DE102019008597A1 - Rotary impact resistant drilling expansion head, for one-step rock anchors - Google Patents
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- E21D21/0086—Bearing plates
Abstract
Die Erfindung betrifft eine drehschlagfeste Bohr- Spreitzhülse, für das Versetzen von Einschritt- Gebirgsanker, durch die mit Schneid- und Schrämkanten ausgebildete dreieckige Ankerplatte, zur plan gefrästen und statisch bestimmten Gebirgsanlage. Eine Kühlung des Bohrvorganges erfolgt durch die Zuführung mit den Medien durch das Ankerrohr. Mit einem Setzdruck durch die Bohrlafette, auf die Bohrkrone, mit dem dann erfolgten Drehwechsel der Ankerstange, wird die über den Konus zur Spreizhülse einsetzende Bewegung, zum Verspannungsvorgang mit dem Gewindes des Ankerrohres, durch das Aufschieben der Spreizlamellen in das Gebirge, ausgelöst. In der Kombinationswirkung der Bohr- Spreitzhülse erfolgt nach dem Bohrvorgang, das Festlegen des Einschritt- Gebirgsankers im Bohrlochtiefsten zur Gebirgs - Verspannung mit der Ankermutter und Ankerplatte.Mit der Drehbewegung des Ankerrohres wird mit den, an der Ankerplatte angeschweißten Schneid- und Schrämkanten die Gebirgsanlage glatt gefräst, um den aufgebrachten Verspannungsdruck zur Gebirgssicherung, flächenmäßig und ohne Kantenpressung in das Gebirge, mit der dreieckigen Ankerplatte statisch bestimmt zu übertragen, damit die Ankerbohrung nicht asymmetrisch belastet und ausbrechen kann. Mit diesem Fräsvorgang wird im Gebirge eine Anschlussvertiefung mit der Ankerplatte und Ankermutter hergestellt, um das mögliche Nacharbeiten des Hangenden, zur Beseitigung von Nachfallpacken, zum Beispiel in Salz- und Kalibergwerken, nicht zu behindern.The invention relates to a torsionally impact-resistant drill expansion sleeve, for moving one-step rock anchors, through the triangular anchor plate formed with cutting and beveled edges, for the plane milled and statically determined rock system. The drilling process is cooled by supplying the media through the anchor tube. With a setting pressure through the drill carriage, on the drill bit, with the rotation change of the anchor rod, the movement that begins via the cone to the expansion sleeve is triggered for the tensioning process with the thread of the anchor tube by pushing the expansion lamellas into the rock. In the combined effect of the drill expansion sleeve, after the drilling process, the one-step rock anchor is set in the deepest part of the borehole to the rock - bracing with the anchor nut and anchor plate. With the rotary movement of the anchor tube, the cutting and chamfered edges welded to the anchor plate make the rock structure smooth Milled, in order to transfer the applied tension pressure to the rock securing, in terms of area and without edge pressure in the rock, statically determined with the triangular anchor plate, so that the anchor hole is not asymmetrically loaded and can break out. With this milling process, a connection recess with the anchor plate and anchor nut is created in the rock so as not to hinder the possible reworking of the hanging wall to remove refuse, for example in salt and potash mines.
Description
Die bisher eingesetzten Spreitzköpfe zur Festlegung der Gebirgsanker, eigenen sich nur für das Versetzen von Zwei- Schrittankern und benötigen dafür einen größeren Aufwand, da mit dem Wechsel der Bohrwerkzeuge, zunächst die Ankerbohrung hergestellt und dann in einem weiteren Arbeitsschritt, der Anker mit dem Spreizkopf zur Verspannung mit der Ankermutter und Ankerplatte, eingebracht wird.The expanding heads used to date to fix the rock anchors are only suitable for moving two-step anchors and require greater effort for this, since the anchor hole is first made when the drilling tools are changed and then the anchor with the expanding head is used in a further work step Bracing with the anchor nut and anchor plate is introduced.
Die Erfindung betrifft einen drehschlagfesten Bohr- Spreitzkopf, für Einweg- Gebirgsanker, mit der gefrästen Anlage zum Gebirge, mit der mit Schneid - und Schrämkanten ausgebildeten Ankerplatte. In der Kombinationswirkung zwischen dem Bohr- Spreizkopf mit den Spreizlamellen, erfolgt nach dem Bohrvorgang das Festlegen Einweg- Gebirgsanker im Bohrlochtiefsten. Mit einem Setzdruck, auf die Bohrkrone des Einschritt - Gebirgsankers, ausgelöst durch die Bohrlafette ohne Bewegung und mit dem dann erfolgten Drehwechsel des Ankerrohres, wird die über den Konus zur Spreizhülse einsetzende Bewegung, zum Verspannungsvorgang mit dem Gewinde der Ankerstange, durch das Aufschieben der Spreizlamellen zur Festlegung im Gebirge, mit der Ankermutter ausgelöst.The invention relates to a torsionally impact-resistant drilling expansion head for one-way rock anchors, with the milled system to the rock, with the anchor plate designed with cutting and beveled edges. In the combination effect between the drilling expansion head with the expansion lamellae, the one-way rock anchors are fixed in the deepest part of the borehole after the drilling process. With a setting pressure on the drill bit of the one-step rock anchor, triggered by the drill carriage without movement and with the rotation change of the anchor tube, the movement that begins over the cone to the expansion sleeve becomes a tensioning process with the thread of the anchor rod by pushing on the expansion lamellas for fixing in the mountains, released with the anchor nut.
Die Spreizlamellen werden mit einer angeschweißten Klemmscheibe, mit der Bohrkrone drehschlagfest und zur Verspannung mit dem Gebirge, durch den Konus der Spreizhülse, beweglich verlagert. Mit den vorhandenen Innenrippen, wird die Mitnahmebewegung mit den verzahnten Außenrippen auf dem Konus der Spreizhülse, mit der gegenläufigen Drehbewegung der Ankerstange erreicht, die mit einem starken Federband, zum geringeren Durchmesser der Bohrkrone angepresst wird und mit der ineinandergreifenden Verzahnung, die Mitnahmebewegung der Spreizhülse sichert. Der Außendurchmesser der Bohrkrone wird damit zur Spreizhülse, mit den anliegenden Spreizlamellen durch das Federband, während des drehschlagenden Bohrvorganges, zum besseren Abfluss des Bohrkleins größer gehalten. Um mit dem gebildeten Ringraum den Abtransport des Bohrkleins bis zum Ankermundloch zu sichern, erhalten Spreizhülsen und Spreizlamellen Durchgangs - Öffnungen für den Abtransport, das mit dem eingesetzten Kühlmittel unter Druck erfolgt. Beim Einsatz im klüftigen Gebirge, kann über das Ankerrohr mit einem 2K - Injektionskleber, eine verbesserte Festlegung der Bohr- Spreizkopf mit dem angrenzenden Gebirgsvolumen erreicht werden.The expansion lamellae are moved with a welded-on clamping disc, with the drill bit, rotationally impact-resistant and for bracing with the rock, through the cone of the expansion sleeve. With the existing inner ribs, the entrainment movement with the toothed outer ribs on the cone of the expansion sleeve is achieved with the counter-rotating movement of the anchor rod, which is pressed with a strong spring band to the smaller diameter of the drill bit and the interlocking toothing ensures the entrainment movement of the expansion sleeve . The outer diameter of the drill bit is thus kept larger in relation to the expansion sleeve, with the adjacent expansion lamellae, by the spring band during the rotary percussion drilling process, for better drainage of the cuttings. In order to ensure that the cuttings are transported away to the anchor hole with the annular space formed, expansion sleeves and expansion lamellae are provided with openings for removal, which is carried out under pressure with the coolant used. When used in fissured mountains, the anchor pipe with a 2K injection adhesive can be used to improve the fixing of the drilling expansion head with the adjacent rock volume.
Mit der gegenläufigen Drehbewegung der Ankerstange wird mit den, an der dreieckigen Ankerplatte angebrachten Schneid- und Schrämkanten die Gebirgsanlage, um die Ankerbohrung glatt gefräst, um den aufgebrachten Verspannungsdruck zur Gebirgssicherung, flächenmäßig und ohne Kantenpressung, mit der Dreipunktauflage statisch bestimmt, in das Gebirge so zu übertragen, damit die Ankerbohrung nicht asymmetrisch belastet und ausbrechen kann. Mit diesem Fräsvorgang zur Egalisierung des Gebirges, wird eine Anschlussvertiefung mit der Ankerplatte und Ankermutter hergestellt, um auch ein mögliches Nacharbeiten des Hangenden, zur Beseitigung von Nachfallpacken, nicht zu behindern.With the counter-rotating movement of the anchor rod, with the cutting and bevelling edges attached to the triangular anchor plate, the rock system is milled smooth around the anchor hole, in order to ensure that the tensioning pressure applied to secure the rock is determined statically in the rock with the three-point support, in terms of area and without edge pressure to be transferred so that the anchor hole is not asymmetrically loaded and can break out. With this milling process to level the rock, a connection recess with the anchor plate and anchor nut is created so as not to hinder any possible reworking of the hanging wall to remove additional packs.
Zur Herstellung der Ankerbohrung wird der fertig montierte Anker mit dem Bohr-Spreizkopf und der Ankerplatte soweit vormontiert, dass mit der Einstellung des Abstandes der Spreizhülse zum Bohrkopf, nach Herstellung der Ankerbohrung, ein entsprechender Abstand zur Bohrkrone auf dem Gewinde der Ankerstange eingestellt wird, um damit die spätere Festlegung des Bohr- Spreizkopfes im Bohrlochtiefsten, mit der erforderlichen Gegenbewegung des Ankerrohres, zu erreichen.To produce the anchor hole, the fully assembled anchor with the drill expansion head and the anchor plate is preassembled to such an extent that with the setting of the distance between the expansion sleeve and the drill head, after the anchor hole has been made, a corresponding distance to the drill bit is set on the thread of the anchor rod so that the later fixing of the drilling expansion head in the deepest part of the borehole, with the required countermovement of the anchor tube, can be achieved.
Die Funktion des Ankersystems:The function of the anchor system:
Der Bohr- Spreizkopf wird als Funktionseinheit
Ist mit dem drehschlagenden Bohrvorgang, die maximale Tiefe der Ankerbohrung
Mit den an der Ankerplatte
In der unteren Hälfte der
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1 =1 =
- Funktionseinheit, zu 27Functional unit, to 27
- 2 =2 =
- Bohrkrone, zu 1Core bit, for 1
- 3 =3 =
- Gewinde, zu 4Thread, to 4
- 4 =4 =
- Ankerrohr, zu 1, 3Anchor tube, for 1, 3
- 5 =5 =
- Klemmscheibe, zu 1, 2, 6Clamp washer, for 1, 2, 6
- 6 =6 =
- Spreizlamellen, zu 1, 5, 33Expanding lamellas, for 1, 5, 33
- 7 =7 =
- Federband, zu 6Spring band, to 6
- 8 =8 =
- Spreizhülse, zu 1, 4, 33Expansion sleeve, for 1, 4, 33
- 9 =9 =
- Bohrklein, zu 10Cuttings, 10
- 10 =10 =
- Kühlmittel, zu 2, 4, 9Coolant, for 2, 4, 9
- 11 =11 =
- Ankerbohrung, zu 1, 15, 16Anchor hole, for 1, 15, 16
- 12 =12 =
- Gewindeabstand, zu 1Thread spacing, to 1
- 13 =13 =
- Durchmesser, zu 11Diameter, to 11
- 14 =14 =
- Ringraum, zu 11Annular space, to 11
- 15 =15 =
- Gebirge, zu 1, 27Mountains, to 1, 27
- 16 =16 =
- Ankermundloch, zu 11Anchor hole, to 11
- 17 =17 =
- Drehbewegung, zu 1Rotary movement, to 1
- 18 =18 =
- Schiebebewegung, zu 8Sliding movement, to 8
- 19 =19 =
- Konus, zu 8Cone, to 8
- 20 =20 =
- Ankermutter, zu 4Anchor nut, to 4
- 21 =21 =
- Ankerplatte, zu 4, 20Anchor plate, for 4, 20
- 22 =22 =
- Außenrippen, zu 8, 19Outer ribs, to 8, 19
- 23 =23 =
- Innenrippen, zu 6Inner ribs, to 6
- 24 =24 =
- Schneid- u. Schrämkanten, zu 21Cutting and bevelling edges, for 21
- 25 =25 =
- Drehschlagfeste, Anlagefläche, zu 2, 4Rotary impact resistant, contact surface, to 2, 4
- 26 =26 =
- Anschlussvertiefung, zu 15, 20, 21Connection deepening, to 15, 20, 21
- 27 =27 =
- Einschritt- Gebirgsanker, zu 1One-step rock anchor, for 1
- 28 =28 =
- Gegenläufige Drehbewegung, zu 1, 27Reverse rotation, to 1, 27
- 29 =29 =
- Drehschlagfester Bohr- Spreizkopf, zu 1, 27Rotary impact resistant drill expansion head, for 1, 27
- 30 =30 =
- Verschiebe- Bewegung, zu 1, 27, 28Shift movement, to 1, 27, 28
- 31 =31 =
- Klemmkanten, zu 1, 5, 6Clamping edges, for 1, 5, 6
- 32 =32 =
- Bohrlochtiefsten, zu 11, 15, 17Borehole deepest, at 11, 15, 17
- 33 =33 =
- Öffnungen für Bohrklein, zu 6, 8, 9, 10Openings for cuttings, to 6, 8, 9, 10
- 34 =34 =
- Kugelsitz, zu 20, 21Ball seat, for 20, 21
- 35 =35 =
- Fräskanten, zu 21Milled edges, to 21
- 36 =36 =
- Mitnehmer, zu 21Carrier, to 21
- 37 =37 =
- Gefräste Anlagefläche, zu 15, 21Milled contact surface, for 15, 21
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019008597.3A DE102019008597A1 (en) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | Rotary impact resistant drilling expansion head, for one-step rock anchors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019008597.3A DE102019008597A1 (en) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | Rotary impact resistant drilling expansion head, for one-step rock anchors |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019008597A1 true DE102019008597A1 (en) | 2021-06-17 |
Family
ID=76085177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019008597.3A Withdrawn DE102019008597A1 (en) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | Rotary impact resistant drilling expansion head, for one-step rock anchors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019008597A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114718465A (en) * | 2022-04-18 | 2022-07-08 | 中南大学 | Dynamic pulling-shearing tunneling drill bit and composite rock breaking method |
-
2019
- 2019-12-11 DE DE102019008597.3A patent/DE102019008597A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114718465A (en) * | 2022-04-18 | 2022-07-08 | 中南大学 | Dynamic pulling-shearing tunneling drill bit and composite rock breaking method |
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