DE2019095B1

DE2019095B1 - Mountain anchor

Info

Publication number: DE2019095B1
Application number: DE19702019095
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Froelich & Kluepfel
Current assignee: Froelich & Kluepfel
Priority date: 1970-04-21
Filing date: 1970-04-21
Publication date: 1971-05-27

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen mechanisch verspannbaren Gebirgsanker mit einem zwischen der auf das freie Ende der Ankerstange aufschraubbaren Mutter bzw. einem mit der Ankerstange einstückig ausgebildeten Schraubenkopf und dem zu sichernden Gebirge angeordneten, die Ankerstange umgebenden Druckübertragungskörper, der eine sich in Richtung des Bohrlochtiefsten keilförmig verjüngende Mantelfläche aufweist. The invention relates to a mechanically tensionable rock anchor with a nut that can be screwed onto the free end of the anchor rod or a screw head formed in one piece with the anchor rod and the to securing rock arranged, the anchor rod surrounding pressure transmission body, the one lateral surface which tapers in a wedge-shaped manner in the direction of the deepest part of the borehole having.

Zur Sicherung der Stöße, Firste und Sohle von untertägigen Räumen sind Gebirgsanker verschiedener Ausführungsformen bekannt. Ein immer wieder auftretendes Problem ist es, die Tragfähigkeit des im Gebirgskörper festgesetzten Ankers auf die den Hohlraum umgebenden Flächen, wie die Stöße, Firste und auch die Sohle, so zu übertragen, daß ein Auflockern und Hereinbrechen der abzufangenden Gebirgsschichten vermieden wird. Es ist bekannt, über das in den Hohlraum hineinragende Ankerstangenende einen plattenförmigen Druckübertragungskörper zu schieben und diesen durch eine auf das Stangenende aufzuschraubende (Bund-) Mutter bzw. einen mit der Ankerstange ein Stück bildenden Schraubenkopf gegen das Gestein zu drücken. To secure the joints, ridges and floors of underground rooms rock anchors of various designs are known. A recurring one The problem is the load-bearing capacity of the anchor fixed in the mountain body the surfaces surrounding the cavity, such as the joints, ridges and also the sole, see above to transfer that loosening and breaking in of the mountain layers to be intercepted is avoided. It is known about the anchor rod end protruding into the cavity to push a plate-shaped pressure transmission body and this through a (collar) nut to be screwed onto the rod end or one with the anchor rod to press a piece of the screw head against the rock.

Da die Gesteinsoberfläche aber meistens uneben ist, kommt die in sich ebene Ankerplatte (Druckübertragungskörper) also nur zur punktförmigen Anlage, wobei dann die Festigkeit des Gesteins überschritten wird. Als Folge davon tritt eine Zerstörung des Gesteins im Bereich der Ankerplatte auf, so daß eine einwandfreie Kraftübertragung nicht mehr gewährleistet ist. Schon eine geringe Bewegungsmöglichkeit des Gebirges kann unter gewissen Umständen schon 7.U einer gefährlichen Auflockerung desselben führen. Since the rock surface is mostly uneven, the in flat anchor plate (pressure transmission body) only for punctiform contact, in which case the strength of the rock is exceeded. As a result of this occurs a destruction of the rock in the area of the anchor plate, so that a perfect Power transmission is no longer guaranteed. Even a small amount of movement of the mountains can under certain circumstances already be 7.U of a dangerous loosening lead the same.

Es ist auch bekannt, die Ankerplatte zu wölben, so daß sie nur mit ihrem Rand, d. h. in einem größeren Abstand von der Ankermitte am Gebirge anliegt. It is also known to buckle the anchor plate so that it is only with their edge, d. H. at a greater distance from the center of the anchor on the rock.

.Auch die Verfüllung einer derart gewölbten Platte mit Beton oder einem plastischen Werkstoff ist bekannt. Eine durchgreifende Verbesserung in der Druckübertragung konnte damit aber nicht erreicht werden. Auch hat man vorgeschlagen, zwischen die Ankerplatte und der Schraubenmutter besondere Zwischenstück anzuordnen, die zusammen wie ein Kugelgelenk wirken. Diese Maßnahme soll das Einsetzen des Ankers in einem Winkel zur Anlagefläche der Ankerplatte ermöglichen.Also the filling of such a curved plate with concrete or a plastic material is known. A sweeping improvement in the However, pressure transfer could not be achieved with it. It has also been suggested to arrange a special intermediate piece between the anchor plate and the screw nut, which work together like a ball joint. This measure is aimed at the insertion of the anchor allow at an angle to the contact surface of the anchor plate.

Es ist ferner bekannt, in das Gebirge an der Stelle, an der der Anker gesetzt werden soll, bühnlochartige Ausnehmungen herzustellen und diese mit Beton wieder auszufüllen, um nach dessen Erhärtung zu einem Pfropfen durch diesen hindurch das Loch zum Einsetzen des Ankers zu bohren. Auf diese Weise erwartet man eine bessere Übertragung der auftretenden, vom Anker aufzunehmenden Gebirgsdrücke. It is also known in the mountains at the point where the anchor should be set to produce stage hole-like recesses and these with concrete to be filled again after it has hardened to form a plug through it Drill the hole to insert the anchor. That way one expects a better one Transmission of the occurring rock pressures to be absorbed by the anchor.

Dieses Vorgehen hat aber insofern schwerwiegende Nachteile, als der Betonpfropfen praktisch nur in der Sohle hergestellt werden kann. Das Einbringen von Beton in senkrechte oder schräge Stöße, besonders aber in der Firste eingearbeitete Ausnehmungen ist, ohne entsprechende Verschalungen anzuwenden, nur sehr schwer durchführbar. Ferner kann das Durchbohren eines solchen Betonpfropfens auch erst nach dessen völligem Abbinden erfolgen, so daß das Setzen des Ankers nur mit zeitlicher Verzögerung möglich ist, wobei dann aber unter Umständen schon ein Auflockern des Gebirges mit seinen schädlichen Folgen eintritt.However, this approach has serious disadvantages insofar as the Concrete plug can practically only be made in the sole. Bringing in of concrete in vertical or inclined joints, but especially in the roof It is very difficult to make recesses without using appropriate cladding. Furthermore, such a concrete plug can only be drilled through after it has been completely Setting take place so that the anchor can only be set with a time delay is, but then under certain circumstances a loosening of the mountains with his harmful consequences occur.

Der Erfindung liegt die Aufgalre zugrunde, einen Gebirgsanker zu schaffen, bei dem die Abstützung des Druckübertragungskörpers auf dem Gebirge, so erfolgt, daß auch sich lockernde Gebirgsteile weitgehend durch den Druckübertragungskörper in Verbund gehalten und ein Abbröckeln dieser Teile nach Möglichkeit vermieden werden kann. The invention is based on the galley, a rock anchor create, in which the support of the pressure transmission body on the mountains, so occurs that loosening mountain parts largely through the pressure transmission body kept in bond and a crumbling of these parts avoided as far as possible can.

Ausgehend von einem Gebirgsanker der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe der Erfindung zufolge dadurch gelöst, daß die Mantelfläche des Druckübertragungskörpers an einer korrespondierenden Fläche einer in den Gebirgskörper eingearbeiteten Ausnehmung anliegt. Starting from a rock anchor of the type mentioned this object of the invention is achieved in that the lateral surface of the pressure transmission body on a corresponding surface of a recess machined into the mountain body is applied.

In Ausgestaltung der Erfindung kann der Druckübertragungskörper kegelstumpfartig ausgebildet sein oder eine mehrflächige Pyramide bilden. Der Druckübertragungskörper kann im vorgefertigten Zustand angeliefert werden und aus Beton oder einem betonähnlichen Werkstoff bestehen. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, die dem offenen Raum zugekehrte Stirnfläche des Druckübertragungskörpers ia sich eben auszubilden und zwischen ihr und der Mutter bzw. dem Schraubenkopf am freien Ende der Ankerstange eine metallische Platte einzusetzen. Schließlich kann gemäß der Erfindung die Stirnfläche, des Druckübertragungskörpers konvex oder konkav ausgebildet werden, wobei dann die Zwischenplatte gleichsinnig geformt ist. Die Bohrung oder ein entsprechender Schlitz zur Durch führung der Ankerstange durch den Druckübertragungskörper kann in Richtung auf den Ankerkopf konisch erweitert sein. In an embodiment of the invention, the pressure transmission body can be frustoconical be designed or form a multi-faceted pyramid. The pressure transmission body can be delivered in a prefabricated state and made of concrete or a concrete-like one Material. According to a further feature of the invention it is provided that The end face of the pressure transmission body facing the open space is generally flat train and between her and the nut or the screw head at the free end insert a metal plate on the anchor rod. Finally, according to the Invention, the end face of the pressure transmission body is convex or concave are, in which case the intermediate plate is shaped in the same direction. The hole or a corresponding slot for the implementation of the anchor rod through the pressure transmission body can be flared in the direction of the anchor head.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Gebirgsankers sind folgende: Durch die Verwendung eines Druckübertragungskörpers mit Keilflächen, der in entsprechende Ausnehmungen des Gebirges eingreift, wird das Gebirge, wenn man zwei nebeneinander gesetzte Anker betrachtet, zwischen diesen durch senkrecht zu den Keilflächen gerichtete Kräfte eingekle-nt, so daß einmal parallel zu den Ankerstangen gerichtete Kräfte aufgenommen und andererseits sich etwa dennoch lösende Gesteinsschichten im Verband gehalten werden. Die Keilflächen der Druckübertragungskörper wirken jedenfalls zusammen mit dem zwischen ihnen befindlichen Gebirge wie eine Überlappung. The advantages of the rock anchor according to the invention are as follows: By the use of a pressure transmission body with wedge surfaces, which in corresponding Recesses of the mountain engages, the mountain becomes when you put two next to each other considered set anchors, between these by perpendicular to the wedge surfaces Forces pinched in, so that once forces are directed parallel to the anchor rods and on the other hand some rock layers in the association that are still loosening being held. In any case, the wedge surfaces of the pressure transmission body work together with the mountains between them like an overlap.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher beschrieben, in der zwei Ausführungsbeispele dargestellt sind. Es zeigt F i g. 1 einen Längssehnitt, F i g. 2 eine dazugehörige Ansicht eines Einzelteiles (in Richtung des Pfeiles A gesehen) des einen Ausführungsbeispiels, F i g. 3 einen Längsschnitt und F i g, 4 eine dazugehörige Ansicht eines Einzelteiles (in Richtung des Pfeiles B gesehen) des zweiten Ausführungsbeispiels. The invention is described in more detail with reference to the drawing, in which two Ausführungsbeispele are shown. It shows F i g. 1 a longitudinal cut, F i g. 2 an associated view of an individual part (in the direction of arrow A seen) of the one embodiment, FIG. 3 a longitudinal section and FIG. 4 a corresponding view of an individual part (seen in the direction of arrow B) of the second embodiment.

Die in ein Bohrloch 1 des Gebirgskörpers 2 eingesetzte Ankerstange 3 besitzt den im Bohrlochtiefsten (hier nicht dargestellten) Ankerspannkopf beliebiger Bauart. In dem Gebirgskörper 2 ist eine Ausnehmung 4 eingearbeitet, in die ein Druckübertragungskörper 5 eingesetzt ist, der beim Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 und 2 kegelstumpfartig ausgebildet ist, d. h. die Mantelfläche bildet eine Keilfläche 6, mit der der Druckübertragungskörper 5 an der entsprechenden Fläche der Ausnehmung 4 anliegt. Am freien Ende der Ankerstange 3 befindet sich eine aufschraubbare (Bund-) Mutter 7; die Ankerstange 3 kann aber auch, je nach der Ausgestaltung des Ankerspannkopfes, unmittelbar zu einem Schraubenkopf ausgebildet sein. Zwischen der Mutter 7 bzw. dem Schraubenkopf und der ebenen Stirnfläche 8 des Druckübertragungskörpers 5 ist eine Platte 9 eingesetzt. Die Ankerstange 3 greift durch eine Bohrung 10 des Druckübertragungskörpers 5 hindurch. The anchor rod inserted into a borehole 1 of the rock body 2 3 has the anchor clamping head in the deepest of the borehole (not shown here) Design type. In the rock body 2, a recess 4 is incorporated into which a pressure transmission body 5 is used, which in the embodiment according to FIGS. 1 and 2 frustoconical is formed, d. H. the lateral surface forms a wedge surface 6 with which the pressure transmission body 5 rests against the corresponding surface of the recess 4. At the free end of the anchor rod 3 there is a screw-on (collar) nut 7; the Anchor rod 3 can also, depending on the design of the anchor clamping head, directly be formed as a screw head. Between the nut 7 and the screw head and the flat end face 8 of the pressure transmission body 5, a plate 9 is inserted. The anchor rod 3 engages through a bore 10 in the pressure transmission body 5.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 und 4 ist bei gleicher Grundanordnung der Druckübertragungskörper 5 im Grundriß gesehen, rechteckig ausgebildet und besitzt die Keilflächen 61, 61, die sich in einer Ebene gegenüberliegen. Es können auch mehr als zwei Keilflächen benutzt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel bildet die Stirnfläche 8 des Druckübertragungskörpers eine nach außen gewölbte Fläche 81, gegen die sich die ebenfalls gewölbte Zwischenplatte 91 anlegt. In the embodiment according to FIG. 3 and 4 have the same basic arrangement the pressure transmission body 5 seen in plan, is rectangular and has the wedge surfaces 61, 61 which lie opposite one another in one plane. It can also more than two wedge surfaces are used. In this embodiment forms the end face 8 of the pressure transmission body has an outwardly curved surface 81, against which the likewise arched intermediate plate 91 rests.

Die Wölbung kann auch nach innen gerichtet sein. The curvature can also be directed inwards.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Bohrung 110 für den Durchtritt der Ankerstange 3 in Richtung auf den Ankerspannkopf konisch erweitert; die Bohrung kann auch als Schlitz 120 erweitert sein. Diese Maßnahme dient dazu, die Ankerstange 3, bezogen auf die Gesteinsbrust, statt senkrecht in einem Winkel dazu anzuordnen.In this embodiment, the bore 110 is for the passage the anchor rod 3 widens conically in the direction of the anchor clamping head; the hole can also be expanded as a slot 120. This measure serves to secure the anchor rod 3, based on the rock face, instead of being arranged perpendicularly at an angle to it.

Gemäß der Erfindung kann der Druckübertragungskörper aus einem vorgefertigten Betonstein bestehen. Falls bei der Herstellung der Ausnehmung 4 die Abmessungen dieser nicht genau getroffen werden, werden Abweichungen durch ein Füllmittel zwischen Druckübertragungskörper und der Wandung der Ausnehmung ausgeglichen. Für die Erfindung ist es wesentlich, daß über die Keilflächen 6, 61 des Druckübertragungskörpers 5 Kraftkomponenten auf das Gebirge 2 einwirken, die im wesentlichen rechtwinklig zu den Keilflächen 6 gerichtet sind und das Gebirge zwischen sich einklemmen. Sich zwischen zwei Ankern lösende Gesteinsteile werden durch die Keilflächen 6, 61 gegen Herausfallen in den offenen Raum gesichert. According to the invention, the pressure transmission body from a prefabricated Concrete block are made. If during the production of the recess 4 the dimensions If this is not exactly met, there will be deviations due to a filler between Balanced pressure transmission body and the wall of the recess. For the invention it is essential that over the wedge surfaces 6, 61 of the pressure transmission body 5 Force components act on the mountains 2, which are essentially at right angles to the wedge surfaces 6 are directed and wedge the mountains between them. Themselves Rock parts loosening between two anchors are counteracted by the wedge surfaces 6, 61 Falling out into the open space secured.

Claims

Patent claims:

1. Mechanically tensionable rock anchor with a between the the free end of the anchor rod screwable nut or one with the anchor rod one-piece screw head and the mountains to be secured arranged, the anchor rod surrounding pressure transmission body, which is one in the direction of the The deepest of the borehole has a wedge-shaped tapering lateral surface, characterized in that that the lateral surface (6) of the pressure transmission body (5) on a corresponding Surface of a recess (4) machined into the rock body (2).

2. rock anchor according to claim 1, characterized in that the Pressure transmission body (5) is designed like a truncated cone.

3. Mountain anchor according to claim 1, characterized in that the Pressure transmission body (5) forms a multi-surface pyramid.

4. rock anchor according to claims 1 to 3, characterized in that that the pressure transmission body (5) made of concrete or a concrete-like material exists and is prefabricated.

5. rock anchor according to claims 1 to 4, characterized in that that the end face (8) of the pressure transmission body facing the open space (5) is flat in itself and between it and the screw head (7) at the free A metallic plate (9) is inserted at the end of the anchor rod (3).

6. rock anchor according to claims 1 to 4, characterized in that that the surface facing the open space (8) of the pressure transmission body (5) has an outwardly or inwardly directed curved surface (81) on which the intermediate plate (91) curved in the same sense and the bore (10) or a corresponding slot to lead through the anchor rod (3) in the direction of widened conically on the anchor clamping head.