DE2011911A1

DE2011911A1 - Device for measuring Gebirg sver displacements or the like

Info

Publication number: DE2011911A1
Application number: DE19702011911
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Stitz, Kurt. 3011 Benthe
Priority date: 1970-03-13
Filing date: 1970-03-13
Publication date: 1971-09-30

Description

Vorrichtung zum Messen von Gebirgsverschiebungen od.dgl.Device for measuring rock displacements or the like.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen von Gebirgsverschiebungen od.dgl., die im wesentlichen aus einem Meßkopf, einem Meßgestänge und wenigstens einem Klemmanker besteht, bei welcher die Meßwerte am Meßkopf wahlweise mechanisch, elektrisch oder elektronisch anzeig- und/oder aufzeichenbar sind, und bei welcher der Klemmanker zum Befestigen in einem Bohrloch dient, der tiber Zwischenglieder verbunden sein kann.The invention relates to a device for measuring rock displacements Or the like., Which essentially consists of a measuring head, a measuring rod and at least a clamp anchor, in which the measured values at the measuring head optionally mechanically, are electrically or electronically displayable and / or recordable, and with which the clamp anchor is used for fastening in a borehole via intermediate links can be connected.

Auf Heraklit (um 500 v. Chr.) wird der bekannte Satz zurückgeführt. daß alles ewig wechsle. Er soll gesagt haben es fließt". Diese Erkenntnis gilt in besonderem Maße auch für Gebirgsbewegungen auf der Erde. Derartige Bewegungen sind vor allem beim Auffahren von Strecken, Schächten oder Kavernen, in Steinbrüchen oder an natürlichen Felsböschungen zu beobachten. Gebirgsverschiebungen zeigen sich vor allem als elastische Veriormungen, als plastisches Fließen oder als Blockverschiebungen.The well-known phrase is traced back to Heraclitus (around 500 BC). that everything changes forever. He is said to have said it flows ". This knowledge applies in especially for Mountain movements on earth. Such Movements are particularly important when driving up routes, shafts or caverns, can be observed in quarries or on natural rock slopes. Mountain displacements show up above all as elastic veriormungen, as plastic flow or as block shifts.

Infolge der ständig wachsenden Anzahl großer Bauvorhaben Verkehr, Energieversorgung od.dgl. gewinnt der Felsbau 1n besonderem Umfang an Bedeutung. Von wesentlicher Bedeutung für Planung und Ausführung ist hierbei der Paktor "Sicherheit" und zwar sowohl für den Zeitpunkt der Errichtung als auch für die darauf folgende Periode der ZweokbeatSmmung eines wie immer auch gearteten Bauwerkes. Dies alles bedeutet, daß das Gebiet der Gebirgsmechanik von der ersten Untersuchung des Werkstoffes Fels an Ort und Stelle bis sur ständigen Überwachung eines Bauwerkes eine außerordentlich wichtige Rolle spielt.As a result of the constantly growing number of large construction projects traffic, Power supply or the like. rock construction is gaining particular importance. The factor "security" is of essential importance for planning and execution. both for the time of construction and for the following Period of two beats of any kind of building. all of this means that the field of rock mechanics from the first investigation of the material Rock on the spot up to the constant monitoring of a structure an extraordinary plays an important role.

Naheliegenderweise befaßt sich auch der Bergbau intensiv mit Pragen der Gebirgsmechanik, Die Entwicklung der ibbautechnik und das Vordringen in immer größere Tiefen sowie auch der Zwang zum Rationalisieren erfordern eine systematische Berücksichtigung und Beachtung aller Sicherheitsmomente, zum Menschenleben und Sachwerte zu schützen.Obviously, the mining industry also deals intensively with Pragen the rock mechanics, the development of the ibbautechnik and the advance in always greater depths as well as the need to rationalize require a systematic approach Consideration and attention all security moments, to human life and to protect property.

Vorrichtungen zum Messen von Gebirgsverschiebungen sind an sich bekannt t Eine dieser bekannten Vorrichtungen, vielfach auch als"Extensiometer" bezeichnet, arbeitet nach folgendem Prinzip: An jener Stelle, an welcher eine Messung vorgenommen werden soll, wird ein Bohrloch senkrecht zur freien Oberfläche oder aber zu ggf. vorhandenen tektonischen Störungen abgeteuft.Devices for measuring rock displacements are known per se t One of these known devices, often referred to as "extensiometers", works according to the following principle: At the point where a measurement is made is to be, a borehole is perpendicular to the free surface or, if necessary, to existing tectonic faults sunk.

Die Länge des Bohrloches erstreckt sich in der Regel bis in eine Tiefe, in welcher der Fels sich voraussichtlich kaum mehr bewegt. Diese Tiefe ergibt sich bei Schächten oder Kavernen mit etwa kreisförmigem Querschnitt nach einer Faustregel durch den 0,5 - 1,5-fachen Durchmesser. Bis in die relativ unbewegten Bereich hinab wird ein Meßgestänge verankert, das bis an den Bohrlochmund recht. Die Bewegungen zwischen dem in die Bohrung niedergebrachten Gestängeende und einer auf der Oberfläche befestigten Ankerplatte werden als Funktion der Zeit und/oder als Punktion der Tiefe gemessen.The length of the borehole usually extends to a depth in which the rock is unlikely to move any more. This depth arises in the case of shafts or caverns with an approximately circular cross-section according to a rule of thumb due to the 0.5 - 1.5 times the diameter. Down to the relatively immobile area a measuring rod is anchored right up to the mouth of the borehole. The movements between the rod end lowered into the bore and one on the surface attached anchor plate are used as a function of time and / or as a puncture depth measured.

Eine bekannte Ausführungsform mißt die Felsbewegungen mit einem einzigen Gestänge als Punktion der Zeit; bei einer anderen bekannten Ausführungsform werden in einem Bohrloch drei Gestänge in ebensoviel Tiefen verankert. Die Verschiebung dee.One known embodiment measures rock movements with a single one Linkage as punctuation of time; in another known embodiment in one borehole three Poles anchored at the same depth. The shift dee.

Gebirges wird bei dieser Ausführungsform somit nicht nur als Punktion der Zeit, sondern auch als Punktion der Tiefe gemessen. Die letztgenannte Methode ist dann vor allem von Bedeutung, wenn die Einbautiefe von Felsankern su Sanierungszwecken zu bestimmen ist.In this embodiment, the mountain is not only used as a puncture of time but also measured as a puncture of depth. The latter method is of particular importance if the installation depth of rock bolts is suitable for renovation purposes is to be determined.

Zum Erfassen der Meßwerte bieten sich drei an sich bekannte Verfahren an, und zwar das der direkten Anzeige an einem Anzeige-Instrument, das der kontinuierlichen Registrierung der Meßwerte sowie schließlich das der digitalen Erfassung der Meßwerte mit der Möglichkeit, die Meßwerte auszudrucken oder auf einem Zähler fortlaufend abzulesen.There are three methods known per se for acquiring the measured values on, namely that of the direct display on a display instrument, that of the continuous Registration of the measured values and finally that of the digital recording of the measured values with the option of printing out the measured values or continuously on a counter read off.

Einfach-Extensiometew bestehen üblicherweise aus einer Ankerplatte und einem Meßanker mit Gestänge. Sie lassen sich für Einbautiefen von max. 45 m verwenden. Der Einbau kann in Schlag-oder Kernbohrungen von 40...50 mm Durchmesser erfolgen. Mehrfach-Extensiometer bekannter Bauart bestehen demhingegen im wesentlichen aus einer Ankerplatte, drei Meßankern und Gestänge; ihr Einbau kann in ternbohrungen von 76 mm Durchmesser erfolgen.Simple extensiometers usually consist of an anchor plate and a measuring anchor with rods. They can be used for installation depths of max. 45 m use. It can be installed in percussion or core bores with a diameter of 40 ... 50 mm take place. Multiple extensiometers of known design, on the other hand, essentially exist from an anchor plate, three measuring anchors and rods; They can be installed in tern holes 76 mm in diameter.

Eine weitere bekannte Vorrichtung zum Messen von Gebirgsverschiebungen benutst einen gespannten Draht oder aber auch ein Gestänge. Mit Hilfe des Drahtes bzw. Gestänges werden die Relativbewegungen von dem einen Meßpunkt, der dem Fixierpunkt des Drahtes oder Gestänges entspricht, auf einen zweitenMeßpunkt (Meßkopf) übertragen, Im Meßkopf werden die übertragenen Relativbewegungen mechanisch angezeigt oder in elektrische Werte umgesetzt, die sich fernübertragen lassen. Die knzeige-Genauigkeit derartiger Extensiometer reicht von 0,01...1,0 mm bei Meßbereichen von 10...1000 mm. Auch diese bekannte Vorrichtung kann als Mehrfach-Extensiometer ausgebildet sein.Another known device for measuring rock displacements use a tensioned wire or one Linkage. With With the help of the wire or rod, the relative movements of the one measuring point, which corresponds to the fixing point of the wire or rod, to a second measuring point (Measuring head), the transferred relative movements are mechanically transmitted in the measuring head displayed or converted into electrical values that can be transmitted remotely. the The display accuracy of such extensiometers ranges from 0.01 ... 1.0 mm for measuring ranges from 10 ... 1000 mm. This known device can also be used as a multiple extensiometer be trained.

Werden die bekannten Extensiometer als Mehrfachgerate benutst, so erfolgt die Verbindung der im Bohrloch zu befestigenden Anker untereinander mittels mit Renkverschlüssen aneinander koppelbaren Verbindungsrohren od. dgl.If the known extensiometers are used as multiple devices, so the anchors to be fastened in the borehole are connected to one another by means of with bayonet locks or connecting pipes that can be coupled to one another.

Ein besonderes Problem, das den bekannten Extensiometern gemeinsam ist, besteht darin, daß die im Bohrloch befestigten Klemmanker nur in relativ günstigen Fällen wiedergewonnen warden können. Es liegt auf der Hand, daß durch den Verlust dieser Anker nicht nur relativ teueres Gerät verlorengeht, sondern daß durch den Verlust auch eine nichttragbare Verteuerung der einem Bauwerk vorausgehenden Sicherungsmaßnahmen eriolgt, die insgesamt su einer Verteuerung des Bauwerkes selbst führen.A special problem common to the known extensiometers is, consists in the fact that the clamp anchors fastened in the borehole are only relatively cheap Cases can be recovered. It is obvious that by loss this anchor is not only lost relatively expensive device, but that by the Loss also means an unacceptable increase in the cost of the security measures preceding a structure eriolgt, which overall lead to an increase in the price of the building itself.

In kenntnis dieser Mängel und Nachteile hat sich demgegenüber die vorliegende Brfindung sich die rufgabe gestellt, einen Klemmanker zu schaffen, der nach beendeten Meßaufgaben ohne Schwierigkeiten wiedergewonnen und bei späteren Messungen wieder benutzt werden kann. Eine weitere, mit der ersten Brfindungsaufgabe in enger Beziehung stehende zweite Aufgabe, die sich die Erfindung su lösen zugleich auch gestellt hat, besteht darin, ein überaus einfaches und sicheres Mittel zu schaffen, unter dessen Zuhilfenahme sich bei Bedari mehrere Klemmanker unter- bzw. hintereinander verbinden lassen.Knowing these shortcomings and disadvantages, the The present invention set itself the task of creating a clamp anchor that recovered without difficulty after completed measuring tasks and in later ones Measurements can be used again. Another one, with the first problem of finding closely related second task which the invention solves at the same time has also provided, is to create an extremely simple and safe means of with the help of this, several clamp anchors can be positioned one below the other or behind one another at Bedari let connect.

Ihre Lösung findet die vorgeschlagene Erfindung dadurch, daß das Befestigen des Klemmankers im Bohrloch durch eine Relativbewegung der einen Klemmanker-Hälfte zur korrespondierend ausgebildeten zweiten Klemmanker-Hälfte erfolgt und die Relativbewegung mittels eines Zwischengliedes übertragen wird, dem dabei ein vom Meßkopf ausgehendes Drehmoment aufgeprägt wird, wobei die eine Klemmanker-Hälfte drehbar mit dem Zwischenglied verbunden ist, während sich die andere, durch Pixierglieder in Axialrichtung unverschiebbare Klemmanker-Hälfte zugleich im Bohrloch abstützt.The proposed invention finds its solution in that the fastening of the clamp anchor in the borehole by a relative movement of one clamp anchor half to the correspondingly designed second clamp anchor half and the relative movement is transmitted by means of an intermediate member to which an emanating from the measuring head Torque is impressed, the one clamping anchor half rotatable with the intermediate member is connected, while the other is immovable in the axial direction by Pixierglieder Clamp anchor half is supported in the borehole at the same time.

Eine vorteilhafte bauliche Ausgestaltung erfährt die vorgeschlagene Erfindung durch ein Merkmal, das darin besteht, daß der Klemmanker im wesentlichen aus einem geraden Hohlsylinder besteht, der senkrecht zu seiner sweiten Projektionsebene in zwei zueinander korrespondierende Hälften geschnitten ist, bei welchen die eine der beiden durch Schneiden erzeugten elliptischen flächen der einen Hohlzylinder-Hälfte auf der Ellipsenfläche der anderen Hohlzylinder-Hälfte gleitet.The proposed one experiences an advantageous structural configuration Invention by a feature that consists in that the clamp anchor substantially consists of a straight hollow cylinder which is perpendicular to its wide projection plane in two corresponding halves is cut, at which one of the two elliptical surfaces produced by cutting the one Hollow cylinder half slides on the elliptical surface of the other hollow cylinder half.

Weitere bedeutende Vorteile ergeben sich nach'dem Willen der Erfindung auch dadurch, daß die Mantelfläche der einen, auf der zweiten Klemmanker-Hälfte gleitenden Hälfte mit einer die Haftung im Bohrloch begünstigenden Oberfläche versehen ist, die nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch noch weitere Lusgestaltung erfährt, daß die Mantelfläche der einen, auf der zweiten Klemmanker-Hälfte gleitenden Hälfte mit flachen gewinderartigen Rillen od.dgl. versehen ist.Further significant advantages result from the intention of the invention also in that the lateral surface of the one on the second clamping anchor half The sliding half is provided with a surface that promotes adhesion in the borehole is that, according to a further feature of the invention, thereby still further Lusgestaltung learns that the lateral surface of the one sliding on the second clamping anchor half Half or the like with shallow thread-like grooves. is provided.

Demhingegen ist die Mantelfläche derjenigen Klemmanker-Hälfte, auf welcher die andere Klemmanker-Hälfte gleitet, einem anderen Merkmal der Erfindung zufolge, von glatter Oberflächenbeschaffeinheit.In contrast, the outer surface of that clamp anchor half is on which slides the other clamp anchor half, another feature of the invention according to, of smooth surface texture.

Besondere Aufmerkmalkeit wurde auch nach dem Willen der Erwindung der inneren Ausbildung der flemmanker-Hälften gewidmet.Special attention was also paid to the will of the awakening Dedicated to the inner formation of the flemmanker halves.

So ist nach weiteren Erfindungsmerkmalen vorgesehen, daß die an ihrer Mantelfläche mit gewindeartigen Rillen versehene Klemmanker-Hälfte in ihrem Inneren mit einer in Axialrichtung verlaufenden Bohrung etwa elliptischen Querschnitts@@versehen ist, daß das Durchmesser-Maß "a" für die kleinere Ellipsenachs@ der Bedingung a = d - 1 mm entspricht, wobei "d - 1 mm" der Durchmesser des die Ellipsenbohrung durchdringenden rohrförmigen Zwischengliedes ist, und daß die Klemmanker-Hälfte mit glatter Oberflächenbeschaffenheit ihrer Mantelfläche in ihrem Inneren mit einer in Axialrichtung verlaufenden durchgehenden Gewindebohrung versehen ist.So it is provided according to further features of the invention that the at their Clamp anchor half provided with thread-like grooves in its interior provided with an axially extending bore approximately elliptical cross-section @@ is that the diameter dimension "a" for the smaller axis of the ellipse @ the Condition corresponds to a = d - 1 mm, where "d - 1 mm" is the diameter of the elliptical hole penetrating tubular intermediate member, and that the clamping anchor half with a smooth surface finish on their outer surface in their interior with a is provided extending in the axial direction through threaded hole.

Diese sorgsame Ausbildung des Inneren der beiden Klemmanker-Hälften ist nicht nur zur Gewährleistung der Punktion des Klemmankers beim Befestigen in einem Bohrloch erforderlich, sondern auch zum Einschrauben des die Klemmanker verbindenden Zwischenstuckes.Ein Erfindungsmermal sieht deshalb vor, daß das die elliptische Axialbohrung der einen Klemmanker-Hälfte mit Spiel durchdringende rohrförmige Zwischenglied mit dem an seinem unteren Ende angebrachten Gewinde in die zu diesem korrespondierende Gewindebohrung der anderen Klemmanker-Hälfte eingeschraubt ist.This careful formation of the interior of the two clamp anchor halves is not only to ensure the puncture of the clamp anchor when fastening in a borehole is required, but also for screwing in the one connecting the clamp anchors Zwischenstuckes.A feature of the invention therefore provides that the elliptical Axial bore of a clamp anchor half with clearance penetrating tubular intermediate member with the thread attached to its lower end into the thread corresponding to this Threaded hole of the other half of the clamp anchor is screwed in.

Die gleiche Aufmerksamkeit bei der Ausbildung der weiteren, sur Punktion des erfindungsgemäßen' Klemmankers erforderlichen Teile wird auch in einem anderen Gestaltungsmerkmal sichtbar, das darin bestrebt, daß die eine axiale Unverschiebbarkeit zwischen der mit einer elliptischen Bohrung versehenen Klemmanker-Hälfte und dem Zwischenglied gewährleistenden Fixierglieder im wesentlichen aus einem auf dem Zwischenglied außer- bzw. oberhalb der Klemmanker-Hälfte ortefest angeordneten Ring und wenigstens einem auf der Stirnfläche der flemmanker -Hälfte befestigten Führungsstück bestehen, wobei das Profil des Führungsstückes zu dem des Ringes korrespondiert.The same attention in the training of the further, sur puncture of the 'clamp anchor according to the invention required parts is also in another Design feature visible, which strives that the one axial immovability between the clamping anchor half provided with an elliptical bore and the Fixing members ensuring intermediate member essentially consist of one on the intermediate member outside or above the clamp anchor half fixedly arranged ring and at least one on the face of the flem anchor -Half attached guide piece exist, the profile of the guide piece corresponding to that of the ring.

Die Erfindung erschöpft sich keineswegs bereits in der Ausgestaltung des Klemmankers mit seinen beiden Hälften. Von erfinderischem Belang sind auch die zum Verbinden mehrerer Klemmanker vorgesehenen Mittel, deren wesentlichstes einem Erfindungsmerkmal zufolge darin besteht, daß das freie Ende des in die eine Klemmanker-Hälfte eingeschraubten rohrförmigen Zwischengliedes mit -Mitteln zum dregrichunabhängigen und spielfreien Ankuppeln eines korrespondierend ausgebildeten weiteren Zwischengliedes auagebildet ist.The invention is by no means limited to the design of the clamp anchor with its two halves. They are also of inventive importance for connecting several clamp anchors provided means, the most essential one According to the invention feature is that the free end of the one clamping anchor half screwed-in tubular connecting link with -means for three-course-independent and backlash-free coupling of a correspondingly designed further intermediate link is trained.

Weitere bauliche Ausgestaltung erfährt die erfindungsgemäße, von' ihrer Drehrichtung unabhängige Kupplung dadurch, - daß sie lediglich aus an beiden Zwischengliedern angebrachten, zueinander korrespondierend ausgebildeten Absätzen besteht, die in Axialrichtung mit ebenfalls sich einander ergänzenden Hinterschneidungen versehen ist.Further structural design experiences the inventive 'from' their direction of rotation independent coupling, - that they are only off at both Intermediate links attached, mutually correspondingly designed paragraphs consists in the axial direction with also complementary undercuts is provided.

Ergänzt undvervollkommnet wird die vorgeschlagene Erfindung schließlich auch noch dadurch, daß das an das freie Ende des in die eine Klemmanker-Hälfte eingeschraubten rohrförmigen Zwischengliedes ankuppelbare Ende des Gegenstückes mit Außengewinde versehen ist, auf das eine flache, in ihrer Axialrichtung relativ lange Mutter aufschraubbar ist, die im gkuppelten Zustand beider Rohre ihren Anschlag an einem weiteren rohrfesten Ring hat.Finally, the proposed invention is completed and perfected also by the fact that the screwed onto the free end of the one clamping anchor half tubular intermediate link couplable end of the counterpart with external thread is provided on which a flat, relatively long nut in its axial direction can be screwed is that in the coupled Condition of both pipes to their stop has another tubular ring.

Mit der vorgeschlagenen Erfindung geht eine Anzahl von nicht zu übersehenden Vorteilen einher, deren wichtigster wohl das Wiedergewinnen und Wiederingebrauchnehmen des Klemmankers selbst ist.With the proposed invention there are a number of problems that cannot be overlooked There are also advantages, the most important of which is recovery and reuse of the clamp anchor itself.

Nicht zuletzt wegen der universellen Austauschbarkeit aller funktionell wesentlichen Bauteile oder -gruppen kann das Extensiometer sowohl nach der Länge der anzukuppelnden Zwischenglieder als auch nach der Anzahl der Meßstellen ohne Schwierigkeiten erweitert werden. Die Länge des Extensiometers ist zwischen ein- bis siebenfach beliebig zusammenstellbar; dis Einzellänge der Meßgestänge beträgt maximal 2000 mm.Not least because of the universal interchangeability of all functional The extensiometer can produce essential components or groups according to their length the intermediate links to be coupled and the number of measuring points without Difficulties are expanded. The length of the extensiometer is between one can be combined as required up to seven times; dis individual length of the measuring rods maximum 2000 mm.

Ist ein Meßgestänge mit einem Einfach-Exentiometer verbunden, 80 kann auf der gesamten Einbaulänge bei beliebiger Bohrloch-Teufe das Meßgestänge ausgekuppelt und abgenommen werden. Ist ein weiterer Vortrieb beendet, so läßt sich das Meßgestänge mit der nun erforderlichen Länge wieder ankuppeln. Hiernach können weitere Messungen zwischen dem unveränderten flemmanker und Bohrlochmund vorgenommen werden.If a measuring rod is connected to a single exentiometer, 80 can The measuring rods are disengaged over the entire installation length at any borehole depth and be removed. If a further advance has ended, the measuring rod can be Connect again with the required length. Further measurements can then be made between the unchanged flem anchor and the mouth of the borehole.

Abgesehen davon, daß der erfindungsgemäße Klemmanker einfach im Aufbau und funktionssicher im rauhen Betrieb ist, bietet der Klemmanker durch seine hälftige ausbildung mit gewindeartigen Rillen den Vorteil großer Oberflächenrauhigkeit. Es liegt klar auf der Hand, daß durch diese Oberflächenbeschaffenheit das Haften im Bohrloch wesentlich begünstigt wird.Apart from the fact that the clamp anchor according to the invention is simple in structure and is functionally reliable in rough operation, the clamp anchor offers with its half training with thread-like Grooves have the advantage of great surface roughness. It is clear that this surface condition makes the adhesion is significantly favored in the borehole.

Die Vorteile der vorgeschlagenen Erfindung erschöpfen sich naheliegenderweise nicht allein in der Ausbildung des Klemmankers; auch die zum Ankuppeln dienende Vorrichtung weist gegenüber den bekannten Lösungen beträchtliche Vorteile auf.The advantages of the proposed invention are obvious not only in the design of the clamp anchor; also the one used for coupling The device has considerable advantages over the known solutions.

Diese zeigen sich generell im überaus einfachen Aufbau einerseits und in ihrer Flachbauweise andererseits: Es dürfte ohne weiteres einleuchtend sein, daß beide Vorteile zusammengenommen erst die besondere Eignung als schnell verbind- und trennbaren Kupplung ergeben. Hinzu kommt noch, daß durch den besonderen Aufbau der Kupplungsteile erreicht wird, daß sich die Kupplung völlig unabhängig von ihrer Drehrichtung benutzen läßt, was beispielsweise bei bekannten, nach dem Prinzip der Benkverbindungen arbeitenden Kupplungen nun keineswegs der Prall ist.These are generally shown in the extremely simple structure on the one hand and in their flat construction on the other hand: It should be obvious without further ado that both advantages taken together are the special suitability as a quick connection and separable coupling. In addition, the special structure of the coupling parts is achieved that the coupling is completely independent of their Can use the direction of rotation, for example in known, on the principle of Benkverbindungen working clutches now is by no means the impact.

Die vorgeschlagene Erfindung ist in den Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei zeigt: Fig. 1 den gesamten aufbau eines Extensiometers unter Angabe aller bekannten Meß- und Anzeigs-Methoden, Fig. 2 die Seitenansicht eines Klemmankers in einer Stellung, @i@@wie sie zum Einbringen in ein Bohrloch erforderlich ist, Fig. 3 den ElemmAnter nach Fig. 2 im Vertikalschnitt, Fig. 4 den Klemmanker nach Fig. 2 im Aufriß, Fig. 5 die beiden voneinander getrennten Kupplungsteile, und schließlich Fig. 6 die drehrichtungsunabhängige Kupplung im gekuppelten Zustand, wobei die Verbindungsmutter im Vertikalschnitt dargestellt ist.The proposed invention is shown in the drawings using an exemplary embodiment shown. It shows: Fig. 1 the entire structure of an extensiometer below Specification of all known measuring and display methods, Fig. 2 is a side view of a Clamp anchor in a position @ i @@ as required for insertion into a borehole is, 3 shows the ElemmAnter according to FIG. 2 in vertical section, FIG. 4 shows the clamp anchor according to FIG. 2 in elevation, FIG. 5 shows the two separated from one another Coupling parts, and finally Fig. 6 the direction-independent coupling in coupled state, the connecting nut shown in vertical section is.

Die Vorrichtung zum Messen vcn Gebirgsverschiebungen od.dgl.The device for measuring vcn mountain displacements or the like.

besteht im wesentlichen aus drei Baugruppen, und zwar dem Meßkopf 10, dem Meßgestänge 20 und dem Elemmanker 30.consists essentially of three assemblies, namely the measuring head 10, the measuring rod 20 and the elem anchor 30.

Der Meßkopf 10 ist beispielsweise in einer Vertiefung 11 des schematisch dargestellten Gebirges 12 installiert. Er besteht aus den beiden mittels Bolzen 15 voneinander distanzierten Platinen 14; die Ankerschraube 15 dient zum Befestigen des Meßkopfes 10 im Gebirge 12.The measuring head 10 is for example in a recess 11 of the schematic mountains 12 shown installed. It consists of the two by means of bolts 15 mutually spaced plates 14; the anchor screw 15 is used for fastening of the measuring head 10 in the mountains 12.

Die Gebirgsverschiebungen lassen sich in an sich bekannter Weise entweder auf mechanischem Wege mittels Tiefenmaß 16, mittels Messuhr 17 anzeigen und ablesen oder aber mittels eines elektrischen Fühlers 18 abtasten. Bei der letztgenannten Methode lassen sich die abgetasteten Verschiebebewegungen des Gebirges - in ebenfalls an sich bekannter Weise - einem kontinuierlioh arbeitenden Registriergerät zuführen, das die Meßwerte digital erfaßt. Selbstverständlich ist es bei dieser Methode auch möglich, die Meßwerte auszudrucken oder auf einem Zähler fortlaufend abzulesen.The mountain displacements can be either in a manner known per se Display and read off mechanically using depth gauge 16 and dial gauge 17 or scan by means of an electrical sensor 18. With the latter Method, the scanned displacement movements of the Mountain range - in a manner also known per se - a continuously working recording device feed, which records the measured values digitally. Of course it is with this one Method also possible to print out the measured values or continuously on a counter read off.

Die Auswahl der jeweiligen Meß- uad/oder Registrier-Methoden hängt von der vorhandenen Ausstattung sowie auch von den örtlich zur Verfügung stehenden Gegebenheiten ab.The selection of the respective measuring and / or recording methods depends of the existing equipment as well as of the locally available ones Circumstances.

Daß Meßgestände 20 ist in Fig. 1 unter Verzicht auf Binzelheiten dargestellt. Gleiches gilt auvh für den in seiner Gesamtheit mit 30 bezeichneten und in einem Bohrloch 19 eingebrachten Klemmanker 30.That measuring stands 20 is shown in Fig. 1 with no details. The same also applies to the one designated in its entirety with 30 and in one Clamp anchor 30 introduced into borehole 19.

Der Klemmanker 30 - vgl. Fig. 2 und 3 - besteht im wesentlichen aus einem geraden Hohlzylinder, der senkrecht zu seiner zweiten Projektionsebene (Schnittlinie A.,.B) in zwei zueinander korrespondierende Hälften 31, 32 geschnitten ist. Durch das Sahneiden in der angegebenen Ebene entstehen elliptische Flächen. Die Ellipsenfläche der Hälfte 31 gleitet dabei auf derjenigen der Hälfte 32 in noch zu beschreibender Weise. Die Mantelfläche der Hälfte 31 ist mit einer die Haftung im Bohrloch 19 begünstigenden Oberfläche versehen, die im wesentlichen aus flachen, gewinde artigen Rillen 36 besteht. Die Klemmanker-Hälfte 32 ist demhingegen von glatter Oberflächenbeschaffenheit an ihrer Mantelfläche.The clamp anchor 30 - see FIGS. 2 and 3 - consists essentially of a straight hollow cylinder that is perpendicular to its second projection plane (section line A.,. B) is cut into two mutually corresponding halves 31, 32. By the cream silk in the specified plane creates elliptical surfaces. The surface of the ellipse the half 31 slides on that of the half 32 in yet to be described Way. The jacket surface of the half 31 is provided with an adhesion in the borehole 19 that promotes it Provided surface, which consists essentially of flat, thread-like grooves 36 consists. The clamping anchor half 32, on the other hand, has a smooth surface finish on their lateral surface.

In Fig. 4 ist zu erkennen, daß die Klemmanker-Hälfte 31 in ihrem Inneren mit einer in Axialrichtung verlaufenden Bohrung, etwa elliptischen Querschnitte 33, versehen ist. Das Durchmesser-Maß "a" für die kleinere Ellipsenachse entspricht der Bedingung a P d - 1 mm, wobei "d-1mm" der Durchmesser des die Ellipsenbohrung 33 durchdringenden Rohres 20 ist. Demgegenüber ist die Klemmanker-Hälfte 32 in ihrem Inneren mit einer in Axialriohtung verlaufenden Gewindebohrung 34 versehen (Fig. 3).In Fig. 4 it can be seen that the clamping anchor half 31 in its interior with a bore running in the axial direction, approximately elliptical cross-sections 33, is provided. The diameter dimension "a" for the smaller axis of the ellipse corresponds to the condition a P d - 1mm, where "d-1mm" is the diameter of the elliptical hole 33 penetrating tube 20 is. In contrast, the clamp anchor half 32 is in their Inside provided with a threaded hole 34 running in axial direction (Fig. 3).

Das Rohr 20, das beim Zusammenbau zunächst die elliptische Bohrung 33 der Klemmanker-Hälfte 31 durchdringt, ist mit seinem Gewinde 21 in das Gegengewinde 34 der unteren Klemmanker-Hälfte 32 eingeschraubt.The tube 20, which is initially the elliptical bore when assembling 33 penetrates the clamp anchor half 31, is with its thread 21 in the mating thread 34 of the lower clamp anchor half 32 screwed in.

Zur Gewährleistung axialer Unverschiebbarkeit zwischen der Klemmanker-Hälfte 31 und dem Rohr 20 ist dieses eben oberhalb der Klemmanker-Hälfte 31 mit einem ortsfest angebrachten Ring 22 versehen, über den ein oder mehrere, zum Ring korrespondierend ausgebildete Führungsstücke 23, 24 hinweggreifen. Die Führungsstücke 23, 24 wiederum sind auf der Oberseite der Klemmanker-Hälfte 31, etwa mittels der Schrauben 55, befestigt (Pig. 4).To ensure axial immovability between the clamp anchor half 31 and the tube 20, this is just above the clamp anchor half 31 with a stationary attached ring 22 is provided, over which one or more, corresponding to the ring trained guide pieces 23, 24 reach away. The guide pieces 23, 24 in turn are on the top of the clamp anchor half 31, for example by means of the screws 55, attached (Pig. 4).

Wenn der Klemmanker 30 in einem Bohrloch 19 befestigt werden soll, wird der Anker bis auf die gewünschte Tiefe im Bohrloch herabgelaeen, Der Anker bzw. eine beiden H Hälften 31, 32 entsprechen dabei der Darstellung in Fig. 2 und 3. Um nun den Anker 30 im Bohrloch 19 zu befestigen, wird das über den Bohrlochmund hinwegragende Ende des Rohres 20 in Drehbewegung versetzt. Infolgedessen, daß das Rohr 20 gegenüber der Blemmanker-Hälfte 31 in Axialrichtung unverschiebbar ist, während es andererseits mit seinem Gewinde 21 in der Klemmanker-Hälfte 32 sich im Gegengewinde 34 bewegt, vollführt, bedingt durch das Aufeinandergleiten der beiden Ellipsenflächen entlang der Schnittlinie A...B, die Klemmanker-Hälfte 31 gegenüber der Hälfte 32 eine Relativbewegung, bei welcher sie sich durch das ihr vom Rohr 20 aufgeprägte Drehmoment mit zunehmender Kraft im Bohrloch 19 festklemmt. Die gewindeartigen Rillen 36 unterstützen dabei hervorragend diese Elemmbewegung.If the clamp anchor 30 is to be fastened in a borehole 19, the anchor is lowered to the desired depth in the borehole, the anchor or one of the two halves 31, 32 correspond to the illustration in FIGS. 2 and 3. To now the To fasten anchor 30 in the borehole 19, this is about the end of the pipe 20 projecting away from the borehole mouth is set in rotary motion. Consequently, that the tube 20 cannot be displaced in the axial direction with respect to the bolt anchor half 31 is, while it is on the other hand with its thread 21 in the clamping anchor half 32 itself moved in the mating thread 34, performed, due to the sliding of the two on top of each other Elliptical surfaces along the section line A ... B, the clamp anchor half 31 opposite the half 32 a relative movement in which it moves through the pipe from the pipe 20 impressed torque stuck in the borehole 19 with increasing force. The thread-like Grooves 36 excellently support this elbow movement.

Soll, etwa bei beendeter Messung, der Klemmanker 30 wieder aus dem Bohrloch 19 entfernt werden, so bedarf es nur der nunmehr gegenläufigen Drehung des Rohres 20. Hierbei schieben sich die beiden Ankerhälften 31, 32 wieder in die Ausgangsstellung zurück, um wieder eine Stellung nach Fig. 2 und 3 einzunehmen.If, for example, at the end of the measurement, the clamp anchor 30 again out of the Borehole 19 are removed, all that is required is rotation in the opposite direction of the tube 20. Here, the two armature halves 31, 32 slide back into the Return to the starting position in order to take up a position according to FIGS. 2 and 3 again.

Um mehrere Klemmanker hintereinander im Bohrloch anordnen zu können, ist es erforderlich, an das jeweils im Anker eingeachraubte Rohr ein (oder mehrere) Rohr(e) anzukuppeln. Zu diesem Zwecke ist dessen freies Ende 25 mit Mitteln zum drehrichtungsunabhängigen und spielfreien Ankuppeln eines korrespondierend ausgebildeten weiteren Rohres 26 versehen. Diese Kupplungsmittel bestehen im wesentlichen aus an beiden Rohren 20, 26 angebrachten, identisch ausgebildeten Absätzen, die in ixialrichtung mit ebenfalls sich einander ergänzenden Hinterschneidungen 27, 27a versehen sind (Fig. 5), die im tuppelßustand (Pig. 6) ineinandergreifen.In order to be able to arrange several clamp anchors one behind the other in the borehole, it is necessary to attach one (or more) Coupling pipe (s). For this purpose, the free end 25 is provided with means for Direction of rotation-independent and backlash-free coupling of a correspondingly trained further tube 26 is provided. These coupling agents consist essentially of on both tubes 20, 26 attached, identically designed paragraphs, those in the axial direction with undercuts that also complement one another 27, 27a are provided (Fig. 5), which interlock in the tuppelßustand (Pig. 6).

Zum Sicher« dieser Kupplung ist das Rohr 26 mit einem Außengewinde 28 versehen, auf das eine flache, in ihrer Axialerstreckung relativ lange Mutter 29 aufechraubbar ist, die im gekuppelten Zustand beider Rohre 20, 26 ihren einschlag an einem in entsprechender Entfernung auf dem Rohr 20 angeordneten Ring 29a hat.To secure this coupling, the pipe 26 has an external thread 28 provided, on which a flat nut, which is relatively long in its axial extension 29 can be unscrewed, which in the coupled state of the two tubes 20, 26 their impact on a ring 29a arranged at a corresponding distance on the tube 20.

In Betracht gezogene Druckschrlitens Prospekt "MONTAMESS" der Gesellschaft für angewandte Geophysik m.b.H., München - No. 66071.Company's "MONTAMESS" prospectus under consideration for applied geophysics m.b.H., Munich - No. 66071.

Prospekt "INTERFELS-EXTENSOMETER" der Interfels Ges.m.b.H., Salzburg, - Dez. 1966.Brochure "INTERFELS EXTENSOMETER" from Interfels Ges.m.b.H., Salzburg, - December 1966.

Claims

Patent claims

1. Device for measuring rock displacements and the like essentially of a measuring head, a measuring rod and at least one clamp anchor exists, in which the measured values at the measuring head can be selected mechanically, electrically or can be electronically displayed and / or recorded, and in which the clamp anchor is used for fastening in a borehole, which is connected to additional clamp anchors via intermediate links can be connected, characterized in that the fastening of the clamp anchor (30) in the borehole (19) by a relative movement of one clamping anchor half (31) to the correspondingly designed second clamping anchor half (32) takes place and the Relative movement is transmitted by means of an intermediate member (20), which is a from the measuring head (10) outgoing torque is impressed, with one clamping armature half (32) is rotatably connected to the intermediate member (20), while the other, Clamp anchor half (31) which cannot be displaced in the axial direction due to Sixler links (23,24) at the same time supported in the borehole (19).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the clamping anchor (30) consists essentially of a straight hollow cylinder perpendicular to his second projection plane cut into two mutually corresponding halves (31, 32) is in which one of the two elliptical surfaces produced by cutting the one hollow cylinder half (31) on the elliptical surface of the other hollow cylinder half (32) slides.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the outer surface of one half sliding on the second xlemmanker half (32) (31) provided with a surface (3) which promotes adhesion in the borehole (19) is.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the lateral surface of the one half (31) sliding on the second Elemmanker-half (32) with flat thread-like grooves or the like. (36) is provided0

5. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the outer surface of the clamping anchor half (32), on which the other clamp anchor half (31) slides, with a smooth surface finish is,

6. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that that the clamp anchor half provided on its jacket surface with thread-like grooves (36) (31) in its interior with a bore (33) running in the axial direction, for example elliptical cross-section.

7. Apparatus according to claim 1 and 6, characterized thereby, dsß the diameter dimension "a" for the smaller axis of the ellipse under the condition a = d - 1 mm is equivalent to. where "d - 1 mm" is the diameter of the elliptical bore (33) penetrating tubular intermediate member (20) is.

8. Apparatus according to claim 1 and 5, characterized in that the clamp anchor half (32) with a smooth surface finish on its outer surface provided in its interior with a threaded bore (34) running in the axial direction is.

9. Device according to claim 1 to 8, characterized in that that the elliptical axial bore (33) of a clamp anchor half (31) with play penetrating tubular intermediate member (22) with the one attached to its lower end Thread (21) in the corresponding to this Threaded hole (34) of the other clamp anchor half (32) is screwed in.

10. Apparatus according to claim 1 to 9.

characterized in that the one axial immovability between the clamping anchor half (31) provided with an elliptical bore (33) and the Intermediate member (20) ensuring pixel members essentially from a the intermediate member (20) + outside or above the clamping anchor half (31) stationary arranged ring (22) and at least one on the end face of the clamp anchor half (31) fixed guide piece (23,24) exist, the profile of the guide piece (23,24) corresponds to that of the ring (22).

11. Device according to claim 1, 7, 9 and 10, characterized in that that the free end (25) of the tubular screwed into the one clamping anchor half (31) Intermediate link (20) with means (27,29,29a) for the direction of rotation-independent and backlash-free Coupling of a correspondingly designed further intermediate member (20) is formed is.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the Direction of rotation independent coupling essentially off on both intermediate links (20,26) attached, mutually corresponding paragraphs (25,25a) consists in the axial direction with also complementary undercuts (27,27a) are provided.

13. Apparatus according to claim II and 12, characterized in that the one screwed into the clamp anchor half (31) at the free end (25) tubular intermediate member (20) couplable end (25a? of the counterpart (26) is provided with an external thread (28) on which a flat, in its axial extent relatively long nut (29) can be unscrewed, the two bores in the coupled state (20,26) has its stop on a further tubular ring (29a).

L e r s e i t e