DE9216775U1 - Drilling-injection anchors, especially for rock consolidation in mining and tunneling - Google Patents
Drilling-injection anchors, especially for rock consolidation in mining and tunnelingInfo
- Publication number
- DE9216775U1 DE9216775U1 DE9216775U DE9216775U DE9216775U1 DE 9216775 U1 DE9216775 U1 DE 9216775U1 DE 9216775 U DE9216775 U DE 9216775U DE 9216775 U DE9216775 U DE 9216775U DE 9216775 U1 DE9216775 U1 DE 9216775U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- drilling
- anchor
- injection
- coarse
- borehole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims description 22
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims description 22
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims description 15
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims description 4
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 title claims description 3
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 title description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 42
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims description 17
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
- E21D21/0026—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
- E21D21/0026—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
- E21D21/0053—Anchoring-bolts in the form of lost drilling rods
Landscapes
- 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
2NNR0004.0012NNR0004.001
10.12.1992 ÄC/kr10.12.1992 ÄC/kr
Anmelder: Zenner Montankontor GmbH Talsperrenstraße 39
5350 EuskirchenApplicant: Zenner Montankontor GmbH Talsperrenstraße 39
5350 Euskirchen
Bohr-Injektionsanker, insbesondere für die Gebirgsverfestigung im Berg- und TunnelbauDrilling-injection anchors, especially for rock consolidation in mining and tunneling
Die Erfindung betrifft einen Bohr-Injektionsanker, insbesondere für die Gebirgsverfestigung im Berg- und Tunnelbau, bestehend aus einer zugleich als Ankerstange dienende Bohrstange, die mit einem durchgehenden Längskanal für die Injektion einer aushärtenden Einbettungsmasse versehen ist und an ihrem in das Bohrlochtiefste ragenden Fuß eine Bohrkrone, an ihrem Außenumfang ein Grobgewinde und an ihrem aus dem Bohrloch herausragenden Kopf eine auf das Grobgewinde aufschraubbare Mutter aufweist, mittels derer eine Ankerplatte im Bereich des Bohrlochmundes gegen das Gebirge anpreßbar ist.The invention relates to a drilling injection anchor, in particular for rock consolidation in mining and tunnel construction, consisting of a drilling rod that also serves as an anchor rod, which is provided with a continuous longitudinal channel for the injection of a hardening embedding compound and has a drill bit on its base that extends into the deepest part of the borehole, a coarse thread on its outer circumference and a nut that can be screwed onto the coarse thread on its head that protrudes from the borehole, by means of which an anchor plate can be pressed against the rock in the area of the borehole mouth.
Ein derartiger Bohr-Injektionsanker ist beispielsweise aus der DE PS 37 17 024 bekannt. Bohr-Injektionsanker der bekannten Art haben sich in der Praxis außerordentlich gut bewährt. Da die für das Bohren des Ankerloches verwendete Bohrstange zugleich als Ankerstange verwendet wird, läßt sich der Arbeitsvorgang für das Einbringen Gebirgsanker außerordentlich verkürzen.Such a drilling-injection anchor is known, for example, from DE PS 37 17 024. Drilling-injection anchors of the known type have proven to be extremely effective in practice. Since the drill rod used for drilling the anchor hole is also used as an anchor rod, the work process for inserting rock anchors can be shortened considerably.
Wegen der Doppelfunktion als Ankerstange einerseits und Bohrstange andererseits haben die nach dem Stande der Technik bekannten Bohr-Injektionsanker an ihrer Außenseite über die gesamte Länge eine Grobgewindeprofilierung, die einerseits während des Bohrens für einen einwandfreien Bohrkleintransport sorgt und andererseits die Haftung in der ausgehärteten Einbettungsmasse verbessert. Due to the dual function as anchor rod on the one hand and drilling rod on the other, the state-of-the-art drilling injection anchors have a coarse thread profile on their outside over the entire length, which on the one hand ensures perfect transport of drilling cuttings during drilling and on the other hand improves adhesion in the hardened embedding compound.
Bei bestimmten Einsatzfällen, nämlich dann, wenn das zu verfestigende Gebirge Scherflächen aufweist, an denen sich die zu verfestigenden Gebirgsschichten gegeneinander verschieben, besteht jedoch die Gefahr, daß die bekannten Bohr-Injektionsanker abreißen, und zwar dort, wo der Bohr-Injektionsanker die fragliche Scherfläche durchdringt. Dieses Abreißen der Bohr-Injektionsanker kann weitestgehend dadurch vermieden werden, daß man dem Anker Gelegenheit gibt, sich im Bereich der Scherfläche den auftretenden Gebirgsbewegungen elastisch anzupassen. Eine solche elastische Anpassung ist um so besser, je größer der für die elastische Verformung zur Verfügung stehende Längenabschnitt des Ankers ist. Dieser für die elastische Verformung zur Verfügung stehende Ankerabschnitt ist natürlich nur kurz, wenn der Anker durch das Grobgewinde über seine gesamte Länge formschlüssig mit der ausgehärteten Einbettungsmasse verbunden ist.In certain cases, namely when the rock to be consolidated has shear surfaces where the rock layers to be consolidated move against each other, there is a risk that the known drill-injection anchors will break off, namely where the drill-injection anchor penetrates the shear surface in question. This breaking off of the drill-injection anchor can be largely avoided by giving the anchor the opportunity to elastically adapt to the rock movements that occur in the area of the shear surface. Such elastic adaptation is all the better the larger the length of the anchor available for elastic deformation. This anchor section available for elastic deformation is of course only short if the anchor is positively connected to the hardened embedding compound over its entire length by the coarse thread.
Um den Bohr-Injektionsankern mehr Spiel für die erforderliche elastische Anpassung zu geben, ist es bekannt, einen längeren Mittelabschnitt des Bohr-Injektionsankers mit einem Hüllrohr aus Polyäthylen zu umgeben, welches den Formschluß zwischen der Außen-In order to give the drilling-injection anchors more play for the required elastic adjustment, it is known to surround a longer middle section of the drilling-injection anchor with a polyethylene sheath, which ensures the form fit between the outer
seite der Ankerstange und der Einbettungsmasse unterbindet, so daß die Ankerstange das für die elastische Verformung erforderliche Freispiel behält. Die Anbringung eines solchen Hüllrohres aus Polyäthylen ist jedoch arbeits- und materialaufwendig.side of the anchor rod and the embedding compound, so that the anchor rod retains the free play required for elastic deformation. However, the installation of such a polyethylene sheath is labor-intensive and requires a lot of material.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, den Bohr-Injektionsanker der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß er ohne Material- und Herstellungsaufwand in seinem Längenbereich das für die elastische Verformung erforderliche Freispiel erhält.It is therefore the object of the invention to further develop the drilling-injection anchor of the type mentioned at the beginning in such a way that it receives the free play required for elastic deformation in its length range without material and manufacturing expenditure.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend vom Bohr-Injektionsanker der eingangs genannten Art vor, daß die Bohrankerstange in ihrem Längenbereich eine unprofilierte Freispielstrecke aufweist, an die sich fußseitig bis zur Bohrkrone und kopfseitig bis zum Bohrlochmund reichende, durch Grobgewinde profilierte Verankerungsstrecken anschließen.To solve this problem, the invention proposes, starting from the drilling-injection anchor of the type mentioned at the beginning, that the drilling anchor rod has an unprofiled free play section in its length range, to which anchoring sections profiled by coarse threads are connected on the base side to the drill bit and on the head side to the borehole mouth.
Beim Bohranker gemäß der Erfindung beläßt die im Mittelbereich der Bohrankerstange befindliche Freispielstrecke der Bohrankerstange in Längsrichtung weitgehend Bewegungsfreiheit innerhalb der ausgehärteten Einbettungsmasse, so daß sich die Bohrankerstange durch elastische Verformung auftretenden Gebirgsbewegungen anpassen kann. Durch die fußseitig und kopfseitig angeordneten Verankerungsstrecken mit Grobgewinde wird eine ausreichende Verankerung im Gebirge sichergestellt. Die Arbeits- und Herstellungskosten für den Bohr-Injektionsanker gemäß der Erfindung sind geringer, als beim gattungsbildenen Stand der Technik, weil das Grobgewinde nur über kürzere Längenabschnitte aufgebracht zu werden braucht.In the case of the drilling anchor according to the invention, the free play section of the drilling anchor rod located in the middle area of the drilling anchor rod allows a large amount of freedom of movement in the longitudinal direction within the hardened embedding compound, so that the drilling anchor rod can adapt to occurring rock movements through elastic deformation. The anchoring sections with coarse thread arranged at the base and head ensure sufficient anchoring in the rock. The labor and manufacturing costs for the drilling injection anchor according to the invention are lower than in the generic state of the art because the coarse thread only needs to be applied over shorter lengths.
-' 4 -' 4
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Grobgewinde des Kopfes und der sich anschließenden äußeren Verankerungsstrecke durchgehend ausgebildet sind. Hierdurch können das Grobgewinde des Kopfes und das Grobgewinde der sich anschließenden äußeren Verankerungsstrecke in einem Zuge mit einem einzigen Werkzeug hergestellt werden.An advantageous embodiment of the invention provides that the coarse thread of the head and the adjoining outer anchoring section are continuous. This allows the coarse thread of the head and the coarse thread of the adjoining outer anchoring section to be produced in one go with a single tool.
Zweckmäßig sind weiterhin das Grobgewinde der inneren Verankerungsstrecke und die Grobgewinde der äußeren Verankerungsstrecke und des Kopfes gleich ausgebildet. Hierdurch ist es möglich, für alle an dem Bohr-Injektionsanker erforderlichen Gewinde ein und das selbe Werkzeug zu verwenden.It is also practical if the coarse thread of the inner anchoring section and the coarse thread of the outer anchoring section and the head are designed in the same way. This makes it possible to use one and the same tool for all threads required on the drilling-injection anchor.
Um sicherzustellen, daß während des Bohrvorganges das Bohrklein einwandfrei abtransportiert wird, ist weiterhin vorgesehen, daß die Grobgewinde des äußeren und des inneren Verankerungsabschnittes einen größeren Außendurchmesser als die Freispielstrecke haben. Hierdurch wird sichergestellt, daß im Bereich der Freispielstrecke für den Abtransport des Bohrkleins ein breiterer Ringraum frei bleibt, als im Bereich der Grobgewinde, so daß auch in diesem Bereich ein einwandfreie Abtransport des Bohrkleines stattfinden kann. Dieses Merkmal unterscheidet die Erfindung besonders vorteilhaft von den nach dem Stande der Technik bekannten Hüllrohren, die den Durchtrittsquerschnitt für das Bohrklein erheblich verkleinern, so daß die Gefahr besteht, daß das Bohrklein während des Bohrvorganges das Bohrloch verstopft.In order to ensure that the drilling debris is removed properly during the drilling process, it is further provided that the coarse threads of the outer and inner anchoring sections have a larger external diameter than the free play section. This ensures that a wider annular space remains free in the area of the free play section for the removal of the drilling debris than in the area of the coarse threads, so that the drilling debris can also be removed properly in this area. This feature distinguishes the invention particularly advantageously from the casing pipes known from the state of the art, which significantly reduce the passage cross-section for the drilling debris, so that there is a risk that the drilling debris will clog the borehole during the drilling process.
-:; -5 S-" ■-:; -5 S-" ■
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, die einen im Gebirge fertigmontierten Injektions-Bohranker gemäß der Erfindung zeigt.An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which shows an injection drill anchor according to the invention fully assembled in the rock.
In der Zeichnung ist die Bohrankerstange in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Die Bohrankerstange 1 ist in ein im Gebirge befindliches Bohrloch 2 eingesetzt und fußseitig mit einer Bohrkrone 3 versehen, die als verlorenes Teil im Bohrlochtiefsten verbleibt. Weiterhin weist die Bohrankerstange 1 einen sich in axialer Richtung erstreckenden Längskanal 4 auf, der im Bereich der Bohrkrone 3 in das Bohrloch ausmündet. Der Längskanal 4 dient während des Bohrvorganges als Zuführungskanal für die Bohrspülung und beim Einkleben der Bohrankerstange 1 als Durchtrittskanal für die zu injizierende aushärtende Füllmasse, beispielsweise Kunstharz oder Zement.In the drawing, the drilling anchor rod is designated in its entirety with the reference number 1. The drilling anchor rod 1 is inserted into a borehole 2 in the rock and is provided with a drill bit 3 at the base, which remains as a lost part in the deepest part of the borehole. The drilling anchor rod 1 also has a longitudinal channel 4 extending in the axial direction, which opens into the borehole in the area of the drill bit 3. The longitudinal channel 4 serves as a supply channel for the drilling fluid during the drilling process and as a passage channel for the hardening filling compound to be injected, for example synthetic resin or cement, when the drilling anchor rod 1 is glued in.
Am aus den Bohrloch herausragenden Kopf 5 ist die Bohrankerstange 2 mit einem aufgewalzten Grobgewinde 6 versehen, auf welches eine Mutter 7 aufschraubbar ist, welche eine Ankerplatte 8 im Bereich des Bohrlochmundes von außen an das Gebirge anpreßt.On the head 5 protruding from the borehole, the drilling anchor rod 2 is provided with a rolled coarse thread 6, onto which a nut 7 can be screwed, which presses an anchor plate 8 from the outside onto the rock in the area of the borehole mouth.
An das Grobgewinde 6 schließt sich eine ebenfalls mit einem Grobgewinde 9 versehene äußere Verankerungsstrecke 10 der Bohrankerstange 1 an. Das Grobgewinde 9 hat die gleiche äußere Form wie das Grobgewinde 6. Die beiden Grobgewinde 6 und 9 gehen unmittelbar ineinander über, sind also in einem Zug gewalzt.The coarse thread 6 is followed by an outer anchoring section 10 of the drilling anchor rod 1, which is also provided with a coarse thread 9. The coarse thread 9 has the same external shape as the coarse thread 6. The two coarse threads 6 and 9 merge directly into one another, i.e. they are rolled in one go.
An die Verankerungsstrecke 10 der Bohrankerstange 1 schließt sich zum Bohrlochtiefsten hin eine Freispielstrecke 11 an, in deren Längenbereich die Bohrankerstange 1 unprofiliert, d.h. außen völlig glatt, ausgebildet ist. Hierdurch entfällt in Längsrichtung der Bohrankerstange 1 gesehen der Formschluß mit der umgebenden, ausgehärteten Einbettungsmasse, so daß der Anker sich in diesem Freispielbereich 11 in seiner Längsrichtung dehnen kann.The anchoring section 10 of the drilling anchor rod 1 is followed by a free play section 11 towards the deepest part of the borehole, in the length of which the drilling anchor rod 1 is unprofiled, i.e. completely smooth on the outside. As a result, the form fit with the surrounding, hardened embedding compound is eliminated in the longitudinal direction of the drilling anchor rod 1, so that the anchor can expand in its longitudinal direction in this free play section 11.
Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Bohrankerstange im Freispielbereich 11 abweichend von der dargestellten zylindrischen Form auch eine andere Querschnittsform haben, beispielsweise die Querschnittsform eines regelmäßigen Vieleckes.Deviating from the embodiment shown, the drilling anchor rod in the free play area 11 can also have a different cross-sectional shape than the cylindrical shape shown, for example the cross-sectional shape of a regular polygon.
An die Freispielstrecke 11 schließt sich zum Bohrlochtiefsten hin eine innere Verankerungsstrecke 12 an, in der die Bohrankerstange 1 an ihrem Außenumfang wieder mit einem Grobgewinde 13 versehen ist, welches zur formschlüssigen Verankerung in der umgebenden Einbettungsmasse dient. Dieses Grobgewinde 13 hat wiederum die gleiche Form und die gleichen Abmessungen wie die Grobgewinde 9 und 6 und kann deshalb auf dem gleichen Gewindewalzwerk hergestellt werden.The free play section 11 is followed by an inner anchoring section 12 towards the bottom of the borehole, in which the drilling anchor rod 1 is again provided with a coarse thread 13 on its outer circumference, which serves for positive anchoring in the surrounding embedding compound. This coarse thread 13 in turn has the same shape and the same dimensions as the coarse threads 9 and 6 and can therefore be produced on the same thread rolling mill.
Die Grobgewinde 6, 9 und 13 haben zweckmäßig einen geringfügig größeren Außendurchmesser als die Bohrankerstange 1 im Bereich der Freispielstrecke 11. Hierdurch wird erreicht, daß im Bereich der Freispielstrecken, wo während des Bohrvorganges kein Bohrkleintransport durch Grobgewinde stattfinden kann, ein ausreichend breiter Ringspalt für den Durchtritt des Bohrkleines vorhanden ist.The coarse threads 6, 9 and 13 expediently have a slightly larger outer diameter than the drilling anchor rod 1 in the area of the free play section 11. This ensures that in the area of the free play sections, where no drilling cuttings can be transported through the coarse thread during the drilling process, a sufficiently wide annular gap is present for the drilling cuttings to pass through.
Claims (4)
daß die Bohrankerstange (1) in ihrem Längenbereich eine unprofilierte Freispielstrecke (11) aufweist, an die sich fußseitig bis zur Bohrkrone und kopfseitig bis zum Bohrlochmund reichende, durch Grobgewinde (9, 13) profilierte Verankerungsstrecken (10, 12) anschließen .characterized,
that the drilling anchor rod (1) has an unprofiled free play section (11) in its length, to which anchoring sections (10, 12) profiled by coarse threads (9, 13) extend on the base side to the drill bit and on the head side to the borehole mouth.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9216775U DE9216775U1 (en) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | Drilling-injection anchors, especially for rock consolidation in mining and tunneling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9216775U DE9216775U1 (en) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | Drilling-injection anchors, especially for rock consolidation in mining and tunneling |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9216775U1 true DE9216775U1 (en) | 1993-02-25 |
Family
ID=6886941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9216775U Expired - Lifetime DE9216775U1 (en) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | Drilling-injection anchors, especially for rock consolidation in mining and tunneling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9216775U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996013651A1 (en) * | 1994-11-01 | 1996-05-09 | Reburg-Patentverwertungsgesellschaft Mbh | Roof bolt |
-
1992
- 1992-12-10 DE DE9216775U patent/DE9216775U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996013651A1 (en) * | 1994-11-01 | 1996-05-09 | Reburg-Patentverwertungsgesellschaft Mbh | Roof bolt |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0190460B1 (en) | Anchoring device for the traction member of an anchor, especially a rock anchor | |
| EP0546128B1 (en) | Injection pipe and process for setting a rock anchor | |
| DE3400182C2 (en) | ||
| DE2613499A1 (en) | STRUCTURAL ANCHORS AND METHOD FOR ANCHORING IT | |
| DE2041526B2 (en) | TENSION FOR A COMPRESSION ANCHOR | |
| DE102008014700A1 (en) | Corrosion-protected self-drilling anchor and method for its production | |
| EP1397601B1 (en) | Shear connector | |
| EP0015895B1 (en) | Tension bolt for anchoring construction elements in a foundation body | |
| DE3910627C2 (en) | ||
| DE3320460C1 (en) | Resilient mountain anchor | |
| DE1194552B (en) | Draw bolt socket for connection to roll-formed prestressing bars with a circular core cross-section | |
| EP2354567A1 (en) | Connecting anchor screw | |
| DE2927953A1 (en) | MOUNTAIN ANCHOR | |
| WO1996023959A1 (en) | Injection anchor | |
| DE9216775U1 (en) | Drilling-injection anchors, especially for rock consolidation in mining and tunneling | |
| DE3510997C1 (en) | Yielding roof bolt | |
| DE2019533C3 (en) | Method for producing a prestressed VerpreBanker | |
| EP1533471A1 (en) | Yieldable rock anchor | |
| EP0697530B1 (en) | Anchoring bolt for concrete or similar | |
| DE3922906C2 (en) | ||
| WO1984001601A1 (en) | Injection anchor | |
| DE2164666A1 (en) | Anchor bolts | |
| DE1111580B (en) | Expanding sleeve anchors, especially for mining operations | |
| DE3631544A1 (en) | Method of anchoring structural parts in, in particular, concrete | |
| EP0979954B1 (en) | Anchoring rod for anchoring bolts with synthetic resin |