DE3720642C2 - Verspreiz und vergiessbarer Gebirgsanker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen verspreiz- und vergießbaren Gebirgsanker mit einem Ankerrohr, durch dessen zentrischen Längskanal Vergießmaterial in das Bohrloch eingeführt wird, und das mittels einer Ankerplatte und einer Ankermutter gegen das Gebirge spannbar ist.

Ein derartiger Gebirgsanker ist in der europäischen Patent­ schrift 00 14 426 beschrieben. Bei diesem Gebirgsanker wird ein Ankerrohr aus glasfaserverstärktem Kunststoff mittels Spreizkeilen, die auf das Ankerrohr aufgeschoben werden, und einer Spreizhülse mit Widerhaken im Bohrloch verspannt. Zu diesem Zweck werden auf das entgegengesetzte Ende des Ankerrohrs weitere Spreizkeile, eine Zughülse mit Gewinde, eine Ankerplatte und eine Ankermutter aufgesetzt, und die Ankermutter wird angezogen. Bei Bedarf kann anschließend noch aushärtbares Kunstharz durch eine Injektionsbohrung im äußeren Spreizkeil eingespritzt werden, um mit dem Kunst­ stoff nach dem Aushärten den Gebirgsanker zusätzlich im Bohrloch zu sichern. Außerdem kann an der Außenseite der Zughülse und in die Innenseite der Ankermutter je eine Injektionsnut eingearbeitet sein, die miteinander eine Längsbohrung ergeben. Durch diese Längsbohrung hindurch kann, falls das wegen schlechter Gebirgseigenschaften not­ wendig sein sollte, aushärtbares Kunstharz zum Verfüllen des Bohrlochs eingespritzt werden.

Nachteilig ist bei diesem bekannten Gebirgsanker, daß sich die geschlitzten Spreizkeile, die Spreizhülse bzw. die Zug­ hülse sowie die mit einer Injektionsnut versehene Zughülse und die Zugmutter nur wenig dazu eignen, eine Vorrichtung zum Injizieren des Vergießmaterials schnell und einfach am Gebirgsanker zu befestigen, das Vergießmaterial unter Druck einzuspritzen und dann wieder zu entfernen, um sie auf den nächsten Gebirgsanker zu setzen. Des weiteren ist ein kontrolliertes Entlüften des Bohrlochs nicht möglich, so daß sich nicht kontrollieren läßt, ob das Bohrloch auf seiner ganzen Länge vergossen wurde, ohne daß sich Luftbla­ sen bzw. Hohlräume bildeten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Ge­ birgsanker zu schaffen, der sich nach dem Setzen und dem Spannen des Spreizkopfes auf einfache Weise mit einer Ver­ gießmaterialquelle verbinden läßt, ein Vergießen des Bohr­ lochs unter Druck und ein kontrolliertes Entlüften des Bohrlochs gestattet, so daß keine Gasblasen bzw. Hohlräume nach dem Vergießen im Bohrloch verbleiben.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem Gebirgsan­ ker der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß das Anker­ rohr nahe dem Bohrlochmund eine vom Längskanal zum Zwischen­ raum führende Austrittsöffnung aufweist, im Längskanal ein einen Ringraum bildendes Entlüftungsrohr mit einer den Ring­ raum stromab von der Austrittsöffnung abschließenden Dich­ tung angeordnet ist und auf dem über die Ankermutter heraus­ ragenden Ende des Ankerrohrs ein Anschlußstück mit einem Anschlußstutzen für das Vergießmaterial und einer Kappe mit einem Durchgang für das Entlüftungsrohr aufsetzbar ist.

Wesentlich ist bei dem erfindungsgemäßen Gebirgsanker, daß das Vergießmaterial durch die Austrittsöffnung in unmittel­ barer Nähe des Bohrlochmundes in das Bohrloch eintritt, dieses vollständig ausfüllt, dabei die Luft über den Längs­ kanal im Ankerrohr und das Entlüftungsrohr kontrolliert austritt, wobei das vollständige, blasenfreie Vergießen des Bohrlochs daran erkennbar ist, daß zum Schluß Vergieß­ material aus dem Entlüftungsrohr im Bereich des Anschluß­ stücks austritt. Dieses Anschlußstück läßt sich in einfa­ cher Weise mittels einer üblichen Rohrverschraubung auf das mit einem Gewinde versehene Ende des Ankerrohrs abgedichtet aufschrauben, wodurch die auf dem Entlüftungsrohr angeord­ nete Dichtung genau bezüglich der Austrittsöffnung positio­ niert wird. Danach läßt sich Vergießmaterial sofort von der Vergießmaterialquelle über den Anschlußstutzen dem Gebirgs­ anker unter Druck zuführen. Sobald der Vergießvorgang abge­ schlossen ist, wird das Anschlußstück gelöst und auf den nächsten Gebirgsanker aufgesetzt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläu­ tert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Gebirgsanker teilweise im Längsschnitt und

Fig. 2 eine Perspektivansicht des Gebirgsankers der Fig. 1, teilweise in Explosionsdarstellung.

Der Gebirgsanker 10 besteht aus einem Ankerrohr 12 und einem Anschlußstück 14. Das Ankerrohr 12 sitzt in einem Bohrloch 16, das zuvor in eine Wand 18 gebohrt wurde.

Das Ankerrohr 12 besteht aus hochfestem Stahl mit einem Längskanal 24 und einem Außengewinde 20. Der im Bohrloch 16 befindliche Endbereich (nicht dargestellt) kann ein Gewinde und einen konventionellen Spreizkopf aufweisen, der fest an der Innenwand des Bohrlochs 16 anliegt, wenn dieser einge­ schraubt ist. Dadurch wird mittels des Ankerrohrs 12 auf das Gestein um das Bohrloch 16 Druck ausgeübt. Eine Aus­ trittsöffnung 22 des Ankerrohrs 12 führt vom Längskanal 24 zum Zwischenraum 58 zwischen der Innenwand des Bohrlochs 16 und dem Ankerrohr 12.

Ein elastischer Stopfen 26 verschließt das Bohrloch 16. Eine Ankerplatte 28, eine Unterlegscheibe 30 und eine Ankermut­ ter 32 sichern das Ankerrohr 12 im Bohrloch 16.

Das Anschlußstück 14 ist lösbar an dem Ankerrohr 12 be­ festigt und besteht aus einer Hülse 34 mit einem zentrisch angeordneten dünnwandigen Entlüftungsrohr 38. Das Entlüf­ tungsrohr 38 ist koaxial im Längskanal 24 angeordnet und durchläuft die Hülse 34.

Der Durchmesser des Längskanals 24 ist etwas größer als der Durchmesser des Entlüftungsrohres 38, und bildet einen Ring­ raum 56 um ein Einspeisen des härtbaren Vergießmaterials in das Bohrloch 16 zu ermöglichen.

An der Hülse 34 ist ein Anschlußstutzen 40 mit einer Kupplung 42 befestigt. Der Anschlußstutzen 40 ist mit einer Zuleitung für das härtbare Vergießmaterial verbunden (nicht dargestellt).

Mit der Hülse 34 ist des weiteren eine übliche Rohrver­ schraubung 44 verbunden. Das Innengewinde 46 der Verschrau­ bung 44 läßt sich auf das Außengewinde 20 aufschrauben. Eine Kappe 48 verschließt die Hülse 34. Um die Lage des Ent­ lüftungsrohres 38 festzulegen, kann eine Klemmscheibe 50 verwandt werden.

Das Entlüftungsrohr 38 trägt eine dehnbare, zylindrische Dichtung 52, die sich oberhalb der Öffnung 22 befindet. Die Hülse 14 ist mittels einer das Entlüftungsrohr 38 umgeben­ den Kopfdichtung 54 abgedichtet.

Pfeile A kennzeichnen den Weg des härtbaren Vergießmate­ rials durch das System. Pfeile B kennzeichnen den Weg zunächst der Luft und dann des das Bohrloch 16 verlassenden Materials.

Die Erfindung läßt sich besonders gut in Gestein verwenden, wenn ein Gebirgsanker zunächst nur gesetzt und erst später einzementiert bzw. eingebettet werden soll. Dies erlaubt eine spätere Vervollständigung und vermeidet zunächst den mit dem Einspeisen und Abbinden verbundenen Zeitaufwand. Der erfindungsgemäße Gebirgsanker ermöglicht ein sicheres Setzen des Bolzens mit der Möglichkeit eines nachträglichen Aus- bzw. Vergießens. Der Gebirgsanker besitzt somit quasi eine Doppelfunktion. Beim Setzen dient er zunächst als mechanischer Anker; er kann zu einem späteren Zeitpunkt ausgegossen werden und besitzt dann die Halteeigenschaften eines vergossenen Ankers. Es ist auch möglich, den Anker unausgegossen zu lassen.

Nachdem das Bohrloch 16 in üblicher Weise hergestellt ist, wird das Ankerrohr 12 in das Bohrloch 16 eingeführt und gedreht, um ein kräftiges Ausdehnen des Spreizkopfes gegen die Innenfläche des Bohrlochs 16 zu erreichen. Stopfen 26, Ankerplatte 28, Unterlegscheibe 30 und Ankermutter 32 wer­ den dann auf das Ankerrohr 12 gebracht, worauf die Anker­ mutter 32 angezogen wird, um das Ankerrohr 12 zu spannen und damit Druck auf das umgebende Gestein auszuüben. Der rückwärtige Bereich des Ankerrohrs 12 ragt aus dem Bohrloch 16 heraus.

Zum Ausgießen wird das Anschlußstück 14 mit dem Ankerrohr 12 verbunden, d.h. die Rohrverschraubung 44 wird mit dem Innengewinde 46 auf das Außengewinde 20 des Ankerrohrs 12 geschraubt. Die Lage der Austrittsöffnung 22 wird zuvor festgestellt, damit sich die dehnbare Dichtung 52 (z.B. aus einem Polymer) direkt über dieser befindet. Es sollte vor­ zugsweise nur eine Austrittsöffnung 22 geben, da mehrere Öffnungen 22 das Ankerrohr 12 schwächen könnten. Bei mehre­ ren Austrittsöffnungen 22 sollten diese entlang der Länge des Ankerrohrs gestaffelt sein, um die Festigkeit nicht zu beeinträchtigen. Die Dichtung 52 muß auf jeden Fall ober­ halb der letzten Austrittsöffnung 22 liegen.

Eine Vergießmaterialquelle (nicht dargestellt) wird über die Kupplung 42 angeschlossen. Das Vergießmaterial fließt entsprechend den Pfeilen A in die Hülse 34 und durch das Ankerrohr 12 in den Ringraum 56 zwischen dem Längskanal 24 und dem Entlüftungsrohr 38. Das Vergießmaterial wird durch die Öffnung 22 in den Zwischenraum 58 zwischen dem Anker­ rohr 12 und dem Bohrloch 16 gedrückt und füllt diesen Raum aus. Zu Beginn ermöglicht das Entlüftungsrohr 38 ein Ent­ weichen der in dem Bohrloch 16 befindlichen Luft, während das Vergießmaterial den Zwischenraum 58 auffüllt. Gemäß den Pfeilen B strömt die Luft aus dem Entlüftungsrohr 38 durch die Kappe 48 in die Atmosphäre. Ohne das Entlüftungsrohr 38 würde der Fluß des Materials schließlich unterbrochen, mit der Folge, daß sich unerwünschte Hohlräume zwischen dem Ankerrohr 12 und dem Bohrloch 16 bilden. Das Entlüftungs­ rohr 38 und der Längskanal 24 dienen, nachdem das Vergieß­ material das Ende des Bohrlochs 16 erreicht hat, auch der Rückführung des Vergießmaterials. Am Austreten des Vergieß­ materials aus dem Entlüftungsrohr 38 läßt sich ein vollstän­ diges Füllen des Bohrlochs 16 ablesen.

Nach dem Vergießen wird die Vergießmaterialquelle von der Kupplung 42 getrennt und das komplette Anschlußstück 14 von dem Ankerrohr 12 abgeschraubt. Das Anschlußstück 14 läßt sich dann auf ein benachbartes Ankerrohr 12 schrauben.

Anstelle von Mörtel läßt sich jedes sich verfestigende Material, wie zementhaltige Bindemittel (Spritzbeton), Poly­ mere oder Harz verwenden.

Zusammengefaßt ermöglicht das erfindungsgemäße System das Setzen eines Gebirgsankers mit sofortigem Halt und ein sofortiges oder auch späteres Vergießen mit härtbarem Mate­ rial für einen dauerhaften, festen, sicheren und korro­ sionsbeständigen Halt.

Claims (2)

1. Verspreiz- und vergießbarer Gebirgsanker mit einem Ankerrohr, durch dessen zentrischen Längskanal Vergieß­ material in das Bohrloch eingeführt wird und das mit­ tels einer Ankerplatte und einer Ankermutter gegen das Gebirge spannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) das Ankerrohr (12) nahe dem Bohrlochmund eine vom Längskanal (24) zum Zwischenraum (58) führende Aus­ trittsöffnung (22) aufweist,
• b) im Längskanal (24) ein einen Ringraum (56) bilden­ des Entlüftungsrohr (38) mit einer den Ringraum (56) stromab von der Austrittsöffnung (22) abschlie­ ßenden Dichtung (52) angeordnet ist und
• c) auf das über die Ankermutter (32) herausragende Ende des Ankerrohrs (12) ein Anschlußstück (14) mit einem Anschlußstutzen (40) für das Vergießmaterial und einer Kappe (48) mit einem Durchgang für das Entlüftungsrohr (38) aufsetzbar ist.

2. Gebirgsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (14) eine lösbare Verbindung (Rohrverschraubung 44) mit Innengewinde (46) zum Aufschrauben auf ein Außengewinde (20) des Ankerrohrs (12) aufweist.