DE9004177U1 - Injektionsbohranker - Google Patents
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Description
^ie Erfindung betrifft ein^n Injektionsbobranker
zur Sicherung von Strecke« and turnen durch Injektion
von beispielsweise Kunstharz, insbesondere im Berg- und Tunnelbau, der aus einem aus mindestens
zwei übei. Muffen miteinander verbindbaren Abschnitten
zusammensetzbaren Ankerrohr besteht, das an der zum Bohrlochtiefsten gerichteten Ankerspitze
eine Bohrkrone, sowie Spül- und Injektionsöffnungen aufweist und das mit einem Bohrlochverschluß
sowie 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 Anknrßtange
über die gesamte Länge im Bohrloch verkleben. Bei der Durchführung einer derartigen Ankerung treten
dann Probleme auf, wenn das Gebirge bereits aufgelockert ist, und das Herstellen von Bohrlöchern
bzw. das nachfolgende Einbringen von Klebepatronen und Ankerstangen in das EoV-... „ochtief ste nicht mehr
möglich ist.
Derartige Schwierigkeiten umgeht man durch die Verwendung von Bohrankern. Bohranker bestehen aus
einem Ankeruhr, an dessen Spitze eine angeschweißte oder aufsteckbare, sogenannte verlorene
Bohrkrone angebracht ist. Das Ankerrohr wird zunächst als Bohrgestänge und im Nachhinein als
Anker verwendet, wobei das Ankerrohr nach dem Abbohren, beispielsweise mit Klebemörtel beschickt
wird, um den Ringraum und die anstehenden Klüfte im Gebirge zu verfüllen. Ein besonderer Vorteil
der Verwendung derartiger Bohranker besteht darin, daß die Ankerrohre aus über Muffen zusammensetzbare
Abschnitte verlängerbar ausgebildet sind und auf diese Weise geeignet sind, aus beengten
Strecken eingebracht zu werden. Die Bohranker werden über Dreh- oder Schlagbohrmaschinen eingebracht.
Sin besonderer Nachteil bei der Verwendung von Bohrankern mit verlorenen Bohrkronen besteht
in der Schwierigkeit, das Bohrloch insbesondere bei Injizierung eines Zweikomponsnten-Kunstharzes
mit entsprechend hohen Drücken ausreichend abzudichten .
Für das Injizieren von Zementmörtel werden auf das Bohrgestänge aufschraubbare Bchrlochverechlüsse
verwendet, die für die vorgesehenen Drucks beim
Injizieren von aufschäumenden Kunstharzen völlig
ungeeignet sind.
Nach dem L)E-G 89 06 126 ist darüber hinaus ein Injektionsrohr bekannt, das geeignet ist, aufgelockerte
C^birgebereiche durch Injektionen mit
Ver^estigungsmitteln, insbesondere im Streb, an Strebrändern und geologischen Störungen, zu verkiebön.
Züif Abdichtung des Bohrloches werden auf
das Injektionsrohr Bohrlochverschlüsse in Form von sogenannten Blähpackern aufgebracht. Durch die Anordnung
entsprechender Rückschlagventile wird zunächst durch den Injektionsdruck der Blähpacker
derartig aufgebläht, daß eine dichte Anlage an der Bohrlochwandung vorhanden ist, um anschließend den
eigentlichen Injektionsvorgang durchführen zu können .
Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik //
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Injektionsbohranker zu schaffen, der geeignet ist,
bsi Bestückung mit einer verlorenen Bohrkrone ur.d
über entsprechende Abschnitte verlängerbar sowohl als Bohrgestänge als auch als Ankerrohr verwendet
zu werden, wobei unter Verwendung von Dreh- und Schlagbohrmaschinen die Schwierigkeiten des Einbringens
von Ankerstangen, insbesondere in gebräches Gebirge umgangen werden, und der die Verwendung
von unter hohen Drücken einpreßbaren Kunstharzen erlaubt, wobei eine vollständige Abdichtung
des Bohrlochs ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der als Bohrer ausgebildete Abschnitt, der mit
einem als Bohradapter ausgebildeten Anschlußelement versehen ist, gegen einen als Ankerrohr
ausgebildeten Abschnitt austauschbar ist, wobei der Abschnitt mit einem Bohrlochverschluß versehen
ist.
Für den Einsatz der Injektionsbohranker ist es selbstverständlich, daß im Anschluß an die vor-
wendung einer ein entsprechendes Widerlager bildenden
Schraubenmutter eine Kalottenplatte aufgeschraubt wird.
Der Injektionsbohranker kann über mehrere Abschnitte und entsprechende Muffenverbindungen auf
jede gewünschte Länge eingestellt werden, wobei in der Verbindungsmuffe des letzten, einen Bochlochverschluß
in Form eines Blähpackers aufweisenden Abschnitts ein Rückschlagventil in Form einer
Berstscheibe vorgesehen ist. Zu diesem Zweck sind innerhalb der mit Innengewinde versehenen Muffen
&Igr;&eegr;&agr;&iacgr;&Iacgr;&igr;&Igr;&ogr;&pgr;&ogr; imrnoBohon rl i &ogr; in Vorhi nrJnnn mil- einem
einschraubbaren Ende eines Abschnitts zur Arretierung der Berstscheibe ausgebildet sind. Der gegenüber
dem letzten mit der Bohrfunktion beaufschlagten Abschnitt austauschbare, den Blähpacker
aufnehmende Ankerrohrabschnitt weist am Ende ein Gewinde zur Aufnahme eines Injektionskopfes bzw.
zur Aufnahme einer Kalottenmutter für die Kalottenplatte auf.
Darüber hinaus ist in das mit einem Gewinde versehene Ende ein weiteres Rückschlagventil eingearbeitet.
Der Blähpacker ist in bekannter Weise als
ein das Ankerrohrabschnitt umgebender und an den Enden durch Einbände gehaltener, aufblähbarer
Schlauchabschnitt ausgebildet, wobei zwischen
!Ankerstange und Blähraum ein Rückschlagventil zur Vermeidung des Rücklaufs aus dem Blähraum integriert
ist.
j Der Vorteil des erfindungsgemäßen Injektionsbohr-
[ ankers ist iiiabäöünciöie darin eü sehen/ dsß zu-
nächst beim Herstellen des Bohrlochs durch die
Funktion der Ankerstange als Bohrer durch die Spü-
\ lung mit Wasser oder Luft ein ausreichender Trans-
port des Bohrkleins stattfindet und daß durch die anschließende Funktion des gleichen Gestänges als
f Anker die Gewährleistung eintritt, daß die durch
&igr; Herausziehen des gesamten Gestänges oder durch ge-
jj braches Mineral bzw. Gebirge verursachte Zerstö
rung des hergestellten Bohrlochs vermieden wird, Die Austauschbarkeit des letzten Abschnitts des
gesamten als Bohrer bzw. als Anker ausgebildeten Gestänges gewährleistet darüber hinaus unter Einsparung
von InjektionsKiatsrial ein vollständiger
und sicheres Abdichten des betreffenden Bohrlochs.
Ein Auführungsbeispiel der Erfindung ist in den C) Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher
erläutert.
Es zeigen:
Figur. 1 - eine schematisierte Wiedergabe eines Ausführungsbeispieles eines Injektionsbohrankers,
wie er erfindungsgemäß zum Abbohren eines Bohrlochs ausgebildet ist und
Figur 2 - eine ebenfall,1? schematisierte und geschnittene
Wiedergabe eines Ausfüli
rungsbeispieles eines Tnjektionsbohrankern, wie er zum anschließenden Injizieren und Ankern ausgebildet ist unter Einbeziehung eines Bohrlochverschlusses .
rungsbeispieles eines Tnjektionsbohrankern, wie er zum anschließenden Injizieren und Ankern ausgebildet ist unter Einbeziehung eines Bohrlochverschlusses .
Der Injoktic ishohranker nach dem Ausführungsbeispiel,
wie in Figur 1 beschrieben, besteht im wesentlichen aus einem Ankerrohr 1, das aus den Abschnitten
2 und 3 über eine Muffe 7 zusammengesetzt ist. An dem zum Bohrlochtiefsten gerichteten
Ende ist der Abschnitt 2 mit einer verlorenen Bohrkrone 4 versehen und weist darüber hinaus
Spül- bzw. Injektionsöffnungen 5 und 6 auf. Die
Abschnitte 2 können glattwandig oder zur späteren besseren Haftung auch profiliert ausgebildet sein.
Die Muffe 7 ist jeweils mit Innengewinden 8 versehen und weist zwischen den Enden der Abschnitte 2
und 3 Anschläge 9 auf. Der Abschnitt 3 ist an dem aus dem Bohrlochmund herausraqenden Ende mit einem
auf das Gewinde 11 aufschraubbaren schematisiert dargestellten Bohradapter 12 versehen. Mit dieser
Ausbildung oder unterteilt in weitere Abschnitte wird das Ankerrohr 1 zunächst zur Erstellung eines
Bohrlochs verwendet.
In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Injektionsbohrankers dargestellt, bei welchem der
zunächst zur Erstellung eines Bohrlochs erforderliche Abschnitt 3 gegen einen Abschnitt 13 ausgetauscht
ist. Der Abschnitt 13 ist an dem aus dem Bohrloch herausragenden Ende mit einem Gewinde 20
• · · &eegr;
m ·■· t —
zur Aufnahme eines Injektionskopfes versehen und weist ein Rückschlagventil 19 auf. Des weiteren
ist der Abschnitt 13 mit einem sogenannten Blähpacker 14 zur Bohrlochabdichtung versehen. Der
Blähpacker 14 besteht im wesentlichen aus einem Schlauchabschnitt 21, der über Einbände 17, 18 auf
dem Abschnitt 13 unverrückbar befestigt ist. Zur Verfüllung des Blähraums des Schlauchabschnitts 21
sind in dem Abschnitt 13 Bohrungen 15 vorgesehen, die über eine Manschette 16 abgedichtet und als
Rückschlagventil ausgebildet sind. Am vorderen Ende des Abschnitts 13, und zwar innerhalb der
Muffe 7 ist eine Berstscheibe 10 eingelegt, die zwischen einem Anschlag 9 und dem Ende eines Abschnitts
2 bzw. 13 in ihrer Position arretiert wird. Die bei der Herstellung des Bohrlochs als
Spülöffnungen 5, 6 vorgesehenen öffnungen dienen nunmehr als Injektionsöffnungen.
Beim Einbringen eines Injektionsbohrankers dient zunächst der Innenkanal des Ankerrohres 1 beim Erstellen
eines Bohrlochs im Gestein als Spülkanal, um mit Hilfe des Spülmediums das Bohrklein über
den Ringraum aus dem Bohrloch abzutransportieren.
Nach dem Einbohren des aus mehreren Abschnitten 2 zusammensetzbaren Ankerrohres 1 wird dieses nur
soweit aus dem Bohrloch herausgezogen, daß der letzte Abschnitt 3 aus der Muffenverbindung gelöst
und gegen einen Abschnitt 13 ausgetauscht wird, der mit einem Blähpacker 14 und dem Anschluß für
einen Injektionskopf ausgerüstet ist.
Bei der Durchführung der Injektion wird zunächst
a t
• a <
durch die als Rückschlagventil dienende Berstscheibe 10 der Blähraum des Blähpackers 14 derart
aufgebläht, daß eine dichte, allseitige Anlage an der Bohrlochwandung erzielt wird. Der weiter ansteigende
Druck der Injektion zerstört die Berstscheibe 10 und es erfolgt di.2 Injektion das i;ingräume
&egr; bzw. der Klüfte im Gebirge, üach dem Abschluß
der Injektion wird eine Kalottenplatte auf das aus dem Bohrlochmund herausragende Ende des
okerrohres au*aeschraubt.
2 3 4 5,
10 11 12 J. 3 14 15 16 17, 19 20 21 Ankerrohr Abschnitt Abschnitt Bohrkrone
Spül- bzw. Injektions-
Muffe
Innengewinde Anschlag Berstscheibe Ge inde Bohradapter
Abschnitt Blähpacker Bohrungen Manschette Einband Rückschlagventil Gewinde Schlauchabschnitt
Claims (6)
- Injektionsbohranker zur Sicherung von Strecken und Räumen durch Injektion von beispielsweise Kunstharz, insbesondere im Berg- und Tunnelbau, der aus einem aus mindestens zwei über Muffen miteinander verbindbaren Abschnitten zusammensetzbaren Ankrarrohr besteht, das an der zum Bohrlochtiefsten gerichteten Ankerspitze eine Bohrkrone, sowie Spül- und Injektionsöffnungen aufweist und das »nit einem Bohrlochverschluß sowie an dem aus dem Dohrloch herausragenden Ende mit einem lösbaren Anschlußelement versehen ist, dadurch gekennzeich net, daß der als Bohrer ausgebildete Abschnitt (3), der mit einem als Bohradapter (12) ausgebildeten Anschlußelement, vfc-rsehen ist, gagen einen als Ankerrohr (1) ausgebildeten Abschnitt (13) austauschbar ist, wobei der Abschnitt (13) mit einem Bochlochverschluß und einem Rückschlagventil versehen ist.•&ggr;-: 2 - :
- 2. injektionsbohranker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil -ils Berstscheibe (10) ausgebildet ist.
- 3. Injektionsbohranker nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Bohrlochverschluß als Blahpacker (14) ausgebildet ist.
- 4. Injektionsbohranker nach Anspruch 1, uäuüxrCii ge kennzeichnet, daß der Abschnitt (13) an beiden Enden mit Rückschlagventilen (10, 18) versehen ist.
- 5. Injektionsbohranker nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß das Rückschlagventil (10) alE Berstscheibe ausgebildet ist.
- 6. Injektionsbohranker nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die die Abschnitte (2, 3; 2, 13) miteinander verbindende Muffe (7) mit einem die Enden der Abschnitte (2, 3; 2, 13) aufnehmenden Anschlag (9) versehen ist und daß der Anschlag (9)gebildet ist.
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