing element (US Pat. 27 ) fluid communication from the fluid port ( 34 . 35 ) to the flushing channel ( 24 ) and no fluid communication from the fluid port ( 34 . 35 ) to the extrusion channel ( 26 ) and in the pressing position of the closing element ( 27 ) no fluid communication from the fluid port ( 34 ) to the flushing channel ( 24 ) and a fluid connection from the fluid port ( 34 ) to the extrusion channel ( 26 ) consists.

System according to claim 1 or 2, characterized in that the closing element ( 27 ) in the direction of a longitudinal axis ( 5 ) of the rock anchor ( 2 ) is movable and / or stored.

System according to one or more of the preceding claims, characterized in that the closing element ( 27 ) as a pipe socket ( 28 ) with an axial fluid channel ( 31 ) is formed and the fluid port ( 34 ) in a front end ( 29 ) of the axial fluid channel ( 31 ), so that through the axial fluid channel ( 31 ) of the pipe socket ( 28 ) both rinsing fluid and pressing fluid is conductive.

System according to claim 4, characterized in that the interior ( 12 ) of the rock anchor ( 2 ) in front of the fixative ( 13 ) and / or the piston ( 19 ) in a rear press room ( 36 ), in particular within a channel sleeve ( 41 ), and a front washing room ( 37 ) of a separating ring ( 38 ) with a connection opening ( 39 ) is divided.

System according to claim 5, characterized in that the flushing channel ( 24 ) in the front washing compartment ( 37 ) and the discharge channel ( 26 ), in particular within a channel sleeve ( 41 ), on the piston ( 19 ) from a separation membrane 40 ) from the rear pressing space ( 36 ) is separated fluid-tight.

System according to claim 5 or 6, characterized in that in the flushing position of the pipe socket ( 28 ) the separation membrane ( 40 ) the discharge channel ( 26 ) on the piston ( 19 ) from the rear pressing space ( 36 ) fluid-tight and a fluid-conducting connection between the rear end ( 33 ) of the axial fluid channel ( 31 ) of the pipe socket ( 28 ) and the front washing room ( 37 ) and / or the flushing channel ( 24 ) consists.

System according to one or more of claims 5 to 7, characterized in that in the rinsing position of the pipe socket ( 28 ) the pipe socket ( 28 ) outside the connection opening ( 39 ) of the separating ring ( 38 ) is arranged.

System according to one or more of claims 5 to 8, characterized in that in the pressing position of the pipe socket ( 28 ) the separation membrane ( 40 ) is severed, so that a fluid-conducting connection between the Auspresskanal ( 26 ) on the piston ( 19 ) and the rear baling chamber ( 36 ) and the front washing compartment ( 37 ) and / or the flushing channel ( 24 ) from the rear end ( 33 ) of the axial fluid channel ( 31 ) of the pipe socket ( 28 ) is separated fluid-tight.

System according to claim 9, characterized in that in the pressing position of the pipe socket ( 28 ) the pipe socket ( 28 ) in the connection opening ( 39 ) of the separating ring ( 38 ) is arranged and the radial outer side of the pipe socket ( 28 ) at the connection opening ( 39 ) of the separating ring ( 38 ) fluid-tight on the separating ring ( 38 ) rests, so that no fluid-conducting connection from the rear pressing space ( 36 ) to the washing room ( 37 ) and / or the flushing channel ( 24 ) and preferably the rear end ( 33 ) of the pipe socket ( 28 ) at the discharge channel ( 26 ) on the piston ( 19 ) terminates, so that the axial fluid channel ( 31 ) of the pipe socket ( 28 ) in the discharge channel ( 26 ) on the piston ( 19 ) and / or the flushing channel ( 24 ) between the fixative ( 13 ) and the anchor tube ( 4 ) as an annulus ( 25 ) and / or the rock bolt ( 2 ) is formed according to one or more of claims 11 to 13 and / or the device ( 1 ) is formed according to claim 14 or 15.

Self-drilling chemical rock anchor ( 2 ), in particular for use in mining, comprising - an anchor tube ( 4 ), which has an interior ( 12 ), - one within the interior ( 12 ) arranged fixative ( 13 ) for cohesive fixation of the anchor tube ( 4 ) of rock ( 60 ), - one inside the interior ( 12 ), movable pistons ( 19 ) for promoting the fixative ( 13 ) outside the anchor tube ( 4 ) in an arrangement of the anchor tube ( 4 ) in a bore ( 61 ) in the rock ( 60 ), - a drill head ( 10 ) at a rear end ( 7 ) of the anchor tube ( 4 ), - a flushing channel ( 24 ) for supplying flushing fluid, in particular water, to the drill head ( 10 ), - an extrusion channel ( 26 ) for supplying pressurized fluid, in particular water, to the piston ( 19 ), characterized in that the rock bolt ( 2 ) one, in particular only one, fluid opening ( 35 ) for supplying both flushing fluid and pressurized fluid.

Rock anchor according to claim 11, characterized in that the interior ( 12 ) in front of the fixative ( 13 ) and / or the piston ( 19 ) in a rear press room ( 36 ) and a front washing room ( 37 ) of a separating ring ( 38 ) with a connection opening ( 39 ) is divided.

Rock anchor according to claim 12, characterized in that the flushing channel ( 24 ) in the front washing compartment ( 37 ) and the discharge channel ( 26 ) on the piston ( 19 ) of a pierceable. Separating membrane ( 40 ), z. As plastic or metal, from the rear press room ( 36 ) is separated fluid-tight and / or the rock bolt ( 2 ) an anchor nut ( 9 ) and preferably one of the anchor nut ( 9 ) supported anchor plate for resting on the rock ( 60 ).

Contraption ( 3 ) for moving a rock bolt ( 2 ), in particular a rock anchor ( 2 ) according to claim 12 or 13, comprising - a drive element ( 43 ), in particular a drive ring ( 44 ), for transmitting a torque to the rock bolt ( 2 ), - a drive shaft ( 46 ) for connection to a drive motor ( 59 ), - preferably a mechanism for transmitting a torque from the drive shaft ( 46 ) on the drive element ( 43 ), characterized in that the device ( 3 ) one, in particular only one, fluid opening ( 34 ) for supplying both flushing fluid and pressurized fluid.

Device according to claim 14, characterized in that the device ( 3 ) a movable pipe socket ( 28 ) with an axial fluid channel ( 31 ), which is movable between a rinsing position and a pressing position, and the fluid port ( 34 ) in a front end ( 29 ) of the axial fluid channel ( 31 ) and preferably the device ( 3 ) a device, for. B. a device piston ( 52 ) and one with the device piston ( 52 ) coupled lever ( 57 ), for moving the pipe socket ( 28 ) and the drive element ( 43 ) has an axial bore and the pipe socket ( 28 ) within the axial bore of the drive element ( 43 ) is arranged and preferably the pipe socket ( 28 ) is mounted axially movable in the bore.