EP1974124B1 - Fluidrückgewinnung - Google Patents

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EP1974124B1
EP1974124B1 EP06817489A EP06817489A EP1974124B1 EP 1974124 B1 EP1974124 B1 EP 1974124B1 EP 06817489 A EP06817489 A EP 06817489A EP 06817489 A EP06817489 A EP 06817489A EP 1974124 B1 EP1974124 B1 EP 1974124B1
Authority
EP
European Patent Office
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parts
gas
fluid
adapter
anchor
Prior art date
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Active
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EP06817489A
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English (en)
French (fr)
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EP1974124A1 (de
Inventor
Mario Bureau
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Atlas Copco Mai GmbH
Original Assignee
Atlas Copco Mai GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Atlas Copco Mai GmbH filed Critical Atlas Copco Mai GmbH
Priority to PL06817489T priority Critical patent/PL1974124T3/pl
Priority to SI200630782T priority patent/SI1974124T1/sl
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Publication of EP1974124B1 publication Critical patent/EP1974124B1/de
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    • 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00—Setting anchoring-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
    • E21D21/004—Bolts held in the borehole by friction all along their length, without additional fixing means
    • 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
    • E21D21/0093—Accessories

Definitions

  • the invention relates to a device for expanding and / or emptying parts of anchors, in particular of rock anchors of the type Reibrohranker or expandable Reibrohranker, with the features of the preamble of claim 1.
  • the invention relates to a method for emptying parts of anchors, in particular of rock anchors of the type Reibrohranker or expandable Reibrohranker, with the features of the preamble of claim 8.
  • the invention relates to a method for setting anchors, in particular rock anchors of the type Reibrohranker or expandable Reibrohranker, with the features of the preamble of claim 16th
  • anchor with expandable parts for strengthening or securing of rock and soil, for example when tunneling or for slope protection, to use in a wellbore.
  • Such anchors in particular friction tube anchors or expandable friction tube anchors, are known under the name “Swellex” (manufacturer Atlas Copco MAI GmbH).
  • As expandable parts these anchors have, in particular expandable anchor bolts whose outer surface rests against the borehole wall in the expanded state and thus defines the anchor in the borehole. The expansion of the bolt can be done with water, which is introduced by means of a pump via a removable adapter with pressure in the anchor bolt.
  • Anchors with expandable parts for strengthening and securing of rock and soil are also from the WO 2005/047650 A of the DE 27 49 068 A1 , of the EP 0 016 742 A1 and the US 3,837,258 A known.
  • WO 2005/047650 A is regarded as the highest state of the art and Offenbahrt a device according to the preamble of claim 1.
  • the invention has for its object to provide a device and method of the type mentioned above, with which the mentioned disadvantages are avoided as much as possible.
  • anchors in particular designed as expandable Reibrohranker rock anchors, with expandable parts (anchor of the type "Swellex”) and a detachably mounted on the anchor adapter, which is connected via at least one fluid line with a pump as well as with the expandable parts, which is Adapter according to the invention indirectly or directly connected to a gas supply.
  • the inflatable portions may be supplied with gas under pressure to deflate.
  • the gas expands in the flared portions forcing the fluid forcibly out of the anchor. If necessary, this process can be repeated until the fluid is completely removed. The occurring through an interaction of air and water corrosion curtains in the anchor bolt can thus be almost completely prevented, whereby the life of the armature is significantly increased.
  • the introduction of pressurized gas, in particular compressed air, both before and after the application of the armature with the expanding fluid As an effect remains in the artificially generated pressure before the application of fluid in contrast to known methods in which only the air under normal pressure in the anchor air volume is compressed, after the pressure equalization significantly less residual water in the anchor back.
  • the introduced into the expandable parts fluid can be withdrawn almost completely and controlled after expansion and optionally used again for widening parts of other anchors.
  • Fig. 1 a schematic longitudinal view of an embodiment of a rock anchor
  • Fig. 2 a cross-sectional view of the rock anchor from Fig. 1
  • Fig. 3 the mountain anchor Fig. 1 with an attached adapter
  • Fig. 4 an embodiment of the inventive device for expanding and / or emptying parts of the rock anchor in a schematic representation.
  • a rock anchor 1 is shown, in which the device according to the invention and the method according to the invention can be used.
  • the embodiment shown corresponds to an expandable Reibrohranker, as for example from the US 4,459,067 A is known and also referred to as "Swellex".
  • the rock anchor 1 is intended to be used for securing and securing rock and soil in a borehole and to be fixed therein.
  • the rock anchor 1 comprises an expandable part which is joined at one end adjacent to the outer end of the borehole (in FIG Fig. 1 right), a sleeve 3 and is closed at the other end by an end sleeve 4.
  • the expandable part may in particular be an anchor bolt 2, which, as in Fig. 2 can be seen, formed by a longitudinally inwardly folded tube having a substantially omega-shaped profile.
  • the anchor bolt 2 can be expanded by increasing the pressure inside the folded tube so that the outer surface of the tube abuts against the borehole wall and thus defines the rock anchor 1 in the wellbore.
  • sleeve 3 In the sleeve 3 is an opening, e.g. a hole 5, arranged, whose function will be described below.
  • the rock anchor 1 may carry at its lying at the opening of the borehole end an anchor plate which is supported on the bottom or rock side of the sleeve 3.
  • an adapter 6 is arranged.
  • the adapter 6 is plugged or screwed onto the sleeve 3 as an inflation adapter.
  • the adapter 6 is connected via a fluid line, in particular an expansion line 7, and via a fluid line, in particular a holding pressure line 8, with a pump 9.
  • the pump provides a fluid working pressure (inflation pressure) of preferably 100 to 500 bar, in particular 240 to 300 bar.
  • the omega-profile of the anchor bolt 2 is deployed, so that the outer surface of the anchor bolt 2 applies to the borehole wall and the rock anchor 1 sets so in the borehole.
  • the anchor bolt profile reaches a nearly round cross-section at final deployment, at the fluid working pressure of about 240 to 300 bar.
  • the borehole in practice has a smaller diameter than a fully expanded anchor bolt 2, this can not fully unfold, so that it presses while maintaining a L jossluste against the borehole wall.
  • the advantage of the formed longitudinal fold is that it acts to increase stability through the resulting stiffening. By maintaining the working pressure for a period of at least six seconds, the anchor bolt 2 also presses into irregularities of the borehole wall and forms a frictional and positive connection in the borehole.
  • Fig. 4 shows how the adapter 6 is connected via the expansion line 7 and the holding pressure line 8 to the pump 9.
  • the pump 9 is in turn connected to a fluid supply line 12.
  • a valve 13 is arranged, via which the inflow and outflow of fluid in and out of the adapter 6 is regulated.
  • the invention provides that the adapter 6 is connected to a gas supply, which is formed in the embodiment shown by a further fluid line, in particular a gas line 14, and a compressor 15.
  • the compressor 15 may be an air compressor or connected to a container of compressed air.
  • the gas line 14, starting from the compressor 15 does not open directly into the adapter 6, but ends in the expansion line 7 in the region between the adapter 6 and the valve 13.
  • a valve 16 is arranged, via which the gas passage is regulated.
  • the valves 13, 16, and the pump 9 and the compressor 15 are controlled by a control unit 17.
  • the described device acts as a system for recovering the medium which dilates the anchor bolt 2, in particular as a water recovery system.
  • compressed air can be pressed into the anchor bolt 2 via the adapter 6, which air guides the remaining and unwanted fluid portion from the anchor bolt 2 into the expansion line 7 during expansion.
  • pressurized gas in particular compressed air, can take place in the context of the invention before and / or after the application of the armature 1 with fluid.
  • the holding pressure i. the fluid pressure is maintained via the holding pressure line 8 for compressing the seal rings 10
  • the inflation pressure i. the fluid working pressure of preferably 240 to 300 bar
  • valve 13 is closed and the valve 16 is opened so that gas, in particular air, via the gas line 14 and the expansion line 7 in the adapter 6, and thus in the anchor bolt 2, is passed.
  • gas in particular air
  • valve 16 is closed again and the valve 13 is opened, so that the gas pressed into the anchor bolt 2 escapes via the expansion line 7 and thereby pushes the remaining fluid out of the anchor bolt 2.
  • the operations described may optionally be repeated until the fluid (e.g., water) is completely removed.
  • the fluid e.g., water
  • the holding pressure is lowered.
  • the armature 1 is acted upon by expanding fluid and expanded by pressure.
  • the profile unfolds and the anchor 1 settles to form a frictional and positive connection to the borehole wall.
  • the previously compressed air is compressed.
  • the adapter 6 is removed. The compressed air expands (pressure equalization) and passes the fluid located in the anchor bolt 2 out of the armature 1.
  • the emerging from the anchor bolt 2 fluid can be passed from the pump 9 either via a drain line 18 in a container or performed directly in a closed circuit.
  • an adapter 6 is arranged with copesstechnikszu- or -ablauf on a sleeve.
  • a holding pressure is generated via a holding pressure line 8, which fixes the adapter 6 on the sleeve 3.
  • fluid flows into the anchor bolt 2 via an expansion line 7 and begins to fill it.
  • the anchor bolt 2 due to the pressure increase (inflation pressure) widened in the borehole, so that its outer surface rests against the borehole wall and thus fixes the rock anchor 1 in the borehole.
  • pressurized gas in particular compressed air
  • the compressed gas expands after the removal of the adapter 6 (pressure equalization) and directs the fluid located in the anchor bolt 2 almost completely out of the armature 1.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Geology (AREA)
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  • Gas Separation By Absorption (AREA)
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  • Coating Apparatus (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufweiten und/oder Entleeren von Teilen von Ankern, insbesondere von Gebirgsankern der Gattung Reibrohranker oder aufweitbarer Reibrohranker, mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Entleeren von Teilen von Ankern, insbesondere von Gebirgsankern der Gattung Reibrohranker oder aufweitbarer Reibrohranker, mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 8.
  • Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Setzen von Ankern, insbesondere von Gebirgsankern der Gattung Reibrohranker oder aufweitbarer Reibrohranker, mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 16.
  • Es ist bekannt Anker mit aufweitbaren Teilen zum Festigen bzw. Sichern von Gestein und Boden, beispielsweise beim Tunnelbau oder zur Hangsicherung, in ein Bohrloch einzusetzen. Solche Anker, insbesondere Reibrohranker bzw. aufweitbare Reibrohranker, sind unter der Bezeichnung "Swellex" (Hersteller Atlas Copco MAI GmbH) bekannt. Als aufweitbare Teile weisen diese Anker insbesondere aufweitbare Ankerbolzen auf, deren Außenfläche im aufgeweiteten Zustand an die Bohrlochwand anliegt und den Anker so im Bohrloch festlegt. Das Aufweiten der Bolzen kann mit Wasser erfolgen, das mittels einer Pumpe über einen abnehmbaren Adapter mit Druck in den Ankerbolzen eingebracht wird.
  • Anker mit aufweitbaren Teilen zum Festigen bzw. Sichern von Gestein und Boden sind ebenfalls aus der WO 2005/047650 A der DE 27 49 068 A1 , der EP 0 016 742 A1 und der US 3,837,258 A bekannt. WO 2005/047650 A wird als Höchstliegender Stand der Technik angesehen und Offenbahrt eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die im Ankerbolzen nach dem Einpressen des aufzuweitenden Mediums, insbesondere von Wasser, komprimierte Luft bewirkt, dass das Wasser nach dem Abnehmen des Adapters wieder aus dem Ankerbolzen hinausgedrückt wird. Es hat sich jedoch als nachteilig herausgestellt, dass Wasser unkontrolliert und nur teilweise wieder aus dem Ankerbolzen austritt. Ein gewisser Restanteil an Wasser verbleibt im Ankerbolzen und begünstigt zusammen mit der im Ankerbolzen enthaltenen Luft Korrosionsvorgänge, welche sich nachteilig auf die Lebensdauer des Ankers, insbesondere Reibrohrankers, auswirken.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie Verfahren der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zustellen, mit welchen die angesprochene Nachteile so weit wie möglich vermieden werden.
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung zum Aufweiten und/oder Entleeren von Teilen von Ankern, insbesondere von Gebirgsankern, welche die Merkmale des Anspruches 1 aufweist.
  • Des Weiteren wird diese Aufgabe gelöst mit einem Verfahren zum Entleeren von Teilen von Ankern, insbesondere von Gebirgsankern, welches die Merkmale des Anspruches 8 aufweist.
  • Darüber hinaus wird diese Aufgabe gelöst mit einem Verfahren zum Setzen eines Ankers, insbesondere Gebirgsankers ,welches die Merkmale des Anspruches 16 aufweist.
  • Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen/Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung einerseits sowie der erfindungsgemäßen Verfahren andererseits sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Bei Ankern, insbesondere bei als aufweitbare Reibrohranker ausgeführten Gebirgsankern, mit aufweitbaren Teilen (Anker des Typs "Swellex") und einem abnehmbar am Anker angeordneten Adapter, der sowohl über wenigstens eine Fluidleitung mit einer Pumpe als auch mit den aufweitbaren Teilen verbunden ist, ist der Adapter erfindungsgemäß mittelbar oder unmittelbar mit einer Gaszufuhr verbunden. Somit können den aufweitbaren Teilen, nachdem sie aufgeweitet (expandiert) worden sind und sie wenigstens zum Teil mit Fluid befüllt sind, zum Entleeren Gas unter Druck zugeführt werden. Das Gas expandiert in den aufgeweiteten Teilen und drückt das Fluid zwangsweise aus dem Anker hinaus. Dieser Vorgang kann gegebenenfalls so oft wiederholt werden, bis das Fluid vollständig entfernt ist. Die durch ein Zusammenwirken von Luft und Wasser stattfindenden Korrosionsvorhänge im Ankerbolzen können somit nahezu vollständig unterbunden werden, womit die Lebensdauer des Ankers signifikant erhöht wird.
  • Erfindungsgemäß kann das Einbringen von unter Druck stehendem Gas, insbesondere von Druckluft, sowohl vor als auch nach dem Beaufschlagen des Ankers mit dem aufweitenden Fluid erfolgen. Als Effekt bleibt bei dem künstlich erzeugten Überdruck vor der Beaufschlagung mit Fluid im Gegensatz zu bekannten Methoden, bei denen nur das unter normalen Luftdruck im Anker befindliche Luftvolumen komprimiert wird, nach dem Druckausgleich wesentlich weniger Restwasser im Anker zurück. Das in die aufweitbaren Teile eingebrachte Fluid kann nach dem Aufweiten nahezu vollständig und kontrolliert abgezogen und gegebenenfalls wieder zum Aufweiten von Teilen anderer Anker verwendet werden.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung einerseits sowie der erfindungsgemäßen Verfahren andererseits ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die angeschlossenen Zeichnungen, in welchen eine bevorzugte Ausführungsform dargestellt ist.
  • Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Längsansicht einer Ausführungsform eines Gebirgsankers, Fig. 2 eine Querschnittsansicht des Gebirgsankers aus Fig. 1, Fig. 3 den Gebirgsanker aus Fig. 1 mit einem aufgesetzten Adapter und Fig. 4 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufweiten und/oder Entleeren von Teilen des Gebirgsankers in schematischer Darstellung.
  • In Fig. 1 ist ein Gebirgsanker 1 dargestellt, bei dem die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann. Die gezeigte Ausführungsform entspricht einem aufweitbaren Reibrohranker, wie er beispielsweise aus der US 4,459,067 A bekannt ist und auch als "Swellex" bezeichnet wird. Der Gebirgsanker 1 ist dazu vorgesehen, zum Festigen bzw. Sichern von Gestein und Boden in ein Bohrloch eingesetzt und darin festgelegt zu werden.
  • Im Wesentlichen umfasst der Gebirgsanker 1 einen aufweitbaren Teil, der an einem Ende, das dem äußeren Ende des Bohrlochs benachbart ist (in Fig 1 rechts), eine Hülse 3 aufweist und am andere Ende durch eine Endhülse 4 geschlossen ist. Der aufweitbare Teil kann insbesondere ein Ankerbolzen 2 sein, der, wie in Fig. 2 ersichtlich, durch ein in Längsrichtung nach innen gefaltetes Rohr mit einem im Wesentlichen omega-förmigen Profil gebildet ist. Der Ankerbolzen 2 kann durch Erhöhen des Druckes im Inneren des gefalteten Rohres aufgeweitet werden, sodass sich die Aubenfläche des Rohres an die Bohrlochwandung anlegt und den Gebirgsanker 1 so im Bohrloch festlegt.
  • In der Hülse 3 ist eine Öffnung, z.B. eine Bohrung 5, angeordnet, deren Funktion im Weiteren noch beschrieben wird.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es selbstverständlich auch möglich, dass statt dem beschriebenen Reibrohranker andere Arten und Ausführungsformen von Ankern, vornehmlich die der eingangs genannten Gattung, herangezogen werden können. Als Beispiel soll eine Ausführungsform genannt werden, die als "Swellex Hybrid" (Hersteller Atlas Copco MAI GmbH) bekannt ist. Dieser Gebirgsanker zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere Abschnitte von starren Ankerstangen/- rohren über Kuppelglieder miteinder verbunden sind, und dass an dem (vorderen) Ende der so gebildeten Ankerstange, das ins Bohrloch eingesetzt wird, lediglich ein kurzer Abschnitt eines aufweitbaren Teils, wie ein oben beschriebener Ankerbolzen 2, angeordnet ist.
  • Der Gebirgsanker 1 kann an seinem an der Öffnung des Bohrlochs liegenden Ende eine Ankerplatte tragen, die sich Boden- oder Gestein-seitig an der Hülse 3 abstützt.
  • Nachdem der Gebirgsanker 1 mit angebrachter Ankerplatte in das Bohrloch eingesetzt wurde, wird an der Hülse 3, wie in Fig. 3 ersichtlich, ein Adapter 6 angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Adapter 6 als Inflationsadapter auf die Hülse 3 aufgesteckt bzw. aufgeschraubt. Der Adapter 6 ist über eine Fluidleitung, insbesondere eine Expansionsleitung 7, und über eine Fluidleitung, insbesondere eine Haltedruckleitung 8, mit einer Pumpe 9 verbunden. Zum Erhöhen des Druckes im Inneren des Ankerbolzens 2 stellt die Pumpe einen Fluidarbeitsdruck (Inflationsdruck) von vorzugsweise 100 bis 500 bar, insbesondere von 240 bis 300 bar, zur Verfügung.
  • Das Fluid aus der Haltedruckleitung 8 presst im Inneren des Adapters 6 zwei Dichtringe 10 so zusammen (Haltedruck), das die entstehenden Ausbauchungen der Dichtringe 10 gegen die Hülse 3 drücken und diese fest und gegen den Inflationsdruck dicht umschließen. Anschließend strömt Fluid aus der Expansionsleitung 7 über eine Zulaufbohrung 11 zur Bohrung 5, die sich im abgedichteten Raum zwischen den beden Dichtringen 10 befindet, tritt in den Ankerbolzen 2 ein und beginnt diesen zu füllen. Dabei wird das omega-Profil des Ankerbolzens 2 entfaltet, sodass sich die Außenfläche des Ankerbolzens 2 an die Bohrlochwand anlegt und den Gebirgsanker 1 so im Bohrloch festlegt. Das Ankerbolzenprofil erreicht bei fertiger Entfaltung, bei dem Fluidarbeitsdruck von ca. 240 bis 300 bar, einen annähernd runden Querschnitt.
  • Da das Bohrloch in der Praxis einen kleineren Durchmesser aufweist als ein vollständig aufgeweiteter Ankerbolzen 2, kann sich dieser nicht vollständig entfalten, so dass er sich unter Beibehaltung einer Längsfälte gegen die Bohrlochwandung presst. Der Vorteil der ausgebildeten Längsfalte ist, dass sie durch die entstehende Versteifung stabilitätssteigernd wirkt. Durch Beibehaltung des Arbeitsdruckes über einen Zeitraum von wenigstens sechs Sekunden presst sich der Ankerbolzen 2 auch in Unregelmäßigkeiten der Bohrlochwandung und bildet eine reib- und formschlüssige Verbindung im Bohrloch.
  • Fig. 4 zeigt, wie der Adapter 6 über die Expansionsleitung 7 und die Haltedruckleitung 8 mit der Pumpe 9 verbunden ist. Die Pumpe 9 ist wiederum mit einer Fluidversorgungsleitung 12 verbunden. In der Expansionsleitung 7 ist ein Ventil 13 angeordnet, über welches der Zu- bzw. Abfluss von Fluid in den bzw. aus dem Adapter 6 geregelt wird.
  • Darüber hinaus ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Adapter 6 mit einer Gaszufuhr verbunden ist, die im gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine weitere Fluidleitung, insbesondere eine Gasleitung 14, und einem Kompressor 15 gebildet ist. Der Kompressor 15 kann ein Luftkompressor sein oder mit einem Behälter mit komprimierter Luft verbunden sein. In der gezeigten Ausführungsform mündet die Gasleitung 14 ausgehend vom Kompressor 15 nicht direkt in den Adapter 6, sondern endet in der Expansionleitung 7 im Bereich zwischen dem Adapter 6 und dem Ventil 13. In der Gasleitung 14 ist ein Ventil 16 angeordnet, über welches der Gasdurchlass geregelt wird. Die Ventile 13, 16, sowie die Pumpe 9 und der Kompressor 15 werden über eine Steuereinheit 17 gesteuert.
  • Erfingdungsgemäß wirkt die beschriebene Vorrichtung als System zum Rückgewinnen des den Ankerbolzen 2 aufweitenden Mediums, insbesondere als Wasserrückgewinnungssystem. Mittels des Kompressors 15 kann über den Adapter 6 komprimierte Luft in den Ankerbolzen 2 gepresst werden, welche beim Expandieren restlichen und unerwünschten Fluidanteil aus dem Ankerbolzen 2 in die Expansionsleitung 7 leitet. Das Einbringen von unter Druck stehendem Gas, insbesondere von Druckluft, kann im Rahmen der Erfindung vor und/oder nach dem Beaufschlagen des Ankers 1 mit Fluid erfolgen.
  • Zum Einbringen insbesondere von Druckluft nach dem Aufweiten des Ankerbolzens 2 wird im einzelnen nach dem Aufweiten des Ankerbolzens 2 der Haltedruck, d.h. der Fluiddruck über die Haltedruckleitung 8 zum Zusammenpressen der Dichtungsringe 10, gehalten und der Inflationsdruck, d.h. der Fluidarbeitsdruck von vorzugsweise 240 bis 300 bar, abgesenkt. Zu diesem Verfahrenszeitpunkt ist das Ventil 13 in der Expansionsleitung 7 geöffnet und das Ventil 16 in der Gasleitung 14 geschlossen.
  • Wenn das Fluid weitestgehend aus dem Ankerbolzen 2 abgeflossen/herausgedrückt ist, wird in einem nächsten Schritt das Ventil 13 geschlossen und das Ventil 16 geöffnet, so dass Gas, insbesondere Luft, über die Gasleitung 14 und die Expansionsleitung 7 in den Adapter 6, und damit in den Ankerbolzen 2, geleitet wird. Der Haltedruck ist zu diesem Zeitpunkt immer noch aufrecht.
  • Im Anschluss daran wird das Ventil 16 wieder geschlossen und das Ventil 13 geöffnet, so dass das in den Ankerbolzen 2 hineingedrückte Gas über die Expansionsleitung 7 austritt und dabei das restliche Fluid aus dem Ankerbolzen 2 hinausdrückt.
  • Die beschriebenen Vorgänge können gegebenenfalls so oft wiederholt werden, bis das Fluid (z.B. Wasser) vollständig entfernt ist. Zum Abnehmen des Adapters 6 von der Hülse 3 wird der Haltedruck gesenkt.
  • Analog zu den bisherigen Ausführungen, insbesondere zu den beschriebenen Ventilstellungen bei der Gas- und Fluidzufuhr in den Ankerbolzen 2, besteht erfindungsgemäß auch die Möglichkeit, dass insbesondere Druckluft bereits vor dem Aufweiten des Ankerbolzens 2 in den zunächst noch leeren Anker 1, der in das Bohrloch eingeschoben wurde, eingebracht werden kann.
  • Anschließend wird der Anker 1 mit aufweitendem Fluid beaufschlagt und durch Druck aufgeweitet. Das Profil entfaltet sich und der Anker 1 legt sich unter Bildung einer reib- und formschlüssigen Verbindung an die Bohrlochwand an. Während dieses Vorgangs wird die zuvor eingepreßte Luft komprimiert. Nach dem Aufweiten des Ankerbolzens 2 wird der Adapter 6 entfernt. Die komprimierte Luft entspannt sich (Druckausgleich) und leitet das im Ankerbolzen 2 befindliche Fluid aus dem Anker 1 heraus.
  • Im Gegensatz zu Methoden, bei denen das unter normalem Luftdruck im Anker 1 befindliche Luftvolumen komprimiert wird, bleibt bei dem willkürlich erzeugten Überdruck vor der Beaufschlagung mit Fluid nach dem Druckausgleich wesentlich weniger Restwasser im Anker 1 zurück. Das Innere des Ankers 1 ist dann nahezu trocken.
  • Das aus dem Ankerbolzen 2 austretende Fluid kann von der Pumpe 9 entweder über eine Ablaufleitung 18 in einen Behälter geleitet oder direkt in einem geschlossenen Kreislauf geführt werden.
  • Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel zum Setzen eines Gebirgsankers 1 unter Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens wie folgt beschrieben werden:
  • Nachdem ein einen Ankerbolzen 2 umfassender Gebirgsanker 1, insbesondere ein aufweitbarer Reibrohranker 1, mit einer Endhülse 4 voran in ein vorher erzeugtes Bohrloch eingesetzt wurde, wird an einer Hülse 3 ein Adapter 6 mit Flüssigkeitszu- bzw. -ablauf angeordnet. Zum einen wird über eine Haltedruckleitung 8 ein Haltedruck erzeugt, der den Adapter 6 an der Hülse 3 festlegt. Zum anderen strömt über eine Expansionsleitung 7 Fluid in den Ankerbolzen 2 ein und beginnt diesen zu füllen. Dabei wird der Ankerbolzen 2 aufgrund der Druckerhöhung (Inflationsdruck) im Bohrloch aufgeweitet, sodass sich dessen Außenfläche an die Bohrlochwand anlegt und den Gebirgsanker 1 so im Bohrloch festlegt.
  • Über eine mit dem Adapter 6 verbundene Gaszufuhr kann unter Druck stehendes Gas, insbesondere Druckluft, vor und/oder nach dem Aufweiten des Ankerbolzens 2 in diesen eingebracht werden. Das komprimierte Gas entspannt sich nach dem Entfernen des Adapters 6 (Druckausgleich) und leitet das im Ankerbolzen 2 befindliche Fluid nahezu vollständig aus dem Anker 1 heraus.

Claims (16)

  1. Vorrichtung zum Aufweiten und/oder Entleeren von Teilen (2) von Ankern (1), insbesondere von Gebirgsankern (1) der Gattung Reibrohranker oder aufweitbarer Reibrohranker, mit einer Ankerplatte und mit einem abnehmbar am Anker (1) angeordneten Adapter (6), der sowohl über wenigstens eine Fluidleitung (7, 8) mit einer Pumpe (9) als auch mit den aufweitbaren Teilen (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (6) mittelbar oder unmittelbar mit einer Gaszufuhr verbunden ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszufuhr durch eine Gasleitung (14) und einem Kompressor (15) gebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (15) ein Gaskompressor ist und/oder mit einem Behälter mit komprimierter Luft verbunden ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Fluidleitung (7) ein Ventil (13) angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gasleitung (14) ein Ventil (16) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (13, 16) mit einer Steuereinheit (17) verbunden sind.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasleitung (14) in die Fluidleitung (7) im Bereich zwischen dem Ventil (13) und dem Adapter (6) mündet.
  8. Verfahren zum Entleeren von mit Fluid befüllten Teilen von Ankern, insbesondere von Gebirgsankern der Gattung Reibrohranker oder aufweitbarer Reibrohranker, bei dem die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 eingesetzt wird, dadurch gekenntzeichnet, dass den zu entleerenden Teilen (2) Gas unter Druck zugeführt wird, und dass beim Austreten des Gases aus den zu entleerenden Teilen (2) das Fluid aus diesen geleitet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wahrend des Zuführens und des Austretens des Gases ein auf den Adapter (6) wirkender Haltedruck aufrecht erhalten wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zuführen des Gases in die zu entleerenden Teile (2) das Ventil (13) in der Fluidleitung (7) geschlossen und das Ventil (16) in der Gasleitung (14) geöffnet wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeicnhet, dass nach dem Zuführen des Gases in die zu entleerenden Teile (2) das Ventil (16) in der Gasleitung (14) geschlossen und das Ventil (13) in der Fluidleitung (7) geöffnet wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeicnhet, dass das aus den zu entleerenden Teilen (2) geleitete Fluid in einem geschlossenen Kreislauf geführt wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeicnhet, dass zum Abnehmen des Adapters (6) der Haltedruck gesenkt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das unter Druck stehende Gas den zu entleerenden Teilen (2) vor und/oder nach dem Aufweiten der Teile (2) zugeführt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das unter Druck stehende Gas in den Teilen (2) durch Druckausgleich entspannt wird und Fluid aus den zu entleerenden Teilen (2) leitet.
  16. Verfahren zum Setzen von Ankern, insbesondere von Gebirgsankern mit aufweitbaren Teilen (2) der Gattung Reibrohranker oder aufweitbarer Reibrohranker, wobei die Teile (2) mittels eines Fluids durch Anwenden von Innendruck aufgeweitet werden, nachdem sie in ein zuvor gebildetes Bohrloch angeordnet worden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid unter Gaszufuhr aus den aufweitbaren Teilen (2) geleitet wird.
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