DE2927953C2 - Gebirgsanker - Google Patents
GebirgsankerInfo
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Description
Die Erfindung betrifft einen nachgiebigen Gebirgsanker, der aus zwei gegeneinander unter Last um eine
Verschiebeweglänge verschiebbar miteinander verbundenen Teilen, einem im Bohrlochtiefsten und/oder in
einem anderen Bereich des Bohrlochs mit dessen Wandung verklebten, eine Profilierung aufweisenden
Ankerrohr und einer mindestens an einem Ende vom Ankerrohr umgebenen Ankerstange besteht, wobei die
Ankerstange über ein Verspannelement und/oder als Ankerkopf kraftschlüssig mit dem auf seiner Innenseite
einen Reib- bzw. Scherbelag aufweisenden Ankerrohr verbunden ist.
Der dem Gattungsbegriff zugrundeliegende Gebirgsanker
ist in der DE-PS 25 11 706 ausführlich beschrieben. Die Dehnbarkeit eines derartigen Gebirgsanker
ist über die Länge des Verschiebeweges der nachgiebigen Verbindung den zu erwartenden Entspannungsbewegungen
des Gebirges angepaßt Ober den Verschiebewiderstand der Lastaufnahmeelemente wird den
Entspannungsbestrebungen des Gebirges ein Widerstand entgegengesetzt
Bei einem solchen Gebirgsanker hat es sich insbesondere in der Praxis als sehr nachteilig herausgestellt,
daß die Ankerstange zunächst nach Überwindung eines hohen Reibwiderstandes zu gleiten beginnt und
anschließend der Gleitwiderstand auf einen sehr niedrigen Wert absinkt
Nach der DE-AS 15 83 803 ist eine außerhalb des Bohrlochs auf eine Ankerstange aufsetzbare Verspannvorrichtung
bekannt, welche die Einstellung einer bestimmten Verspannkraft erlaubt Die Wirkungsweise
der Verspannvorrichtung beruht auf einer Verringerung des Stangenquerschnitts. Zur besseren Haftung sind die
Ankerstangen mit Rippen versehen (Bau-Stahl-Profil) mit dem Zweck, durch Herstellung eines Haftverbundes
ein Gleiten des Ankers im Bohrloch zu verhindern. Herstellungsbedingt sind diese Rippen auch außerhalb
des Bohrlochs auf den Ankerstangen aufgebracht. Für die Verspannvorrichtung bedeuten diese Rippen wiederum
eine Veränderung des zu verformenden Querschnitts und damit sprunghafte Veränderungen der
Gleitlast in einer nicht zu vernachlässigenden Größenordnung.
Weiterhin ist in der DE-OS 27 51 020 ein Boden- und
Felsanker beschrieben, der unter Berücksichtigung der Verwendung beliebigen Stangenmaterials eine außerhalb
des Bohrlochs auf die Ankerstange aufsetzbare Verspannvorrichtung aufweist, weiche die Einstellung
einer gezielten Nachgiebigkeit erlaubt. Dabei werden die bei Verwendung von Baustahl auf den Stangen
befindlichen Rippen als Mitnehmer für das stückige Füllgut ausgenutzt, um auf diese Weise die erforderliche
Anpreßkraft zu gewährleisten. Eine derartige Anpreßkraft ist wiederum erforderlich, um zunächst ein
gewisses Maß an anfänglichen Klemmkräften hervorzurufen.
Die außerhalb des Bohrlochs auf die Ankerstangen aufsetzbaren Verspannungsvorrichtungen sind trotz
einstellbarer Verspannkraft zur Aufrechterhaltung von insbesondere bergmännischen Hohlräumen nicht geeignet,
da die überstehenden Teile der Ankerstangen weit in den Streckenquerschnitt hineinragen und somit
insbesondere bei durch Konvergenz beengten Strecken Schwierigkeiten, beispielsweise in sicherheitÜcher Hinsicht,
bereiten.
Des weiteren weisen die mit der äußeren Verspannvorrichtung versehenen Anker nach den Entgegenhaltungen
DE-OS 27 51020 und DE-AS 15 83 803 den
Nachteil auf, daß in der jeweiligen Verspannvorrichtung die Ankerstange selbst verformt wird und dadurch eine
Querschniusverminderung und eine Veränderung der
Materialeigenschaften bewirkt wird.
Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, einen Gebirgsanker zu schaffen, der aus
gegeneinander unter Last verschiebbaren Teilen bestehend, unter Vermeidung der genannten Nachteile einen
gleichbleibend hohen Ausziehwiderstand aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ankerstange mindestens ein verjüngtes, und
über den Umfang mit den Queischnitt der Ankerstange überragenden Scharnocken besetztes Ankerstangenen- ι»
de aufweist, und daß der Zwischenraum zwischen Ankerstange und Ankerrohr vollständig mit einem aus
Kunstharz oder Kunstharcmörtel bestehenden Scherbelag ausgefüllt ist
Bei Verschieben der Ankerstange gegenüber dem r> Ankerrohr verursachen die auf dem verjüngten
Ankerstangenende angeordneten Schernocken ein Abspanen oder Abscheren des Scherbelages. Das
verjüngte Ankerstangenende in Verbindung mit den Zwischenräumen zwischen den Nocken ermöglicht das -"
Abfließen des abgescherten Materials in den von der Änkerstange freigegebenen Raum, wodurch ein Blokkieren
des Gleitvorganges vermieden wird. Ob wohl der Freiraum zwischen Ankerstange und Ankerrohr vollständig
mit Kunstharz oder Kunstharzmörtel ausgefüllt ist, ergab sich überraschenderweise aufgrund der
Eigenschaften des Materials der erwünschte Effekt. Durch die über den Querschnitt der Ankerstange
hinausgehende Ausbildung der Schernocken und durch die vollständige Verfüllung des gesamten Zwiscbenrau- Ju
mes zwischen Ankerstange und Ankerrohr wird über die gesamte Verschiebeweglänge ein gleichbleibender
Ausziehwiderstand gewährleistet.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es als besonders vorteilhaft anzusehen, daß das verjüngte, »
mit Schernocken besetzte und von einem Ankerrohr umgebene, Ankerstangenende im Bereich des Bohrlochtiefsten
angeordnet ist und die Ankerstange außerhalb des Bohrlochs mit einem Verspann- und Halteelement
versehen ist. 4"
Des weiteren erweist es sich als vorteilhaft, daß das verjüngte, mit Schernocken besetzte, von einem
Ankerrohr umgebene, Ankerstangenende iir. Bereich des Bohrlochmundes angeordnet ist und das Ankerrohr
mit einem Verspann-und Halteelement versehen ist. ■»">
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen näher beschrieben.
Der tschnische Fortschritt der Erfindung ist im wesentlichen darin begründet, daß ein derartiger
Gebirgsanker in einfacher und wirtschaftlicher Art über "'" die gesamte Verschiebeweglänge der Gebirgsbewegung
einen gleichbleibenden Ausziehwiderstand entgegensetzt.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden '"'
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Gebirgsankers in Seitenansicht,
Fig.2 eine Vergrößerung der in Fig. I in einem
Kreis eingefaßten Detaildarstellung des Bohrlochtief- *>n
sten,
Fig.3 ein Ausführungsbeispiel eines Gebirgsankers
in Seitenansicht mit einem als Verspann- und Halteelement ausgebildeten Ankerrohr und
Fig.4 ein Ausführungsbeispiel eines Gebirgsankers <"
in Seitenansicht mit einem die Ankerstange vollständig umschließenden Ankerrohr.
In der F i g. I ist in einer Seitenansicht ein im Gebirge
2 niedergebrachtes Ankerbohrloch 1 dargestellt Der in
dem Ankerbohrloch 1 angeordnete Gebirgsanker besteht im wesentlichen aus einer Ankerstange 3 sowie
einem die Ankerstange 3 in Abstand umgebenden Ankerrohr 4. Die Ainkerstange 3 weist außerhalb des
Ankerbohrlochs ί über einer Ankerplatte 11 ein Verspann- und Halteelement 13 auf. Im Bohrlochtiefsten
14 ist das als Ankerkopf 6 ausgebildete Ankerrohr 4, in Klebmörtel 5 eingebettet, mit dem Gebirge 2 fest
verankert. Zur Erhöhung des Gleitwiderstandes weist der Ankerkopf 6 auf seiner Oberfläche ein Profil 7 auf.
Das in F i g. 1 bzw. in F i g. 2 wiedergegebene Profil 7 ist als eins von vielen Aiiisführungsbeispielen anzusehen.
Das innerhalb des Ankerkopfes 6 angeordnete Ankerstangenende 9 ist gegenüber dem Querschnitt der
Ankerstange 3 verjüngt und zum Zwecke einer besseren Zentrierung am Ende konisch zulaufend ausgebildet.
Ober den Umfang des verjüngten Ankerstangenendes 9 verteilt sind Scheraocken 10 vorgesehen. In dem
dargestellten Ausführungsbeispiel sind als Schernocken 10 Bolzen vorgesehen, die im Bolzenrrhweißverfahren
auf das .Ankerstangenende 9 aufgebracht worden sind.
Die Schernocken 10 überragen den Querschnitt der Ankerstange 3 geringfügig. Der Zwischenraum zwischen
Ankerstange 3 und Ankerrohr 4 ist über die gesamte Länge des Ankerrohres 4 mit einem Scherbelag
8 vollständig ausgefüllt. Der Scherbelag Ii besteht aus einem Material, das vor oder nach dem Einführen
der Ankerstange 3 flüssig in das Ankerrohr eingefüllt wird und danach aushärtet. Es ist ein Material
vorgesehen, das aus einem Kunstharz oder einem Kunstharzmörtel, beispielsweise einer Mischung ähnlich
der in bekannten Ankerpatronen, besteht.
Bei Entspannungsbewegungen des Gebirges 2, durch welche die Einstellast des Gebirgsankers überschritten
wird, erfolgt durch die Schernocken 10 in Ankerlängsrichtung ein Zerspanen oder Abscheren des Scherbelages
8. Durch das Abscheren bzw.. Zerspanen werden in dem Scherbelag 8 durch die Schernocken 10 Nuten 11
herausgearbeitet. Das. Abfließen des auf der Vorderseite der Schernocken 10 aus dem Scherbelag 8 herausgedrück-.cn
Materials auf die hintere Seite der Schernokken 10 wird durch die Verjüngung des Ankerstangenendes
9 gewährleistet, ohne die entsprechende Verjüngung des Ankerstasngenendes 9 würde sich das
zerspante Material vor den Schernocken 10 ansammeln und ein Ausbeulen des Ankerrohres 4 oder einen
Anstieg der Einstellas;t verursachen. Durch die Möglichkeit, das abgespante Oder abgescherte Material auf die
hintere Seite der Schernocken 10 abfließen zu lassen, wird der ursprünglich vorgesehene Gleitwiderstand
bzw. die zur Verfügung stehende Einstellast in ihrer Höhe erhalten.
Bei d"in in F i g. 3 in einer Seitenansicht dargestellten
Auslührungsbeispiel eines Gebirgsankers ist das verjüngte mit Schernecken 10' besetzte, von einem
Ankerrohr 4 umgebene Ankerstangenende 9' im Bereich des Bohrlochmundes 15 angeordnet. Bei dieser
Ausführung ist das Ankerstangenende 9 als Ankerkopf 6 ausgebildet und mi. einem Profil 7 versehen. Das
Ankerrohr 4 ist außerhalb des Bohrlochs 1 mit einem Verspann- und Halteelement 13 versehen.
Bei dem in Fig.4 ebenfalls in einer Seitenansicht
wiedergegebenen Alisführungsbeispiel eines Gebirgsankers ist die Ankerstange 3. die an beiden Atikerstangenenden
9, 9' verjüngt und mit Schernocken 10, 10'
besetzt ausgebildet ist. von einem allseits geschlossenen Ankerrohr 4 umgeben. Das Ankerrohr 4 ist mittig mit
einer umlaufenden .Sollbruchstelle 16 versehen. Das im
Bohrlochtiefsten 14 gelagerte und von Klebmörtel 5 umgebene Ende des Ankerrohres 4 ist. mit einem Profil
verschen, als Ankerkopf 6 ausgebildet. Das dem Bohrlochmund 15 nahegelegene Ende des Ankerrohres
4 ist ebenfalls mit einem Profil 7 versehen und als Verspann- und Halteelement 13 ausgebildet. Zum
besseren Eindrehen des Ankerrohres 4 ist es vorne mit einer Schneide 18 und an dem zum Bohrlochmund 15
gerichteten Ende mit einer Eindrehhilfe 17 ausgerüstet.
Gebirgsanker
1 Bohrloch
2 Gebirge
3 Ankerstange
4 Ankerrohr
5 Klebmörtel
6 Ankerkopf
7 Profil
8 Scherbelag
9,9' Ankerstangenende 10, 10' Schernocken
11 Nuten
12 Ankerplatte
13 Verspann- und Halteelement
14 Bohrlochtiefstes
15 Bohrlochmund
16 Sollbruchstelle
17 Eindrehhilfe
18 Schneide
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Nachgiebiger Gebirgsanker, der aus zwei gegeneinander unter Last um eine Verschiebeweglänge
verschiebbar miteinander verbundenen Teilen, einem im Bohrlochtiefsten und/oder in einem
anderen Bereich des Bohrlochs mit dessen Wandung verklebten, eine Profilierung aufweisenden Ankerrohr
und einer mindestens an einem Ende von dem Ankerrohr umgebenen Ankerstange besteht, wobei
die Ankerstange als Verspannelement und/oder als Ankerkopf kraftschlüssig mit dem auf seiner
Innenseite einen Reib- bzw. Scherbelag aufweisenden Ankerrohr verbunden ist, dadurch ge- '5
kennzeichnet, daß die Ankerstange(3) mindestens ein verjüngtes, und über den Umfang mit den
Querschnitt der Ankerstange (3) überragenden Schernocken (10; 10') besetztes Ankerstangenende
(9; 9') iviweist, und daß der Zwischenraum zwischen
Ankerstange (3) und Ankerrohr (4) vollständig mit einem aus Kunstharz oder Kunstharzmörtel bestehenden
Scherbelag (8) ausgefüllt ist.
2. Nachgiebiger Gebirgsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verjüngte, mit
Schernocken (10) besetzte und von einem Ankerrohr (4) umgebene, Ankerstangenende (9) im Bereich des
Bohrlochtiefsten angeordnet ist und die Ankerstange (3) außerhalb des Bohrlochs (1) mit einem
Verspann- und Halteelement (13) versehen ist (Fig. 1 und 2).
3. Nachgiebiger Gebirgsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verjüngte, mit
Schernocken (10') besetzte, von einem Ankerrohr (4) umgebene Ankerstangenenc^ (9') im Bereich des &
Bohrlochmundes (15) angeordnet ist und das Ankerrohr (4) mit einem Verspann- und Halteelement
(13) versehen ist (F i g. 3).
4. Nachgiebiger Gebirgsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an beiden Enden (9,
9') verjüngt ausgebildete und über den Umfang der Enden mit Schernocken (10, 10') versehene Ankerstange
(3) in einem geschlossenen Ankerrohr (4) angeordnet und der Zwischenraum zwischen Ankerstange
(3) und Ankerrohr (4) vollständig mit einem Scherbelag (8) ausgefüllt ist, wobei das Ankerrohr (4)
mit einer umlaufenden Sollbruchstelle (16) versehen ist (F ig. 4).
5. Nachgiebiger Gebirgsanker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Profil (/*)
versehenen Enden des Ankerrohres (4) als Ankerkopf (6) und Verspann- und Halteelement (13)
ausgebildet sind.
6. Nachgiebiger Gebirgsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ankerrohr (4) an "
dem im Bereich des Bohrlochmundes (15) angeordneten Ende mit einer Eindrehhilfe (17) versehen ist.
7. Nachgiebiger Gebirgsanker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Bohrlochtiefsten
(14) gerichtete Ende des Ankerrohres (4) mit h0 einer Schneide (18) versehen ist.
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OD | Request for examination | ||
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