DE1101324B

DE1101324B - Mountain anchor, especially for mining operations

Info

Publication number: DE1101324B
Application number: DEB55076A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Marsch; Heinz Schulte
Original assignee: Becorit Grubenausbau GmbH
Current assignee: Becorit Grubenausbau GmbH
Priority date: 1959-10-06
Filing date: 1959-10-06
Publication date: 1961-03-09

Description

Gebirgsanker, insbesondere für den Grubenbetrieb Die Erfindung richtet sich auf einen Gebirgsanker, insbesondere für den Grubenbetrieb, dessen Ankerschaft innerhalb des Bohrloches mittels einer Kittmasse, vorzugsweise eines Kunstharzkittes, festlegbar ist. Bei einer derartigen Verankerung hat man bisher in den Ringraum zwischen Bohrloch und den mit im wesentlichen querverlaufenden Verzahnungselementen versehenen Ankerschaft Zementbrei oder eine ähnliche erhärtende Kittmasse z. B. mittels einer Preßpumpe eingebracht. Für solche Zwecke ist es auch bereits bekannt, einen patronenartigen Behälter in das Bohrloch einzuführen, der einen geeigneten Kunststoff in pulveriger Form sowie ein geeignetes Abbindemittel bzw. einen geeigneten Beschleuniger in getrennten Behältern enthält. Beim Einschieben des Ankerschaftes in das Bohrloch wird der Behälter mitsamt den in ihm befindlichen Einzelbehältern zerstört, wobei sich die einzelnen Komponenten zu einem schnell härtenden Brei vermischen, so daß der mit im wesentlichen querverlaufenden Verzahnungselementen versehene Ankerschaft im Bohrloch fest verkittet wird. Eine Wiedergewinnung des Ankerschaftes ist hierbei ausgeschlossen.Rock anchor, especially for mining operations The invention is aimed on a rock anchor, especially for the mining operation, its anchor shaft inside the borehole by means of a putty compound, preferably a synthetic resin putty, is determinable. With such an anchoring one has so far in the annulus between the borehole and the gear elements with substantially transverse teeth provided anchor shaft cement paste or a similar hardening putty compound z. B. introduced by means of a press pump. For such purposes it is also already known insert a cartridge-like container into the borehole, which is a suitable Plastic in powder form and a suitable binding agent or a suitable one Contains accelerator in separate containers. When inserting the anchor shaft the container together with the individual containers located in it is placed in the borehole destroyed, whereby the individual components mix into a fast-hardening paste, so that the anchor shaft provided with essentially transverse toothing elements is firmly cemented in the borehole. A recovery of the anchor shaft is here locked out.

Diese Art der Verankerung ist daher nur dort wirtschaftlich, wo die Anker nach dem Setzen nicht mehr wiedergewonnen zu werden brauchen, was z. B. in Füllörtern, Werkstatträumen, Lokomotivschuppen, Pumpenkammern od. dgl. der Fall ist.This type of anchoring is therefore only economical where the Anchors no longer need to be recovered after setting what z. Am Fill words, workshop rooms, locomotive sheds, pump chambers or the like. The case is.

Die Erfindung will eine derartige verkittende Verankerung durch eine die Wiedergewinnung des Ankerschaftes ermöglichende Ausbildung in größerem Rahtnen anwendbar machen.The invention aims to provide such a cemented anchorage the recovery of the anchor shaft enabling training on a larger scale make applicable.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Ankerschaft mittels eines zwischen Ankerschaft und Kittmasse eingeschalteten, dessen Verkittung ausschließenden Trennmittels lösbar, d. h. raubbar, im Bohrloch verankert ist. Vorteilhaft wird dabei der die Kitticiasse aufnehmende Ringraum zwischen Ankerschaft und Bohrlochwandung zum Bohrlochende hin durch eine dem Anker zugeordnete Dichtmanschette -1 -])geschlossen.According to the invention this is achieved in that the anchor shaft means one inserted between the anchor shaft and the putty, excluding its putty Releasable release agent, d. H. robberable, is anchored in the borehole. Becomes beneficial the annular space between the anchor shank and the wall of the borehole that accommodates the Kitticiasse closed towards the end of the borehole by a sealing collar -1 -]) assigned to the armature.

Eitle einfache Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß das Trennmittel aus einem auf Gewindegänge des Ankerschaftes, vorzugsweise durch Eintauchen aufgebrachten Film besteht.A vain simple embodiment of the invention is that the Separating agent from a thread on the anchor shaft, preferably by dipping applied film.

Das Trennmittel kann aber auch von einer im wesentlichen zylindrischen, schraubenförmig gewundenen, dünnwandigen Hülse gebildet werden, deren Schraubenwindungen auf der Innenseite das Schraubgewinde für die Kupplung mit dem mit einem entsprechenden Gewinde versehenen Ende des Ankerschaftes bilden, während sie auf der Außenseite der Hülse die Verzahnungselemente für den Formschluß der Hülse mit der diese umgebenden Kittmasse bilden.The release agent can, however, also consist of an essentially cylindrical, helically wound, thin-walled sleeve are formed, the screw turns on the inside the screw thread for the coupling with the corresponding one Form the threaded end of the anchor shaft while it is on the outside the sleeve, the toothing elements for the positive fit of the sleeve with the surrounding one Form putty.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Trennmittel auch als zur Bohrungsmündung hin offene Hülse ausgebildet sein, welche außen mit einen Formschluß mit der Kittmasse bewirkenden Mitteln, z. B. querverlaufenden Rillen, Rippen od. dgl., und innen mit eine zugfeste, aber lösbare Verbindung mit dem Ankerschaft bewirkenden Mitteln, z. B. einem Schraubgewinde, Bajonettverschluß od. dgl., versehen ist. Bei dieser Ausführungsform ist es besonders vorteilhaft, die Hülse an dem der Bohrung für die Aufnahme des Ankerschaftendes gegenüberliegenden, der Bohrlochsohle zugekehrten Ende mit einer Ausnehmung für die Aufnahme eines patronenartigen, die Komponenten der Kittmasse getrennt enthaltenden Behälters sowie eines diesen in Richtung auf die Bohrlochsohle vorgelagerten Tauchkolbens zu versehen, welcher in axialer Richtung gegenüber dem vorderen Stirnende der Hülse um ein etwa der axialen Länge des Behälters entsprechendes Längenmaß in Richtung auf die Bohrlochsohle vorspringt. Hierdurch wird der die Mischkomponenten der Kittmasse enthaltende Behälter während des Einführens in das Bohrloch vor Beschädigungen, insbesondere bei quellenden Bohrlöchern, geschützt.According to a further embodiment of the invention, the release agent can also be designed as a sleeve which is open towards the bore mouth and which with the outside a form fit with the putty causing means, z. B. transverse grooves, Ribs or the like, and inside with a tensile, but releasable connection with the anchor shaft causing agents, e.g. B. a screw thread, bayonet lock or the like. Provided is. In this embodiment, it is particularly advantageous to the sleeve on which the Hole for receiving the end of the anchor shank opposite the bottom of the borehole facing end with a recess for receiving a cartridge-like, the Components of the cement compound separately containing container and one of these in To provide upstream plunger towards the bottom of the borehole, which in axial direction with respect to the front end of the sleeve by approximately the axial Length of the container protrudes corresponding length dimension in the direction of the borehole bottom. As a result, the container containing the mixing components of the cement mass is during the introduction into the borehole from damage, especially in the case of swelling boreholes, protected.

Wenn man den Tauchkolben entsprechend ausbildet, z. B. mit mehreren Durchtrittskanälen versieht, durch die die Mischkomponenten der Kittmasse beim Einschieben des Tauchkolbens in die Hülse in den Ringraum zwischen Hülse und Bohrlochwandung gepreßt werden, ergibt sich eine besonders intensive Durchmischung der Komponenten der Kunststoffmasse, wodurch eine gute Verkittung sehr gefördert wird.If you train the plunger accordingly, z. B. with several Provides passage channels through which the mixed components of the putty when inserting of the plunger in the sleeve in the annular space between the sleeve and the borehole wall are pressed, there is a particularly intensive mixing of the components the plastic compound, which promotes good cementing.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen beispielsweise nachstehend näher erläutert. Diese zeigt in Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verankerung mit einem in einer Trennhülse angeordneten, die Mischkomponenten der Kittmasse enthaltenden Behälter und einem diesem vorgeschalteten Tauchkolben kurz vor der Zerstörung des die Mischkomponenten der Kittmasse enthaltenden Behälters mittels des Tauchkolbens und Fig. 2 die Verankerung entsprechend Fig. 1 in gesetztem Zustand, Fig. 3 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verankerung mit zur Bohrlochsohle hin geschlossener Trennhülse, Fig. 4 eine weitere Ausführungsform mit dünnwandiger Hülse als Trennmittel in gesetztem Zustand. Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform der Erfindung wird als Trennmittel zwischen Kittmasse und Ankerschaft eine Hülse 1 verwendet, die zur Bohrlochmündung mit einer Ausnehmung für die Aufnahme des Ankerschaftes 2 und zur Bohrlochsohle mit einer Ausnehmung für die Aufnahme des die Mischkomponenten der Kittmasse enthaltenden Behälters 4 versehen ist. In Richtung auf die Bohrlochsohle zu ist dem Behälter 4 ein Tauchkolben 5 vorgeschaltet, der mit einer Ringnut 6 versehen ist, in die von dem dem Behälterzugekehrten Boden des Tauchkolbens ausgehende Kanäle 7 einmünden. Der Tauchkolben 5 ist mit solchem Spiel in der Hülse 1 geführt, daß der Kittbrei nach der Zerstörung des Behälters 4 von der Nut 6 aus zwischen Hülse und Tauchkolben herausquellen und in den Ringraum zwischen Hülse und Bohrlochwandung 3 austreten kann. Die Hülse 1 ist außenseitig mit Verzahnungen 8 versehen und weist an ihrer der Bohrlochmündung zugewandten A_usnehmung einInnenge-,vinde9 zur zugfestenVerbindung mit einem mit Außengewinde 10 versehenen Ankerschaft 2 auf. Am der Bohrlochmündung zugewandten Ende der Hülse ist außen eine Ringnut 11 ausgebildet, in der eine Dichtmanschette 12 mit Spannung sitzt, die gleichzeitig mit Spannung gegen dieBohrlochwandung 3 anliegt. Im Behälter 4 ist eine pulverförmige Kunststoffmasse 13 sowie ein weiterer Behälter 14 angeordnet, welch letzterer ein flüssiges Binde- bzw. Beschleunigungsmittel 15 enthält. Der Behälter 14 ist vorzugsweise aus Glas, so daß er beim Eindrücken des Tauchkolbens 5 leicht zerstörbar ist.The invention is exemplified below with reference to the drawings explained in more detail. This shows in Fig. 1 an embodiment of the invention Anchoring with a arranged in a separating sleeve, the mixing components of the Putty Containing container and one upstream of this Plunger shortly before the destruction of the compound containing the mixing components of the putty Container by means of the plunger and FIG. 2 the anchoring according to FIG. 1 in the set state, FIG. 3 shows another embodiment of the invention Anchoring with a separating sleeve closed towards the bottom of the borehole, FIG. 4 shows another Embodiment with a thin-walled sleeve as a release agent in the set state. at the embodiment of the invention shown in Figs. 1 and 2 is used as a release agent A sleeve 1 is used between the cement and the anchor shaft, which leads to the mouth of the borehole with a recess for receiving the anchor shaft 2 and to the bottom of the borehole with a recess for receiving the compound containing the mixing components of the putty Container 4 is provided. The container is in the direction of the bottom of the borehole 4 upstream of a plunger 5 which is provided with an annular groove 6 into which Channels 7 emanating from the bottom of the plunger facing the container open out. The plunger 5 is guided with such play in the sleeve 1 that the putty after the destruction of the container 4 from the groove 6 between the sleeve and the plunger well and emerge into the annular space between the sleeve and the borehole wall 3 can. The sleeve 1 is provided on the outside with teeth 8 and has on its The opening facing the borehole opening has an inner, thread9 for the tensile strength connection with an anchor shaft 2 provided with an external thread 10. At the mouth of the borehole facing the end of the sleeve, an annular groove 11 is formed on the outside, in which a sealing collar 12 sits with tension, which simultaneously with tension against the borehole wall 3 is present. In the container 4 is a powdered plastic compound 13 and another Container 14 arranged, which latter a liquid binding or accelerating agent 15 contains. The container 14 is preferably made of glass so that when it is pushed in of the plunger 5 is easily destroyed.

Wird der Ankerschaft 2 über die in Fig. 1 gezeigte Stellung hinaus in das Bohrloch eingeführt, so stößt der Tauchkolben 5 gegen die Bohrlochsohle und schiebt sich in die den Behälter 4 enthaltende Ausnehmung der Trennhülse 1 hinein, wobei er sowohl den Behälter 4 als auch den Behälter 14 zerstört, wodurch die Verkittungsreaktion eingeleitet wird. Die einzelnen Komponenten der Kittmasse werden beim weiteren Einschieben des Tauchkolbens durch die Kanäle 7 in die Ringnut 6 - sich dabei gut vermischend - gepreßt und treten zwischen Tauchkolben und Hülseninnenwandung aus und in den Ringraum zwischen Hülsenaußenwandung und Bohrlochwandung ein. Die Dichtmanschette 12 verhindert hierbei, daß Kittmaterial verlorengeht und mit dem raubbaren Ankerschaft 2 in Berührung kommt. Die Kittmasse 16 paßt sich den Verzahnungen 8 an der Außenseite der Hülse 1 und der Bohrlochwandung 3 an und sichert nach dem Erstarren einen festen Sitz des Ankerschaftes im Bohrloch. Durch einfaches Herausdrehen des Ankerschaftes 2 kann dieser geraubt und damit wieder verwendet werden.If the anchor shaft 2 is beyond the position shown in FIG. 1 inserted into the borehole, the plunger 5 strikes against the bottom of the borehole and pushes into the recess of the separating sleeve 1 containing the container 4, thereby destroying both the container 4 and the container 14, thereby causing the cementing reaction is initiated. The individual components of the putty are further pushed in of the plunger through the channels 7 into the annular groove 6 - mixing well - pressed and come out between the plunger and the inner wall of the sleeve and into the Annular space between the sleeve outer wall and the borehole wall. The sealing sleeve 12 prevents the cement material from being lost and with the stolen anchor shaft 2 comes into contact. The cement compound 16 fits the teeth 8 on the outside the sleeve 1 and the borehole wall 3 and ensures a solid after solidification Seat of the anchor shaft in the borehole. By simply unscrewing the anchor shaft 2 this can be stolen and used again.

Selbstverständlich ist es nicht unbedingt erforderlich, die Trennhülse mit einer Ausnehmung für die Aufnahme des die Komponenten der Kittmasse enthaltenden Behälters zu versehen, zumal dann nicht, wenn saubere, glattwandige, nicht quellende Bohrlöcher vorhanden sind. In diesen Fällen kann auch eine in Fig.3 gezeigte, zur Bohrlochsohle hin abgeschlossene Trennhülse 1 verwendet werden, wobei man den die Mischkomponenten der Kittmasse enthaltenden Behälter 4 auf dem geschlossenen Ende der Hülse leicht befestigen, z. B. verkleben, und gemeinsam mit Hülse 1 und Ankerschaft 2 in das Bohrloch einführen kann. Es ist auch möglich, vor allem bei besonders glattwandigen Bohrlöchern, den Behälter 4 ohne Befestigung mit der Hülse mittels Hülse und Ankerschaft in das Bohrloch einzuschieben.Of course, it is not absolutely necessary to use the separating sleeve with a recess for receiving the component containing the cement compound Container to be provided, especially not when clean, smooth-walled, non-swelling Drill holes are present. In these cases, a shown in Figure 3, for Borehole bottom closed separating sleeve 1 can be used, where one the Mixed components of the putty-containing container 4 on the closed end easily attach the sleeve, e.g. B. glue, and together with sleeve 1 and anchor shaft 2 can insert into the borehole. It is also possible, especially with particularly smooth-walled ones Drilled holes, the container 4 without attachment to the sleeve by means of a sleeve and anchor shaft push it into the borehole.

Versieht man das in das Bohrloch eingeführte Ende des Ankerschaftes mit einem relativ groben Gewinde, kann man als Trennmittel eine dünnwandige, in Fig. 4 wiedergegebene Hülse 17 verwenden, die den Gewindegängen 19 des Ankerschaftes 2 angepaßt ist und praktisch nur als Überzug dient. Die Abdichtung des Ringraumes zwischenAnkerschaftl undBohrlochwandung3 kann hierbei in besonders einfacher Weise durch Umbördelung der Enden 18 der Hülse erfolgen. Eine derartige Hülse kann aus Metallblech oder beispielsweise auch aus Kunststoff bestehen, da sie festigkeitsmäßig nicht beansprucht wird.If the end of the anchor shaft inserted into the borehole is provided with a relatively coarse thread, a thin-walled sleeve 17, shown in FIG. 4, can be used as a separating means, which is adapted to the threads 19 of the anchor shaft 2 and practically only serves as a cover. The sealing of the annular space between the anchor shaft and the borehole wall 3 can be done in a particularly simple manner by flanging the ends 18 of the sleeve. Such a sleeve can consist of sheet metal or, for example, also of plastic, since it is not subject to stress in terms of strength.

Eine noch konsequentere Weiterbildung in dieser Richtung besteht darin, daß man auf das mit Gewindegängen versehene Ende des Ankerschaftes einen Film aufbringt, was vorzugsweise. durch Eintauchen in eine geeignete erwärmte Substanz erfolgt, die beim Erkalten einen filmartigen Überzug ergibt. Geeignet sind hierfür beispielsweise Paraffine oder Kautschuklacke, d. h. Stoffe, welche mit der Kittmasse keine Bindung eingehen. Den Ringraum-zwischen. Bohrlochwandung und Ankerschaft dichtet man hierbei durch eine auf dem Ankerschaft angeordnete Dichtmanschette ab.An even more consistent further training in this direction consists in that a film is applied to the threaded end of the anchor shaft, what preferably. is done by immersion in a suitable heated substance, which gives a film-like coating on cooling. For example, are suitable for this Paraffins or rubber varnishes, d. H. Substances that do not bond with the putty enter. The annulus-between. The borehole wall and anchor shaft are sealed here by a sealing collar arranged on the anchor shaft.

Die beiden zuletztbeschriebenenAusführungsformen erlauben es gleichfalls, den Ankerschaft durch einfaches Herausdrehen desselben zu rauben und weiterer Verwendung zuzuführen.The two last-described embodiments also allow to steal the anchor shaft by simply unscrewing it and continue using it to feed.

Bei den in den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsformen ist es selbstverständlich nicht erforderlich, unbedingt eine Schraubverbindung zwischen Trennhülse und Ankerschaft vorzusehen, sondern es kann hier auch eine andere zugfeste, aber lösbare Verbindung, z. B. ein Baj onettverschluß, verwendet werden.In the embodiments described in FIGS. 1 to 3, it is of course not necessary, absolutely a screw connection between Separating sleeve and anchor shaft must be provided, but another tensile strength, but releasable connection, e.g. B. a bayonet closure can be used.

Als Kittmasse kommt eine handelsübliche Kittmasse, vorzugsweise auf der Basis von Kunststoff, z. B. ein Polyesterharzkitt, in Betracht. Die Komponenten der Kittmasse werden bis zum Augenblick der Verkittunggetrennt gehalten, wobei zu dem jeweiligen, vorzugsweise pulverigen Grundstoff der Kittmasse ein die Verkittung bzw. Erhärtung dieses Grundstoffes bewirkendes bzw. auslösendes, vorzugsweise flüssiges Mittel Verwendung findet.A commercially available putty compound is preferably used as the putty compound the base of plastic, e.g. B. a polyester resin putty into consideration. The components of the putty mass are kept separate until the moment of putty, whereby to the respective, preferably powdery base material of the putty compound incorporates the putty or hardening of this basic substance, preferably liquid Funds is used.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Rock anchors, especially for mining operations, its anchor shank within the borehole by means of a cement compound, preferably a synthetic resin cement can be fixed, characterized in that the anchor shaft by means of an interposed between the anchor shaft and the putty, its cementing exclusive release agent detachable, d. H. robberable, is anchored in the borehole.

2. Rock anchor according to Claim 1, characterized in that the one which receives the cement compound Annular space between anchor shank and borehole wall towards the end of the borehole through a sealing sleeve assigned to the anchor is complete.

3. Mountain anchor according to claim 1 or 2, characterized in that the release agent consists of one applied to the threads of the anchor shaft, preferably by immersion Film exists. d.

Rock anchor according to claim 1 or 2, characterized in that the separating means consists of a substantially cylindrical, helically wound, thin-walled sleeve, the screw turns on the inside of the screw thread for the coupling with the end of the anchor shaft provided with a corresponding thread form, while on the outside of the sleeve, the toothing elements for the Form a form fit between the sleeve and the putty compound surrounding it.

5. Mountain anchor according to claim 1 or 2, characterized in that the separating means is used as the mouth of the borehole open sleeve is formed, which outside with a form fit with the putty causing agents, e.g. B. transverse grooves, ribs od. Like., And inside with a tensile strength, but detachable connection with the anchor shaft causing means, z. B. a screw thread. Bayonet lock or the like. Is provided.

6. Mountain anchor according to claim 5, characterized in that the sleeve on that of the bore for the Recording of the end of the anchor shaft opposite, facing the bottom of the borehole End with a recess for receiving one of the mixed components of the putty containing container and one upstream of this in the direction of the borehole bottom Plunger is provided, which in the axial direction opposite the front end the sleeve by a length corresponding approximately to the axial length of the container in Projecting towards the borehole solrle.

7. rock anchor according to claim 6, characterized characterized that the guided within the Ausnehrnung movable and with play The plunger has a radial annular groove in the end area facing the container, in which from the end face facing the container through channels for the putty or its mixed components flow in. B.

Mountain anchor according to the claims 2 and 3, characterized in that the sealing collar with a press fit on the anchor shaft arranged'L is.

9. rock anchor according to claims 2 and -1, characterized in that that the sealing collar through the essentially radially flanged end of the sleeve is formed.

10. rock anchor according to claims 2 and 5, characterized in that that the sleeve has an annular groove on the outside at its end facing the borehole mouth has, in which an annular sealing washer made of elastic material is mounted so that they both against the bottom of the annular groove and against the Borehole wall is pressed tightly.