DE3531928A1 - Sicherheitsnagel - Google Patents

Sicherheitsnagel

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DE3531928A1
DE3531928A1 DE19853531928 DE3531928A DE3531928A1 DE 3531928 A1 DE3531928 A1 DE 3531928A1 DE 19853531928 DE19853531928 DE 19853531928 DE 3531928 A DE3531928 A DE 3531928A DE 3531928 A1 DE3531928 A1 DE 3531928A1
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DE
Germany
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borehole
nail
wedge
area
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DE19853531928
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Hans 5804 Herdecke Norkus
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Willich F GmbH and Co
Original Assignee
Willich F GmbH and Co
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/0026Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
    • E21D21/0046Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts formed by a plurality of elements arranged longitudinally
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/0026Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
    • E21D21/0033Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts having a jacket or outer tube
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/008Anchoring or tensioning means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Annageln
  • loser Schichten an ein Widerlager oder zum Befestigungen von Gegenständen in einem im Abstand dazu befindlichen Widerlager, insbesondere zum Annageln von Gebirgsschichten im Streckenvortrieb des untertägigen Berg- und Tunnelbaus, bestehend aus einer Stange, die in das die losen Schichten durchörternde und bis ins Widerlager reichende Bohrloch eingeführt und im Bereich des Widerlagers und am Bohrlochmund festlegbar ist.
  • Im untertägigen Berg- und Tunnelbau werden die Firste und die Stöße von Strecken durch Ausbau gesichert. Bevor die Streckenwandung, d.h. also die Firste und die Stöße von dem aus Streckenbögen und Verzug bestehenden Ausbau abgesichert sind, kann es zum Herausrutschen und Herabfallen von Platten und Brocken kommen und das insbesondere aus der durch Ausbau nicht gesicherten Ortsbrust. Zur Sicherung der Ortsbrust werden vielfach Nylon- oder Drahtnetze aufgehängt, die mit Hilfe von Dübel o.ä. Vorrichtungen am Gestein befestigt werden. Da die verwendeten Dübel und Bohrlöcher nur kurz sind, kommt es dennoch zu Ausbrüchen, wenn diese Brocken sich mit den darin angebrachten Dübeln lösen und herabfallen. Auch beim Anbringen von Aufhängungen für die Einschienenhängebahn o.a. Einrichtungen oder Gegenstände im untertägigen Berg- und Tunnelbau werden Dübel verwendet, die in entsprechend eingebrachte Bohrungen eingeschoben und dort verspannt werden. Dieses Anbringen stößt insbesondere dort auf Schwierigkeiten, wo gebräche Gebirgsschichten anstehen. Auch in anderen Bereichen ist die Anbringung von Befestigungsteilen wie Dübeln dort schwierig, wo die ein gutes Widerlager ergebenden Schichten durch nicht tragfähige Schichten oder gar Hohlräume abgedeckt sind. Bekannt ist es hierzu, entsprechend lange Bohrungen und Dübel zu verwenden, deren Spreizelement so weit vorne liegen muß, daß eine wirksame Arretierung in den tragenden Schichten möglich ist. Der Dübel hat dann aber im vorderen Bereich der nichttragenden oder schlecht tragenden Schichten keine Fixierung und es kommt häufig zu Ausbrüchen oder Schäden oder der Dübel trägt nicht ausreichend, was im Prinzip auch für verklebte Dübel gilt, wobei sich das Verkleben in der Regel bei den kurz ausgebildeten Dübeln nicht eignet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der insbesondere die Ortsbrust gegen Herausbrechen großer Brocken und loser Gesteinsschichten wirksam zu sichern ist bzw. mit der Lasten auch dort sicher angebracht werden können, wo ein tragendes Widerlager durch nichttragende Schichten oder Hohlräume überdeckt ist. Die Vorrichtung soll einfach und sicher zu handhaben sein und selbst ein möglichst geringes Gewicht aufweisen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stange ganz oder an beiden Enden als Hohlrohr ausgebildet.und mit in den spreizbar geformten Hohlbereichen angeordneten eintreibbar ausgebildeten Keilen ausgerüstet ist.
  • Über diese Keile ist es überraschend möglich, eine derartige Vorrichtung in relativ kurzen Bohrlöchern so festzusetzen, daß sowohl die dazwischenliegenden Schichten befestigt und gesichert sind, als auch das Anhängen schwerer Lasten möglich ist. Die Spreizflächen an beiden Enden werden beim Eintreiben der Keile je nach den Gegebenheiten und Möglichkeiten wirksam, wobei tunlichst zunächst die im Bohrlochtiefsten liegende Spreizfläche aktiviert wird.
  • Damit ist es möglich, einen solchen Anker, Dübel oder Sicherhei tsnagel sowohl im tragenden Widerlager zu arretieren als ihn auch an seinem vorderen Ende so mit den losen, nicht oder wenig tragfähigen Schichten zu verbinden, daß er die notwendige Stabilität des Gesamtsystems gewährleistet. Vorteilhaft ist weiter, daß auf diese Art und Weise auch ein Annageln von zwischen zwei besser tragenden Schichten anstehenden, wenig tragfähigen Schichten möglich ist. Dies ist gerade im Vorortbereich von großer Wichtigkeit, weil damit das Herausrutschen von lockeren aber in sich durchaus tragfähigen Brocken aus dem Gebirgsverband wirksam verhindert wird. Weiter bietet eine derartige Vorrichtung die Möglichkeit, auch schwere Lasten sicher aufzuhängen, wie weiter vorne bereits erwähnt ist. Gerade für den untertägigen Bergbau zeichnet sich die Vorrichtung darüber hinaus durch eine große Handhabungsfreundlicherkeit aus, die nicht zuletzt aufgrund des geringen Gewichtes und der sich durch die Form der Vorrichtung selbsttätig ergebenden Funktionsabläufe ergibt. Zum Erreichen des Aufspreizens der Stange im Hohlbereich ist es lediglich notwendig, einige Hammerschläge aufzubringen, so daß ein Drehen und Würgen entfällt, was gerade bei gebrächen Schichten zu einer unnötigen Beunruhigung der anstehenden Gebirgsschichten führen würde.
  • Außer im Bergbau ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch überall dort verwendbar, wo das tragende Widerlager durch wenig oder nichttragende Schichten abgedeckt ist.
  • Hier wird auf die gleiche Art und Weise die Vorrichtung, d.h. der Sicherheitsnagel ins Bohrloch eingeführt und dann durch Eintreiben der Keile arretiert.
  • Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die beiden Keile mit einem in die Stange einführbaren Innenrohr mit den Keilspitzen aufeinander zuweisend verbunden sind, wobei der dem Bohrlochtiefsten zugeordnete Keil mit etwa 20 bis 50 % der Keilspitze in das Innenrohr eingeschoben und der den Bohrlochmund zugeordnete Keil mit der Keilspitze auf das Innenrohr aufgesetzt angeordnet ist. Eine derartige Ausbildung stellt sicher, daß auf jeden Fall der im Bohrlochtiefsten liegende bzw. angeordnete Keil zunächst aktiviert wird, so daß beide Funktionen sich nicht gegenseitig überlagern und behindern können. Erst wenn der innenliegende Keil ausreichend aktiviert und eingespannt ist, wird durch weiteres Eintreiben des Innenrohres in die Stange auch der zweite Keil am Bohrlochmund so aktiviert, daß beide ihre volle Wirkung entfalten können. Vorteilhaft dabei ist, daß die Keile die gleiche Form aufweisen können, dennoch aber sichergestellt ist, daß der innenliegende Keil zunächst eingetrieben wird.
  • Damit ist die Herstellung und auch die Montage vereinfacht, da letztlich Fehler nicht unterlaufen können. Durch die besondere Formgebung der Keile und des Innenrohres ist nur die beschriebene Anordnung der Keile miteinander zuweisender Keilspitze möglich.
  • Um den Spreizbereich zu lokalisieren und andererseits sicherzustellen, daß ohne Zerstörung der Stange die notwendige Spreizwirkung erzielt wird, ist vorgesehen, daß die als Außenrohr dienende Stange im Bereich der Keile um den Umfang verteilt angeordnete Längsschlitze aufweist.
  • Noch in diesem Bereich wird sich die als Außenrohr dienende Stange, die vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist, aufspreizen und damit sicher an die Bohrlochwandung anlegen.
  • Die Spreizwirkung wird erfindungsgemäß dadurch verbessert und zwar insbesondere im Bereich des Bohrlochtiefsten, daß die Stange im Bereich der Keile auf dem Außenmantel ausgebildete Krallen aufweist. Die im Bereich des Bohrlochtiefsten ausgebildeten Krallen verhindern durch entsprechende Ausbildung und Anordnung ein Herausrutschen bzw. ein gewaltsames Herausziehen der Stange, so daß sie in zweckmäßiger Weise zur Lösung der Aufgabe mit beitragen.
  • Insbesondere dann, wenn das Innenrohr als durchgehendes Hohlrohr ausgebildet ist, ist es von Vorteil, wenn es nach Anbringen der Spreizbereiche zur zusätzlichen Stabilisierung mit einem sich verfestigenden Material ausgefüllt wird.
  • Dies wird einfach und zweckmäßig dadurch ermöglicht, daß der dem Bohrlochmund zugeordnete Keil eine Bohrung mit Innengewinde aufweisend ausgebildet ist. In das Innengewinde wird dann ein Verfüllrohr eingeschraubt, um dann das Verfüllmaterial sicher einzubringen. Es ist auch möglich, dieses Innengewinde dazu zu verwenden, die Vorrichtung in ein tieferliegendes Bohrloch einzuschieben und dann tiefer im Bohrloch festzulegen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn im Bereich des Bohrlochmundes das Gebirge so gebräch ist, daß die Aufbringung der Spreizkräfte nicht möglich ist. Die Verteilung des Klebemittels oder Verfestigungsmittels erfolgt dabei auch im Bereich zwischen Innenrohr und Stangeninnenwandung vorteilhaft gleichmäßig, wenn das Innenrohr mit über den Mantel verteilt angeordneten Ausnehmungen bzw. Bohrungen versehen ist.
  • Um ein frühzeitiges Anliegen des Innenrohres an der Innenwandung der Stange zu gewährleisten, sind auf dem Innenrohr im Bereich der Keilspitze des inneren Keils Krallen ausgebildet.. Diese Krallen sind dabei zweckmäßig so angeordnet und ausgebildet, daß sie zwischen den Längsschlitzen im Außenrohr, d.h. in der Stange das Aufwölben dieser Bereiche begünstigen.
  • Um zusätzlich sicherzustellen, daß zunächst die im Bereich des Bohrlochtiefsten liegende Spreizfläche aktiviert wird und dann erst die im Bereich des Bohrlochmundes, ist vorgesehen, daß das Innenrohr vor dem Festsetzen der Keile am Bohrlochmund etwa um 50 bis loo % der Länge der Keilspitze über die Stange vorstehend angeordnet ist. Der Keil kann sich damit erst die Stange spreizend auswirken, wenn bereits der Keil im Bohrlochtiefsten seine Wirkung annähernd voll entfaltet hat. Ein gegenseitiges Beeinflussen beider Bereiche, insbesondere in der Form, daß sich die innenliegende Spreizfläche erst gar nicht voll entfalten kann, ist somit sicher verhindert.
  • Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Stange an beiden Enden als Führungsstück mit Bohrung für einen Nagel ausgebildet und im Anschluß daran weist sie einen das Aufspreizen bewirkenden Längsschlitz auf, dessen Höhe geringer als der Durchmesser der Bohrung ist und dessen Länge zusammen mit der Bohrung der des Nagels entspricht.
  • Vorteil dabei ist, daß hier eine einstückige Stange zum Einsatz kommt, wobei allerdings es wesentlich schwieriger ist, sicherzustellen, daß der im Bohrlochtiefsten wirksam werdende Spreizbereich vor dem im Bereich des Bohrlochmundes aktiviert wird. Auf gesonderte Maßnahmen hierzu wird noch eingegangen.
  • Zur weiteren Ausbildung der einstückigen Stange ist vorgesehen, daß der Längsschlitz eine Höhe aufweist, die der erforderlichen Aufwölbung entsprechend und unter Berücksichtigung des Durchmessers des Nagels bemessen ist. Es ist also beispielsweise möglich, die Längsschlitze an den beiden Enden der Stangen unterschiedlich zu bemessen, um so im tragenden Widerlager eine geringere und im nichttragenden Bereich eine größere Aufspreizung zu erreichen.
  • Auch eine umgekehrte Ausbildung der Längsschlitze ist denkbar, wenn im vorderen nichttragenden Bereich die auf die anstehenden Schichten einwirkende Pressung möglichst geringgehalten werden soll. Auf jeden Fall kann auf diese Art und Weise eine für den jeweiligen Einzelfall optimale Ausbildung die Handhabung erleichtern und den Einsatz verbessern.
  • Die Arretierung der Stange im Bohrloch wird dadurch verbessert und ein unbeabsichtigtes Herausrutschen vor dem Eintreiben der Nägel verhindert, daß die Stange im Bereich des Längsschlitzes Einkerbungen aufweist. Diese Einkerbungen verbessern das Festlegen durch eine Art Krallenwirkung, was insbesondere im nicht so gut tragenden vorderen Bereich von Vorteil ist. Von daher ist es auch denkbar, daß die Einkerbungen nur an einem Ende der Stange angebracht sind. Um das Herausrutschen aus dem Bohrloch zu erschweren, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Einkerbungen an beiden Enden der Stange schräg in Richtung Bohrlochtiefstes verlaufend ausgebildet sind. Das Einschieben der Stange wird damit durch die Einkerbungen nicht verhindert, das Herausziehen aber bewußt erschwert.
  • Das Eintreiben des Nagels in die Stange, d.h. in das Führungsstück und dann in den Längsschlitz ist sicher und ohne allzu große Kraftaufwendung möglich, da nach einer Ausbildung der Erfindung der Nagel einen zylindrischen Schaft aufweist. Er wird damit gleichmäßig in die Stange eingestoßen, ohne daß die dazu benötigte Kraft während seines Weges sich wesentlich ändert.
  • Zur besseren Haftung des Nagels in der Stange und um ihm gleichzeitig eine zusätzliche Führung zu geben, ist weiter vorgesehen, daß er angespitzt ausgebildet ist und im vorderen Bereich eine aufgerauhte Oberfläche aufweist.
  • Zur besseren Fixierung der Stange im Bohrloch ist vorgesehen, daß der am dem Bohrlochmund zugewandten Ende angeordnete Nagel einen über den Bohrlochrand vorstehenden Kopf aufweist. Es ist somit auch unbeabsichtigt nicht möglich, die Stange weiter im Bohrloch durch entsprechendes Eintreiben des Nagels vorzuschlagen oder vorzuschieben, da die Platte bzw. der entsprechend große Kopf des Nagels am Bohrlochrand ein Widerlager findet. Dadurch ist eine genaue Anordnung der Stange im Bohrloch gewährleistet und darüber hinaus eine vielleicht auch nur teilweise Zerstörung durch die Schläge beim Einbringen der Nägel bzw. Vorschlagen der Stange verhindert. Zweckmäßigerweise weist der Nagel eine vor dem Kopf sitzende quadratische Platte auf, so daß ggf. auch ein Austausch dieser Platte möglich ist, wenn beispielsweise wegen eines ausgeschlagenen Bohrlochmundes eine Anlage des Kopfes ansonsten am Bohrlochrand nicht gewährleistet wäre.
  • Eine sichere Anlage bzw. ein Widerlager für den im Bochlochtiefsten sitzenden Nagel ist erfindungsgemäß dadurch gegeben, daß der am dem Bohrlochtiefsten zugewandten Ende angeordnete Nagel einen Kopf mit einem der Stange angepaßten Durchmesser aufweist. Diese Ausbildung sichert, daß der Nagel immer über seine gesamte Länge in die Stange eindringt, um die notwendige Spreizwirkung zu erzielen. Er kann nicht beim Einschlagen der Stange in eine Unebenheit ausweichen, sondern wird vielmehr so im Bohrlochtiefsten sicher fixiert, daß er insgesamt in die Stange eindringt.
  • Eine einfache Möglichkeit, die im Bohrlochtiefsten angeordnete Spreizzone frühzeitig zu aktivieren und erst danach die am Bohrlochrand liegende ist die, daß der am Ende der Stange angeordnete Nagel eine langgezogene Spitze aufweist und der andere Nagel nur geringfügig angespitzt ist. Hierdurch wird zunächst der innenliegende Nagel eingeführt und in den Bereich der Spreizzone gebracht, bevor der äußere Nagel wirksam werden kann. Es ist aber auch denkbar, den äußeren Nagel zunächst wegzulassen, und per Hammerschlag und Verlängerungsstück die gesamte Stange ins Bohrloch einzutreiben, um dann nach Wirksamwerden des innenliegenden Spreizbereiches erst den äußeren Nagel einzutreiben.
  • Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß eine Vorrichtung geschaffen ist, die als Sicherheitsnagel im untertägigen Bergbau zum Festlegen von zum Herausrutschen neigenden Gebirgsteilen verwendbar ist, mit der Einschienenhängebahnschienen u.ä. Lasten im untertägigen Berg- und Tunnelbau sicher dadurch aufgehängt werden können, daß die Stange über zwei Spreizzonen verfügt, von denen zumindest eine im tragenden Gebirgsteil liegt und schließlich ist so ein Dübel geschaffen, der überall dort eingesetzt werden kann, wo eine tragende Fixierung im Widerlager aber auch eine Fixierung im nichttragenden davorl i egenden Bereich zweckmäßig oder gar erforderlich ist. Die Handhabung ist einfach und erlaubt ein immer sicheres Anbringen selbst im rauhen untertägigen Betrieb. Gerade im Vorortbereich ist dies von besonderer Wichtigkeit, weil das im Bereich der Ortsbrust anstehende Gebirge auch bei entsprechender Abdeckung mit Netzen o.ä. ansonsten immer eine Gefahr darstellt. Beim Einsatz als Widerlager für die Aufhängung von Einschienenhängebahnen wirkt sich die Erfindung besonders vorteilhaft aus, weil durch die vordere Aufspreizzone ein Rütteln des im Gebirge steckenden künstlichen Widerlagers erschwert oder sogar unmöglich gemacht wird.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines "Sicherheitsnagel" Fig. 2 den vorderen Bereich in vergrößerter Darstellung, Fig. 3 einen in ein Bohrloch eingeführten Sicherheitsnagel, Fig. 4 eine zweiteilige Ausbildung der Vorrichtung mit gegeneinander gerichteten Keilen im Schnitt und Fig. 5 die in Fig. 4 gezeigte Ausbildung in Seitenansicht.
  • Die auch als Sicherheitsnagel bezeichnete Vorrichtung besteht aus einer dem vorgesehenen Bohrloch entsprechend langen Stange 1 mit an beiden Enden 2, 3 eingesteckten Nägeln 4, 5. Wie Fig. 1 zeigt, haben beide einen vergrößerten Kopf 6 und einen langen zylindrischen Schaft 7. Die Oberfläche 8 des Schaftes 7 ist etwa von der Mitte bis zur Spitze 9 aufgerauht, um so den Sitz des eingetriebenen Nagels in der Stange 1 zu fixieren und zu verhindern, daß dieser durch die auftretenden Druckkräfte beispielsweise herausgedrückt wird. Der in Fig. 2 in vergrößerter Darstellung gezeigte Nagel 5 verfügt über eine über den Schaft 7 vorgeschobene Platte lo, die entweder mit dem Kopf 6 verschweißt ist oder aber nur lose davorsitzt.
  • Die Stange 1 ist an beiden Enden 2, 3 gleich auvgebildet und verfügt zunächst über ein Führungsstück 11 mit Bohrung 12, wobei der Durchmesser der Bohrung in etwa dem Durchmesser des Schaftes 7 entspricht. Der Nagel 4, 5 kann somit durch diesen Bereich leicht hindurchgetrieben werden, um dann in einen Längsschlitz 13 mit Einkerbungen 14 bzw.
  • Längsschlitz 16 mit Einkerbungen 15 einzudringen. Dabei wird dieser Bereich mit den in Richtung Bohrlochmund abgeschrägten Einkerbungen 14, 15 aufgespreizt und wie Fig. 3 verdeutlicht, gegen die Bohrlochwandung gedrückt.
  • In Fig. 3 ist ein Bohrloch 17 gezeigt, in das eine entsprechende Stange 1 mit Nägeln 4, 5 eingeführt ist und dort durch Erzeugung der Spreizwirkung festgelegt ist.
  • Am Bohrlochmund 18 liegt das Ende 3 der Stange 1 und zwar mit seiner Vorderkante im Bereich des Bohrlochrandes, weil sich die Platte lo an diesem Bohrlochrand 19 abstützt.
  • Der dahinterliegende Bereich mit den Einkerbungen 15 ist durch das Eintreiben des Nagels 5 aufgespreizt, so daß eine entsprechende Fixierung im Gebirge oder im Mauerwerk gegeben ist. Ähnlich ist im Bohrlochtiefsten 20 die Fixierung dadurch erreicht, daß der Nagel 4 in die Stange 1 eingetrieben ist und dabei die Einkerbungen 14 gegen die Bohrlochwand gedrückt hat.
  • Beim Einbringen einer derartigen Stange 1 in ein Bohrloch 17 wird zunächst die Stange mit dem nur in der Bohrung 12 des Führungsstückes 11 sitzenden Nagel in das Bohrloch eingeschoben, bis dieser auf Widerstand stößt, d.h. im Bohrlochtiefsten 20 anstößt. Dann wird durch Schlagen oder Drücken auf das vordere Ende 3 der Stange 1 Druck so weit ausgeübt, bis der Nagel 4 vollständig in die Stange 1 eingedrungen ist und das Aufspreizen im Bereich der Einkerbung 14 erzeugt hat. Aufgrund der entsprechenden Bemessung kann die Stange 1 nicht wesentlich über dem Bohrlochrand 19 hinaus in den Bohrlochmund 18 hineingetrieben werden. Anschließend wird nun der Nagel 4 mit der großen Platte lo in die Stange 1 eingetrieben, wo er das Aufspreizen im Bereich der Einkerbungen 15 bewirkt und damit ein weiteres Festlegen der Stange 1 im Bohrloch 17.
  • Die in den Fig. 4 und 5 wiedergegebene Ausbildung ist deshalb von großem Vorteil, weil im Prinzip ohne besondere Beachtung sichergestellt ist, daß jeweils die innere, d.h. die im Bohrlochtiefsten liegende Spreizzone zunächst aktiviert wird und zwar ausreichend deutlich vor der im Bereich des Bohrlochmundes 18. Hierzu ist zunächst eine als Hohlrohr ausgebildete Stange 1 vorgesehen, in die ein weiteres Hohl rohr eingeschoben wird. An beiden Enden 2, 3 dieses Doppelhohlrohres sind Hohlbereiche 22, 23 vorgesehen, die/durch sich einschiebende Keile 24, 25 zu den bereits weiter oben genannten Spreizbereichen aufwölben lassen.
  • Dazu sind die Keile 24, 25 mit den Keilspitzen 27 einander zugewandt mit dem Innenrohr 26 verbunden. Der Keil 24 ist bereits teilweise in das Innenrohr 26 eingeführt, so daß wie weiter oben bereits erwähnt sichergestellt ist, daß hier zunächst die Spreizwirkung erzeugt wird.
  • Erst wenn das Innenrohr 26 auf den Keil, d.h.teilweise auch den Keilsitz 28 hinübergeschoben ist und das Innenrohr nur noch bis an die Kappe 34 des Außenrohres bzw. der Stange 1 geschoben werden muß, kommt der auf das Innenrohr 26 aufgesetzte Keil 25 in den Eingangsbereich der als Hohl stange ausgebildeten Stange 1 und führt hier im Hohlbereich 23 zu der beschriebenen Aufwölbung und Spreizwirkung. Um dies zu begünstigen, sind in beiden Hohlbereichen 22, 23 in der Stange 1 Längsschlitze 29 vorgesehen.
  • Zum besseren Verhaken der Stange 1 mit dem Gebirge bzw. der Bohrlochwandung sind im Bereich der Längsschlitze 29, insbesondere im oberen Hohlbereich 22 Krallen 30 auf dem Außenmantel 31 der Stange 1 angeordnet. Unterschiedliche Formen werden in der Fig. 5 verdeutlicht, wobei diese Krallen 30 auch in den übrigen Zwischenbereichen zwischen den Schlitzen 29 vorhanden sein sollten.
  • Zum besseren Einführen des oberen Keils 24 in das Innenrohr 24 dient ein Führungsansatz 32. Ein sicheres Anliegen an der Innenwandung der Stange 1 beim Aufspreizen wird dadurch begünstigt, daß auch das in Rohr 26 in diesem Bereich mit Krallen 33 versehen ist.
  • Der untere Keil 25, d.h. der dem unteren Hohlbereich 23 zugeordnete Keil ist mit einer Bohrung 35 versehen, die über ein Innengewinde 36 verfügt. Dadurch kann ein Füllrohr eingedreht werden und nach Fertigstellung beider Spreizbereiche kann das Innenrohr 26 dann mit entsprechendem Material leicht und sicher verfüllt werden, um die Stabilität des gesamten Teils zu verbessern. Dabei ist ein Eindringen des Verfüll- und Klebmaterials auch in den Bereich zwischen Stange 1 und Innenrohr 26 sichergestellt, da letzteres über Ausnehmungen 37 im Mantel 38 verfügt.
  • Beim Einsetzen bzw. Eintreiben der Vorrichtung wird zunächst die gesamte Vorrichtung in der aus Fig. 4 und 5 hervorgehenden Stellung in das Bohrloch eingeschoben. Durch Schläge auf den Keil 25 wird dann das Innenrohr 26 über den im Bohrlochtiefsten 20 durch die Kappe 34 festgehaltenen Keil 24 getrieben, bis eine erste Spreizwirkung erzeugt ist. Mit Erreichen des Keilsitzes 28 des Keils 24 kommt auch die Keilspitze 27 des Keils 25 in den Bereich der Stange 1, d.h. in den unteren Hohlbereich 23, wo nun eine Aufweitung der Stange 1 erfolgt, bis schließlich das Innenrohr 26 an die Kappe 34 anstößt. Dann sind an beiden Enden 2, 3 die notwendigen und gewünschten Spreizflächen gegeben, die eine sichere Arretierung der Vorrichtung im Bohrloch gewährleisten.
  • - L e e r'e lt e -

Claims (18)

  1. Sicherheitsnagel Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Annageln loser Schichten an ein Widerlager oder zum Befestigen von Gegenständen in einem im Abstand dazu befindlichen Widerlager, insbesondere zum Annageln von Gebirgsschichten im Streckenvortrieb des untertägigen Berg- und Tunnelbaus, bestehend aus einer Stange, die in das die losen Schichten durchörternde und bis ins Widerlager reichende Bohrloch eingeführt und im Bereich des Widerlagers und am Bohrlochmund festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (1) ganz oder an beiden Enden (2, 3) als Hohlrohr ausgebildet und mit in den aufspreizbar geformten Hohlbereichen (22, 23) angeordneten, eintreibbar ausgebildeten Keilen (24, 25) ausgerüstet ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Keile (24, 25) mit einem in die Stange (1) einführbaren Innenrohr (26) mit den Keilspitzen (27) aufeinander zuweisend verbunden sind, wobei der dem Bohrlochtiefsten (20) zugeordnete Keil (24) mit etwa 20 bis 50 % der Keilspitze (27) in das Innenrohr (26) eingeschoben und der dem Bohrlochmund (18) zugeordnete Keil (25) mit der Keilspitze (27') auf das Innenrohr (26) aufgesetzt angeordnet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die als Außenrohr dienende Stange (1) im Bereich der Keile (24, 25) um den Umfang verteilt angeordnete Längsschlitze (29) aufweist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (1) im Bereich der Keile (24, 25) auf dem Außenmantel (31) ausgebildete Krallen (30) aufweist.
  5. 5. Vorrichtung.nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Bohrlochmund (18) zugeordnete Keil (25) eine Bohrung (35) mit Innengewinde (36) aufweisend ausgebildet ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Innenrohr (26) im Bereich der Keilspitze (27) des inneren Keils (24) Krallen (33) ausgebildet sind.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Innenrohr (26) mit über den Mantel (38) verteilt angeordneten Ausnehmungen (37) bzw. Bohrungen versehen ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Innenrohr (26) vor dem Festsetzen der Keile (24, 25) am Bohrlochmund (18) etwa um 50 bis loo % der Länge der Keilspitze (27) über die Stange (1) vorstehend angeordnet ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (1) an beiden Enden (2, 3) als Führungsstück (10) mit Bohrung (12) für einen Nagel (4, 5) ausgebildet ist und im Anschluß daran einen das Aufspreizen bewirkenden Längsschlitz (13, 16) aufweist, dessen Höhe geringer als der Durchmesser der Bohrung (12) ist und dessen Länge zusammen mit der Bohrung der des Nagels entspricht.
  10. lo. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Längsschlitz (13, 16) eine Höhe aufweist, die der erforderlichen Aufwölbung entsprechend und unter Berücksichtigung des Durchmessers des Nagels (4, 5) bemessen ist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (1) im Bereich des Längsschlitzes (13, 16) Einkerbungen (14, 15) aufweist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t daß die Einkerbungen (14, 15) an beiden Enden (2, 3) der Stange (1) schräg in Richtung Bohrlochtiefstes (20) verlaufend ausgebildet sind.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Nagel (4, 5) einen zylindrischen Schaft (7) aufweist.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Nagel (4, 5) angespitzt ausgebildet ist und im vorderen Bereich eine aufgerauhte Oberfläche (8) aufweist.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der am dem Bohrlochmund (18) zugewandten Ende (3) angeordnete Nagel (5) einen über den Bohrlochrand (19) vorstehenden Kopf (6) aufweist.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z ei c h n e t, daß der Nagel (5) eine vor dem Kopf (6) sitzende quadratische Platte (lo) aufweist.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der am dem Bohrlochtiefsten (20) zugewandten Ende (2) angeordnete Nagel (4) einen Kopf (6) mit einem der Stange (1) angepaßten Durchmesser aufweist.
  18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der am Ende (2) der Stange (1) angeordnete Nagel (4) eine langgezogene Spitze aufweist und der andere Nagel (5) nur geringfügig angespitzt ist.
DE19853531928 1985-03-05 1985-09-07 Sicherheitsnagel Withdrawn DE3531928A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3622651C1 (en) * 1986-07-05 1987-09-17 Willich F Gmbh & Co Safety nail (spike) having an expansion shell arranged at one end
DE4011900A1 (de) * 1989-04-15 1990-10-18 Bergwerksverband Gmbh Kombinierter starrer profil- und dehnanker

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