EP0259755A1 - Rock anchoring bolt - Google Patents
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- EP0259755A1 EP0259755A1 EP87112726A EP87112726A EP0259755A1 EP 0259755 A1 EP0259755 A1 EP 0259755A1 EP 87112726 A EP87112726 A EP 87112726A EP 87112726 A EP87112726 A EP 87112726A EP 0259755 A1 EP0259755 A1 EP 0259755A1
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- drill bit
- base body
- bores
- rock anchor
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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- E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
- E02D5/76—Anchorings for bulkheads or sections thereof in as much as specially adapted therefor
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- E21D21/0026—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
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- E21D21/0053—Anchoring-bolts in the form of lost drilling rods
Definitions
- the invention relates to a rock bolt according to the preambles of claims 1 and 5.
- a drill for dry drilling to be used at the same time as a rock anchor is known, the boring bar of which is provided with a central longitudinal bore from which cross bores are branched, in a uniform distribution over its entire length.
- the axes of the bores extend from the longitudinal bore mentioned at angles to a cross-sectional plane in the direction of the bottom of the borehole.
- the outside of the boring bar is provided with a helical surface structure, which is formed by a welded or soldered wire or the like, for example forged beads.
- the above-mentioned cross holes serve to suck up rock dust, which is developed during a drilling phase in the area of a drill bit and is discharged via the central longitudinal hole.
- the known boring bars which can also be used as rock anchors, have defects which affect Introducing the cement mortar into the borehole, especially regarding the even distribution of the mortar filling.
- the latter in turn depends on the quality of the composite effect that can be achieved by setting the rock anchors between the different rock or rock formations, the position of which is to be stabilized.
- the object of the invention to design a rock bolt which, while being usable as a boring bar, enables simple mortaring in a simple and economical manner with the rock that delimits the borehole, in particular a uniform mortar distribution in the borehole.
- This object is achieved in a generic rock anchor by the features of the characterizing part of claim 1.
- the rock anchor is only provided with outlet openings in its front region, ie the region adjacent to the drill bit. These are the openings in the circumferential area of the boring bar on the one hand and the central flushing bore of the drill bit on the other.
- the subject matter of the invention is used as a rock anchor, through the interior of which anchor mortar is pressed into the borehole.
- This anchor mortar emerges mainly through the circumferential holes in the front area of the rock anchor.
- the advantageous effects achieved by the arrangement according to the invention of the holes located in the front region of the rock anchor essentially consist in the fact that the borehole is always filled with mortar starting from the bottom of the borehole - progressing towards the mouth of the borehole - which during the backflow along the outside of the drill rod also fills the cavities of the surrounding mountains in the area of the borehole wall.
- the mortar must therefore be present at the outlet of the bores mentioned with a pressure which is sufficient to overcome the flow resistances present on the return flow path along the outside of the boring bar.
- the front area of the boring bar within which the bores mentioned are arranged in a uniform distribution, is to be understood here as an area that extends from the drill bit over a distance of at most 20 cm. This results in a mechanically very simple construction of the rock bolt, which can also be used as a boring bar, and which can be lengthened for longer bores in a manner known per se with the interposition of extension pieces.
- the plate-like design of the drill bit also ensures that the rock bolt is held in the borehole during injection.
- the features of claim 4 ensure that the flow velocity within the tubular base body practically corresponds to that in the bores in the front region of the boring bar. In this way, the pressure loss when flowing through the boring bar is kept low and thus the energy expenditure for the conveyance of rinsing liquid and anchor mortar is favorably influenced.
- the cross-sectional equality of the inner cross section of the tubular base body can exist either only with the bores of the boring bar, but in principle also with all bores in the front area thereof, i.e. including the central flushing hole of the drill bit.
- the task described at the outset is also achieved in a generic rock anchor by the features of the characterizing part of claim 5.
- the base body is also formed here by a thick-walled tube provided with bores in the circumferential area, at one end of which there is a drilling tool and at the other end of which there is a threaded section which is the coupling a drive unit for the drilling process or coupling sleeves for extension rods.
- the tube which is attached within the tubular base body at a distance from its inner walls is used to guide a rinsing liquid which is used in the area of the drilling tool or the drill bit.
- the said pipe also serves at the same time to convey an anchor mortar suspension, which has to be introduced under pressure into the mountain space delimiting the borehole.
- the outlet opening of the said tube is located at a short distance from the axial flushing bore of the drill bit.
- the substances introduced initially emerge via the flushing hole in the drill bit and fill the surrounding mountain area.
- the said pipe is arranged in the base body at a distance from the drill bit, the mortar suspension flows back inside the base body as soon as the cavity determining the head part of the borehole is largely filled.
- This backflow of the mortar suspension has the result that - starting with the holes arranged adjacent to the drill bit in the casing of the base body, the mortar suspension increasingly also emerges laterally until finally the entire cavity which can be defined by the borehole is filled.
- the main idea of the invention is based on the fact that, in a first phase of the mortar application, this predominantly or exclusively in the area of the drilling tool, for example via the rinsing holes, and that in a second phase the mortar suspension emerges via the holes in the casing of the base body, starting at the beginning with the area adjacent to the drill bit and progressing up to the threaded section.
- the outlet opening of the pipe arranged inside the base body must be spatially arranged and dimensioned with respect to the drilling holes in the drill bit so that the mortar suspension emerging from the pipe is mainly carried into the drilling holes.
- the flushing liquid carried in the pipe mentioned like in conventional boring bars, mainly exits via the flushing holes in the area of the drill head, exerts a cooling effect and at the same time absorbs the cuttings developed during the drilling process and on the outside of the base body washed away.
- the features of claim 7 have the advantage that after the process of introducing anchor mortar has ended, the said tube functions practically as a check valve, by means of which mortar is prevented from escaping from the base body.
- the tube can be made of a suitable plastic, but in principle a metal can be used.
- the round thread preferably used here, on the other hand, brings an improvement during the use of the subject matter of the invention as a rock anchor tion of the bond between the hardening cement mortar on the one hand and the boring bar on the other. In any case, this is a relatively coarse thread, which should be produced without cutting, for example by rolling, rolling or the like, taking into account the strength of the boring bar - starting from a tubular base body.
- claims 11 and 12 have the advantage that during the drilling process the holes made in the casing of the base body cannot become clogged with the washed-out cuttings.
- Fig. 1 in Fig. 1 denotes a boring bar, at one end of which there is a drill bit 2.
- the drill bit 2 is welded to the boring bar 1.
- the boring bar 1 is provided on the outside over its entire length with an approximate round thread 3 which, starting from the tubular base body of the boring bar 1, is preferably produced by non-cutting shaping, namely by rolling or rolling.
- a central axial bore 4 runs inside the boring bar 1, which is continued within the drill bit 2 in a likewise axially extending flushing bore 5.
- the bore 4 has an inside diameter of preferably at least 15 mm.
- the bores 6 are moreover evenly distributed over the circumference of the boring bar 1, the above-mentioned front area of the boring bar being understood to mean an area which, starting from the drill bit 2, extends over a length of preferably at most 20 cm.
- the bores and the flushing bore 5 are dimensioned such that the sum of their flow cross-sections corresponds approximately to the flow cross-section of the axial bore 4.
- the round thread 3 is used in a manner known per se for coupling a hammer drill or other drive unit for the boring bar 1 and can be extended with the interposition of corresponding sleeves, not shown in the drawing, preferably using such boring bars, which are also on the outside over their entire length Length a Wear round thread 3 corresponding thread.
- the drill bit 2 shown enlarged in different views in FIGS. 2 and 3, consists of a plate-like base body 7 which, in the exemplary embodiment shown here, has an approximately square shape, but the sides of which are provided with indentations 8 in the form of circular sections. These indentations 8 are otherwise dimensioned such that their deepest points just touch an outer circle circumscribing the round thread 3. The importance of this training will be discussed in more detail below.
- the base body 7 carries on its outside, i.e. on the side facing the respective borehole bottom, a star-shaped arrangement of prism-like projections 9, the edges 10 of which extend in the direction of the corners of the square base body 7 and form cutting edges for the drilling process.
- These projections 9 are formed around the lateral boundary edges of the base body and end at a short distance from the point at which the boring bar 1 is welded on.
- the cutting edges that can be defined in this way are therefore effective not only in the end area but also in the peripheral area.
- the edges 10 end in the central region of the base body in beveled surfaces 11 which are inclined in the direction of the mouth opening of the flushing bore 5.
- drill bit 2 in particular the base body 7, with regard to its axial, i.e. extending in the direction of arrows 12 as short as possible.
- This device is initially used like a boring bar, i.e.
- a drive unit is coupled to the round thread 3, a flushing liquid being pumped through the axial bore 4 during drilling.
- the cuttings developed in the area of the drill bit 2 are taken up via the liquid stream emerging from the flushing bore 5 and conveyed out of the borehole on the outside of the drill rod 1. Since the drill bit 2, which has a larger outer diameter than the drill rod 1, is provided on the circumference with indentations 8, a slight wash-off of the developed cuttings into the areas behind the drill bit 2 is made possible.
- the small axial length of the drill bit 2 also contributes to the flow-guiding of this suspension containing the cuttings.
- the above-mentioned cross-sectional dimensioning of the bores 6 in connection with the rinsing bore 5 also ensures a uniform flow of the rinsing agent. Since the axes of the bores 6 are directed rearward, i.e. away from the drill bit, the flow of flushing agent which emerges here supports the washing away of the cuttings in the direction of the hole opening. Due to the round thread 3 extending over the entire length of the boring bar 1, there is also a conveying effect on the cuttings, whereby larger particles in particular are reliably detected and the formation of blockages is counteracted.
- FIG. 3 in FIG. 3 is the boring bar of a further exemplary embodiment, at one end of which there is a drill bit 14.
- the drill bit 14 can be welded, screwed or directly pressed onto the boring bar 13.
- the end of the drill rod 13 facing away from the drill bit 14 is provided on the outside with a coarse left-handed round thread 15, via which a rotary hammer or another drive unit for the drill rod 13 can be coupled in a manner known per se. With the interposition of corresponding sleeves (not shown in the drawing), further boring bars 13 can also be connected via the round thread 15 for the purpose of extension.
- the drill bit 14 is provided in a manner known per se with a central bore 16, which is used to guide rinsing liquid.
- the bore 16 merges into the drill rod 13 on the inside of the drill bit 14 via a funnel-like extension 17.
- the clamping piece 18 which is inserted into the drill rod 13, for example screwed.
- the clamping piece 18, which is made of metal, for example, is used to fix a tube 20, which extends coaxially to the interior 19 in the boring bar 13 and whose outlet opening is arranged in the region of the funnel-like extension 17 of the drill bit 14.
- the tube 20 can consist of a rigid plastic, but also of metal, and is dimensioned such that it takes up about a quarter to a half of the cross-sectional area of the interior of the drill rod 13.
- the tube 20 is inserted sealingly in the clamping piece 18, the connection between the clamping piece 18 and the inner wall of the boring bar 13 also being designed to be sealing.
- the clear cross section of the tube 20 is smaller than that of the bore 16.
- FIG. 5 In which 22, 23 denote the projections of the axes of two bores 21 (FIG. 4) and 24 the direction of rotation of the boring bar 13 during the boring process.
- the device explained with reference to FIGS. 4 and 5 represents a boring bar with a drill bit and at the same time a rock bolt. Its practical handling is described below briefly explained:
- the device is initially used like a boring bar, i.e. A rotary hammer or other drive unit is coupled via the round thread 15, with rinsing liquid being pumped during the drilling through the central tube 20, which receives the locally developed drilling cuttings via the bore 16 in the drill bit 14 and on the outside of the boring bar 13 from the borehole promoted out.
- the mouth of the tube 20 in the area of the drill bit 14 is arranged such that the flushing liquid escaping is pressed directly through the drill bit at high pressure and only a small proportion remains in the interior 19.
- This guidance of the rinsing liquid is achieved by a small distance between the mouth of the tube 20 and the bore 16 on the one hand and by the cross-sectional dimensions of the tube 20 on the one hand and the bore 16 on the other hand. Due to the above-described angular orientations of the bores 21, both in radial and in axial planes, it is prevented that cuttings get stuck in these bores 21 during the boring process and possibly penetrate into the interior 19.
- the above-mentioned drive unit or the hammer drill is separated from the round thread by reversing the direction of rotation and is then screwed over the pipe 20 after screwing on a corresponding coupling piece high pressure an anchor mortar suspension introduced into the boring bar 13.
- This suspension emerges in the area of extension 17 Tube 20 and passes through the bore 16 of the drill bit 14 into the surrounding mountain area, which is completely filled.
- the suspension flows in the interior 19 surrounding the tube 20 in a ring-like manner and passes through the bores 21, starting with the foremost in the axial direction , ie the drill bit 14 closest holes 21 also from.
- the entire mountain area surrounding the drill rod 13 is continuously filled in this way by the suspension flowing further backward in the interior mentioned, so that the entire length of the drill rod is finally embedded in the suspension mentioned.
- this acts as a non-return valve, in particular when the tube 20 is made of an elastic material, for example plastic, which prevents the suspension from flowing out to the rear.
- the round thread 15 now protruding from the borehole can then be braced against the rock by means of an anchor plate (not shown in the drawing) and a screwed-on nut after the mortar has hardened.
Abstract
Ein Gebirgsanker besteht aus einem als Bohrstange (1) ausgebildeten Grundkörper, welcher an einem Ende eine Bohrkrone (2) trägt und außenseitig über seine gesamte Länge mit einem groben Gewinde, beispielsweise einem angenäherten Rundgewinde (3) versehen ist. Die Bohrkrone (2) ist mit der Bohrstange (1) verschweißt. Die Bohrstange (1) trägt lediglich in ihrem vorderen, d.h. der Bohrkrone (2) zugekehrten Bereich umfangsseitig Bohrungen (6), wobei der genannte vordere Bereich - ausgehend von der Bohrkrone (2) - sich über eine Strecke von höchstens 20 cm erstreckt. Die Bohrungen (6) erstrecken sich unter einem Winkel zur Achse der Bohrstange (1), und zwar - von innen nach außen gesehen - von der Bohrkrone (2) fort. Dieser Gebirgsanker dient somit gleichzeitig dem Erstellen einer Bohrung, wobei der rohrförmige Grundkörper der Führung von Spülflüssigkeit dient, welche über eine Spülbohrung (5) der Bohrkrone (2) und die genannten umfangsseitigen Bohrungen (6) in das Bohrloch eintritt und auf der Außenseite der Bohrstange (1) - mit dem abgetragenen Bohrklein befrachtet - zurückströmt. Nach Vollendung der Bohrung wird über den genannten Grundkörper eine Mörtelsuspension unter Druck eingeführt, welche ebenfalls über die Bohrungen (6) austritt, so daß das Bohrloch - am bohrsohlenseitigen Ende beginnend - gleichmäßig mit Mörtel ausgefüllt wird. Der erfindungsgemäße Gebirgsanker zeichnet sich durch große strukturelle Einfachheit und eine ebenfalls einfache Handhabung aus, so daß mittels diesem gebräche Gebirge zuverlässig stabilisiert werden können.A rock anchor consists of a basic body designed as a boring bar (1), which carries a drill bit (2) at one end and is provided with a coarse thread on the outside over its entire length, for example an approximate round thread (3). The drill bit (2) is welded to the boring bar (1). The boring bar (1) carries only in its front, i.e. area facing the drill bit (2) on the circumferential side bores (6), said front area - starting from the drill bit (2) - extending over a distance of at most 20 cm. The bores (6) extend at an angle to the axis of the boring bar (1), specifically from the inside to the outside of the drill bit (2). This rock bolt thus serves at the same time to create a bore, the tubular base body being used to guide flushing liquid which enters the bore hole via a flushing bore (5) of the drill bit (2) and the aforementioned peripheral bores (6) and on the outside of the boring bar (1) - loaded with the removed cuttings - flows back. After completion of the bore, a mortar suspension under pressure is introduced over the base body mentioned, which also exits through the bores (6), so that the borehole - starting at the end of the borehole - is evenly filled with mortar. The rock anchor according to the invention is characterized by great structural simplicity and also easy handling, so that mountains can be reliably stabilized by means of this.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gebirgsanker entspre-chende den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 5.The invention relates to a rock bolt according to the preambles of
Bekanntlich muß beim Ausbau eines Hohlraumes in einem gebrächen, nur bedingt bohrbaren Gebirde letzterer durch Einsetzen von Ankern stabilisiert bzw. verfestigt werden. Es ist in diesem Zusammenhang bekannt, sogenannte Injektions-Rohranker einzusetzen. Diese bestehen üblicherweise aus einem starkwandigen Rohr, dessen eines Ende geschlossen sowie spitz zulaufend ausgebildet ist und dessen anderes Ende ein Gewindeteil trägt. Die Mantelfläche des Rohres ist mit zahlreichen Öffnungen versehen. Derartige Rohranker werden in vorhandene Bohrungen eingesetzt, wobei anschließend durch Einpressen von Zementmörtel, der über die genannten Öffnungen austritt, der Raum zwischen der Bohrung und dem Rohranker ausgefüllt wird. Da auf diese Weise der Zementmörtel auch in die das Bohrloch umgebenden Gebirgshohlräume eindringt, wird nach Aushärtung das umliegende Gebirge verfestigt, wobei der Rohranker in bekannter Weise als Zugstange dient. Da der Rohranker jedoch nur in Ausnahmefällen unmittelbar in das Gebirge eingerammt werden kann, setzt diese Vorgehensweise der Stabilisierung eines Hohlraumes üblicherweise die vorherige Anbringung einer Bohrung voraus.As is known, when expanding a cavity in a broke, only partially drillable mountain range, the latter must be stabilized or solidified by inserting anchors. In this context, it is known to use so-called injection pipe anchors. These usually consist of a thick-walled tube, one end of which is closed and tapered and the other end of which carries a threaded part. The outer surface of the tube is provided with numerous openings. Such pipe anchors are used in existing bores, the space between the bore and the pipe anchor then being filled in by pressing in cement mortar which emerges through the openings mentioned. There on in this way the cement mortar also penetrates into the mountain cavities surrounding the borehole, the surrounding mountains are solidified after hardening, the pipe anchor serving in a known manner as a tie rod. However, since the pipe anchor can only be rammed directly into the rock in exceptional cases, this procedure of stabilizing a cavity usually requires the prior drilling of a hole.
Das Einbringen von Bohrungen, die eine Tiefe von bis zu 12 m erreichen können, bereitet in gebrächem Gebirge jedoch häufig deshalb Schwierigkeiten, weil die Rückgewinnung der Bohrstange problematisch und demzufolge oft mit dem Verlust derselben verbunden ist. Der sich auf diese Weise aus der Erstellung der Bohrung ergebende Zeit- und Kostenaufwand stellt eine erhebliche Belastung des Tunnelbaus dar, welche sich insbesondere bei Bohrungstiefen von mehr als 4 m bemerkbar macht, da in diesen Fällen das eingesetzte Bohrgestänge verlängert werden muß. Falls das Bohrgestänge verlängert werden muß, kann ferner bei wechselnden Gebirgsformationen die Geradlinigkeit der Bohrung oft nicht genau eingehalten werden. Die hierdurch bedingten Fluchtungsfehler erschweren nach der Erstellung der Bohrung die Einführung des Gebirgsankers.However, drilling wells that can reach a depth of up to 12 m often presents difficulties in common mountains because the recovery of the drill rod is problematic and is therefore often associated with the loss of the same. The time and cost involved in creating the borehole in this way represents a considerable burden on the tunnel construction, which is particularly noticeable at borehole depths of more than 4 m, since in these cases the drill pipe used must be extended. If the drill pipe has to be extended, the straightness of the drill hole can often not be exactly maintained with changing rock formations. The resulting misalignment complicates the introduction of the rock anchor after the drilling.
Es ist bekannt, Bohrstanden gleichzeitig als Anker zu verwenden, wobei nach Einbringen der Bohrstange über die im Bohrkopf befindliche Spülbohrung Zementmörtel unter Druck in das Bohrloch eingebracht wird. Es ist in diesen Fällen jedoch die Ausbreitung des Zementmörtels in dem Bohrloch sehr begrenzt, so daß praktisch nur die Spitze der Bohrstange in dem umliegenden Gebirge einzementiert ist, wohingegen die restliche Bohrstange in keinem Verbund mit dem Gebirge steht. Die sich hieraus ergebende Verschlechterung der Stabilisierung des Gebirges kann jedoch in vielen Fällen nicht in Kauf genommen werden.It is known to use drill stands at the same time as an anchor, cement mortar being introduced into the borehole under pressure after the drill rod has been introduced via the flushing hole in the drill head. In these cases, however, the spreading of the cement mortar in the borehole is very limited, so that practically only the tip of the drill rod is cemented in the surrounding mountains, whereas the rest of the drill rod is not bonded with the mountains. However, the resulting deterioration in the stabilization of the mountains cannot be accepted in many cases.
Aus der DE-PS 936 082 ist ein gleichzeitig als Gesteinsanker zu verwendender Bohrer für Trockenbohren bekannt, dessen Bohrstange mit einer zentralen Längsbohrung versehen ist, von der Querbohrungen abgezweigt sind, und zwar in gleichmäßiger Verteilung über deren gesamte Länge. Die Achsen der Bohrungen erstrecken sich ausgehend von der genannten Längsbohrung unter Winkeln zu einer Querschnittsebene in Richtung auf die Bohrlochsohle hin. Die Bohrstange ist auf ihrer Außenseite mit einer schraubenlinienförmigen Oberflächenstruktur versehen, welche durch einen angeschweißten bzw. angelöteten Draht oder dergleichen, beispielsweise angeschmiedete Wülste gebildet wird. Die genannten Querbohrungen dienen dem Ansaugen von Gesteinsstaub, welcher während einer Bohrphase im Bereich einer Bohrkrone entwickelt wird und über die zentrale Längsbohrung abgeführt wird. Nach Vollendung der Bohrung wird über diese Querbohrungen Zementmilch in das Bohrloch eingepreßt, durch welche das umliegende Gebirge verfestigt wird und wobei mittels der genannten Oberflächenstruktur der Bohrstangenaußenseite der Verbund zwischen der aushärtenden Zementfüllung einerseits und der Bohrstange andererseits verbessert wird. Falls dieser bekannte Bohrer zum Einführen von Zementmörtel benutzt werden soll, ergibt sich jedoch das Problem, daß eine gleichmäßige Füllung des Bohrloches nicht hinreichend sichergestellt werden kann, und zwar aufgrund des in Richtung auf die Bohrlochmündung hin abnehmenden Ausströmwiderstandes der Querbohrungen.From DE-PS 936 082 a drill for dry drilling to be used at the same time as a rock anchor is known, the boring bar of which is provided with a central longitudinal bore from which cross bores are branched, in a uniform distribution over its entire length. The axes of the bores extend from the longitudinal bore mentioned at angles to a cross-sectional plane in the direction of the bottom of the borehole. The outside of the boring bar is provided with a helical surface structure, which is formed by a welded or soldered wire or the like, for example forged beads. The above-mentioned cross holes serve to suck up rock dust, which is developed during a drilling phase in the area of a drill bit and is discharged via the central longitudinal hole. After completion of the drilling, cement milk is pressed into the borehole through these transverse bores, through which the surrounding mountains are solidified and the bond between the hardening cement filling on the one hand and the boring bar on the other hand is improved by means of the surface structure of the outside of the boring bar. If this known drill is to be used for introducing cement mortar, the problem arises, however, that a uniform filling of the borehole cannot be sufficiently ensured, because of the decreasing outflow resistance of the cross-boreholes in the direction of the borehole mouth.
Es weisen somit die bekannten, gleichzeitig als Gebirgsanker benutzbaren Bohrstangen Mängel auf, welche die Einführung des Zementmörtels in das Bohrloch, insbesondere die gleichmäßige Verteilung der Mörtelfüllung betreffen. Von letzterer hängt aber wiederum die Qualität der durch das Setzen der Gebirgsanker erzielbaren Verbundwirkung zwischen den unterschiedlichen Gebirgs- bzw. Gesteinsformationen ab, deren Position zu stabilisieren ist.Thus, the known boring bars, which can also be used as rock anchors, have defects which affect Introducing the cement mortar into the borehole, especially regarding the even distribution of the mortar filling. However, the latter in turn depends on the quality of the composite effect that can be achieved by setting the rock anchors between the different rock or rock formations, the position of which is to be stabilized.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Gebirgsanker zu konzipieren, der bei gleichzeitiger Verwendbarkeit als Bohrstange in einfacher und wirtschaftlicher Weise eine zuverlässige Vermörtelung mit dem, das Bohrloch begrenzenden Gebirge, insbesondere eine gleichmäßige Mörtelverteilung im Bohrloch ermöglicht. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Gebirgsanker durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1. Es ist somit erfindungsgemäß der Gebirgsanker lediglich in seinem vorderen, d.h. der Bohrkrone benachbarten Bereich mit Austrittsöffnungen versehen. Es handelt sich hierbei um die Öffnungen im Umfangsbereich der Bohrstange einerseits sowie um die zentrale Spülbohrung der Bohrkrone andererseits. Hierdurch wird erreicht, daß während des Gebrauchs des Erfindungsgegenstands als Bohrgestänge nicht nur eine zuverlässige Kühlung der Bohrkrone, sondern auch eine rasche Abschwemmung des durch das Bohren abgetragenen Bohrkleins stattfindet, welches an der Außenseite der erfindungsgemäßen Bohrstange aus dem Bohrloch herausströmt. Eine ausreichende Abschwemmung von Bohrklein findet somit selbst dann statt, wenn die zentrale Spülbohrung der Bohrkrone zumindest zeitweilig verstopft sein sollte. Da die Bohrkrone üblicherweise einen größeren Durchmesser aufweist als die übrige Bohrstange besteht somit für ein Rückströmen der das Bohrklein enthaltenden Suspension hinreichender Ringraum in dem Bohrloch zur Verfügung.It is therefore the object of the invention to design a rock bolt which, while being usable as a boring bar, enables simple mortaring in a simple and economical manner with the rock that delimits the borehole, in particular a uniform mortar distribution in the borehole. This object is achieved in a generic rock anchor by the features of the characterizing part of
Nach Erstellung des Bohrlochs wird der Erfindungsgegenstand als Gebirgsanker benutzt, durch dessen Innenraum Ankermörtel in das Bohrloch gepreßt wird. Dieser Ankermörtel tritt hierbei hauptsächlich über die im vorderen Bereich des Gebirgsankers befindlichen umfangsseitigen Bohrungen aus. Die durch die erfindungsgemäße Anordnung der im vorderen Bereich des Gebirgsankers befindlichen Bohrungen erreichten vorteilhaften Wirkungen bestehen im wesentlichen darin, daß das Bohrloch stets ausgehend von der Bohrlochsohle - in Richtung der Bohrlochmündung fortschreitend - mit Mörtel gefüllt wird, welcher während des Zurückströmens entlang der Außenseite der Bohrstange auch die im Bereich der Bohrlochwandung befindlichen Hohlräume des umgebenden Gebirges ausfüllt. Der Mörtel muß somit am Ausgang der genannten Bohrungen mit einem solchen Druck anstehen, der ausreichend ist, um die auf der Rückströmstrecke entlang der Außenseite der Bohrstange vorhandenen Strömungswiderstände zu überwinden. Als vordere Bereich der Bohrstange, innerhalb welchem die genannten Bohrungen in gleichmäßiger Verteilung angeordnet sind, soll hier ein Bereich verstanden werden, der sich ausgehend von der Bohrkrone über eine Strecke von höchstens 20 cm erstreckt. Es ergibt sich auf diesem Wege ein mechanisch sehr einfacher Aufbau des zugleich als Bohrstange verwendbaren Gebirgsankers, der bei längeren Bohrungen in an sich bekannter Weise unter Zwischenanordnung von Verlängerungsstücken verlängert werden kann.After the borehole has been created, the subject matter of the invention is used as a rock anchor, through the interior of which anchor mortar is pressed into the borehole. This anchor mortar emerges mainly through the circumferential holes in the front area of the rock anchor. The advantageous effects achieved by the arrangement according to the invention of the holes located in the front region of the rock anchor essentially consist in the fact that the borehole is always filled with mortar starting from the bottom of the borehole - progressing towards the mouth of the borehole - which during the backflow along the outside of the drill rod also fills the cavities of the surrounding mountains in the area of the borehole wall. The mortar must therefore be present at the outlet of the bores mentioned with a pressure which is sufficient to overcome the flow resistances present on the return flow path along the outside of the boring bar. The front area of the boring bar, within which the bores mentioned are arranged in a uniform distribution, is to be understood here as an area that extends from the drill bit over a distance of at most 20 cm. This results in a mechanically very simple construction of the rock bolt, which can also be used as a boring bar, and which can be lengthened for longer bores in a manner known per se with the interposition of extension pieces.
Durch die Merkmale des Anspruchs 2 wird in einfacher Weise erreicht, daß während der Bohrphase aufgrund der kurzen axialen Erstreckung der Bohrkrone der sich bei deren Umströmung einstellende Strömungswiderstand für die mit Bohrklein befrachtete Spülflüssigkeit gering gehalten wird.The features of
Indem auf diese Weise während des Bohrvorgangs für eine kontinuierliche Umströmung der Bohrkrone gesorgt ist, wird gleichzeitig zu einer wirksamen Kühlung derselben beigetragen. Durch die plattenartige Ausbildung der Bohrkrone wird zugleich erreicht, daß der Gebirgsanker beim Injezieren im Bohrloch gehalten wird.By ensuring a continuous flow around the drill bit in this way during the drilling process, it is simultaneously contributed to effective cooling thereof. The plate-like design of the drill bit also ensures that the rock bolt is held in the borehole during injection.
Durch die Merkmale des Anspruchs 3 werden die Strömungsverhältnisse im Bereich der Bohrkrone weiter verbessert und damit auch die Abführmöglichkeiten des Bohrkleins und der entwickelten Wärme.Due to the features of
Durch die Merkmale des Anspruchs 4 wird erreicht, daß die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des rohrförmigen Grundkörpers praktisch derjenigen in den Bohrungen im vorderen Bereich der Bohrstange entspricht. Auf diesem Wege wird der Druckverlust beim Durchströmen der Bohrstange gering gehalten und damit der Energieaufwand sowohl für die Förderung von Spülflüssigkeit als auch von Ankermörtel günstig beeinflußt. Die Querschnittsgleichheit des Innenquerschnitts des rohrförmigen Grundkörpers kann hierbei entweder lediglich mit den Bohrungen der Bohrstange, jedoch grundsätzlich auch mit allen Bohrungen des vorderen Bereichs derselben bestehen, d.h. einschließlich der zentralen Spülbohrung der Bohrkrone.The features of
Die eingangs dargestellte Aufgabe ist bei einem gattungsgemäßen Gebirgsanker auch durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 5 gelöst. Der Grundkörper wird auch hier durch ein starkwandiges, im Umfangsbereich mit Bohrungen versehenes Rohr gebildet, an dessen einem Ende sich ein Bohrwerkzeug befindet und an dessen anderem Ende sich ein Gewindeabschnitt befindet, der der Ankupplung eines Antriebsaggregats für den Bohrvorgang bzw. von Kupplungsmuffen für Verlängerungsstangen dient. Das innerhalb des rohrförmigen Grundkörpers mit Abstand von dessen Innenwandungen angebrachte Rohr wird zur Führung einer Spülflüssigkeit benutzt, welche im Bereich des Bohrwerkzeugs bzw. der Bohrkrone eingesetzt wird. Das genannte Rohr dient jedoch gleichzeitig auch dem Fördern einer Ankermörtelsuspension, welche in den, das Bohrloch begrenzenden Gebirgsraum unter Druck eingebracht werden muß. Wesentlich ist, daß die Austrittsöffnung des genannten Rohres sich in geringem Abstand vor der axialen Spülbohrung der Bohrkrone befindet. Dies hat zur Folge, daß sowohl während des Bohrens als auch während des Mörteleinbringens die eingebrachten Stoffe zunächst über die Spülbohrung der Bohrkrone austreten und den umgebenden Gebirgsraum ausfüllen. Da das genannte Rohr in dem Grundkörper jedoch mit Abstand von der Bohrkrone angeordnet ist, findet innerhalb des Grundkörpers ein Rückströmen der Mörtelsuspension statt, sobald der, das Kopfteil des Bohrloches bestimmende Hohlraum weitestgehend ausgefüllt ist. Dieses Rückströmen der Mörtelsuspension hat zur Folge, daß - beginnend mit den, der Bohrkrone benachbart angeordneten Bohrungen im Mantel des Grundkörpers die Mörtelsuspension zunehmend auch seitlich austritt, bis schließlich der gesamte, durch das Bohrloch definierbare Hohlraum ausgefüllt ist. Der Kerngedanke der Erfindung beruht hierbei somit darauf, daß in einer ersten Phase des Mörteleinbringens dieser überwiegend oder ausschließlich im Bereich des Bohrwerkzeugs, beispielsweise über die Spülbohrungen austritt und daß in einer zweiten Phase die Mörtelsuspension über die Bohrungen im Mantel des Grundkörpers austritt, und zwar beginnend mit dem der Bohrkrone benachbarten Bereich und bis zu dem Gewindeabschnitt fortschreitend. Es ergibt sich auf diese Weise eine zuverlässige und allseitige Verbindung des Gebirgs ankers mit dem umliegenden Gebirge. Die Austrittsöffnung des innerhalb des Grundkörpers angeordneten Rohres muß hinsichtlich der in der Bohrkrone vorhandenen Spülbohrungen räumlich so angeordnet und dimensioniert sein, daß die aus dem Rohr austretende Mörtelsuspension hauptsächlich in die Spülbohrungen weitergeführt wird. Es ist auf diese Weise gleichzeitig auch erreicht, daß die in dem genannten Rohrgeführte Spülflüssigkeit ebenfalls wie bei herkömmlichen Bohrstangen hauptsächlich über die Spülbohrungen im Bereich des Bohrkopfes austritt, hierbei eine Kühlwirkung ausübt und gleichzeitig das während des Bohrvorgangs entwickelte Bohrklein aufnimmt und an der Außenseite des Grundkörpers abschwemmt.The task described at the outset is also achieved in a generic rock anchor by the features of the characterizing part of
Die Merkmale des Anspruchs 6 stellen eine vorteilhafte Ausgestaltung dar, so daß der rückwärtige Teil des Grundkörpers in jedem Fall dichtend abgeschlossen ist.The features of
Die Merkmale des Anspruchs 7 bringen den Vorteil mit sich, daß nachdem der Vorgang des Einbringens von Ankermörtel beendet ist, das genannte Rohr praktisch wie ein Rückschlagventil fungiert, durch welches ein Austreten von Mörtel aus dem Grundkörper verhindert wird. Das Rohr kann zu diesem Zweck aus einem entsprechenden Kunststoff hergestellt sein, es kommt grundsätzlich jedoch ein Metall in Betracht.The features of
Die Merkmale des Anspruchs 9 haben sich praktisch als besonders vorteilhaft erwiesen.The features of
Durch die Merkmale des Anspruchs 10 wird während des Bohrens über die gesamte Mantelfläche der Bohrstange eine gewisse Mitnahmewirkung auf die aus dem Bohrloch herausgeförderte, mit Bohrklein befrachtete Suspension ausgeübt. Insbesondre, wenn in der Suspension größere Partikel enthalten sind, wird auf diesem Wege der Bildung von Verstopfungen entgegengewirkt. Das hier vorzugsweise eingesetzte Rundgewinde bringt hingegen während des Gebrauchs des Erfindungsgegenstands als Gebirgsanker eine Verbesse rung der Verbundwirkung zwischen dem aushärtenden Zementmörtel einerseits und der Bohrstange andererseits mit sich. Es handelt sich hier in jedem Fall um ein verhältnismäßig grobes Gewinde, welches mit Rücksicht auf die Festigkeit der Bohrstange - ausgehend von einem rohrförmigen Grundkörper - grundsätzlich spanlos, beispielsweise durch Walzen, Rollen oder dergleichen hergestellt werden sollte.Due to the features of
Die Merkmale der Ansprüche 11 und 12 bringen den Vorteil mit sich, daß während des Bohrvorganges die in dem Mantel des Grundkörpers angebrachten Bohrungen sich nicht mit dem abgeschwämmten Bohrklein zusetzen können.The features of
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
- Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gebirgsankers;
- Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gebirgsanker entsprechend Pfeil II der Fig. 1;
- Fig. 3 eine Seitenansicht der Bohrkrone des Gebirgsankers gemäß Pfeil III der Fig. 1;
- Fig. 4 einen Axialschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gebirgsankers;
- Fig. 5 eine Darstellung eines Radialschnittes in einer Ebene V-V der Fig. 4;
- Figure 1 is a partially sectioned side view of a rock anchor according to the invention.
- Figure 2 is a plan view of the rock anchor according to arrow II of Fig. 1.
- 3 shows a side view of the drill bit of the rock bolt according to arrow III of FIG. 1;
- 4 shows an axial section through another exemplary embodiment of a rock anchor according to the invention;
- 5 shows an illustration of a radial section in a plane VV of FIG. 4;
Mit 1 ist in Fig. 1 eine Bohrstange bezeichnet, an deren einem Ende sich eine Bohrkrone 2 befindet. Die Bohrkrone 2 ist an der Bohrstange 1 angeschweißt.1 in Fig. 1 denotes a boring bar, at one end of which there is a
Die Bohrstange 1 ist über ihre gesamte Länge außenseitig mit einem angenäherten Rundgewinde 3 versehen, welches ausgehend von dem rohrförmigen Grundkörper der Bohrstange 1 vorszugsweise durch spanlose Formgebung, nämlich durch Walzen oder Rollen hergestellt ist.The
Innerhalb der Bohrstange 1 verläuft eine zentrale axiale Bohrung 4, die innerhalb der Bohrkrone 2 in einer ebenfalls axial verlaufenden Spülbohrung 5 fortgeführt ist. Die Bohrung 4 hat einen Innendurchmesser von vorzugsweise mindestens 15 mm.A central
Es ist die Bohrstange 1 im übrigen in ihrem, der Bohrkrone 2 benachbarten Bereich umfangsseitig mit sich quer zur Längsachse erstreckenden Bohrungen 6 versehen, deren Achsen - ausgehend von dem Innenraum der axialen Bohrung 4 unter einem Winkel zu Querschnittsebenen verlaufen, und zwar in Richtung von der Bohrkrone 2 fort. Die Bohrungen 6 sind im übrigen über den Umfang der Bohrstange 1 gleichmäßig verteilt, wobei unter dem genannten vorderen Bereich der Bohrstange ein solcher Bereich verstanden werden soll, der sich ausgehend von der Bohrkrone 2 über eine Länge von vorzugsweise höchstens 20 cm erstreckt. Es sind die Bohrungen sowie die Spülbohrung 5 derart bemessen, daß die Summe deren Durchströmungsquerschnitte ungefähr dem Durchströmungsquerschnitt der axialen Bohrung 4 entspricht.It is the
Das Rundgewinde 3 dient in an sich bekannter Weise der Ankupplung eines Bohrhammers bzw. eines sonstigen Antriebsaggregats für die Bohrstange 1 und kann unter Zwischenanordnung entsprechender, zeichnerisch hier nicht dargestellter Muffen verlängert werden, und zwar vorzugsweise unter Verwendung solcher Verlängerungsbohrstangen, die außenseitig ebenfalls über ihre gesamte Länge ein dem Rundgewinde 3 entsprechendes Gewinde tragen.The
Die in den Fig. 2 und 3 in unterschiedlichen Ansichten vergrößert wiedergegebene Bohrkrone 2 besteht aus einem plattenartigen Grundkörper 7, der in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel eine ungefähr quadratische Form aufweist, dessen Seiten jedoch mit kreisabschnittförmigen Einformungen 8 versehen sind. Es sind diese Einformungen 8 im übrigen derart bemessen, daß deren jeweils tiefste Punkte einen das Rundgewinde 3 umschreibenden Außenkreis gerade tangieren. Auf die Bedeutung dieser Ausbildung wird im folgenden noch näher eingegangen werden.The
Der Grundkörper 7 trägt auf seiner Außenseite, d.h. auf der der jeweiligen Bohrlochsohle zugekehrten Seite eine sternförmige Anordnung prismenähnlicher Vorsprünge 9, deren Kanten 10 sich in Richtung auf die Ecken des quadratischen Grundkörpers 7 erstrecken und Schneidkanten für den Bohrvorgang bilden. Es sind diese Vorsprünge 9 um die seitlichen Begrenzungskanten des Grundkörpers herumgeformt und enden mit geringem Abstand vor der Stelle, an der die Bohrstange 1 angeschweißt ist. Die auf diese Weise definierbaren Schneidkanten sind somit nicht nur im Stirn- sondern auch im Umfangsbereich wirksam. Die Kanten 10 enden im mittleren Bereich des Grundkörpers in abgeschrägten Flächen 11, die in Richtung auf die Mündungsöffnung der Spülbohrung 5 hin geneigt sind.The
Es ist die Bohrkrone 2, insbesondere der Grundkörper 7 hinsichtlich seiner axialen, d.h. sich in Richtung der Pfeile 12 erstreckenden Abmessungen so kurz wie möglich ausgebildet.It is the
Die anhand der Fig. 1 bis 3 erläuterte Vorrichtung stellt einen Gebirgsanker dar, der gleichzeitig als Bohrstange verwendet wird. Seine praktische Handhabung wird im fol- genden kurz erläutert werden:The device explained with reference to FIGS. 1 to 3 represents a rock bolt which is also used as a boring bar. Its practical handling is described in the following briefly explained:
Es wird diese Vorrichtung zunächst wie eine Bohrstange benutzt, d.h. an das Rundgewinde 3 wird ein Antriebsaggre- gat angekuppelt, wobei während des Bohrens über die axiale Bohrung 4 eine Spülflüssigkeit gepumpt wird. Über den, aus der Spülbohrung 5 austretenden Flüssigkeitsstrom wird das im Bereich der Bohrkrone 2 entwickelte Bohrklein aufgenommen und an der Außenseite der Bohrstange 1 aus dem Bohrloch herausbefördert. Da die einen größeren Außendurchmesser als die Bohrstange 1 aufweisende Bohrkrone 2 umfangsseitig mit Einformungen 8 versehen ist, wird eine leichte Abschwemmung des entwickelten Bohrkleins in die Bereiche hinter der Bohrkrone 2 ermöglicht. Zur strömungsgünstigen Führung dieser das Bohrklein enthaltenden Suspension trägt auch die geringe axiale Länge der Bohrkrone 2 bei. Durch die oben genannte Querschnittsbemessung der Bohrungen 6 in Verbindung mit der Spülbohrung 5 wird gleichzeitig ein gleichmäßiger Fluß des Spülmittels gewährleistet. Da die Achsen der Bohrungen 6 nach hinten, d.h, von der Bohrkrone fort gerichtet sind, unterstützt der hier austretende Spülmittelfluß das Abschwemmen des Bohrkleins in Richtung auf die Bohrlochmündung. Durch das sich über die gesamte Länge der Bohrstange 1 erstreckende Rundgewinde 3 ergibt sich weiterhin eine Förderwirkung auf das Bohrklein, wodurch insbesondere größere Partikel sicher erfaßt und der Bildung von Verstopfungen entgegengewirkt wird.This device is initially used like a boring bar, i.e. A drive unit is coupled to the
Entsprechend der Länge des Bohrloches werden mehrere Bohrstangen aneinandergekuppelt, die ebenfalls über ihre gesamte Außenlänge ein Rundgewinde tragen. Nach Vollendung der Bohrung wird über die axiale Bohrung 4 nunmehr Zementmörtel eingeführt, der hauptsächlich über die im vorderen, d.h. der Bohrkrone 2 benachbarten Bereich angeordneten umfangsseitigen Bohrungen 6 austritt, so daß das Bohrloch - an der Bohrlochsohle beginnend - durch den an der Außenseite der Bohrstange 1 "rückwärts strömenden" Mörtel bis zur Bohrlochmündung kontinuierlich ausgefüllt wird, wobei gleichzeitig aufgrund des auf der rückwärtigen, d.h. der Bohrlochsohle zugekehrten Fläche der Bohrkrone 2 anstehenden Mörteldruckes der Gebirgsanker im Bohrloch gehalten wird. Hierbei dringt der Mörtel auch im Bereich der Bohrlochwandung vorhandene Hohlräume des Gebirges ein, welches auf diesem Wege verfestigt wird. Durch das Rundgewinde 3 wird in an sich bekannter Weise der Verbund zwischen diesem erfindungsgemäßen Gebirgsanker einerseits und dem aushärtenden Mörtel verbessert.Depending on the length of the borehole, several boring bars are coupled together, which also have a round thread over their entire outer length. After completion of the bore, cement mortar is now introduced via the
Mit 13 ist in Fig. 3 die Bohrstange eines weiteren Ausführungsbeispiels bezeichnet, an deren einem Ende sich eine Bohrkrone 14 befindet. Die Bohrkrone 14 kann an der Bohrstange 13 angeschweißt, angeschraubt oder auch direkt aufgepreßt sein.3 in FIG. 3 is the boring bar of a further exemplary embodiment, at one end of which there is a
Das der Bohrkrone 14 abgekehrte Ende der Bohrstange 13 ist außenseitig mit einem groben linksgängigen Rundgewinde 15 versehen, über welches in an sich bekannter Weise ein Bohrhammer oder ein sonstiges Antriebsaggregat für die Bohrstange 13 ankuppelbar ist. Unter Zwischenanordnung entsprechender, zeichnerisch nicht dargestellter Muffen können über das Rundgewinde 15 ebenfalls auch weitere Bohrstangen 13 zwecks Verlängerung angeschlossen werden.The end of the
Die Bohrkrone 14 ist in an sich bekannter Weise mit einer zentralen Bohrung 16 versehen, welche der Führung von Spülflüssigkeit dient. Die Bohrung 16 geht auf der Innenseite der Bohrkrone 14 über eine trichterartige Erweiterung 17 in die Bohrstange 13 über.The
Mit 18 der ist ein Klemmstück bezeichnet, welches in die Bohrstange 13 eingesetzt, beispielsweise eingeschraubt ist. Das beispielsweise aus Metall bestehende Klemmstück 18 dient der Fixierung eines sich koaxial zu dem Innenraum 19 in der Bohrstange 13 erstreckenden Rohres 20, dessen eine Austrittsöffnung im Bereich der trichterartigen Erweiterung 17 der Bohrkrone 14 angeordnet ist. Das Rohr 20 kann aus einem steifen Kunststoff, jedoch auch aus Metall bestehen und ist derart dimensioniert, daß es etwa ein Viertel bis eine Hälfte der Querschnittsfläche des Innenraumes der Bohrstange 13 einnimmt. Das Rohr 20 ist in dem Klemmstück 18 dichtend eingesetzt, wobei die Verbindung zwischen dem Klemmstück 18 und der Innenwandung der Bohrstange 13 ebenfalls dichtend ausgebildet ist. Der lichte Querschnitt des Rohres 20 ist kleiner als derjenige der Bohrung 16.With 18 of a clamping piece is designated, which is inserted into the
Mit 21 sind Bohrungen in der Wandung der Bohrstange 13 bezeichnet, deren Achsen unter einem Winkel zur Längsachse der Bohrstange 13 verlaufen, und zwar derart, daß sich die Bohrungen 21 zum rückwärtigen Ende der Bohrstange 13 hin, d.h. von der Bohrkrone 14 fort erstrecken. Die Achsen der Bohrungen 21 sind darüber hinaus jedoch auch noch - in einer Querschnittsebene der Bohrstange 1 gesehen - gegenüber der radialen Richtung unter einem Winkel geneigt angeordnet, und zwar in Gegenrichtung zur BohrdrehrichtungWith 21 holes in the wall of the
Der letztgenannte Gesichtspunkt ist in Fig. 5 erläutert, in welcher mit 22, 23 die Projektionen der Achsen zweier Bohrungen 21 (Fig. 4) und mit 24 die Umdrehungsrichtung der Bohrstange 13 beim Bohrvorgang bezeichnet sind. Die anhand der Fig. 4 und 5 erläuterte Vorrichtung stellt eine Bohrstange mit Bohrkrone und gleichzeitig einen Gebirgsanker dar. Ihre praktische Handhabung wird im folgenden kurz erläutert:The latter point of view is explained in FIG. 5, in which 22, 23 denote the projections of the axes of two bores 21 (FIG. 4) and 24 the direction of rotation of the
Die Vorrichtung wird zunächst wie eine Bohrstange benutzt, d.h. über das Rundgewinde 15 wird ein Bohrhammer oder ein sonstiges Antriebsaggregat angekuppelt, wobei während des Bohrens über das zentrale Rohr 20 Spülflüssigkeit gepumpt wird, die über die Bohrung 16 in der Bohrkrone 14 das vorort entwickelte Bohrklein aufnimmt und an der Außenseite der Bohrstange 13 aus dem Bohrloch heraus befördert. Die Mündung des Rohres 20 im Bereich der Bohrkrone 14 ist derart angeordnet, daß die austretende Spülflüssigkeit mit hohem Druck direkt durch die Bohrkrone hindurchgepreßt wird und nur ein kleiner Anteil im Innenraum 19 verbleibt. Diese Führung der Spülflüssigkeit wird durch einen geringen Abstand der Mündung des Rohres 20 von der Bohrung 16 einerseits und durch die bereits beschriebenen Querschnittsdimensionierungen des Rohres 20 einerseits und der Bohrung 16 andererseits erreicht. Aufgrund der oben beschriebenen Winkelorientierungen der Bohrungen 21, und zwar sowohl in Radial- als auch in Axialebenen wird verhindert, daß sich während des Bohrvorganges Bohrklein in diesen Bohrungen 21 festsetzt und gegebenenfalls in den Innenraum 19 eindringt.The device is initially used like a boring bar, i.e. A rotary hammer or other drive unit is coupled via the
Nach Fertigstellung der Bohrung, bei welcher gegebenenfalls mehrere Bohrstangen über das Rundgewinde 15 und entsprechende Muffen zusammengesetzt werden, wird das obengenannte Antriebsaggregat bzw. der Bohrhammer durch Umkehren der Drehrichtung von dem Rundgewinde getrennt und es wird anschließend nach Aufschrauben eines entsprechenden Kupplungsstückes über das Rohr 20 unter hohem Druck eine Ankermörtelsuspension in die Bohrstange 13 eingeführt. Diese Suspension tritt im Bereich der Erweiterung 17 aus dem Rohr 20 aus und gelangt über die Bohrung 16 der Bohrkrone 14 in den umgebenden Gebirgsraum, der vollständig ausgefüllt wird. Sobald dieser Ausfüllvorgang so weit fortgeschritten ist, daß sich ein merklicher Druckanstieg im Bereich vor der Bohrkrone ergibt, fließt die Suspension in dem das Rohr 20 ringartig umgebenden Innenraum 19 in Gegenrichtung und tritt über die Bohrungen 21, beginnend jeweils mit den, in Achsrichtung gesehen vordersten, d.h. der Bohrkrone14 am nächsten gelegenen Bohrungen 21 ebenfalls aus. In der Folgezeit wird auf diese Weise, indem die Suspension in dem genannten Innenraum weiter rückwärts strömt der gesamte, die Bohrstange 13 umgebende Gebirgsraum kontinuierlich ausgefüllt, so daß die Bohrstange schließlich auf ihrer gesamten Länge in die genannte Suspension eingebettet ist. Nachdem die weitere Zufuhr an Suspension eingestellt ist, wirkt insbesondere dann, wenn das Rohr 20 aus einem elastischen Werkstoff, z.B. Kunststoff hergestellt ist, dieses als Rückschlagventil, durch welches ein rückwärtiges Ausfließen der Suspension verhindert wird. Das nunmehr aus dem Bohrloch herausragende Rundgewinde 15 kann anschließend mittels einer zeichnerisch nicht dargestellten Ankerplatte und einer aufgeschraubten Mutter nach Aushärtung des Mörtels gegen das Gebirge verspannt werden.After completion of the bore, in which several boring bars are possibly assembled via the
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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EP0259755B1 EP0259755B1 (en) | 1991-08-28 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP87112726A Expired - Lifetime EP0259755B1 (en) | 1986-09-10 | 1987-09-01 | Rock anchoring bolt |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4946314A (en) |
EP (1) | EP0259755B1 (en) |
JP (2) | JPH01500680A (en) |
AU (1) | AU598048B2 (en) |
CA (1) | CA1295155C (en) |
DE (1) | DE3724165A1 (en) |
ES (1) | ES2023861B3 (en) |
WO (1) | WO1988002058A1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0329835A2 (en) * | 1988-02-26 | 1989-08-30 | Friedr. Ischebeck GmbH | Self drilling injection anchor |
EP0371463A2 (en) * | 1988-11-29 | 1990-06-06 | Gd-Anker Gmbh | Method for installing an anchor and injection drill anchoring for performing the method |
GB2233056A (en) * | 1989-05-25 | 1991-01-02 | Ryan Mining Services Limited | Rock bolt for mine roofs |
EP0863261A1 (en) * | 1997-03-04 | 1998-09-09 | Foresight Products, LLC | Ground anchor assembly and method for installing same |
WO2007095690A1 (en) * | 2006-02-24 | 2007-08-30 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Stabilising bolt adaptor, grouting injection nut, combined grouting injection nut and stabilising bolt and method for using them |
CN108868618A (en) * | 2018-08-03 | 2018-11-23 | 洛阳中岩工程材料有限公司 | Convenient for the casting anchoring drill bit efficiently produced |
CN111022095A (en) * | 2019-10-29 | 2020-04-17 | 中国矿业大学 | Supporting structure and supporting method for preventing roadway floor heave |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU652765B2 (en) * | 1990-07-03 | 1994-09-08 | Illawarra Technology Corporation Limited, The | Drillable ground support bolt |
WO1992001141A1 (en) * | 1990-07-03 | 1992-01-23 | The Illawarra Technology Corporation Limited | Drillable ground support bolt |
WO1992008040A1 (en) * | 1990-10-29 | 1992-05-14 | Bhp Engineering Pty. Ltd. | Self-tapping, and self-tapping and self-drilling, rock bolts |
CA2090430A1 (en) * | 1991-07-02 | 1993-01-03 | Heinz Gruber | Injection tube and method for placing a ground anchor |
DE4128154C2 (en) * | 1991-07-02 | 1994-06-16 | Gd Anker Gmbh & Co Kg | Injection tube and method for placing a rock anchor |
DE4201419C1 (en) * | 1992-01-21 | 1993-08-19 | Gd-Anker Gmbh, 3370 Seesen, De | Rock anchor for location in rock with low cohesion factor - comprises outer bore anchor for making borehole and stabilising hole wall and injection anchor of hardenable material |
DE4211334C1 (en) * | 1992-01-21 | 1993-09-02 | Gd-Anker Gmbh, 38723 Seesen, De | Rock anchor for insertion in poorly cohesive rock - comprises bore anchor producing hole and stabilising hole walling and injection anchor inserted with hardenable medium |
ATE190527T1 (en) * | 1992-09-25 | 2000-04-15 | Bhp Eng Pty Ltd | HOLLOW RODS AND PRODUCTION PROCESS |
WO1994024404A1 (en) * | 1993-04-16 | 1994-10-27 | Cutincoal Pty. Limited | Integrated drilling and rock bolting apparatus |
IT1290040B1 (en) * | 1997-03-07 | 1998-10-19 | Marcegaglia S P A | METHOD FOR STABILIZATION OF ROCKS AND RELATIVE STABILIZER ELEMENT |
AUPP955399A0 (en) * | 1999-03-31 | 1999-04-29 | Hydramatic Engineering Pty. Ltd. | Method and apparatus for insertion of rockbolts |
AUPR389101A0 (en) * | 2001-03-22 | 2001-04-12 | Celtite Pty Ltd | Improvements in and relating to rock bolting |
AT412361B (en) * | 2002-09-03 | 2005-01-25 | Hammer Rene | METHOD AND DEVICE FOR SAVING THE MOUNTAIN AND REMOVING STOOLS, TUNNELS & DIG. |
JP2006526718A (en) * | 2003-06-03 | 2006-11-24 | デューンファィアー プロプライアタリー リミティド | Rock bolt |
BRPI0618483A2 (en) * | 2005-11-09 | 2011-08-30 | Sandvik Intellectual Property | rock self-drilling screw |
DE102006000083A1 (en) | 2006-02-20 | 2007-08-23 | Hilti Ag | anchor drill head |
US20070286687A1 (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-13 | Cesare Melegari | Method and equipment for constructing micropiles in soil |
DE102008014700A1 (en) * | 2008-03-18 | 2009-09-24 | Dywidag-Systems International Gmbh | Corrosion-protected self-drilling anchor and method for its production |
US8584777B2 (en) | 2010-06-04 | 2013-11-19 | Dover Bmcs Acquisition Corporation | Rotational drill bits and drilling apparatuses including the same |
US9109412B2 (en) | 2010-06-04 | 2015-08-18 | Dover Bmcs Acquisition Corporation | Rotational drill bits and drilling apparatuses including the same |
MX346834B (en) | 2010-06-24 | 2017-04-03 | Nucor Corp | A tensionable threaded rebar bolt. |
US9080400B1 (en) | 2010-11-24 | 2015-07-14 | Dover Bmcs Acquisition Corporation | Rotational drill bits and drilling apparatuses including the same |
US9010165B2 (en) | 2011-01-18 | 2015-04-21 | Nucor Corporation | Threaded rebar manufacturing process and system |
GB2609017B (en) * | 2021-07-16 | 2023-07-12 | Hypertunnel Ip Ltd | Integrated drilling injection and extraction device and method |
CN114875888A (en) * | 2022-06-11 | 2022-08-09 | 一山(北京)岩土工程有限公司 | Grouting reinforcement device and reinforcement method for miniature steel pipe pile |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE936082C (en) * | 1954-01-02 | 1956-07-12 | Wilhelm Weghuber | Method for joining rock strata in mining and means of practicing the method |
FR1193727A (en) * | 1954-01-02 | 1959-11-04 | Veruschacht Vereinigte Unterta | Perforated tube for anchoring in the ground |
US4055051A (en) * | 1976-01-08 | 1977-10-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Unitary drill bit and roof bolt |
DE3400182A1 (en) * | 1984-01-04 | 1985-07-11 | Friedr. Ischebeck GmbH, 5828 Ennepetal | Injection anchor |
GB2169050A (en) * | 1984-12-15 | 1986-07-02 | Dowty Group Services | Anchor bolt and method of application thereof to associated structure |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3363422A (en) * | 1965-03-19 | 1968-01-16 | Lee A. Turzillo | Method and apparatus for anchoring a tie-down bar in an earth situs |
DE2133593B2 (en) * | 1971-07-06 | 1976-04-08 | Leonhard Moll KG, 8000 München | Underground tension anchor for building components - has separate driving and enveloping tubes for later insertion of anchor |
JPS5457402A (en) * | 1977-10-17 | 1979-05-09 | Okabe Kk | Bit for selffboring rock bolt |
JPS54117126A (en) * | 1978-03-03 | 1979-09-11 | Okabe Kk | Lock bolt |
DE3503012A1 (en) * | 1985-01-30 | 1986-07-31 | Dyckerhoff & Widmann AG, 8000 München | TENSIONING DEVICE FOR THE TIE LINK OF AN ANCHOR, ESPECIALLY A ROCK ANCHOR |
CA1286129C (en) * | 1986-06-24 | 1991-07-16 | Inco Limited | Hardened material supported rock bolt and apparatus for installing same |
-
1987
- 1987-07-22 DE DE19873724165 patent/DE3724165A1/en active Granted
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1989
- 1989-08-04 US US07/390,188 patent/US4946314A/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-04-14 JP JP1993018947U patent/JPH072799Y2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE936082C (en) * | 1954-01-02 | 1956-07-12 | Wilhelm Weghuber | Method for joining rock strata in mining and means of practicing the method |
FR1193727A (en) * | 1954-01-02 | 1959-11-04 | Veruschacht Vereinigte Unterta | Perforated tube for anchoring in the ground |
US4055051A (en) * | 1976-01-08 | 1977-10-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Unitary drill bit and roof bolt |
DE3400182A1 (en) * | 1984-01-04 | 1985-07-11 | Friedr. Ischebeck GmbH, 5828 Ennepetal | Injection anchor |
GB2169050A (en) * | 1984-12-15 | 1986-07-02 | Dowty Group Services | Anchor bolt and method of application thereof to associated structure |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0329835A2 (en) * | 1988-02-26 | 1989-08-30 | Friedr. Ischebeck GmbH | Self drilling injection anchor |
EP0329835A3 (en) * | 1988-02-26 | 1991-03-06 | Friedr. Ischebeck GmbH | Self drilling injection anchor |
EP0371463A2 (en) * | 1988-11-29 | 1990-06-06 | Gd-Anker Gmbh | Method for installing an anchor and injection drill anchoring for performing the method |
EP0371463A3 (en) * | 1988-11-29 | 1991-04-17 | Gd-Anker Gmbh | Method for installing an anchor and injection drill anchoring for performing the method |
GB2233056A (en) * | 1989-05-25 | 1991-01-02 | Ryan Mining Services Limited | Rock bolt for mine roofs |
EP0863261A1 (en) * | 1997-03-04 | 1998-09-09 | Foresight Products, LLC | Ground anchor assembly and method for installing same |
WO2007095690A1 (en) * | 2006-02-24 | 2007-08-30 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Stabilising bolt adaptor, grouting injection nut, combined grouting injection nut and stabilising bolt and method for using them |
CN108868618A (en) * | 2018-08-03 | 2018-11-23 | 洛阳中岩工程材料有限公司 | Convenient for the casting anchoring drill bit efficiently produced |
CN108868618B (en) * | 2018-08-03 | 2023-12-12 | 洛阳中岩工程材料有限公司 | Cast anchoring drill bit convenient for efficient production |
CN111022095A (en) * | 2019-10-29 | 2020-04-17 | 中国矿业大学 | Supporting structure and supporting method for preventing roadway floor heave |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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