DE1158928B

DE1158928B - Anchoring plate for the rock anchor

Info

Publication number: DE1158928B
Application number: DEA40271A
Authority: DE
Inventors: Andre Durget
Original assignee: Anciens Etablissements Goldenberg et Cie
Current assignee: Anciens Etablissements Goldenberg et Cie
Priority date: 1961-05-23
Filing date: 1962-05-23
Publication date: 1963-12-12

Description

Verankerungsplatte für den Gebirgsanker Die Erfindung betrifft den Ankerausbau, wie er beispielsweise in Bergwerken zum Abstützen des Hangenden und zur Befestigung der Stöße der Strecken angewendet wird.Anchoring plate for the rock anchor The invention relates to the Anchor support, such as that used in mines to support the hanging wall and is used to fasten the joints of the routes.

Beim Ankerausbau treibt man bekanntlich ein Bohrloch in das Gestein hinein und führt in dieses eine Ankerstange ein, die mit einem Spreizkopf versehen ist. Das Spreizen dieses Kopfes wird bekanntlich durch Drehen der aus dem Bohrloch herausragenden Ankerstange erzielt, die sich gegen eine metallische Verankerungsplatte abstützt, die ihrerseits gegen die Oberfläche des Hangenden oder des Stoßes des Gebirges anliegt.As is well known, when removing anchors one drives a borehole into the rock into it and introduces an anchor rod into it, which is provided with an expanding head is. The spreading of this head is known to be done by turning the out of the borehole outstanding anchor rod, which is against a metallic anchor plate which in turn against the surface of the hanging wall or the joint of the Mountain range.

Da die Oberfläche meistens eine unregelmäßige Form hat, ist es schwierig, zwischen ihr und der Verankerungsplatte einen einwandfreien Kontakt herzustellen, wobei die Güte dieses Kontaktes die Wirksamkeit der Verankerung bestimmt, da sich der ausgeübte Druck über die Verankerungsplatte auf das Gebirge überträgt. Eine Unzulänglichkeit dieses Kontaktes äußert sich in seiner schlechten Verteilung des Druckes, der örtlich sehr hohe Werte erreichen kann. Diese hohen Druckwerte verursachen ein Bersten des Gesteines, das die hergestellte Verankerung in Frage stellt.Since the surface is mostly irregular in shape, it is difficult to to establish perfect contact between it and the anchoring plate, the quality of this contact determines the effectiveness of the anchoring, since the pressure exerted is transferred to the rock via the anchoring plate. One Inadequacy of this contact manifests itself in its poor distribution of the Pressure, which can reach very high values locally. These high pressures cause a bursting of the rock, which calls into question the anchoring established.

Der Erfindung liegt als Aufgabe die Beseitigung dieses Mangels zugrunde. Sie hat zu diesem Zweck eine Verankerungsplatte für den Gebirgsanker zum Gegenstand, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie auf ihrer mit dem Gebirge in Berührung zu bringenden Seite mit einer zusammenhängenden und verformbaren Schicht aus einem nicht zusammendrückbaren Material belegt ist.The object of the invention is to eliminate this deficiency. For this purpose it has an anchoring plate for the rock anchor as its object, which is characterized by the fact that it is in contact with the mountains on its side bringing side with a coherent and deformable layer of one non-compressible material is occupied.

Mit Hilfe dieser verformbaren Schicht erzielt man in allen Fällen, ohne Rücksicht auf die Form der Oberfläche einen einwandfreien Kontakt zwischen der Verankerungsplatte und der Oberfläche. Die Schicht aus nicht zusammendrückbarem Material bildet eine Füllung, die sich gegen die Stirnseite des Bohrloches formt, wobei sie durch ihre Eigenart eine vollständige und gleichmäßige übertragung des durch die Verankerungsvorrichtung ausgeübten Druckes bewirkt.With the help of this deformable layer one achieves in all cases regardless of the shape of the surface, perfect contact between the anchoring plate and the surface. The layer of non-compressible Material forms a filling that forms against the face of the drill hole, by their nature they ensure a complete and even transmission of the caused by the anchoring device exerted pressure.

Das zum Bilden dieser Schicht verwendete kömige Material ist zweckmäßigerweise Sand, der durchjedes beliebige geeignete Bindemittel gebunden sein kann. Diese Schicht kann bei der Verankerung angebracht oder vorher auf die Verankerungsplatte aufgebracht werden.The granular material used to form this layer is convenient Sand which can be bound by any suitable binder. This layer can be attached at the anchoring or applied to the anchoring plate beforehand will.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung an Hand der einige Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen schematischen, den erfindungsgemäßen Ankerausbau veranschaulichenden Ouerschnitt durch eine Grubenstrecke, Fig. 2 eine neue Ausführungsforrn der Erfindung veranschaulichende Ansicht einer Einzelheit nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstabe, Fig. 3 einen axialen Schnitt durch eine mit einer erfindungsgemäßen Füllschicht versehene Verankerungsplatte, Fig.4 eine Ansicht der Verankerungsplatte nach Fig. 3 in Arbeitsstellung und Fig. 5 bis 8 vier Varianten der erfindungsgemäßen Verankerungsplatte veranschaulichende Ansichten entsprechend Fig. 4.The invention is explained in more detail in the following description with reference to the drawing showing some exemplary embodiments. It shows Fig. 1 is a schematic, the roof bolting according to the invention illustrative Ouerschnitt by a mine gallery, FIG. 2, a new Ausführungsforrn of the invention, illustrative view of a detail of FIG. 1 in an enlarged scale, Fig. 3 is an axial section provided by the invention with a filling layer anchoring plate 4 is a view of the anchoring plate of FIG. 3 in the working position, and FIGS. 5 to 8, four variants of the anchoring plate of the invention illustrative views corresponding to Fig. 4.

In Fig. 1 ist eine Grubenstrecke dargestellt, in deren Hangendes zwei Bohrlöcher 3 durch weiche Schichten 4 hindurch so hineingetrieben sind, daß sie in eine harte Schicht 5 hineinreichen. In jedes dieser Bohrlöcher ist einer der GebirgsankerA eingesetzt. Dieser Anker enthält einen Spreizkopf6, der durch die Ankerstange7 in bekannter Weise in Spreizstellung gebracht wird, wenn diese durch eine Schraube 8, die sich auf das mit Gewinde versehene äußere Ende der Stange schrauben läßt, zugbeansprucht wird. Um diese Zugbeanspruchung zu ermöglichen, stützt sich die Schraube 8 gegen eine Platte P ab, durch die die Stange 7 herausragt und die sich ihrerseits gegen die Stirnseite des Bohrloches abstützt. Ihre Wirksamkeit wird durch das Erzielen eines zufriedenstellenden Kontaktes zwischen den PlattenP und dem die Stirnseilte des Bohrloches bildenden Ha#ngenden 2 bestimmt. Nun hat das Hangende ein unregelmäßiges Profil, so daß die Erzielung einer zufriedenstellenden Abstützung der PhattenP schwierig ist. Zum Beseitigen dieser Schwierigkeit wird erfin#dungsgemäß zwischen jeder Platte P und der Stirnseite des entsprechenden Bohrloches eine in Fig.2 am deutlichsten dargestellte FüllschichtCeingebracht. DieseSchichtC ruht auf der Basis der im dargestellten Beispiel schalen#förmigen PlatteP und und weist gegenüber der in der PlatteP vorhandenen Öffnung10 eine axiale Öffnung9 für den Durchtritt der Stange7 auf.In Fig. 1 , a pit section is shown, in the hanging wall of which two boreholes 3 are driven through soft layers 4 so that they extend into a hard layer 5. One of the rock anchors A is inserted into each of these boreholes. This anchor contains an expansion head 6 which is brought into the expanded position by the anchor rod 7 in a known manner when this is subjected to tensile stress by a screw 8 which can be screwed onto the threaded outer end of the rod. In order to enable this tensile stress, the screw 8 is supported against a plate P through which the rod 7 protrudes and which in turn is supported against the end face of the borehole. Their effectiveness is determined by achieving a satisfactory contact between the plates P and the hangers 2 forming the end cords of the borehole. Now the hanging wall has an irregular profile so that it is difficult to obtain satisfactory support for the PhattenP. To eliminate this difficulty, according to the invention, a filling layer C, which is shown most clearly in FIG. 2, is introduced between each plate P and the end face of the corresponding borehole. This layer C rests on the base of the plate P, which is bowl-shaped in the example shown, and has, opposite the opening 10 in the plate P, an axial opening 9 for the rod 7 to pass through.

Die SchichtC ist aus einem gebundenen körnigen, nicht zusammendrückbaren Material gebildet. Dieses Material ist zweckmäßigerweise Sand, der durch jedes beliebige geeignete Bindemittel, wie beispielsweise Bitumen, gummigetränktes Bindemittel oder Bindemittel auf Kunststoffbasis, gebunden sein kann. Als Beispiel kann man Sand mit einer Körnung von 0 bis 5 verwenden, der mit Biturnen in einem Verhältnis 40: 60 agglomeriert ist. Gleichfalls kann man als Bindemittel einen Latexgummi verwenden. Die vorstehenden Angaben sind nur Beispiele, denn man kann eine große Anzahl von im Handel erhältlichen Bindemitteln sowie Sand von unterschiedlicher Körnung verwenden. Auch kann man, obwohl Sand auf Grund seiner leichten Beschaffung und seines niedrigen Bechaffungspreises bevorzugt wird, an seiner Stelle gekörnte MaterialienmitgleichenEigenschaften verwenden.Layer C is formed from a bonded granular, non-compressible material. This material is expediently sand, which can be bound by any suitable binding agent such as bitumen, rubber-impregnated binding agent or binding agent based on plastic. As an example may be sand with a grain size from 0 to 5 use the with Biturnen in a ratio 40: agglomerated 60th A latex rubber can also be used as a binding agent. The above information is only an example, as a large number of commercially available binders and sand of different grain sizes can be used. Also, although sand is preferred because of its ease of procurement and low cost, granular materials with similar properties can be used in its place.

Das Einbringen der SchichtC bewirkt einen engen Kontakt zwischen der Platte P und der Stirnseite 2 des Bohrloches, da diese Schicht sich während des Anziehens der Mutter 8 auf dem Hangenden 2 formt, indem sie sich gegen seine sämtlichen Unebenheiten anlegL Infolge ihrer Eigenart überträgt die Schicht C alle, durch sie über die Platte P aufgenommenen Drücke vollständig und gleichmäßig.The introduction of the layer C causes a tight contact between the plate P and the end face 2 of the well bore, since this layer is formed during tightening of the nut 8 on the slope ends 2 by himself transmits to all of its irregularities anlegL Due to their nature, the layer C all pressures taken up by them through the plate P completely and evenly.

Das Anbringen der SchichtC ist in zwei Arten möglich, von denen die erste in Fig. 2 veranschaulicht ist. Sie besteht darin, daß man die SchichtC bei der Verankerung anbringt, indem man das gebundene körnige Material auf der Platte P ausbreitet. Die andere Technik ist in Fig. 3 bis 8 veranschaulicht, gemäß der die Schicht C vorher auf der Verankerungsplatte, mit der sie ein Ganzes bildet, angebracht wird. Diese zweite Anbringungsart hat für den Ausführenden den Vorteil, daß sie das Einsetzen der Verankerungsvorrichtungen gegenüber dem üblichen Verankern ohne Füllschicht nicht kompliziert. Außerdem ermöglicht sie ein vorheriges Abbinden der Schicht C sowie gleichzeitig das Belassen von Aussparungen, die entweder ermöglichen daß die Stange 7 in ihre gewünschte Lage geschwenkt werden kann, oder in der SchichtC Hohlräume zu schaffen, die das Ausfließen des Materials zulassen.The application of the layer C is possible in two ways, the first of which is illustrated in FIG. It consists in applying the layer C at the anchoring stage by spreading the bound granular material on the plate P. The other technique is illustrated in Figures 3 to 8 , according to which the layer C is previously applied to the anchoring plate with which it forms a whole. This second type of attachment has the advantage for the person carrying out that it does not complicate the insertion of the anchoring devices compared to the usual anchoring without a filler layer. In addition, it enables the layer C to set beforehand and at the same time to leave recesses which either allow the rod 7 to be pivoted into its desired position or to create cavities in the layer C, which allow the material to flow out.

Fig. 3 zeigt eine Platte P, mit einem etwas anderen Profil als die Platte P, bei der die Schicht C durch Einformen angebracht ist. Es sei bemerkt, daß die Öffnung 9 a für den Durchtritt der Stange 7 mehr aufgeweitet ist als bei der vorgehenden Ausführungsforrn, so daß ein Fassen des Gewindes in der Schicht verhindert wird.Fig. 3 shows a plate P, with a slightly different profile than the plate P, in which the layer C is applied by molding. It should be noted that the opening 9 a for the passage of the rod 7 is widened more than in the previous embodiment, so that the thread is prevented from being caught in the layer.

Fig. 4 zeigt die Platte nach Fig. 3 nach ihrer Anbringung, wobei sich die ursprünglich ebene Oberweite der Schicht C beim Aufschrauben der Mutter 8 auf die Stange 7 gegen die Stirnseite 2 des Bohrloches 3 angelegt hat.FIG. 4 shows the plate according to FIG. 3 after it has been attached, the originally flat upper width of the layer C being placed against the end face 2 of the borehole 3 when the nut 8 is screwed onto the rod 7 .

Fig. 5 zeigt eine andere Art der Platte P2, bei der die Schicht C vorher angebracht worden ist. Hierdurch ist es möglich, am Ausgang der öffnung9b eine kegelstumpfförmige Ausnehmung11 anzubringen, die einen Hohlraum bildet für das Ausfließen des Materials, aus dem die SchichtC hergestellt ist.Fig. 5 shows another type of plate P2 in which the layer C has been applied beforehand. This makes it possible to make a frustoconical recess 11 at the exit of the opening 9b, which recess 11 forms a cavity for the outflow of the material from which the layer C is made.

Die Plattel#, nach Fig.6 weist einen Mittenabschnitt12 auf, der die Form einer kegelstumpfförmigen hohlen Wö!bung hat, die sich über eine vertiefte Zwischenzone13 an den Außenumfang der Platte anschließt. Diese Anordnung ist bekanntlich dazu bestimmt, eine gesteuerte Verformbarkeit der Platte P, zu bewirken. Außerdem ermöglicht sie im Falle eines schrägen Bohrloches 3 ein Einstellen der Verankerungsvorrichtung. Zu diesem Zweck ist in der hohlen Wölbung 12 zwischen ihrer Öffnung 10 und der Mutter 8 eine Ringscheibe 14 vorgesehen. Diese Ringscheibe läßt sich zur Achse der öffnung 10 in verschiedenen Richtungen festlegen, um sich der Schräglage des Bohrloches 3 in bezug auf das Hangende 2 des Gebirges anzupassen. Dies setzt voraus, daß die Stange 7 sich ihrerseits in der zu diesem Zweck ausreichend breit vorgesehenen öffnung 10 neigen kann und der in der Schicht C oberhalb der öffnung 10 vorgesehene Kanal 9c einen geeigneten Querschnitt hat. Gerade das Formen der Schicht C auf der Platte Pl, ermöglicht es, dieser zuletzt genannten Anforderung gerecht zu werden.The plate #, according to FIG. 6, has a central section 12 which is in the form of a truncated conical hollow curvature which adjoins the outer circumference of the plate via a recessed intermediate zone 13. As is known, this arrangement is intended to bring about a controlled deformability of the plate P 1. In addition, in the case of an inclined borehole 3 , it enables the anchoring device to be adjusted. For this purpose, an annular disk 14 is provided in the hollow vault 12 between its opening 10 and the nut 8. This annular disk can be fixed in different directions with respect to the axis of the opening 10 in order to adapt to the inclined position of the borehole 3 with respect to the hanging wall 2 of the rock. This assumes that the bar 7 can tilt in the sufficiently wide for this purpose, provided in turn opening 10 and above the opening 10 provided in the layer C channel 9c has a suitable cross-section. It is precisely the shaping of the layer C on the plate P1 that makes it possible to meet this last-mentioned requirement.

Fig. 7 zeigt eine Platte P4, die ebenfalls ein Einstellen oder Schwenken der Stange 7 bei Schräglage des Bohrloches 3 ermöglicht, das hier in bezug auf das Hangende 2 sehr stark geneigt dargestellt ist. Die Platte 4 weist eine in einer diametralen Ebene mit einem breiten Schlitz 16 versehene halbkugelige Mittenwölbung 15 auf. In der Wölbung 15 ist eine ebenfalls halbkugeli,ge Ringscheibe 17 untergebracht, die mit der Wölbung 15 zusammen ein Kugeldrehgelenk bildet. Die in der Schicht C gegenüber dem Schlitz 16 vorgesehene Aussparung9d hat eine ausreichende Ausdehnung, um das beider Drehschwenkbewegung der Stange 7 mögliche Schwenken in vollem Umfange zu gestatten. 7 shows a plate P4, which also enables the rod 7 to be adjusted or pivoted when the borehole 3 is in an inclined position, which is shown here at a very steep incline with respect to the hanging wall 2. The plate 4 has a hemispherical central arch 15 provided with a wide slot 16 in a diametrical plane. In the bulge 15 , a hemispherical, ge annular disk 17 is housed, which together with the bulge 15 forms a ball swivel joint. The recess 9d provided in the layer C opposite the slot 16 has a sufficient extent to allow the pivoting movement of the rod 7 to the full extent possible during the rotational pivoting movement.

Fig. 8 zeigt schließlich eine Platte P", die ebenfalls eine Schwenkbewegung der Stange 7 zuläßt. Die Platte P, weist einen Mittenbereich 18 auf, in dem eine Kugel 19 drehbar angebracht ist, die in einer diametralen Ebene einen Schlitz 20 aufweist. Die Mutter 8 stützt sich über eine gewölbte Ringscheibe 21 gegen die Kuppel 19 ab. Hier hat die Ausnehmung 9e der Schicht C auf Grund der durch die Platte P, gegebenen vielen Einstellmöglichkeiten ebenfalls eine große Ausdehnung Die Erfindung bietet also viele verschiedene Mög- lichkeiten der Anwendung. Die Füllschicht C beeinträchtigt bei ihrer Anpassung an das Gestein und der damit bewirkten gleichmäßigenVerteilung derDrücke in keiner Weise das übliche Arbeiten der Verankerungsplatten. Außer der Anpassung der Verankerungsplatten an das Gestein ermöglicht die SchichtC das Erzielen verschiedener zusätzlicher Vorteile. So bewirkt diese Schicht ein Isolieren der Atmosphäre der Bohrlöcher 3 gegenüber der Atmosphäre der Grubenstrecken1, was insbesondere bei Mergelarten die Gefahren des Auftreibens infolge von Luftzutritt begrenzt. Außerdem verhindert die so erzielte bediagte Abdichtung das bisher häufig festgestellte Rieseln auf die Platten. Schließlich wird infolge der Einfügung von inertem Material, aus dem die Schicht C besteht, zwischen dem Hangenden und den Platten die Korrosion der Platten verringert.Finally, FIG. 8 shows a plate P "which also allows a pivoting movement of the rod 7. The plate P 1 has a central area 18 in which a ball 19 is rotatably mounted which has a slot 20 in a diametrical plane. The nut 8 is supported by a curved annular disc 21 against the dome 19 on. here, the recess has 9e of the layer C due to the by the plate P, given many options also a large extension thus, the invention provides many different possibilities of application. the Filling layer C does not interfere in any way with the normal work of the anchoring plates as it adapts to the rock and the resulting even distribution of the pressures. In addition to adapting the anchoring plates to the rock, layer C enables various additional advantages to be achieved Boreholes 3 compared to the atmosphere of the mine routes 1, which esp Especially with marl species, the risk of buoyancy as a result of air access is limited. In addition, the sealing achieved in this way prevents the trickle onto the plates, which has often been observed up to now. Finally, as a result of the introduction of inert material of which layer C is made between the hanging wall and the panels, the corrosion of the panels is reduced.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Anchoring plate for the rock anchor, characterized in that it is covered on its side to be brought into contact with the rock with a coherent and deformable layer (C) made of a non-compressible material.

2. Anchoring plate according to claim 1, characterized in that the material is a sand bound by a binder. 3. Anchoring plate according to claim 2, characterized in that the binder is a bitumen-like, rubber-like or a plastic-based binder. 4. Anchoring plate according to claims 1 to 3, characterized in that recesses are provided in the deformable layer (C) which allow the outflow of the material and / or a free opening (10) around the opening (10) in the plate (P) To create space for adjusting or pivoting the anchoring device.