DE3434020C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen nachgiebigen Gebirgsan­ ker, mit einem im Bohrlochtiefsten des Ankerbohrlo­ ches festlegbaren Ankerkopf, einer am Bohrlochmund anliegenden, verspannbaren Ankerplatte und einem dehn­ baren Ankerschaft, der aus einem Bündel von Stahldräh­ ten besteht, die eine Seele aus plastisch nachgiebi­ gem Material umgeben und derart verwunden oder ge­ flochten angeordnet sind, daß sich das Bündel bei Zug­ belastung des Ankerschaftes unter Vergrößerung seiner Länge radial zusammenzieht.

Bei einem nach dem Stande der Technik (DE-Z: Glückauf 1962, Seite 1143) bekannten Gebirgsanker der genann­ ten Art besteht der Ankerschaft aus einem Drahtseil, welches üblicherweise eine Hanfseele aufweist. Ein solches Drahtseil ist in begrenztem Umfange dehnbar, wobei die Dehnbarkeit im wesentlichen von den elasti­ schen Eigenschaften des verwendeten Stahls abhängt. In geringem Umfange ist ein verwundenes oder gefloch­ tenes Stahldrahtseil auch dadurch dehnbar, daß es sich bei Zugbelastung geringfügig radial zusammen­ zieht, wobei sich die einzelnen Drähte in eine stär­ ker gestreckte Stellung verformen. Dieser Vorgang ist bei Drahtseilen an und für sich unerwünscht. Bei der Drahtseilherstellung versucht man deshalb, diesem un­ erwünschten Effekt dadurch zu begegnen, daß sich die einzelnen Stahldrähte des Drahtseiles so aneinander abstützen, daß die radiale Zusammenziehung und die damit verbundene Längung so klein wie möglich ist. Die bekannten Seilanker haben den besonderen Vorteil, daß sie wegen des biegsamen Ankerschaftes auch aus sehr beengten Grubenräumen heraus in beliebigen Län­ gen in die Ankerlöcher eingebracht werden können. Die Dehnbarkeit eines solchen Seilankers reicht jedoch oft nicht aus, die bei der Absenkung von druckhaftem Gebirge auftretenden Verschiebungen unter Aufrechter­ haltung der Ankerkraft auszugleichen.

Bei einem anderen nach dem Stande der Technik (DE-GM 83 16 554) bekannten Gebirgsanker bestehen die Stahl­ drähte des Ankerschaftes aus einem Material mit ober­ halb der Streckgrenze großer Dehnbarkeit und flacher Dehnungskennlinie, beispielsweise einem austeniti­ schen Stahl mit bestimmten, die Dehnbarkeit begünsti­ genden Legierungsbestandteilen. Die Dehnbarkeit eines solchen Ankerschaftes reicht indessen ebenfalls nicht aus, die im untertätigen Bergbau oder im Tunnelbau auftretenden Gebirgsbewegungen auszugleichen. Hierzu wären Dehnungen erforderlich, die ein solches Mate­ rial nicht hergibt.

Für Gebirgsanker mit der gewünschten Belastungscharak­ teristik existieren bereits verschiedene Vorschläge. So ist es aus der DE-OS 29 27 953 bekannt, den Anker­ schaft zweiteilig aus einer Ankerstange und einem An­ kerrohr auszubilden, die ineinander gesteckt sind, wobei der Zwischenraum zwischen der Ankerstange und dem Ankerrohr mit einem Scherbelag ausgefüllt wird. Beim Verschieben der Ankerstange gegen das Rohr wird ein Schernocken durch diesen Scherbelag gezogen, so daß über den gesamten Verschiebeweg hohe Scherkräfte aufgebracht werden müssen.

Aus der DE-OS 30 47 709 ist es bekannt, die Ankerstan­ ge eines Gebirgsankers durch einen Ziehring zu zie­ hen, um auf diese Weise über einen großen Weg gleich­ mäßig große Kräfte aufnehmen zu können. Eine ähnliche Lösung beinhaltet das DE-GM 83 17 269. Nach dieser Lösung wird über den Verschiebeweg eine verformbare Hülse aufgeweitet.

Die DE-OS 32 37 091 sieht vor, den am Bohrlochmund über die Ankerplatte hinausstehenden Abschnitt der Ankerstange plastisch zu verformen. Ein älterer, nicht vorveröffentlichter Vorschlag sieht schließlich vor, am aus dem Bohrlochmund herausragenden Ende des Ankerschaftes ein Reibungsschloß nach Art eines Klemm­ ringstempels vorzusehen.

Die zuletzt benannten vorbekannten Lösungen haben den Nachteil, daß entweder im Längenbereich des Bohrlo­ ches starre Rohre und Stangen oder außerhalb des Bohrloches umfangreiche Vorrichtungen mit großem Raum­ bedarf benötigt werden. Starre Rohre und Stangen im Längenbereich des Bohrloches behindern den Einbau des Gebirgsankers aus beengten Grubenräumen heraus und haben darüber hinaus den Nachteil, daß sie sich den beim Absenken des Gebirges häufig auftretenden Paral­ lelverschiebungen der Gebirgsschichten nicht anpassen können. Umfangreiche Vorrichtungen außerhalb des Bohr­ loches beengen die ohnehin engen Grubenräume in nicht vertretbarem Maße.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, den nachgiebi­ gen Gebirgsanker der eingangs genannten Art dahinge­ hend weiterzubilden, daß er über einen sehr großen Dehnungsweg eine flache Belastungskennlinie hat.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung aus­ gehend von einem nachgiebigen Gebirgsanker der ein­ gangs genannten Art vor, daß zwischen den benachbar­ ten Stahldrähten des Bündels Einlagen aus unter Druck­ einwirkung plastisch nachgiebigem Material und/oder Durchtrittsmöglichkeiten für das plastisch nachgiebige Material der Seele vorgesehen sind.

Wird ein Gebirgsanker gemäß der Erfindung auf Zug be­ lastet, so kann sich der Ankerschaft über einen ver­ hältnismäßig großen Dehnungsweg verlängern, wobei das unter Druckeinwirkung plastisch verformbare Material der Einlagen und/oder der Seele unter der Einwirkung der sich radial nach innen bewegenden Stahldrähte des Bündels radial nach außen gepreßt wird. Die Erfindung macht sich also die bei Drahtseilen unerwünschte Ei­ genschaft zunutze, sich bei starker Spannung in Längs­ richtung zu dehnen und radial zusammenzuziehen. Da­ durch, daß gemäß der Erfindung zwischen den Stahl­ drähten unter Druckeinwirkung plastisch nachgiebiges Material und/oder Durchtrittsöffnungen für das pla­ stisch nachgiebige Material der Seele angeordnet sind, wird dieser sonst unerwünschten Effekt gezielt ausgenutzt, um eine große Dehnung mit flacher Kenn­ linie zu erzielen.

Nach dem Stande der Technik (Glückauf 1978, Seiten 705-708) ist es zwar bekannt, bei sogenannten Seil­ strümpfen die radiale Einschnürung bei Zugbelastung dazu zu verwenden, die Enden von zwei Förderseilen beim Seilwechsel fest miteinander zu verbinden. Einen für die Erfindung verwendbaren Ankerschaft erhält man auf einfache Weise dann, wenn man in einen solchen Seilstrumpf eine Seele aus unter Druckeinwirkung pla­ stisch nachgiebigem Material einlegt.

Eine bevorzugte Ausführungsform des nachgiebigen Ge­ birgsankers gemäß der Erfindung sieht vor, daß im In­ neren der Seele ein biegsames Zuführungsröhrchen für Klebstoff angeordnet ist. Mit einem solchen Röhrchen ist es möglich, über den Anker den Klebstoff bis ins Bohrlochtiefste einzubringen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgen­ den anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht und einen teilweisen Schnitt durch einen Gebirgsanker gemäß der Erfin­ dung in einer ersten Ausfüh­ rungsform;

Fig. 2 einen horizontalen Schnitt ent­ lang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht und einen teilweisen Schnitt durch einen Gebirgsanker gemäß der Erfin­ dung in einer zweiten Ausfüh­ rungsform.

In der Zeichnung ist das Ankerbohrloch mit dem Bezugs­ zeichen 1 bezeichnet. Im Bohrlochtiefsten des Anker­ bohrloches befindet sich der Ankerkopf 2 des Gebirgs­ ankers. Dieser Ankerkopf 2 ist mittels eines Dichtrin­ ges 3 gegen das Gebirge abgedichtet. Oberhalb des Dichtringes 3 ist der Raum zwischen dem Gebirge und dem Ankerkopf 2 mit Klebstoff 4 ausgegossen.

An den Ankerkopf 2 schließt sich der Ankerschaft 5 an, der sich über den gesamten Längenbereich des An­ kerbohrloches 1 erstreckt. Am aus dem Ankerbohrloch 1 herausragenden Ende 6 ist der Gebirgsanker mit einem Klemmring 7 versehen, welcher mittels geeigneter Hilfsmittel am Ende 6 des Gebirgsankers festklemmbar ist und eine Ankerplatte 8 gegen das Gebirge im Be­ reich des Bohrlochmundes anpreßt.

Beim Gebirgsanker gemäß Fig. 1 besteht der Anker­ schaft 5 aus schraubenlinienförmig angeordneten Stahl­ drähten 9, die um eine Seele 10 herum angeordnet sind. Die Seele 10 besteht aus unter Druck plastisch nachgiebigem Material, beispielsweise aus einem Kunst­ stoff mit solchen Eigenschaften. Weiterhin sind zwi­ schen den benachbarten Stahldrähten 9 Einlagen 11 aus einem unter Druckeinwirkung plastisch nachgiebigem Material angeordnet. Im Inneren der Seele 10 kann zusätzlich noch ein biegsames Röhrchen 12 vorgesehen sein, welches der Klebstoffzufuhr zum Bohrlochtief­ sten dient. Der in diesem Röhrchen nach dem Klebevor­ gang verbleibende Klebstoff ergänzt die Seele 10 zu einem Vollkörper, so daß das Material der Seele bei Druckbelastung nicht nach innen ausweichen kann. Das unter Druckeinwirkung plastisch nachgiebige Material der Seele 10 und der Einlagen 11 drückt sich bei Zugbelastung des Ankerschaftes 5 radial nach außen zwischen den Stahldrähten 9 heraus, so daß der Ge­ birgsanker über einen großen Dehnungsweg einen etwa gleichmäßig großen Dehnungswiderstand hat.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 entspricht weit­ gehend dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2, so daß für die Einzelteile dort die gleichen Bezugs­ zeichen verwendet werden konnten. Bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel sind die Stahldrähte 9 des Ankerschaf­ tes 5 nach Art eines Seilstrumpfes geflochten angeord­ net und umgeben eine Seele 10 aus unter Druckeinwir­ kung plastisch nachgiebigem Material. Dieser Seil­ strumpf zieht sich bei Belastungen in axialer Rich­ tung radial zusammen und übt auf diese Weise auf die Seele 10 Druckkräfte aus. Diesen Druckkräften weicht die Seele 10 durch eine entsprechende plastische Um­ formung aus.

Insgesamt ergibt sich also auch hier über einen gro­ ßen Dehnungsweg ein großer Dehnungswiderstand.

Claims (2)

1. Nachgiebiger Gebirgsanker, mit einem im Bohrlochtiefsten des Ankerbohrloches festlegbaren Ankerkopf, einer am Bohrlochmund anliegenden, ver­ spannbaren Ankerplatte und einem dehnbaren Anker­ schaft, der aus einem Bündel von Stahldrähten be­ steht, die eine Seele aus plastisch nachgiebigem Ma­ terial umgeben und derart verwunden oder geflochten angeordnet sind, daß sich das Bündel bei Zugbelastung des Ankerschaftes unter Vergrößerung seiner Länge ra­ dial zusammenzieht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den benachbarten Stahldrähten (9) des Bündels Einlagen (11) aus unter Druckeinwirkung pla­ stisch nachgiebigem Material und/oder Durchtrittsmöglichkeiten für das plastisch nachgiebige Material der Seele (10) vorgesehen sind.

2. Gebirgsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum der Seele (10) ein biegsames Zuführungsröhrchen (12) für Klebstoff ange­ ordnet ist.