DE29810379U1 - Mountain anchor system - Google Patents
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Description
4320/2 Schran Bergbau-Baumagshinen-ßahrtectoik ·· #··&phgr; 8. Juni 19984320/2 Schran Mining-Construction-Transportation Engineering ·· # ·· &phgr; 8 June 1998
GebirgsankersystemRock anchor system
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gebirgsankersystem entsprechend dem Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a rock anchor system according to the preamble of claim 1.
Gebirgsanker dienen unter anderem in Berg-, Tunnel- und Tiefbau der Stabilisierung von Hohlräumen indem mehrere, senkrecht zur Wandung des Hohlraumes aufeinanderfolgende Gebirgsschichten unterschiedlichen Kohäsionszuzustands miteinander verbunden werden. Schichten von geringerer Tragfähigkeit werden somit an stabilen, tragfähigen Schichten verankert. Ein solches Gebirgsankersystem ist beispielsweise aus der AU 406956 bekannt. Wesensmerkmal dieses Ankersystems ist ein rohrartiges, gleichzeitig als Bohrstange nutzbares Zugglied, an dessen einem Ende sich ein mit wenigstens einer Spülbohrung ausgerüsteter Bohrkopf befindet. Zum Setzen eines Ankers wird das Zugglied unter Verwendung eines Spülmeduims und eines Bohrantriebs in die zu stabilisierenden Schichten eingetrieben, wobei anschließend, nachdem die erforderliche Eindringtiefe erreicht ist, ein aushärtbares Medium über das Zugglied in die auf diese Weise erstellte Bohrung eingebracht wird. Das Zugglied kann im Bedarfsfall unter Verwendung von Kupplungsmuffen auf die benötigte Länge verlängert werden. Während des Einführens des genannten Mediums, z. B. einer Mörtelsuspension kann das Zugglied axial bewegt werden, um die örtliche Durchdringung des umliegenden Gebirges mit dem Medium und damit die Stabilisierungswirkung zu verbessern. Das Medium tritt aufgrund der auf den Bereich des Bohrkopfes beschränkten Spülbohrungen gleichermaßen wie das Spülmedium nur bohrlochsohlenseitig aus dem Zugglied aus und soll von hieraus beginnend einen aus einem Gemenge aus Mörtelsuspension und Gebirgspartikeln bestehenden Verankerungskörper bilden, der sich nach Maßgabe des örtlichen Kohäsionszustands der Bohrlochwandungen insbesondere räumlich unterschiedlich ausbilden kann. Derartige, auch als selbstbohrende Anker bekannte Gebirgsankersysteme haben sich arbeitsökonomisch als besonders vorteilhaft erwiesen.Rock anchors are used, among other things, in mining, tunneling and civil engineering to stabilize cavities by connecting several rock layers of different cohesion states that are perpendicular to the wall of the cavity. Layers with a lower load-bearing capacity are thus anchored to stable, load-bearing layers. A rock anchor system of this type is known from AU 406956, for example. The key feature of this anchor system is a tubular tension member that can also be used as a drill rod, at one end of which there is a drill head equipped with at least one flush bore. To set an anchor, the tension member is driven into the layers to be stabilized using a flushing medium and a drill drive. Then, once the required penetration depth has been reached, a hardenable medium is introduced via the tension member into the bore created in this way. If necessary, the tension member can be extended to the required length using coupling sleeves. While the medium in question is being introduced, e.g. For example, when drilling a mortar suspension, the tension member can be moved axially to improve the local penetration of the surrounding rock with the medium and thus the stabilizing effect. Due to the flushing drilling being limited to the area of the drill head, the medium, like the flushing medium, only exits the tension member on the bottom side of the borehole and from there should form an anchoring body consisting of a mixture of mortar suspension and rock particles, which can develop differently in particular spatially depending on the local cohesion state of the borehole walls. Such rock anchor systems, also known as self-drilling anchors, have proven to be particularly advantageous in terms of labor economy.
4320/2 Schran Bergbau-Baumagqhinen-Qohrtedwik *·..**. 8·Juni 4320/2 Schran Mining-Construction-Qohrtedwik *·..**. 8 · June
Regelmäßig wird bei derartigen Ankersystemen während der Bohrphase ein Bohrantrieb mit dem luftseitigen Ende des Zuggliedes gekuppelt, der am Ende der Bohrphase wieder gelöst wird. Zum Einführen des aushärtbaren Mediums wird nunmehr ein Injektionskopf mit dem genannten Ende des Zuggliedes verbunden, wobei vorab der geringe Zwischenraum zwischen der Bohrlochwandung einerseits und der Außenseite des Zuggliedes andererseits abgedichtet wird, woraufhin das Einführen des aushärtbaren Mediums, auch Verpressmedium genannt beginnt. Dieses wird unter Druck in das Bohrloch eingeführt und soll insbesondere in Spalte, Risse und dergleichen des umliegenden Gebirges eindringen und nach Aushärtung einen räumlich ausgedehnten, zuverlässigen Verankerungskörper bilden, auf dessen Eigenschaften in Verbindung mit der Beschaffenheit des umliegenden Gebirges die Zugkraftaufnahmefähigkeit des Ankersystems letztendlich beruht.In such anchor systems, a drill drive is usually coupled to the air-side end of the tension member during the drilling phase, which is then released again at the end of the drilling phase. To introduce the hardenable medium, an injection head is then connected to the said end of the tension member, whereby the small gap between the borehole wall on the one hand and the outside of the tension member on the other is sealed, after which the introduction of the hardenable medium, also known as grouting medium, begins. This is introduced into the borehole under pressure and is intended in particular to penetrate into gaps, cracks and the like in the surrounding rock and, after hardening, to form a spatially extended, reliable anchoring body, the properties of which, in conjunction with the nature of the surrounding rock, ultimately determine the tensile force absorption capacity of the anchor system.
Ist die Injektionsphase abgeschlossen, wird der Injektionskopf von dem luftseitigen Ende des Zuggliedes gelöst, so daß vorübergehend nach Maßgabe des Innendruckes Verpressmedium luftseitig aus dem Zugglied austritt und sich je nach den Umgebungsverhältnissen mehr oder weniger unkontrollierbar ausbreitet. Hiermit kann nach Maßgabe der Zahl der gesetzten Anker eine nicht unbeträchtliche Verschmutzung der Baustelle einhergehen.Once the injection phase is complete, the injection head is released from the air-side end of the tension member, so that grouting medium temporarily escapes from the air side of the tension member depending on the internal pressure and spreads more or less uncontrollably depending on the ambient conditions. Depending on the number of anchors installed, this can result in considerable contamination of the construction site.
Das Verpressmedium hat innerhalb des Bohrloches während der Injektionsphase, solange der Injektionskopf angeschlossen war, unter Druck gestanden. Die, durch diesen Druck des Verpressmediums auf die Bohrlochwandungen ausgeübte stabilisierende Wirkung entfällt nach Demontage des Injektionskopfes schlagartig, so daß wiederum nach Maßgabe des Kohäsionszustands der Bohrlochwandungen zumindest örtlich die Gefahr von Veränderungen, insbesondere eines teilweisen Zusammenfallen des Bohrlochs besteht. Dies wiederum kann in Einzelfällen bedeuten, daß eine lückenlose Mörtelüberdeckung des im Regelfall stählenden Zuggliedes nicht sichergestellt ist, so daß sich in Verbindung mit eventuell saurem Grundwasser beträchtliche Korrosionsprobleme einstellen können.The grouting medium was under pressure inside the borehole during the injection phase, as long as the injection head was connected. The stabilizing effect exerted by this pressure of the grouting medium on the borehole walls suddenly ceases after the injection head is dismantled, so that, depending on the cohesion state of the borehole walls, there is a risk of changes, particularly partial collapse of the borehole, at least locally. In individual cases, this can mean that a complete mortar cover of the tension member, which is usually made of steel, cannot be ensured, so that, in conjunction with possibly acidic groundwater, considerable corrosion problems can arise.
4320/2 SchranBergbau-Ba^umajqhinen-Etahrtecheik .**,.'*. 8. Juni 19984320/2 SchranBergbau-Ba^umajqhinen-Etahrtecheik .**,.'*. 8 June 1998
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Gebirgsankersystem der eingangs bezeichneten Art dahingehend zu verbessern, daß ein unkontrolliertes Austreten von Verpressmedium am Ende der Injektionsphase unterdrückt wird und gleichermaßen eine verbesserte Mörtelüberdeckung des Zuggliedes erreicht wird. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem solchen Gebirgsankersystem durch die Merkmale des Kennzeichnungsteits des Anspruchs 1.The object of the invention is to improve a rock anchor system of the type described at the outset in such a way that an uncontrolled leakage of grouting medium at the end of the injection phase is suppressed and at the same time an improved mortar cover of the tension member is achieved. This object is achieved in such a rock anchor system by the features of the characterizing part of claim 1.
Erfindungswesentlich ist hiernach die Verwendung einer besonderen, auf das luftseitige Ende des Zuggliedes lösbar aufsetzbaren Sperreinrichtung, welche nach Art eines Rückschlagventils zwar das Einführen eines fließfähigen Mediums in das Zugglied ermöglicht, einen Austritt dieses Mediums aus dem Zugglied heraus hingegen unterbindet. Dies bedeutet, daß ein Austreten des unter Druck stehenden Verpressmediums am Ende der Injektionsphase aus dem Zugglied verhindert wird, und zwar unabhängig davon, ob das Verpressmedium zumindest bereits teilweise ausgehärtet ist. Ohne übermäßige Verschmutzungen infolge unkontrolliert aus dem Zugglied austretendem Verpressmedium befürchten zu müssen, kann der Injektionskopf demontiert werden und bei einem weiteren Anker erneut eingesetzt werden. Die Verwendung einer solchen Sperreinrichtung bedeutet auch, daß während der Injektionsphase der durch das Verpressmedium innerhalb des Bohrlochs entwickelte Druck infolge einer Demontage des Injektionskopfes keine Unterbrechung erfährt, so daß die von dem Verpressmedium auf die Bohrlochwandung ausgeübte stabilisierende Wirkung kontinuierlich aufrecht erhalten bleibt. Auf diese Weise ist ein bedeutender Beitrag zur Sicherung einer gleichmäßigen Mörtelüberdeckung und zur Vermeidung von Körrosionsproblemen in saurer Umgebung geleistet.The key to the invention is the use of a special locking device that can be releasably attached to the air-side end of the tension member, which, in the manner of a check valve, allows a flowable medium to be introduced into the tension member, but prevents this medium from escaping from the tension member. This means that the pressurized grouting medium is prevented from escaping from the tension member at the end of the injection phase, regardless of whether the grouting medium has already at least partially hardened. The injection head can be dismantled and reused on another anchor without having to worry about excessive contamination as a result of grouting medium escaping uncontrollably from the tension member. The use of such a blocking device also means that during the injection phase, the pressure developed by the grouting medium within the borehole is not interrupted by dismantling the injection head, so that the stabilizing effect exerted by the grouting medium on the borehole wall is continuously maintained. In this way, a significant contribution is made to ensuring an even mortar cover and to avoiding corrosion problems in acidic environments.
Die Spanneinrichtung steht entsprechenden den Merkmalen des Anspruchs 2 lösbar mit dem Zugglied in Verbindung. Sie kann auf dem luftseitigem Ende des Zuggliedes verbleiben, bis eine Aushärtung soweit eingetreten ist, daß ein Austreten an Verpressmedium nicht mehr zu befürchten ist. Sie kann anschließend erneut bestimmungsgemäß bei weiteren Ankersystemen Verwendung finden.The tensioning device is detachably connected to the tension member in accordance with the features of claim 2. It can remain on the air-side end of the tension member until hardening has occurred to such an extent that there is no longer any risk of the grouting medium leaking out. It can then be used again as intended in other anchor systems.
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Die Merkmale der Ansprüche 3 bis 5 sind auf die weitere Ausgestaltung der Sperreinrichtung gerichtet. Diese ist ein Bauteil, welches einerseits zur Anbindung an das luftsettige Ende des Zuggliedes und andererseits zum Ankuppeln an einen Bohr- bzw. Injektionskopf eingerichtet ist. Sie beinhaltet darüber hinaus einen federbelasteten Sperrkörper, auf welchem in Verbindung mit einer Durchgangsbohrung die Rückschlagventilfunktion der Sperreinrichtung letztendlich beruht.The features of claims 3 to 5 are directed to the further design of the locking device. This is a component which is designed on the one hand to be connected to the air-filled end of the tension member and on the other hand to be coupled to a drilling or injection head. It also contains a spring-loaded locking body on which, in conjunction with a through hole, the check valve function of the locking device is ultimately based.
Die Sperreinrichtung, insbesondere das erfindungsgemäße Gebirgsankersystem kann bei unterschiedlichen Arten von Gebirgsankern eingesetzt werden, wo immer es um das Problem geht, ein luftseitiges Austreten eines in dem Zugglied unter Druck stehenden fließfähigen Mediums zu unterbinden, wobei es sich um ein Verpressmedium, jedoch gleichermaßen auch um ein Spülmedium handeln kann und wobei es ferner darauf ankommt, den Druck des fließfähigen Mediums zur Stabilisierung kohäsionsarmer Bohrlochwandungen ausnutzen zu können. Die mit der Erfindung verbundenen Vorteile bestehen somit einerseits in arbeitstechnischen bzw handhabungsmäßigen Verbesserungen, da die Verschmutzung der Baustelle vermindert wird. Sie bestehen ferner in einer Verbesserung des Arbeitsergebnisses, da die Einbindung des Zuggliedes in das aushärtbare Medium vergleichmäßigt wird.The locking device, in particular the rock anchor system according to the invention, can be used with different types of rock anchors, wherever the problem is to prevent a flowable medium under pressure in the tension member from escaping from the air side, whereby this can be a grouting medium, but equally also a flushing medium, and whereby it is also important to be able to use the pressure of the flowable medium to stabilize borehole walls with low cohesion. The advantages associated with the invention therefore consist on the one hand in improvements in terms of work technology and handling, since contamination of the construction site is reduced. They also consist in an improvement in the work result, since the integration of the tension member into the hardenable medium is made more uniform.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen wiedergegebene Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the embodiment shown in the drawings. They show:
Fig. 1 einen Axialschnitt eines Ankersystems während der Erstellung einesFig. 1 shows an axial section of an anchor system during the construction of a
Bohrlochs, somit während der Spülphase;
Fig. 2 einen vergrößerten Axialschnitt eines bei dem Ankersystem gem. Fig. 1 eingesetzten Bohrkopfes;borehole, thus during the flushing phase;
Fig. 2 is an enlarged axial section of a drill head used in the anchor system according to Fig. 1;
Fig 3 einen vergrößerten Axialschnitt des luftseitigen Endabschnitts des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ankersystems.Fig. 3 is an enlarged axial section of the air-side end section of the anchor system shown in Figs. 1 and 2.
Es wird im Folgenden zunächst auf die zeichnerischen Darstellungen der Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Im einzelnen ist mit 1 das rohrartige Zugglied einesIn the following, reference is first made to the drawings in Fig. 1 and 2. In detail, 1 is the tubular tension member of a
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Gebirgsankers bezeichnet, welches während des Erstellens eines Bohrlochs zunächst nach Art einer Bohrstange benutzt wird und demzufolge an seinem einen Ende mit einem Bohrkopf 3 versehen ist. Das Zugglied 1 steht an seinem, dem Bohrkopf 3 abgekehrten Ende, somit luftseitig mit einem zeichnerisch nicht dargestellten Spül- bzw. Injektionskopf sowie einem Bohrantrieb in Verbindung. Hierauf wird im Folgenden noch näher eingegangen werden.Rock anchor, which is initially used like a drill rod during the creation of a borehole and is therefore provided with a drill head 3 at one end. The tension member 1 is connected at its end facing away from the drill head 3, thus on the air side, to a flushing or injection head (not shown in the drawing) and a drill drive. This will be discussed in more detail below.
Das Zugglied 1 ist zumindest an seinem, dem Bohrkopf zugekehrten Ende mit einem Gewindeabschnitt versehen, der zur Verschraubung mit einem Innengewindeabschnitt 4 des Bohrkopfes 3 bestimmt ist. Grundsätzlich kann der Bohrkopf 3 mit den Zugglied 1 auch verschweißt sein.The tension member 1 is provided with a threaded section at least at its end facing the drill head, which is intended for screwing to an internal threaded section 4 of the drill head 3. In principle, the drill head 3 can also be welded to the tension member 1.
Der Bohrkopf 3 ist durch einen zentralen Hohlraum 5 gekennzeichnet, dessen Länge im wesentlichen derjenigen des Innengewindeabschnitts 4 entspricht und der somit zur Aufnahme des Zuggliedes 1 bestimmt ist. Koaxial zu diesem Hohlraum 5, somit in Richtung der Achse 6 des Bohrkopfes 3 verläuft unter Zwischenanordnung einer ringartigen, sich senkrecht zu der Achse 6 erstreckenden Anlagefläche 7 eine Spülbohrung 8, deren Durchmesser geringer als derjenige des Hohlraumes 5 bemessen ist. Von der genannten Spülbohrung sind weitere Spülbohrungen 9, 10 abgezweigt, deren Achsen sich unter stumpfen Winkeln zu der Achse 6 erstrecken und deren Austrittsöffnungen sich somit seitlich befinden.The drill head 3 is characterized by a central cavity 5, the length of which corresponds essentially to that of the internal thread section 4 and which is thus intended to accommodate the tension member 1. A flushing bore 8 runs coaxially to this cavity 5, thus in the direction of the axis 6 of the drill head 3, with an interposition of a ring-like contact surface 7 extending perpendicularly to the axis 6, the diameter of which is smaller than that of the cavity 5. Further flushing bores 9, 10 branch off from the aforementioned flushing bore, the axes of which extend at obtuse angles to the axis 6 and the outlet openings of which are thus located at the side.
Mit 11 ist ein aus einem beispielsweise elastomeren Werkstoff bestehender Dichtring bezeichnet, der auf der Anlagefläche 7 gehalten ist und dessen Funktion im Folgenden noch erläutert werden wird.11 designates a sealing ring made of, for example, an elastomeric material, which is held on the contact surface 7 and whose function will be explained below.
Zum Erstellen eines Bohrlochs 2 zwecks Setzens eines Gebirgsankers wird zunächst in das mit einem Bohrkopf 3 bestückte Zugglied 1 ein Spülrohr 12 eingeführt, dessen bohrkopfseitige Stirnseite auf dem Dichtring 11 dichtend anliegt. Das vorzugsweise metallische Spülrohr 12 wird in dieser Anlage unter Mitwirkung des zeichnerisch nicht dargestellten Spülkopfes bzw. des Bohrantriebes gehalten. Während der sich anschließenden Bohrphase strömt einTo create a borehole 2 for the purpose of setting a rock anchor, a flushing pipe 12 is first inserted into the tension member 1 equipped with a drill head 3, the end face of which lies sealingly on the sealing ring 11. The preferably metallic flushing pipe 12 is held in this system with the help of the flushing head (not shown in the drawing) or the drill drive. During the subsequent drilling phase, a
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Spülmittel, &zgr;. B. Wasser oder auch Luft in Richtung der Pfeile 13 durch das Spülrohr 12 und verläßt dieses bohrlochsohlenseitig über die Spülbohrungen 8 bis 10 des Bohrkopfes 3 um die infolge des Bohrvorgangs gelösten Gebirgspartikel aufzunehmen und diese anschließend über den Ringraum zwischen der Innenseite 14 des Bohrlochs 3 und der Außenseite 15 des Zuggliedes 1 in Richtung der Pfeile 16 auszuspülen. Sowohl das Spülrohr 12 als auch das Zugglied 1 können nach Maßgabe der absoluten Länge des Bohrlochs 2 unter Zwischenanordnung geeigneter Kupplungsmuffen in einer an sich bekannten Weise verlängert werden. Ist auf diese Weise die endgültige Tiefe des Bohrlochs 2 erreicht, dessen Wandungen in Abhängigkeit vom Kohäsionszustand der entlang der Achse 6 aufeinanderfolgenden Gebirgsformationen eine unterschiedliche Stabilität haben können, werden sowohl der Bohrantrieb als auch der Spülkopf von dem Zugglied gelöst und anschließend das Spülrohr 12 entfernt. Es schließt sich nunmehr die Injektionsphase an.Flushing agent, e.g. water or air, flows through the flushing pipe 12 in the direction of the arrows 13 and leaves the latter on the bottom side of the borehole via the flushing bores 8 to 10 of the drill head 3 in order to collect the rock particles that have been loosened as a result of the drilling process and then flush them out via the annular space between the inside 14 of the borehole 3 and the outside 15 of the tension member 1 in the direction of the arrows 16. Both the flushing pipe 12 and the tension member 1 can be extended in a manner known per se, depending on the absolute length of the borehole 2, by interposing suitable coupling sleeves. Once the final depth of the borehole 2 has been reached in this way, the walls of which can have a different stability depending on the cohesion state of the rock formations that follow one another along the axis 6, both the drill drive and the flushing head are released from the tension member and the flushing pipe 12 is then removed. The injection phase now follows.
Das Zugglied 1 ist entlang seiner Achse 6 mit einer Reihe von Bohrungen 17 versehen, die während der Spülphase aufgrund der dichtenden Anlage des Spülrohres 12 an dem Dichtring 11 funktionslos sind. Die Bohrungen 17 können entlang des gesamten Zuggliedes 1 vorgesehen sein - sie können gleichermaßen auch auf wählbare Längenabschnitte bzw. auf einen, entlang des Zuggliedes jeweils nach Maßgabe der vorgefundenen Gebirgsverhältnisse plazierten Längenabschnitt beschränkt sein.The tension member 1 is provided with a series of holes 17 along its axis 6, which are inoperative during the flushing phase due to the sealing contact of the flushing pipe 12 with the sealing ring 11. The holes 17 can be provided along the entire tension member 1 - they can also be limited to selectable length sections or to a length section placed along the tension member in accordance with the rock conditions found.
Zur Einleitung der Injektionsphase wird nunmehr zunächst eine Sperreinrichtung 18 auf das luftseitige Ende 19 des Zuggliedes 1 aufgeschraubt. Das Zugglied 1 ist zu diesem Zweck zumindest endseitig mit einem Außengewinde 20 versehen.To initiate the injection phase, a locking device 18 is now screwed onto the air-side end 19 of the tension member 1. For this purpose, the tension member 1 is provided with an external thread 20 at least at the end.
Die in Fig 3 gezeigte Sperreinrichtung 18 besteht aus einem global zylindrischen Hohlkörper, dessen eines, dem Zugglied 1 zugekehrtes Ende mit einem Innengewinde 21 versehen ist, welches zum Aufschrauben auf das Außengewinde 20 des Zuggliedes 1 bestimmt und ausgestaltet ist. Zeichnerisch nicht dargestellt sind übliche Hilfsmittel, welche der Begrenzung der Einschraublänge dienen, mit denen in einfacher Weise reproduzierbare Einschraublängen herstellbar sind.The locking device 18 shown in Fig. 3 consists of a globally cylindrical hollow body, one end of which, facing the tension member 1, is provided with an internal thread 21, which is intended and designed to be screwed onto the external thread 20 of the tension member 1. Not shown in the drawing are usual aids that serve to limit the screw-in length, with which reproducible screw-in lengths can be produced in a simple manner.
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Das Innengewinde 21 erstreckt sich etwa über die Hälfte der gesamten Länge der Sperreinrichtung 18.The internal thread 21 extends approximately over half the total length of the locking device 18.
An dem, dem Innengewinde 21 abgekehrten Ende der Sperreinrichtung 18 befindet sich eine, mit einer zentralen Durchgangsöffnung 22 versehende Abschlußplatte 23, die mit dem genannten zylindrischen Hohlkörper in lösbarer Verbindung steht. Die Wandungen der Öffnung 22 weisen einen in Richtung auf das Innengewinde 21 hin sich konisch erweiternden Querschnitt auf und bilden Anlageflächen 22' für einen kugelförmigen Sperrkörper 24, der mittels einer sich in Längsrichtung der Sperreinrichtung 18 erstreckenden Druckfeder 25 unter elastischer Vorspannung an diesen Anlageflächen 22' gehalten ist.At the end of the locking device 18 facing away from the internal thread 21 there is an end plate 23 provided with a central through-opening 22, which is detachably connected to the cylindrical hollow body mentioned. The walls of the opening 22 have a cross-section that widens conically in the direction of the internal thread 21 and form contact surfaces 22' for a spherical locking body 24, which is held under elastic prestress on these contact surfaces 22' by means of a compression spring 25 extending in the longitudinal direction of the locking device 18.
Das, dem Sperrkörper 24 abgekehrte Ende der Druckfeder 25 ist in der zentralen Ausnehmung 26 einer Stützplatte 27 aufgenommen, die ihrerseits an einer, auf der Innenseite des Hohlkörpers der Sperreinrichtung 18 angeordneten Ringschulter 28 aufgelagert ist. Die Stützplatte 27 ist mit einer Reihe von Durchgangsöffnungen 29 versehen.The end of the compression spring 25 facing away from the locking body 24 is accommodated in the central recess 26 of a support plate 27, which in turn is supported on an annular shoulder 28 arranged on the inside of the hollow body of the locking device 18. The support plate 27 is provided with a series of through openings 29.
Zeichnereisch nicht dargestellt sind Kupplungseinrichtungen oder dergleichen, über welche ein Injektionskopf derart mit der Abschlußplatte 23 verbindbar ist, daß nach Maßgabe des Druckes eines Injektions- oder Verpressmediums dieses in Richtung des Pfeiles 30, somit unter gleichzeitiger Verdrängung des Sperrkörpers 24 entgegen der Rückstellkraft der Druckfeder 25 strömt und über die Durchgangsöffnungen 29 schließlich in den Innenraum 30 des Zuggliedes 1 gelangt. ,Not shown in the drawing are coupling devices or the like, via which an injection head can be connected to the end plate 23 in such a way that, depending on the pressure of an injection or pressing medium, this flows in the direction of the arrow 30, thus simultaneously displacing the locking body 24 against the restoring force of the compression spring 25 and finally reaches the interior 30 of the tension member 1 via the through openings 29.
Man erkennt, daß im Fall einer Druckentlastung über den Injektionskopf der Verdrängungskörper 24 unter der Wirkung der Druckfeder 25 selbsttätig in seine, in Fig. 3 gezeigte Schließstellung gelangt.It can be seen that in the event of a pressure relief via the injection head, the displacement body 24 automatically reaches its closed position shown in Fig. 3 under the action of the compression spring 25.
Zur Einleitung der Injektionsphase wird nunmehr der Injektionskopf mit dem zugekehrten Ende 31 der Sperrvorrichtung 18 verbunden, wobei ein aushärtbares Medium, z. B. eine Mörtelsuspension oder ein Kunstharz unterTo initiate the injection phase, the injection head is now connected to the facing end 31 of the locking device 18, whereby a hardenable medium, e.g. a mortar suspension or a synthetic resin, is injected under
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Druck in das Zugglied 1 eingebracht wird. Diese aushärtbare Medium durchläuft die Sperreinrichtung 18 und tritt über die Bohrungen 17 und - zu einem geringeren Teil - auch über die Spülbohrungen 8 bis 10 des Bohrkopfes 3 aus, um in der Folge das Bohrloch 2, insbesondere den bereits genannten Ringraum vollständig auszufüllen. Die Injektionsphase ist abgeschlossen, sobald dieser Ringraum in dem gewünschten Ausmaß verfüllt ist.Pressure is introduced into the tension member 1. This hardenable medium passes through the locking device 18 and exits via the bores 17 and - to a lesser extent - also via the flushing bores 8 to 10 of the drill head 3, in order to subsequently completely fill the borehole 2, in particular the annular space already mentioned. The injection phase is completed as soon as this annular space is filled to the desired extent.
Nach Aushärtung des genannten Mediums ergibt sich ein Verbund zwischen den Innenseiten 14 des Bohrlochs 2 einerseits und den zugekehrten Außenseiten 15 des Zuggliedes 1 andererseits, welch letztere zur Verbesserung eines Formschlusses im Oberflächenbereich profiliert sein können.After the medium mentioned has hardened, a bond is formed between the inner sides 14 of the borehole 2 on the one hand and the facing outer sides 15 of the tension member 1 on the other hand, the latter of which can be profiled in the surface area to improve a positive connection.
Die Sperreinrichtung 18 ermöglicht unmittelbar nach Verfüllung des genannten Ringraumes die Demontage des Injektionskopfes, ohne daß die Gefahr besteht, daß das unter Druck stehende aushärtbare, noch fließfähige Medium luftseitig aus dem Zugglied 1 austreten kann. Darüber hinaus ergibt sich der weitere Vorteil, daß die durch das unter Druck stehende Medium im Bohrloch entwickelte Stabilisierungswirkung trotz Demontage des Injektionskopfes kontinuierlich aufrechterhalten wird und daß sich insbesondere infolge eines ansonsten gegebenen Druckabfalles keine Veränderungen an den Bohrlochwandungen ergeben.The locking device 18 enables the injection head to be dismantled immediately after the annular space mentioned has been filled, without there being any risk that the pressurized, hardenable, still flowable medium could escape from the tension member 1 on the air side. In addition, there is the further advantage that the stabilizing effect developed by the pressurized medium in the borehole is continuously maintained despite the dismantling of the injection head and that no changes occur to the borehole walls, in particular as a result of an otherwise existing pressure drop.
Die luftseitige Verspannung des Zuggliedes erfolgt wiederum in einer an sich bekannten Weise, worauf im folgenden jedoch nicht näher eingegangen werden wird. Sowohl das Zugglied 1 als auch der Bohrkopf 3 werden bei dem erfindungsgemäßen Ankersystem als verlorenes Werkzeug betrachtet, welches in der Bohrung verbleibt, wohingegen das Spülrohr 12 für eine Verwendung beim Setzen eines weiteren Gebirgsanker zur Verfugung steht. Das Zugglied 1 steht während des Injizierens still und es findet das Eindringen des aushärtbaren Mediums im Regelfall erst nach erfolgtem Entfernen des Spülrohrs 12 statt. Es ist jedoch auch möglich, diesen Vorgang zeitgleich mit dem Zurückziehen des Spülrohres 12 ablaufen zu lassen.The tensioning of the tension member on the air side is again carried out in a manner known per se, which will not be discussed in more detail below. In the anchor system according to the invention, both the tension member 1 and the drill head 3 are considered as lost tools that remain in the borehole, whereas the flushing pipe 12 is available for use when setting another rock anchor. The tension member 1 is stationary during the injection and the penetration of the hardenable medium usually only takes place after the flushing pipe 12 has been removed. However, it is also possible to allow this process to take place at the same time as the flushing pipe 12 is withdrawn.
4320/2 SchranBergbau-Baumaschinen-Bohrteehnik ·· ·· 8. Juni 19984320/2 SchranMining-Construction Machinery-Drilling Technology ·· ·· 8 June 1998
Schran Bergbau-Bauma^p hinen-lfchrteeftnik · · · ·.Schran mining-construction machinery · · · ·.
Ebenfalls für eine weitere Verwendung zur Verfugung steht die erfindungsgemäße Sperreinrichtung 18.The locking device 18 according to the invention is also available for further use.
Das erfindungsgemäße Ankersystem ermöglicht nach erfolgtem primärem Injezieren auch ein Nachverpressen. Dies wird ebenfalls durch die Sperreinrichtung 18 ermöglicht, welche während des primären Injezierens ein Rückströmen des aushärtbaren Mediums in das Zugglied 1 verhindert, so daß anschließend, d. h. vor einem beginnenden Härten ein Nachverpressen möglich ist, indem dieses Medium nunmehr unter erhöhtem Druck in das Zugglied 1 eingeführt wird, hierbei eine Verdrängungswirkung auf die sich noch innerhalb des Zuggliedes 1 befindlichen Anteile aus aushärtbaren Medium ausübt, wobei der, das Zugglied innerhalb des Bohrlochs 2 umgebene primäre Verankerungskörper hydraulisch aufgesprengt wird, so daß das genannte Medium weiter in das umliegende Gebirge eindringen kann und sich demzufolge eine verbesserte Verankerungswirkung ergibt.The anchor system according to the invention also enables subsequent grouting after primary injection has taken place. This is also made possible by the blocking device 18, which prevents the hardenable medium from flowing back into the tension member 1 during primary injection, so that subsequent grouting is possible, i.e. before hardening begins, by introducing this medium into the tension member 1 under increased pressure, thereby exerting a displacement effect on the portions of hardenable medium still located within the tension member 1, whereby the primary anchoring body surrounding the tension member within the borehole 2 is hydraulically burst open, so that the medium mentioned can penetrate further into the surrounding rock and thus an improved anchoring effect is achieved.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung 18 wurde vorstehend in Verbindung mit einem solchen Ankersystem beschrieben, bei welchem das Zugglied im wesentlichen über seine gesamte Länge mit Bohrungen 17 versehen ist, über welche ein aushärtbares Medium in ein Bohrloch eingeführt wird und wobei während der Bohrphase ein Spülrohr verwendet wird, welches ein Austreten des Spülmediums lediglich bohrlochsohlenseitig sicherstellt, so daß eine Spülwirkung im Bereich der Bohrlochsohle beginnt und ein Ausschwemmen von gelösten Gebirgspartikeln über den Ringraum zwischen der Außenseite des Zuggliedes und der Innenseite des Bohrlochs sicherstellt.The use of the locking device 18 according to the invention was described above in connection with such an anchor system in which the tension member is provided with holes 17 essentially over its entire length through which a hardenable medium is introduced into a borehole and wherein a flushing pipe is used during the drilling phase, which ensures that the flushing medium only emerges on the bottom of the borehole, so that a flushing effect begins in the area of the bottom of the borehole and ensures that dissolved rock particles are flushed out via the annular space between the outside of the tension member and the inside of the borehole.
Eine Verwendung der Sperreinrichtung 18 ist jedoch auch bei solchen, an sich bekannten Ankersystemen möglich, deren Zugglied lediglich bohrlochsohlenseitig mit Austrittsöffnungen versehen ist, bei denen kein Spülrohr verwendet wird, bei denen jedoch gleichermaßen die Ankerstange nach Maßgabe eines verlorenen Werkzeugs benutzt wird. Darüber hinaus kann das Ankersystem auch dann verwendet werden, wenn anstelle eines klassischen Spülmediums z. B. Wasser oder Luft eine bindemittelhaltige Suspension verwendet wird.However, the locking device 18 can also be used with anchor systems known per se, the tension member of which is only provided with outlet openings on the bottom of the borehole, in which no flushing pipe is used, but in which the anchor rod is also used in accordance with a lost tool. In addition, the anchor system can also be used if a suspension containing a binding agent is used instead of a classic flushing medium, e.g. water or air.
Claims (5)
dadurch gekennzeichnet,4. Rock anchor system according to claim 3,
characterized,
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29810379U DE29810379U1 (en) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | Mountain anchor system |
| DE19835814A DE19835814A1 (en) | 1998-06-10 | 1998-08-08 | Rock anchor for mountaineering |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29810379U DE29810379U1 (en) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | Mountain anchor system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29810379U1 true DE29810379U1 (en) | 1998-08-20 |
Family
ID=8058342
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29810379U Expired - Lifetime DE29810379U1 (en) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | Mountain anchor system |
| DE19835814A Withdrawn DE19835814A1 (en) | 1998-06-10 | 1998-08-08 | Rock anchor for mountaineering |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19835814A Withdrawn DE19835814A1 (en) | 1998-06-10 | 1998-08-08 | Rock anchor for mountaineering |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (2) | DE29810379U1 (en) |
-
1998
- 1998-06-10 DE DE29810379U patent/DE29810379U1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-08 DE DE19835814A patent/DE19835814A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19835814A1 (en) | 1999-12-16 |
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