DE2749068A1 - Mine anchorage rod embedded in hardening resin - has flexible externally roughened inner plastics sleeve around glass fibre rods - Google Patents
Mine anchorage rod embedded in hardening resin - has flexible externally roughened inner plastics sleeve around glass fibre rodsInfo
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Abstract
Description
Gebirgsanker Mountain anchor
Zusatz zu P 26 24 559.0 Die Erfindung betrifft einen Gebirgsanker nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 gemäß der Hauptanmeldung P 26 24 559.0. Addition to P 26 24 559.0 The invention relates to a rock anchor according to the preamble of claim 1 according to the main application P 26 24 559.0.
Bei der Befestigung und Sicherung von Gebirgsformationen mit schlechten Gesteinsgüteklassen ist es für einen dauerhaften Endausbau wünschenswert und erforderlich, vorspannbare Gebirgsanker zu setzen. Es soll damit den; Gebirgsdruck bzw. Bewegungen schon frühzeitig die erforderliche Haft- und Stützwirkung kontrolliert entgegengesetzt und damit die rasche Stabili sierung des Hohlraumes bzw. Sicherung des Gebirges auf Dauer erreicht werden. Zwar kann auch der in der Hauptanmeldung beschriebene Gebirgsanker in beschränktem Maße während der Zeitspanne vorgespannt werden, die zwischen dem Aushärten des Kunstharzes In dem Bohrlochende einerseits und dem Bohrlochmund andererseits vergeht. Dabei kann jedoch nicht der volle Spielraum der Vorspannbarkeit der Bewehrungselemente des Ankers ausgenutzt werden. Auch ist die Vorspannung nach der Aushärtung nicht mehr kontrollierbar.When fortifying and securing mountain formations with poor Rock quality classes it is desirable and necessary for a permanent final expansion to set prestressable rock anchors. It is supposed to mean the; Rock pressure or movements the required adhesive and supporting effect is counteracted in a controlled manner at an early stage and thus the rapid stabilization of the cavity and securing of the mountains can be achieved in the long run. It is true that the one described in the main application Rock anchors are prestressed to a limited extent during the period of time between the hardening of the synthetic resin in the end of the borehole on the one hand and the mouth of the borehole on the other hand passes. However, the full leeway the prestressing of the anchor's reinforcement elements can be exploited. Also is the pre-tensioning can no longer be controlled after curing.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gebirgsanker der eingangs genannten Art zu schaffen, der einen den Materialeigenschaften entsprechenden Freispielbereich aufweist, in welchem er auf beliebige gewünschte Kraftwerte vorspannbar ist.The invention is therefore based on the object of a rock anchor of the type mentioned to create the one corresponding to the material properties Has free play area in which it can be preloaded to any desired force values is.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Gebirgsanker mit den Merkmalen von Anspruch 1.This task is solved by a rock anchor with the characteristics of claim 1.
Es ergibt sich ein Gebirgsanker, der gegen Korrosion, aggressive Bergwässer und Säuren resistent und gegen vagabundierende Ströme unempfindlich ist, bei dessen Setzen keine Ausschwemmung bei einer Wasserführung im Bohrloch stattfindet und eine vollkommene Aushärtung des Ankers auch unter Wasser erreicht wird, wobei die Erhärtungszeit sehr kurz ist und die volle Tragkraft rasch erreicht wird. Ein Ausfließen aus dem Bohrloch ist durch die Art der Füllung und der verwendeten Abdichtung im Gegensatz zu den üblichen Füllungen nicht möglich. Der neue Anker verbindet sich außerordentlich gut mit dem umgebenden Gebirge dringt in dessen Unebenheiten ein und hat eine große elastische Dehnbarkeit. Seine Haft- und Stützwirkung ist daher auf der ganzen Länge wirksam. Sein aus Metall bestehender Ankerkopf kann entfernt werden. so daß der vorgespannte Anker auch verwendet werden kann, wenn eine spätere Erweiterung des Stollens oder der Einsatz einer Fräse geplant ist, vor allem aber als Endausbau. Mit dem neuen vorspannbaren Gebirgsanker ist somit der gesamte große Bereich der voll elastischen Dehnbarkeit der Kunstharze mit den glasfaserverstärkten Bewehrungselementen in genau gesteuerter Weise für die Vorspannung ausnutzbar. Dabei ist die bei Epoxldharzen bestehende Neigung zum Kriechen fUr die Vorspanne1genschaften und Festigkeitseigenschaften des Ankers vorteilhaft.The result is a mountain anchor that protects against corrosion and aggressive mountain waters and acids is resistant and insensitive to stray currents, at which Set no washout when a water flow in the borehole takes place and one complete hardening of the anchor is also achieved under water, whereby the hardening time is very short and the full load capacity is quickly reached. An outflow from the Borehole is opposed by the type of filling and the waterproofing used not possible with the usual fillings. The new anchor connects extremely well well with the surrounding mountains penetrates into its unevenness and has a large elastic extensibility. Its adhesive and supporting effect is therefore over the entire length effective. Its metal anchor head can be removed. so that the Prestressed anchor can also be used when a later extension of the Stollen or the use of a milling machine is planned, but above all as a final expansion. With the new pre-tensionable rock anchor, the entire large area is the fully elastic elasticity of the synthetic resins with the glass fiber reinforced reinforcement elements exploitable in a precisely controlled manner for the bias. This is the case with epoxy resins existing tendency to creep for the prestressing properties and Strength properties of the anchor advantageous.
Sie übertragen die Gebirgsdrücke elastisch auf die hochwertige Glasfaser, die dem Anker seine hohe Wirkungsweise zur Stabilisierung des Gebirges verleihen.They transfer the rock pressures elastically to the high-quality glass fiber, which give the anchor its high level of effectiveness for stabilizing the mountains.
Die Haftfestigkeit des Gebirgsankers gegenüber dem Harz und der Bewehrung ist durch Quetschungen oder sonstige Unebenheiten der Oberfläche des Ankerkopfes verstärkt und ist bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 3 weiter vergrößert. In gleicher Weise geht das Kunstharz mit dem umgebenden Gebirge bzw.The bond strength of the rock anchor to the resin and the reinforcement is due to crushing or other unevenness of the surface of the anchor head reinforced and is further enlarged in the embodiment according to claim 3. In In the same way, the synthetic resin goes with the surrounding mountains or
der Bohrlochwand einen besonders innigen Kontakt ein. Die elastische Bettung der Bewehrungselemente im Kunstharz als Zwischenglied zum Gebirge erweist sich stärker verformbar und damit wesentlich belastungsfähiger als beispielsweise der Zementmörtel zwischen einem Stahl anker und dem Gebirge.a particularly intimate contact with the borehole wall. The elastic The bedding of the reinforcement elements in synthetic resin proves to be an intermediate link to the rock more deformable and therefore much more resilient than, for example the cement mortar between a steel anchor and the mountains.
Bei der Ausführungsform gemäß den Ansprüchen 4 und 5 beträgt die Länge der über den Freispielraum hinausragenden Bewehrungselemente etwa ein Viertel der Gesamtlänge des Ankers.In the embodiment according to claims 4 and 5, the length is of the reinforcement elements protruding beyond the free space around a quarter of the Total length of the anchor.
Diese Längenverhältnisse haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen.These length ratios have proven to be particularly advantageous.
Bei Verwendung von Glasfaserstäben als Bewehrungselemente kann man mit der Ausführungsform gemäß Anspruch 6 eine besonders gute Haftung der Bewehrungselem2nte sowohl im Ankerkopf als auch im Spannraum erreichen. Insbesondere zwischen diesen Punkten erfolgt bevorzugt die Vorspannung des Gebirgsankers (Anspruch 7).When using fiberglass rods as reinforcement elements, you can with the embodiment according to claim 6 a particularly good adhesion of the reinforcement elements reach both in the anchor head and in the clamping space. Especially between these Points are preferably the pretensioning of the rock anchor (claim 7).
Bei den Ausführungsformen gemäß den Ansprüchen 8 und 9 ist sichergestellt, daß sowohl Luft als auch gegebenenfalls Wasser aus dem Bohrloch während des Einpressens des flüssigen Kunstharzes durch das Entlüftungsrohr bzw. die Entlüftungsrinne im Ankerkopf entweichen können. Hierdurch ergibt sich eine vollständige Füllung des Spannraumes, bei welcher die Peripherie des gesamten Bohrloches mit verfüllt wird und gegen das Eindringen von Wasser abgedichtet wird.In the embodiments according to claims 8 and 9 it is ensured that both air and optionally water from the borehole during injection of the liquid synthetic resin through the ventilation pipe or the ventilation channel in the Anchor head can escape. This results in a complete filling of the Clamping space in which the Periphery of the entire borehole is filled with and sealed against the ingress of water.
Die Ausführungsform gemäß Anspruch 10 ist besonders zweckmäßig, wenn der Ankerkopf nach erfolgter Vorspannung wieder aus dem Bohrloch entfernt werden soll. Je nach dem, wie tief der Ankerkopf in das Bohrloch eingeschoben werden soll, können die Füllrinnen mehr oder weniger weit an dem Ankerkopf entlang geführt bzw. eingefräst sein (Anspruch 11). Zweckmäßigerweise sind die Füllrinnen wie auch die Entlüftungsrinne in die Außenseite des Ankerkopfes eingearbeitet (Anspruch 12), jedoch wäre auch die Einarbeitung dieser Rinnen an der Innenseite des Dichtringes denkbar. Um eine optimale Anpassung des Dichtringes an die Bohrlochwand und eine gute Abdichtung sicherzustellen, ist der Dichtring gemäß Anspruch 13 konstruiert.The embodiment according to claim 10 is particularly useful if the anchor head can be removed from the borehole after prestressing target. Depending on how deep the anchor head is to be pushed into the borehole, the filling channels can be guided or run along the anchor head to a greater or lesser extent be milled (claim 11). Appropriately, the filling channels as well as the Ventilation channel incorporated into the outside of the anchor head (claim 12), however, these grooves would also be incorporated on the inside of the sealing ring conceivable. In order to optimally adapt the sealing ring to the borehole wall and a To ensure a good seal, the sealing ring is constructed according to claim 13.
Durch die Anordnung eines Füllrohres und eines Entlüftungsrohres (Ansprüche 14 und 15) wird die vollständige und einwandfreie Verfüllung des Freispielraumes sichergestellt. Wie bei der Füllung des Spannraumes durch die Füllrinne(n) am zweckmäßigsten eine gekröpfte Injektionsnadel verwendet wird, so verwendet man auch zur Füllung des Freispielraumes mit Hilfe des Füllrohres bzw. einer Füllrinne am besten eine Injektionsnadel oder Füllsonde.By arranging a filling pipe and a ventilation pipe (claims 14 and 15) is the complete and perfect filling of the free space ensured. As with the filling of the clamping space through the filling channel (s) most expedient If a cranked hypodermic needle is used, it is also used for filling of the free play area with the help of the filling pipe or a filling channel Injection needle or filling probe.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform eines Gebirgsankers (Anspruch 16) ist das Freispielrohr über den Ankerkopf bis zum Bohrlochmund vorgezogen, zwischen Bohrlochwand und der Außenwand des Freispielrohres führt ein Füllrohr vom Bohrlochmund zum Spannraum und der Ankerkopf weist eine Nut bzw. Füllrinne auf, die vom Bohrlochmund zum Freispielraum führt, und ein Freispielraum-Entlüftungsrohr tritt am Bohrlochmund, vorteilhaft unterhalb des Gewindes des Ankerkopfes, seitlich aus.In a particularly advantageous embodiment of a rock anchor (Claim 16) the free play tube is pulled over the anchor head to the mouth of the borehole, A filling pipe leads between the borehole wall and the outer wall of the free play pipe from the Borehole mouth to the clamping space and the anchor head has a groove or filling channel, which leads from the mouth of the borehole to the clearance space, and a clearance space vent pipe occurs laterally at the mouth of the borehole, advantageously below the thread of the anchor head the end.
Die Arbeitsweise beim Setzen des neuen Gebirgsankers ist außerordentlich einfach. Insbesondere kann dieser Gebirgsanker auch über Kopf gesetzt werden, ohne daß besondere Abstützungseinrichtungen erforderlich wären, da ihn die elastische Dichtung, vorteilhaft eine konische Lamellendichtung, im Bohrloch festhält. Die Bewehrungselemente (Glasfaserrohr und Glasfaserstäbe) sowie gegebenenfalls Füll- und Entlüftungsrohr für den Freispielraum werden in dem Ankerkopf mit Epoxidharz vergossen, ebenso werden die Bewehrungselemente am Ende des Freispielrohres mit Epoxidharz durch Verguß abgedichtet. Wenn der Kopf des Gebirgsankers nach dem Setzen und Vorspannen des Ankers entfernt werden soll, empfiehlt es sich, die Bewehrungselemente nur in einem äußeren Endbereich des Ankerkopfes durch Vergießen zu befestigen. Den Ankerkopf kann man dann einfach entfernen, indem man das mit den Bewehrungselementen vergossene Ende absägt und den eigentlichen Ankerkopf von den Enden der Bewehrungselemente abzieht. Die Befestigung der Bewehrungselemente in dem Ankerkopf wie auch in dem Freispiel rohr kann bereits vor dem Setzen des Ankers erfolgen, um auf diese Weise ein vorgefertigtes Ausgangserzeugnis zum Setzen eines Gebirgsankers zur Verfügung zu haben. Das Vorspannen der Bewehrungselemente kann sodann entweder durch gesonderte Einrichtungen, aber auch durch Ankerplatte und Zugmutter erfolgen (Anspruch 18). Die Arbeitsweise gemäß Anspruch 19 liefert eine Möglichkeit des Vorspannens auch bei nachträglicher Entfernung des Ankerkopfes aus dem Bohrloch.The method of setting the new rock anchor is extraordinary simple. In particular, this rock anchor can also be set upside down without that special support devices would be required, since the elastic Seal, advantageously a conical lamellar seal, holds in the borehole. the Reinforcement elements (fiberglass tube and fiberglass rods) and, if necessary, filler and vent pipe for the clearance space are in the anchor head with epoxy resin The reinforcement elements are also cast at the end of the free play tube Epoxy resin sealed by potting. When the head of the mountain anchor after setting and prestressing of the anchor is to be removed, it is advisable to remove the reinforcement elements to be fixed by potting only in an outer end area of the anchor head. The The anchor head can then be easily removed by removing the reinforcement elements Saw off the potted end and remove the actual anchor head from the ends of the reinforcement elements withdraws. The fastening of the reinforcement elements in the anchor head as well as in the Free play tube can be done in this way before the anchor is set a prefabricated raw material for setting a mountain anchor available. The prestressing of the reinforcement elements can then either by separate devices, but also by anchor plate and tension nut (Claim 18). The mode of operation according to claim 19 provides a possibility of biasing even if the anchor head is subsequently removed from the borehole.
Der neue Gebirgsanker ist ausgesprochen leistungsfähig im Hinblick auf tunnelstatische und felsmechanische Aspekte und eignet sich bevorzugt im Felsbau und Tunnelbau. Seine Tragkraft ist erprobt und nachgewiesen im Bereich von 8 Mp bis 50 Mp, bei ebenfalls getesteten Längen von 4 bis 8 m. Die Tragfähigkeit reicht allerdings erheblich weiter bis 100 Mp.The new rock anchor is extremely powerful in terms of its performance on tunnel static and rock mechanical aspects and is particularly suitable for rock construction and tunneling. Its load capacity has been tested and proven in the range of 8 Mp up to 50 Mp, with lengths also tested from 4 to 8 m however, much further up to 100 Mp.
Es sind, soweit erforderlich, Längen bis 20 m und mehr vorgesehen und durch Einstellen der Reaktionsgeschwindigkeit der Füllharze beherrschbar. Die erzeugbare Vorspannung wurde erprobt in einem Bereich von 10 bis 15 Mp, kann jedoch durch Bewehrung erheblich erhöht werden. Als zu verfüllendes Kunstharz wird vorteilhaft Epoxidharz verwendet, dessen Erhärtungszeit 8 bis 45 Minuten beträgt, innerhalb welcher das Epoxidharz seine volle Festigkeit erreicht. Diese kurze Erhärtungszeit ermöglicht eine rasche und zügige Durchführung der Ankerungsarbeiten und damit eine rasche Wirkung der Ankerkräfte auf die Gebirgsbewegung. Das Epoxidharz ist unlöslich gegenüber Bergwasser und Säuren und ist wasserdicht.If necessary, lengths of up to 20 m and more are provided and controllable by adjusting the reaction rate of the filler resins. the The bias voltage that can be generated has been tested in a range of 10 to 15 Mp, but can can be increased considerably by reinforcement. As a synthetic resin to be filled, it is advantageous Epoxy resin used, the hardening time of which is 8 to 45 minutes, within which the epoxy resin reaches its full strength. This short hardening time enables the anchoring work to be carried out quickly and efficiently, and thus a rapid effect of anchor forces on rock movement. The epoxy resin is insoluble against mountain water and acids and is waterproof.
Von den Herstellungskosten her muß der neue Anker mit Ankern derselben Leistungsfähigkeit, einschließlich aller Aufwendungen für den erhöhten Korrosionsschutz bekannter Anker, verglichen werden. Dabei ergeben sich außer den technischen Vorteilen auch Preisvorteile des neuen Ankers.In terms of manufacturing costs, the new anchor with anchors must be the same Performance, including all expenses for increased corrosion protection known anchor. In addition to the technical advantages also price advantages of the new anchor.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen in: Figur 1 einen Achsschnitt durch einen in das Bohrloch gesetzten Gebirgsanker vor dem Verfüllen mit dem Kunstharz; Figur 2 einen Querschnitt durch den Gebirgsanker in der Ebene II-II der Figur 1; Figur 3. einen der Figur 2 entsprechenden Querschnitt durch eine andere Ausführungsform bei erhöhter Bewehrung des Gebirgsankers für größere Vorspannung und Zugkraft als bei dem in Figur 2 dargestellten Anker; Figur 4 einen der Figur 2 entsprechenden Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform des GebirgsankeKs für noch größere Vorspannung und Zugkraft als bei dem Anker der Figur 3; Figur 5 eine Seitenansicht des Dichtringes; Figur 6 einen Achsschnitt durch einen in das Bohrloch gesetzten Gebirgsanker bei dem das Freispielrohr 16 Uber den Ankerkopf 1 bis zum Bohrlochmund vorgezogen ist; Figur 7 einen Querschnitt durch den Gebirgsanker in der Ebene I-I der Figur 6 und Figur 8 einen der Figur 7 entsprechenden Querschnitt durch eine andere Ausführungsform mit erhöhter Bewehrung des Gebirgsankers.The invention is illustrated below with the aid of exemplary embodiments Referring to the drawings explained in more detail. These show in: FIG. 1 an axial section by a rock bolt placed in the borehole prior to backfilling with the synthetic resin; FIG. 2 shows a cross section through the rock anchor in plane II-II of FIG. 1; FIG. 3 shows a cross section corresponding to FIG. 2 through another embodiment with increased reinforcement of the rock anchor for greater prestressing and tensile force than in the anchor shown in Figure 2; FIG. 4 one of FIG. 2 corresponding Cross-section through another embodiment of the GebirgsankeKs for even larger ones Bias and tensile force than in the anchor of Figure 3; Figure 5 is a side view of the sealing ring; FIG. 6 shows an axial section through one placed in the borehole Mountain anchor in which the free play tube 16 over the anchor head 1 to the mouth of the borehole is preferred; FIG. 7 shows a cross section through the rock anchor in plane I-I the Figure 6 and Figure 8 shows a cross-section corresponding to Figure 7 through a another embodiment with increased reinforcement of the rock anchor.
Der Anker der Figuren 1 und 2 ist für eine Zugkraft von 30 t und eine Vorspannung von 15 t ausgelegt. Er weist einen rohrförmigen Ankerkopf 1 aus Stahl auf, auf dessen aus dem Bohrloch 6 ragendes Gewindeende 2 eine Ankerplatte 4 aufschiebbar ist, die mit einer Zugmutter 3 gegen das Gebirge 5 festgezogen werden kann. Der Ankerkopf 1 weist zur Vergrößerung der Haftreibung gegenüber dem ihn umgebenden und ausfüllenden Kunstharz Quetschungen 22 bzw. ringnutförmige und ringstegförmige Verformungen seiner Wandung auf.The anchor of Figures 1 and 2 is for a tensile force of 30 t and one Designed preload of 15 t. It has a tubular anchor head 1 made of steel on, on whose threaded end 2 protruding from the borehole 6, an anchor plate 4 can be pushed which can be tightened against the mountain 5 with a tension nut 3. Of the Anchor head 1 has to increase the static friction with respect to the surrounding area and filling synthetic resin pinches 22 or annular groove-shaped and annular web-shaped Deformations of its wall.
In das in das Bohrloch 6 ragende Ende des Ankerkopfes 1 ist ein Freispielrohr 16 geschoben. Es besteht aus Kunstharz und ist flexibel bzw. an der Oberfläche aufgerauht oder geriffelt, um seine Haftreibung gegenüber dem zu verfüllenden Kunstharz zu vergrößern. Das Kunstharz des Freispielrohres 16 kann beispielsweise Polyurethan sein. Das dem Bohrlochende zugewandte Ende des Freispielrohres 16 ist durch einen vergossenen Pfropfen 17 aus Epoxidharz verschlossen, durch welchen Bewehrungselemente 7, 8 aus glasfaserverstärktem Kunstharz, hier Epoxidharz, hindurchgeführt sind.In the end of the anchor head 1 protruding into the borehole 6 there is a free play tube 16 pushed. It consists of synthetic resin and is flexible or roughened on the surface or corrugated to increase its static friction with respect to the synthetic resin to be filled enlarge. The synthetic resin of the free play tube 16 can for example be polyurethane be. The end of the borehole facing the end of the free play tube 16 is through a sealed plug 17 made of epoxy resin, through which reinforcement elements 7, 8 made of glass fiber reinforced synthetic resin, here epoxy resin, are passed through.
Bei diesen Bewehrungselementen handelt es sich um ein glasfaserverstärktes Kunststoff-Entlüftungsrohr 7, sowie um ein bis zwei und mehr GFK-Stäbe 8 (glasfaserverstärkte Kunststoffstäbe). Diese Bewehrungselemente 7, 8 erstrecken sich über die gesamte Länge des Gebirgsankers, d.h. von dem Gewindeende 2 des Ankerkopfes 1, in dem sie mit Epoxidharz vergossen sind, bis zum Bohrlochende durch den Ankerkopf 1 bzw. das Freispielrohr 16, aus welchem sie dann noch ein Stück bis zum Bohrlochende herausragen. Die Bewehrungselemente 7, 8 sind in abgedichteter Weise durch den Kunstharzpfropfen 17 hindurchgeführt, und auch die Steckverbindung des Freispielrohres 16 in dem Ankerkopf 1 ist abgedichtet, gegebenenfalls mit Hilfe von Klebebändern und anders. Auf diese Weise ist das von dem Gebirgsanker eingenommene Volumen des Bohrloches 6 unterteilt in einen äußeren, d.h. den Ankerkopf 1 und das Freispielrohr 16 umgebenden Spannraum 15, und in einen inneren, d.h. innerhalb des Ankerkopfes 1 und des Freispielrohres 16 befindlichen Freispielraum 18, der durch die Kunstharzpfropfen 17 und 28 begrenzt sein kann.These reinforcement elements are glass fiber reinforced Plastic ventilation pipe 7, as well as one or two or more GRP rods 8 (glass fiber reinforced Plastic rods). These reinforcement elements 7, 8 extend over the entire Length of the rock anchor, i.e. from the threaded end 2 of the anchor head 1 in which it are potted with epoxy resin, up to the end of the drill hole through the anchor head 1 or the Free play tube 16, from which they then protrude a little further to the end of the borehole. The reinforcement elements 7, 8 are sealed by the synthetic resin plug 17 passed through, and also the plug connection of the free play tube 16 in the anchor head 1 is sealed, if necessary with the help of adhesive tapes and otherwise. To this Wise is that of the mountain anchor occupied volume of the borehole 6 divided into an outer one, i.e. surrounding the anchor head 1 and the free play tube 16 Clamping space 15, and into an inner one, i.e. within the anchor head 1 and the free play tube 16 located free space 18, which is limited by the synthetic resin plug 17 and 28 can be.
Der Spannraum 15 ist durch mindestens eine im Bereich des Bohrlochmundes um den Ankerkopf 1 herumgelegte ringförmige Dichten, vorzugsweise eine konische Manschette 10, welche an der Wand des Bohrloches 6 anliegende Dichtlippen aufweist, abgedichtet.The clamping space 15 is through at least one in the area of the borehole mouth Ring-shaped seals, preferably a conical one, placed around the anchor head 1 Cuff 10, which has sealing lips resting against the wall of the borehole 6, sealed.
Zur Füllung des Spannraumes 15 mit flüssigem, kalt aushärtendem Kunstharz, beispielsweise Epoxidharz, ist eine in die Außenseite des Ankerkopfes 1 längs etwa einer Mantellinie eingearbeitete Füllrinne 14 vorgesehen, die unter der Dichtmanschette 10 hindurchgeführt ist. Sie wird über eine Injektionsnadel 20, welche gekröpft ist, mit dem Kunstharz beschickt. Zur Sicherung einer einwandfreien und vollständigen Füllung des Spannraumes 15 sind in dem Entlftungsrohr 7 Entlüftungsschlitze 12 vorgesehen, sowie an der Außenseite des Ankerkopfes 1 eine oder mehrere Entlüftungsrinnen 19, welche analog zu der oder den Füllrinnen 14 ausgebildet und angeordnet sind.To fill the clamping space 15 with liquid, cold-curing synthetic resin, for example epoxy resin, is one in the outside of the anchor head 1 along about a surface line incorporated filling channel 14 is provided, which is under the sealing sleeve 10 is passed. It is via an injection needle 20, which is cranked, loaded with the synthetic resin. To ensure a flawless and complete Filling of the clamping space 15, ventilation slots 12 are provided in the ventilation pipe 7, as well as one or more ventilation channels 19 on the outside of the anchor head 1, which are designed and arranged analogously to the filling chute or chutes 14.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist in den Figuren 6 bis 8 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist das Freispiel rohr 16 über den Ankerkopf 1 bis zum Bohrlochmund vorgezogen, zwischen Bohrlochwand und der Außenwand des Freispielrohrs führt ein Füllrohr 25 vom Bohrlochmund zum Spannraum 15 und der Ankerkopf besitzt eine Nut bzw. Füllrinne 26, die vom Bohrlochmund zum Freispielraum 18 führt, und ein Freispielraum-Entlüftungsrohr 27 tritt am Bohrlochmund, vorteilhaft unterhalb des Gewindeendes des Ankerkopfes, seitlich aus. Bei dieser Ausführungsform wird der Spannraum 15 zwischen Bohrlochwand und Gebirgsanker durch ein Einfüllrohr 25 durch die Füllsonde 24 mit Epoxidharz gefüllt. Das Einfüllrohr 25 liegt zwischen Bohrlochwand und der Außenwand des Freispielrohres.A particularly advantageous embodiment is shown in FIGS 8 shown. In this embodiment, the free play tube 16 is over the anchor head 1 pulled forward to the mouth of the borehole, between the borehole wall and the outer wall of the free play tube A filling pipe 25 leads from the mouth of the borehole to the clamping space 15 and has the anchor head a groove or filler channel 26 which leads from the mouth of the borehole to the clearance space 18, and a clearance vent pipe 27 occurs at the borehole mouth, advantageously below of the threaded end of the anchor head, to the side. In this embodiment the clamping space 15 between the borehole wall and the rock anchor through a filler pipe 25 through the Filling probe 24 filled with epoxy resin. The filler pipe 25 lies between the borehole wall and the outer wall of the free play pipe.
Es führt vom Bohrlochmund durch die Dichtungsringe 10 in das Bohrloch. Die Beschickung des Freispielraumes erfolgt bei dieser Ausführungsform vorteilhaft durch eine Nut bzw. Füllrinne 26 im Ankerkopf, die vorteilhaft unterhalb des Gewindeendes des Ankerkopfes am Bohrlochmund beginnt und mit Hilfe einer gekröpften Füllsonde 23 mit Epoxidharz beschickt wird. Die Entlüftung des Freispielraumes erfolgt bei dieser Ausführungsform durch ein Entlüftungsrohr 27, das am Bohrlochmund zwischen Gewindekopf und Freispielrohr austritt.It leads from the mouth of the borehole through the sealing rings 10 into the borehole. The loading of the free play space is advantageous in this embodiment by a groove or filler channel 26 in the anchor head, which is advantageously below the thread end of the anchor head begins at the mouth of the borehole and with the help of a cranked filling probe 23 is charged with epoxy resin. The free space is vented at this embodiment by a vent pipe 27, which at the borehole mouth between Threaded head and free play tube emerges.
Zur Erleichterung der Füllung des Freispielraumes 18 im Inneren von Ankerkopf 1 und Freispielrohr 16 sind ein kürzeres Füllrohr 9 bzw. eine Nut 26 sowie ein längeres Entlüftungsrohr 13 bzw. 27, welches vom Gewindeende des Ankerkopfes 1 bzw. vom Bohrlochmund bis etwa zu dem das Freispielrohr 16 verschließenden Kunstharzpfropfen 17 reicht, in dem'Ankerkopf 1 bzw. dem Freispielrohr 16 angeordnet. Die Füllung des Freispiel raumes 18 erfolgt dementsprechend mittels einer Füllsonde 21 bzw. 23 durch das Füllrohr 9 bzw. die Nut 26.To facilitate the filling of the free space 18 inside of Anchor head 1 and free play tube 16 are a shorter filling tube 9 and a groove 26 as well a longer vent pipe 13 or 27, which from the threaded end of the anchor head 1 or from the mouth of the borehole to approximately the synthetic resin plug closing the free play tube 16 17 is enough, arranged in the anchor head 1 or the free play tube 16. The filling of the free play space 18 takes place accordingly by means of a filling probe 21 or 23 through the filling pipe 9 or the groove 26.
Die vollständige Verfüllung des Spannraumes 15 wird sichtbar an dem Austreten von flüssigem Kunstharz aus dem Entlüftungsrohr 7 und der Entlüftungsrinne 19; analog wird die vollständige Verfüllung des Freispielraumes 18 angezeigt durch den Austritt von flüssigem Kunstharz aus dem Entlüftungsrohr 13 bzw. 27.The complete filling of the clamping space 15 is visible on the Leakage of liquid synthetic resin from the ventilation pipe 7 and the ventilation channel 19; analogously, the complete filling of the free space 18 is indicated by the escape of liquid synthetic resin from the ventilation pipe 13 or 27.
Zur Verbesserung der Haftreibung der stabförmigen, glasfaserverstärkten Kunstharz-Bewehrungselemente 8 sind diese Glasfaserstäbe am Ende mit Aufspleißungen 11 versehen. Aus dem gleichen Grunde sind das Glasfaserrohr und die Glasfaserstäbe 7 und 8 durch ein besonderes Herstellungsverfahren entlang ihrer ganzen Oberfläche aufaeauht. ; Bei der Ausführungsform der Figur 3 sind statt zwei Glasfaserstäben 8 wie bei Figuren 1 und 2, vier Glasfaserstäbe 8 vorgesehen. Dieser Gebirgsanker ist für eine Zugkraft von 50 t und eine Vorspannung von 20 t ausgelegt.To improve the static friction of the rod-shaped, glass fiber reinforced Synthetic resin reinforcement elements 8 are these fiberglass rods with splices at the end 11 provided. By the same token, the fiberglass tube and the fiberglass rods are 7 and 8 by a special manufacturing process along their entire surface aufaeauht. ; In the embodiment of FIG. 3, instead of two Glass fiber rods 8 as in Figures 1 and 2, four glass fiber rods 8 are provided. This Rock anchor is designed for a tensile force of 50 t and a preload of 20 t.
Eine noch stärker belastbare Ausführungsform des Gebirgsankers zeigt Figur 4, bei welcher zehn Glasfaserstäbe 8 vorgesehen sind. Diese Ausführungsform des Gebirgsankers ist ausgelegt für eine Zugkraft von 100 t und eine Vorspannung von 30 t.An even more resilient embodiment of the rock anchor is shown Figure 4, in which ten fiberglass rods 8 are provided. This embodiment of the rock anchor is designed for a tensile force of 100 t and a preload from 30 t.
Im übrigen bezeichnen gleiche Bezugszeichen in allen Figuren gleiche Teile. Der Freispielraum 18 ist in den Querschnittansichten (Figuren 2 bis 4) als bereits durch das Kunstharz gefüllt und deswegen schraffiert dargestellt.Otherwise, the same reference symbols denote the same in all figures Parts. The free play space 18 is in the cross-sectional views (Figures 2 to 4) as already filled by the synthetic resin and therefore shown hatched.
Das Setzen des neuen Gebirgsankers geht folgendermaßen vor sich.The new rock anchor is set as follows.
Der Ankerkopf 1 wird mit den vergossenen Bewehrungselementen 7 + 8 und dem befestigten Freispielrohr 16, an dessen Ende die Bewehrungen ebenfalls wieder durch Verguß abgedichtet sind, in das Bohrloch 6 eingesetzt. Die Anschlußstellen des Frelspielrohres 16 werden mit Klebebändern und anderem abgedichtet. Das Bewehrungsgestänge ragt sodann noch etwa ein Viertel der Gesamtlänge des Gebirgsankers über das Freispielrohr hinaus in den Verfüllraum bzw. Spannraum 15 des Bohrloches 6. Mit Hilfe der gekröpften Füllsonde 20 bzw. 24 wird nun der Spannraum 15 durch die unter dem Dichtring 10 hindurchgeführte Füllrinne 14 bzw. das Füllrohr 25 gefüllt. Dac flüssige und kalt verfüllte Kunstharz steigt zunächst entlang des Ankerkopfes 1 und dann des Freispielrohres 16 bis in den Raum am Ende des Bohrloches 6. Luft und gegebenenfalls Wasser können aus dem Bohrloch während der Verfüllung einmal durch dasi Entlüftungsrohr 7 und desweiteren durch die Entlüftungsrinne 19 im Ankerkopf 1 entweichen.The anchor head 1 is made with the cast reinforcement elements 7 + 8 and the attached free play tube 16, at the end of which the reinforcements are also back are sealed by potting, inserted into the borehole 6. The connection points of the Frelspielrohres 16 are sealed with adhesive tapes and other things. The reinforcement rods then about a quarter of the total length of the rock anchor protrudes over the free play tube out into the filling space or clamping space 15 of the borehole 6. With the help of the cranked Filling probe 20 or 24 is now the clamping space 15 through the under the sealing ring 10 through filling channel 14 or the filling pipe 25 is filled. Dac liquid and cold Filled synthetic resin rises first along the anchor head 1 and then the free play tube 16 to the Space at the end of the borehole 6. Air and possibly Water can flow from the borehole once through the vent pipe during backfilling 7 and also escape through the ventilation channel 19 in the anchor head 1.
Nach dem Aushärten dieser Kunstharzfüllung wird das Bewehrungs-' gestänge 7, 8 im Freispielraum 18 auf die gewünschte Vorspannkraft vorgespannt und die Vorspannung kontrolliert. Nach diesem Vorspannen und Stabilisieren der Gebirgskräfte wird der Freispielraum 18 mit Hilfe der Injektionsnadel 21 bzw. 23 durch das Füllrohr 9 bzw. die Nut oder Füllrinne 26 mit dem gleichen kalten Epoxidharz durch den Ankerkopf 1 bzw. vom Bohrlochmund aus verfüllt. Nach dem Aushärten des Harzes in dem Freispielraum 18 ist der Gebirgsanker unter Spannung und kann mittels Ankerplatte 4 und Zugmutter 3 fest verschraubt werden.After this synthetic resin filling has hardened, the reinforcement 'rods 7, 8 pretensioned in the free play space 18 to the desired pretensioning force and the pretensioning controlled. After this pretensioning and stabilization of the mountain forces, the Free space 18 with the help of the injection needle 21 or 23 through the filling tube 9 or the groove or filler channel 26 with the same cold epoxy through the anchor head 1 or filled from the mouth of the borehole. After the resin has hardened in the clearance space 18 the rock anchor is under tension and can be fixed by means of anchor plate 4 and tension nut 3 must be screwed tightly.
Wenn beabsichtigt ist, den Ankerkopf nach dem Vorspannen aus dem Bohrloch zu entfernen, dann wird derselbe nur so weit in das Bohrloch eingeführt, daß er nach Vorspannung des Ankers mit dem Bohrlochmund abschließt (bündig ist). Dementsprechend sind die Füll- und Entlüftungsrinne sowie der Dichtring an dem dem Bohrlochmund zugewendeten Ende des Ankerkopfes anzubringen.If intended, remove the anchor head from the wellbore after prestressing to remove, then the same is only inserted so far into the borehole that he after prestressing the anchor, it is flush with the mouth of the borehole. Accordingly are the filling and ventilation channel and the sealing ring on the mouth of the borehole to be attached facing end of the anchor head.
Die Vorspannung der Bewehrung muß in diesem Falle mittels eines über den Ankerkopf geschobenen Anpreßrohres, das auf die gegen das Gebirge gelegte Ankerplatte wirkt, mittels der Spannmutter über das Gewinde des Ankerkopfes erfolgen.The pre-tensioning of the reinforcement must in this case by means of an over the anchor head pushed pressure tube, which is placed on the anchor plate placed against the mountains acts, take place by means of the clamping nut over the thread of the anchor head.
Nach erfolgter Vorspannung und Verfüllung sowie Aushärtung des Freispielraumes kann jede weitere Verschraubung entfallen und der Ankerkopf von dem Bewehrungsgestänge getrennt und somit entfernt werden.After pre-tensioning and filling as well as hardening of the free space any further screw connection can be omitted and the anchor head from the reinforcement rods separated and thus removed.
Der vorgespannte Anker ist somit voll korrosionssicher, da er keine Eisenteile enthält und ist durch die hohe Haft- und Stützwirkung des ausgehärteten Epoxidharzes mit seiner Glasfaserbewehrung als idealer Endausbau einer Gebirgssicherung in seiner ganzen Länge gegen die Gebirgsbewegungen auf Dauer wirksam.The prestressed anchor is therefore fully corrosion-proof, since it does not have any Contains iron parts and is due to the high adhesive and supporting effect of the hardened Epoxy resin with its glass fiber reinforcement as the ideal final construction of a mountain protection system effective in its entire length against mountain movements in the long term.
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Legal Events
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8141 | Disposal/no request for examination |