DE10234255A1 - Use of drill injection anchors made from cold-rolled steel having longitudinal channels open in the region of the drill crown for rinsing and injecting cement as flat reinforcements for tunnel roofs - Google Patents

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Abstract

Use of drill injection anchors (1) made from cold-rolled steel having longitudinal channels open in the region of the drill crown (2) for rinsing and injecting cement as flat reinforcements for tunnel roofs is new. The drill injection anchors are overlapped in the tunnel direction and are surrounded by a pressing body (7) for cement injection. Head sections of the pressing bodies on the drill crown side lie in the region of the subsequent advancement of the tunnel. Preferred Features: The head sections extend to the length of 1.5-2 times the tunnel diameter in the tunnel advancement.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verwendung von vorzugsweise aus Kaltwalzstahl bestehenden Bohr-Injektionsankern mit ausschließlich im Bereich der Bohrkrone offenem Längskanal zur Spülung sowie Zementinjektion und mit sich über die gesamte Bohr-Injektionsankerlänge erstreckendem, kupplungsmutterbestückbarem Mantelwandgewindegang in einem Vortriebs-Betongewölbeschirm im Bereich einer Tunneldecke.The present invention relates to a use of drilling injection anchors, preferably made of cold rolled steel with exclusively in the area of the drill bit open longitudinal channel for flushing and Cement injection and with himself over the coupling nut can be fitted over the entire length of the injection anchor Mantle wall thread in a tunneling concrete arch shield in the area of Tunnel ceiling.

Beim Tunnelbau ist es bekannt, das nach dem Ausbruch freistehende Gewölbe und die den Ausbruch stirnseitig begrenzende Ortsbrust durch vorauseilende Sicherungsmittel zu sichern. Derartige vorauseilende Gewölbesicherungen dienen dazu, einen im Ausbruch vorübergehend freiliegenden Teil zwischen der Ortsbrust und einer bereits nachgeführten dauerhaften Sicherung solange temporär abzusichern, bis eine herkömmliche dauerhafte Gewölbesicherung mit bspw. Ausbaubögen, Spritz- bzw. Ortbeton und/oder Ankern nachgezogen worden ist. Prinzip der in diesem Zusammenhang bekannten sog. neuen österreichischen Tunnelbauweise (N.Ö.T.) ist es, die natürliche Druckumlagerung des Fels um den Ausbruch herum bis zum Ringschluß durch einen nachgiebigen Ausbau zu aktivieren, wobei zunächst temporäre Sicherungen einen dosierten Ausbauwiderstand ermöglichen. Eine gängige temporäre vorauseilende Sicherung im Tunnelbau sind Rohrschirme aus Stahlrohren, zu deren Gewinnung die Rohre, von einer Ausbruchwandung ausgehend, unter Drehbewegung mittels einer verlorenen Bohrkrone mit einer nur geringen Außenneigung zur Tunnelvortriebsrichtung in den umgebenden Fels bzw. Boden eingebracht werden. Nachteilig ist, daß die eingesetzten Rohre außenseitig eine glatte Mantelfläche besitzen, so daß eine Einleitung bzw. Übertragung von nennenswerten Axialkräften aus dem umgebenden Boden nicht möglich ist. Da derartige Rohrschirme nach bisheriger Meinung rein auf Biegung beansprucht werden, kom men Stahlrohre mit vergleichsweise großem Durchmesser und dicker Wandung, d. h. bei bis zu über 15 Metern mit Länge großem Gewicht zum Einsatz, die bisher mit Sonderbohrmaschinen eingebohrt werden. Nachteilig ist hieran, daß die Tunnelvortriebsmannschaften mit ihren Tunnelbohrwagen während der Herstellung der Rohrschirme nicht arbeiten können, sondern den Herstellern der Rohrschirme Platz machen müssen. Nachteilig ist weiter, daß die langen, auf Biegung beanspruchten Rohre in der Regel aus 2 Meter langen Rohrschüssen mit Innengewinde/Außengewinde (ohne Koppelmuffe oder Nippel) zusammengesetzt sind, dabei aber eine solche Gewindeverbindung das Biegemoment des Rohrschirmes auf die Hälfte eines ungeschwächten Rohres reduziert. Aus der DE 36 39 891 C2 ist des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrschirmes bekannt, bei welchem die Bohrrohre an Ihrer Mantelfläche verschließbare Injektionsöffnungen (Ventile) aufweisen, durch die nach dem Einbohren durch das Rohrinnere ein Injektionsmaterial in den rohraußenseitigen Bohrspalt eingeleitet werden kann, so daß die glatten Stahlrohre hierüber im günstigsten Fall unmittelbaren Kontakt mit dem Boden haben. Ein intensiver Scherverbund oder Verbundkörper (Verpreßkörper) ist bei Rohrschirmen allerdings auch auf diesem aufwändigen Weg nicht zu erreichen, so daß der zuvor beschriebene Tragmechanismus der Rohrschirme nicht verändert wird. Hinzu kommt, daß in der Praxis bei Kunststoff-Ventilen (Manschettenventilen) der Stahlrohre Funktionsstörungen auftreten und das stufenweise Verpressen der Manschetten-Ventile mit Doppelpacker sehr aufwändig ist. Zur Gewinnung von herkömmlichen vorauseilenden Gewölbesicherungen ist außerdem der Einsatz von Bohr-Injektionsankern einerseits als Spieße und andererseits als Systemankerung bekannt. Bei der bekannten Systemankertechnik werden die Bohr-Injektionsanker bezüglich eines Tunnelquerschnittes, ausgehend von dem Gewölbeumfang, in radialer Richtung eingebracht. Im Gegensatz dazu werden sie als Spieße praktisch parallel zur Tunnellängsrichtung in ausreichender Überlappung zu Ausbaubögen angeordnet, welche elastische Punktlager für die Spieße bilden. Dabei werden die Spieße in der Regel erst nach dem Aufstel len der zugeordneten Ausbaubögen eingebohrt und bilden erst durch ihre Abstützung auf den Ausbaubögen mit diesen gemeinsam eine Tragkonstruktion aus. Bei der erzielten Vernagelung des an das Tunnelgewölbe angrenzenden Bodens werden die Spieße hauptsächlich auf Scherung belastet. Um bei diesen bekannten Techniken in der äußeren Gewölbeumgebung eine gute Verankerung der Bohr-Injektionsanker zu erreichen, wird bei ihrer Verwendung als Spieße durch die Bohrkrone, d. h. vom Bohrlochtiefsten ausgehend eine Zementfüllung in das Bohrloch injiziert. Bei radialer Anwendung von Bohrinjektionsankern ist zudem ein über das bloße Injizieren hinausgehendes Verpressen bekannt, wobei es unter gleichzeitiger, ggf. schrittweiser Drehung des Bohr-Injektionsankers und Einpressen einer Zementdickspülung unter erhöhtem Druck zur Ausbildung und Verkeilung von Zementschollen im Bohrloch und dadurch im weiteren Verlauf zur Ausbildung eines den Anker umgebenden, sich radial zur Tunnelwand erstreckenden Presskörpers kommt. Während derartige bekannte vorauseilende Gewölbesicherungen aus Bohr-Injektionsankern für den Tunnelbau besonders in festem, beispielsweise felsigem Grund gut geeignet sind, werden Tunnel heute zunehmend auch durch Lockergestein mit geringer Kohäsion gebaut. Hinzu kommt, dass die relativ geringe Länge von nur etwa 3 bis 4 Metern der als Spieße verwendeten Bohr-Injektionsanker in Verbindung mit der überlappenden Anordnung nur Vortriebsabschnitte von entsprechend geringer Länge ermöglicht, was, bezogen auf eine Tunnellängeneinheit, eine hohe Anzahl von Bohrungen und Bohr-Injektionsankern an unterschiedlichen Positionen und in verschiedenen Richtungen bei insgesamt hohem Zeit- und Kostenaufwand erforderlich macht.In tunnel construction, it is known to secure the free-standing vault after the excavation and the front face that delimits the excavation by means of leading securing means. Such leading arch protections serve to temporarily secure a part of the excavation that is temporarily exposed in the outbreak between the face and a permanent protection that has already been updated until a conventional permanent arch protection with, for example, extension arches, shotcrete or in-situ concrete and / or anchors has been tightened. The principle of the so-called new Austrian tunnel construction (N.Ö.T.), known in this context, is to activate the natural pressure redistribution of the rock around the excavation up to the ring closure by a flexible expansion, whereby temporary safeguards initially allow a metered expansion resistance. A common temporary precautionary safeguard in tunnel construction is tubular screens made of steel tubes, for the extraction of which the tubes, starting from an excavation wall, are introduced into the surrounding rock or soil by means of a lost drill bit with only a slight external inclination to the tunnel driving direction. The disadvantage is that the tubes used have a smooth outer surface on the outside, so that an introduction or transmission of significant axial forces from the surrounding soil is not possible. Since pipe umbrellas of this type are, according to the previous opinion, only subjected to bending, steel pipes with a comparatively large diameter and thick wall, that is, with a weight of up to 15 meters in length, are used, which have previously been drilled in with special drilling machines. The disadvantage of this is that the tunneling teams cannot work with their tunnel boring wagons during the manufacture of the pipe screens, but must make room for the manufacturers of the pipe screens. Another disadvantage is that the long, stressed pipes are usually composed of 2 meter long pipe sections with internal thread / external thread (without coupling sleeve or nipple), but such a threaded connection reduces the bending moment of the pipe screen to half of an un weakened pipe. From the DE 36 39 891 C2 is also known a method for producing a pipe screen, in which the drill pipes have closable injection openings (valves) on their outer surface, through which, after being drilled through the pipe interior, an injection material can be introduced into the pipe-side drill gap, so that the smooth steel pipes over it at best have direct contact with the ground. However, an intensive shear bond or composite body (compression body) cannot be achieved with tube screens in this complex way either, so that the support mechanism of the tube screens described above is not changed. In addition, in the case of plastic valves (sleeve valves) the steel pipes malfunction and the stepwise pressing of the sleeve valves with a double packer is very complex. The use of drilling injection anchors on the one hand as skewers and on the other hand as system anchors is also known for obtaining conventional leading arch protections. In the known system anchor technology, the drilling injection anchors are introduced in the radial direction with respect to a tunnel cross-section, starting from the vault circumference. In contrast, they are arranged as skewers practically parallel to the longitudinal direction of the tunnel with sufficient overlap to extension arches, which form elastic point bearings for the skewers. The skewers are usually only drilled in after the installation of the associated extension arches and only form a supporting structure with them on the support arches based on them. When the floor adjoining the tunnel vault is nailed, the skewers are mainly subjected to shear stress. In order to achieve good anchoring of the drill injection anchors in these known techniques in the outer vault environment, when they are used as skewers, a cement filling is injected into the borehole through the drill bit, ie starting from the deepest hole. In the radial application of drilling injection anchors, a compression that goes beyond mere injection is also known, with simultaneous, if necessary gradual rotation of the drilling injection anchor and pressing in a cement flushing under increased pressure to form and wedge cement clods in the borehole and thereby in the further course Formation of a pressing body surrounding the armature and extending radially to the tunnel wall. While such known leading arch protections from drilling injection anchors are particularly suitable for tunnel construction, especially in solid, for example rocky, tunnels are now increasingly being built using loose rock with low cohesion. In addition, the relatively short length of only about 3 to 4 meters of the drill injection anchors used as skewers in connection with the overlapping arrangement means only propulsion sections of corresponding ge Ringer length enables what, based on a tunnel length unit, requires a large number of bores and drilling injection anchors at different positions and in different directions with a total of high expenditure of time and money.

Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vorauseilende Gewölbesicherung für den Tunnelbau mit vergrößertem Anwendungsbereich und vereinfachtem Aufbau anzugeben.The present is based on this Invention based on the object, a leading arch protection for the Tunnel construction with an enlarged area of application and to provide a simplified structure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß zunächst und im Wesentlichen gelöst durch die in Anspruch 1 vorgeschlagene Verwendung von bevorzugt aus Kaltwalzstahl bestehenden Bohr-Injektionsankern mit ausschließlich im Bereich der Bohrkrone offenem Längskanal zur Spülung sowie Zementinjektion und – verpressung und mit sich über die gesamte Bohr-Injektionsankerlänge erstreckendem, kupplungsmutterbestückbarem Mantelwandgewindegang als flächentragende Armierung eines Vortriebs-Betongewölbeschirmes im Bereich einer Tunneldecke, wobei bei in Tunnellängsrichtung benachbarten Bohr-Injektionsankern in Tunnellängsrichtung eine mindestens etwa 20-prozentige Überlappung der eingebohrten Bohr-Injektionsankerlänge gegeben ist und wobei ein Bohr-Injektionsanker in einen Zementinjektion beinhaltenden Verpresskörper eingebettet ist, mit einer Zuordnung von eingebohrten Bohr-Injektionsankerlängen in Tunnellängsrichtung derart, dass bohrkronenseitige Kopfabschnitte von Verpreßkörpern im Bereich des nachfolgenden Tunnelvortriebs liegen. Dies bedeutet, daß sich ein Verpreßkörper, ausgehend von der in Blickrichtung auf die Ortsbrust vor der Ortsbrust liegenden Einbohrstelle in der Ausbruchwandung in seiner Längsrichtung deutlich über die Ortsbrust hinaus bis in den hinter der Ortsbrust liegenden Boden- bzw. Gebirgsbereich hinein erstreckt, in welchem Bereich erst ein dem Einbringen der mit Bohr-Injektionsankern bewehrten Verpreßkörpern nachfolgender Tunnelvortrieb erfolgt. Für die Verwendung der entsprechenden Bohr-Injektionsanker ist wesentlich, dass durch die über eine bloße Spülung und Zementinjektion hinausgehende Ankerverpressung mit Zementinjektion ein Verbund- bzw. Verpresskörper und dadurch ein intensiver Scherverbund zwischen Bohr-Injektionsanker und umgebendem Gebirge entsteht. Dieser bildet eine wichtige Voraussetzung für die erfindungsgemäße flächentragende Wirkung der Bohr-Injektionsanker als Armierung in dem Vortriebs-Betongewölbeschirm, der im Hinblick auf die verwendeten Bohr-Injektionsanker auch als Ankerschirm bezeichnet wird. Die flächentragende Wirkung beruht dabei grundlegend auf einer wechselweisen bzw. gegenseitigen Abstützung der durch die Bohr- Injektionsanker armierten, d. h. bewehrten Verpreßkörper, die in ihrer Gesamtheit den Gewölbeschirm bilden. Durch das schon eingangs erläuterte Verpressen des Bohr-Injektionsankers, welches vorzugsweise mit Zementdickspülung als Stützflüssigkeit erfolgt, kommt es in Verbindung mit dem dabei gebildeten Verpreßkörper (Verbundkörper), der im Durchmesser bevorzugt etwa zumindest das 1,5-Fache des Bohrkronendurchmessers beträgt, zu einem kombinierten Verbund aus Bohr-Injektionsanker, Verpreßkörper und umgebenden Boden bzw. Gebirge. Der Bohr-Injektionsanker ist dabei über sein Betonstahlgewinde sehr steif mit dem Verpreßkörper verbunden, wobei durch den Beton-Gewindeeingriff ein auch in Längsrichtung des Bohr-Injektionsankers hoch beanspruchbarer axialer Scherverbund besteht. Dies bedeutet, daß im Gegensatz zu den bekannten Rohrschirmen bei einem erfindungsgemäßen Ankerschirm durch den hier auch axial bestehenden Scherverbund zwischen Bohr-Injektionsanker und umgebendem Verpreßkörper auch nennenswerte in Längsrichtung wirkende Kräfte (Normalkräfte) übertragbar sind. Die mit gelöstem Bohrklein vermörtelten Verpreßkörper, die wie bewehrter Stahlbeton wirken, stehen ihrerseits in einem kraft- und/oder formschlüssigen Verbund mit dem sie umgebenden Gebirge bzw. Boden, so daß eine von den Verpreßkörpern ausgehende Bodenverbesserung bzw. Gebirgsvergütung resultiert. Bei einer im Tunnelquerschnitt ringsegmentartig benachbarten Anordnung von zur Tunnelachse nur geringfügig geneigten Verpreßkörpern geht von den entsprechend benachbarten Verbundsystemen eine Kraftwechselwirkung, d. h. im Verbund eine gegenseitige Abstützung aus, so daß ein durch die Bohr-Injektionsanker armierter (bewehrter) flächentragender Gewölbeschirm resultiert. Dazu kann seitlich eine Tangierung der Überlappung der Verpreßkörper bestehen, andererseits kann auch eine begrenzte seitliche Beabstandung durch dazwischenliegende, durch die Verpreßkörper mittelbar mitverfestigte Gebirgsschichten ausreichend sein. Eine Fortsetzung des Gewölbeschirms in Tunnellängsrichtung wird dadurch erreicht, daß in dieser Richtung eine mindestens etwa 20-prozentige Überlappung der eingebohrten Bohr-Injektionsankerlängen von in Tunnellängsrichtung aufeinanderfolgenden Bohr-Injektionsankern besteht. Die vorgeschlagenen Ankerschirme eignen sich besonders auch dazu, um Setzungen an der Oberfläche über dem Tunnel zu begrenzen. Insbesondere ist bevorzugt, daß sich die Kopfabschnitte bis zu einer Länge von zumindest etwa dem 1,5- bis 2-Fachen des Tunneldurchmessers in dem zuvor erläuterten Sinn in den der Ortsbrust nachfolgenden Tunnelvortrieb erstrecken, wodurch die erfahrungsgemäß besonders in entsprechendem Abstand zu der Ortsbrust auftretenden Setzungen verringert werden können. Im Gegensatz zu der bekannten Verwendung von Bohr-Injektionsankern als Spieße zum Vorpfänden wird bei einem erfindungsgemäßen Ankerschirm eine flächentragende Wirkung ohne als Punktlager dienende Ausbaubögen erreicht. Die Einbohrposition, d. h. die Einbohröffnung in der Ausbruchwandung des Bohr-Injektionsankers, kann kurz vor, bevorzugt etwa 1 Meter vor der Ortsbrust liegen, wobei zur Abstimmung einer gewünschten Überlappung der Bohr-Injektionsanker in Längsrichtung oder mit Rücksicht auf ein verwendetes Bohrgerät auch kleinere oder größere Abstände möglich sind.According to the invention, this object is first and essentially achieved by the use of drilling injection anchors, preferably made of cold rolled steel, with a longitudinal channel that is only open in the area of the drill bit for flushing and cement injection and compression, and with an extension that extends over the entire length of the drilling injection anchor, Clutch nut-equipped jacket wall thread as a surface-supporting reinforcement of a tunneling concrete vault shield in the area of a tunnel ceiling, with at least about 20 percent overlap of the drilled-in drill anchor anchor length in the longitudinal direction of the tunnel in the case of drill injection anchors adjacent to the tunnel, and wherein a drill injection anchor contains a Z-injection injector into an injection anchor is, with an assignment of drilled drill injection anchor lengths in the longitudinal direction of the tunnel in such a way that the drill bit-side head sections of compression bodies in Ber calibration of the subsequent tunneling. This means that a grouting body, starting from the drilling point lying in the direction of view of the face in front of the face in the excavation wall, extends in its longitudinal direction significantly beyond the face into the ground or mountain area behind the face, in which area The tunnel is driven only after the grouting elements reinforced with drilling injection anchors have been inserted. For the use of the corresponding Bohr injection anchors, it is essential that the anchor compression with cement injection, which goes beyond mere flushing and cement injection, creates a composite or grout and thus an intensive shear bond between the Bohr injection anchor and the surrounding mountains. This forms an important prerequisite for the surface-bearing effect of the drilling injection anchors according to the invention as reinforcement in the tunneling concrete arch shield, which is also referred to as an anchor shield with regard to the drilling injection anchors used. The surface-bearing effect is based fundamentally on an alternating or mutual support of the grouted, ie reinforced, grouting bodies reinforced by the drilling injection anchors, which together form the vault shield. The pressing of the drill injection anchor, which is already explained at the beginning, which is preferably carried out with thick cement flushing as the supporting liquid, results in a connection with the compression body (composite body) formed, which preferably has a diameter of at least 1.5 times the drill bit diameter Combined combination of drilling injection anchor, grouting body and surrounding soil or rock. The drill injection anchor is very stiffly connected to the grout via its reinforcing steel thread, whereby the concrete thread engagement results in an axial shear assembly that can also withstand high loads in the longitudinal direction of the drill injection anchor. This means that, in contrast to the known tube shields in the case of an anchor shield according to the invention, the axial shear bond between the drilling injection anchor and the surrounding compression body also allows significant longitudinal forces (normal forces) to be transmitted. The grouting bodies mortared with loosened drilling cuttings, which act like reinforced reinforced concrete, are in turn in a non-positive and / or positive connection with the surrounding mountains or soil, so that a soil improvement or rock remuneration resulting from the grouting bodies results. In the case of an arrangement of compression bodies that are only slightly inclined to the tunnel axis in the cross-section of a ring segment, a force interaction, i.e. a mutual support, arises from the corresponding adjacent composite systems, so that an armed (reinforced) vault shield reinforced by the drill injection anchors results. To this end, the overlap of the compression bodies can be tangent on the side, on the other hand, a limited lateral spacing by intervening rock layers indirectly consolidated by the compression bodies can also be sufficient. A continuation of the vault shield in the longitudinal direction of the tunnel is achieved in that in this direction there is an at least approximately 20 percent overlap of the drilled drill injection anchor lengths of successive drill injection anchors in the longitudinal direction of the tunnel. The proposed anchor screens are also particularly suitable for limiting subsidence on the surface above the tunnel. In particular, it is preferred that the head sections extend up to a length of at least approximately 1.5 to 2 times the tunnel diameter in the previously explained sense into the tunnel drive following the working face, as a result of which experience has shown that this occurs particularly at a suitable distance from the working face Settlements can be reduced. In contrast to the known use of drilling injection anchors as skewers for pre-garnishing, an anchor screen according to the invention has a surface-bearing effect without serving as a point bearing Expansion arches reached. The drilling position, i.e. the drilling opening in the excavation wall of the drilling injection anchor, can be shortly before, preferably about 1 meter in front of the face, whereby in order to coordinate a desired overlap of the drilling injection anchor in the longitudinal direction or with regard to a drilling device used, smaller or larger ones Distances are possible.

Gemäß einem weiteren, auch eigenständig bedeutsamen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die einzelnen Verpreßkörper herstellungsbedingt eine etwa keulenförmige Formgebung aufweisen mit einem im Bereich der Bohrkrone des Bohr-Injektionsankers gebildeten Keulenkopf vergleichsweise größeren Querschnittes, welcher über die Verpresskörperlänge in einen am gegenüberliegenden Ende liegenden, vergleichsweise schlankeren Keulenstiel übergeht. Bevorzugt ist dabei an eine derartige Zuordnung von eingebohrten Bohr-Injektionsankerlängen in Tunnellängsrichtung gedacht, bei der bohrkronenseitige Keulenköpfe von Verpreßkörpern in Überlappung zu schlankeren Keulenstielen in Tunnellängsrichtung benachbarter Verpreßkörper liegen. Durch die erfindungsgemäße Überlappung bohrkronenseitiger Keulenköpfe von Verpresskörpern mit schlankeren Keulenstielen von in Tunnellängsrichtung benachbarten Verpresskörpern wird bei einem gleichen oder ähnlichen, dabei ins gesamt jeweils geringen Einbohrwinkel der Bohr-Injektionsanker gegenüber der Tunnellängsachse eine nach radial außen platzsparende Anordnung und zugleich im Längsprofil (ggf. unter Zwischenlage von Gebirgsschichten) eine gegenseitig anschmiegende Anordnung der Verpresskörper erreicht, welche in Tunnellängsrichtung bei etwa 20-prozentiger Überlappung der eingebohrten Bohr-Injektionsankerlängen eine besonders wirksame gegenseitige Abstützung der Verpresskörper erlaubt. Für die Flächentragwirkung ist, wie schon ausgeführt, eine gegenseitige Abstützung von in Tunnelquerrichtung tangential benachbarten Verpresskörpern wichtig. Selbst bei einem Einbohren der Bohr-Injektionsanker in einem von der Tunnelvortriebsrichtung nur geringfügig nach radial außen ausweichendem Winkel weisen die mit Bohrkronen bestückten Spitzen seitlich benachbarter Bohr-Injektionsanker gegenüber den Bohrlochmündungen im Tunnelgewölbe einen vergleichsweise größeren Abstand auf. Durch die Keulenform der Verpresskörper ist jedoch vorteilhaft auch insoweit eine Anschmiegung der Verpresskörperprofile in Längsrichtung, dies ggf. wiederum unter Zwischenlage von Gebirgsschichten, möglich. Gegenüber einer vergleichsweise zylindrischen Form einer Zementinjektion in ein Bohrloch wird dadurch auch in Umfangsrichtung des Tunnelgewölbes über die Längsrichtung eines Gewölbetragringes hinweg bzw. -tragsegmentes eine vergleichmäßigte, d. h. verbesserte Tragwirkung möglich. Innerhalb einzelner der somit flächenhaft abgestützten, bewehrten Verpresskörper können große Normalkräfte, d. h. in Längsrichtung des Verpresskörpers wirkende Kräfte übertragen werden, wobei im Überlappungsbereich überwiegend Zugkräfte, im übrigen Bereich im Wesentlichen Druckkräfte auftreten.According to another, also independently significant Aspect of the present invention, the individual compression bodies can be caused by production an approximately club-shaped Have a shape in the area of the drill bit of the drill injection anchor formed club head comparatively larger cross-section, which over the Injection body length in one at the opposite end lying, comparatively slimmer club stem passes. Preference is given to such an assignment of drilled Bohr injection anchor lengths in Tunnel longitudinal direction thought, in the case of the drill bit-side club heads of grooved bodies in overlap to slimmer club legs in the longitudinal direction of the adjacent grouting bodies. By the overlap according to the invention clubheads on the drill bit side of grout bodies with slimmer club posts from grouting bodies adjacent in the longitudinal direction of the tunnel with the same or a similar one, in each case in the overall small drilling angle of the drill injection anchor across from the longitudinal axis of the tunnel one radially outward space-saving arrangement and at the same time in the longitudinal profile (if necessary with an intermediate layer of mountain layers) a mutually cuddly arrangement of the grout reached, which is in the longitudinal direction of the tunnel with about 20 percent overlap of the drilled drill injection anchor lengths a particularly effective mutual support the grout allowed. For the surface load is as already stated a mutual support important from grouting bodies that are tangentially adjacent in the tunnel transverse direction. Even if the drilling injection anchors are drilled in from the tunneling direction only marginally radially outwards the tips with drill bits have a deviating angle laterally adjacent drill injection anchor opposite the borehole mouths in the tunnel vault a comparatively larger distance on. Due to the club shape of the pressing body is advantageous also in this respect a nestling of the grout profiles in the longitudinal direction, this may be possible with the interposition of rock layers. Opposite one comparatively cylindrical shape of a cement injection into one The borehole is also in the circumferential direction of the tunnel vault longitudinal direction a vault amount ring across or supporting segment a more even, d. H. improved load-bearing capacity possible. Within individual of the thus supported, reinforced grout large normal forces, i. H. longitudinal of the grout transferring acting forces be predominant in the overlap area tensile forces, Furthermore Area essentially compressive forces occur.

Im Hinblick darauf umfaßt die Erfindung einen weiteren Aspekt, der sowohl eigenständig wie auch in Verbindung mit weiteren beschriebenen Merkmalen von Bedeutung sein kann. Dieser betrifft die Verwendung von vorzugsweise aus Kaltwalzstahl bestehenden Bohr-Injektionsankern mit ausschließlich im Bereich der Bohrkrone offenem Längskanal zur Spülung sowie Zementinjektion und -Verpressung und mit sich über die gesamte Bohr-Injektionsankerlänge erstreckendem, kupplungsmutterbestückbarem Mantelgewindegang als flächentragende Armierung eines Vortriebs-Betongewölbeschirmes im Bereich einer Tunneldecke, wobei bei in Tunnellängsrichtung benachbarten Bohr-Injektionsankern in Tunnellängsrichtung eine mindestens etwa 20-prozentige Überlappung der eingebohrten Bohr-Injektionsankerlänge gegeben ist und wobei ein Bohr-Injektionsanker in einem Zementinjektion beinhaltenden Verpreßkörper eingebettet ist, mit einer Zuordnung von in den Bohr-Injektionsankern wirkenden Axialkräften in Bohr-Injektionsanker-Längsrichtung derart, daß in einem der Tunneldecke zuweisenden ersten Längenabschnitt des BohrInjektionsankers Druckspannungen und in einem der Bohrkrone zuweisenden zweiten Längenabschnitt des Bohr-Injektionsankers Zugspannungen auftreten. Wesentlich ist zunächst, daß die Bohr-Injektionsanker aufgrund ihres außenseitigen Betonstahlgewindes vermittels des zuvor beschriebenen, mit dem Ver preßkörper und dem umgebenden Gebirge bzw. Boden gebildeten Verbundsystems aus dem Gebirge große Normalkräfte an sich ziehen, worin hinsichtlich der Lastübertragung ein grundlegender Unterschied zu bekannten Rohrschirmen besteht. Die erfindungsgemäße, durch Finite-Elemente-Berechnungen bestätigte Aufteilung von axialen Zug- und Druckkräften über die Länge eines Bohr-Injektionsankers bzw. Verpreßkörpers ist anschaulich wie folgt zu erklären: Bei einer während des Tunnelbaus schrittweisen Nachführung einer Spritzbetonschale befinden sich die bohrlochmündungsseitigen Verpreßkörper stiele bzw. Enden der Bohr-Injektionsanker im Bereich dieser Spritzbetonschale, die eine Abstützung der Bohr-Injektionsanker unter Ausbildung von Druck-Kräften erlaubt. Bei weiterem nachfolgenden Tunnelaushub bis in den gegenüberliegenden, bohrkronenseitigen Überlappungsbereich des Ankerschirms werden die Bohr-Injektionsanker dann vergleichbar mit einer straff gespannten Hängematte beansprucht, wodurch in dem der Bohrkrone zuweisenden zweiten Längenabschnitt der Bohr-Injektionsanker resultierende Zugspannungen auftreten. Bevorzugt ist dabei, daß insbesondere nach vollständigem Tunnel ausbruch unter den Bohr-Injektionsankern eines Gewölbeschirmabschnitts die Länge des ersten Längenabschnittes (axiale Druckkraft) ein Vielfaches, vorzugsweise das etwa Fünf- bis Fünfzehnfache, der Länge des zweiten Längenabschnittes (axiale Zugkraft) beträgt. Dabei ist weiter bevorzugt, daß der Übergang von axialen Druckspannungen zu Zugspannungen in dem Bohr-Injektionsanker innerhalb des mit dem in Tunnelvortriebsrichtung nachfolgenden Bohr-Injektionsanker gebildeten Überlappungsbereiches in Tunnellängsrichtung liegt. Beispielsweise können in dem der Bohrkrone abgewandten Endbereich des Bohr-Injektionsankers Druckspannungen in der Größenordnung von etwa 30 kN auftreten, die sich in Richtung auf die Bohrkrone in einem immer noch endnahen Bereich betragsmäßig verringern, um dann aber im weiteren Verlauf auf etwa halber Länge des Bohr-Injektionsankers sogar etwa das 1,5-Fache des zuerst genannten Wertes zu betragen und von dort im weiteren Verlauf allmählich in eine Zugspannung von bis zu etwas geringerem als dem eingangs genannten Betrag zu wechseln. Je nach verwendetem Typ bzw. Baugröße von Bohr-Injektionsankern, deren Länge und den auftretenden Belastungen ist andererseits auch ein Axialkraftverlauf möglich, bei dem in dem der Bohrkrone abgewandten Endbereich zunächst keine nennenswerte Kraft oder sogar eine geringere Zugkraft vorliegt, die jedoch bereits nach etwa einem Zehntel der Ankerlänge in eine bis zur Ankermitte betragsmäßig weiter zunehmende Druckkraft übergeht, von wo aus ein betragsmäßiger Abbau der Druckkraft über den Nullpunkt hinaus bis hin zu einer in Längsrichtung bis zur Bohrkrone ansteigenden Zugkraft auftritt. Dabei versteht es sich, daß trotz der für die Tragwirkung eines Ankerschirms charakteristischen und diesen von Rohrschirmen unterscheidenden Axialkräfte von den verwendeten Bohr-Injektionsankern in Verbundwirkung grundsätzlich auch weitere Kräfte, wie Quer- und Biegekräfte, übertragen werden.In view of this, the invention encompasses a further aspect which can be of importance both independently and in conjunction with other described features. This relates to the use of drill injection anchors, preferably made of cold rolled steel, with a longitudinal channel open only in the area of the drill bit for flushing and cement injection and grouting, and with a coupling thread that can be fitted over the entire length of the drill injection anchor as a surface-supporting reinforcement of a propulsion concrete vault shield Tunnel ceiling, whereby in the case of drill injection anchors adjacent in the longitudinal direction of the tunnel, there is at least about a 20 percent overlap of the drilled drill injection anchor length in the longitudinal direction of the tunnel, and wherein a drill injection anchor is embedded in a compression body containing cement injection, with an assignment of those acting in the drill injection anchors Axial forces in the longitudinal direction of the drill injection anchor such that compressive stresses occur in a first longitudinal section of the drill injection anchor facing the tunnel ceiling and in one of the drill bits pointing second length section of the drilling injection anchor tensile stresses occur. It is essential that the drilling injection anchor due to their outside reinforcing steel thread by means of the previously described, with the United press body and the surrounding rock or soil formed composite system from the mountains attract large normal forces, which makes a fundamental difference to known pipe umbrellas in terms of load transfer consists. The distribution of axial tensile and compressive forces over the length of a drilling injection anchor or compression body according to the invention, which is confirmed by finite element calculations, can be clearly explained as follows: In the case of a step-by-step adjustment of a shotcrete shell during tunnel construction, the compression body bodies on the borehole mouth are located or The ends of the drilling injection anchors in the area of this shotcrete shell, which allows the drilling injection anchors to be supported by the application of pressure forces. When the tunnel is excavated further into the opposite overlap area of the anchor screen on the drill bit end, the drill injection anchors are then subjected to a load comparable to a tightly tensioned hammock, as a result of which tensile stresses occur in the second length section of the drill injection anchor facing the drill bit. It is preferred that the length of the first length section (axial compressive force) is a multiple, especially after the tunnel has completely broken out, under the drill injection anchors of a vault shield section, preferably about five to fifteen times the length of the second length section (axial tensile force). It is further preferred that the transition from axial compressive stresses to tensile stresses in the drill injection anchor lies within the overlap region formed in the longitudinal direction of the tunnel with the drill injection anchor following in the tunnel driving direction. For example, in the end area of the drill injection anchor facing away from the drill bit, compressive stresses of the order of magnitude of approximately 30 kN can occur, which in the direction of the drill bit decrease in an area that is still near the end, but then in the further course to about half the length of the drill -Injection anchor even to be about 1.5 times the value mentioned first and from there gradually change into a tensile stress of up to slightly less than the amount mentioned at the beginning. Depending on the type or size of drilling injection anchors used, their length and the loads that occur, on the other hand, an axial force profile is also possible, in which there is initially no significant force or even a lower tensile force in the end area facing away from the drill bit, which, however, already occurs after approximately one Tenths of the anchor length changes into a compressive force that increases in magnitude up to the middle of the anchor, from where there is a reduction in the amount of the compressive force beyond the zero point up to a tensile force that increases in the longitudinal direction up to the drill bit. It goes without saying that, in spite of the axial forces which are characteristic of the load-bearing effect of an anchor screen and which differ from tube screens, fundamentally other forces, such as transverse and bending forces, are also transmitted by the drill injection anchors used in a composite effect.

Insgesamt wird durch die mit den Bohr-Injektionsankern erzielte flächentragende Armierung erfindungsgemäß ein Vortriebs-Betongewölbeschirm bereit gestellt, bei dem zur vorauseilenden Gewölbesicherung im Gegensatz zu den bekannten Techniken mit Bohr-Injektionsankern auf zusätzliche Stützbögen und radiale Systemanker verzichtet werden kann. Durch den vereinfachten Aufbau der Gewölbesicherung und den vereinheitlichten Einbau der BohrInjektionsanker bedarf es zu deren Verwendung zudem eines geringen Zeitund somit Kostenaufwands. Durch den Verzicht auf eine radiale Systemankerung wird eine im Tunnelquerschnitt kompakte Bauform erreicht, so dass dadurch wie auch unter dem Gesichtspunkt einer verbesserten Tragwirkung die Gewölbesicherung in geringerem Abstand unterhalb von Bauwerken, wie beispielsweise Straßen oder Gebäuden, anwendbar ist. Im Hinblick auf die hohe Tragwirkung ergeben sich zusätzliche Anwendungsfelder beim Tunnelbau in kohäsionsarmen Böden, in Lockergestein, in verwittertem Schiefer, in Schluff mit Schichtenwasser, in plastischem Ton, in Hangschutt, in Kies-Sand und dergleichen. Dabei lassen sich durch die erzielte Sicherung beim Tunnelbau die Konvergenz (Verengung), Setzungen an der Oberfläche über dem Tunnel und die Entspannung (Extrusion) der Ortsbrust und des Stützkerns begrenzen.Overall, the with the Drilling injection anchors achieved surface-bearing reinforcement according to the invention, a propulsion concrete arch shield is provided, for the leading vault securing in contrast to the known techniques with Bohr injection anchors on additional Support arches and radial system anchor can be dispensed with. Because of the simplified Construction of the arch protection and the standardized installation of the drilling injection anchors is required it also uses a small amount of time and therefore cost. By there is no radial system anchorage in the tunnel cross-section compact design achieved, so that as well as from the point of view an improved load-bearing capacity, the arch protection in less Distance below structures, such as roads or buildings, applicable is. In view of the high load-bearing capacity, there are additional ones Fields of application in tunnel construction in low-cohesion soils, in loose rock, in weathered slate, in silt with layered water, in plastic Clay, in slope debris, in gravel sand and the like. It can be done by the securing achieved during tunnel construction the convergence (narrowing), Settlements on the surface above the Tunnels and the relaxation (extrusion) of the face and the support core limit.

Gegenüber bekannten Rohrschirmen erweist sich bei einem erfindungsgemäßen Ankerschirm insbesondere als Vorteil, daß die verwendeten Bohr-Injektionsanker einen geringeren Querschnitt und damit ein geringeres Gewicht als die bekannten Rohre besitzen können und daß die Bohr-Injektionsanker mit einem herkömmlichen Bohrwagen zu verarbeiten sind.Compared to known pipe umbrellas proves in particular with an anchor screen according to the invention as an advantage that the used drilling injection anchors a smaller cross section and thus a lower weight than can have the known pipes and that the Drilling and injection anchor with a conventional one Drill trucks are to be processed.

Bei einem von der Erfindung ebenfalls mit erfaßten Verfahren zur Herstellung eines vorangehend beschriebenen Vortriebs-Betongewölbeschirmes mit Bohr-Injektionsankern als flächentragender Armierung wird zur Herstellung eines einzelnen Verpresskörpers bevorzugt in der Weise vorgegangen, dass ein Bohr-Injektionsanker beispielsweise von einer auf einem Baufahrzeug befindlichen Lafette unter einem gegenüber der Tunnelvortriebsrichtung geringfügig nach außen gerichteten Winkel, d. h. mit Hauptkomponente in Tunnelvortriebsrich tung, durch die Tunnelwandung eingebohrt wird. Gedacht ist insbesondere an die Verwendung von Bohr-Injektionsankern, welche eine Bohrkrone, Bohrstangen und Kupplungsmuttern, wie diese als Bestandteile in dem deutschen Patent DE 34 00 182 der Anmelderin beschrieben sind, aufweisen. Die entsprechenden Bohrstangen besitzen auf der Außenseite einen durchgehenden Gewindegang, während die Bohrkrone und die Kupplungsmuttern mit einem an ein solches Außengewinde angepaßten Innengewinde versehen sind. Durch die große Gewindetiefe ergibt sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie schon ausgeführt, vorteilhaft ein guter Verbund zwischen Bohrstangen und Verpresskörper. Die Bohrstangen, die eine in Längsrichtung verlaufende Durchgangsöffnung aufweisen, sind bevorzugt aus Kaltwalzstahl oder Feinkornbaustahl, bspw. St E 355 oder St E 460, mit hoher Kerbschlagzähigkeit und Unempfindlichkeit gegenüber Spannungsrisskorrosion, Wärmebehandlung und Querdruck hergestellt. Des Weiteren kann für die Bohrstangen auch die Verwendung eines nichtrostenden Stahls, bspw. Werkstoff Nr. 1.4462, im Hinblick auf den zu erreichenden Korrosionsschutz Vorteile bieten. Während des Einbohrens des Bohr-Injektionsankers wird über eine Dreheinführung am hinteren Teil des Ankers eine Spül- und Stützflüssigkeit durch das Ankerinnere und von dort über Öffnungen im Bereich der Bohrkrone in das Bohrloch injiziert. Indem die Bohrkrone einen gegenüber der Bohrstange größeren Außendurchmesser besitzt, bewirkt die in dem um die Bohrstange gebildeten Ringspalt zur Bohrlochöffnung rückströmende Spülflüssigkeit einen Abtransport überwiegend feinkörnigen Bohrkleins. Des Weiteren kann durch einen radial aus der Bohrkrone austretenden Spülstrahl bei einem Spüldruck von beispielsweise etwa 5 bis 20 bar durch geeignete Abstimmung von Bohrdrehzahl- und vorschub durch die Schneidwirkung eines derartigen Spülstrahls im angrenzenden Gebirge eine gewünschte Profilierung des Bohrlochs in Längsrichtung vorgenommen werden. Insbesondere kann eine sog. Fußhinterschneidung durch entsprechend längeres Spülen im Bereich der größten Einbohrtiefe, d. h. ein dort vergrößerter Querschnitt mit einer sich über einen begrenzten oder ggf. den gesamten Längenbereich des Ankers hinweg erstreckenden Querschnittsverjüngung des Verpresskörpers vorgesehen werden. Hinsichtlich eines weiteren Anteils der Spül- und Stützflüssigkeit, bei der es sich bevorzugt um einen Zementleim mit vergleichsweise hohem Verhältnis von Wasser zu Zement (bspw. W/Z = 0,7 bis 1) handelt, kommt es zu einem Eindringen in das an das Bohrloch angrenzende Gebirge. Durch die damit einhergehende Filtration des Wassers und Anreicherung von Zement wird zugleich eine Stabilisierung des Bohrlochs und Verbesserung des Scherverbundes zwischen späterem Verpresskörper und umgebendem Gebirge bzw. Boden erreicht. Hieran anschließend wird durch den eingebohrten Bohr-Injektionsanker ohne Vorschub, jedoch drehschlagend oder drehend Zementdickspülung eingepresst (Verpressung). Als solche kann bevorzugt ein Zementleim mit einem Verhältnis von Wasser zu Zement von bspw. W/Z = 0,4 verwendet werden. Durch die Mischung von im Bohrloch vorhandenem Sand und Bohrklein mit dem Zement tritt zum einen eine Vermörtelung desselben bzw. Betonbildung ein. Zum anderen kommt es zur Bildung von schnell erstarrenden Zementsteinschollen, die sich im Bohrloch verkeilen und einen natürlichen Packer bilden, gegen den sich ein zunehmender Druck der Zementspülung im Bohrloch in einer Größenordnung von beispielsweise 30 bis 60 bar aufbaut. Indem immer wieder frischer Zement zwischen die Zementsteinschollen eingepresst wird, wird ein etwa in Tunnellängsrichtung längsgerichteter Presskörper gebildet, in welchem der Bohr-Injektionsanker form- und/oder kraftschlüssig eingebettet ist und welcher je nach Pressbedingungen selbst einen form- und/oder kraftschlüssigen Verbund mit dem umgebenden Gebirge bildet.In a method also covered by the invention for the production of a previously described tunneling concrete arch with drilling injection anchors as a surface-supporting reinforcement, the preferred procedure for producing an individual grouting body is that a drilling injection anchor is removed, for example, from a carriage located on a construction vehicle a slightly outward angle with respect to the tunnel driving direction, ie with the main component in the tunnel driving direction, is drilled through the tunnel wall. In particular, the use of drill injection anchors, which include a drill bit, drill rods and coupling nuts, such as these as components in the German patent, is envisaged DE 34 00 182 described by the applicant. The corresponding boring bars have a continuous thread on the outside, while the drill bit and the coupling nuts are provided with an internal thread adapted to such an external thread. As already stated, the large thread depth advantageously results in a good bond between the boring bars and the pressing body. The boring bars, which have a passage opening running in the longitudinal direction, are preferably made of cold-rolled steel or fine-grain structural steel, for example St E 355 or St E 460, manufactured with high impact strength and insensitivity to stress corrosion cracking, heat treatment and transverse pressure. Furthermore, the use of stainless steel, e.g. material no. 1.4462, can also offer advantages for the boring bars with regard to the corrosion protection to be achieved. During the drilling in of the drill injection anchor, a flushing and supporting fluid is injected through the interior of the anchor and from there via openings in the area of the drill bit into the borehole via a rotary inlet on the rear part of the anchor. Since the drill bit has an outer diameter that is larger than that of the drill rod, the flushing liquid flowing back in the annular gap formed around the drill rod to the borehole opening causes removal of predominantly fine-grained cuttings. Furthermore, a flushing jet emerging radially from the drill bit at a flushing pressure of, for example, about 5 to 20 bar can be achieved by suitable coordination of the drilling speed and a desired profile of the borehole can be made in the longitudinal direction by the cutting action of such a flushing jet in the adjacent mountains. In particular, a so-called undercut of the foot can be provided by correspondingly longer rinsing in the area of the greatest drilling depth, that is to say an enlarged cross-section there with a cross-sectional tapering of the pressing body that extends over a limited or possibly the entire length range of the anchor. With regard to a further proportion of the rinsing and supporting liquid, which is preferably a cement paste with a comparatively high ratio of water to cement (for example W / Z = 0.7 to 1), there is an intrusion into that Borehole adjacent mountains. The associated filtration of the water and enrichment of cement simultaneously stabilize the borehole and improve the shear bond between the later grouting body and the surrounding mountains or soil. Subsequently, the drilled-in injection anchor is used to push in the cement thick flush (without compression, but rotating or rotating) (pressing). A cement paste with a water to cement ratio of, for example, W / Z = 0.4 can preferably be used as such. Mixing sand and cuttings in the borehole with the cement causes mortaring or concrete formation. On the other hand, rapidly solidifying cement stone clods form, which wedge in the borehole and form a natural packer, against which an increasing pressure of the cement flushing in the borehole builds up, for example in the order of 30 to 60 bar. By repeatedly pressing in fresh cement between the cement stone clods, a compaction body is formed which is oriented longitudinally approximately in the longitudinal direction of the tunnel, in which the drilling injection anchor is embedded in a positive and / or non-positive manner and which, depending on the pressing conditions, itself has a positive and / or non-positive connection with the surrounding mountains forms.

Hinsichtlich der möglichen hohen Pressdrücke, die zu einer ausgeprägten Verzahnung des Presskörpers mit dem Bohr-Injektionsanker einerseits und der Umgebung andererseits führen, kommt der erfindungsgemäßen Zuordnung von eingebohrten Bohr-Injektionsankerlängen in Tunnellängsrichtung derart, daß bohrkronenseitige Kopfabschnitte von Verpreßkörpern im Bereich des nachfolgenden Tunnelvortriebs liegen, wie auch der schon angesprochenen bevorzugten Ausführungsform, bei der die Bohrlochmündung in Tunnellängsrichtung nur wenig beabstandet zu der Ortsbrust liegt, auch folgende Bedeutung zu: Hierdurch wird erreicht, dass der von dem entstehenden Presskörper auf die Umgebung ausgehende Druck überwiegend oder praktisch vollständig von einem noch vor dem Ausbruch befindlichen, d.h. noch nicht zu einem Tunnel ausgegrabenen und dadurch druckfesten Gebirgsabschnitt aufgenommen wird. Es besteht dort nicht die Gefahr, dass ansonsten zwischen Ausbruch und Verpresskörper liegende Bodenschichten bei der Verpresskörperentstehung in das Innere des Ausbruchs eingedrückt werden, so dass das Verpressen mit entsprechend höheren Drücken erfolgen kann. Hinzu kommt, dass auch nach Fertigstellung des Verpresskörpers bzw. eines aus mehreren Verpresskörpern gebildeten Gewölbetragsegmentes und folgendem Vortrieb des Ausbruchs wegen der leicht nach radial außen gerichteten Lage der Verpresskörper mit zum Kopf hin zunehmender druckbelasteter Keulenfläche auch die Stärke der mit dem Ausbruch eingeschlossenen Gebirgszwischenlage wächst, wodurch eine gleichmäßige Krafteinleitung in den Boden begünstigt wird. Im Hinblick auf die Verpresskörper ist weiter bevorzugt, dass der Spüldruck derart bemessen ist, dass an deren Unterseite eine vergrößerte Ansammlung von Bohrklein auftritt. Dies bedeutet, dass besonders an der Unterseite der Keulenköpfe, welche den schlanken Stielen in Vortriebsrichtung anschließender Verpresskörper zugewandt sind, eine vergleichsweise stärkere Betonierung und Verzahnung des Verpresskörpers erhalten wird.With regard to the possible high pressures, which to a pronounced Teeth of the compact with the Bohr injection anchor on the one hand and the environment on the other to lead, comes the assignment according to the invention of drilled drill injection anchor lengths in the longitudinal direction of the tunnel such that the drill bit side Head sections of grouting bodies in the The area of the subsequent tunneling lies, like that already mentioned preferred embodiment, at which the borehole mouth in the longitudinal direction of the tunnel only a little distance from the face, also the following meaning to: This ensures that the pressing body that is created the outgoing pressure predominantly or practically complete from a pre-eruption, i.e. not yet to excavated in a tunnel and thus pressure-resistant mountain section becomes. There is no danger that otherwise between Breakout and grout lying floor layers during the formation of the grout into the interior of the outbreak so that pressing takes place at correspondingly higher pressures can. In addition, even after the pressing body or one formed from several grouting bodies Vaulted supporting segment and following propulsion of the outbreak because of the slightly radially outward direction Location of the grout with increasing pressure on the club face towards the head the strenght the mountain liner included with the eruption is growing, causing an even application of force favored in the ground becomes. With regard to the pressing body, it is further preferred that the flush pressure is dimensioned such that an enlarged accumulation on the underside of drilling cuttings occurs. This means that especially at the bottom the club heads, which faces the slender stems in the forward direction of the pressing body are a comparatively stronger one Concreting and interlocking of the grout is obtained.

Des Weiteren ist bevorzugt, dass der Spül- und/oder Einpressdruck in der Weise auf die Drehzahl und den Vorschub des Bohr-Injektionsankers abgestimmtist, dass der Durchmesser des gebildeten Verpresskörpers mindestens etwa das 1,5-Fache des Bohrkronendurchmessers beträgt, wobei letzterer vorzugsweise das 2- bis 2,5-Fache des Bohrstangenaußendurchmessers beträgt. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorgeschlagenen Verwendung kann die eingebohrte Bohr-Injektionsankerlänge 9 bis 25 Meter, weiter vorzugsweise etwa 15 bis 21 Meter, betragen, so dass auch bei einer in Längsrichtung gegebenen beidseitigen Überlappung von zumindest etwa 20 %, die auch bei Ankern zwischen etwa 12 und 20 Metern Länge vorzugsweise 4 Meter nicht unterschreitet, eine Ausbruchtiefe von mehreren Metern Länge erzielbar ist. In bezüglich eines Tunnelquerschnittes tangentialer Richtung der Tunnelkalotte ist weiter bevorzugt, dass eine Mehrzahl von einen Gewölbetragring oder Gewölbetragsegment bildenden Bohr-Injektionsankern bzw. Verpresskörpern mit zueinander jeweils etwa gleichem Mittenabstand von vorzugsweise etwa 30 bis 45 Zentimetern angeordnet sind. Eine besonders gute Flächentragwirkung der durch die Bohr-Injektionsanker bewehrten Verpresskörper wird dadurch erreicht, dass dieser Mittenabstand nur geringfügig größer oder vergleichbar dem Verpresskörperquerschnitt festgelegt wird. Insbesondere ist bevorzugt, dass der Spüldruck, die Drehzahl und der Vorschub beim Einbohren und der seitliche Mittenabstand von quer zur Tunnellängsrichtung benachbarten Bohr-Injektionsankern derart abgestimmt sind, dass zwischen Verpresskörpern seitlich benachbarter Bohr-Injektionsanker in Tunnellängsrichtung eine zumindest bereichsweise seitliche Tangierung und/oder Überlappung besteht. Abhängig von der Neigung der Bohr-Injektionsanker zur Tunnellängsrichtung, welche vorzugsweise 5 bis 15°, weiter vorzugsweise etwa 2°, 7,5° oder 10°, betragen kann, der Abmessungen der Verpresskörper und deren Keulenform kann eine seitliche Tangierung oder Überlappung bspw. nur im Bereich des verjüngten oder des aufgeweiteten Endes eines aus nebeneinander angeordneten Bohr-Injektionsankern gebildeten Gewölbetragsegments oder aber im Wesentlichen über dessen gesamte Länge bestehen. Gedacht ist außerdem an eine mögliche Ausgestaltung, bei der Bohr-Injektionsanker des in Tunnelbaurichtung ersten Gewölbesegments gegenüber der Tunnelachse eine Außenneigung von nur etwa 2°, Bohr-Injektionsanker eines oder mehrerer anschließender Gewölbeschirme dagegen eine Außenneigung von etwa 7,5° aufweisen. Des Weiteren ist bevorzugt, dass eine aus mehreren seitlich benachbarten Verpresskörpern ge bildete flächentragende Struktur zumindest einen oberen Abschnitt der Tunnelkalotte überspannt, wobei der Bogenwinkel vorzugsweise 90 bis 130°, weiter vorzugsweise etwa 110°, beträgt. Je nach Bodenverhältnissen kann außerdem vorgesehen sein, dass unterhalb einer entsprechenden flächentragenden Armierung aus Bohr-Injektionsankern zusätzlich seitliche Fußinjektionen in herkömmlicher Ausführung vorgenommen sind.Furthermore, it is preferred that the flushing and / or injection pressure is matched to the speed and the feed of the drilling injection anchor in such a way that the diameter of the pressing body formed is at least approximately 1.5 times the diameter of the drill bit, the latter preferably being 2 to 2.5 times the outside diameter of the boring bar. According to an advantageous development of the proposed use, the drilled-in injection anchor length can be 9 to 25 meters, more preferably about 15 to 21 meters, so that even with an overlap of at least about 20% in the longitudinal direction, which is also between anchors, at least about 20% 12 and 20 meters in length preferably not less than 4 meters, a depth of several meters in length can be achieved. In the direction of the tunnel dome which is tangential with respect to a tunnel cross section, it is further preferred that a plurality of drilling injection anchors or pressing bodies forming a vault amount ring or vault amount segment are each arranged with approximately the same center distance of each other, preferably about 30 to 45 centimeters. A particularly good surface load-bearing capacity of the grouting bodies reinforced by the drill injection anchors is achieved by setting this center distance only slightly larger or comparable to the grouting body cross section. In particular, it is preferred that the flushing pressure, the speed and the feed during drilling and the lateral center distance of drilling injection anchors adjacent transversely to the longitudinal direction of the tunnel are coordinated in such a way that drilling injection anchors which are laterally adjacent in the longitudinal direction of the tunnel between compression bodies are at least one there is plenty of lateral tanging and / or overlap. Depending on the inclination of the drilling injection anchors to the longitudinal direction of the tunnel, which can preferably be 5 to 15 °, more preferably about 2 °, 7.5 ° or 10 °, the dimensions of the pressing body and their club shape can be a lateral tanging or overlap, for example. exist only in the region of the tapered or the widened end of a segment of vault formed from adjacent drilling injection anchors, or essentially over its entire length. A possible embodiment is also contemplated in which the drilling injection anchors of the first vault segment in the tunneling direction have an external inclination of only about 2 ° with respect to the tunnel axis, whereas the drilling injection anchors of one or more subsequent vault shields have an external inclination of approximately 7.5 °. It is further preferred that a surface-supporting structure formed from a plurality of laterally adjacent pressing bodies spans at least an upper section of the tunnel dome, the arc angle preferably being 90 to 130 °, more preferably approximately 110 °. Depending on the soil conditions, it can also be provided that lateral foot injections in a conventional design are additionally carried out below a corresponding surface-supporting reinforcement made from drilling injection anchors.

Mit Bezug auf die Ausgestaltung der Bohr-Injektionsanker besteht die Möglichkeit, dass diese in Verbindung mit einer Stufenbohrkrone verwendet werden, wie sie in der deutschen Patentanmeldung DE 101 06 695.3 der Anmelderin beschrieben ist. Eine solche Bohrkrone besitzt mindestens eine Austrittsöffnung eines Spülkanals und weist darüber hinaus meißelspitzartige, an einer Radialen ausgerichtete, symmetrisch zu einer Mittelachse angeordnete Hartmetall-Schneidelemente, die auf verschiedenen Stufen unterschiedlicher radialer Ausdehnung angeordnet sind, auf, so dass eine gute Eignung zum Durchbohren unterschiedlicher Bodenschichten besteht. Der Verwendung einer solchen Stufenbohrkrone im Rahmen vorliegender Erfindung kommt dadurch besondere Bedeutung zu, als sie auch noch ein richtungsstabiles Einbohren von sehr langen Bohr-Injektionsankern unter geringer Neigung zu Bodenschichtungen verschiedener Festigkeit bzw. Kohäsion erlaubt. Des Weiteren kann auch abweichend von einer in der DE 34 00 182 der Anmelderin beschriebenen Kupplungsmutter ein Verbindungselement zwischen Bohrstangen Anwendung finden, welches einen axialen Anschlag für die Bohrstangen mit Dichtungselementen besitzt und welches der DE 42 20 636 A1 der Anmelderin zu entnehmen ist. Hinsichtlich der Kupplungsstellen besteht allgemein die Möglichkeit, dass Bohr-Injektionsanker so tief eingebohrt sind, dass etwa auf Höhe der Bohrlochrnündung eine Kupplungsstelle liegt. Dies ermöglicht es nach Einbohren und Verpressen des Bohr-Injektionsankers, die Bohrstangen außerhalb des Bohrloches bzw. Verpresskörpers bspw. durch gegenläufige Drehung der Antriebs- und Injektionseinrichtung abzukoppeln und für eine spätere Bohrung erneut zu verwenden. Des Weiteren ergibt sich durch einen entsprechend verringerten Ankerüberstand über das Bohrloch der Vorteil, dass eine dem Verpressen anschließende Verkleidung der Tunnelwandung, bspw. mit Spritzbeton, nur in einer geringeren Dicke notwendig ist. Insbesondere besteht die Möglichkeit, dass eine derartige, an der Bohrlochmündung befindliche Kupplungsstelle als Bajonett-Trennstelle ausgebildet ist, so dass ein Abkoppeln der rückwärtigen Bohrstangen bereits durch eine geringfügige Drehung entgegen der Einbohr-Drehrichtung erfolgen kann. Hinsichtlich der Dimensionierung und Ausführung der Bohr-Injektionsanker ist auch bevorzugt an eine Verwendung von unter den Bezeichnungen TITAN 40/16 oder TITAN 73/53 von der Anmelderin angebotenen Baureihen gedacht, wobei die jeweils erste Ziffer etwa den Außen- und die jeweils zweite Ziffer etwa den Innenquerschnitt der Bohrstange in Millimetern beschreibt. Eine temporäre vorauseilende Sicherung durch einen erfindungsgemäßen Bohr-Injektionsanker-Ankerschirm ermöglicht, daß anschließend eine dauerhafte Sicherung, etwa durch eine bevorzugt etwa einen Meter dicke Betonschale (Tunnelschale) aus Ortbeton, vorgenommen wird. Des Weiteren wird auch der Inhalt der vorgenannten Anmeldungen/Schutzrechte der Anmelderin mit in vorliegende Anmeldung einbezogen, auch zu dem Zweck, daraus Merkmale mit in die Ansprüche aufzunehmen.With regard to the design of the drill injection anchors, there is the possibility that they are used in conjunction with a stepped drill bit, as described in the German patent application DE 101 06 695.3 the applicant is described. Such a drill bit has at least one outlet opening of a flushing channel and moreover has chisel-like carbide cutting elements, which are aligned on a radial and arranged symmetrically to a central axis and are arranged on different stages of different radial dimensions, so that they are well suited for drilling through different soil layers consists. The use of such a stepped drill bit in the context of the present invention is of particular importance because it also allows directionally stable drilling of very long drill injection anchors with little tendency to soil layers of different strength or cohesion. Furthermore, deviating from one in the DE 34 00 182 the coupling nut described by the applicant find a connecting element between boring bars, which has an axial stop for the boring bars with sealing elements and which of DE 42 20 636 A1 can be seen from the applicant. With regard to the coupling points, there is generally the possibility that drill injection anchors are drilled in so deep that a coupling point is located approximately at the level of the borehole opening. After drilling and pressing the drill injection anchor, this makes it possible to uncouple the boring bars outside the drill hole or pressing body, for example by rotating the drive and injection device in opposite directions, and to reuse them for later drilling. Furthermore, a correspondingly reduced anchor protrusion over the borehole has the advantage that cladding of the tunnel wall following the pressing, for example with shotcrete, is only necessary in a smaller thickness. In particular, there is the possibility that such a coupling point located at the mouth of the borehole is designed as a bayonet separating point, so that the rear boring bars can be uncoupled by a slight rotation counter to the drilling direction of rotation. With regard to the dimensioning and design of the drilling injection anchors, it is also preferred to use the series offered by the applicant under the designations TITAN 40/16 or TITAN 73/53, the first digit approximately the outer and the second digit approximately describes the internal cross section of the boring bar in millimeters. Temporary securing in advance by means of a drill injection anchor anchor screen according to the invention enables permanent securing to be subsequently carried out, for example by a concrete shell (tunnel shell) made of in-situ concrete, preferably about one meter thick. Furthermore, the content of the aforementioned applications / property rights of the applicant is also included in the present application, also for the purpose of including features therefrom in the claims.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, welche bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verwendung darstellen, näher beschrieben. Dabei zeigt:The invention is described below Terms of the attached Drawings showing preferred embodiments of the use according to the invention represent closer described. It shows:

1 in einem Längsschnitt einen Tunnellängsabschnitt mit einer ersten bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Verwendung von Bohr-Injektionsankern als flächentragende Armierung eines Vortriebs-Betongewölbeschirmes, 1 in a longitudinal section a longitudinal tunnel section with a first preferred embodiment of the use of drilling injection anchors according to the invention as a surface-supporting reinforcement of a tunneling concrete arch screen,

2 einen Querschnitt durch den Tunnelabschnitt entlang der Linie II-II in 1, 2 a cross section through the tunnel section along the line II-II in 1 .

3 einen Längsschnitt eines im Bau befindlichen Tunnels im Bereich der Ortsbrust unter einer bevorzugten Verwendung von Bohr-Injektionsankern gemäß der vorliegenden Erfindung beim Einbohren eines Bohr-Injektionsankers, 3 2 shows a longitudinal section of a tunnel under construction in the area of the working face using a preferred use of drilling injection anchors according to the present invention when drilling in a drilling injection anchor,

4 einen Längsschnitt entsprechend 3 bei dem anschließenden Verpressen des Bohr-Injektionsankers, 4 a longitudinal section accordingly 3 during the subsequent injection of the drill injection anchor,

5 eine Schnittansicht entsprechend 4, nach Fertigstellung des Verpressvorganges, 5 a sectional view accordingly 4 , after completion of the pressing process,

6 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnittes VI in 5, 6 an enlarged view of section VI in 5 .

7 eine Schnittansicht entsprechend 5, nach Abkoppelung einer über das Bohrloch überstehenden Bohrstange und Vortrieb des Ausbruches, 7 a sectional view accordingly 5 , after uncoupling a boring bar protruding from the borehole and driving the excavation,

8 eine vergrößerte, in Längsrichtung gestauchte Darstellung des Ausschnittes VIII in 7. 8th an enlarged, longitudinally compressed representation of section VIII in 7 ,

1 zeigt eine bevorzugte Form der erfindungsgemäßen Verwendung von Bohr-Injektionsankern 1 mit ausschließlich im Bereich ihrer Bohrkronen 2 offenem Längskanal und mit sich über die gesamte Bohr-Injektionsankerlänge erstreckendem, mit Kupplungsmuttern 3 bestückbarem Mantelgewindegang als flächentragende Armierung eines Vortriebs-Betongewölbeschirmes 4 im Bereich einer Tunneldecke 5. Die Bohr-Injektionsanker 1 sind dabei jeweils in einem Zementinjektion 6 beinhaltenden Verpresskörper 7 eingebettet. In Tunnellängsrichtung L ist eine Zuordnung von eingebohrten Bohr-Injektions ankerlängen vorgesehen, dergemäß die im Bereich der Bohrkronen 2 ausgebildeten Keulenköpfe 8 von Verpresskörpern 7 in Überlappung zu schlankeren Keulenstielen 9 in Tunnellängsrichtung L benachbarter Verpresskörper liegen. Die Länge der vorderen Überlappungsbereiche a und hinteren Überlappungsbereiche b beträgt dabei etwa jeweils 20% der eingebohrten Bohr-Injektionsankerlänge c. Der dargestellte Längsschnitt verdeutlicht die platzsparende Anordnung der Verpresskörper 7 bei gleichzeitig schuppenartiger Abstützung, vergleichbar auch einer raumsparenden, zugleich stabilen Lagerung von Flaschen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Bohr-Injektionsanker im Bereich der eingebohrten Länge aus jeweils fünf Bohrstangen 10 mit vier Kupplungsmuttern 3 zusammengesetzt. Eine Bohrstange 10 weist dabei eine Länge von 3 Metern auf, so dass sich eine eingebohrte Länge von 15 Metern ergibt. Demgegenüber besitzt die Bohrstange 10 einen Außendurchmesser von ungefähr 70 Millimeter, während der Außendurchmesser der Bohrkrone 2 etwa 200 Millimeter beträgt. Im Bereich eines Keulenstieles 9 beträgt der Durchmesser des Verpresskörpers 7 etwa 0,35 bis 0,4 Meter, während im Bereich eines Keulenkopfes 8 das etwa 1,5-fache dieses Wertes verwirklicht ist. Des Weiteren weist der durch ein Gebirge 11 gebaute Tunnel ein Fahrprofil 12 und eine Spritzbetonverkleidung 13 auf. 1 shows a preferred form of the use of Bohr injection anchors according to the invention 1 with only in the area of their drill bits 2 open longitudinal channel and with coupling nuts that extend over the entire length of the drill injection anchor 3 populated jacket thread as a surface-supporting reinforcement of a tunneling concrete arch shield 4 in the area of a tunnel ceiling 5 , The Bohr injection anchors 1 are each in a cement injection 6 containing grout 7 embedded. In the longitudinal direction L of the tunnel, an assignment of drilled drilling injection anchor lengths is provided, corresponding to that in the area of the drill bits 2 trained mace heads 8th of grout bodies 7 overlapping to slimmer club legs 9 lying in the longitudinal direction L of adjacent grout. The length of the front overlap areas a and the rear overlap areas b is approximately 20% of the drilled drill injection anchor length c. The longitudinal section shown illustrates the space-saving arrangement of the pressing body 7 with scale-like support, comparable to a space-saving, but stable storage of bottles. In the exemplary embodiment shown, a drill injection anchor in the area of the drilled-in length is composed of five drill rods each 10 with four coupling nuts 3 composed. A boring bar 10 has a length of 3 meters, resulting in a drilled length of 15 meters. In contrast, the boring bar has 10 an outer diameter of approximately 70 millimeters, while the outer diameter of the drill bit 2 is about 200 millimeters. In the area of a club stem 9 is the diameter of the grout 7 about 0.35 to 0.4 meters while in the area of a club head 8th that is realized about 1.5 times this value. Furthermore, it points through a mountain range 11 built tunnels a driving profile 12 and a shotcrete cover 13 on.

2 zeigt in einer Schnittansicht einen Querschnitt durch den in 1 dargestellten Tunnelabschnitt entlang der Schnittlinie II-II. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform sind jeweils eine Anzahl von Bohr-Injektionsankern 1 in der Weise benachbart zueinander eingebohrt, dass ihre Mittelpunkte im gezeigten Querschnitt auf einem Bogenabschnitt liegen und jeweils benachbarte Bohr-Injektionsanker 1 in jeweils etwa gleichem Mittenabstand angeordnet sind. In weiterer Ausgestaltung sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Durchmesser bzw. Querschnitte der Verpresskörper 7 in der Weise an den vorgenannten Mittenabstand angepasst, dass eine seitliche Tangierung der Verpresskörper 7 besteht. In weiterer Besonderheit ist dies in Verbindung mit der in 1 gezeigten speziellen Keulenform sogar zugleich im Bereich der schlanken Keulenstiele 9 (der in Tunnellängsrichtung L vorderen geschnittenen Verpresskörper 7) und bei den sie überlappenden Keulenköpfen 8 (der in Tunnellängsrichtung L nachfolgenden Verpresskörper 7) erreicht. Die im Bereich der Keulenköpfe 8 geschnittene Gruppe von Verpresskörpern 7 einerseits und die im Bereich der Keulenstiele 9 geschnittene Gruppe von Verpresskörpern 7 andererseits bilden dabei jeweils ein Gewölbeflächentragsegment aus, wobei das Gewölbeflächentragsegment 14 in der gezeigten Schnittebene über zwischenliegende Gebirgsschichten 16 auf dem Gewölbeflächentragsegment 15 abgestützt ist. Beide Gewölbeflächentragsegmente 14,15 überspannen dabei im oberen Bereich der Tunnelkalotte einen Bogenwinkel alpha von etwa 120°. 2 shows in a sectional view a cross section through the in 1 shown tunnel section along the section line II-II. In this preferred embodiment, there are a number of drill injection anchors each 1 drilled adjacent to each other in such a way that their center points lie on an arc section in the cross section shown and in each case adjacent drilling injection anchors 1 are arranged at approximately the same center distance. In a further embodiment, the diameters or cross sections of the pressing bodies are in the exemplary embodiment shown 7 adapted in such a way to the aforementioned center distance that a lateral tanging of the pressing body 7 consists. In a further specialty this is in connection with the in 1 shown special club shape even in the area of slim club legs 9 (the grouting body cut at the front in the longitudinal direction L of the tunnel 7 ) and the club heads overlapping them 8th (the grouting body following in the longitudinal direction L of the tunnel 7 ) reached. Those in the area of the club heads 8th cut group of grouting bodies 7 on the one hand and in the area of the club stems 9 cut group of grouting bodies 7 on the other hand, each form a vault surface support segment, the vault surface support segment 14 in the sectional plane shown above intermediate rock layers 16 on the vault surface support segment 15 is supported. Both vault surface support segments 14 . 15 span an arc angle alpha of approximately 120 ° in the upper area of the tunnel dome.

3 zeigt in einem Längsschnitt einen ersten Verfahrensabschnitt zum Bau des schon in den 1 und 2 gezeigten Tunnels, in welchem Bohr-Injektionsanker 7 als flächentragende Armierung eines Beton-Gewölbeschirms Verwendung finden. Während der Ankerschirm im rechten und mittleren Bereich der bereits durchgezogenen Spritzbetonverkleidung 13 bereits fertiggestellt ist, findet ein weiterer Tunnelvortrieb in Richtung auf die Ortsbrust 17 mit vorgelagertem Stützkern 18 statt. Im Bereich der Ortsbrust 17 und des Stützkerns 18 wurde zur einfacheren Übersicht auf die Schraffur verzichtet, auch um anzudeuten, daß nach Fertigstellung des vordersten Ankerschirmsegments im Zuge des nachfolgenden Ausbruchs die Ortsbrust zunächst bis zu der mit 17 bezeichneten Kontur und dann schrittweise in der temporär gesicherten Streckenlänge weiter vorgelagert wird. Mittels einer auf einem Fahrzeug 19 an einer Lafette 20 vorhandenen Antriebs- und Injektionseinrichtung 21 wird dazu ein Bohr-Injektionsanker 1 unter einem Bohrwinkel beta von 10° gegenüber der Tunnellängsrichtung L in die Wandung des Ausbruchs eingebohrt. Es ist zu erkennen, dass der Bohr-Injektionsanker 7 im Hinblick darauf, dass die maximale, gestrichelt dargestellte Bohrtiefe noch nicht erreicht worden ist, noch eine geringere Anzahl von Bohrstangen 10 aufweist, welche beim weiteren Einboh ren mittels Kupplungsmuttern 3 schrittweise vergrößert wird. Während des Einbohrens wird gleichzeitig eine Spül- und Stützflüssigkeit in das Bohrloch injiziert, wobei durch den von der Bohrkrone 2 ausgehenden radialen Spülstrahl bereits eine in bestimmtem Maße gewünschte Querschnittserweiterung des Bohrloches vorgenommen worden ist. 3 shows in a longitudinal section a first process section for the construction of the already in the 1 and 2 shown tunnels, in which drilling injection anchor 7 can be used as a surface-supporting reinforcement of a concrete vaulted screen. While the anchor screen in the right and middle area of the already solid shotcrete lining 13 Another tunnel is already heading towards the face 17 with upstream support core 18 instead of. In the area of the face 17 and the support core 18 hatching has been dispensed with for the sake of an easier overview, also to indicate that after completion of the foremost anchor screen segment in the course of the subsequent outbreak, the working face initially up to the with 17 designated contour and then gradually upstream in the temporarily secured route length. By means of one on a vehicle 19 at a gun carriage 20 existing drive and injection device 21 a drilling injection anchor will be used 1 bored into the wall of the excavation at a drilling angle beta of 10 ° in relation to the longitudinal direction L of the tunnel. It can be seen that the Bohr injection anchor 7 in view of the fact that the maximum drilling depth shown in dashed lines has not yet been reached, a smaller number of boring bars 10 which, during further drilling, by means of coupling nuts 3 is gradually increased. During drilling, a flushing and support liquid is injected into the borehole at the same time, through which the drill bit 2 outgoing radial flushing jet a desired cross-sectional expansion of the borehole has already been made.

4 zeigt einen an die Darstellung von 3 anschießenden Verfahrensschritt, bei dem ein dynamisches Verpressen des bereits vollständig eingebohrten Bohr-Injektionsankers 1 erfolgt. Während sich in dem schlankeren Abschnitt des Bohrloches noch überwiegend Spül- und Stützflüssigkeit 22 und insbesondere in dem unteren Querschnittsbereich vergleichweise grobes Bohrklein 23 befindet, erfolgt durch die Bohrkrone 2, d.h. ausgehend vom Bohrlochtiefsten, das Einpressen von Zementdickspülung 24, wobei es zur Verdrängung der Spül- und Stützflüssigkeit und Vermörtelung bzw. Betonbildung der Zementdickspülung mit dem Bohrklein sowie Zementschollenbildung und -verkeilung, d.h. zur Bildung eines Verpresskörpers 7, kommt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich die Einbohrposition des Bohr-Injektionsankers in der Ausbruchwandung unmittelbar vor der Ortsbrust 17, so daß der sich im Bereich des nachfolgenden Tunnelvortriebs befindende bohrkronenseitige Kopfabschnitt d des neu gebildeten Verpreßkörpers sogar im Wesentlichen, d. h. bis auf ein kurzes Stielende, dem gesamten neu gebildeten Verpreßkörper 7 entspricht. 4 shows one at the representation of 3 Subsequent process step in which a dynamic pressing of the already completely drilled drill injection anchor 1 he follows. While there is still mostly flushing and support liquid in the slimmer section of the borehole 22 and comparatively coarse cuttings, especially in the lower cross-sectional area 23 through the drill bit 2 , ie starting from the drill deepest of holes, the pressing of cement flushing 24 , whereby it is used to displace the flushing and supporting liquid and mortar or concrete formation of the cement thick flushing with the cuttings as well as cement clod formation and wedging, ie to form a grout 7 , comes. In the exemplary embodiment shown, the drilling position of the drill injection anchor is in the excavation wall immediately in front of the working face 17 , so that the drill bit-side head section d of the newly formed compression body located in the area of the subsequent tunneling actually essentially, ie, except for a short stem end, the entire newly formed compression body 7 equivalent.

In 5 ist der Verpresskörper 7 fertiggestellt, so dass die Zufuhr von Zement-Dickspülung 24 und die Drehbewegung des Bohr-Injektionsankers 1 beendet wird. In Verbindung mit 6, die eine vergrößerte Darstellung des Ausschnittes VI in 5 beschreibt, wird deutlich, dass bei der erreichten Bohrtiefe des Bohr-Injektionsankers 1 auf Höhe der Bohrlochmündung 25 eine als Bajonett-Trennstelle ausgebildete Kupplungsstelle 26 liegt. Diese setzt sich zusammen aus einem Patrizenteil, welches von der links der Trennstelle 26 dargestellten Bohrstange 10 und einem an ihr befestigten, in Radialrichtung vorstehenden Bajonettbolzen 27 gebildet wird, und einem Matrizenteil, welches als eine auf die außerhalb des Bohrloches liegende Bohrstange 10 aufgeschraubte Bajonetthülse mit von deren vorderer Stirn ausgehenden Bajonettnut 29 gebildet ist. Es ist zu erkennen, dass die Bajonettnut 29 einen abknickenden Abschnitt besitzt, in welchem der Bajonettbolzen 27 bei der in den vorangehenden Figuren gezeigten Drehung des Bohr-Injektionsankers 1 entgegen dem Uhrzeigersinn formschlüssig gehalten ist. Demgegenüber wird durch die in 6 dargestellte, nun entgegengesetzte Drehrichtung eine Freigabe erreicht, so dass die Bajonetthülse 28, d. h. auch die außerhalb des Bohrlochs liegende Bohrstange 10, von der eingebohrten und verpressten Bohrstange abgetrennt wird. Die abgekoppelte Bohrstange 10 kann hierauf beispielsweise mit einer Bohrkrone 2 bestückt und mit weiteren Bohrstangen 10 und Kupplungsmuttern 3 für einen im Tunnelquerschnitt benachbarten Bohr-Injektionsanker 1 bzw. Verpresskörper 7 verwendet werden.In 5 is the grout 7 completed so that the supply of cement rinse 24 and the rotational movement of the drill injection anchor 1 is ended. Combined with 6 , which is an enlarged view of section VI in 5 describes, it becomes clear that when the drilling depth of the drilling injection anchor is reached 1 at the level of the borehole mouth 25 a coupling point designed as a bayonet separation point 26 lies. This consists of a male part, which is from the left of the separation point 26 illustrated boring bar 10 and a bayonet bolt attached to it and projecting in the radial direction 27 is formed, and a die part, which acts as a boring bar located outside the borehole 10 screwed-on bayonet sleeve with bayonet groove starting from its front forehead 29 is formed. It can be seen that the bayonet groove 29 has a kinking section in which the bayonet bolt 27 upon rotation of the drill injection anchor shown in the previous figures 1 counter-clockwise is held in a form-fitting manner. In contrast, the in 6 shown, now opposite direction of rotation reaches a release, so that the bayonet sleeve 28 , ie also the boring bar lying outside the borehole 10 , is separated from the drilled and pressed boring bar. The uncoupled boring bar 10 can be done with a drill bit, for example 2 equipped and with further boring bars 10 and coupling nuts 3 for an adjacent drilling injection anchor in the tunnel cross section 1 or grout 7 be used.

7 zeigt hieran anschließend, d.h. nachdem die gewünschte Anzahl seitlich benachbarter Verpresskörper 7 fertiggestellt wurde, dass der Tunnelausbruch verlängert und die Spritzbetonverkleidung 13 über die Bohrlochmündungen 25 hinaus nachgezogen ist. Hier wird deutlich, dass durch die beschriebene Abkoppelung nicht eingebohrter Bohrstangen 10 vorteilhaft die Möglichkeit besteht, die Spritzbetonverkleidung 13 gerade durchlaufend, d.h. in Tunnellängsrichtung L in etwa gleichbleibender Stärke, auszuführen, während ohne eine entsprechende Abkoppelung ein treppenförmiger Verlauf der Spritzbetonschale mit Betonzwickeln von bis zu einem Meter Stärke unter hohen Kosten in Kauf zu nehmen wäre. Ausgehend von diesem Bauzustand kann anschließend zur dauerhaften Sicherung noch eine Tunnelschale aus einer Ortbetonschicht von bevorzugt etwa einem Meter Dicke eingebracht werden. 7 then shows, ie after the desired number of laterally adjacent grouting bodies 7 It was completed that the tunnel excavation was extended and the shotcrete cladding 13 over the borehole mouths 25 pulled out. Here it becomes clear that the decoupling described does not drill bores 10 there is an advantageous possibility of the shotcrete lining 13 straight through, ie in the tunnel longitudinal direction L of approximately constant thickness, while without a corresponding decoupling a stepped course of the shotcrete shell with concrete gussets of up to one meter thick would have to be accepted at high cost. On the basis of this state of construction, a tunnel shell made of an in-situ concrete layer, preferably about one meter thick, can then be introduced for permanent securing.

Schließlich zeigt 8 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnittes VIII in 7, betreffend einen Bereich des Verpresskörpers 7. Wie durch die hierin eingetragenen Parallellinien angedeutet, ist der Verpresskörper aus Platzgründen gestaucht, d. h. nur schematisch wiedergegeben. Dargestellt ist, dass durch verkeilte Zementschollen 30 eine Verzahnung mit Bohrklein 23 und dem angrenzenden Gebirge bzw. Boden und zu dem Bohr-Injektionsanker 3, d. h. ein scherfester Verbundkörper, verwirklicht ist. Des Weiteren sind über den unmittelbaren Verpresskörper 7 hinausgehende Risse 31 im Gebirge 11 ausgehend von dem Verpresskörper 7 ebenfalls mit Zement-Dickspülung 24 verfüllt. In dem an den unmittelbaren Verpresskörper 7 angrenzenden, durch die Linie 32 begrenzten Bereich 33 mit dem infolge der eingespülten Stütz- und Spülflüssigkeit in dem Gebirge 11 gebildeten Filterkuchen wird eine nochmals verbesserte Verbindung zwischen Verpresskörper 7 und umliegendem Gebirge 11 erreicht. Soweit die verfüllten Risse 31 über den Filterkuchen 33 hinausreichen, ist darüber hinaus noch ein durch die Linie 34 begrenzter äußerer Verfestigungsbereich 35 gegeben, der wie der Filterkuchenbereich von Vorteil für die beschriebene gegenseitige Abstützung der mit Bohr-Injektionsankern armierten Verpresskörper ist. Schließlich ist in 8, ebenfalls schematisch, eine für die erfindungsgemäße Verwendung der Bohr-Injektionsanker bevorzugte Stufenbohrkrone 2 wiedergegeben, mit der auch beim Auftreffen auf Trennschichten im Boden bzw. Gebirge ein richtungsstabiles Bohren möglich ist.Finally shows 8th an enlarged view of section VIII in 7 , regarding an area of the grout 7 , As indicated by the parallel lines entered here, the grouting body is compressed for reasons of space, ie it is only shown schematically. It is shown that wedged cement clods 30 a toothing with cuttings 23 and the adjacent rock or soil and to the drill injection anchor 3 , ie a shear-resistant composite body, is realized. Furthermore, are about the immediate grout 7 extending cracks 31 in the mountains 11 starting from the grout 7 also with thick cement rinse 24 filled. In the on the immediate grout 7 adjacent, through the line 32 limited area 33 with the result of the flushed in support and flushing liquid in the mountains 11 Filter cake formed is a further improved connection between the grout 7 and surrounding mountains 11 reached. So much for the filled cracks 31 over the filter cake 33 reaching beyond is beyond that through the line 34 limited outer hardening area 35 given that, like the filter cake area, is advantageous for the described mutual support of the grouting bodies reinforced with drilling injection anchors. Finally in 8th , also schematically, a stepped drill bit preferred for the use of the drill injection anchors according to the invention 2 reproduced, with which a directionally stable drilling is possible even when hitting separation layers in the ground or mountains.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.All disclosed features are (in themselves) essential to the invention. In the disclosure of the application is hereby also the disclosure content of the associated / attached priority documents (Copy of the pre-registration) fully included, too for the purpose of features of these documents in claims of this Registration included.

Claims (16)

Verwendung von aus Kaltwalzstahl bestehenden Bohr-Injektionsankern (1) mit ausschließlich im Bereich der Bohrkrone (2) offenem Längskanal zur Spülung sowie Zementinjektion und -verpressung und mit sich über die gesamte Bohr-Injektionsankerlänge erstreckendem, kupplungsmutterbestückbarem Mantelwandgewindegang als flächentragende Armierung eines Vortriebs-Betongewölbeschirmes im Bereich einer Tunneldecke, wobei bei in Tunnellängsrichtung (L) benachbarten Bohr-Injektionsankern (1) in Tunnellängsrichtung (L) eine mindestens etwa 20-prozentige Überlappung (a, b) der eingebohrten Bohr-Injektionsankerlänge (c) gegeben ist und wobei der Bohr-Injektionsanker (1) von einem Zementinjektion beinhaltenden Verpresskörper (7) umgeben ist, mit einer Zuordnung von eingebohrten Bohr-Injektionsankerlängen in Tunnellängsrichtung (L) derart, dass bohrkronenseitige Kopfabschnitte (d) von Verpresskörpern (7) im Bereich des nachfolgenden Tunnelvortriebs liegen.Use of drilling injection anchors made of cold rolled steel ( 1 ) with only in the area of the drill bit ( 2 ) open longitudinal channel for flushing as well as cement injection and grouting and with a coupling nut that can be equipped with a coupling nut that can be fitted over the entire length of the drilling injection anchor as a surface-supporting reinforcement of a tunneling concrete vault shield in the area of a tunnel ceiling, whereby with drilling injection anchors adjacent in the longitudinal direction (L) ( 1 ) at least one in the longitudinal direction of the tunnel (L) there is approximately a 20 percent overlap (a, b) of the drilled drill injection anchor length (c) and the drill injection anchor ( 1 ) of a grouting body containing cement injection ( 7 ) is surrounded, with an assignment of drilled drill injection anchor lengths in the longitudinal direction of the tunnel (L) in such a way that head sections (d) on the drill crown side of grouting bodies ( 7 ) are in the area of the subsequent tunneling. Verwendung nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kopfabschnitte (d) bis zu einer Länge von zumindest etwa dem 1,5- bis 2-Fachen des Tunneldurchmessers in den der Ortsbrust nachfolgenden Tunnelvortrieb erstrecken.Use according to claim 1 or in particular according thereto, thereby characterized in that the head sections (d) up to a length of at least about 1.5 to 2 times the tunnel diameter in the extend the tunnel tunnel following the face. Verwendung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Einbohrposition des Bohr-Injektionsankers (1) in der Ausbruchwandung etwa 1 Meter vor der Ortsbrust befindet.Use according to one or both of claims 1 and 2 or in particular according thereto, characterized in that the drilling position of the drilling injection anchor ( 1 ) is located in the eruption wall about 1 meter in front of the face. Verwendung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch eine Zuordnung von eingebohrten Bohr-Injektionsankerlängen in Tunnellängsrichtung (L) derart, dass bohrkronenseitige Keulenköpfe (8) von Verpreßkörpern (7) in Überlappung zu schlankeren Keulenstielen (9) in Tunnellängsrichtung (L) benachbarter Verpreßkörper (7) liegen.Use according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized by an assignment of drilled drill injection anchor lengths in the longitudinal direction of the tunnel (L) in such a way that club heads ( 8th ) of grouting bodies ( 7 ) overlapping to slimmer club legs ( 9 ) in the longitudinal direction (L) of the adjacent grouting body ( 7 ) lie. Verwendung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die eingebohrte Bohr-Injektionsankerlänge 9 bis 25 Meter, vorzugsweise etwa 15 bis 21 Meter, beträgt.Use according to one or more of the preceding claims or in particular thereafter, characterized in that the drilled drill injection anchor length 9 to 25 meters, preferably about 15 to 21 meters. Verwendung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bohr-Injektionsanker (1) in einem etwa in Tunnellängsrichtung (L) gerichteten Verpresskörper (7) form- und/oder kraftschlüssig eingebettet ist.Use according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that a drilling injection anchor ( 1 ) in a grouting body directed approximately in the longitudinal direction of the tunnel (L) ( 7 ) is embedded in a positive and / or non-positive manner. Verwendung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass ein etwa in Tunnellängsrichtung (L) gerichteter Verpresskörper (7) einen form- und/oder kraftschlüssigen Verbund mit seiner Umgebung bildet.Use according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that a pressing body (approximately in the longitudinal direction of the tunnel (L)) 7 ) forms a positive and / or non-positive connection with its surroundings. Verwendung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Spüldruck derart bemessen ist, dass an der Unterseite von Verpresskörpern (7) eine vergrößerte Ansammlung von Bohrklein (23) auftritt.Use according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the flushing pressure is dimensioned in such a way that on the underside of pressing bodies ( 7 ) an enlarged accumulation of cuttings ( 23 ) occurs. Verwendung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Spüldruck und der Mittenabstand von quer zur Tunnellängsrichtung benachbarten Bohr-Injektionsankern (1) derart abgestimmt sind, dass zwischen Verpresskörpern (7) derart benachbarter Bohr-Injektionsanker (1) in Tunnellängs richtung (L) eine zumindest bereichweise seitliche Tangierung und/oder Überlappung besteht.Use according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the flushing pressure and the center spacing of drilling injection anchors adjacent to the longitudinal direction of the tunnel ( 1 ) are coordinated in such a way that between grouting bodies ( 7 ) neighboring drill injection anchor ( 1 ) in the longitudinal direction of the tunnel (L) there is at least some lateral tanging and / or overlap. Verwendung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen in Tunnellängsrichtung (L) ausgerichteten Bohr-Injektionsanker (1) mit Stufenbohrkronen verwendet werden.Use according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the drilling injection anchors () which are oriented essentially in the longitudinal direction of the tunnel (L) ( 1 ) can be used with stepped core bits. Verwendung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der flächentragenden Armierung aus Bohr-Injektionsankern (1) Fußinjektionen vorgesehen sind.Use according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that underneath the surface-supporting reinforcement made of drilling injection anchors ( 1 ) Foot injections are provided. Verwendung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass Bohr-Injektionsanker (1) jeweils mehrere durch Kupplung verbundene Bohrstangen (10) aufweisen und so tief eingebohrt sind, dass etwa auf Höhe der Bohrlochmündung (25) eine Kupplungsstelle liegt.Use according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that drilling injection anchors ( 1 ) several boring bars connected by coupling ( 10 ) and are drilled in so deep that approximately at the level of the borehole mouth ( 25 ) there is a coupling point. Verwendung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass etwa auf Höhe der Bohrlochmündungen (25) liegende Kupplungsstellen (26) als Bajonett-Trennstellen ausgebildet sind.Use according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that approximately at the level of the borehole mouths ( 25 ) horizontal coupling points ( 26 ) are designed as bayonet separation points. Verwendung von aus Kaltwalzstahl bestehenden Bohr-Injektionsankern (1) mit ausschließlich im Bereich der Bohrkrone (2) offenem Längskanal zur Spülung sowie Zementinjektion und -verpressung und mit sich über die gesamte Bohr-Injektionsankerlänge erstreckendem, kupplungsmutterbestückbarem Mantelwandgewindegang als flächentragende Armierung ei nes Vortriebs-Betongewölbeschirmes im Bereich einer Tunneldecke, wobei bei in Tunnellängsrichtung (L) benachbarten Bohr-Injektionsankern (1) in Tunnellängsrichtung (L) eine mindestens etwa 20-prozentige Überlappung (a, b) der eingebohrten Bohr-Injektionsankerlänge (c) gegeben ist und wobei ein Bohr-Injektionsanker (1) in einem Zementinjektion beinhaltenden Verpresskörper (7) eingebettet ist, mit einer Zuordnung von in den Bohr-Injektionsankern (1) wirkenden Axialkräften in Bohr-Injektionsanker-Längsrichtung derart, dass in einem der Tunneldecke zuweisenden ersten Längenabschnitt des Bohr-Injektionsankers (1) Druckspannungen und in einem der Bohrkrone (2) zuweisenden zweiten Längenabschnitt des Bohr-Injektionsankers (1) Zugspannungen auftreten.Use of drilling injection anchors made of cold rolled steel ( 1 ) with only in the area of the drill bit ( 2 ) open longitudinal channel for flushing as well as cement injection and grouting and with a coupling nut that can be equipped with a coupling nut that can be fitted over the entire length of the drilling injection anchor as a surface-supporting reinforcement of a tunneling concrete vault shield in the area of a tunnel ceiling, whereby in the case of adjacent drilling injections in the longitudinal direction (L) of the tunnel (L) 1 ) in the longitudinal direction of the tunnel (L) there is an at least approximately 20 percent overlap (a, b) of the drilled drill injection anchor length (c) and a drill injection anchor ( 1 ) in a grouting body containing cement injection ( 7 ) is embedded, with an assignment of in the Bohr injection anchors ( 1 ) acting axial forces in the longitudinal direction of the drill injection anchor such that in a first longitudinal section of the drill injection anchor facing the tunnel ceiling ( 1 ) Compressive stresses and in one of the drill bits ( 2 ) assigning the second length section of the drill injection anchor ( 1 ) Tensile stresses occur. Verwendung nach Anspruch 14 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des ersten Längenabschnittes ein Vielfaches, vorzugsweise das etwa 5- bis 15-Fache, der Länge des zweiten Längenabschnittes beträgt.Use according to claim 14 or in particular according thereto, thereby characterized that length of the first length segment a multiple, preferably about 5 to 15 times, the length of the second length section is. Verwendung nach einem oder beiden der Ansprüche 14 und 15 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von axialen Druck- zu Zugspannungen in dem Bohr-Injektionsanker (1) innerhalb des mit dem nachfolgenden Bohr-Injektionsanker (1) gebildeten Überlappungsbereichs in Tunnellängsrichtung (L) liegt.Use according to one or both of claims 14 and 15 or in particular according thereto, characterized in that the transition from axial compressive to tensile stresses in the drilling injection anchor ( 1 ) within the with the following drilling injection anchor ( 1 ) formed overlap area in the longitudinal direction of the tunnel (L).
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