DE1946026U - MOUNTAIN ANCHORS. - Google Patents
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Description
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Patentanwalt· <λ Patent attorney · <λ
Dr-In9. H- -λ '■""■ % CHKE <_Dr-In 9 . H- -λ '■ "" ■% CHKE <_
Dipi.-ί-'Λ. h..:. . : ·. JJLAR «Dipi.-ί-'Λ. H..:. . : ·. JJLAR «
8 Munatan z/, r iäi.2anauerStr. 28 Munatan z /, r iäi.2anauerStr. 2
¥ 35 815/5C Gbm¥ 35 815 / 5C Gbm
Giiester i. 'Williams, Grand Sapids, liiicJiigan/Y. St. A.Giiester i. 'Williams, Grand Sapids, liiicJiigan / Y. St. A.
GeMiegsanJfcex· zuia zweistufigen EinbetonierenGeMiegsanJfcex · zuia two-stage setting in concrete
Lie Heueruiig betrifft Gebirgsanker.Lie Heueruiig concerns mountain anchors.
Das Einsetzen dieser inker in dichte Gebirgsformationen erfordert normalerweise, daß der Anker in das Bohrloch im Gestein eingeführt wird, worauf eine am inneren Bude des ünkers angeordnete Verankerungsvorrichtung betätigt wird. Der imker wird dann durch die Ausübung eines hohen Drehmoments auf eine ..lutter vorgespannt, die gegen eine Oberflächenabstützplacte anliegt, so daß der Stange eine Zugspannung mitgeteilt wird, die annähernd ihrer Arbeitsbelastung entspricht. Sodann wird die Stange in diesem Zustand vorzugsweise dadurch verpre.3t, da.3 zementhalt ige Flüssigkeit in den Saum innerhalb des den Gesteinsbolzen umgebenden Lochs eingepumpt wird. "7enn dieses Material abgebunden hat, erhöht es die Bindung zwischen dem inkerThe placement of these inker in dense mountain formations normally requires that the anchor be inserted into the borehole in the rock, followed by one at the inner booth the anchoring device arranged in the ünkers is actuated. The beekeeper is then exercising a high Torque preloaded on a ..lutter, which against a Surface support placte rests, so that the rod a Tensile stress is communicated, which approximately corresponds to their workload. Then the rod becomes in this state preferably because of the fact that.3 cement-containing Liquid is pumped into the skirt within the hole surrounding the rock bolt. "7enn this material has set, it increases the bond between the inker
und der Gebirgsformation für die übertragung von Spannungen und bildet ferner;einen Schutzschirm um den inker herum.and the mountain formation for the transmission of stresses and also forms a protective screen around the inker.
Das Torspannen ist sein? wichtig, da der Bolzen dann auf das Gestein wirksam wird, ohne daß das Gestein verlagert werden muß, "bevor der inker in Wirkung tritt.The gate cocking is his? important because the bolt then opens the rock becomes effective without the rock being displaced must be "before the inker takes effect.
In "besonderen weichen Gebirgsformationen ist es schwierig oder unmöglich, die Verankerungsvorrichtung fest genuag zu setzen, damit die erforderliche Torspannung in der inkerstange entsteht. Die Weichheit des Gebirges ergibt keinen ausreichenden 1/iderstand gegen die Spreizkräfte der Verankerungsvorrichtung, was zur Folge hat, daß die Vorspannungsiiiöglichkeiten im weichen Gebirge stark begrenzt sind. Gegenstand der !feuerung ist ein Gebirgsanker, welcher die Erzeugung einer Vorspannung in inkern, die in sehr weichem Gebirge eingesetzt sind, durch die Anwendung einer Zweistufen-Verpressung ermöglicht. Der Anker wird dabei in das Bohrloch in der Gebirgsformation eingesetzt und eine anfängliche Ankerfüllung eingespritzt, durch welche die Verankerungsvorrichtung und ein kleiner innerer Seil der Bolzenstange eingebettet werden. Diese Mörtelfüllung läßt man abbinden, wodurch die Verankerung des Ankers ausreichend verbessert wird, so daß das Vorspannen durchgeführt werden kann, line zweite Mörtelfüllung kann nach dem Vorspannen eingespritzt werden oder es kann die Vorspannung durchgeführt werden, während die zweite Mörtelfüllung noch plastisch ist. Das Vorspannen hat eine ausreichende Dehnung der inker stange zur !Folge, so daß es nicht nach dem Abbinden des Mörtels durchgeführt werden soll. Wenn letzteres jedochIn "special soft mountain formations it is difficult or impossible to secure the anchoring device tightly to set so that the required gate voltage in the inkerstange arises. The softness of the mountains gives insufficient resistance to the expansion forces the anchoring device, which has the consequence that the possibilities of prestressing in the soft rock are severely limited are. The object of the fire is a rock anchor, which is used to generate a prestress in the core and the very soft one in the core Mountains are used, made possible by the use of a two-stage compression. The anchor will be there inserted into the borehole in the rock formation and a initial anchor filling injected through which the anchoring device and a small inner rope of the Bolt rod to be embedded. This mortar filling leaves is tied, thereby improving the anchorage of the anchor sufficiently that the prestressing can be carried out can, line second mortar filling can after prestressing be injected or the prestressing can be carried out while the second mortar filling is still plastic is. The pre-tensioning results in sufficient elongation of the inker rod, so that it does not take place after it has set of the mortar is to be carried out. If the latter, however
geschieht, führt dies zu einem Bruch der Bindung zwischen der Stange und dem Mörtel sowie zu einer Zerstörung der DichtuiigsiCLrkung der Schlämme.happens, this leads to a break in the bond between the rod and the mortar as well as to the destruction of the Sealing of the sludge.
Um das zweite Einspritzen des Mörtels durchzuführen, müssen z?jei verschiedene '»fege vorgesehen werden, über welche der Mörtel.fließen kann» Der erste dieser Wege muß notwendigerweise die volle Länge oder im wesentlichen die volle Länge der inkerstange durchlaufen. Die zweite Füllung muß jedoch einem anderen Weg folgen, da dier abgebundene Mörtel den weiteren Durchfluß durch den vollen anfänglichen lieg blockiert, sofern nicht die Füllung in die umgebende Gebirgsformation über den inker hinaus herausgepreßt wird. Um den äußeren übrigen Seil der Ankerstange zu verpressen, muß ein seitlicher Kanal an einer Zwischenstelle der Länge der inkerstange vorgesehen werden, welcher Kanal durch ein Ventil regelbar ist, das während der anfänglichen Verpressung geschlossen gehalten werden kann.To perform the second injection of the mortar, different sweeps must be provided over which the mortar. can flow "The first of these paths must necessarily be the full length or essentially the run through the full length of the Inkerstange. The second filling but must follow a different path, since the tied one Mortar blocks further flow through the full initial lieg, unless the filling is in the surrounding area Mountain formation squeezed out beyond the inker will. To press the rest of the outer rope of the anchor rod, a lateral channel must be at an intermediate point the length of the incerstange can be provided, which channel can be regulated by a valve that during the initial Pressing can be kept closed.
lachfolgend wixd die Neuerung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, und zwar zeigen:The innovation in connection with the enclosed Drawings described in more detail, namely show:
fig. 1 eine Schnittansicht eines in ein Bohrloch in einer Gebirgsformation eingesetzten inkers vor dem Einpressen von Mörtel;fig. 1 is a sectional view of an in a borehole in FIG inkers deployed to a mountain formation prior to grout grouting;
_ 4 - S_ 4 - p
-J-J
Fig. 2 den Zustand des inneren Abschnitts des Gesteinsbolzens, nachdem die anfängliche Mörtelfüllung eingepreßt worden ist und der äußere Abschnitt des Ankers (einschließlich der Kupplung) herausgenommen worden ist;Figure 2 shows the state of the inner portion of the rock bolt after the initial mortar filling has been pressed in and the outer portion of the armature (including the coupling) removed has been;
Pig. 3 das erneute Zusammenkuppeln der Abschnitte des Gebirgsankers in den in Iig. 1 gezeigten Zustand, wobei jedoch der seitliche Kanal zur Aufnahme der zv/eiten Mörtelfüllung offen ist, welche in ihrer Lage gezeigt ist;Pig. 3 the recoupling of the sections of the Mountain anchor in the Iig. 1 state shown, however, the side channel for receiving the second mortar filling is open, which in their Location is shown;
Fig. 4 einen Schnitt nach der Ebene 4-4 in Fig. 1..in vergrößertem
Maßstab;
!?ig. 5 einen Schnitt nach der Ebene 5~5 in Fig. 3 j4 shows a section along the plane 4-4 in FIG. 1 ... on an enlarged scale;
!? ig. 5 shows a section along the plane 5-5 in FIG. 3 j
Fig. 6 eine Schnittansicht einer abgeänderten erfindungsgemäßen Ausführungsform in einem Zustand, der dem Einpressen der anfänglichen Mörtelfüllung entspricht ;Fig. 6 is a sectional view of a modified embodiment of the invention in a state similar to the Grouting corresponds to the initial mortar filling ;
Fig. 7 eine Ansicht der in Fig. S gezeigten Abänderungsform, wobei der äußere Stangenabschnitt zurückgedreht ist, um einen der seitlichen Austrittskanäle der Kupplung freizulegen;Figure 7 is a view of the modification form shown in Figure 5 with the outer rod portion rotated back is to expose one of the side outlet channels of the coupling;
Fig. 8 eine weitere erfindungsgemäße Abänderungsform in einem vorbereiteten Zustand zur Aufnahme der ersten Hör teIfüllung 58 shows a further modification form according to the invention in a prepared state for receiving the first hearing part filling 5
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Fig. 9 eine weitere erfindungsgemäße Abänderungsfoi?m im anfänglichen Zustand;9 shows a further modification form according to the invention in the initial state;
Fig. 10 einen Schnitt nach der Ebene 10-10 in Fig. 9·Fig. 10 is a section along the plane 10-10 in Fig. 9
Die? in Fig. 1-3 allgemein mit 10 bezeichnete Gebirgsanker ist in das Bohrloch 11 in der Gesteinsformation 12 eingesetzt gezeigt. Der Gebirgsanker umfaßt den äußeren Stangenabsciinitt 13? den inneren Stangenabschnitt 14, die Iüipplung 15 und eine allgemein mit 16 bezeichnete Yerankerungsvorrichtung ο Sowohl der innere als auch der äußere Abschnitt 13 und 14 sind rohrförmig ebenso wie die Kupplung 15° Die durch den voll eingesetzten Gebirgsanker übertragenen Spannungen v/erden zuerst durch die Abstützplatte 17 aufgenommen, die gegen die Fläche 18 der Gesteinsformation anliegt, welche Belastung durch eine Mutter 19 und eine schräg geschnittene Unterlegscheibe 20 übertragen wird.The? Rock anchors generally designated 10 in FIGS. 1-3 is shown inserted into borehole 11 in rock formation 12. The rock anchor includes the outer rod section 13? the inner rod section 14, the coupling 15 and a generally designated 16 yanking device ο Both the inner and outer sections 13 and 14 are tubular, as is the coupling 15 ° Die Stresses transmitted by the fully inserted rock anchor are first absorbed by the support plate 17, which rests against the surface 18 of the rock formation, which load by a nut 19 and an obliquely cut Washer 20 is transferred.
Die baulichen Einzelheiten der Kupplung I5 sind in Fig. und 5 gezeigt«. Die Kupplung ist rohrförmig und vorzugsia.se über ihre volle Länge mit einem Gewinde versehen. Die Enden sind,wie bei 21 und 22 gezeigt, ausgesenkt, um den Eingriff mit den Enden der Stangenabschnitte 13 und 14 zu erleichtern. Sin Schraubstopfen 23 ist in die seitliche Bohrung 24 einschraubbar, die einen Kanal für den Durcafluß von liortel während der zweiten Verpressung bildet. Der herausnehmbare Stopfen 23 dient als Ventil und wird während der Zeit herausgenommen, während welcher der äußere Stangenabschnitt 13The structural details of the clutch I5 are shown in Fig. and 5 shown «. The coupling is tubular and preferential Threaded along its full length. The ends are countersunk as shown at 21 and 22 to engage with the ends of the rod sections 13 and 14 to facilitate. Sin screw plug 23 can be screwed into the lateral bore 24, the one channel for the Durca river from liortel forms during the second pressing. The removable plug 23 serves as a valve and is removed during the time during which the outer rod portion 13
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(zusammen mit der Kupplung I5) vom Bohrloch in der GesteiiisfoiViiation, wie in 1J1Is.. 2 gezeigt, herausgenommen sind. Bine Stellschraube 25 ist an einer Stelle vorgesehen, an welcher sie normalerweise am Ende 15 des äußeren Stangenabschnittes anliegt, um sicherzustellen, ä.ai die Kupplung 15 mit Bezug auf den äußeren Stankenabschnitt drehfest bleibt, statt auf dem inneren Stangenabschnitt 14 zu bleiben. Die regelbare seitliche Austrittsöffnung, welche durch die Öffnung 24 und das Stopfenventil 23 gebildet wird, ermöglicht die Zufuhr einer anfanglichen Mörtelfüllung 2£3, ule in Fig. 2 gezeigt» Nachdem diese abgebunden hat, kann der äußere Abschnitt der Stange zusammen mit der Kupplung herausgezogen werden, so daß der Stopfen 23 herausgenommen werden kann«. vYenn die Kupplung wieder angeschlossen ist, wie in i"ig. 3 gezeigt, kann die zweite Mörtelfüllung 27 durch die öffnung 24 so zugeführt werden, daß sie den Saum innerhalb des Bohrlochs 11 um den äußeren Stangenabschnitt 13 herum einnimmt.shown (together with the clutch I5) from the wellbore in the GesteiiisfoiViiation, as in Figure 1 Is J 1 .. 2, are taken out. Bine adjusting screw 25 is provided at a location at which normally it abuts the outer rod portion at the end 15 to ensure 15 ä.ai the coupling with respect to the outer Stanke portion rotatably remains, instead of staying on the inner rod portion fourteenth The adjustable lateral outlet opening, which is through the opening 24 and the plug valve 23 is formed, enables the supply of an initial union mortar filling 2 £ 3, ule in Fig. 2 "After this has set, the outer portion of the rod may together pulled out of the coupling so that the plug 23 can be removed «. When the coupling is reconnected, as shown in FIG. 3, the second mortar filling 27 can be supplied through the opening 24 in such a way that it occupies the seam within the borehole 11 around the outer rod section 13.
Die in Pig. 6 gezeigte Äbänderungsform der Erfindung umfaßt den äußeren und den inneren Stangenabschnitt 28 bzw« 295 die durch eine Kupplung 30 miteinander verbunden sind. Bei allen diesen Ausführungsforiaen der Erfindung ist es vorzuziehen, daS die mit einem Gewinde versehene Länge der -^nden der Stangenabschnitte, die in die Kupplung eingeschraubt v/erden, etwa die halbe Länge der Kupplung haben, so daß die Kupplung richtig auf den Gewindeenden zentriert sind, derart, daß der gleiche Gewindeeingriff mit beiden Stangen-The one in Pig. 6 of the invention the outer and the inner rod section 28 or " 295 which are connected to one another by a coupling 30. In all of these embodiments of the invention, it is preferable to that is the threaded length of the ends of the rod sections that are screwed into the coupling are approximately half the length of the coupling, so that the coupling are properly centered on the threaded ends so that the same thread engagement with both rods
abschnitten besteht. Die Kupplung 30 ist mit zwei Öffnungensections consists. The coupling 30 has two openings
31 und 32 versehen, die etwa den gleichen Abstand von den benachbarten Enden der Stangenabschnitte 28 und 29 haben. Die Stangenabschnitte 28 und 29 sind rohrförmig und die Bedingungen der in Ifig. 6 gezeigten Vorrichtung entsprechend denjenigen in Fig= 1 in dem Sinne, da.3 sich die Anordnung in Bereitschaft für die Zufuhr der anfänglichen Mörtelfüllung befindet. Nachdem diese durchgeführt τ/orden ist, kann der äußere Stangenabschnitt zurückgedreht werden, was zur !Folge hat, daß entweder die öffnung 31 oder die öffnung31 and 32 provided, which are approximately the same distance from the adjacent ends of the rod sections 28 and 29 have. The rod sections 28 and 29 are tubular and the conditions of the in Ifig. 6 shown device accordingly those in Fig = 1 in the sense that the arrangement in readiness for the supply of the initial mortar fill is located. After this has been carried out, the outer rod section can be rotated back what The result is that either the opening 31 or the opening
32 (oder ein Teil beider öffnungen) freigelegt wird. Die Enden der Stangenabschnitte 28 und 29 wirken daher als Ventile anstelle des herausnehmbaren Stopfens 23, ohne daß der äußere Stangenabschnitt 28 und die Kupplung 30 aus dem Bohrloch zur Verstellung herausgenommen werden massen.32 (or part of both openings) is exposed. the Ends of the rod sections 28 and 29 therefore act as valves instead of the removable plug 23, without the outer rod portion 28 and the coupling 30 from the borehole can be removed for adjustment.
Hachdem der äußere Stangenabschnitt ausreichend zurückgedreht worden ist, um eine Bewegung von etwa 12-13 mm axial entweder mit Bezug auf die Kupplung 30 oder mit Bezug auf den inneren Stangenabschnitt 29 herbeizuführen, kann der äußere Stangenabschnitt von Mörtel entweder mit Wasser unter Druck oder durch Druckluft gereinigt werden» Was auch immer der Fall ist, der Ausfluß findet durch die öffnung 51 oder 32 (oder teilweise durch beide) statt, worauf man die anfängliche Mörtelfüllung abbinden läßt. Der Anker kann dann vorgespannt und anschließend eine zweites Einpressen von Mörtel vorgenommen werden, welcher dann durch dieThen turn the outer rod section back enough has been allowed to move about 12-13 mm axially either with respect to coupling 30 or with respect to bring about the inner rod portion 29, can the outer rod section of mortar can be cleaned either with water under pressure or with compressed air »Which also is always the case, the outflow takes place through the opening 51 or 32 (or partially through both), whereupon one allows the initial mortar filling to set. The anchor can then be pre-tensioned and then press-fitted a second time of mortar, which then through the
Bohrung 31 und/oder 32"ausfließt. Die Länge der Kupplung 30 soll so sein, daß ein angemessener Gewindeangriff zwischen dein Snde 28 oder 29 und der Kupplung für eine volle Spannungsubertragung in zurückgeschraubtem Zustand der Anordnung "besteht.Bore 31 and / or 32 "flows out. The length of the coupling 30 should be such that there is adequate thread engagement between your sin 28 or 29 and the clutch for full voltage transmission when the arrangement is screwed back.
Sin Gummiring 33 wird auf den inneren Stangenabschnitt 29 aufgesetzt, um das l/erpressen zu erleichtern, wenn das Bohrloch in der Gesteinsformation sich von der SteIHsnach oben erstreckt, von welcher aus der inker eingesetzt wird. Der Hing 33 wirkt als Sperre, die leicht gegen die Wand des Bohrlochs im Gestein anliegt und das Bestreben hat, die anfängliche Mörtelfüllung so zu begrenzen, daß sie den inneren Abschnitt 29 und die Verankerungsvorrichtung umgibt.A rubber ring 33 is placed on the inner rod section 29 put on to make it easier to blackmail, if that Borehole in the rock formation from the SteIHsnach extends above from which the inker is inserted. The Hing 33 acts as a lock that easily hits the wall of the Borehole rests in the rock and strives to limit the initial mortar filling so that they are the inner Section 29 and the anchoring device surrounds.
In Pig. 8 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher der äußere Stangenabschnitt 34- mit dem inneren Stangenabschnitt 35 durch die Kupplung verbunden ist. Die voneinander im Abstand befindlichen Seitenöffnungen 37 und 38 haben die gleiche Aufgabe wie die Bohrungen 31 und 32 in Fig. 6 und 7° Zwei Kugeln 39 tuad 40 sind als Widerlager zur Übertragung der Axialkräfte zwischen den Snden der Stangenabschnitte 34 und 35 vorgesehen, um die Verkleamung, die sich aus dem hohen Drehmoment ergibt, das beim Spreizen der· Verankerungsvorrichtung ausgeübt wird, auf ein Mindestmaß heraabzusetzen. Bei dieser Anordnung kann der äußere Stangenabschnitt mit einer geringstmöglichen Gefahr zurückgedreht werden, daß der innere Stan-In Pig. 8 is a modified embodiment of the invention shown, in which the outer rod section 34- to the inner rod section 35 by the coupling connected is. The spaced apart side openings 37 and 38 have the same task as that Bores 31 and 32 in Fig. 6 and 7 ° Two balls 39 tuad 40 are provided as abutments for transmitting the axial forces between the ends of the rod sections 34 and 35, about the jamming that results from the high torque, that is exercised when spreading the anchoring device to a minimum. With this arrangement can the outer rod section with as little as possible The danger of being turned back that the inner stand
genabschnitt 35 aus der Verankerungsvorrichtung herausgeschraubt wird. Es werden zwei Kugeln 39 und 40 bevorzugt gegenüber einer einzigen Kugel verwendet, um die Gefahr heraabzusetzen, daß eine einzige Kugel eine Stellung auf der Achse der S^angenabschnitte 34 und 35 einnimmt, in der sie als Kugelventil wirkt und dadurch der Mörtelfluß zum inneren Stangenabschnitt blockiert wird. Um zu verhindern, daß diese gleiche Sugelventilwirkäng die Ausiaßöffnungen 37 und 38 blockiert, ist es zweckmäßig, daß diese öffnungen einen etwas größeren Durchmesser als die Kugeln 39 und haben.gene section 35 unscrewed from the anchoring device will. Two balls 39 and 40 are preferably used over a single ball to avoid the danger to reduce the fact that a single ball occupies a position on the axis of the S ^ gene sections 34 and 35, in the it acts as a ball valve, thereby blocking the flow of mortar to the inner rod section. To prevent, that this same suction valve acts on the outlet openings 37 and 38 blocked, it is advisable that these openings a slightly larger diameter than the balls 39 and to have.
In Pig. 9 und 10 ist eine weitere Abänderungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher eine einzige Kugel 41 zvjlsehen den Snden 42 und 43 des äußeren und des inneren Abschnitts vorgesehen ist. Die Kupplung 44 ist den Kupplungen. 30 und 36 ähnlich und ist mit zwei öffnungen 45 und versehen» Um zu verhindern, daß die einzige Kugel 41 die iaittelöffnung 4? im inneren Stangenabschnitt 43 verschließt, ist ein Blattfederstreifen 48 in eine Stellung eingesetzt, in der er die Kugel 41 in eine exzentrische Stellung belastet. Sowohl die Kugeln 41 als auch die Kugeln 39 "bis sollen aus gehärtetem Stahl sein, um einem sehr hohen anddruck standhalten zu können, der durch das Spreizen der Verankerungsvorrichtung erzeugt wird.In Pig. 9 and 10 a further modification of the invention is shown in which a single ball 41 is provided at the ends 42 and 43 of the outer and inner sections. The clutch 44 is the clutches. 30 and 36 and is provided with two openings 45 and “To prevent the single ball 41 from penetrating the central opening 4? locked in the inner rod section 43, a leaf spring strip 48 is inserted in a position in which it loads the ball 41 in an eccentric position. Both the balls 41 and the balls 39 ″ to should be made of hardened steel in order to be able to withstand a very high pressure that is generated by the spreading of the anchoring device.
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