DE3145824A1

DE3145824A1 - Vorrichtung zum abstuetzen einer gesteinsformation, expansionsmantelanordnung und verfahren zum verankern eines bolzens in einem bohrloch

Info

Publication number: DE3145824A1
Application number: DE19813145824
Authority: DE
Inventors: Frank 15905 Johnstown Pa. Calandra jun.
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-11-21
Filing date: 1981-11-19
Publication date: 1982-06-16
Also published as: AU564924B2; GB2088509B; AU7742081A; DE3145824C2; CA1243516A; GB2088509A; AU545538B2; AU3763185A; US4413930A

Description

DR.-ING. ULRICH KNOBLAUCH PATENTANWALT β frankfurt/main ι, den

KÜHHORNSHOFWEG 10 K*Rl

POSTSCHECKKONTO FRANKFURT/M. 3425-605 J#Ä. ' "..n.J.

DRESDNER BANK. FRANKFURT/M. 2300308 /?"* TELEFON: 561Ο78

TELEGRAMM: KNOPAT TELEX: 411 877 KNOPA D

C 50

Frank Calandra, Jr.

Vorrichtung zum Abstützen einer Gesteinsformation, Expansionsmantelanordnung und Verfahren zum Verankern eines Bolzens in einem Bohrloch

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, Anordnung und ein Verfahren nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 3 und 16.

Die Erfindung ermöglicht es, einen Bolzen in einer Gesteinsformation gleichzeitig in Harz einzubetten und mechanisch zu verankern. Hierfür wird eine Expansionsmantelanordnung geschaffen, die zusammen mit Bindemittel verwendet werden kann, wobei eine Vermischung der Bindemittelkomponenten und eine Expansion des Mantels gleichzeitig durch eine fortgesetzte Drehung des Bolzens in derselben Drehrichtung bewirkt werden.

Zur Abstützung der Oberseite eines Stollens ist es bekannt, Bolzen zu spannen, die in Bohrlöchern in der Stollenoberseite verankert sind, um eine nicht abgestützte Gesteinsformation oberhalb des Stollens zu

verfestigen bzw. zu armieren. Hierbei wird üblicherweise ein Loch durch die Stollenoberseite in die Gesteinsformation gebohrt. Dabei wird das Bolzenende in der Weise in der Gesteinsformation verankert, daß entweder ein Expansionsmantel (Spreizdübel) am Ende des Bolzens mit der Gesteinsformation zur Anlage gebracht oder der Bolzen durch ein hitzehärtbares Harz (Kunstharzkleber) mit der das Bohrloch umgebenden Gesteinsformation verklebt wird. Das Harz dringt auch in die Gesteinsformation, so daß die Gesteinsschichten verklebt und der Bolzen in dem Bohrloch befestigt wird. Das Harzgemisch füllt den Ringraum zwischen Bohrlochwand und Stange über eine beträchtliche Länge der Stange. Bei einem herkömmlichen Expansionsmantel ist es auch bekannt, das Ende des BoI-zens abzuschrägen, so daß das Gewinde des Bolzens, das den Expansionsmantel aufnimmt, an einer vom äußersten Ende des Bolzens entfernt liegenden Stelle endet. Diese Maßnahme verhindert eine Beschädigung des Gewindes und •ermöglicht eine Wiederverwendung des Bolzens.

Die US-Patentschriften 33 24 662 und 33 94 527 beinhalten das Befestigen einer Stange in einem Loch einer Gesteinsformation durch ein hitzehärtbares Polyesterharz mit thixotrop!sehen Eigenschaften. Es ist jedoch bekannt, daß ein Bolzen, der in ein Bohrloch eingeklebt ist, nicht gespannt werden kann. Dagegen ist ein mechanisch in der Oberseite eines Stollens verankerter Bolzen zwar spannbar, jedoch die Berührung zwischen Bolzen und Gesteinsformation auf eine Anlage des expandierten oder gespreizten Mantels mit der Bohrlochwand beschränkt. Ferner verringert eine Zerstörung der den expandierten Mantel umgebenden Gesteinsformation den Berührungsbereich zwischen Mantel und Gesteinsformation. Der expandierte Mantel gleitet daher in dem Loch, so daß die Spannung des Bolzens abnimmt und damit auch die Abstützung der Stollenoberseite verringert wird. Die

Gefahr, daß ä.n gespannter Bolzen in der Stollenobers e i t e ^ D e s*t eh t hauptsächlich bei Gesteinsformationen, wie Schiefer, Sandstein, Schlammstein u. dgl.

Um die Nachteile einer Verankerung durch Harz oder Expansionsmäntel zu beseitigen, sind bereits die verschiedensten Arten von Stollendachabstützungen entwickelt worden, bei denen eine mechanische Verankerung und eine Harz-Verankerung kombiniert sind. Hierbei wird ein Bolzen in ein getrenntes Teil geschraubt, z. B. eine Mutter oder Kupplung, die an einem "Rückbalken" befestigt ist, der in dem Bohrloch mittels Harz verankert ist. Der Bolzen weist eine Platte auf, die gegen die das Bohrloch umgebende Fläche der Stollen-Oberseite gedrückt wird. Durch Festztehen des Schraubbolzens wird dieser gespannt.

Die US-PS 37 02 060 zeigt eine Expansionsmantelanordnung, die einen Harzbehälter aufweist, der am Ende eines in einem Expansionsmantel angeordneten Expanders befestigt ist. Der Behälter wird durch das Expandieren des Mantels zerbrochen. Durch Drehen des Bolzens werden die Harzkomponenten vermischt, und das Harzgemisch umgibt den Mantel, um diesen in dem ausgehärteten Harz einzubetten und mit den Gesteinsschichten zu verbinden. Nachdem das Harz vollständig ausgehärtet ist, wird eine Mutter am Ende des Bolzens gegenüber einer Dachplatte auf dem Bolzen gedreht, um die Dachplatte in ihre Einbaulage am Stollendach bzw. der Stollenoberseite zu bringen und den Bolzen vollständig zu spannen.

Das Kombinieren des Spannens und Einbettens eines Stollendachbolzens in Harz in einem Bohrloch ist den US-Patentschriften 38 77 235 und 40 51 683 zu entnehmen. Die in diesen Patentschriften angegebenen

Vorrichtungen weisen ein Glied mit Innengewinde auf, z.B. eine Mutter oder Kupplung, das an einem Ende mit einem "Rückbalken" verbunden ist, der in dem Bohrloch durch das vermischte und ausgehärtete Harz verankert ist. Am anderen Ende der Mutter oder Kupplung wird ein Bolzen angeschlossen, der eine Lager- oder Dachplatte aufweist, die bis vzur Anlage am Stollendach vorgeschoben wird. Die Axialverschiebung des Bolzens in die Kupplung hinein wird durch eine in der Kupplung vorgesehene Anschlageinrichtung begrenzt, um eine relative Drehung von Kupplung und Bolzen zu verhindern, während die Anordnung gedreht wird, um die Harzpatrone zu zerbrechen und die Harzkomponenten zu vermischen. Durch das Aushärten des Harzes wird der "Rückbalken" über der Kupplung durch eine Klebverbindung an der Gesteinsformation befestigt. Danach wird die Anschlageinrichtung durch Verdrehen des Bolzens in der Kupplung zerbrochen, um dem Bolzen eine Aufwärtsbewegung in dem Bohrloch zu gestatten, so daß ein hinreichendes Drehmoment auf den Bolzen ausgeübt wird, um ihn zu spannen.

Ähnliche Vorrichtungen, bei denen eine Stange verwendet wird, die in dem Bohrloch in Harz eingebettet und mit einem Bolzen durch eine Kupplung mit einer Anschlageinrichtung verbunden ist, um eine relative Drehung zwischen den Teilen der Anordnung solange zu verhindern, bis das Harz aushärtet, so daß der Bolzen gespannt werden kann, sind in den US-Patentschriften 41 22 681 und 41 92 631 angegeben. Bei diesen Vorrichtungen wird die langgestreckte Stange durch das Harzgemisch mit der Gesteinsformation -erklebt. Eine mechanische Verankerung ist dagegen nicht vorgesehen.

Die US-Patentschriften 41 60 614 und 41 62 133 offenbaren eine mechanische Verankerung in Kombination mit einer Harz-Verbindung von Bolzen und Gesteinsformation.

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Durch Drehung des Bolzens in der mechanischen Verankerung, die an dessen Ende angebracht ist, in einer ersten Richtung werden die Harzkomponenten aus einer zerbrochenen Patrone vermischt. Eine Ant!drehvorrichtung verhindert eine relative Drehung zwischen einem Neuartigen Stopfen und dem Bolzen, so daß der Stopfen beim Vermischen der Harzkomponenten nicht vom Bolzenende abgeschraubt wird. Auf diese Weise werden die Harzkomponenten vor dem Expandieren bzw. Spreizen des Mantels gründlich vermischt. Nach einiger Zeit, die ausreicht, um die Harzkomponenten zu vermischen, und bevor das Harz aushärtet, wird die Drehrichtung des Bolzens umgekehrt, um die Antidrehvorrichtung außer Eingriff zu bringen. Der keilartige Stopfen kann dann auf dem BoI-zen nach unten geschraubt werden und den Mantel so weit spreizen, daß er sich im Reibschluß an die Bohrlochwand anlegt.

Bei dem Dachbolzen-Stützsystem mit Punktverankerungsharz wird eine Bewehrungsstange im Stollendach durch Einbettung des Bolzens in Harz und Verspannen des Bolzens befetigt. Die Stange wird an ihrem oberen Ende mittels Harz im Bohrloch verankert. An dem mit Gewinde versehenen Ende der Stange ist eine Mutter angeordnet, die aus dem Bolzenloch austritt und an einer Dachplatte anstößt, die am Stollendach anliegend angeordnet ist. Das Ende der Stange in der Mütter wird gedreht, um das Harz zu mischen. Dann wird die Drehung während einer Zeit von 30 bis 60 Sekunden unterbrochen, in der das Harzgemisch aushärtet. Nachdem sich das Harz gesetzt hat, wird der Bolzen mit einem vorbestimmten Drehmoment gedreht, um ihn zu spannen.

Danach ist es zwar bekannt, einen Dachbolzen in einem ■x^ Bohrloch durch Einbettung in Harz und Spannen des Bolzens zu verankern, wobei mechanische Verankerungen

verwendet werden, doch ist es "bislang nicht möglich, durch eine kontinuierlich fortgesetzte Drehung des Bolzens in nur einer Richtung das Harz zu mischen und die Verankerung zu bewirken. Vielmehr muß bei den bekannten Vorrichtungen der Bolzen zunächst in der einen Richtung gedreht werden, um das Harz zu mischen, während gleichzeitig eine Expansion des Mantels verhindert wird. Wenn sich das gemischte Harz auszuhärten beginnt, wird die Drehrichtung des Bolzens umgekehrt, um den Mantel zu expandieren und den Anker zu setzen. Hierbei muß mithin sorgfältig darauf geachtet werden, daß der Bolzen in der richtigen Richtung gedreht wird, um das Harz zu mischen, bevor der Mantel gesetzt ist, und daß der Mantel nicht expandiert wird, bevor das Harz gemischt ist. Ferner müssen bei Drehuig des Bolzens in der Richtung, in der das Mischen des Harzes bewirkt wird, Mittel vorgesehen sein, die ein Abschrauben des Expansionsstopfens vom Bolzenende verhindern ο

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung, Anordnung und ein Verfahren der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei denen eine solche Verankerung des Bolzens in einer Gesteinsformation durch kombiniertes Einbetten in Harz und mechanisches Verankern möglich ist, daß eine kontinuierliche Drehung des Bolzens in einer einzigen Drehrichtung sowohl das Mischen des Harzes als auch das Expandieren des Mantels bewirkt.

Zur Lösung dieser Aufgabe enthält die Vorrichtung zum Abstützen der Gesteinsformation erfindungsgemäß eine langgestreckte Stange₉ die in einem Bohrloch in der Gesteinsformation angeordnet ist und einen Gewindeabschnitt mit einem sich verjüngenden Endabschnitt, der sich an den Gewindeabschnitt anschließt, aufweist,

ein Spannelement mit einer Gewindebohrung, in die der Gewindeabschnitt der Stange eingreift, eine Anschlageinrichtung, die sich durch das Spannelement hindurcherstreckt, um eine Relativdrehung zwischen der Stange und dem Spannelement bei Ausübung eines Drehmoments in einer vorbestimmten Richtung auf die Stange zu verhindern, wobei der sich verjüngende Endabschnitt der Stange an der Anschlageinrichtung anstößt, und eine Verankerungseinrichtung zum Verankern der Stange in dem Bohrloch, wobei die Anschlageinrichtung durch den sich verjüngenden Endabschnitt der Stange aus einer Lage verschoben wird, in der eine relative Drehung von Stange und Spannelement verhindert wird, wenn das auf die Stange in der vorbestimmten Richtung ausgeübte Drehmoment einen vorbestimmten Wert überschreitet, um die Stange in dem Bohrloch unter Spannung zu setzen.

Die erfindungsgemäße Expansionsmantelanordnung zum Verankern eines Bolzens in einem Bohrloch enthält einen keilartigen Stopfen, der axial bewegbar auf das Ende des Bolzens geschraubt ist, einen expandierbaren Mantel mit mehreren sich in Längsrichtung erstreckenden und auseinanderliegenden Fingern, die jeweils eine innere und eine äußere Fläche aufweisen, wobei ein Teil der inneren Fläche an dem keilartigen Stopfen anliegt und die äußere Fläche mit der Wand des Bohrloches zur Anlage bringbar ist, und eine Anschlageinrichtung, die mit dem keilartigen Stopfen verbunden ist, um eine Axialbewegung des keilartigen Stopfens auf dem Bolzen bei Drehung des Bolzens in einer vorbestimmten Richtung zu verhindern, wobei die Anschlageinrichtung durch den Bolzen bei fortgesetzter Drehung des Bolzens in der vorbestimmten Richtung verschiebbar ist, wenn auf den Bolzen ein Drehmoment ausgeübt wird, das einen vorbestimmten Wert überschreitet, und der keilartige Stopfen bei Ver-

Schiebung der Anschlageinrichtung so bewegbar ist, daß er die Pinger spreizt, um den Bolzen in dem Bohrloch zu verankern.

Vor dem Einführen der Expansionsmantelanordnung und des Bolzens in das Bohrloch wird ein Bindemittel, z.B. ein Harz-Klebemittel, das in einer zerbrechlichen Patrone verpackt ist, in das Bohrloch eingeführt. Die Patrone wird durch Aufwärtsverlängerung des Bolzens bis zum blinden Ende des Bohrloches geschoben, wobei die Mantelanordnung am Bolzen angebracht ist. Durch eine weitere Aufwärtsverschiebung des Bolzens wird die Patrone zerbrochen, und danach werden der Bolzen und die Expansionsmantelanordnung gemeinsam in einer vorbestimmten Richtung gedreht, um mit dem Mischen der Komponenten des Klebemittels zu beginnen, die in der Patrone getrennt waren. Durch das Drehen des Bolzens werden die Komponenten verrührt, so daß sie zusammenwirken und ein aushärtbares Klebemittelgemisch bilden.

Die Anschlageinrichtung enthält in der einen Ausführungsform einen abscherbaren Stift, der sich durch eine Bohrung des keilartigen Stopfens erstreckt. Die Endabschnitte des Stiftes werden in miteinander fluchtenden Bohrungen des keilartigen Stopfens festgehalten. Der Stift verläuft quer durch die Bohrung des Stopfens, die das mit Gewinde versehene obere Ende des Bolzens aufnimmt. Vorzugsweise hat das obere Ende des Bolzens einen Endabschnitt mit geringerem Durchmesser, der durch Abschrägung des Bolzenendes gebildet worden ist. Der Bolzen verjüngt sich bis auf einen vorbestimmten Durchmesser, der durch den Durchmesser des Bolzens und die Art des verwendeten abscherbaren Stiftes bestimmt wird. So ist beispielsweise ein Bolzen mit einem Durchmesser von 15,88 mm (5/8 Zoll) an dem Bolzenende unter einem

Winkel von etwa 45° abgeschrägt, und die axiale Länge der Abschrägung beträgt etwa 6,35 mm (1/4 Zoll). Das abgeschrägte Ende des Bolzens liegt am Stift an, um anfänglich eine axiale Abwärtsbewegung des Stopfens auf dem Bolzen während einer Drehung des Bolzens zu verhindern und ein Mischen der Klebemittelkomponenten zu bewirken.

Während der keilartige Stopfen an einer Abwärtsbewegung auf dem Bolzen gehindert wird, erfolgt keine Relativdrehung zwischen Stopfen und Bolzen. Bolzen, Stopfen und Mantel drehen sich daher wie eine einteilige Einheit gemeinsam, um eine Vermischung der Klebemittelkomponenten in dem Bohrloch zu bewirken. Das aushärtbare Gemisch strömt am Mantel und Stopfen entlang nach unten und füllt die Hohlräume zwischen dem Mantel und der Wand des Bohrlochs. Durch die Anwesenheit des abscherbaren Stiftes wird eine Abwärtsbewegung des keilartigen Stopfens auf dem Bolzen während einer Zeit verhindert, die für ein vollständiges Vermischen der Harzkomponenten erforderlich ist. Bei einem schnell aushärtbaren Klebemittel wird die Expansion des Mantels etwa 20 bis 30 Sekunden lang verzögert, um eine vollständige Vermischung der Klebemittelkomponenten vor dem Expandieren des Mantels zu ermöglichen.

Während das Klebemittelgemisch um den Mantel und den keilartigen Stopfen herum auszuhärten beginnt, übt es eine Kraft auf den Mantel und den Stopfen aus, die eine Drehung des Mantels und Stopfens verhindert. Wenn das auf den Bolzen ausgeübte Drehmoment ein vorbestimmtes Drehmoment überschreitet, überschreiten die durch das aushärtende Klebemittel ausgeübten Gegendrehkräfte die Festigkeit des Stiftmaterials, so daß der Stift zerbricht oder vom keilartigen Stopfen an der Berührungs-

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stelle von Stopfen und konischem Bolzenende entfernt wird. Das abgeschrägte Bolzenende, das am Stift anliegt, gewährleistet eine Trennung des Stiftes vom Stopfen, wenn das auf den Bolzen ausgeübte Drehmoment einen vorbestimmten Wert bzw. das vorbestimmte Drehmoment überschreitet. Der Stopfen kann sich dann auf dem Bolzen frei nach unten bewegen, wenn die Drehung des Bolzens in der gleichen Richtung fortgesetzt wird, um das Vermischen zu bewirken, die Finger des Mantels nach außen zu spreizen und sie mit der Bohrlochwand in Eingriff zu bringen.

Der Mantel wird nach einer vorbestimmten Zeit, während der der Bolzen in der gleichen Drehrichtung weitergedreht wird, expandiert bzw. gespreizt. Der Bolzen wird mithin in einer einzigen Richtung gedreht, um sowohl das Klebemittel zu vermischen als auch den Mantel zu spreizen. Bei dieser Ausbildung braucht mithin die Drehrichtung des Bolzens nicht umgekehrt zu werden, um den Mantel nach dem Mischen des Klebemittels zu spreizen.

Bei einem schnellaushärtbaren Kunstharz-Klebemittel beginnt das Harzgemisch innerhalb von 20 Sekunden nach dem Zerbrechen der Patrone auszuhärten. Bei der Ausführungsform mit dem abscherbaren Stift als Anschlageinrichtung sind ein solches Stiftmaterial und ein solcher Stiftquerschnittsflächeninhalt gewählt, daß der Stift eine vorbestimmte Festigkeit aufweist. Diese Festigkeit ist so gewählt, daß der Stift zerbricht, xienn das Mischen beendet und bevor das Harzgemisch ausgehärtet ist. Dies stellt sicher, daß der Mantel gespreizt wird, bevor das Harz hart ist und nachdem es vollständig vermischt ist. Bei einem bestimmten Harg ist die Festigkeit des Stiftes so gewählt, daß er in der Bohrung des keilartigen

Stopfens zerbricht oder abgeschert wird, wenn das auf den Bolzen ausgeübte Drehmoment einen vorbestimmten Wert überschreitet. Dieser vorbestimmte Wert ist vorzugsweise so gewählt, daß er nicht eher erreicht wird, als bis der Bolzen beispielsweise 20 bis 30 Sekunden lang gedreht worden ist, d.h. so lange, wie es zum Vermischen der Harzkomponenten erforderlich ist.

Die Anschlageinreichtung veLst vorzugsweise einen Stift aus Aluminium mit einem vorbestimmten Durchmesser auf. Der Stift kann aber auch Stahl mit einer anderen Länge und einem anderen Durchmesser als der Aluminium stift aufweisen, weil die Festigkeit von Aluminium und Stahl unterschiedlich ist. Auch die Lage des Stiftes relativ zum Stopfen kann verschieden gewählt sein, d.h. er kann an einer längs der Stopfenachse liegenden Stelle befestigt sein und mit seinem abgeschrägten Ende am Bolzen anliegen oder in dem Bolzen befestigt sein und an der Unterseite des Stopfens anliegen. In jedem Falle kann durch entsprechende Wahl des Materials, der Größe und der Lage des Stiftes der Zeitpunkt des Zerbrechens oder Abscherens des Stiftes so gesteuert werden, daß er auf die Aushärtdauer des verwendeten Harzes abgestimmt, d.h. geringer als diese ist. Die Anschlageimvichtung gestattet daher eine Vermischung des Harzsystems für die Dauer einer Zeit, die für das jeweils gewählte Harzsystem erforderlich ist und endet bevor der Mantel expandiert wird, während der Bolzen fortgesetzt in der einen Richtung gedreht wird.

Das Verfahren zum Verankerndes Bolzens in dem Bohrloch besteht nach der Erfindung darin, daß ein keilartiger Stopfen axial beweglich auf das Bolzenende geschraubt wird, daß ein expandierbarer Mantel mit mehreren sich in Längsrichtung erstreckenden Fingern um den keilartigen Stopfen her-'um auf dem Bolzen angeordnet wird, daß eine axiale Bewegung des keilartigen Stopfens auf

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dem Bolzen durch eine mit dem Bolzen verbundene Anschlageinrichtung bei Drehung des Bolzens in einer vorbestimmten Drehrichtung verhindert wird, daß die Anschlageinrichtung bei fortgesetzter Drehung des Bolzens in der vorbestimmten Drehrichtung durch den Bolzen verschoben wird, wenn auf den Bolzen ein einen vorbestimmten Wert überschreitendes Drehmoment ausgeübt wird, und daß der keilartige Stopfen auf dem Bolzen bei der Wegbewegung der Anschlageinrichtung verschoben wird, um die Finger zu spreizen und den Bolzen in dem Bohrloch zu verankern.

Sowohl bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung als auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden daher das Einbetten in Harz und das mechanische Verankern eines Stollendachbolzens in eiier Gesteinsformation durch eine Expansionsmantelanordnung kombiniert, die mit einer Anschlageinrichtung versehen ist, die eine Expansion des Mantels während der Drehung des Bolzens in einer vorbestimmten Richtung solange verhindert, bis auf den Bolzen ein Drehmoment ausgeübt wird, das einen vorbestimmten Wert überschreitet, so daß die Anschlag-. einrichtung verschoben wird und eine Expansion oder Spreizung des Mantels gestattet. Die hierbei geschaffene mechanische Verankerung stellt sicher, daß der Stollendachbolzen auch durch ein Klebemittel in dem Bohrloch festgeklebt wird, wenn der Bolzen ständig in einer vorbestimmten Drehrichtung gedreht wird, um nacheinander das Vermischen des Harzmaterials und das Expandieren des Mantels vor dem Aushärten zu gestatten und den Eingriff in dls Bohrlochwand zu ermöglichen. Die mit der expandierbaren Mantelanordnung verbundene Anschlageinrichtung ist derart betätigbar oder betreibbar, daß sie die Expansion des Mantels so lange verhindert, wie es erforderlich ist, um den Harzkomponenten in dem Bohrloch eine Vermischung zu gestatten, wobei die Expansion des Mantels so lange verzögert wird, bis

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ein vorbestimmtes Drehmoment auf den Bolzen ausgeübt und das Harz vermischt, jedoch noch nicht ausgehärtet ist. Der Dachbolzen ist so bemessen und in einem Endabschnitt abgeschrägt, daß er das Abscheren einer mit der expandierbaren Mantelanordnung verbundenen Anschlageinrichtung nach einer anfänglichen Drehung des Mantels erleichtert, um ein Vermischen des Harzsystems zu ermöglichen, das den Mantel umgibt, wobei die Expansion des Mantels so lange verzögert wird, bis die Harzkomponenten vermischt worden sind.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnung bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils einer auf dem Gewindeende eines langgestreckten Bolzens angeordneten Expansionsmantelanordnung mit einer Anschlageinrichtung, die von einem keilartigen Stopfen getragen wird und an einem obereiEnde des Bolzens anliegt, um eine Bewegung des Stopfens auf dem Bolzen zu verhindern,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1, bei der die Anschlagvorrichtung in Form eines

abscherbaren Stiftes deutlicher zu erkennen ist, der sich durch den Bolzen erstreckt und desasn Endabschnitte in dem keilartigen Stopfen festgehalten werden,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils des oberen mit Gewinde versehenen Endes des Bolzens zur Verdeutlichung der Abschrägung des Bolzenendes, die das Abscheren des Anschlggstlftes erleichtert,

Fig. 4 eine Exposionsdarstellung eines Teils der erfindungsgemäßen Mantelanordnung, die zeigt, wie

der abscherbare Stift in einer Bohrung des keil artigen Stopfens angeordnet ist, so daß er am abgeschrägten Ende des Bolzens anliegt,

Fig. 5 ein Teilschnitt des keilartigen Stopfens auf

dem Bolzen bei abgenommenem Mantel, um zu zeigen, wie der abscherbare Stift durch den keilartigen Stopfen hindurchgefUhrt ist und am abgeschrägten Ende des Bolzens anliegt,

Fig. 6 ein ähnlicher Schnitt wie der nach Fig. 5, der den Stift in einer unteren Lage im keilartigen Stopfen und mit parallelen Nuten in den sich gegenüberliegenden Enden des Stiftes zu Erzielung einer vorbestimmten Scherfestigkeit und Scherstelle versehen zeigt,

Fig. 7 eine ähnliche Darstellung wie die nach Fig. 1, die die Anschlageinrichtung in Verbindung mit einer Bügel-Expansionsmantelanordnung zeigt,

Fig. 8 eine ähnliche Ansicht wie die der Fig. 5 und 6, die zeigt, wie der abscherbare Stift nur durch den Bolzen hindurchgeführt ist und am unteren Ende des keilartigen Stopfens anliegt,

Fig. 9 eine Teilschnittdarstellung, die einen ersten Schritt bei dem Verfahren der Installation des Dachbolzens in dem Bohrloch zeigt, bei dem eine Harzpatrone am Ende des Bohrloches angeordnet ist, so daß sie durch die Expansionsmantelanordnung zerbrochen werden kann,

Fig. 10 eine ähnliche Darstellung wie die nach Fig. 9, die das Vermischen der Komponenten aus der

zerbrochenen Patrone durch Drehung des Bolzens zeigt, wobei die Anschlageinrichtung die Ab-

wärtsbewegung des Stopfens beim Vermischen verhindert ,

Fig. 11 eine ähnliche Darstellung wie die nach den Fig.

9 und 10, bei der der Bolzen in der gleichen Richtung weitergedreht worden ist und die Anschlageinrichtung nach dem Vermischen zerbrochen hat, so daß der Stqtfen nach unten bewegt wird und den Mantel spreizt und

Fig. 12 einen weiteren Verfahrensschritt, bei dem der

Stopfen auf dem Bolzen nach unten bewegt worden ist und die Mantelfinger mit der Wand des Bohrlochs zur Anlage gebracht hat, wobei das ausgehärtete Harz den gespreizten Mantel umgibt und einbettet.

Die Zeichnungen, infcesondere die Fig. 1 und 4 stellen eine Expansionsmantelanordnung 10 zum Befestigen eines Bolzens 12 in einem Bohrloch 14 dar, das in eine Gesteinsformation 16 (Fig. 9 - 12) gebohrt ist, um die Gesteinsformation 16 abzustützen, die über einer Erdhöhlung, einem Bergbaustoilen oder dergleichen, liegt. Der Bolzen 12 hat einen mit Gewinde versehenen oberen Endabschnitt 18, der im oberen blinden Ende des Bohrlochs 14 angeordnet ist. Das Bohrloch 14 ist bis zu einer vorbestimmten Tiefe in die Gesteinsformation 16 gebohrt, wobei die Tiefe von der gewünschten Belastbarkeit der Expansionsmantelanordnung 10 und des Bolzens 12 abhängt.

Der Bolzen 12 hat, wie die Fig. 9-12 zeigen, einen dickeren Endabschnitt 20, der aus dem offenen Ende des Bohrlochs 14 herausragt. Der Endabschnitt 20 des Bolzens trägt eine Dach- oder Lagerplatte 22 auf dem Ende des Bolzens 12. Erfindungsgemäß wird eine zerbrechliche Patrone 24, die ein herkömmliches Zweikomponenten-Bindemittel enthält, wie es zum Beispiel in den US-Patent-

Schriften 3 324 662 und 3 394 527 angegeben ist, zuerst bis zum oberen Ende in das Bohrloch 14 eingeführt, wie es in Fig. 9 dargestellt ist, indem der Bolzen 12 in dem Bohrloch 14 nach oben geschoben wird. Sobald die Patrone 24 durch Drehung des Bolzens 12 in einer vorbestimmten Richtung zerbrochen und die Bindemittelkomponenten vermischt worden sbd, behindert oder verhindert eine Anschlageinrichtung 26 solange die Expansion der Mantelanordnung 10, bis die Dachplatte 22 an der Unterseite der Gesteinsformation 16 anliegt und die Klebemittelkomponenten vermischt worden sind.

Der Bolzen wird ständig solange in der gleichen vorbestimmten Richtung verdreht, wie es für eine vollständige Vermischung der Komponenten des Bindemittels erforderlich ist. Die Anschlageinichtung 26 verhindert eine Expansion der Mantelanordnung 10 beim Mischen. Der Bolzen wird in der gleichen Richtung wie zu Anfang weitergedreht. Wenn das auf den Bolzen ausgeübte Drehmoment ein vorbestimmtes Drehmoment überschreitet, das durch die zum Mischen des Bindemittels erforderlichen Zeit bestimmt wird, zerbricht die Anschlageinrichtung 26. Die Expansionsmantelanordnung 10 wird dadurch zur Expansion bis in Reibschlußberührung mit der Wand des Bohrlochs 14 freigegeben.

Das Weiterdrehen des Bolzens in der gleichen Richtung wie zu Anfang vervollsthdigt das Festsetzen der Anordnung 10. Der Bolzen wird mithin sowohl mechanisch verankert als auch adhäsiv mit dem Bohrloch verbunden, um ein Verrutschen der expandierten Anordnung 10 zu verhindert, so daß der Bolzen 12 gespannt bleibt und die Gesteinsformation abstützt.

Im einzelnen enthält die Expansionsmantelanordnung 10 einen Mantel 28 in herkömmlicher Ausbildung mit einem festen Ringabschnitt 30 am Ende. Der Mantel 28 ist expandierbar oder spreizbar und hat mehrere Finger 32, die in Axialrichtung des Mantels vom Ringabschnitt ^O abstehen.

Alle Finger 32 haben einen unteren Endabschnitt 34, der mit dem Ringabschnitt 30 verbunden ist^und einen oberen Endabschnitt 36. Ferner sind die Finger 32 durch axiale Schljfcae 38 (von denen in Fig. 1 nur einer zu sehen ist) voneinander getrennt. Jeder Schlitz 38 hat einen an den Ringabschnitt 30 angrenzenden geschlossenen Endteil 40 und einen offenen Endteil 32 in der Nähe des oberen Endteils 36 des jeweiligen Fingers 32.

Jeder Finger 32 hat eine äußere gezahnte Greiffläche 44 und eine innere glatte Fläche 46. Die äußere Fläche 44 hat einen Greifteil 48,der sich vom oberen Endteil 36 des Fingers bis zu einer Stelle erstreckt, die vom unteren Endteil 34 des Fingers entfernt liegt. Der Greifteil 48 Jedes Fingers 32 hat eine Reihe auseinander liegender paralleler, abgeschrägter oder konischer horizontaler Rillen oder Nuten 50. Die Nuten 50 bilden eine Reihe sich nach unten erstreckender Sägezähne, die bei der Spreizung des Mantelteils 28 mit der Wand des Bohrlochs 14 in Eingriff gebracht werden können während die Finger 32 nach außen gebogen werden.

Der Greifteil 48 jedes Fingers 32 wird gegen die Wand des Bohrlochs 14 gedrückt, wie es in den Fig. 10 und 11 dargestellt ist, und zwar durch einen abgeschrägten oder keilartigen Stopfen oder Keil 52. Der keilartige Stopfen 52 hat eine Gewindebohrung 54, die auf den Gewindeabschnitt 18 des Bolzens geschraubt ist. Der keilartige Stopfen 52 hat eine abgeschrägte Form mit einem dickeren oberen Endteil 56 und einem dünneren unteren Endteil 58. Ein Teil der inneren Fläche 46 jedes Fingers 32 liegt an einer schrägen ebenen Fläche 68 des keilartigen Stopfens 52 an.

Wie Fig. 1 zeigt, werden der Stopfen 52 und der Mantel 28 in Zusammenbaulage auf dem Gewindeabschnitt 18 gehalten, bevor die Anordnung im Bohrloch 14 verankert wird,

das in die Stollenoberseite bzw. das Stollendach gebohrt worden ist. Ferner sind der Stopfen 52 und der Mantel 28 in ansich bekannter Weise (Fig. 7) durch einen elastischen Gurt oder Bügel 60 verbunden. Der Bügel 60 vedäuft über das obere Ende des Stopfen 52 hinweg. Der Bügel 60 hat Schenkel 62, die sich an den Seiten des Mantels'28 nach unten erstrecken. Die Schenkel 62 liegen in zwei sich gegenüberliegenden Schlitzen 64. Die Schenkel 62 enden in nach innen gekehrten Endabschnitten 66, die sich in die Schlitze 64 erstrecken und an der Innenfläche 46 des Mantels 28 anliegen. Auf diese Weise steht der Bügel 60 mit dem Mantel 28 in Eingriff, so daß er den Stopfen 52 und den Mantel 28 zusammenhält.

Wie Fig. 4 zeigt, -weist der Stopfen 52 mehrere abgeschrägte ebene Flächen 68 auf, die durch sich in Längsrichtung erstreckende Nuten 70 voneinander getrennt sind. Wie bereits erwähnt wurde, liegt die innere Fläche 46 jedes Fingers 32 jeweils an einer abgeschrägten ebenen Fläche 68 an.

Bei dem einen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, wie Fig. 5 zeigt, die Anschlageinrichtung 26 in einer Bohrung 72 angeordnet, die sich quer zur Gewindebohrung 54 des Stopfens 52 durch den Stopfen 52 hindurch erstreckt. Wie Fig. 5 zeigt, hat die Querbohrung 72 sich gegenüberliegende Endabschnitte 74, die durch den Stopfen 52 hindurchgeführt sind und in zwei sich diametral gegenüberliegende Nuten 70 des Stopfens 52 ragen.

Wie die Fig. 1 bis 5 weiter zeigen, weist die Anschlageinrichtung 76 einen abscherbaren Stift 76 auf, der aus einem ausgewählten elastischen Material hergestellt ist und eine vorbestimmte Größe und im Falle eines kreiszylindrischen Stiftes einen vorbestimmten Durchmesser aufweist. Der Stift 76 ist in der Querbohrung 72 festgehalten und hat Endabschnitte 78 und 80. Diese sitzen in den Endabschnitten 74 der Querbohrung des Stopfens 52, wie das Ausführungsbeispiel der Anschlageinrichtung

76 nach den Fig. 1 bis 7 zeigt. Der mittlere Abschnitt des Stiftes 76 erstreckt sich quer durch die Längsbohrung 54 des Stopfens.

Die Stelle, an der der abscherbare Stift 76 durch die Gewindebohrung 54 des Stopfens hindurchgeführt ist, ist so gewählt, daß der Stift 76 eine axiale Bewegung des Gewindeabschnitts 18 des Bolzens über eine vorbestimmte Tiefe in die Stopfenbohrung 54 hinein be- oder verhindert.

So wird beim Zusammenbau der Expansionsmantelanordnung der Gewindeabschnitt 18 des Bolzens soweit in den Stopfen 52 eingeführt, bis der Gewindeabschnitt 18 am abscherbaren S^ift 76 anstößt und nicht mehr weiter in die Gewindebohrung 54 des Stopfens eingeführt werden kana

Die den abscherbaren Stift 76 aufnehmende Querbohrung des keilartigen Stopfens 52 kann an verschiedenen Stellen längs des Stopfens 52 angeordnet sein. So ist die Querbohrung 72 bei dem ersten Ausführungsbeispiel in der Nähe des oberen Endteils 56 angeordnet, wie es Fig. 5 zeigt, so daß auch der Stift 76 in der Nähe dieses oberen End teils 56 liegt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist der abscherbare Stift 77 dagegen in einer in der Nähe des unteren Endteils 58 liegenden Querbohrung 82 des Stopfens angeordnet.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist die Länge des Gewindeabschnitts 18, um die sich dieser Gewindeabschnitt in die Gewindebohrung 54 des Stopfens erstreckt, geringer als bei der Anordnung des abscherbaren ' Stifts 76 in dem Stopfen 72 in der Nähe des oberen Endteils 56. Bei der Anordnung nach Fig. 6 ist der Stopfen 52 nur mit wenigen Gewindegängen auf den Gewindeabschnitt 18 des Bolzens geschraubt. Der mittlere Abschnitt des Stiftes 77 verhindert, daß der Bolzen 12 weiter in die Gewindebohrung 54 des Stopfens eindringen kann.

Das Material, aus dem der abscherbare Stift 76 hergestellt ist, kann unterschiedlich gewählt sein. So kann der Stift 76 beispielsweise aus Stahl mit einem Durchmesser von 6,35 mm (1/4 Zoll) oder aus Aluminium mit einem Durchmesser von 7,94 mm (5/16 Zoll) hergestellt sein. Das Material des Stiftes 76 sowie seine Abmessungen und der Flächeninhalt seines Querschnitts sind in Abhängigkeit von der Art des verwendeten Bindemittels so gewählt, daß er nicht eher abgeschert wird oder zerbricht, als bis die Bindemittelkomponenten hinreichend vermischt worden sind. Um ferner ein Abscheren oder Zerbrechen der Anschlageinrichtung 26 vor dem Aushärten des aushärtbaren Gemisches sicherzustellen, ist eine Anschlageinrichtung, beispielsweise der Stahlstift 77 nach Fig. 6, mit Deformationenen, zum Beispiel sich in Längsrichtung erstreckenden, parallelen, auseinanderliegenden Rillen oder Vertiefungen 84, versehen, die in den Endabschnitten 78 und 80 des Stiftes 77 ausgebildet sind.

Die Materialzusammensetzung und Form der Anschlageinrichtung 76, zum Beispiel der Stifte 76 und 77, die in den Fig. 5 und 6 dargestellt sind, sind in Abhängigkeit von der Aushärtzeit des jeweils verwendeten Bindemittels gewählt. Beispielsweise sind bei einem im Handel erhältliehen, schnell aushärtenden Harz, das innerhalb von 20 bis 30 Sekunden oder weniger nach dem Zerbrechen der Patrone 24 und dem Mischen der Komponenten auszuhärten beginnt, die Größe und Materialzusammensetzung der Anschlageinrichtung 26 so gewählt, daß das Zerbrechen nach einer Drehung des Bolzens 20 von 20 Sekunden oder früher erfolgt. Wenn daher das Harzgemisch auszuhärten beginnt, wird aus die Anordnung 10 eine Kraft ausgeübt, die einer Drehung des Mantels 28 und des Stopfens 52 entgegenwirkt. Die Antidrehkärfte steigen soweit an, daß die Anschlageinrlchtung 26 zerbricht.

Die Anschlageinrichtung 26 zerbricht in dem Augenblick, in dem das auf den Bolzen 12 ausgeübte Drehmoment ein

vorbestimmtes Drehmoment überschreitet. Wenn die Anschlageinrichtung 26 den Antidrehkräften des Klebemittels, die auf die sich drehende Mantelanordnung 10 ausgeübt werden, nicht mehr standhält, wird die Anschlageinrichtung 26 zerbrochen oder abgeschert. Danach wird eine relative Drehung von Stopfen 52 und Bolzen 12 nicht länger verhindert. Der Stopfen 52 bewegt sich daher auf dem Bolzen 12 nach unte} während der Bolzen 12 in der gleichen vorbestimmten Drehrichtung weitergedreht wird.

Die Fähigkeit, den Abscherzeitpunkt des Stiftes 76 zu bestimmen, ergibt eine vielseitige Expansionsmantelanordnung 10, die zusammen mit Klebemitteln unterschiedlicher Aushärteigenschaften, zum Beispiel einem schnell aushärtenden Harz, das nach einer Mischzeit von 20 Sekunden oder früher aushärtet, oder einem Klebemittel, das

2 bis 3 Minuten lang gemischt werden muß, bevor es auskann 1 zuhärten beginnt, verwendet werdenCDurcb^entsprechende Wahl der Materialzusammensetzung und des Flächeninhalts des Querschnitts der als abscherbarer Stift ausgebildeten Anschlageinrichtung 26 sowie der Lage des abscherbaren Stiftes relativ zum Stopfen 52 kann eine Expansion des Mantels 28 solange verhindert werden, wie es zu einer hinreichenden Vermtchung der Klebemittelkomponenten erforderlich ist.

Sobald das aushärtbare Gemisch gebildet ist und auszuhärten beginnt, übt es Antidrehkräfte auf den sich zusammen mit dem Bolzen 12 drehenden Stopfen 52 aus. Sobald der abscherbare Stift diesen Kräften nicht mehr standhält, zerbricht er oder wird er vom Stopfen 52 entfernt, wobei er den Bolzen 12 freigibt, so daß sich dieser relativ zum Stopfen 52 drehen kann. Dabei beginnt

sich
der Stopfen 52nTSch unten zu bewegen und den Mantel 28 zu expandieren. Wesentlich ist, daß der Bolzen 12 hierbei ständig in der gleichen Richtung gedreht wird. Vorzugsweise zerbricht der abscherbare Stift,bevor das

Klebemittelgemisch vollständig verfestigt oder ausgehärtet ist, so daß die spreizbaren Finger 32 noch nach außen bewegbar sind, um sie mit der Wand des Bohrlochs 14 in Eingriff zu bringen.

3 stellt die Form des oberen Endes des Gewindeabschnitts 18 des Bolzens 12 ausführlicher dar. Der Gewindeabschnitt 18 endet in einem abgeschrägten Endabschnitt 71a Der abgeschrägte Endabschnitt 71 verjüngt sich vom maximalen Durchmesser des Bolzens 12 bis auf einen geringeren Durchmesser am äußersten Ende 73 des Bolzens 12. Der abgeschrägte Endabschnitt 71 hat eine vorbestimmte Form, d.h. einen vorbestimmten Winkel A und eine vorbestimmte axiale Länge B. Die Größe des Winkels A und der Länge B wird beispielsweise in Abhängigkeit vom Durchmesser des Bolzens, den Abmessungen und dem Material der abscherbaren Einrichtung oder Anschlageinrichtung 76, der Art des verwendeten Bindemittels und der Art der Gesteir^ormation, in der der Bolzen 12 verankert wird, gewählt. So wird der obere Endabschnitt des Gewindeabschnitts 18 des Bolzens 12 als Kegelstumpf ausgebildet.

Bei dem einen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird . ein Bolzen 12 mit einem Durchmesser von 15,88 mm (5/8 Zoll) zusammen mit einer Stahlstift-Anschlageinrichtung 76 mit einem Durchmesser von 6,35 mm (1/4 Zoll) verwendet., Der konische bzw. abgeschrägte Endabschnitt 71 hat einen Winkel A von 45° und eine Länge B von 6,35 mm (1/4 Zoll). Somit verjüngt sich der Bolzen 12 von einem Durchmesser von 15,88 mm (5/8 Zoll) bis auf 3,16 mm (1/8 Zoll) am äußersten Ende 73 des Bolzens 12. Das äußerste Ende 73 des Bolzens 12 ist abgeflacht und drückt gegen den Stift 76.

Der abgeschrägte Endabschnitt 71 des Bolzens 12 übt eine konzentrierte Kraft auf nur einen Teil des Stiftes 76 statt auf die gesamte Länge des in der Gewindebohrung 54 liegenden Teils des Stiftes 76 aus. Durch die abge-

schrägte, konische oder verjüngte Ausbildung des Endabschnitts 71 gemäß obigem Beispiel drückt nur eine kMne Fläche mit einem Durchmesser von 3,16 mm (1/8 Zoll) am äußersten Ende 73 des Bolzens gegen den Stift 76 und nicht eine Fläche mit einem dem vollen Durchmesser von 15,88 mm (5/8 Zoll) des Bolzens 12 entsprechenden Durchmesser. Dies stellt sicher, daß"der Stift 76 zerbrochen oder aus einer Lage in der Gewindebohrung 54 des Stopfens entfernt wird, in der er die Abwärtsbewegung des Stopfens 52 behindert, sobald ein vorbestimmtes Drehmoment nach dem vollständigen Vermischen der Bindemittelkomponenten auf den Bolzen 12 ausgeübt wird.

Wie bereits erwähnt wurde, sind die Maße A und B des sich verjüngenden Endabschnitts 71 des Bolzens so gewählt, daß sie der jeweiligen Expansionsmantelanordnung 10 und dem Bolzen 12, die zusammen mit einem bestimmten Bindemittel verwendet werden, angepaßt sind. So kann der Winkel A des sich verjüngenden Endabschnitts 71 zwischen etwa 1'5° und 65° und die Länge B in einem diesem Winkel A entsprechenden Bereich liegen. Unabhängig von der jeweils gewählten Größe des Winkels A und der Länge B erleichtert jedoch das Vorhandensein des sich verjüngenden Endabschnitts 71 am Bolzen 12 das Entfernen des Stiftes 76 aus einer Lage in der Bohrung 54, in der er die Abwärtsbewegung des Stopfens 52 auf den Bolzen 12 behindert, weil die nach oben gerichtete Kraft des Bolzens 12 nur auf einen kleinen Teil des Stiftes 76 konzentriert ist.

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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der abscherbaren Einrichtung 26 ist in Fig. 8 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein abscherbarer Stift 79 lediglich in einer Bohrung 86 angeordnet, die sich quer durch den Gewindeabschnitt 18 des Bolzens 12 in der Nähe seines sich verjüngenden Endabschnitts 71 erstreckt. Der abscherbare Stift 79 hat einen mittleren Teil 81, der in der Querbohrung 86 festgehalten wird, und zwei Endabschnitte 83

und 85. Die Endabschnitte 83 und 85 ragen aus der Bohrung 86 heraus und liegen bei der Anordnung 10 gegenüber zwei Schlitzen 38 zwischen benachbarten Mantelfingern 32. Der keilartige Stopfen 52 wird solange auf dem Bolzen nach unten bewegt, bis der untere Endteil 58 des Stopfens 52 an den Endabschnitten 83 und 85 des Stiftes 79 anschlägt. Die Endabschnitte 83 und 85 verhindern auf diese Weise eine weitere Abwärtsbewegung des Stopfens 52 auf dem Bolzen 12.

Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen der Anschlageinrichtung 26 verhindert auch hier der abscherbare Stift 79 solange eine relative Drehung von Bolzen 12 und Stopfen 52 bis auf das Ende des Bolzens ein Drehmoment ausgeübt wird, das ein vorbestimmtes Drehmoment überschreitet. Bei diesem Drehmoment bewirkt der durch das aushärtbare Bindemittelgemisch auf die Drehung des Bolzens 52 ausgeübte Widerstand ein Zerbrechen des Stiftes 79. Der Stift 79 ist so ausgelegt, daß er nicht eher zerbricht, als bis das Vermischen der Bindemittelkomponenten abgeschlossen ist und das Gemisch auszuhärten beginnt. Die Endabschnitte 83 und 85 brechen vom mittleren Teil 81 des Stiftes ab und können sich durch die Mantelschlitze 38 hindurchbewegen.

Wenn das Bruchdrehmoment des Stiftes 79 erreicht ist, ist das Mischen abgeschlossen. Der Stift 79 zerbricht und gestattet eine Abwärtsbewegung des Stopfens 52, um den Mantel 28 zu spreizen. Das Spreizen oder Expandieren des Mantels 28 wird solange verzögert, bis das Bindemittel gemischt ist, jedoch nicht solange, daß das Gemisch inzwischen in dem Bohrloch 14 aushärtet.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die Anschlageinrichtung 76 jede mögliche Einrichtung aufweisen kann, die eine Axialbewegung des Stopfens 52 auf

dem Bolzen 12 über einen vorbestimmten Punkt auf dem Gewindeabschnitt 18 des Bolzens 12 hinaus verhindert, z. B. ein Behinderungsglied, das in der Gewindebohrung 54 des Stopfens arretiert ist. Das Behinderungsglied ist so betreibbar, das es einer Relativdrehung zwischen Bolzen 18 und Stopfen 52 solange widersteht, bis ein vorbestimmtes Drehmoment auf den Bolzen 18 ausgeübt wird. Bevor das vorbestimmte Drehmoment ausgeübt wird, ist das Bindemittel gemischt. Wenn ein das vorbestimmte Drehmoment überschreitendes Drehmoment ausgeübt wird, wird das Behinderungsglied entweder zerbrochen oder in der Stopfenbohrung 54 so weit verschoben, daß es eine relative Drehung zwischen Bolzen 18 und Stopfen 52 und damit eine Abwärtsbewegung des Stopfens 52 auf dem Bolzen gestattet. Dies hat eine Expansion oder Spreizung des Mantels 28 und Verankerung der Anordnung 10 im Bohrloch 14 zur Folge.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Anschlageinrichtung 26 ein Hindernis aufweisen, das nicht vor Beginn der Expansion des Mantels 28 zu zerbrechen oder abgeschert zu werden braucht. Diese Anschlageinrichtung 26 kann ein flexibles Teil, z.B. einen Draht oder dergleichen mit Endabschnitten aufweisen, die im Stopfen 52 befestigt sind und sich durch die Stopfenbohrung 54 erstrecken, so daß sie ein Hindernis in der Bahn des sich drehenden Bolzens 18 bilden. Der sich an das äusserste Ende 73 des abgeschrägten Endabschnitts 71 des Bolzens anlegende Draht verhindert eine Abwärtsbewegung des Stopfens 52 auf dem Bolzen 18. Die Bewegung des Bolzens 52 wird dabei solange verhindert, bis die Antidrehkräfte des Bindemittelgemisches, die auf den Stopfen 52 ausgeübt werden, eine Verformung oder Verbiegung des Drahtes bewirken, so daß sich der Stopfen 52 bei fortgesetzter Drehung des Bolzens 12 auf dem Bolzen 12 abwärts bewegen kann. Die Ausübung eines Drehmoments, das

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eine VerMegung des Drahtes zur Folge hat, entspricht der Bildung eines aushärtbaren Bindemittelgemisches und der Auslösung der Expansion des Mantels 28.

Die Fig. 9 bis 12 veranschaulichen das Verfahren der Verankerung der Vorrichtung 10 und des Bolzens 12 in dem Bohrloch 14 der Gesteinsformation 16. Zunächst wird, wie Flg. 9 zeigt, die Harz-Patrone 24 in das Loch 14, das in das Stollendach oder die Gesteinsformation 16 gebohrt worden ist, durch Aufwärtsschieben mittels des Bolzens 12, wobei die Vorrichtung 10 am Gewindeabschnitt 18 des Bolzens 12 angebracht ist, eingeführt. Die Patrone 24 wird weitgehend bis zum oberen Ende des Bohrloches 14 hochgedrückt. Sobald die Patrone 24 in den oberen Teil des Bohrloches 14 eingeführt ist, wie es Fig. 9 zeigt, wird der Bolzen 12 noch weiter nach oben gedrückt, so daß die Patrone 14 zerbricht.

Danach wird die gesamte Anordnung 10 in einer vorbestimmten Richtung gedreht, die durch den Pfeil in Fig. 10 angedeutet ist, indem auf den stärkeren Endabschnitt 20 des Bolzens ein Drehmoment ausgeübt wird. Die als abscherbarer Stift 76 ausgebildete Anschlageinrichtung 26 nach den Fig. 9 bis 12, die aus einem vorbestimmten Material hergestellt ist und eine vorbestimmte Größe aufweist, verhindert eine relative Drehung von Stopfen 52 und Bolzen 12 während der anfänglichen Drehung des Bolzens 12, um die Patrone zu zerbrechen und die darin enthaltenen Harzkomponenten zu vermischen. Auf diese Weise wird der Stopfen 52 durch den während der anfänglichen Drehung des Bolzens 12 am abscherbaren Stift 76 anstoßenden abgeschrägten Endabschnitt 71 an einer Abwärtsbewegung auf dem Bolzen 12 gehindert.

Die Drehung des Bolzens 12 bewirkt eine Vermischung der Harzkomponenten, die aus der Patrone 24 freigesetzt

werden, wenn die Patrone 24 zerbrochen wird. Die Harzkomponenten weisen vorzugsweise ein thermoplastisches Harz und einen Katalysator auf. Während der Bolzen 12 gedreht wird, werden das Harz und der Katalysator zu einem aushärtbaren Harzgemisch 88 vermischt. Aufgrund seiner thixotropischen Eigenschaften wird das Harzgemisch 88 in dem Bohrloch 14 festgehalten. Um das Gemisch 88 in dem die Anordnung 10 umgebenden Raum zu halten, ist eine geeignete Einrichtung, z.B. eine Unterlegscheibe 90, auf dem Bolzen 12 in der Nähe seines Gewindeabschnitts 18 befestigt. Der Durchmesser der Unterlegscheibe 90 ist so gewählt, daß sich die Unterlegscheibe zusammen mit dem Bolzen 12 frei in die Einbaulage im Bohrloch 14 bewegen kann. Die Unterlegscheibe 90 ist bei einem Ausführungsbeispiel aus Metall hergestellt und kann in einem vorbestimmten Abstand unter dem Gewindeabschnitt 18 des Bolzens an dem Bolzen 12 angeschweißt oder im Preßsitz auf diesem befestigt sein. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Unterlegscheibe 90 aus einem elastomeren Material hergestellt. Die elastomere Unterlegscheibe 90 wird im Reibschluß auf dem Bolzen 12 unter dem Gewindeabschnitt 18 gehalten.

Das Harzgemisch 88 polymerisiert bei Zimmertemperatur, das heißt in einem Temperaturbereich zwischen etwa 4,4°C und 32, 2°C. Der Bolzen 12 wird ständig in der in Fig. 10 durch den Pfeil angedeuteten Richtung weitergedreht, um das Harz zu vermischen. Der sich an das äußerste Ende 73 des Bolzens anlegende Abscherstift 76 verhindert eine relative Drehung von Stopfen 52 und Bolzen Dadurch wird eine Abwärtsbewegung des Stopfens 52 auf dem Bolzen 12 solange verhindert, bis die Harzkomponenten vollständig vermischt sind. Die Zeit zum Vermischen eines schnell aushärtenden Harzes liegt im allgemeinen zwischen etwa 20 bis 30 Sekunden. Beim Mischen wird der Bolzen 12 so in dem Bohrloch 14 gehalten, daß die Dach-

oder Abdeckplatte 22 an der Gesteinsformation 16 um das offene Ende des Bohrloches 14 herum anliegt, wie es in den Fig. 10 bis 12 dargestellt ist.

Dadurch daß der abscherbare Stift 76 eine Abwärtsbewegung des Stopfens 52 auf dem Bolzen 12 behindert, stellt er eine vollständige Vermischung der Harzkomponenten sicher, bevor der Mantel 28 expandiert wird. Aufgrund der Anpassung der Scherfestigkeit des Stiftes 76 an .

das verwendete Harzsystem wird der Mantel 28 expandiert, bevor das Harzgemisch 88 um den Mantel 28 herum vollständig ausgehärtet ist. Von dem Zeitpunkt an, in dem die Patrone 24 zerbricht, wird der Bolzen 12 ständig in derselben Richtung weitergedreht, d.h. entweder nur im Uhrzeigersirin oder nur im Gegenuhrzeigersinn, um die Harzkomponenten zu vermischen und den Mantel 28 zu expandieren. Während der Bolzen 12 gedreht wird, fließt das aushärtbare Harzgemisch 88 in die Risse und Störstellen der Gesteinsformation 16, die das Bohrloch 14 umgibt. Auf diese Weise werden die Gesteinsschichten verklebt, um die Gesteinsformation zu verfestigen.

Nach dem Mischen beginnt das Harzgemisch 88 in dem Bohrloch 14 auszuhärten. Sobald das Harzgemisch 88 auszuhärten beginnt, übt es auf den rotierenden Mantel 28 und Stopfen 52 Kräfte aus, die der Drehung entgegenwirken. Bei einem vorbestimmten Drehmoment, das auf den Bolzen 12 ausgeübt wird und nach einer Zeit erreicht wird, innerhalb der eine vollständige Mischung erfolgt ist, wird die Materialfestigkeit des Stiftes 76 durch die Antidrehkräfte, die durch das Harzgemisch 88 ausgeübt werden, überschritten, so daß der Stift 76 zerbricht oder abgeschert wird. Infolgedessen wird der mittlere Abschnitt des Stiftes 76, der in der Stopfenbohrung 54 am abgeschrägten Endabschnitt 71 des Bolzens anliegt, durchgebogen und von den Endabschnitten

78 und 80 des Stiftes abgebrochen, die im Stopfen zurückgehalten werden, wie es in Fig. 11 dargestellt ist.. Dies gestattet eine Verschiebung des Stiftes 76 in der Stopfenbohrung 54, so daß sich der Stopfen 52 auf dem Gewindeabschnitt 18 des Bolzens frei nach unten bewegen kann.

Nach Fig. 11 wird der Mantel 28 durch die Abwärtsbewegung des Stopfens 52 auf den Bolzen 12 bei Weiterdrehung des Bolzens 12 in der gleichen Richtung zur Bildung des Harzgemisches 88 expandiert. Die Finger 32 werden um den ringförmigen Endteil/des Mantels nach außen gebogen, um die äußeren Greifflächen 34 mit der Wand des Bohrloches 14 in Eingriff zu bringen. Die Drehung des Bolzens 12 in der durch die Pfeile in den Fig. 10 und 11 dargestellten Richtung wird während des Harzvermischens und Expandierensdes Mantels fortgesetzt, und zwar solange, bis ein vorbestimmtes Drehmoment auf den Bolzen 12 ausgeübt wird. Wenn das vorbestimmte Drehmoment ausgeübt wird, ist der Mantel 28 vollständig expandiert und sind die Greifteile 48 der Finger in der Gesteinsformation eingebettet, so daß der Bolzen 12 sicher in dem Bohrloch 14 verankert ist.

Wenn der Mantel 28 expandiert ist, ist das Harzg^-emisch 88 ausgehärtet. Bei der Verankerung des Bolzens 12 in dem Bohrloch 14 durch den Expansionsmantel 28 wird der Bolzen 12 gespannt. Das Einbetten des Bolzens 12 in das ausgehärtete Harz und das Expandieren des Mantels 28 verhindern ein Verrutschen des Mantels 28 im Bohrloch 14. Die Spannung des Bolzens bleibt daher bestehen und wird nicht durch Verrutschen des expandierten Mantels 28 im Bohrloch verringert.

Aufgrund der Anschlageinrichtung 26 ist die Expansionsmantelanordnung 10 als Mischwerkzeug betreibbar,

um die Komponenten des Harzes in der Patrone 24 zu vermischen und ein aushärtbares Gemisch 88 zu bilden, bevor der Mantel 28 expandiert wird. Die Anschlageinrichtung 26 verhindert eine Abwärtsbewegung des Stopfens 52 auf dem Bolzen 12, während die Harzkomponenten vermischt werden. Ferner stellt die Anschlageinrichtung 26 sicher, daß der Bolzen 12 ständig in der gleichen vorbestimmten Richtung weitergedreht werden kann, um sowohl die Harzkomponenten zu vermischen als auch den Mantel 28 zu expandieren bzw. zu spreizen. Aufgrundcter Erfindung braucht daher der Bolzen 12 nicht erst in der einen Richtung gedreht zu werden, um eine Vermischung der Harzkomponenten zu bewirken und daran anschließend die Drehrichtung des Bolzens 12 umzukehren, um eine Expansion des Mantels 28 zu bewirken.

Die Anschlageinrichtung£6 in Verbindung mit dem keilartigen Stopfen 52 trägt wesentlich zu einer Verbesserung der Wirkung und zu einer Vereinfachung der Montage eines Dachbolzens bei, der sowohl mechanisch als auch durch ein Harz-Klebemittel in einem Bolzenbohrloch verankert wird. Obwohl in den Fig. 11 und 12 eine Drehrichtung entgegen dem ürhzeigersinn zum Vermischen der Harzkomponenten und Expandieren des Mantels 28 dargestellt ist, kann auch eine Drehrichtung im Uhrzeigersinn gewählt werden, was lediglich davon abhängt, ob der Endabschnitt 18 des Bolzens und das Gewindeloch 54 im Stopfen ein rechtsgängiges oder ein 'linksgängiges Gewinde aufweisen.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Abstützen einer Gesteinsformation, gekennzeichnet durch eine langgestreckte Stange, die in einem Bohrloch in der Gesteinsformation angeordnet ist und einen Gewindeabschnitt mit einem sich verjüngenden Endabschnitt, der sich an den Gewindeabschnitt anschließt, aufweist, ein Spannelement mit einer Gewindebohrung, in die der Gewindeabschnitt der Stange eingreift, eine Anschlageinrichtung, die sich durch das Spannelement hindurcherstreckt, um eine Relativdrehung zwischen der Stange und dem Spannelement bei Ausübung eines Drehmoments in einer vorbestimmten Richtung auf die Stange zu verhindern, wobei der sich verjüngende Endabschnitt der Stange an der Anschlageinrichtung anstößt, und eine Verankerungseinrichtung zum Verankern der Stange in dem Bohrloch, wobei die Anschlageinrichtung durch den sich verjüngenden Endabschnitt der Stange aus einer Lage verschoben wird, in der eine relative Drehung von Stange und Spannelement verhindert wird, wenn das auf die Stange in der vorbestimmten Richtung ausgeübte Drehmoment einen vorbestimmten Wert überschreitet, um die Stange in dem Bohrloch unter Spannung zu setzen.

2. Vorrichtung zum Abstützen einer Gesteinsformation, gekennzeichnet durch eine langgestreckte Stange, die in einem Bohrloch in der Gesteinsformation angeordnet ist und einen Gewindeabschnitt mit einem sich ver-Jungenden Endabschnitt, der sich an den Gewindeabschnitt anschließt, aufweist, ein Spannelement mit einer Gewindebohrung, in die der Gewindeabschnitt der Stange eingreift, eine Anschlageinrichtung, die sich durch das Spannelement hindurcherstreckt, um einen Schraubvorschub des Spannelements in einer vorbestimmten Richtung auf dem Gewindeabschnitt der Stange zu verhindern, wobei der sich verjüngende Endabschnitt der Stange an der Anschlageinrichtung anstößt, und eine Verankerungseinrichtung zum Verankern der Stange in dem Bohrloch, wobei die Anschlageinrichtung durch den sich verjüngenden Endabschnitt der Stange verschoben wird, der eine vorbestimmte Kraft auf die Anschlageinrichtung ausübt, um einen Schraubvorschub des Spannelements auf dem Gewindeabschnitt der Stange in der vorbestimmten Richtung zu gestatten und die Stange in dem Bohrloch unter Spannung zu setzen.

3. Expansionsmantelanordnung zum Verankern eines Bolzens in einem Bohrloch, gekennzeichnet durch einen keilartigen Stopfen, der axial-bewegbar auf das Ende des Bolzens geschraubt ist, einen expandierbaren Mantel mit mehreren sich in Längsrichtung erstreckenden und auseinanderliegenden Fingern, die jeweils eine innere und eine äußere Fläche aufweisen, wobei ein Teil der inneren Fläche an dem keilartigen Stopfen anliegt und die äußere Fläche mit der Wand des Bohrloches zur Anlage bringbar ist, und eine Anschlageinrichtung, die mit dem keilartigen Stopfen verbunden ist, um eine Axialbewegung des keilartigen

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Stopfens auf dem Bolzen bei Drehung des Bolzens in einer vorbestimmten Richtung zu verhindern, wobei die Anschlageinrichtung durch den Bolzen bei fortgesetzter Drehung des Bolzens in der vorbestimmten Richtung verschiebbar ist, wenn auf den Bolzen ein Drehmoment ausgeübt wird, das einen vorbestimmten Wert überschreitet, und der keilartige Stopfen bei Verschiebung der Anschlageinrichtung so bewegbar ist, daß er die Pinger spreizt, um den Bolzen in dem Bohrloch zu verankern.

4. Expansionsmantelanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Bindemittel aufweist, das in einem unvermischten Zustand in dem Bohrloch vor dem expandierbaren Mantel einbringbar ist, daß die Anschlageinrichtung derart betreibbar ist, daß sie eine Drehung des Bolzens relativ zu dem keilartigen Stopfen verhindert, während sowohl der Bolzen als auch der Mantel in der vorbestimmten Drehrichtung gedreht werden, um ein Mischen des Bindemittels in dem Bohrloch zu bewirken, daß die Anschlageinrichtung so ausgebildet ist, daß sie zerbricht, wenn das gemischte Bindemittel eine Kraft ausübt, die einer Drehung des Bolzens widersteht, so daß der Bolzen relativ zu dem keilartigen Stopfen gedreht werden kann, und daß der keilartige Stopfen bei Wegbewegung der Anschlageinrichtung unverdrehbar auf dem Bolzen nach unten bewegbar ist, um die Finger bis zur Anlage an der Bohrlochwand zu spreizen.

5. Expansionsmantelanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung so angeordnet ist, daß sie am Ende des Bolzens anliegt s und daß die Anschlageinrichtung so ausgebildet ist, daß si© eine Abwärtsbewegung des keilartigen

Stopfens auf dem Bolzen so lange verhindert, bis ein den vorbestimmten Wert überschreitendes Drehmoment auf den Bolzen ausgeübt wird.

6. Expansionsmantelanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung einen abscherbaren Stift aufweist, daß der keilartige Stopfen eine Bohrung zur Aufnahme des abscherbaren Stiftes in einer Lage, in der er am Ende des Bolzens anliegt, aufweist und der abscherbare Stift so angeordnet ist, daß er am Ende des Bolzens anliegt und eine anfängliche Abwärtsbewegung des keilartigen Stopfens auf dem Bolzen bei Drehung des Bolzens verhindert.

7. Expansionsmantelanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der keilartige Stopfen eine Längsbohrung aufweist, in die der Bolzen einschraubbar ist, und die Änschlageinrichtung ein Behinderungsglied aufweist, das in der Längsbohrung in Anlage am Ende des Bolzens angeordnet ist und eine Abwärtsbewegung des keilartigen Stopfens auf dem Bolzen bei einer anfänglichen Drehung des Bolzens verhindert.

·

8. Expansionsmantelanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Behinderungsglied in einer vorbestimmten axialen Lage in der Längsbohrung angeordnet ist, in der es die Länge des Bolzens, um die er anfänglich in die Längsbohrung eingeführt wird, begrenzt.

9. Expansionsmantelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung an dem Bolzen in einem vorbestimmten

Abstand vom Bolzenende angebracht ist, um eine anfängliche Vorschubbewegung des keilartigen Stopfens über einen vorbestimmten Punkt am Ende des Beizens hinaus zu behindern, und daß die Anschlageinrichtung so ausgebildet ist, daß sie vom Ende des Bolzens abbricht, wenn ein den vorbestimmten Wert überschreitendes Drehmoment auf den Bolzen ausgeübt wird, und eine Abwärtsbewegung des Stopfens auf dem Bolzen gestattet.
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10. Expansionsmantelanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung einen abscherbaren Stift aufweist, der sich an einer Stelle durch den Bolzen erstreckt, die einen vorbestimmten Abstand vom Bolzenende aufweist, daß der abscherbare Stift Endabschnitte aufweist, die am keilartigen Stopfen anliegen, um eine anfängliche Abwärtsbewegung des Stopfens auf dem Bolzen zu behindert, und daß die Endabschnitte so betätigbar sind, daß sie von dem innerhalb des Bolzens liegenden Abschnitt des ebscherbaren Stiftes abbrechen, wenn das erwähnte Drehmoment auf den Bolzen ausgeübt wird, um eine Abwärtsbewegung des keilartigen Stopfens auf dem Bolzen zu gestatten.

11. Expansionsmantelanordnung zum Verankern eines Bolzens in einem Bohrloch, dadurch gekennzeichnet, daß ein langgestreckter Bolzen vorgesehen ist, der in das Bohrloch einbringbar ist, daß der langgestreckte Bolzen ein oberes Ende aufweist, das sich zu einem Endabschnitt mit einem geringeren Durchmesser hin verjüngt, daß auf das obere Ende des Bolzens ein keilartiger Stopfen geschraubt ist, daß ein expandierbarer Mantel mit einer an dem keilartigen Stopfen anliegenden inneren Fläch® und einer an der Wand des

Bohrloches anlegbaren äußeren Fläche vorgesehen ist, daß in dem keilartigen Stopfen ein abscherbarer Stift an dem sich verjüngenden Bolzenende anliegend gehalten ist, um eine Axialbewegung des keilartigen Stopfens auf dem oberen Bolzenende bei Drehung des Bolzens in einer vorbestimmten Richtung zu verhindern, daß der abscherbare Stift so betätigbar ist, daß er duch das sich verjüngende Bolzenende aus einer Lage, in der er eine Abwärtsbewegung des keilartigen Stopfens auf dem oberen Bolzenende bei fortgesetzter Drehung des Bolzens in der vorbestimmten Richtung behindert, lösbar ist, wenn ein einen vorbestimmten Wert überschreitendes Drehmoment auf den Bolzen ausgeübt wird, und daß der keilartige Stopfen bei einer Wegbewegung des abscherbaren Stiftes so verschiebbar ist, daß er den Mantel expandiert, um den Bolzen in dem Bohrloch zu verankern.

12. Expansionsmantelanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der den geringeren Durchmesser aufweisende Endabschnitt des Bolzens einen Durchmesser von etwa 20 % des Durchmessers des Bolzens aufweist.

13. Expansionsmantelanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen einen Durchmesser von 15,88 mm (5/8 Zoll) aufweist, daß das sich verjüngende Bolzenende einen WinleL von etwa 45° und eine Länge von etwa 6,35 mm (1/4 Zoll) aufweist und daß der Durchmesser des den verringerten Durchmesser aufweisenden Bolzenendteils etwa 3,18 mm (1/8 Zoll) beträgt.

14. Expansionsmantelanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel des sich verjüngenden

Bolzenendes zwischen etwa 15 und 65° liegt.

15. Expansionsmantelanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das sich verjungende Bolzenende die Form eines Kegelstumpfes . aufweist, dessen Durchmesser sich in Richtung auf den Bolzenendteil verringert,

16. Verfahren zum Verankern eines Bolzens in einem

Bohrloch, dadurch gekennzeichnet, daß ein keilartiger Stopfen axial beweglich auf das Bolzenende geschraubt wird, daß ein expandierbarer Mantel mit mehreren sich in Längsrichtung erstreckenden Fingern um den keilartigen Stopfen herum auf dem Bolzen angeordnet wird, daß eine axiale Bewegung des keilartigen Stopfens auf dem Bolzen durch eine mit dem Bolzen verbundene Anschlageinrichtung bei Drehung des Bolzens in einer vorbestimmten Drehrichtung verhindert wird, daß die Anschlageinrichtung bei fortgesetzter Drehung des Bolzens in der vorbestimmten Drehrichtung durch den Bolzen verschoben wird, wenn auf den Bolzen ein einen vorbestimmten Wert überschreitendes Drehmoment ausgeübt wird, und daß der keilartige Stopfen auf dem Bolzen bei der Wegbewegung der Anschlageinrichtung verschoben wird, um die Finger zu spreizen und den Bolzen in dem Bohrloch zu verankern.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bindemittel in einem unvermischten Zustand in dem Bohrloch vor dem expandierbaren Mantel angeordnet wird, daß die Anschlageinrichtung auf dem keilartigen Stopfen mit dem Bolzen zur Anlage gebracht wird, um eine Drehung des Bolzens relativ zum keilartigen Stopfen zu verhindern, daß der Bolzen in der vorbestimmten Richtung gedreht wird,

um eine Durchmischlang des Bindemittels in dem Bohrloch zu bewirken, daß die Anschlageinrichtung zerbrochen wird, wenn das durchmischte Bindemittel eine Kraft ausübt, die einer gemeinsamen Drehung von Stopfen und Bolzen widersteht, daß die Anschlageinrichtung außer Anlage mit dem Bolzen gebracht wird, und daß der Stopfen auf dem Bolzen nach unten verschoben wird, um die Finger in dem Bohrloch zu spreizen und den Bolzen zu verankern. 10

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Ende des Bohrloches angeordnetes Bindemittel durch Drehung von Bolzen und Mantel sowie des Stopfens in der vorbestimmten Richtung vermischt wird, daß eine Drehung des Bolzens relativ zum Stopfen durch die Anschlageinrichtung verhindert wird, daß das Bindemittel während der Drehung des Bolzes zur Aushärtung gebracht wird, daß die Anschlageinrichtung beim Aushärten des durchmischten Bindemittels relativ zum keilartigen Stopfen verschoben wird, während sich der Bolzen in der vorbestimmten Richtung weiterdreht, daß der Bolzen in der vorbestimmten Richtung relativ zum keilartigen Stopfen gedreht w±d und daß die Finger des Mantels in dem Bohrloch gespreizt werden, bevor das Bindemittel aushärtet, um den Bolzen in dem Bohrloch zu verankern.

19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abwärtsbewegung des keilartigen Stopfens auf dem Bolzen solange verhindert wird, bis ein den vorbestimmten Wert überschreitendes Drehmoment auf den Bolzen ausgeübt wird, und daß die Anschlageinrichtung relativ zum keilartigen Stopfen verschoben " wird, um eine Drehung des Bolzens relativ zum Stopfen und eine Expansion des Mantels in dem Bohrloch

zu gestatten.

20. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußeinrichtung durch den keilartigen Stopfen hindurchgeführt und mit dem Bolzen zur Anlage gebracht wird, um eine Vorschubbewegung des Stopfens auf dem Bolzen zu Beginn einer Bolzendrehung in der vorbestimmten Richtung zu verhindern und die Anschlageinrichtung durch Ausübung eines vorbestimmten Drehmoments auf den Bolzen abzuscheren und eine Abwärtsbewegung des Stopfens auf dem Bolzen zu gestatten, um den Mantel im Bohrloch zu expandieren.