DE2102391A1

DE2102391A1 - Gebirgsankerung

Info

Publication number: DE2102391A1
Application number: DE19712102391
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. Kaprun Zeil am See Rotter (Österreich)
Original assignee: R. u. A. Hinteregger oHG Verwaltungsu. Beteiligungsgesellschaft, 8000 München
Priority date: 1971-01-19
Filing date: 1971-01-19
Publication date: 1972-08-03
Also published as: FR2122429A1; AT322456B; CH532188A; IT946579B; FR2122429B1

Description

München, 19. Januar 1971 M/11243, M/11419

R. u. A. Hinteregger OHG. Verwaltungs- u.Beteiligungsgesellschaft München 45, Knorrstraße 146

Gebirgsankerung

Die Erfindung betrifft eine Gebirgsankerung für standfestes bis druckhaftes, rolliges Gebirge, bestehend aus einem in einem Bohrloch im Gebirge angeordneten, durch Bindemittel haftend mit der Bohrlochwand verbundenen stabförmigen Metallanker, um dessen aus dem Bohrlochende ragendes zylindrisches Ende eine am Gebirge anliegende Platte sitzt, die durch eine auf einem Gewinde an diesem Ankerende laufende Mutter gegen das Gebirge verspannbar ist.

Derartige Gebirgsankerungen sind fUr unterirdische Räume, fUr Straßenunterführungen, Straßentunnel, Kraftwerkskavernen und Lagerräume erforderlich, bei denen immer größere Spannweiten aufgefahren werden.

Es ist bereits bekannt, zur Verfestigung des anstehenden Felses Felsnägel zu verwenden, wobei zwischen einem eingetriebenen Felsnagel und der anstehenden Felswand oder zwischen dem Felsnagel und der Wand des Bohrloches, in welchem der Nagel untergebracht ist, über perforierte Rohre, die den Nagel umgeben,

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Zementmilch eingepreßt wird. Nach Erhärtung des Zements besteht zwischen Nagel und Fels eine Haftverbindung. Diese Haftung zwischen Felsnagel und Gebirge ist jedoch nicht über der ganzen Länge des Nagels gleichmäßig herstellbar, da die Verteilung der Zementmilch von außen nicht beeinflußt werden kann. Wird nun die Mutter, die auf dem aus dem Gebirge ragenden, mit Gewinde versehenen Ende des Felsnagels sitzt, angezogen, so wird über eine unter der Mutter sitzende Platte ein Druck auf das Gebirge von außen ausgeübt, dessen Gegenhalt in der Haftkraft des Felsnagels im Loch liegt. Die durch diesen Druck auf den Fels ausgeübte Vorspannkraft kann dann nicht P erreicht werden, wenn ein sicheres Haften des Felsnagels im Gebirge, wie vorstehend beschrieben, nicht gewährleistet ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Gebirgsankerung der eingangs -genannten Art zu schaffen, bei welcher der Anker über der ganzen Ankersitzlänge mit dem Gebirge mit Hilfe eines Bindemittels gleichmäßig verbunden werden kann.

Diese Aufgabe wird mit der eingangs genannten Gebirgsankerung dadurch gelöst, daß der Anker eine in Längsrichtung durchgehende Ankerlochung aufweist, die Ankeroberfläche im Bohrloch gek wellt ist und auf dem Anker in einem abhängig von der Gebirgsgüte und der gewünschten Anker vor spannung festgelegten Abstand vom im Bohrloch befindlichen Ankerende sich zu diesem Snde hin öffnende Manschetten angebracht sind.

Der Anker hat zweckmäßigerweise einen Kreisquerschnitt, wobei die ihn in Längsrichtung durchdringende Ankerlochung zentral als Bohrung angeordnet ist.

Die Gebirgsankerung wird dadurch hergestellt, daß Mörtel unter Durck durch die Ankerlochung eingebracht wird, den Raum zwischen dem im Bohrloch befindlichen Ankerende und den

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Manschetten füllt und der zwischen Bohrlochmündung und Manschetten vorhandene Raum durch ein in diesen Raum ragendes ziehbares Röhrchen von außen verpreßt wird.

Die erfindungsgemäße Gebirgsankerung ermöglicht es, daß die Ankerspannkraft nicht über die reine Haftungsfestigkeit des Ankers über den Mörtel auf das Gebirge, sondern über die Scherfestigkeit von Stahl - Mörtel - Gebirge übertragen wird. Das bedeutet, daß bei einer Druckfestigkeit von 2oo bis

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4oo kg/cm die Scherfestigkeit 80 bis 15o kg/cm -beträgt, während die Haftungsfestigkeit 30 bis 5o kg/cm betragen würde. Dadurch ist es möglich, auf das Gebirge mit Hilfe der durch Walzen oder Rollen geschaffenen gewellten Ankeroberfläche eine höhere Ankerkraft zu übertragen. Bohrlochweite und Ankerstärke wählt man abhängig von der zu verfestigenden Art des Gebirges, das beispielsweise fest, plastisch oder rollig sein kann.

Anhand der beiliegenden Zeichnung wird eine beispielsweise Ausführungsform der vorliegenden Erfindung näher veranschaulicht.

In das im Gebirge 1 gebohrte Bohrloch ist ein Anker 2 eingeführt, der aus einem stabförmigen Metallteil von kreisförmigem Querschnitt besteht, dessen Oberfläche 3 innerhalb des Bohrloches gewellt ist. Durch den Anker geht zentral in Längsrichtung eine Ankerlochung in Form einer Bohrung 4 vom Ankerkopf l6 bis zum im Bohrloch befindlichen Ankerende 5 hindurch. In einem abhängig vom Gebirge und der Ankerspannung gewählten Abstand vom finde 5 sind um den Anker eine oder mehrere Manschetten 8 angeordnet, die mit ihrem zum Ankerkopf l6 hin liegenden Enden fest an der Ankeroberfläche 3 verbunden werden und sich zum Ankerende 5 hin tütenartig öffnen, bis ihr Außenrand an der Bohrlochinnenwand anliegt. Die Manschetten

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werden beispielsweise aus Leder oder Kunststoff hergestellt. Zwischen den Manschetten 8 und dem Ankerende 5 ist der freie Raum um den Anker 2 im Bohrloch mit einem Bindemittel, beispielsweise Zementmörtel, ausgefüllt, das beim Erstarren eine feste Verbindung zwischen der welligen Oberfläche 3 des Ankers 2 und der durch Ausspülungen 7 aufgerauhten Bohrlochinnenwand erzeugt. _%

Der Raum zwischen Anker 2 und Bohrlochinnenwand von der vordersten Manschette 8 bis zum Austritt des Ankers aus dem Bohrloch ist mit einer Bindemasse 9? beispielsweise Mörtel, verfüllt, w der durch ein in den Raum zwischen Bohrlochwand und Anker 2 eingeführtes ziehbares Röhrchen Io eingebracht wird.

Das aus dem Bohrloch ragende Ankerende ist von einer Ausgleichsplatte 11, beispielsweise aus Stahlbeton, umgeben, wobei der Raum zwischen der Ankeroberfläche 2 und der die Ausgleichsplatte 11 durchsetzenden Öffnung mit Mörtel 9 verfüllt sein kann. Auf der Ausgleichsplatte 11 sitzt außen eine weitere Platte 12, in der ein Entlüftungskanal 13 angeordnet ist, der mit dem Raum zwischen der Ankeroborf1äche 3 und der Bohrlochinnenwand in Verbindung steht. Auf dem Ankerkopf l6 ist ein Gewinde 15 aufgeschnitten, auf dem eine Mutter l4 aufgeschraubt fc ist, die an der Platte 12 anliegt, so daß beim Drehen der Mutter, wenn der Anker im Gebirge durch das Bindemittel gehalten ist, die AusgleichspJatte 11 gegen das Gebirge 1 gedrück1 wird. Wenn die äußere Stirnf 1 iichc der AusgJ» i chsp] atte 11 plan ist , kann die Platte 12 mit der Mutter ik verschweißt sein.

In das im Gebirge 1 gebohi-te Loch wird durch ein Spezialröhrchen Druckwasser von Io bis 2oo aiii ,""«ic? führt und die Hohrlochiimenwand im Gebirgt? 1 von 1 ooJ ni « -iü und losem Gestein frei gespült.

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Nach dieser Aufrauhung der Bohrlochinnenwand wird der Anker 2, auf dem nun eine oder mehrere Manschetten 8 angeordnet sind, im Bohrloch eingeführt, wobei die aus Ausgleichsplatte 11, Platte 12 und Mutter l4 bestehende Anordnung bereits auf dem Ankerkopf l6 sitzt.

Durch die Ankerlochung 4 wird nun das Einpreßgut unter Hochdruck eingepreßt. Unter diesem Druck werden, alle im Fels befindlichen Aussparungen und Spalten verfüllt. Durch das Einfüllen der Zementmilch am Bohrlochende ist gewährleistet, daß über der gesamten Ankeroberfläche 3 bis zu den Manschetten 8 eine gleichmäßige Verfüllung erreicht wird. Die Manschetten sind so ausgebildet, daß sie für die entweichende Luft, jedoch nicht für das Bindemittel durchlässig sind.

Nachdem der Raum zwischen Ankeroberfläche 3 und Bohrlochwand ausgehend von den Manschetten 8 in Richtung des Ankerkopfes von außen über ein in diesen Raum eingeführtes Röhrchen Io mit einer Mörtelmischung verfüllt und das Röhrchen gezogen ist, läßt man das eingebrachte Einpreßgut aushärten, so daß die gewünschte Verbindung Stahl - Einpreßgut - Gebirge eintritt.

Der Raum zwischen Bohrlochwand und den Manschetten 8 wird als Ankersitzlänge bzw. Abscherlänge bezeichnet. Durch das Festsitzen des Ankers auf dieser Länge im Gebirge wird die Haltekraft geschaffen, die erforderlich ist, wenn durch Drehen der Mutter l4 die Ausgleichsplatte 11 von außen gegen das Gebirge gepreßt wird. Damit wird eine auf der Ankerschaftlänge gute Vorspannung des Gebirges bzw, eine Erhöhung von Reibung und Kohäsion im Gebirge erreicht. Der Abstand awLachan der Ln Richtung Ankerkopf lf> vordersten Manschette β und der Auf Lageseite der Mutter i4 ist die Sparmlänge. Dl₁! AuHgleichsplatte 11 wird durch ins GebLrge ragende Nocken drehungasichüt' aufgelegt.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Gebirgsankerung für standfestes bis drucichaftes, rolliges Gebirge, bestehend aus einem in einem Bohrlich im Gebirge angeordneten, durch Bindemittel haftend mit der Bohrlochwand verbundenen stabförmigen ' Metallanker, um dessen aus dem .Bohrlochende ragendes zylindrisches Ende eine am Gebirge anliegende Platte sitzt, die durch eine auf einem Gewinde an diesem Ankerende laufende Mutter gegen das Gebirge verspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß -der Anker (2) eine in Längsrichtung durchgehende Ankerlochung (4) aufweist, die Ankeroberfläche (3) im Bohrloch gewellt ist und auf dem Anker (2) in einem abhängig vom Gebirge und der gewünschten Ankerspannung festgelegten Abstand vom im Bohrloch befindlichen Ankerende (5) sich zu diesem Ende (5) hin öffnende Manschetten (8) angebracht sind.

2. Gebirgsankerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (2) Kreisquerschnitt hat und die ihn in Längsrichtung durchdringende Ankerlochung (k) zentral als Bohrung angeordnet ist.

3· Verfahren zur Herstellung einet¹ Gebirgsankerung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Zementmörtel oder andere Stoffe unter geplantem Druck durch die Anker Lochung eingebracht wird und den Raum zwischen dem im Bohrloch befindlichen Ankerende und den Manschetten und somit HohLräume im Gebirge füllt.

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k. Verfahren nach Anspruch 3 ι dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Bohrlochmündung und Manschetten vorhandene Raum mit Hohlräumen im Gebirge durch ein in diesen Raum ragendes, ziehbares Röhrchen von außen verpreßt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß man vor dem Einführen des Ankers Druckwasser in das- Bohrloch im Gebirge zum Ausspulen des darin befindlichen lösen oder weichen Gesteins strömen läßt·

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