DE1102682B

DE1102682B - Method for inserting anchor bolts

Info

Publication number: DE1102682B
Application number: DEB33783A
Authority: DE
Inventors: James Irving
Original assignee: Bayliss Jones & Bayliss Ltd
Current assignee: Bayliss Jones & Bayliss Ltd
Priority date: 1954-12-16
Filing date: 1954-12-16
Publication date: 1961-03-23

Description

Verfahren zum Einbringen von Ankerbolzen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen von an ihren freien Enden mit einer Mutter, einem Keil od. dgl. versehenen Ankerbolzen im Grubenausbau, bei dem der Ankerbolzen im Bohrloch verspreizt und durch Anziehen der Mutter, des Keils od. dgl. verspannt wird.Method for inserting anchor bolts The invention relates to a Method of introducing at their free ends with a nut, a wedge Od. The like. provided anchor bolts in the pit lining, in which the anchor bolt in the borehole spread and by tightening the nut, the wedge or the like. Is braced.

Die Sicherung der Firste oder auch der Stöße von Grubenräumen mit Hilfe von Ankern beruht darauf, daß die dem offenen Grubenraum zunächst gelegenen, zum Hereinbrechen neigenden Schichten an tiefer im Gebirge liegenden und daher stabileren Schichten aufgehängt werden. Die ständig zunehmende Verbreitung dieser Art von Grubenausbau beweist seine Überlegenheit, die er unter vielen Verhältnissen gegenüber den herkömmlichen Ausbauarten, z. B. Stempeln, Pfeilern, eisernen Streckenbögen usw., besitzt. Ferner werden Ankerbolzen auch als zusätzlicher Ausbau, z. B. zwischen herkömmlichen Streckenbögen, angewendet.Securing the roofs or the joints of pit rooms with The help of anchors is based on the fact that the layers that tend to collapse on deeper in the mountains and therefore more stable Layers to be hung. The ever increasing spread of this type of mine support proves its superiority, which it under many conditions over the conventional Types of expansion, e.g. B. stamps, pillars, iron route arcs, etc., has. Further anchor bolts are also used as an additional expansion, e.g. B. between conventional route arcs, applied.

Es ist bekannt, Stahlbolzen, die am unteren Ende mit einem Gewinde und am oberen mit einem Schlitz versehen sind, mittels einer hydraulischen Presse in geeignet angeordnete Bohrlöcher einzutreiben. Vor dem Eintreiben wird in den Schlitz ein Keil gesteckt, der die beiden Seiten des Bolzens auseinandertreibt und sie fest an die Bohrlochwandung preßt. Auf die Gewinde der auf diese Art im Gebirge befestigten Bolzen werden nach Dazwischenlegen einer Beilagescheibe bzw. einer Kappe Muttern aufgeschraubt, die mit einer bestimmten Spannung angezogen werden. Die Spannungskontrolle erfolgt mit einem Dynamometer, das in den Schraubenschlüssel eingebaut ist. Ferner ist es auch allgemein bekannt, bereits eingebaute Ankerbolzen durch eine hydraulische Einrichtung hinsichtlich der Zuverlässigkeit ihrer Verankerung im Gebirge zu überprüfen.It is known steel bolts that are threaded at the lower end and are provided with a slot at the top, by means of a hydraulic press to be driven into suitably arranged boreholes. Before driving into the A wedge is inserted into the slot that drives the two sides of the bolt apart and presses it firmly against the wall of the borehole. On the threads of this kind in the mountains fastened bolts are after inserting a washer or a cap Screwed on nuts, which are tightened with a certain tension. The tension control is done with a dynamometer built into the wrench. Further It is also common knowledge to use a hydraulic anchor bolt already installed Check the facility with regard to the reliability of its anchoring in the mountains.

Dieses bekannte Verfahren zur Sicherung der Firste bzw. des Stoßes oder der Sohle eines Grubenraums hat den Nachteil, daß die die Halteplatte oder die Kappe anpressende Mutter von Hand bis zur Erreichung der gewünschten Spannung gegen einen ständig steigenden Widerstand angezogen werden muß. Da die zur Erzielung der notwendigen Kraft erforderlichen Schraubenschlüssel notwendigerweise sehr groß bemessen sein müssen, die Bolzen jedoch häufig an schlecht zugänglichen Stellen befestigt werden, ist ,diese Arbeit nur unter außerordentlichen Schwierigkeiten durchzuführen. Besonders ist dies dann der Fall, wenn gemischter Ausbau verwendet wird und die Anker zwischen bereits eingebrachten Ausbauteilen aus Holz oder Stahl gesetzt werden müssen. Trotz des Gebrauchs eines Dynamometers ist dann nicht die Gewähr dafür gegeben, daß alle Anker von der Bedienungsperson tatsächlich auf die gleiche Spannung gebracht werden. In Fällen, in denen die dem offenen Grubenraum zugekehrte Schicht besonders gebräch oder weich ist, kann die Anwendung des bekannten Verfahrens überhaupt unmöglich werden, wenn das gebräche Gebirge in der Umgebung des Bohrlochmundes den vor allem kurz vor Erreichung der gewünschten Spannung infolge des erhöhten Kraftaufwandes beim Anziehen der Mutter entstehenden ruckartigen Beanspruchungen nicht standhält. Wenn infolge von Rost oder kleineren Unregelmäßigkeiten in der Herstellung das Bolzen- oder Muttergewinde beim Festziehen erhöhte Kraft beansprucht, kann es vorkommen, daß sich die auf die Mutter ausgeübte Drehbewegung auf den Ankerkopf überträgt, dieser sich dreht, dadurch das Bohrloch erweitert und sich lockert.This known method for securing the roof or the joint or the sole of a pit space has the disadvantage that the holding plate or the nut pressing the cap by hand until the desired tension is achieved must be tightened against a steadily increasing resistance. Because the to achieve the necessary force required wrench necessarily very large must be measured, but the bolts are often in poorly accessible places is attached, this work is only with extraordinary difficulty perform. This is especially the case when mixed expansion is used and the anchors between wood or steel extension parts that have already been introduced must be set. Despite the use of a dynamometer, this is not the case Guaranteed that all anchors by the operator actually on the the same tension. In cases where the open pit space facing layer is particularly usable or soft, the application of the known Procedure would be impossible at all, if the used mountains in the area of the borehole mouth, especially shortly before the desired tension is reached the increased force required when tightening the nut resulting from jerky loads does not withstand. If as a result of rust or minor irregularities in the Manufacturing the bolt or nut thread requires increased force when tightening, it can happen that the turning movement exerted on the nut affects the anchor head transmits, it rotates, thereby expanding and loosening the borehole.

Die Erfindung vermeidet die genannten Nachteile und schlägt ein Verfahren zum Einbringen von Ankerbolzen im Grubenausbau vor, welches infolge der Möglichkeit, die auf den Anker ausgeübte Vorspannung genau einstellen zu können, eine bessere Ausnutzung des Bolzenquerschnitts sowie eine absolut gleichmäßige Verspannung der Gebirgsschichten ermöglicht. Das Setzen von Gebirgsankern wird außerdem schneller, bequemer und ohne besonderen Kraftaufwand des Arbeiters durchgeführt, wobei auch verhältnismäßig schlecht zugängliche Stellen der Firste oder der Stöße ohne weiteres verankert werden können. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Anker nach dem Verspraizen im Bohrloch zunächst einer Vorspannung unterworfen, die Mutter, der Keil od. dgl. bei aufrechterhaltener Vorspannung angezogen werden und dann der die V orspannung bewirkende Kraftangriff aufgehoben wird. Die die Vorspannung bewirkende Kraft kann in ihrer Größe vorgegeben sein oder während des Kraftangriffs am Ankerbolzen gemessen werden. Die Vorspannung selbst kann mittels einer hand-oder kraftbetätigten Druckmitteleinrichtung erzeugt werden, die mit geeigneten Meßgeräten zur Ermittlung des hvdraulischen Druckes und damit der auf den Ankerbolzen ausgeübten Zugspannung ausgerüstet ist.The invention avoids the disadvantages mentioned and proposes a method for the introduction of anchor bolts in the pit lining, which is due to the possibility of To be able to precisely adjust the pre-tension exerted on the anchor, a better one Utilization of the bolt cross-section as well as an absolutely even bracing of the Mountain layers made possible. The setting of mountain anchors is also faster, carried out more comfortably and without any special effort on the part of the worker, whereby also relatively poorly accessible areas of the roof or the joints without further ado can be anchored. According to the invention this is achieved in that the anchor After the expansion in the borehole, the nut is initially subjected to a preload, the wedge or the like. Are tightened with maintained preload and then the the force application causing the bias is canceled. The one causing the bias Force can be specified in its size or during the force application on the anchor bolt be measured. The preload itself can be done by means of a hand or power operated Pressure medium device are generated with suitable measuring devices for determination the hydraulic pressure and thus the tensile stress exerted on the anchor bolt is equipped.

Die erforderliche Zugspannung kann jedoch auch mittels einer Vorrichtung hergestellt werden, die aus einer Schraube mit Mutter oder einer Schnecke mit Schneckenrad oder einem anderen geeigneten Mechanismus besteht. der das erforderliche hohe Übersetzungsverh'<^.Itnis aufweist, um die zur Ausdehnung des Spreizkopfes benötigte Kraft manuell, z. B. durch Handrad od. dgl., oder durch einen Elektromotor aufzubringen. In allen Fällen wird auf diese Weise ein torsionsfreier Zug auf den Bolzen ausgeübt.However, the required tensile stress can also be achieved by means of a device made from a screw with a nut or a worm with a worm wheel or some other suitable mechanism. which has the required high translation ratio has to manually apply the force required to expand the expansion head, e.g. B. by handwheel or the like, or by an electric motor. In all cases a torsion-free tension is exerted on the bolt in this way.

Die zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung vorgeschlagene Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Abstandsglied, welches sich einerseits am Bohrlochmund und andererseits an der Druckmitteleinrichtung abstützt und das gewindetragende Ende des Ankerbolzens zum Festziehen der Mutter od. dgl. frei zugänglich läßt.The proposed for carrying out the method according to the invention The device consists essentially of a spacer, which on the one hand supported on the borehole mouth and on the other hand on the pressure medium device and that The threaded end of the anchor bolt for tightening the nut or the like is freely accessible leaves.

Mit Hilfe der Beschreibung und Zeichnungen ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine teilweise im Schnitt ausgeführte Ansicht eines im Bohrloch verspreizten Ankers mit an seinem gewindetragenden Ende angebrachter Vorspannvorrichtung, Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie III-III der Fig.1.With the help of the description and drawings, the invention is at hand an exemplary embodiment explained in more detail. 1 shows a partially in section Executed view of an anchor expanded in the borehole with its thread-bearing one End attached pretensioner, Figure 2 is a cross-section along the line III-III of Fig. 1.

Der Anker besteht aus einem über einen wesentlichen Teil seiner Länge geschlitzten hülsenartigen Spreizkopf 10, in den die am Ende des Ankerbolzens 11 angeordneten keilförmigen Lamellen 12 eingreifen und dadurch die feste Verankerung bewirken. Der Ankerbolzen 11 weist an seinem aus dem Bohrlochmund herausragenden Ende ein Gewinde auf, auf das eine Mutter 44 aufgeschraubt werden kann, die eine Unterlageplatte 40 gegen das Gestein preßt.The anchor consists of a sleeve-like expansion head 10 slotted over a substantial part of its length, in which the wedge-shaped lamellae 12 arranged at the end of the anchor bolt 11 engage and thereby effect the firm anchoring. At its end protruding from the mouth of the borehole, the anchor bolt 11 has a thread onto which a nut 44 can be screwed, which presses a base plate 40 against the rock.

Auf das über die Mutter 44 hinausragende Gewindeende des Ankerbolzens 11 ist das verbreiterte, mit Innengewinde 23 versehene Ende 24 einer Stange 22 aufgeschraubt, die z. B. die Kolbenstange einer hydraulischen Druckmitteleinrichtung 16 ist. Zwischen dem Bohrlochmund und der bohrlochseitigen Stirnfläche der Druckmitteleinrichtung befindet sich ein Abstandsstiick,welches sich beiderseits abstützt und die Mutter 44 am Bolzenende zugänglich läßt. Dieses Abstandsstück besteht aus einem Rohr43, an welchem vorzugsweise zwei Winkeleisen 41 (Fig. 2) befestigt sind, die an der Unterlagplatte 40 anliegen, aber nicht mit ihr verbunden sind. Die 'Winkeleisen 41 sind, mit den freien Enden ihrer Schenkel einander zugekehrt, diametral gegenüberliegend an dem Rohr 43 derart befestigt, daß die Mutter 44 zugänglich bleibt. Der Abstand der Winkeleisen 41 zueinander wird zusätzlich durch einen Ring 45 aufrechterhalten, der den gleichen Außendurchmesser wie das Rohr 43 aufweist.On the threaded end of the anchor bolt protruding beyond the nut 44 11, the widened, internally threaded end 24 of a rod 22 is screwed on, the z. B. the piston rod of a hydraulic pressure medium device 16 is. Between the borehole mouth and the end face of the pressure medium device on the borehole side there is a spacer that is supported on both sides and the nut 44 is accessible at the end of the bolt. This spacer consists of a tube43, on which preferably two angle irons 41 (Fig. 2) are attached to the Support plate 40 abut, but are not connected to it. The 'angle iron 41 are, with the free ends of their legs facing each other, diametrically opposite attached to the tube 43 such that the nut 44 remains accessible. The distance the angle iron 41 to each other is additionally maintained by a ring 45, which has the same outer diameter as the pipe 43.

Wenn der Spreizkopf 10 auf irgendeine Weise im Rohrloch 15 verankert ist und vorgespannt werden soll, wird über das Gewinde des Ankerbolzens 11 die gelochte Unterlagplatte 40 geschoben, die '.Mutter 44 aufgeschraubt und leicht gegen die Unterlagplatte 40 festgezogen. Dann wird das Innengewinde 23 der verbreiterten, hülsenartigen Verlängerung 24 der Stange 22 der Druckinitteleinrichtung auf den Bolzen 11 geschraubt. Bei Betätigung der Druckmitteleinrichtung wird der Ankerbolzen 11 infolge des auf ihn ausgeübten Zuges vorgespannt.When the expansion head 10 is anchored in the pipe hole 15 in any way is and is to be preloaded, the perforated through the thread of the anchor bolt 11 Washer plate 40 pushed, the '. Nut 44 screwed and lightly against the Washer plate 40 tightened. Then the internal thread 23 of the widened, sleeve-like extension 24 of the rod 22 of the Druckinitteleinrichtung on the Bolt 11 screwed. When the pressure medium device is actuated, the anchor bolt 11 preloaded as a result of the tension exerted on him.

Während diese Spannung des Bolzens 11 auf eiiiern vorher bestimmten Wert aufrechterhalten bleibt, wird die Mutter 44 ohne übermäßiges Drehmoment gegen die Platte 40 festgezogen. Es wird dadurch erreicht, daß der Ankerbolzen nach Aufhebung der Zugkraft gedehnt und damit unter Spannung bleibt.While this tension of the bolt 11 on eggs previously determined Value is maintained, the nut 44 is counteracted without excessive torque the plate 40 tightened. It is achieved that the anchor bolt after lifting stretched by the tensile force and thus remains under tension.

An Stelle der in demAusführungsbeispiel dargestellten Mutter44 kann bei entsprechender Ausbildung des Bolzens auch ein Setzkeil od. dgl. Verwendung finden.Instead of the nut 44 shown in the exemplary embodiment If the bolt is designed accordingly, a setting wedge or the like can also be used Find.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann ein Steckglied, wie z. B. eine Hülse, über die Stange 22 geschoben werden. Diese Hülse hat einen geeigneten Sockel mit z. B. einem Innensechskant od. dgl., der die Mutter erfaßt. Sie kann von außerhalb des abstandhaltenden Teils 39 durch Verbindung mit einem geeigneten Mechanismus gedreht werden. Der Raum zwischen den Winkeleisen 41 ist dann nicht unbedingt erforderlich.In a further embodiment of the invention, a male member, such as B. a sleeve can be pushed over the rod 22. This sleeve has one suitable base with z. B. a hexagon socket. Like. That detects the mother. You can from outside of the spacing part 39 by connection with a suitable mechanism can be rotated. The space between the angle irons 41 is then not absolutely necessary.

Da bei dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung keine Torsionsspannung auf den Schraubenbolzen ausgeübt wird, kann der Ankerbolzen bis zu seiner Elastizitätsgrenze belastet werden, wobei diese Spannung mittels eines Druckmessers für die hydraulische Flüssigkeit gemessen oder durch eine geeignete Vorrichtung auf einen -%-orgegebenen Höchstwert begrenzt werden kann.Since in the method and the device according to the invention no Torsional stress is exerted on the screw bolt, the anchor bolt can up be loaded to its elastic limit, this tension by means of a Pressure gauge for the hydraulic fluid measured or by a suitable Device can be limited to a -% - specified maximum value.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method of introducing at their free ends with a nut, a wedge or the like. Equipped anchor bolts in the pit which the anchor bolt expands in the borehole and od after tightening the nut. Like. Is clamped, characterized in that the anchors (11) after the verse-pretend First subjected to a bias in the borehole, the nut (45), the wedge od. Like. Are tightened with maintained bias and then the bias causing force attack is canceled.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the force causing the bias is given in size or during the force applied to the anchor bolt (11) is measured.

3. The method according to the claims 1 and 2, characterized in that the pretensioning by means of a belt or power-operated Pressure medium device is generated.

4. Device for carrying out the process according to claims 1 to 3, characterized by a spacer (39) which is supported on the one hand on the borehole mouth and on the other hand on the pressure medium device and the threaded end of the anchor bolt (11) for tightening the nut (45) od. The like. Can be freely accessed. References contemplated: United States Patent Specification No. 2,696137.