DE2538003C3

DE2538003C3 - Method and device for inserting adhesive core

Info

Publication number: DE2538003C3
Application number: DE19752538003
Authority: DE
Inventors: Donald L Bedford; Oaks Seibert S. Everett; Evans jun. R. Douglas Bedford; Pa. Leibee (V.St.A.)
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 1974-08-29
Filing date: 1975-08-26
Publication date: 1977-10-27

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gebirgsankerung mit Hilfe von Klebankern, bei dem vor dem Einbringen des Klebe- bzw. Bindemittels die Bohrlochwand stellenweise über den normalen Querschnitt hinaus erweitert wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for rock anchoring with the help of Klebankern, in which before Introducing the adhesive or binding agent into the borehole wall in places over the normal cross-section is also expanded, as well as a device for performing this method.

Klebanker sowie Ankerstäbe überhaupt werden vorzugsweise im Bergbau zum Befestigen der Wandungen von Grubenräumen verwendet. Mittels dieser Ankerstäbe werden die an den Grubenraum angrenzenden, also beim Auffahren bzw. Vortrieb des Grubenraums ihrer Unterstützung beraubten Gesteinsschichten an weiter innenliegende, festere Gebirgsschichien angeheftet. Die Ankerstäbe weisen an ihrem Umfang Noppen oder Flügel auf, so daß durch Drehen der Ankerstäbe im Bohrloch das Bindemittel im Bohrloch verteilt und insbesondere mehrere Komponenten des Bindemittels miteinander vermischt werden. Das Bindemittel bindet dann ziemlich schnell ab, so daß die Ankerstäbe belastet werden können. An den Ankerstäben können natürlich auch Installationen wie Rohrleitungen und Kabel usw. aufgehängt werden.Klebankers and anchor rods in general are preferred in mining for fastening the walls used by mine rooms. By means of these anchor rods, the Strata of rock deprived of their support when driving or driving the pit attached to more inward, firmer mountain shichia. The anchor rods point at their circumference Knobs or wings on, so that by turning the anchor rods in the borehole, the binder in the borehole distributed and in particular several components of the binder are mixed with one another. The binder then binds off fairly quickly, so that the anchor rods can be loaded. On the anchor rods Of course, installations such as pipes and cables etc. can also be hung up.

Bei Überschreitung einer zulässigen Zuglast besteht die Gefahr, daß die Ankerstäbe aus den Bohrlöchern ausgerissen werden, und zwar mitsamt dem Bindemittel; das Bindemittel haftet also nicht fest genug an der Bohrlochwandung.If a permissible tensile load is exceeded, there is a risk that the anchor rods will come out of the boreholes be torn out, including the binder; the binder does not adhere firmly enough to the Borehole wall.

Um die Haftung des Bindemittels an der Bohrlochwandung und damit des gesamten Klebankers zu verbessern, ist aus dem DT-Gbm 69 09 859 bereits ein Klebanker bekannt geworden, mittels welchem — wie eingangs erwähnt — die Bohrlochwandung stellenweise über den normalen Querschnitt hinaus erweitert wird Und zwar ist hierzu an dem vorderen, also am tiefsten ir das Bohrloch eingeschobenen Ende des Klebankers ein< Spreizvorrichtung angebracht. Zwei Paare von Kniehe bei stützen sich mit ihrem jeweils einen Ende an einen festen Widerlager an dem Klebanker ab, während ai dem jeweils anderen, dem vorderen Ende je ein Zugsei angreift, welches durch den Klebanker hindurch nacl außen herausgeführt ist. Außen wird eine Presse od. dg Zugmittelt angesetzt, wodurch sich die Kniehebel radiiAbout the adhesion of the binding agent to the borehole wall and thus improving the entire Klebanker is already a part of DT-Gbm 69 09 859 Klebanker became known, by means of which - as mentioned at the beginning - the borehole wall in places is expanded beyond the normal cross-section and that is on the front, i.e. the deepest ir the end of the adhesive banker inserted into the drilled hole is attached to a spreading device. Two pairs of knee joints at are supported with their one end on a fixed abutment on the Klebanker, while ai the other, the front end, is attacked by a pull cord, which nacl through the glue banker is led out outside. On the outside a press or a pulling device is attached, whereby the toggle lever is radii

nach außen bewegen und an zwei diametral einander gegenüberliegenden Punkten gegen die Bohrlochwandung gepreßt werden und in diese eindringen. In der gespannten Stellung werden die Ankerseile mittels einer Spannmutter an dem Ankerstab festgespannt.move outwards and at two diametrically opposite points against the borehole wall are pressed and penetrate into this. In the tensioned position, the anchor ropes are by means of tightened a clamping nut on the anchor rod.

Diese Ausführung ist ziemlich aufwendig und umständlich und trotzdem ist die Verbesserung der Haftung des Klebankers beschränkt und weiterhin unzuverlässig. Nur bei relativ weichem Gestein können die Winkelhebel überhaupt weit genug in das Gestein eingedrückt werder:, um die Haftung bzw. Verankerung des Klebankers in dem Gebirge nennenswert zu verbessern. Zwar wird auch gegenüber hartem Gebirge durch diese Verspreizung die Reibungskraft erhöht, jedoch wird diese rein mechanische Verspannung im Laufe der Zeit wegen Alterung der Spannseile nachlassen, womit ein Unsicherheitsfaktor gegeben ist.This execution is quite complex and cumbersome and still the improvement of the Klebanker's liability is limited and continues to be unreliable. You can only do this with relatively soft rock the angle levers are pressed far enough into the rock: for adhesion or anchoring of the Klebanker in the mountains to improve significantly. Admittedly, it is also against hard mountains this expansion increases the frictional force, but this is purely mechanical tension in the Decrease over time due to aging of the tension ropes, which is an uncertainty factor.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der die Bohrlochwandung zuverlässig und in dem jeweils erforderlichen Ausmaß stellenweise über ihrem normalen Querschnitt hinaus erweitert wird, so daß dann die Haftung zwischen Bindemittel und Bohrlochwandung — und damit die Belastbarkeit der Ankerstäbe vergrößert werden. Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß vor dem Einführen des Ankerbolzens und des Klebemittels in die Bohrlochwandung mittels eines Schneidwerkzeuges eine radiale und/oder schraubenförmige Nut eingeschnitten wird.In contrast, the invention is based on the object of providing a method of the type specified at the beginning to create in which the borehole wall reliably and in places to the extent required is expanded beyond their normal cross-section, so that then the adhesion between binder and Borehole wall - and thus the load-bearing capacity of the anchor rods can be increased. The solution to this The object is according to the invention that before the introduction of the anchor bolt and the adhesive a radial and / or helical groove in the borehole wall by means of a cutting tool is cut.

Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren erhält man gemäß der Erfindung mittels des Schneidwerkzeuges stellenweise, d. h. axial versetzte Erweiterungen der Bohrlochwand, die ihren Abmessungen nach genau vorherbestimmt und somit an die jeweiligen Verhältnisse, also insbesondere die Beschaffenheit des Gebirges und die vorgesehene Belastung des Ankerstabes angepaßt sind. Die Nut bzw. Nuten können gerade auch in relativ hartem Gestein zuverlässig eingeschnitten werden, so daß auch in hartem Gestein die gegenseitige Verzahnung zwischen dem Bindemittel und dem Gebirge verbessert wird; gerade bei hartem Gestein ist die Haftung zwischen dem Bindemittel und der Bohrlochwand bisher oft ungenügend.In contrast to the known method, according to the invention one obtains by means of the cutting tool in places, d. H. axially offset enlargements of the borehole wall, the exact dimensions of which predetermined and thus to the respective conditions, i.e. in particular the nature of the mountains and the intended loading of the anchor rod are adapted. The groove or grooves can also can be reliably cut into relatively hard rock, so that mutual Interlocking between the binder and the rock is improved; especially with hard rock the adhesion between the binding agent and the borehole wall has so far often been insufficient.

Das eingebrachte Bindemittel dringt beim Einführen und Drehen des Ankerstabes in diese eingeschnittene Nut bzw. Nuten ein und füllt sie aus, womit sich also das Bindemittel mit der Bohrlochwandung verzahnt. Der Ankerstab kann nun nicht mehr zusanmen mit dem Bindemittel wie ein Pfropfen aus dem Bohrloch herausgezogen werden.The introduced binding agent penetrates into this incised when inserting and rotating the anchor rod Groove or grooves and fills them, so that the binding agent interlocks with the borehole wall. the The anchor rod can no longer stick together with the binding agent like a plug from the borehole be pulled out.

Die Dimensionierung und Ausbildung der eingeschnittenen Nut bzw. Nuten richtet sich nach den örtlichen Verhältnissen. Die Nut ist im wesentlichen schraubenförmig, wobei es aber natürlich nicht auf eine genau gleichbleibende Ganghöhe ankommt. Vorteilhaft beträgt der axiale Abstand der einzelnen Windungen der im wesentlichen schraubenförmigen Nut voneinander ein Mehrfaches der Breite der Nut, vorzugsweise das Fünffache der Breite der Nut, und die Tiefe der Nut kann zu einem Viertel des Bohrlochdurchmessers betragen.The dimensioning and design of the incised groove or grooves depends on the local conditions. The groove is essentially helical, but of course not on one exactly constant pitch arrives. The axial distance between the individual turns is advantageous of the substantially helical groove from each other a multiple of the width of the groove, preferably five times the width of the groove, and the depth of the groove can be up to a quarter of the borehole diameter be.

Zur Durchführung des Verfahrens ist es wesentlich, daß ein zuverlässiges und möglichst einfaches Werkzeug zum Einschneiden der Nut in die Bohrlochwandung verfügbar ist. Ein solches Werkzeug ist gemäß der Erfindung geschaffen worden. Das erfindungsgemäße Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß an einem im wesentlichen zylindrischen, in seinem Durchmesser dem Kaliber des Dohiiochs entsprechenden, mit einer Bohrvorrichtung, insbesondere mit einer Bohrstange verbindbaren Grundkörper ein Schneidelement angelenkt ist, welches gegenüber dem Grundkörper aus einer Arbeits- bzw. Schneidstellung, in der eine Schneidkante bzw. Schneidkanten einen größeren Abstand von der Längsmittellinie des Werkzeugs als dem Radius des BohrlochsIn order to carry out the method, it is essential that a reliable and as simple as possible tool is available for cutting the groove into the borehole wall. Such a tool is according to Invention has been created. The tool according to the invention for performing the method is thereby characterized in that on a substantially cylindrical, in its diameter the caliber of Dohiiochs corresponding, with a drilling device, a cutting element is articulated in particular, which base body can be connected to a drill rod and which compared to the base body from a working or cutting position in which a cutting edge or cutting edges a greater distance from the longitudinal centerline of the tool than the radius of the borehole

ίο aufweist, in eine mit der Längsachse des Grundkörpers im wesentlichen gleichachsige, radial zurückgezogene Stellung zum Zurückziehen des Werkzeugs aus dem Bohrloch verschwenkbar ist.Has ίο, in one with the longitudinal axis of the base body substantially coaxial, radially retracted position for withdrawing the tool from the Borehole is pivotable.

Das erfindungsgemäße Werkzeug ist also ähnlich wie eine bekannte Bohrkrone mit einer Bohrstange bzw. Bohrvorrichtung verbindbar. Die Schneide ist dabei aber nicht unbeweglich an dem Grundkörper, sondern gegenüber dem Grundkörper radial ausschwenkbar und wieder einschwenkbar. In ausgeschwenkter Stellung kann das Werkzeug an die Bohrlochmündung angesetzt und dann die Nut in die Bohrlochwandung eingeschnitten werden; sodann wird das Schneidelement radial eingeschwenkt, so daß das Werkzeug ungehindert zurückgezogen werden kann.The tool according to the invention is therefore similar to a known drill bit with a drill rod or Drilling device connectable. The cutting edge is not immovable on the base body, but rather Can be swiveled out radially in relation to the base body and swiveled in again. In the swiveled out position the tool can be attached to the borehole mouth and then cut the groove into the borehole wall will; then the cutting element is swiveled in radially so that the tool is unhindered can be withdrawn.

*5 Aus der DT-PS 5 34 103 ist bereits ein Erweiterungsbohrer mit zwei sich selbsttätig öffnenden, in verschiedener höhe, jedoch in zueinander rechtwinkeligen Hauptebenen angeordneten Backenpaaren, deren zu den Nabenoberflächen tangentiale Seitenwände an den Unterflächen von Widerlagsplatten anliegen, bekannt geworden. Die Backen sind in Form zweiaimiger Hebel ausgebildet. Am äußeren Hebelarm sitzen Schneidkanten. Auf die jeweils inneren Hebelarme wirkt ein iederbelasteter Druckkolben bzw. wirken Druckstangen, welche die Backen ausschwenken und in der ausgeschwenkten Stellung zu halten suchen. Die Backen und damit die Schneidkanten werden also selbsttätig geöffnet, also ausgeschwenkt, sie können jedoch dann nicht wieder eingeschwenkt werden. Diese Erweiterungsbohrung ist also schon deshalb für eine nur stellenweise Erweiterung der Bohrlochwand nicht geeignet, abgesehen davon, daß sie relativ kompliziert und schwer von Gewicht sind. Demgegenüber zeichnet sich das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug durch seine Einfachheit und sein geringes Gewicht aus, was besonders für die meist aufwärts gerichteten, relativ kleinen Bohrlöcher für Klebanker wichtig ist.* 5 From the DT-PS 5 34 103 there is already an extension drill with two automatically opening, in different height, but in mutually perpendicular main planes arranged jaw pairs, their to the hub surfaces tangential side walls rest on the lower surfaces of abutment plates, known become. The jaws are designed in the form of two-axis levers. There are cutting edges on the outer lever arm. A low-load pressure piston or pressure rods act on the respective inner lever arms, which swing out the jaws and try to hold them in the swiveled-out position. The cheeks and thus the cutting edges are automatically opened, so swiveled out, but they can then cannot be swiveled in again. This extension drilling is therefore for only one in places widening of the borehole wall not suitable, apart from the fact that it is relatively complicated and heavy in weight. In contrast, the cutting tool according to the invention is distinguished by its simplicity and light weight, which is especially true for the mostly upward-looking, relatively small drill holes is important for Klebankers.

Die Schneidkante ist vorzugsweise an einem Haitmetallteil ausgebildet. Die Schwenkachse kann quer oder auch achsparallel zur Längsachse des Werkzeugs bzw. Bohrlochs sein. Vorzugsweise hat der Grundkörper eine zu seiner Stirnseite und seitlich offene Ausnehmung zur Aufnahme des Schneidelementes, wobei sich der Schwenkzapfen quer durch die Ausnehmung hindurcherstreckt. Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The cutting edge is preferably on a holding metal part educated. The swivel axis can be transverse or axially parallel to the longitudinal axis of the tool or Be borehole. The base body preferably has a recess open to its end face and to the side Receiving the cutting element, the pivot pin extending transversely through the recess. Further features and advantageous refinements of the invention are set out in the subclaims marked.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werder nachstehend Ausführungsbeispiele anhand der Zeich nung beschrieben, wobei auch weitere Besonderheitei erläutert werden, die sich besser anhand der Zeichnung darstellen lassen.For a more detailed explanation of the invention, the following exemplary embodiments are based on the drawing tion described, with further special features are explained, which are better based on the drawing let represent.

F i g. 1 zeigt schematisch im Schnitt zwei im Gebirgi gemäß der Erfindung verankerte Ankerstäbe,F i g. 1 shows schematically in section two in the mountains anchor rods anchored according to the invention,

Fig. 2 zeigt im Schnitt, vergrößert, die gemäß de Erfindung in der Bohrlochwandung hergestellte schrau benförmige Nut zur Verankerung der Ankerstäbe,
Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eineFig. 2 shows in section, enlarged, according to the invention in the borehole wall produced screw ben-shaped groove for anchoring the anchor rods,
Fig. 3 shows a first embodiment

erfindungsgemäßen Werkzeuges mit seitlich vorstehender, ein- und ausschwenkbarer Schneide zum Einschneiden der schraubenförmigen Verankerungsnui, F i g. 4 ist ein Längsschnitt nach Linie IV-IV in F i g. 3,Tool according to the invention with laterally protruding, swiveling in and out cutting edge for cutting of the helical anchoring nui, F i g. 4 is a longitudinal section along line IV-IV in FIG. 3,

Fig.5 ist eine Stirnansicht auf die Ausführung nach Fig. 3,Fig.5 is an end view of the embodiment according to Fig. 3,

Fig.6 ist die zugehörige Ansicht von unten auf das Schaftende,Fig. 6 is the associated bottom view of the Shaft end,

Fig.. 7 und 8 zeigen in Seitenansicht (Fig. 7) und in Draufsicht (F i g. 8) das ausschwenkbare Schneidelement, Fig. 7 and 8 show in side view (Fig. 7) and in Top view (Fig. 8) the swing-out cutting element,

F i g. 9 und 10 zeigen in Seitenansicht und Stirnansicht einer an den Werkzeugschaft bzw. der Spindel ein- und ausschwenkbaren Halterungspiatte, an der das Schneidelement nach F i g. 7 und 8 sitzt,F i g. 9 and 10 show a side view and a front view of a one on the tool shank or the spindle and swing-out mounting plate on which the cutting element according to FIG. 7 and 8 seated,

F i g. 11 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, z. T. im Schnitt nach Linie XI-XI in Fig. 12,F i g. 11 shows a modified embodiment, z. T. in section along line XI-XI in Fig. 12,

Fig. 12 ist eine Draufsicht von oben auf die Ausführung nach F i g. 11, währendFIG. 12 is a top plan view of FIG Execution according to FIG. 11 while

F i g. 13 die Ansicht von unten darstellt, zoF i g. 13 represents the view from below, zo

Fig. 14 und 15 zeigen in zwei zueinander rechtwinkligen Ansichten das gegenüber der Spindel ein- und ausschwenkbare Halterungsteil, an dem die Schneide sitzt,Figs. 14 and 15 show in two mutually perpendicular Views of the holder part that can be swiveled in and out with respect to the spindle, on which the cutting edge sits,

Fig. 16 und 17 zeigen in Stirnansicht und Draufsicht ein hülsenförmiges verschleißfestes Schneidelement, weichesauf die Stümpfe 60 nach Fig. 14,15 aufgebracht wird,16 and 17 show a front view and a plan view a sleeve-shaped wear-resistant cutting element which is applied to the stumps 60 according to FIGS. 14, 15 will,

F i g. 18 zeigt ein weiter abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei welchem das Schneidelement nockenförmig ausgebildet ist und um eine zur Längsachse des Schaftes parallele Achse in die Schneidstellung bzw. Eingriffsstellung verschwenkbar und aus dieser zurückziehbar ist,F i g. 18 shows a further modified embodiment in which the cutting element is cam-shaped is formed and about an axis parallel to the longitudinal axis of the shaft in the cutting position or engagement position is pivotable and retractable from this,

Fig. 19 ist eine Draufsicht auf die Ausführung nach F i g. 18, und zwar in Schneidstellung,19 is a top plan view of the embodiment of FIG. 18, in cutting position,

Fig. 20 dagegen ist ebenfalls eine Draufsicht von oben, aber in zurückgezogener bzw. zurückverdrehter Stellung,FIG. 20, on the other hand, is also a plan view from above, but in a retracted or turned back Position,

F i g. 21 zeigt in etwas größerem Maßstab das vordere Ende des Grundkörpers, an dem das aus- und einschwenkbare, flügelartige Schneidelement sitzt,F i g. 21 shows, on a somewhat larger scale, the front end of the base body, on which the out and pivotable, wing-like cutting element sits,

F i g. 22 zeigt eine Draufsicht von oben auf den Grundkörper nach Fig. 21,F i g. 22 shows a plan view from above of the base body according to FIG. 21,

F i g. 23 und 24 zeigen in Draufsicht von oben und von unten das ein- und ausschwenkbare, nockenartige Schneidwerkzeug, welches auf dem Grundkörper 66 sitzt,F i g. 23 and 24 show in plan view from above and below the cam-type which can be pivoted in and out Cutting tool, which sits on the base body 66,

F i g. 25 zeigt das Schneidelement nach F i g. 23, 24 — bzw. Fig. 18,19,20 in Seitenansicht.F i g. 25 shows the cutting element according to FIG. 23, 24 - and FIGS. 18, 19, 20 in side view.

Fi g. 1 zeigt schematisch im Schnitt zwei Ankerstäbe 14, mit denen Gebirgsschichtcn 10 am Hangende eines Grubenraumes od. dgl. verankert sind. Zu diesem Zweck sind Löcher 12 in das Hangende gebohrt, in welche die Ankerstäbe 14 eingesetzt sind. Der Durchmesser der Ankersläbe 14 ist kleiner als der der Bo.irungcn 12, der Ringraum ist mit einem Bindemittel aus Kunstharz (z. B. Epoxyharz) ausgefüllt, wodurch die Ankerstäbe 14 mit der Bohrlochwandung verbunden werden. Die Ankerstäbe 14 weisen an ihrem Umfang vorstehende Elemente 16 auf. Durch Drehen der in die Löcher eingeführten Anker werden die verschiedenen Komponenten des Bindemittels miteinander vermischt, worauf das Bindemittel schnell abbindet und damit die Ankerstäbe 14 in den Bohrlöchern verankert.Fi g. 1 shows a schematic section of two anchor rods 14, with which Gebirgsschichtcn 10 od on the hanging wall of a pit. The like. Are anchored. To this For this purpose, holes 12 are drilled into the hanging wall, into which the anchor rods 14 are inserted. the The diameter of the anchor face 14 is smaller than that of the holes 12, and the annular space is filled with a binding agent Filled out of synthetic resin (z. B. epoxy resin), whereby the anchor rods 14 connected to the borehole wall will. The anchor rods 14 have protruding elements 16 on their circumference. By turning the into the Holes introduced anchors, the various components of the binder are mixed together, whereupon the binding agent sets quickly and thus anchors the anchor rods 14 in the boreholes.

Wie eingangs erwähnt, können die Ankerstäbe 14 jedoch nur eine begrenzte Last aufnehmen. Bei Überschreiten einer gewissen Last kann es vorkommen, dall die Ankcrstiilu¹ uns den LöchernAs mentioned at the outset, however, the anchor rods 14 can only take up a limited load. When exceeding a certain load, it can happen dall the Ankcrstiilu ¹ us the holes

werden. Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, daß die Wandung der bisher einfach zylindrisch gebohrten Ankerlöcher zu glatt ist, um sich ausreichend fest mit dem Bindemittel zu verbinden. Um eine bessere Verbindung bzw. ein Ineinandergreifen zwischen Bohrloch und Bindemittel zu erreichen, sind das erfindungsgemäße Verfahren und Werkzeug vorgesehen. Zu diesem Zweck werden gemäß der Erfindung nutenförmige Hinterschneidungen in die Bohrlochwandung eingebracht, in die das Bindemittel eindringt und sich so besser in der Bohrung verankert. Die eingeschnittenen Nuten können einfach radial oder radial/axial, also gewindeartig sein. In Fig. 1 sind schraubenförmige Nuten 20 vorgesehen, in F i g. 2 ist eine solche Nut in größerem Maßstab gezeigt. Die Nut 20 ist schraubenförmig mit einer ziemlich großen Ganghöhe, wobei die Ganghöhe mehrfach größer, etwa fünffach größer als die Weite der Nut ist. Die Tiefe der Nut kann bis etwa ein Viertel des Durchmessers des Bohrlochs 12 betragen. Derartige Abmessungen können natürlich nur als Anhaltspunkte verstanden werden.will. The invention is based on the idea that the wall of the previously simply cylindrical drilled anchor holes is too smooth to bond sufficiently firmly to the binder. To a better one To achieve a connection or an interlocking between the borehole and the binding agent, that is Method and tool according to the invention provided. To this end, according to the invention Groove-shaped undercuts introduced into the borehole wall, into which the binder penetrates and anchored better in the hole. The incised grooves can simply be radial or be radial / axial, i.e. thread-like. In Fig. 1, helical grooves 20 are provided, in F i g. 2 is such a groove shown on a larger scale. The groove 20 is helical with a fairly large one Pitch, the pitch being several times larger, about five times larger than the width of the groove. The depth of the The groove can be up to about a quarter of the diameter of the borehole 12. Such dimensions can of course only to be understood as a guide.

Das erfindungsgemäße Werkzeug nach F i g. 3 bis 10 weist einen in das Bohrloch hineinpassenden, in der Grundform zylindrischen Grundkörper 22 (nachfolgend einfach Zylinderteil 22 genannt) auf. Am rückwärtigen Ende des Zylinderteils 22 sitzt ein Schaft 24 verminderten Durchmessers, der zur Antriebsverbindung z. B. mit einer Bohrmaschine, z. B. mit sechskantigen Einsteckende versehen sein kann.The tool according to the invention according to FIG. 3 to 10 has a basic body 22 which fits into the borehole and is cylindrical in its basic shape (hereinafter simply called cylinder part 22). At the rear end of the cylinder part 22 a shaft 24 sits reduced Diameter, the drive connection z. B. with a drill, e.g. B. with hexagonal spigot end can be provided.

Das vordere Ende des Körpers 22 hat einen Querschlitz 26, in welchem ein Schneidelement 28 schwenkbar eingesetzt ist mittels Schwenkzapfen 30, der sich rechtwinklig zur Längsachse des Werkzeugs erstreckt.The front end of the body 22 has a transverse slot 26 in which a cutting element 28 is pivotably inserted by means of pivot pin 30, which is perpendicular to the longitudinal axis of the tool extends.

Der Zapfen 30 ist gegenüber dem Schneidwerkzeug exzentrisch angeordnet, so daß das Schneidwerkzeug auf der in Fig. 3 gezeigten Arbeitsstellung, in der es radial nach außen verschwenkt ist, in die axiale Lage verschwenkt werden kann, in welcher die Längsachse des Schneidwerkzeugs mit der Längsachse des Werkzeugs übereinstimmt, so daß das gesamte Werkzeug nach dem Einschneiden der Nut 20 aus dem Bohrloch herausgezogen werden kann.The pin 30 is arranged eccentrically with respect to the cutting tool, so that the cutting tool on the working position shown in Fig. 3, in which it is pivoted radially outward, into the axial position can be pivoted in which the longitudinal axis of the cutting tool with the longitudinal axis of the tool matches, so that the entire tool after cutting the groove 20 from the borehole can be pulled out.

Der Körper 22 ist im Durchmesser nicht größer als das Bohrloch 12, vorzugsweise etwas kleiner und das Schneidelement 28 steht radial etwa doppelt so weit über, als der Durchmesserdifferenz entspricht, so daß bei Verdrehen des Werkzeugs die gewünschte Nut in die Bohrlochwandung eingeschnitten wird. Das Schneidelement 28 weist vorteilhaft eine Tragplatte 52 auf, durch welche hindurch sich der Stift 30 nahe dcnvorderen Ende des Körpers 22 erstreckt. Auf dicsci Tragplatte ist ein verschleißfestes Schneidelement 3A aufgebracht, vorzugsweise aufgelötet, welches au; zementiertem Hartmetall, vorzugsweise Wolframcarbic bestehen mag.The body 22 is no larger in diameter than the borehole 12, preferably slightly smaller, and the cutting element 28 projects radially about twice as far as the difference in diameter, so that the desired groove is cut into the borehole wall when the tool is rotated. The cutting element 28 advantageously has a support plate 52 through which the pin 30 extends near the front end of the body 22. A wear-resistant cutting element 3A is applied, preferably soldered, to the dicsci support plate, which also has a; cemented hard metal, preferably tungsten carbic.

Das Schneidelement 34 ist so geformt, daß es eini scharfe Schneidkante 36 gegenüber der Bohrlochwan dung aufweist, wenn das Werkzeug in das Bohrlocl eingeführt und gedreht wird, und /war in F i g. 5 geschci entgegen dem Uhrzeigersinn. Das Schneidelement un< der Werkzeugkörper weisen zusammcnarbcitendi Anschlagsmiltcl bei 38 und 40 auf, so dall da Schneidelement nach dem Niedcrschwcnkcn um dei Stift 30 in die Arbeitsposition festgelegt ist. Zuii Herausziehen des Werkzeuges kann das Schneidele ment aber in die axiale Luge umschwenken. Falls nöiij kann this Wcrk/cup einen Spülkanal 42 für SpülmcditirThe cutting element 34 is shaped to have a sharp cutting edge 36 opposite the wall of the borehole when the tool is inserted into the borehole and rotated, and / was in FIG. 5 histori counter clockwise. The cutting element and the tool body have a joint Stoppermiltcl at 38 and 40, so that the cutting element after the Niedcrschwcnkcn around the Pin 30 is set in the working position. Zuii Withdrawing the tool, however, the cutting edge can swivel into the axial gap. If nöiij this work / cup can have a rinsing channel 42 for rinsing mcditir

aufweisen oder aber der Kanal 42 kann zum Absaugen von Staub bzw. Bohrklein dienen. Der Kanal 42 mündet in zwei Abzweigungen aus. Wie F i g. 3 und 4 zeigen, weist das obere Ende zwei Abflachungen auf, durch die der Stift 30 hindurchtritt und in deren unteren Bereich die Verbindungskanäle ausmünden.or the channel 42 can serve to suck off dust or drill cuttings. The channel 42 opens in two branches. Like F i g. 3 and 4 show the top has two flats through which the pin 30 passes through and the connecting channels open out in the lower region thereof.

Die Fig. 11 bis 17 zeigen eine Abwandlung, in welcher der Werkzeugkörper 50 ein größeres vorderes Ende hat, an welchem ein vierkantiger Schaft 52 zur Verbindung mit einem Drehantriebsmittel sitzt. Der Grundkörper 50 weist eine rechtkantige Ausnehmung 54 auf, welche zur Stirnwand hin und zur rechten Umfangsseite hin offen ist. Die Längsmittelebene dieser Ausnehmung ist um eine Strecke D gegenüber der zur ihr parallelen Längsmittelebene des Werkzeugs versetzt (Fig. 12). Das Schneidelement nach dieser Ausführung weist ein stangenartiges Glied 56 auf, dessen linker Teil rechtkantig ist und in die rechtkantige Ausnehmung gemäß Fig. 11 und 12 paßt. Mittels Schwenkzapfen 58 wird das Schneidelement schwenkbar in der Ausnehmung 54 gehalten. Das vorragende freie Ende des Grundkörpers ist als zylindrischer Zapfen 60 ausgebildet, auf welchem beispielsweise durch Löten eine verschleißfeste Hülse 62 vorzugsweise aus Wolframcarbid festgemacht ist.11 to 17 show a modification in which the tool body 50 has a larger front end on which a square shaft 52 is seated for connection to a rotary drive means. The base body 50 has a right-edged recess 54 which is open towards the end wall and towards the right circumferential side. The longitudinal center plane of this recess is offset by a distance D with respect to the longitudinal center plane of the tool that is parallel to it (FIG. 12). The cutting element according to this embodiment has a rod-like member 56, the left part of which is rectangular and fits into the rectangular recess according to FIGS. The cutting element is held pivotably in the recess 54 by means of pivot pins 58. The protruding free end of the base body is designed as a cylindrical pin 60, on which a wear-resistant sleeve 62, preferably made of tungsten carbide, is fastened, for example by soldering.

Durch die Radial-Versetzung der Ausnehmung 54 gegenüber der Längsachse des Werkzeuges steht die in Drehrichiung vordere Kante gegenüber der hinteren Kante vor, so daß sie günstig schneidend zum Eingriff kommt. Außerdem ist der in Drehrichtung hintere Wandungsteil des Grundkörpers 50 dicker, so daß er die hauptsächlich auf ihn wirkende Andruckkraft besser aufnehmen kann.Due to the radial offset of the recess 54 with respect to the longitudinal axis of the tool, the in Drehrichiung front edge with respect to the rear edge, so that they cut conveniently for engagement comes. In addition, the rear wall part in the direction of rotation of the base body 50 is thicker, so that it mainly able to absorb pressure force acting on him.

Beim Zurückziehen des Werkzeuges schwenkt das Schneidelement in die koaxiale Lage, so daß das Werkzeug leicht aus der Bohrung herausgezogen werden kann.When the tool is withdrawn, the cutting element pivots into the coaxial position, so that the Tool can be easily pulled out of the hole.

Der Boden der rechtkantigen Ausnehmung 54 begrenzt die Ausschwenkbewegung des Schneidelementes 56,62, wie in F i g. 11 gezeigt. Die Schneidhülse 62 aus Hartmetall greift dabei in eine Ausnehmung 67 ein, so daß das Hartmetall nicht unmittelbar aufliegt, womit einer eventuellen Bruchgefahr vorgebeugt ist.The bottom of the right-angled recess 54 limits the pivoting movement of the cutting element 56.62, as in Fig. 11 shown. The cutting sleeve 62 made of hard metal engages in a recess 67 so that the hard metal does not lie directly on it, which prevents any risk of breakage.

Bei der Ausführung nach Fig. 18 bis 25 ist das Schneidelement nicht um eine Querachse, sondern um eine koaxiale Achse verschwenkbar. Der Werkzeugkörper 66 hat wiederum ein sechskantiges Einsteckende 68. Am vorderen Ende des Werkzeugkörpers 66 ist das Schneidelement 70 schwenkbar angebracht. Und zwar ist das Schneidelement 70 um einen Bolzen 72 schwenkbar, der ir einer koaxialen, aber exzentrischen Bohrung am Werkzeugkörper 66 festgemacht ist. In F i g. 19 ist diese Exzentrizität mit »D« bezeichnet.In the embodiment according to FIGS. 18 to 25, the cutting element can not be pivoted about a transverse axis, but rather about a coaxial axis. The tool body 66 in turn has a hexagonal insertion end 68. The cutting element 70 is pivotably attached to the front end of the tool body 66. The cutting element 70 is pivotable about a bolt 72 which is fastened to the tool body 66 in a coaxial but eccentric bore. In Fig. 19 this eccentricity is marked with "D" .

Wie F i g. 19,20,23,24 zeigen, ist das Schneidelement 70 im wesentlichen spiralförmig mit einer im wesentlichen radialen Schulter 73, auf der ein verschleißfestes Plättchen 74 aus Hartmetall sitzt.Like F i g. 19,20,23,24 show is the cutting element 70 substantially spiral-shaped with a substantially radial shoulder 73 on which a wear-resistant Plate 74 made of hard metal is seated.

Der axial untere Teil des Schneidelementes weist einen vorstehenden Nockenteil 76 auf, der in eine radial und axial sich erstreckende Schulter 38 endet, welche einen Anschlag zur Begrenzung der Verschwenkung bildet. Der Grundkörper 66 weist einen axial vorstehenden Teil 80 auf, der eine Gegenschulter 82 zur Zusammenarbeit mit der Anschlagsschulter 78 des Schneidelementes bildet.The axially lower part of the cutting element has a protruding cam portion 76 which in a radially and axially extending shoulder 38 terminates which has a stop to limit pivoting forms. The base body 66 has an axially protruding part 80, which is a counter shoulder 82 to Forms cooperation with the stop shoulder 78 of the cutting element.

Fig. 19 zeigt das Schneidelement in Arbeitsstellung, in die er bei Drehung des Körpers 66 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt wird, so daß die Anschlagschultern 78,82 aneinander zur Anlage gelangen.19 shows the cutting element in the working position, in which it is pivoted counterclockwise when the body 66 is rotated, so that the stop shoulders 78.82 come together to the plant.

In Fig.20 ist das Schneidelement 70 innerhalb des Umfangs des Grundkörpers 66 zurückverschwenkt In dieser Stellung gelangt das Schneidelement 70 bei Drehung des Werkzeugs in entgegengesetzter Richtung, also im Uhrzeigersinn. In dieser Stellung kann das Werkzeug nicht aus dem Bohrloch zurückgezogen werden. In jedem Falle ist der Grundkörper im wesentlichen zylindrisch bzw. weist eine zylindrische Umfangsfläche auf, die gegenüber der Bohrlochwandung nur ein vorbestimmtes Spiel hat. In der ausgeschwenkten Stellung, also der Arbeitsstellung erstreckt sich das Schneidelement radial über den Umfang des Grundkörpers so weit hinaus, daß die gewünschte Nut in die Bohrlochwandung eingeschnitten wird. Das Schneidelement ist in jedem Falle in eine zweite Stellung gegenüber dem Grundkörper verschwenkbar bzw. drehbar, in der es nicht über den Umfang des Grundkörpers hinausragt, so daß das Werkzeug aus dem Bohrloch nach dem Schneiden der Nut herausgezogen werden kann.In Figure 20, the cutting element 70 is within the The circumference of the base body 66 is pivoted back. The cutting element 70 comes into this position Rotation of the tool in the opposite direction, i.e. clockwise. In this position it can The tool cannot be withdrawn from the borehole. In any case, the main body is in essentially cylindrical or has a cylindrical circumferential surface facing the borehole wall only has one predetermined game. In the swiveled-out position, i.e. the working position the cutting element extends radially beyond the circumference of the base body so far that the desired groove is cut into the borehole wall. The cutting element is in each case in a second position relative to the base body can be pivoted or rotated, in which it does not have the Perimeter of the base body protrudes so that the tool out of the borehole after cutting the Groove can be pulled out.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method for rock anchoring with the help of adhesive banks, in which prior to the introduction of the adhesive or. Binder widened the borehole wall in places beyond the normal cross-section is, characterized in that before the introduction of the anchor bolt and the adhesive into the borehole wall by means of a cutting tool a radial and / or helical one Groove is cut.

2. Cutting tool for performing the method according to claim 1, characterized in that that on a substantially cylindrical, in its diameter the caliber of the borehole corresponding base body which can be connected to a drilling device, in particular to a drill rod (22,50,66) a cutting element (32,34; 56,62; 70, 74) is articulated, which compared to the base body from a working or cutting position, in which a cutting edge or cutting edges a greater distance from the longitudinal center line of the tool as the radius of the borehole (have), in one with the longitudinal axis of the Base body essentially equiaxed, radially retracted position for retracting the Tool can be pivoted out of the borehole.

3. Tool according to claim 2, characterized in that the cutting element in its radial swiveled work position by interacting Stop surfaces (38, 40; 78, 82) on the cutting element on the one hand and on the base body on the other hand is limited.

4. Tool according to claims 2 and 4, characterized in that the pivot axis (30, 58) to around which the cutting element (32, 34; 56, 60) can be pivoted relative to the base body, is provided transversely to the longitudinal axis of the tool or the bore.

5. Tool according to claim 4, characterized in that the cutting element has a support body made of steel (32, 56, 70) on which a cutting part made of hard metal (34, 62, 74) is attached, preferably made of tungsten carbide.

6. Tool according to claim 5, characterized in that a hard metal plate (34) with its lower, longer narrow side came up on the upper narrow side of a support plate (32) made of steel applied, in particular soldered, the pivot pin (30) extending transversely through the support plate (32) extends through and the cutting edge or edges (36) above / outside at the free end of the Hard metal plate (34) is formed (F i g. 3 to 10).

7. Tool according to claim 5, characterized in that the support body made of steel (56) is formed at least at its free, outer end in the form of a cylinder (60) on which a Hard metal sleeve (62) sits as a cutting part.

8. Tool according to claim 7, characterized in that the cylindrical cutting element with its longitudinal axis offset radially in the direction of rotation relative to the longitudinal axis of the base body (50) istfDinFig. 12).

9. Tool according to at least one of the preceding claims, characterized in that the base body (22, 50) for receiving the cutting element (34, 56) at its front end has a recess (26, 54) open to its end face and to one side through which the pivot pin (32,58) extends therethrough.

10. Tool according to claims 2 and 3, characterized in that the cutting element (70,74) around an axis parallel to the longitudinal axis of the base body (66) or the borehole can be pivoted.

11. Tool according to claim 10, characterized characterized in that the cutting element (70) is coaxial and radially outward extending surfaces (73) on which a hard metal plate (74) is fixed and a stop surface (78), which to limit the pivotability with a stop counter surface (82) on the base body (80) cooperates.

12. Tool according to claim 11, characterized in that the stop surface (78) of the Cutting element (70) with respect to the cutting plate (74) angularly offset and axially below the Cutting plate (74) is formed, and that the pivot pin is the edge of the receiving bore of the cutting element (70) has a head (72) overlapping at the top (FIGS. 18 to 25).