DE2808241B1

DE2808241B1 - Anker zur Verankerung von Maschineneinrichtungen u.dgl. in Bergbau- und Tiefbaubetrieben

Info

Publication number: DE2808241B1
Application number: DE19782808241
Authority: DE
Inventors: Helmut Temme
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1978-02-25
Filing date: 1978-02-25
Publication date: 1979-09-06
Also published as: FR2418330B1; PL213643A1; DE2808241C2; GB2015057A; FR2418330A1; GB2015057B; PL116284B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Anker zur Verankerung von Maschineneinrichtungen u.dgl. in Bergbau- und Tiefbaubetrieben, insbesondere zur Verankerung eines umsetzbaren Ankerbalkens für die Abspannung der Antriebsstation eines Strebförderers in Bergbau-Unter

tagebetrieben.

Aus DE-OS 25 54 690 ist eine Anker-Abspannvorrichtung zur kopfseitigen Abspannung von Strebförderund Gewinnungsanlagen in oder im Bereich der Kopfstrecke bekannt, deren Ankerbalken mittels im Liegendgestein verankerter Zuganker in der Kopfstrekke festgelegt wird. Den Ankern sind Spannvorrichtungen zugeordnet, mit weichen sich eine Vorspannung der Anker erreichen läßt. Die Spannvorrichtungen sind schwenkbar in einem an Ankerbalken angeordneten Schwenklager gelagert, so daß sie sich unabhängig von der jeweiligen Neigung der Bohrlöcher selbsttätig einstellen können.

Bei den bekannten Einrichtungen werden als Anker Kettenabschnitte u.dgl. verwendet, die mittels eines schnellhärtenden Binders in den Bohrlöchern festgelegt werden. Es handelt sich hier also um verlorene Anker, die nach dem Umsetzen des Ankerbalkens in der Sohle verbleiben.

Abgesehen von dem Materialverlust besteht der Nachteil, daß die in der Sohle verbleibenden Anker bei einem später notwendig werdenden Nachsenken der Strecke außerordentlich störend sind.

Bei Gesteinsankern, die zu Ausbauzwecken, nicht aber zur vorübergehenden Verankerung von Maschineneinrichtungen u.dgl. dienen, ist es seit langem bekannt, spreizbare und wiedergewinnbare Anker zu verwenden (DE-AS 10 85 480, DE-AS 11 78 815, DE-AS 11 01 325). Die Verspannung der Gesteinsanker in den Bohrlöchern erfolgt hier auf mechanischem Wege mittels Spreizkeile, plastisch verformbarer Ankerköpfe u.dgl. Die Wiedergewinnung der Gesteinsanker ist, wenn überhaupt, nur mit erheblichen Schwierigkeiten möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zuganker der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er bei zuverlässiger Verankerung der Maschineneinrichtung mit den erforderlichen hohen Kräften leicht wiedergewinnbar und auch wiederverwendbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Anker einen durch hydraulischen oder pneumatischen Innendruck gegen die Bohrlochwandung anpreßbaren und durch Druckentlastung in seiner Verspannung lösbaren Ankermantel aufweist. Der Anker besteht dabei vorzugsweise aus einem Ankerkern und einem diesen umgebenden elastisch aufweitbaren Ankermantel. Um eine feste Verkrallung des Ankers in dem Bohrloch zu erreichen, empfiehlt es sich, den Ankermantel mit Krallen od. dgl. zu versehen. Die Krallen können in dem, vorzugsweise aus Gummi, Kunststoff od. dgl. bestehenden Ankermantel fest eingebunden sein, wobei sie im wesentlichen über die gesamte Mantelfläche verteilt angeordnet sind.

Der erfindungsgemäße Anker läßt sich somit durch Einleiten von Druckluft oder Druckflüssigkeit in dem Bohrloch fest verspannen, wobei sich der aufweitbare Mantel gegen das umgebende Gestein verkrallt. Zum Ziehen des Ankers kann das Druckmittel abgelassen bzw. abgesaugt werden, so daß sich der elastische Mantel möglichst vollständig von der Bohrlochwandung löst.

In bevorzugter Ausführung weist der erfindungsgemäße Anker als Ankerkern eine Ankerstange auf, die mit mindestens einem Druckmittelkanal für die Zuführung und die Ableitung des Druckmittels versehen ist. Die Ankerstange erstreckt sich zweckmäßig über die gesamte Länge des Ankers zwischen dem Ankerkopf und dem Ankerfuß. Der Ankerkopf besteht dabei

ORIGINAL INSPECTED

vorteilhafterweise aus einer starren Buchse oder Hülse, an welcher die Ankerstange und auch der Ankermantel befestigt sind. Am Ankerkopf kann eine Anschlußvorrichtung für den lösbaren Anschluß einer Spannvorrichtung vorgesehen sein. Ferner empfiehlt es sich, am Ankerkopf eine Ventilvorrichtung mit einem Füll- und Entlastungsventil anzuordnen.

Der Durchmesser der Ankerstange wird zweckmäßig so gewählt, daß zwischen dem Ankermantel und der Ankerstange im lastfreien Zustand ein Ringraum ι ο vorhanden ist, in welchen das Druckmittel eingeleitet werden kann.

Bei einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Anker auf seiner Länge mehrere radial aufweitbare Mantelabschnitte auf, zwischen denen ein mit dem Ankerkern bzw. der Ankerstange verbundenes starres Zwischenglied angeordnet ist, an welchem zugleich die Mantelabschnitte des elastisch aufweitbaren Ankermantels endseitig befestigt werden können.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine an sich bekannte Kopfabspannung eines Strebförderers in Seitenansicht nebst einem erfindungsgemäßen Anker;

F i g. 2A bis 2C jeweils im Längsschnitt den Anker gemäß F i g. 1 in größerem Maßstab im verspannten, unverspannten und im Raubzustand;

Fig.3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ankers im Längsschnitt; F i g. 4 den Anker gemäß F i g. 2 im Querschnitt

Die in F i g. 1 dargestellte Anker-Abspannvorrichtung dient zur Verankerung und Abspannung der Antriebsstation 10 einer Strebförder- und Gewinnungsanlage innerhalb oder im Bereich der Kopfstrecke. Die Abspannvorrichtung weist einen Ankerbalken 11 auf, der, wie bekannt, aus einzelnen Balkenabschnitten besteht, die derart lösbar miteinander verbunden sind, daß sie gesondert ausgebaut und entsprechend dem Abbaufortschritt umgelegt werden können. An dem Ankerbalken 11 ist ein Schlitten 12 längsverschiebbar geführt, welcher über Doppelgelenkhebel 13 mit einem Spanntisch 14 verbunden ist, der somit gegenüber dem Ankerbalken und dem Schlitten in der Vertikalebene schwenkbar ist. Der Spanntisch 14 besteht aus auf dem Liegenden abgestützten Gleitkufen 15, einem Spannschlitten 16 und einer Konsole 17. Der Spannschlitten 16 ist über hydraulische Spannzylinder, die in dem Spanntisch liegen, mit der Gleitkufe 15 so verbunden, daß durch Druckbeaufschlagung der Spannzylinder der Spannschlitten in Anspannrichtung gegenüber der Gleitkufe verschiebbar ist. In dem Spannschlitten 16 ist ein Gelenkbolzen 18 drehbar gelagert, an welchem die Konsole 17 angeschlossen ist

Die Antriebsstation 10 ist mit dem Maschinenrahmen 19 des Strebförderers 20 auf der Konsole 17 zugfest so gelagert, daß die Förder- und/oder Gewinnungsanlage durch Druckbeaufschlagung der Spannzylinder mittels des Spannschlittens 16 in Streblängsrichtung abgespannt werden kann.

Die Verankerung des Ankerbalkens 11 in der Kopfstrecke oder im Bereich des Strebeingangs erfolgt mittels Zuganker 21, welche in geneigte Bohrlöcher 22 des Liegendgesteins bzw. der Strecke eingebracht werden. An dem Ankerbalken 11 sind auf der dem Spanntisch 14 gegenüberliegenden Seite Lagerkonsolen 23 befestigt, die ein Schwenkzapfenlager 24 für die Aufnahme von Schwenkzapfen 25 aufweisen, welche an dem Spanngehäuse 26 einer Anker-Spannvorrichtung 27 befestigt sind. Das Spanngehäuse 26 ist somit in dem Schwenkzapfenlager frei verschwenkbar gelagert. Es weist, wie bekannt, eine Spindel 28 auf, die oben aus dem Spanngehäuse 26 herausragt und im Eingriff mit einer im Spanngehäuse angeordneten Spindelmutter steht. Mit der verstellbaren Spindel 28 ist über ein Gelenkstück 29 der Anker 21 verbunden.

Der in den F i g. 2A bis 2C dargestellte Anker weist einen starren Ankerkopf 30 in Form einer Hülse oder Buchse auf, der mit einer Anschlußvorrichtung 31 versehen ist, in deren Gelenkauge 32 das Gelenkglied 29 eingehängt werden kann. Der Ankerkopf 30 stützt sich mit einem Flansch 33 auf der Sohle bzw. dem Liegendgestein ab; er greift von oben in das Bohrloch 22 ein. An dem Ankerkopf 30 ist eine sich über die gesamte Länge des Ankers erstreckende Ankerstange 34 befestigt, die an ihrem unteren Ende einen starren hülsenförmigen Ankerfuß 35 trägt Der Durchmesser des Ankerkopfes und des Ankerfußes ist kleiner als der Bohrlochdurchmesser. Die Ankerstange 34 weist eine von ihrem oberen Kopfende bis in die Nähe des Ankerfußes durchgehende axiale Bohrung 36 auf, die über Radialbohrungen 37 mit dem Ringraum 38 zwischen der Ankerstange und einem diese umgebenden Ankermantel 39 verbunden ist Der Ankermantel 39 besteht aus einem elastisch aufweitbaren Material, insbesondere einem hochfesten Gummi- oder Kunststoffmaterial. Er trägt auf seiner Außenfläche eine Vielzahl an Krallen 40, die im wesentlichen über die gesamte Länge und den gesamten Umfang des Ankermantels verteilt angeordnet sind und zweckmäßig aus Metallpicken od. dgl. bestehen, welche in den Ankermantel fest eingebunden sind. Der schlauchförmige Ankermantel 39 ist so ausgebildet, daß er an seinen Enden die Ankerstange 34 dicht umgreift. Er ist hier mit dem Ankerkopf 30 bzw. dem Ankerfuß 35 fest verbunden.

F i g. 2B zeigt den Anker im lastfreien Zustand. Der Außendurchmesser des Ankermantels 39 ist um ein solches Maß kleiner als der Bohrlochdurchmesser, diß der Anker sich ohne weiteres von oben in das Bohrloch 22 einführen läßt Durch Einleiten eines hydraulischen oder pneumatischen Druckmittels in den Ringraum 38 zwischen Ankerstange 34 und Ankermantel 39 läßt sich der Anker in dem Bohrloch 22 fest verspannen, wobei der elastische Ankermantel 39 radial gegen die Bohrlochwandung aufgeweitet wird. Hierbei verkrallen sich die Krallen 40 fest an der Bohrlochwandung, wie dies in Fig.2A dargestellt ist. Die Zuleitung des hydraulischen Druckmittels erfolgt über die Innenkanäle 36,37 der Zugstange. Um den Anker zu ziehen, wird er von dem Innendruck entlastet. Dabei läßt sich die Anordnung so treffen, daß das Druckmittel abgesaugt wird, so daß der Ankermantel 39, wie in Fig.2C angedeutet, sich nach innen einzieht und gegen die Ankerstange 34 legt. Da sich hierbei der Ankermantel mit den Krallen von der Bohrlochwandung löst, ist ein leichtes Ziehen des Ankers möglich.

An dem Ankerkopf 30 kann bei 41 eine Ventilvorrichtung angeordnet sein, die ein Füll- und Entlastungsventil umfaßt über welches das Druckmittel in den Anker eingeleitet und aus dem Anker abgelassen wird. Es besteht aber auch die Möglichkeit die Ventilvorrichtung an entfernter Stelle, z. B. an dem Lagerbock 23 der Spannvorrichtung oder am Ankerbalken 11 anzuordnen. In diesem Fall ist der Axialkanal 36 der Ankerstange 34 über eine Außenleitung mit der

Ventilvorrichtung verbunden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 besteht der Ankermantel aus zwei Mantelabschnitten 39A und 395, die ebenfalls mit Krallen 40 bestückt sind. Die Ankerstange 34 trägt ein ringförmiges, starres Zwischenglied 42, mit dem die beiden Mantelabschnitte 39A und 395 des Ankermantels endseitig fest verbunden sind. An dem gegenüberliegenden Ende ist der Mantelabschnitt 39Λ am Ankerkopf 30 und der Mantelabschnitt 395 am Ankerfuß 35 befestigt Über den Innenkanal der Ankerstange 34 sind die beiden elastischen Mantelabschnitte 39A und 395 gleichzeitig aufweitbar und gegen die Bohrlochwandung verspannbar. Auch hier ist im übrigen die Anordnung so getroffen, daß die Verspannung des Ankers in dem Bohrloch 22 nahezu auf ganzer Länger zwischen Ankerfuß und Ankerkopf erfolgt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anker zur Verankerung von Maschineneinrichtungen u.dgl. in Bergbau- und Tiefbaubetrieben, insbesondere zur Verankerung eines umsetzbaren Ankerbalkens für die Abspannung der Antriebsstation eines Strebförderers in Bergbau-Untergagebetrieben, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (21) einen durch hydraulischen oder pneumatischen Innendruck gegen die Bohrlochwandung anpreßbaren und durch Druckentlastung in seiner Vorspannung lösbaren Ankermantel (39) aufweist

2. Anker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Ankerkern (34) und einem diesen umgebenden elastisch aufweitbaren Ankermantel (39) besteht.

3. Anker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankermantel (39) mit Krallen (40) versehen ist.

4. Anker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Krallen (40) in dem aus Gummi, Kunststoff od. dgl. bestehenden Ankermantel (39), über dessen Außenfläche verteilt, fest eingebunden sind.

5. Anker nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerkern aus einer Ankerstange (34) besteht, die mit mindestens einem Druckmittelkanal (36,37) versehen ist.

6. Anker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ankerstange (34) im wesentlichen über die gesamte Länge des Ankers zwischen Ankerkopf (30) und Ankerfuß (35) erstreckt.

7. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er auf seiner Länge mehrere radial aufweitbare Mantelabschnitte (39A 39B) aufweist, zwischen denen ein mit dem Ankerkern bzw. der Ankerstange (34) verbundenes starres Zwischenglied (42) angeordnet ist.

8. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sein Ankerkopf (30) in das Bohrloch einfaßt.

9. Anker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerkopf (30) mit einer Anschlußvorrichtung (31) für den lösbaren Anschluß einer Spannvorrichtung (27) vorgesehen ist

10. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Ankerkopf (30) eine Ventilvorrichtung (41) angeordnet ist.

11. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ankermantel (39) und dem Ankerkern bzw. der Ankerstange (34) im lastfreien Zustand ein Ringraum (38) vorhanden ist, in welchen das Druckmittel einführbar ist.

12. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sein Ankermantel (39) durch Saugwirkung so weit nach innen einziehbar ist, daß sich die Krallen (40) im wesentlichen von der Bohrlochwandung abheben.