DE9004176U1

DE9004176U1 - Injektionsbohranker mit Transportschnecke

Info

Publication number: DE9004176U1
Application number: DE9004176U
Authority: DE
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1990-04-11
Filing date: 1990-04-11
Publication date: 1990-06-28
Anticipated expiration: 2000-04-12
Also published as: WO1991015656A1; PL168275B1; EP0524226B1; DE59102441D1; EP0524226A1

Description

Injektxo: TohTAEker alt "T

Die Erfindung betrifft ;.· en Tnjektionsbohranker zur Sicherung von Strecken und Räumen durch Injektion, von beispielsweise Kunstharz, insbesondere im Berg- und Tunnelbau, der im wesentlichen aus einem aus mindestens zwei über Muffen miteinander verbindbaren Abschnitten zusammensetzbaren Ankerrohr besteht, das mit mindestens einer Injektionsöffnung im Bereich der Ankerspitze und an dem aus dem Bohrloch herausragenden Ende mit einem lösbaren Anschlußelement versehen ist.

Es ist seit langem bekannt, insbesondere im Untertagebergbau, um das Gebirge zur Sicherung des Streckenhohlraumes in seinem Verband zu erhalten, die Strecken durch Ankerausbau zu unterstützen. Zu diesem Zweck werden üblicherweise in ein Bohrloch Klebepatronen eingeführt, die anschließend durch das Eindrehen der Ankerstange zerstört werden und durch Mischung zweier Komponenten die Ankeretange über die gesamte Länge im Bohrloch verkleben. Bei

der Durchführung einer derartigen Ankerung treten dann Probleme auf, wenn dae Gebirge bereits aufgelockert ist, und das Herstellen von Bohrlöchern bsw. das nachfolgende Einbringen von Klebepatronen und Ankerstangen in das Bohrlochtiefste nicht mehr laöglich ist.

Diese ScHwierigkeit&n sind mit herkömmlichen Mitteln bereits dann nicht mehr überbrückbar, wenn die Injektionen im Sand oder Kies, also in weichen Formationen oder Lockergesteinen durchgeführt werden sollen. In derartigen Formationen fallen die Bohrlöcher beim Herausziehen der Bohrwerkzeuge zusammen und sind für eine nachfolgende Ankerung und Injektion unbrauchbar.

Vornehmlich im Untertagebergbau treten dann Schwierigkeiten beim Setzen von Ankern auf, wenn die Bohrungen senkrecht nach unten durchgeführt werden müssen und für den Transport des Bohrkleins Wasser schlecht geeignet und Luft ungeeignet sind.

Auegehend von den aufgeführten Schwierigkeiten beim Setzen herkömmlicher Anker und beim Abbohren der erfcrderlichen Bohrlöcher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Injektionsbohranker zu schaffen, der vornehmlich mit Hilfe des drehenden Bohrens und unter Verzicht auf das in vielen Situationen nicht angebrachte Spülmedium, wie Luft und Wasser, auf einfache Weise und unter Gewährleistung der Funktionen des Bohrens, Injizierens und Ankerns eingebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

daß mindestens ein Abschnitt den Ankers mit einer aufgeschweißten Transportschnecke up 1 ein Abschnitt mit einem Blähpacker und einem Rückschlagventil versehen sind.

Ein derartiger Injektionsbohranker kann aus mehreren Abschnitte zusammengesetzt als Kompletteinheit in das anstehende Gebirge oder Erdreich eingedreht bzw. gebohrt werden. Die Göwindöhüiiö der Transportschnecke bzw. der Querschnitt der Transportschnecke ist größer als der Querschnitt des nicht aufgeweiteten Blähpackers. Auf diese Weise kann das abgebohrte und über die Transportschnecke geförderte Bohrklein über den Bohrlochverschluß hinweg ausgetragen werden. Die Transportschnecke gewährleistet ein vollständiges Ausbringen des Bohrkleins, so daß die nachfolgende Verklebung des Injektionsbohrankers nicht beeinträchtigt wird. Die Transportschnecke bildet innerhalb der Haftstrecke des Injektionsbohrankers eine besondere Haftung und Tragfähigkeit innerhalb der Verklebung.

Erfindungsgemäß ist der als Haftstrecke ausgebildete Teil des Injektionsbohrankers über Muffen und die entsprechende Zahl der Abschnitte beliebig verlängerbar ausgebildet.

fiin derartiger Injektionsbohranker findet ein breites Anwendungsgebiet. Abgesehen von den im Bergbau erforderlichen Anwendungsbereichen in gebrächen Gebirgsverbänden oder senkrechten Bohrungen ist er geeignet zum Anankern oder Befestigen von Kanalwänden in Verbindung mit von Wasser nur unwesentlich beim Abbinden beeinflußten Injek-

tionsstoffen zur Gand- und Kiesverfestigung oder zum Anankern von Spund- oder Schlitzwänden. Darüber hinaus ist er geeignet für das Andübeln erst durch die Verfestigung im Normalfall nicht anankerbarer Gesteinsschichten an feste Gesteine. Anstelle einer auswechselbaren zwei- oder mehrflügeligen Bohrkrone, beispielsweise ist es ausreichend, den mit einer Transportschnecke versehe-

lieil &eegr;&ugr;&ogr;&ugr;&igr;&igr;&igr;&ugr;,&ugr;&igr;. ubxiii uiiioai.! xii ipcnu wicl iixcja «ixt. einer einfachen Spitze auszurüsten.

Ebenso ist es möglich, in Abhängigkeit der örtlichen Verhältnisse den entsprechenden, mit einer Transportschnecke versehenen Ankerabschnitt an der Ankerspitze mit einer Bohrkrone, beispielsweise einer zwei- oder dreiflügeligen Bohrkrone, zu versehen .

Andererseits ist es im Rahmen der Erfindung möglich, den Bohrlochverschluß in Form eines Blähpackers mit Hilfe der üblichen Muffenverbindungen

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Injektionsbohrankers ist im wesentlichen darin zu sehen, daß unter Gewährleistung der Funktion des Abbohrens und des Ankerns eine Lösung gefunden wurde, die im Hinblick auf das drehende Bohren, insbesondere in gebrächen und relativ weichen Gesteinsformationen eine vielseitige Anwendung ermöglicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der /&sfgr; Zeichnung anhand einer schematisierten Seitenansicht eines Injektionsbohrankers dargestellt und

wird im folgenden näher erläutert.

Das in der Zeichnung in schematisierter Form und in Seitenansicht teilweise geschnitten wiedergegebene Ausführungsbeispiel eines Injektionsbohrankers zeigt ein Ankerrohr 1, das aus einem mit einer Transportschnecke 7 versehenen Abschnitts 2 und einem Abschnitt 3 besteht, der mit einem Schrlochvcrschluß in Form eines Blähpackers 8 versehen ist. Die Abschnitte 2 und 3 sind über eine Muffe 4 miteinander verbunden.

Die Transportschnecke 7, die auf den Abschnitt 2 aufgeschweißt ist, weist einen größeren Querschnitt bzw. eine größere Höhe auf als der Blähpacker 8 in nicht aufgeweitetem Zustand, so daß die Abförderung des Bohrkleins über den Blähpacker 8 hinweg erfolgen kann.

In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist an der Ankerspitze 6 des Abschnitts 2 oino hol iohino HnhrVrnno Ti annaHoiifci" . WOIt^-O¹ThIn

ist in der Ankerspitze 6 eine Injektionsöffnung 5 für den Durchfluß des in das Ankerrohr 1 eingepreßten Injektionsmittels vorgesehen.

Innerhalb der Muffe 4 sind rundumlaufende oder radial ausgerichtete Anschläge 14 vorgesehen, die zur Aufnahme einer Berstscheibe 13 gegenüber dem in die Muffe 4 eingedrehten Ende des Abschnitts 2 dienen. Die Berstscheibe 13 stellt ein Ausführungsbeispiel für ein Rückschlagventil dar. Am Ende 16 des Abschnitts 3 ist ein Außengewinde 18 vorgesehen, das zur Aufnahme eines Bohradapters

eines Injektionskopfes und einer KalntLenmutter vorgesehen ist. Weiterhin ist innerhalb des Endes 16 des Abschnitts 3 ein Rucks:hlayventil 17 angeordnet. Der Blähpacker 8 besteht aus einem flexiblen manschettenartig den Abschnitt umgebenden Material, welches über die Einbände 11 und 12 unverrückbar auf dem Abschnitt 3 gehalten wird.

Narh (Jen AhI ihren oinöR Bohrlochs wird der Tnjektionsvorgang durchgeführt, wobei zunächst über die Berstscheibe 13 als Rückschlagventil der Druck des Injektionsmittels, die Bohrung 9 und die entsprechende Manschette 10 öffnet und der Blähpacker 8 aufgebläht wird, bis er sich an die Bohrlochwandung anlegt. Bei Steigerung des Drucks und die Zerstörung der Berstscheibe 13 wirkt die Manschette 10 als Rückschlagventil und die eigentliche Injektion wird eingeleitet. Bei mehreren über Verbindungsmuffen 4 hintereinander angeordneter. Abschnitten 2 mit Transportschnecken 7 können über die Länge dieser Abschnitte verteilt weitere Injektionsöffnungen vorgesehen werden. Um einen entsprechenden Rücklauf des Injektionsmittels durch den Injektionsbohranker zu verhindern, ist an dem Ende 16 des Abschnitts 3 ein Rückschlagventil 17 vorgesehen.

■ If I I ·

1 Ankerrohr

2 Abschnitt

3 Abschnitt

4 Muffe

5 Injektionsöffnung

6 Ankerspitze

7 Transportschnecke

8 Blähpacker

9 Bohrung

Manschette

11, 12 Einband

Berstscheibe Anschlag Bohrungen Ende (außerh.Bohrloch; 17, Rückschlagventil

Außengewinde

Claims

1. Injektionsbohranker zur Sicherung von Strecken und Räumen durch Injektion von beispielsweise Kunstharz, insbesondere im Berg- und Tunnelbau, der im wesentlichen aus einem aus mindestens zwei über Muffen miteinander verbindbaren Abschnitten zusammensetzbaren Ankerrohr besteht, das mit mindestens einer Injektionsöffnung im Bereich der Ankerspitze und an den aus dem Bohrloch herausragenden Ende mit einem lösbaren Anschlußelement versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abschnitt (2) mit einer aufgeschweißten Transportschnecke (7) und ein Abschritt (3) mit einem Blähpacker (8) und einem Rückschlagventil (17) versehen sind.

2. Injektionsbohranker nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Transportschnecke (7) einen größeren Querschnitt aufweist als der nicnt aufgeweitete Blähpacker (8).

3. Injektionsbohranker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (1?) als Berstscheibe ausgebildet und innerhalb der die Abschnitte {2, 3) verbindenden Muffe (4> angeordnet ist.

4. Injektiorssboi.-rrMer iiach Anspruch 2 dadurch gekauüzaichr^t, daß dei «nun ?,ohrlochtiefsten gerichtete, ein-a Transportschnecke ^7) anweisende Abschnitt (2) mit einer Spitze versehbar ist.

5. Injektionsbohranker nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß der zum Bohrlochtiefsten gerichtete, eine Transportschnecke (7) aufweisende Abschnitt (2) mit einer Bohrkrone (15) versehbar ist.

6. Injektionsbohranker nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß mehrere über Muffen (4) miteinander verbundene verbindbare Abschnitte (2) mit einer aufgeschweißten Transportschnecke (7) versebar sind.

7. Injektionsbohranker nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß neben der Injektionsöffnung (5) im Bereich der Ankerspitze (6) über die Länge der mit einer Transportschnecke (7) versehenen Abschnitte (2) weitere Injektionsöffnungen angeordnet sind.

d. Injektionsbohranker nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der einen Blähpacker (8) aufweisende Abschnitt {3) sn dem "us dem Bohrloch herantragenden Ende (16) mit einem Rückschlagventil (17) und einem Außengewinde (18) zur wechselweisen Aufnahme eines Bohradapters, eines Injekticnskopf es und einer Ka Io ttenmut &idiagr;-er versehen ist,