DE1232538B

DE1232538B - Ankerstange, insbesondere fuer den Ausbau von Grubenraeumen

Info

Publication number: DE1232538B
Application number: DEB57555A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Berging Dr Fri Schuermann; Dr Rudolf Novotny
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1960-03-18
Filing date: 1960-04-21
Publication date: 1967-01-19
Also published as: DE1150344B; GB981555A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

E21d

Deutsche Kl.: Sc-21/00

Nummer: 1232538

Aktenzeichen: B 57555 VI a/5 c

Anmeldetag: 21. April 1960

Auslegetag: 19. Januar 1967

Die Erfindung bezieht sich auf Ankerstangen für den Ausbau von Grubenräumen, zur Sicherung von überhängenden Felswänden über Tage, für zahlreiche Zwecke im Bauwesen, wie zur Verstärkung von Fundamenten od. dgl.

Solche Ankerstangen werden im Tiefsten des sie aufnehmenden Bohrloches gesichert und durch eine auf ihr aus dem Bohrloch herausragendes Ende aufgesetzte Platte gegen das Gebirge od. dgl. verspannt.

Während zunächst die Befestigung der zu diesem Zweck mit einem spreizbaren Kopf ausgerüsteten Ankerstangen im Bohrlochtiefsten durch Verspreizen dieses Kopfes gegen die Bohrlochwandung erfolgte, ist man in neuerer Zeit in demgegenüber wesentlich vorteilhafterer Weise dazu übergegangen, die Ankerstange im Bohrlochtiefsten durch in dieses z. B. mit Hilfe von Preßrohren oder Patronen eingebrachte Klebstoffe bzw. Klebstoffgemische oder auch hydraulische Mörtel mit den Bohrlochwandungen gewissermaßen zu verzementieren. Diese Art der Sicherung der Ankerstangen im Bohrlochtiefsten ermöglicht die Verwendung von Ankern von wesentlich einfacherer Ausbildung.

Die Erfindung bezieht sich auf in dieser Weise im Bohrlochtiefsten befestigte Ankerstangen. Sie bezweckt, durch eine neuartige Ausbildung derselben deren Haftung im Bohrloch gegenüber der mittels Ankerstangen bekannter Ausbildung erzielbaren und damit die Belastbarkeit des Ankers weiterzuverbessern.

Die gute Haftung der Ankerstange im Bohrloch ist entscheidend davon abhängig, daß der Verband zwischen ihr und dem vorzugsweise erst im Bohrlochtiefsten aus in getrennten Abteilen einer Patrone eingebrachten Komponenten der Klebstoff- bzw. Mörtelgemisches bereiteten Klebstoff unter vollkommener Ausfüllung sämtlicher Zwischeräume zwischen Bohrlochwandungen und Ankerstange auf der gewünschten vorbestimmbaren Verklebungslänge erfolgt, ferner sich nach Möglichkeit ein gewisser Druckzustand innerhalb der Klebstoff- bzw. Mörtelmischung ergibt.

Diese Voraussetzungen werden gemäß der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise durch eine neuartige Ausbildung der Ankerstange erfüllt, nämlich dadurch, daß die in ihrem im Bohrloch zu befestigenden Bereich im Sinne eines älteren, nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlages mit umlaufenden gewindeartigen Rippen versehene Ankerstange an ihrem vorderen Ende mit einer kegelförmigen Spitze versehen ist und sich von diesem konischen Bereich aus über die ganze oder einen Teil der Einkleblänge bis zum Tiefsten der gewindeartigen Ankerstange, insbesondere für den Ausbau von
Grubenräumen

Anmelder:

Bergwerksverband G. m. b. H.,
Essen-Kray, Dortmunder Str. 151

Als Erfinder benannt:

DipL-Berging. Dr. Fritz Schuermann,

Essen-Bredeney;

Dr. Rudolf Novotny, Essen-Heisingen

Rippen bzw. noch in das Rippentiefste eindringend diese Rippen in der Umlaufrichtung unterbrechende Längsnuten erstrecken.

Durch diese Ausbildung der Ankerstange wird insbesondere in dem vorzugsweisen Fall des Einbringens des Klebstoffs in das Bohrlochtiefste in Form seiner Komponenten in verschiedenen Abteilen einer durch das Einsetzen der Ankerstangenspitze zerstörbaren Patrone erreicht, daß das drehende Eindringen der Stangenspitze in die Patrone mit denkbar geringem Widerstand erfolgt und nach Zerstörung der Patrone deren Füllung durch die konische Fläche der Spitze überwiegend quer zur Eindringrichtung nach der Bohrlochwandung hin weggedrückt wird, ohne daß in dem noch unzerstörten Teil der Patrone ein dem Eindringen entgegenwirkender unerwünscht hoher Flüssigkeitsdruck entsteht.

Auch falls die Patrone bereits beim ersten Auftreffen der Ankerstangenspitze auf sie völlig zerbricht, wird noch die überwiegende Menge des Füllstoffgemisches an die Bohrlochwandungen angepreßt und nur eine geringe Menge desselben im Bohrlochtiefsten verdichtet.

Die Spiralwindungen der Ankerstange wirken hierbei wie eine Preßschnecke, die das Klebstoffgemisch in Richtung auf das Bohrlochtiefste verdichtet, jedoch wird durch die sich in der Längsrichtung der Ankerstange erstreckenden, die Rippen in der Umfangsrichtung unterbrechenden Nuten verhindert, daß diese pressende Wirkung unerwünscht hoch wird. Eine Steigerung der Druckwirkung über ein gewisses Maß hinaus ist nämlich nur in Ausnahmefällen, jedoch dann nicht erwünscht, wenn, wie vorzugsweise in weichem Tonschiefergestein durch das Bohrloch Risse und Spalten angeschnitten werden, in die das Klebstoffgemisch bei stärkerer Zusammenpressung zu weit eindringen könnte, mit dem Ergebnis, daß die im

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Bohrlochtiefsten verbleibende Klebstoffmenge für die stange gemäß einer ersten Ausführungsform im axia-

Ausfüllung des Hohlraums nicht mehr ausreicht. len Schnitt veranschaulicht;

Die Längsschlitze wirken außer im Sinne der Er- Abb. la zeigt in entsprechender Darstellung eine zielung eines gewissen Druckausgleichs zwischen dem etwas abgeänderte Ausführungsform des Anker-Bohrlochtiefsten und dem anschließenden mit der 5 Stangenkopfes;

Ankerstange zu verklebenden Bereich des Bohrloch- Abb. 2 ist ein Querschnitt durch das aus dem

umfangs auch im Sinne einer besseren Durch- Bohrloch herausragende Ende der Ankerstange,

mischung. Wie die A b b. 1 und 1 a erkennen lassen, läuft der

Als wesentlich hat sich ferner, ebenfalls unter dem Ankerstangenkopf in eine gemäß dem Ausführungs-Gesichtspunkt der Vermeidung einer unerwünschten io beispiel mit 45° geneigte konische Spitze 3 aus. Der Drucksteigerung, eine möglichst geringe Steigung des Ankerstangenumfang ist in seinem im Bohrloch zu durch die umlaufenden Spiralen gebildeten Gewindes, verklebenden Bereich mit den umlaufenden Spiradie größenordnungsmäßig zwischen 2 und 10 mm, len 2, deren Steigung zwischen 2 und 10 mm, vorzugsvorzugsweise 3 mm je Gang liegen soll, erwiesen. Im weise bei etwa 3 mm liegt und die sowohl links- wie Fall dieser geringen Steigung geht auch im Fall der 15 rechtsdrehend, d. h. dem Drehsinn der Ankerstange gleichsinnigen Drehrtchtung des Gewindes und der beim Eintreiben entsprechend oder diesem entgegenStange bei deren Eintreiben die Verdichtung des gesetzt ausgebildet sein können, versehen.
Klebstoffgemisches im Bohrlochtiefsten nicht über Diese Spiralen sind in ihrer Umfangsrichtung ein gewünschtes Maß hinaus. durch eine Mehrzahl von in gleichmäßiger Verteilung

In dem vorzugsweisen Fall der entgegengesetzten 20 vorgesehenen Längsnuten 4 unterbrochen, die bis Drehrichtung wirkt das Drehen der Ankerstange im zum Tiefsten der Gewindegänge 2 reichen, gegebenen-Sinne der Zurückförderung von Material aus dem falls noch darüber hinaus in den Kern der Anker-Bohrlochtiefsten, d. h. so, daß in unter Umständen stange eindringen können.

erwünschter Weise jede Verdichtung des Klebstoff- Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind zwei solche

gemisches im Bohrlochtiefsten vermieden werden 25 Längsnuten 4 vorhanden. Ebenso kann aber auch

kann. eine größere Zahl von solchen Nuten, von denen sich

Die Erfindung schafft aber auch die Möglichkeit, jeweils zwei gegenüberliegen, vorgesehen sein.
im Fall der vorstehend grundsätzlich gekennzeich- Durch die am Ende des Gewindes aufgesetzte, auf neten neuartigen Ausbildung der Ankerstange in die Ankerstange aufgesetzte, vorzugsweise aufeinem Zeitpunkt, in welchem die Ankerstange nahezu 30 geklebte Dichtungsscheibe 5 wird der durch den völlig in die Patrone eingedrungen ist und sich die Klebstoff bzw. Klebstoff- bzw. Mörtelgemisch ausMischung der Komponenten vollzogen hat, eine dann zufüllende Teil des Bohrlochtiefsten abgeschlossen, gegebenenfalls erwünschte Vergrößerung des Preß- Diese Dichtungsscheibe besteht vorzugsweise aus hardruckes zu erzielen, indem die in bekannter Weise auf tem Gummi oder einem damit äquivalenten Werkdie Ankerstange aufgesetzte, den mit dem Klebmittel 35 stoff. Sie besitzt den gleichen Durchmesser wie das zu füllenden Raum im Bohrloch abdichtende Scheibe, Bohrloch und sitzt gemäß der vorzugsweisen Ausweiche insbesondere in aufwärts gerichteten Bohr- führungsform der Erfindung in einem solchen Ablöchern das Herunterfließen des Klebstoffgemisches stand von der Ankerspitze 3, daß sie nach vollendeter verhindert, für diesen Zweck ausgenutzt wird. Das Zerstörung der Patrone beim weiteren Eindrehen der erfolgt, indem dann diese Scheibe nur in einem sol- 40 Ankerstange verdichtend auf das im Bohrlochtiefsten chen Abstand von der Ankerstangenspitze angeord- befindliche Gemisch wirkt.

net wird, daß sie nach völliger Füllung des den Die Ausführungsform gemäß A b b. 1 a unterschei-

Ankerstangenkopf umgebenden Hohlraums mit dem det sich von der gemäß Abb. 1 lediglich dadurch,

Klebstoffgemisch beim weiteren Eindrehen der daß sich die Längsrippen 4 nicht wie nach der ersten

Ankerstange gewissermaßen als Preßkolben wirkt, 45 Ausführungsform bis über den Bereich der Dich-

der das Klebstoffgemisch in Richtung auf das Bohr- tungsscheibe erstrecken, sondern nur in dem vorde-

lochtiefste zu gleichmäßig verdichtet. ren Bereich der Ankerstange, d. h. nur auf einem Teil

Die vorstehend erläuterten vielfachen, durch die der vorgesehenen Kleblänge, vorgesehen sind und Ausbildung der Ankerstange gemäß der Erfindung hier im Sinne eines Druckausgleiches wirken,
eröffneten Variationsmöglichkeiten der Druckverhält- 50 Gemäß Abb. la ist der Drehsinn der Spiralvornisse, die beim Eintreiben der Ankerstange in das richtungen entgegengesetzt zu dem nach A b b. 1. Die Bohrlochtiefste erzielt werden, sind in erheblichem Dichtungsscheibe 5 ist bei dieser Ausführungsform Maß von der Gleichförmigkeit der der Ankerstange etwas schmaler gehalten und an der Ankerstange bei ihrem Eintreiben erteilten drehenden oder schla- durch zwei Ringschrauben 6 von kleinerem Durchgenden Bewegung abhängig. 55 messer befestigt.

Um diese Gleichförmigkeit zu erzielen, sind in an Gegebenenfalls kann durch teilweise glatte Aussich bekannter Weise zur Übertragung dieser Bewe- bildung der Ankerstange eine örtliche Differenziegungen von einem für den Antrieb verwendeten Bohr- rung der Haftung des Klebstoffgemisches an dem werkzeug aus an dem aus dem Bohrloch heraus- Ankerstangenumfang gegenüber der an der Bohrlochragenden Teil der Ankerstange Schlüsselflächen vor- 60 wandung erzielt werden, so daß bei Überschreiten gesehen, an die Schlüssel oder Aufsatzstücke, die in einer gewissen Last der verspannten Ankerstange die entsprechende Bohrwerkzeuge einsetzbar sind, an- Haftung des Klebstoffgemisches im Bereich dieses gesetzt werden. glatten Teils aufhört, an der Bohrlochwandung jedoch

Die Einzelheiten der Erfindung werden nach- erhalten bleibt und das Klebstoffgemisch dann ela-

stehend an Hand der Abbildungen beschrieben, von 65 stisch zusammengedrückt und quer zur Längsrich-

denen tune der Ankerstange verdichtet wird.

Abb. 1 den im Bohrlochtiefsten mit Hilfe eines Wie aus Abb. 2 ersichtlich ist, weist das aus dem

Klebstoffgemisches zu befestigenden Teil der Anker- Bohrloch herausragende Ende der Ankerstange, das

Claims

an seinem untersten Bereich auf eine Länge von bis 4 cm von dem Gewinde 7 für das Aufschrauben der üblichen Spannmutter befreit ist, Schlüsselflachen 8 auf, auf welche z. B. ein Bohrhammer aufgesetzt wird. Gemäß dem Ausführungsbeispiel endet die Ankerstange in einem glatten Boden 9, wodurch es möglich wird, im Fall der Verwendung von schlagenden Hämmern für das Einbringen der Ankerstage deren Schlagwirkung in erwünschter Weise zu übertragen. Patentansprüche:

1. In einem Bohrloch mit Hilfe von in Form einer Patrone oder mit Hilfe eines Preßrohres eingebrachten Klebstoffen bzw. Klebstoff- oder Mörtelgemischen zu befestigende Ankerstange, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihrem im Bohrlochtiefsten zu befestigenden Bereich umlaufende gewindeartige Rippen (2) aufweisende Ankerstange (1) an ihrem vorderen Ende mit einer kegelförmigen Spitze (4) versehen ist und sich von diesem kegeligen Bereich aus über die Einkleblänge oder einen Teil derselben bis zum Tiefsten der gewindeartigen Rippen gehende oder in dieses eindringende, die Rippen in der Umlaufrichtung unterbrechende Längsnuten (4) erstrecken.

2. Ankerstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil der zu verklebenden Länge der Ankerstange umlaufende Rippen (2) aufweist.

3. Ankerstange nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der umlaufenden gewindeartigen Rippen (2) größenordnungsmäßig 2 bis 10 mm beträgt.

4. Ankerstange nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine den mit dem Klebmittel zu füllenden Raum im Bohrlochtiefsten abdichtende Scheibe in einem solchen Abstand von der Spitze der Ankerstange (3) auf diese aufgesetzt ist, daß nach völliger Füllung des den Ankerstangenkopf umgebenden Hohlraums mit dem Klebstoffgemisch bei weiterem Drehen des Ankers ein verdichtender Druck auf das Klebstoffgemisch in Richtung auf das Bohrlochtiefste hin ausgeübt wird.

5. Ankerstange nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ihr aus dem Bohrloch herausragendes Ende mit Schlüsselflächen zur Übertragung des Drehmomentes eines Werkzeugs zum drehenden oder schlagenden Eintreiben der Ankerstange in das Klebstoffgemisch versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1010 036.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1146 830.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 758/55 1.67 ® Bundesdruckerei Berlin