EP2527589A2 - Rock bolt - Google Patents

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Publication number
EP2527589A2
EP2527589A2 EP12164558A EP12164558A EP2527589A2 EP 2527589 A2 EP2527589 A2 EP 2527589A2 EP 12164558 A EP12164558 A EP 12164558A EP 12164558 A EP12164558 A EP 12164558A EP 2527589 A2 EP2527589 A2 EP 2527589A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
anchor
rock
plastic
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12164558A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Lars Dr. Taenzer
Richard Podesser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP2527589A2 publication Critical patent/EP2527589A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH 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
    • E21D21/0033—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts having a jacket or outer tube

Definitions

  • the present invention relates to a rock bolt according to the preamble of claim 1.
  • rock anchors In mining and tunneling rock anchors are used to prevent rock movements of the upcoming rock, to slow down or to secure larger flakes of pending rock and thus to allow safe operation. Two functional principles are known, some of which are combined.
  • anchoring of the anchor takes place by means of frictional engagement, wherein mechanical rock anchors or rock anchors generally also have an expansion sleeve and an expansion body.
  • anchor pipes In chemical rock anchors anchor pipes are connected with a hardening mortar or synthetic resin as a fixing material cohesively with the substrate or the upcoming rock.
  • the rock anchors are installed with or without bias in the upcoming rock.
  • rock and tunneling rock anchors are designed with an anchor tube, in particular as a hollow tube, used, the consist of glass fiber reinforced plastic.
  • the fiberglass-reinforced plastic has only a slight elongation and a low compressive and shear strength at the tensile forces occurring at the anchor tube. Due to this low extensibility of the anchor tube made of glass fiber reinforced plastic, these rock anchors are to be set in high numbers with a small distance to prevent any movement of the substrate and to reduce the shear forces occurring per anchor. Due to the low compressive and shear strength of a large proportion of rock anchors with the anchor tube made of glass fiber reinforced plastic occurring during installation pressure and / or shear forces are damaged and / or destroyed.
  • rock anchors In coal mining such rock anchors are made with glass fiber reinforced plastic anchor tube used in the coal seam to secure the Auffahrrange on a Longwall route. These rock anchors are mined together with the coal and can not be removed or with a very high cost from the coal.
  • Rock anchors with an anchor tube made of steel are generally not used to secure the coal seam, as they are not cuttable or have after cutting very sharp edges.
  • the rock anchors with an anchor tube made of steel cut the conveyor belts or destroy other facilities in coal mining and thus cause high costs and failures.
  • rock anchors used in coal mining with an anchor tube made of glass-fiber reinforced plastic cause essentially no damage when being dismantled at the conveyor belts or other facilities of the mine, because they can be easily cut and thus easily cut by the mining equipment.
  • these have with respect to the mechanical properties, in particular with respect to shear strength, only insufficient properties.
  • the WO 2007/059580 A1 shows a self-tapping rock bolt with a cutting head and an anchor tube.
  • the object of the present invention is therefore to provide a rock bolt which has sufficient shear strength and easy severability.
  • a rock bolt in particular for use in mining, comprising an anchor tube, an anchor nut, an anchor plate supported by the anchor nut for resting on the rock, wherein the anchor tube is surrounded by a jacket tube.
  • the jacket tube can absorb shear forces and thereby the carrying capacity of the rock bolt can be significantly improved. Failure of the rock anchor due to larger absorbed shear forces can thus be substantially ruled out.
  • the jacket tube made of metal in particular steel, at least partially, in particular completely, and / or the jacket tube rests on the anchor tube, in particular completely in a cross-section.
  • the jacket tube made of metal has a small thickness, for. B. of less than 3, 2 or 1 mm, and can thus easily be cut and split in the coal mining of a scraper blade or coal planer, so that the rock bolt caused in coal mining at the mining facilities essentially no damage.
  • the jacket tube has ribs and / or a fold.
  • the ribs and / or the folding increase the mechanical rigidity of the jacket tube, and preferably in a design on the outside of the jacket tube and the cohesive connection between the fixative and the jacket tube can be improved.
  • the ribs and / or the fold are formed axially or helically.
  • the jacket tube is designed as a fiber wrap, in particular with carbon and / or aramid fibers, around the anchor tube.
  • the fiber winding is formed as a helical or cross winding for receiving shear forces through the fiber winding.
  • the jacket tube is materially connected to the anchor tube.
  • the jacket tube with a connecting device for.
  • a connecting device As a drill head, a cross-sectional widening or a connecting ring, connected to the anchor tube, in particular in the axial direction, and / or there is no cohesive connection between the anchor tube and the jacket tube.
  • a rock bolt without a jacket tube can be connected to the connecting device with the jacket tube.
  • the jacket tube is pushed onto the anchor tube and then to connect the jacket tube with the anchor tube by means of the connecting device.
  • the outer diameter of the anchor tube substantially corresponds to the inner diameter of the jacket tube.
  • the axial extent of the jacket tube is at least 50%, 70%, 80%, 90% or 95% of the axial extent of the anchor tube.
  • the anchor tube in particular completely made of fiber-reinforced plastic or the anchor tube is at least partially, in particular completely made of metal and plastic and consisting of metal and plastic at least one component of the anchor ear serves to absorb tensile forces and in particular consists of an inner portion of the anchor tube the anchor tube at least partially, in particular completely, of metal and plastic and in particular the anchor tube has a front end and a rear end and the inner portion has a distance of at least 5%, 10% or 20% of the total length of the anchor tube to the front and rear End up.
  • the formation of the anchor tube made of metal and plastic thus relates preferably not a formation of metal and plastic at a portion of the anchor tube near the front and rear ends.
  • the anchor tube in particular completely, made of fiber reinforced, z.
  • the fibers of the anchor tube are preferably aligned in the axial direction for receiving tensile forces and in the transverse direction or in a helix or cross winding for receiving torsional forces.
  • the anchor tube of the rock anchor is thus made of metal, especially steel, and plastic.
  • the anchor tube can perform greater strains in the longitudinal direction of tensile forces occurring, so that thereby the rock bolt is also designed as a sliding anchor and thus occurring movements of the secured stone can be better secured.
  • mining equipment especially in coal mining, can easily cut and / or separate the anchor pipe of the rock bolt, so that damage to the technical equipment of the mining industry can be substantially avoided.
  • the anchor tube is constructed in several parts from components made of plastic and metal.
  • the at least one plastic component and the at least one metal component of the anchor tube are first produced separately and connected together during the manufacture of the anchor tube.
  • a component made of metal and a plastic component is alternately arranged on the armature tube in the direction of a longitudinal axis of the armature tube and / or the armature tube made of metal, in particular on the inner portion, has no envelope of plastic, in particular, the at least one component made of plastic no enclosure of the at least one metal component.
  • the plastic is fiber-reinforced, in particular glass fiber reinforced plastic and the metal steel.
  • the at least one plastic component consists of at least 50%, 70% or 90%, in particular completely, of plastic and / or the at least one component consists of metal at least 50%, 70% or 90%, in particular completely, of metal ,
  • the anchor tube in a first section, in particular on the inner section, perpendicular to the longitudinal axis of the anchor tube, the anchor tube is at least 50%, 70% or 90%, in particular completely, of plastic and in a second section, in particular on the inner section, perpendicular to a longitudinal axis of the anchor tube, the anchor tube consists of at least 50%, 70% or 90%, in particular completely, of metal.
  • the components are interconnected with an inner or outer side plastic sleeve and / or fibers of the fiber reinforced plastic are disposed on the metal component, in particular the fibers are impregnated with a matrix material and cured, and with the fibers, the component is made Plastic connected to the component made of metal and / or the inner diameter of one component substantially corresponds to the outer diameter of another component, so that the other component is arranged axially within the component and the two components are bonded together with a bond and / or has a component an internal thread and another component an external thread, so that both components are screwed together axially on the inner and outer threads and / or the outer diameter of one component and, preferably partially, the inner diameter of another component are substantially g light and the other component is partially pushed onto the one component at an overlap region and on the outside at the overlap region with a pressed-on sleeve, in particular made of metal, for.
  • both components are interconnected.
  • the anchor tube is formed as a hollow tube.
  • the anchor tube includes an interior
  • the rock anchor comprises a disposed within the interior fixation material for material fixation of the anchor tube to rock, a disposed within the interior, movable piston for conveying the fixative outside the anchor tube in an arrangement of the anchor tube in a Bore in the rock and at least one means for moving the piston.
  • the rock anchor is thus a chemical rock anchor.
  • a rear end of the anchor tube is closed by a cap, and the anchor tube and / or the cap has at least one opening for conducting the fixation substance from the interior enclosed by the anchor tube.
  • a mixer is arranged between the fixing substance and the at least one opening for mixing the fixing substance, in particular the two components, before the leakage of the fixing material from the at least one opening.
  • the rock anchor comprises an expansion sleeve and an expansion body.
  • the rock anchor is thus a mechanical rock anchor.
  • Rock anchors are also preferably rock anchors.
  • the fixative in particular a synthetic resin or mortar, comprises two components, eg. B. a glue component and a hardness component.
  • the two components are each arranged separately in a bag.
  • a bag while any device for storage of considered two separate components, for example, a cartridge or other container.
  • the rock bolt in particular in the region of a front end or at the front end of the anchor tube, comprises a drill head.
  • the rock anchor is thus a self-cutting rock anchor.
  • a trained as a sliding anchor 2 rock anchor 1 is used in mining for temporary securing of rock on studs.
  • the rock bolt 1 comprises an anchor tube 3, which encloses an interior 4.
  • the anchor tube 3 is surrounded by a jacket tube 22.
  • the jacket tube 22 is connected to the anchor tube 3 with a connecting ring 39 as a connecting device 49 and there is no cohesive connection between the anchor tube 3 and the jacket tube 22.
  • An inner side of the jacket tube 22 rests on an outer side of the anchor tube 3.
  • the rock anchor 1 is a chemical rock anchor 1, that is, with a arranged in the interior 4 fixing material 5, the jacket tube 22 can be firmly bonded to a rock 28. For this purpose, a bore 29 is to be worked into the rock 28 and then the rock bolt 1 to be inserted into the bore 29.
  • FIG. 1 This condition is in Fig. 1 shown before pressing the fixation substance 5 in a space between the anchor tube 3 and the rock 28.
  • Fig. 2 is the cohesively attached to the rock 28 rock anchor 1 shown.
  • the fixing substance 5 is a synthetic resin 6, which has an adhesive component 7 and a hardness component 8.
  • the adhesive component 7 is stored in a first bag 9 and the hardness component 8 is stored in a second bag 10.
  • the two bags 9, 10 are stored in the interior 4.
  • the interior 4 comprises a hydraulic chamber 17, which is closed by a ring member 20 in the region of the outside, rear end 37 of the anchor tube 3.
  • the ring member 20 has a hydraulic bore 19.
  • the hydraulic chamber 17 is further limited in the region of another, inner, front end 36 of a piston 11.
  • the inner front end 36 of the anchor tube 3 is closed by a cap 23 with an opening 24. Through the opening 24, the fixation substance 5 can flow out of the interior 4 of the anchor tube 3 outwards into the space, in particular annulus, between the anchor tube 3 and the rock 28.
  • a mixer 25 is arranged through which due to the geometric arrangement of the mixer 25 in the interior 4 of the fixing material 5 forcibly from the two bags 9, 10 must first flow through the mixer 25 and then flows out of the opening 24.
  • the mixer 25 devices for example, a corresponding geometry, to the effect that the fixing material 5 flows meandering or schlauchlinienförmig through the mixer 25 and thereby mixing of the adhesive component 7 with the hardness component 8 of the synthetic resin 6 before flowing out of the opening 24 occurs ,
  • an anchor nut 14 is screwed onto the jacket tube 22 with an internal thread and on the anchor nut 14 is an anchor plate 15.
  • the anchor plate 15 in this case has a plate bore 13 without internal thread, within which the anchor tube 3 is arranged.
  • a compressive force can be applied. This pressure force is transmitted from the armature plate 15 to the armature nut 14 and from the armature nut 14 to the anchor tube 3, so that the armature tube 3 acts a tensile force. This tensile force is transmitted from the anchor tube 3 on the outside cohesively with the fixative 5 on the rock 28.
  • a piston 11 For introducing the fixative 5 in the space between the anchor tube 3 and the rock 28, a piston 11 is moved inwardly, the is called as shown in Fig. 1 up. Thereby, the first and second bags 9, 10 are destroyed by the piston 11, so that the adhesive component 7 and the hardness component 8 move, and due to the decreasing volume of the inner space 4 between the piston 11 and the cap 23, the fixing agent 5 passes through the mixer 25 and the opening 24 is pressed into the space between the anchor tube 4 and the rock 28 and then hardened.
  • a hydraulic fluid for. As water, pumped under a high pressure and thereby moves the piston 11.
  • the hydraulic chamber 17 and the hydraulic bore 19 are thus a means 12 for moving the piston eleventh
  • Fig. 2 the fixation substance 5 is already completely pressed into the space between the anchor tube 3 and the rock 28, that is, the jacket ear 22 is firmly bonded, in particular by means of gluing, to the rock 28.
  • installation state of the anchor tube 3 and casing tube 22 this substantially completely disposed in bore 29, that is, only a small proportion of the anchor tube 3 and the jacket tube 22, for example less than 10% or 5%, and outside the bore 29 present.
  • very little working space is needed at a working space 30 in the mining tunnel in the installed state of the rock bolt 1.
  • the anchor plate 15 rests on the rock 28 and can thus absorb pressure forces.
  • larger shear forces perpendicular to a longitudinal axis 38 of the anchor tube 3 can be taken up predominantly by the casing tube 22 and to a lesser extent by the anchor tube 3 and thereby the rock 28 are additionally secured.
  • Fig. 3 is a part of the anchor tube 3 as a hollow tube and the jacket tube 22 shown in a longitudinal section.
  • the anchor tube 3 consists of components 26 made of metal, in particular steel or a steel alloy, and components 27 made of plastic, in particular as a glass fiber reinforced plastic. In this case, these components 26, 27 are made Metal and plastic arranged alternately in the direction of the longitudinal axis 38 of the anchor tube 3. In Fig. 3 the type of connection between the components 26, 27 is not shown.
  • the non-illustrated fibers 32 of the glass fiber reinforced plastic of the components 27 in this case have fibers 32 which are aligned in the direction of the longitudinal axis 38 for receiving tensile forces on the anchor tube 3 and fibers 32 which are aligned at an angle to the longitudinal axis 38, for example perpendicular are aligned transversely or at an angle in the range of approximately 45 ° to the direction of the longitudinal axis 38. These latter fibers 32 are transverse fibers and can absorb torsional stresses on the anchor tube 3.
  • FIG. 4 to 8 different embodiments for connecting the components 26, 27 are shown.
  • the first embodiment according to Figure 4 is by injection molding a plastic sleeve 31 applied both to the component 26 made of metal and to the component 27 made of plastic and thereby the two components 26, 27 are interconnected.
  • Fibers 32 of the glass fiber reinforced plastic of the component 27 are externally applied to the component 26 made of metal. These fibers 32 are in this case with a matrix material, for. B. Resin soaked and cured and can thereby a supporting connection to the component 26 made of metal, ie a steel part. In this case, these fibers 32 are aligned both as longitudinal fibers and as transverse fibers.
  • a third embodiment for connecting the components 26, 27 is shown.
  • the inner diameter of one component 26 essentially corresponds to an outer diameter of another component 27. In essence, this means that the inner and outer diameters have a difference of less than 10%, 5%, 2% or 1%.
  • the component 27 can be inserted as a plastic part coaxially into the component 26 as a steel part and by means of a Bonding 33 a cohesive connection between the components 26, 27 and also a positive connection can be made.
  • the component 26 has an external thread and the component 27 an internal thread, each as a thread 34. This allows the two threads 34 are screwed together and thereby a connection between the two components 26, 27 are produced.
  • a fifth embodiment for connecting the components 26, 27 is shown.
  • the fibers 32 in particular aligned as longitudinal and transverse fibers, are externally applied to the component 26 as metal. These fibers 32 applied externally to the component 26 are pressed or clamped together by means of a sleeve 35, in particular a steel sleeve 35. The sleeve 35 is thus pressed onto the fibers 32 or is tapered to create a radial compressive force between the fibers 32 and the outside of the metal component 26.
  • the armature tube 3 thus comprises successively the steel parts 26 or components 26 made of steel and the plastic parts 27 and the components 27 made of plastic. After attachment of the rock bolt 1 in the bore 29 and on the rock 28, the tensile forces are absorbed by the anchor tube 3 and the casing tube 22.
  • the components 26 made of metal, in particular steel at the tensile forces occurring on a large strain, so that thereby at the anchor tube 3 and the casing tube 22 at the high tensile forces occurring also a large total strain occurs because a significant proportion of the anchor tube 3 from the Components 26 is formed.
  • the components 26 at least 30%, 50% or 70% of the total extent of the anchor tube 3.
  • the rock anchor 1 is also a sliding anchor 2 and thus has a sliding function, so that slight movements of the secured rock 28 due to the occurring change in length as Strains of the anchor tube 3 can be accommodated. Movements of the rock 28 are thus allowed by the rock anchor 1.
  • the jacket tube 22 made of metal, in particular steel, can also carry out greater expansions, so that larger overall expansions of both the anchor tube 3 and the jacket tube 22 occur at the rock anchor 1. As a result, an unforeseen breakage of the anchor tube 3 can be substantially avoided.
  • the rock bolt 1 is mainly used in mining, especially in coal mining.
  • rock anchors 1 for temporary securing of the upcoming rock 28, especially coal used.
  • the rock anchors 1 in the coal or in the rock 28 are also mined and can be cut and divided by the roller cutter or the coal planer and thereby transported away, because the plastic components 27 are easily severed by the Walzenschrämlader or the coal planer can.
  • only small portions of the anchor tube 3 occur after the degradation and these can be easily transported in the transport system and easily separated due to the proportion of metal in the components 26 with a magnetic separator.
  • the jacket tube 22 consists of a thin steel sheet, which can also be easily cut into small sections and then easily separated with the magnetic separator.
  • the anchor tube 3 is made entirely of glass fiber reinforced plastic, ie not of components 26 made of metal and components 27 made of plastic as a hybrid anchor.
  • the glass fibers of the anchor tube 3 are aligned in the axial direction for receiving tensile forces and in the transverse direction or as a helical or cross winding for receiving torsional forces.
  • the Jacket tube 22 can absorb high shear forces. Upon destruction of the glass fibers of the anchor tube 3, the tensile forces can be absorbed by the casing tube 22.
  • the casing tube 22 made of metal has large expansions, so that the rock bolt 1 can have greater expansions than sliding anchors. Otherwise, this embodiment, not shown, substantially corresponds to the embodiment described above.
  • the rock bolt essentially comprises only the anchor tube 3, the casing tube 22, the anchor nut 14 and the anchor plate 15.
  • the anchor tube 3 is not formed as a hollow tube, but as a solid profile.
  • rock anchor 1 According to the invention, significant advantages are associated with the rock anchor 1 according to the invention.
  • the rock bolt 3 with the anchor tube 3 and the casing tube 22 can absorb large tensile, torsional and shear forces and is thus suitable for permanent securing of rock 28.
  • the anchor pipes 3 and casing pipes 22 can be easily cut from the mining equipment. As a result, damage to mining facilities in mining can be avoided.

Abstract

The bolt (1) e.g. sliding rock bolt (2), has an anchor plate (15) supported on a rock (28) by an anchor nut (14), and a plunger tube (3) surrounded by a casing tube (22), which is made of metal. The casing tube is formed as a fiber winding with carbon and/or aramid fibers around the plunger tube. The fiber winding is formed as a helical or cross winding for receiving shear forces. The casing tube is firmly connected with the plunger tube. The plunger tube is made of fiber reinforced plastic e.g. glass-fiber reinforced plastic, and metal and designed as a hollow pipe.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gesteinsanker gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The present invention relates to a rock bolt according to the preamble of claim 1.

Im Berg- und Tunnelbau werden Gesteinsanker eingesetzt, um Gebirgsbewegungen des anstehenden Gesteines zu unterbinden, zu verlangsamen oder um größere Abplatzungen von anstehendem Gestein zu sichern und damit einen gefahrlosen Betrieb zu ermöglichen. Dabei sind zwei Funktionsprinzipien bekannt, die teilweise auch kombiniert werden. Bei mechanischen Systemen erfolgt eine Verankerung des Ankers mittels Reibschluss, wobei mechanische Gesteins- bzw. Felsanker im Allgemeinen auch eine Spreizhülse und einen Spreizkörper aufweisen. Bei chemischen Gesteinsankern sind Ankerrohre mit einem aushärtenden Mörtel oder mit Kunstharz als Fixierungsstoff stoffschlüssig mit dem Untergrund bzw. dem anstehenden Gestein verbunden. Die Gesteinsanker sind dabei mit oder ohne Vorspannung im anstehenden Gestein eingebaut. Gesteinsanker im Bergbau, z. B. bei der Kohlförderung unter Tage, dienen im Gegensatz zum Tunnelbau nur zur temporären Sicherung des Gesteins, weil im Allgemeinen das temporär gesicherte Gestein in einem späteren Arbeitsgang abgebaut wird und damit auch die Gesteinsanker wieder aus dem Gestein entfernt werden.In mining and tunneling rock anchors are used to prevent rock movements of the upcoming rock, to slow down or to secure larger flakes of pending rock and thus to allow safe operation. Two functional principles are known, some of which are combined. In mechanical systems, anchoring of the anchor takes place by means of frictional engagement, wherein mechanical rock anchors or rock anchors generally also have an expansion sleeve and an expansion body. In chemical rock anchors anchor pipes are connected with a hardening mortar or synthetic resin as a fixing material cohesively with the substrate or the upcoming rock. The rock anchors are installed with or without bias in the upcoming rock. Rock anchors in mining, z. As in the cabbage underground, serve in contrast to the tunnel only for temporary securing of the rock, because in general, the temporarily secured rock is mined in a later operation and thus the rock anchors are removed from the rock again.

Dabei werden im Berg- und Tunnelbau Gesteinsanker mit einem Ankerrohr, insbesondere als ein Hohlrohr ausgeführt, eingesetzt, die aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen. Der glasfaserverstärkte Kunststoff weist bei den auftretenden Zugkräften an dem Ankerrohr nur eine geringe Dehnung auf sowie eine geringe Druck- und Scherfestigkeit auf. Aufgrund dieser geringen Dehnbarkeit des Ankerrohres aus glasfaserverstärktem Kunststoff sind diese Gesteinsanker in hoher Anzahl mit einem geringen Abstand zu setzen, um jegliche Bewegung des Untergrundes zu verhindern und die auftretenden Scherkräfte pro Anker zu verringern. Aufgrund der geringen Druck- und Scherfestigkeit wird ein großer Anteil der Gesteinsanker mit dem Ankerrohr aus glasfaserverstärktem Kunststoff während der Installation auftretenden Druck- und/oder Scherkräfte beschädigt und/oder zerstört. Im Kohlebergbau werden derartige Gesteinsanker mit aus glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellten Ankerrohr im Kohleflöz zur Sicherung der Auffahrstrecke an einer Longwall-Strecke eingesetzt. Diese Gesteinsanker werden zusammen mit der Kohle abgebaut und können nicht bzw. mit einem sehr hohen Aufwand aus der Kohle entfernt werden. Gesteinsanker mit einem Ankerrohr aus Stahl werden zur Sicherung des Kohleflözes im Allgemeinen nicht eingesetzt, da diese nicht schneidbar sind bzw. nach dem Abbau sehr scharfe Kanten aufweisen. Die Gesteinsanker mit einem Ankerrohr aus Stahl zerschneiden die Transportbänder oder zerstören andere Einrichtungen beim Kohlebergbau und verursachen damit hohe Kosten und Ausfälle. Im Kohlebergbau eingesetzte Gesteinsanker mit einem Ankerrohr aus glasfaserverstärktem Kunststoff verursachen zwar beim Abbau an den Transportbändern oder anderen Einrichtungen des Bergwerkes im Wesentlichen keine Schäden, weil diese leicht schneidbar und somit von den Abbaugeräten leicht zerteilt werden können. Allerdings weisen diese bezüglich der mechanischen Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich Scherfestigkeit, nur unzureichende Eigenschaften auf.In rock and tunneling rock anchors are designed with an anchor tube, in particular as a hollow tube, used, the consist of glass fiber reinforced plastic. The fiberglass-reinforced plastic has only a slight elongation and a low compressive and shear strength at the tensile forces occurring at the anchor tube. Due to this low extensibility of the anchor tube made of glass fiber reinforced plastic, these rock anchors are to be set in high numbers with a small distance to prevent any movement of the substrate and to reduce the shear forces occurring per anchor. Due to the low compressive and shear strength of a large proportion of rock anchors with the anchor tube made of glass fiber reinforced plastic occurring during installation pressure and / or shear forces are damaged and / or destroyed. In coal mining such rock anchors are made with glass fiber reinforced plastic anchor tube used in the coal seam to secure the Auffahrstrecke on a Longwall route. These rock anchors are mined together with the coal and can not be removed or with a very high cost from the coal. Rock anchors with an anchor tube made of steel are generally not used to secure the coal seam, as they are not cuttable or have after cutting very sharp edges. The rock anchors with an anchor tube made of steel cut the conveyor belts or destroy other facilities in coal mining and thus cause high costs and failures. Although rock anchors used in coal mining with an anchor tube made of glass-fiber reinforced plastic cause essentially no damage when being dismantled at the conveyor belts or other facilities of the mine, because they can be easily cut and thus easily cut by the mining equipment. However, these have with respect to the mechanical properties, in particular with respect to shear strength, only insufficient properties.

Die WO 2007/059580 A1 zeigt einen selbstschneidenden Gesteinsanker mit einem Schneidkopf und einem Ankerrohr.The WO 2007/059580 A1 shows a self-tapping rock bolt with a cutting head and an anchor tube.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen Gesteinsanker zur Verfügung zu stellen, der eine ausreichende Scherfestigkeit und eine leicht Durchtrennbarkeit aufweist.The object of the present invention is therefore to provide a rock bolt which has sufficient shear strength and easy severability.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Gesteinsanker, insbesondere zur Anwendung im Bergbau, umfassend ein Ankerrohr, eine Ankermutter, eine von der Ankermutter gestützte Ankerplatte zur Auflage auf dem Gestein, wobei das Ankerrohr von einem Mantelrohr umgeben ist. Das Mantelrohr kann Scherkräfte aufnehmen und dadurch kann die Tragfähigkeit des Gesteinsankers wesentlich verbessert werden. Ein Versagen des Gesteinsankers aufgrund von größeren aufzunehmenden Scherkräften kann damit im Wesentlichen ausgeschlossen werden.This object is achieved with a rock bolt, in particular for use in mining, comprising an anchor tube, an anchor nut, an anchor plate supported by the anchor nut for resting on the rock, wherein the anchor tube is surrounded by a jacket tube. The jacket tube can absorb shear forces and thereby the carrying capacity of the rock bolt can be significantly improved. Failure of the rock anchor due to larger absorbed shear forces can thus be substantially ruled out.

In einer weiteren Ausgestaltung besteht das Mantelrohr aus Metall, insbesondere Stahl, wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, und/oder das Mantelrohr liegt auf dem Ankerrohr auf, insbesondere in einem Querschnitt vollständig umlaufend. Das Mantelrohr aus Metall weist eine geringe Dicke, z. B. von weniger als 3, 2 oder 1 mm, auf, und kann damit im Kohlbergbau leicht von einem Walzenschrämlader oder Kohlehobel zerschnitten und zerteilt werden, so dass der Gesteinsanker im Kohlebergbau an den Abbaueinrichtungen im Wesentlichen keinen Schaden verursacht.In a further embodiment, the jacket tube made of metal, in particular steel, at least partially, in particular completely, and / or the jacket tube rests on the anchor tube, in particular completely in a cross-section. The jacket tube made of metal has a small thickness, for. B. of less than 3, 2 or 1 mm, and can thus easily be cut and split in the coal mining of a scraper blade or coal planer, so that the rock bolt caused in coal mining at the mining facilities essentially no damage.

In einer Variante weist das Mantelrohr Rippen und/oder eine Faltung auf. Die Rippen und/oder die Faltung erhöhen die mechanische Steifigkeit des Mantelrohres und vorzugsweise bei einer Ausbildung an der Außenseite des Mantelrohres kann auch die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Fixierungsstoff und dem Mantelrohr verbessert werden.In a variant, the jacket tube has ribs and / or a fold. The ribs and / or the folding increase the mechanical rigidity of the jacket tube, and preferably in a design on the outside of the jacket tube and the cohesive connection between the fixative and the jacket tube can be improved.

In einer zusätzlichen Ausgestaltung sind die Rippen und/oder die Faltung axial oder helixförmig ausgebildet.In an additional embodiment, the ribs and / or the fold are formed axially or helically.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das Mantelrohr als eine Faserumwicklung, insbesondere mit Carbon- und/oder Aramidfasern, um das Ankerrohr ausgebildet.In a further embodiment, the jacket tube is designed as a fiber wrap, in particular with carbon and / or aramid fibers, around the anchor tube.

Zweckmäßig ist die Faserwicklung als eine Helix- oder Kreuzwicklung ausgebildet zur Aufnahme von Scherkräften durch die Faserwicklung.Suitably, the fiber winding is formed as a helical or cross winding for receiving shear forces through the fiber winding.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Mantelrohr mit dem Ankerrohr stoffschlüssig verbunden.In a further embodiment, the jacket tube is materially connected to the anchor tube.

In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist das Mantelrohr mit einer Verbindungseinrichtung, z. B. einen Bohrkopf, einer Querschnittserweiterung oder einem Verbindungsring, mit dem Ankerrohr, insbesondere in axialer Richtung, verbunden und/oder es besteht keine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Ankerrohr und dem Mantelrohr. Ein Gesteinsanker ohne einem Mantelrohr kann mit der Verbindungseinrichtung mit dem Mantelrohr verbunden werden. Hierzu ist das Mantelrohr auf das Ankerrohr aufzuschieben und anschließend das Mantelrohr mit dem Ankerrohr mittels der Verbindungseinrichtung zu verbinden.In an additional embodiment, the jacket tube with a connecting device, for. As a drill head, a cross-sectional widening or a connecting ring, connected to the anchor tube, in particular in the axial direction, and / or there is no cohesive connection between the anchor tube and the jacket tube. A rock bolt without a jacket tube can be connected to the connecting device with the jacket tube. For this purpose, the jacket tube is pushed onto the anchor tube and then to connect the jacket tube with the anchor tube by means of the connecting device.

Zweckmäßig entspricht der Außendurchmesser des Ankerrohres im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Mantelrohres.Suitably, the outer diameter of the anchor tube substantially corresponds to the inner diameter of the jacket tube.

In einer weiteren Ausführungsform beträgt die axiale Ausdehnung des Mantelrohres wenigstens 50%, 70%, 80%, 90% oder 95% der axialen Ausdehnung des Ankerrohres.In a further embodiment, the axial extent of the jacket tube is at least 50%, 70%, 80%, 90% or 95% of the axial extent of the anchor tube.

Zweckmäßig besteht das Ankerrohr, insbesondere vollständig, aus faserverstärktem Kunststoff oder das Ankerrohr besteht wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Metall und Kunststoff und die aus Metall und Kunststoff bestehende wenigstens eine Komponente des Ankerohres dient zur Aufnahme von Zugkräften und insbesondere besteht an einem Innenabschnitt des Ankerrohres das Ankerrohr wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Metall und Kunststoff und insbesondere weist das Ankerrohr ein vorderes Ende und ein hinteres Ende auf und der Innenabschnitt weist einen Abstand von wenigstens 5%, 10% oder 20% der Gesamtlänge des Ankerrohres zu dem vorderen und hinteren Ende auf. Die Ausbildung des Ankerrohres aus Metall und Kunststoff betrifft somit vorzugsweise nicht eine Ausbildung aus Metall und Kunststoff an einem Bereich des Ankerrohres in der Nähe des vorderen und hinteren Endes. Besteht das Ankerrohr, insbesondere vollständig, aus faserverstärktem, z. B. glasfaserverstärktem, Kunststoff sind die Fasern des Ankerrohres vorzugsweise in axialer Richtung zur Aufnahme von Zugkräften und in Querrichtung oder in einer Helix- oder Kreuzwicklung zur Aufnahme von Torsionskräften ausgerichtet.Suitably, the anchor tube, in particular completely made of fiber-reinforced plastic or the anchor tube is at least partially, in particular completely made of metal and plastic and consisting of metal and plastic at least one component of the anchor ear serves to absorb tensile forces and in particular consists of an inner portion of the anchor tube the anchor tube at least partially, in particular completely, of metal and plastic and in particular the anchor tube has a front end and a rear end and the inner portion has a distance of at least 5%, 10% or 20% of the total length of the anchor tube to the front and rear End up. The formation of the anchor tube made of metal and plastic thus relates preferably not a formation of metal and plastic at a portion of the anchor tube near the front and rear ends. Is the anchor tube, in particular completely, made of fiber reinforced, z. As glass fiber reinforced plastic, the fibers of the anchor tube are preferably aligned in the axial direction for receiving tensile forces and in the transverse direction or in a helix or cross winding for receiving torsional forces.

Das Ankerrohr des Gesteinsankers besteht somit aus Metall, insbesondere Stahl, und aus Kunststoff. Damit kann das Ankerrohr bei auftretenden Zugkräften größere Dehnungen ausführen in Längsrichtung, so dass dadurch der Gesteinsanker auch als ein Gleitanker ausgebildet ist und damit auftretende Bewegungen des gesicherten Steines besser gesichert werden können. Ferner kann von Abbaugeräten im Bergbau, insbesondere im Kohlebergbau, das Ankerrohr des Gesteinsankers leicht zerteilt bzw. separiert werden, so dass dadurch Schäden an den technischen Einrichtungen des Bergbaus im Wesentlichen vermieden werden können.The anchor tube of the rock anchor is thus made of metal, especially steel, and plastic. Thus, the anchor tube can perform greater strains in the longitudinal direction of tensile forces occurring, so that thereby the rock bolt is also designed as a sliding anchor and thus occurring movements of the secured stone can be better secured. Furthermore, mining equipment, especially in coal mining, can easily cut and / or separate the anchor pipe of the rock bolt, so that damage to the technical equipment of the mining industry can be substantially avoided.

In einer ergänzenden Ausführungsform ist das Ankerrohr mehrteilig aus Komponenten aus Kunststoff und Metall aufgebaut. Die wenigstens eine Komponente aus Kunststoff und die wenigstens eine Komponente aus Metall des Ankerrohres werden zunächst getrennt hergestellt und während der Herstellung des Ankerrohres miteinander verbunden.In an additional embodiment, the anchor tube is constructed in several parts from components made of plastic and metal. The at least one plastic component and the at least one metal component of the anchor tube are first produced separately and connected together during the manufacture of the anchor tube.

Vorzugsweise ist an dem Ankerrohr in Richtung einer Längsachse des Ankerrohres abwechselnd eine Komponente aus Metall und eine Komponente aus Kunststoff angeordnet und/oder das Ankerrohr aus Metall, insbesondere an dem Innenabschnitt, weist keine Umhüllung aus Kunststoff auf, insbesondere ist die wenigstens eine Komponente aus Kunststoff keine Umhüllung der wenigstens einen Komponente aus Metall.Preferably, a component made of metal and a plastic component is alternately arranged on the armature tube in the direction of a longitudinal axis of the armature tube and / or the armature tube made of metal, in particular on the inner portion, has no envelope of plastic, in particular, the at least one component made of plastic no enclosure of the at least one metal component.

In einer Variante ist der Kunststoff faserverstärkter, insbesondere glasfaserverstärkter, Kunststoff und das Metall Stahl.In one variant, the plastic is fiber-reinforced, in particular glass fiber reinforced plastic and the metal steel.

Zweckmäßig besteht die wenigstens eine Komponente aus Kunststoff zu wenigstens 50%, 70% oder 90%, insbesondere vollständig, aus Kunststoff und/oder die wenigstens eine Komponente besteht aus Metall zu wenigstens 50%, 70% oder 90%, insbesondere vollständig, aus Metall.Suitably, the at least one plastic component consists of at least 50%, 70% or 90%, in particular completely, of plastic and / or the at least one component consists of metal at least 50%, 70% or 90%, in particular completely, of metal ,

In einer weiteren Ausführungsform besteht in einem ersten Schnitt, insbesondere an dem Innenabschnitt, senkrecht zu der Längsachse des Ankerrohres das Ankerrohr zu wenigstens 50%, 70% oder 90%, insbesondere vollständig, aus Kunststoff und in einem zweiten Schnitt, insbesondere an dem Innenabschnitt, senkrecht zu einer Längsachse des Ankerrohres besteht das Ankerrohr zu wenigstens 50%, 70% oder 90%, insbesondere vollständig, aus Metall.In a further embodiment, in a first section, in particular on the inner section, perpendicular to the longitudinal axis of the anchor tube, the anchor tube is at least 50%, 70% or 90%, in particular completely, of plastic and in a second section, in particular on the inner section, perpendicular to a longitudinal axis of the anchor tube, the anchor tube consists of at least 50%, 70% or 90%, in particular completely, of metal.

Insbesondere sind die Komponenten mit einer innen- oder außenseitigen Kunststoffhülse miteinander verbunden und/oder Fasern des mit den Fasern verstärkten Kunststoffes sind auf der Komponente aus Metall angeordnet, insbesondere sind die Fasern mit einem Matrixmaterial getränkt und ausgehärtet, und mit den Fasern ist die Komponente aus Kunststoff mit der Komponente aus Metall verbunden und/oder der Innendurchmesser einer Komponente entspricht im Wesentlichen dem Außendurchmesser einer anderen Komponente, so dass die andere Komponente axial innerhalb der Komponente angeordnet ist und die beiden Komponenten sind mit einer Klebung miteinander verbunden und/oder eine Komponente weist ein Innengewinde und eine andere Komponente ein Außengewinde auf, so dass beiden Komponenten an dem Innen- und Außengewinde axial miteinander verschraubt sind und/oder der Außendurchmesser einer Komponente und, vorzugsweise teilweise, der Innendurchmesser einer anderen Komponente sind im Wesentlichen gleich und die andere Komponente ist teilweise auf die eine Komponente an einem Überlappungsbereich aufgeschoben und außenseitig an dem Überlappungsbereich mit einer aufgepressten Hülse, insbesondere aus Metall, z. B. Stahl, sind beide Komponenten miteinander verbunden.In particular, the components are interconnected with an inner or outer side plastic sleeve and / or fibers of the fiber reinforced plastic are disposed on the metal component, in particular the fibers are impregnated with a matrix material and cured, and with the fibers, the component is made Plastic connected to the component made of metal and / or the inner diameter of one component substantially corresponds to the outer diameter of another component, so that the other component is arranged axially within the component and the two components are bonded together with a bond and / or has a component an internal thread and another component an external thread, so that both components are screwed together axially on the inner and outer threads and / or the outer diameter of one component and, preferably partially, the inner diameter of another component are substantially g light and the other component is partially pushed onto the one component at an overlap region and on the outside at the overlap region with a pressed-on sleeve, in particular made of metal, for. As steel, both components are interconnected.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das Ankerrohr als ein Hohlrohr ausgebildet.In a further embodiment, the anchor tube is formed as a hollow tube.

In einer ergänzenden Variante schließt das Ankerrohr einen Innenraum ein, der Gesteinsanker umfasst einen innerhalb des Innenraumes angeordneten Fixierungsstoff zur stoffschlüssigen Fixierung des Ankerrohres an Gestein, einen innerhalb des Innenraumes angeordneten, beweglichen Kolben zur Förderung des Fixierungsstoffes außerhalb des Ankerrohres bei einer Anordnung des Ankerrohres in einer Bohrung in dem Gestein und wenigstens ein Mittel zum Bewegen des Kolbens. Der Gesteinsanker ist somit ein chemischer Gesteinsanker.In an additional variant, the anchor tube includes an interior, the rock anchor comprises a disposed within the interior fixation material for material fixation of the anchor tube to rock, a disposed within the interior, movable piston for conveying the fixative outside the anchor tube in an arrangement of the anchor tube in a Bore in the rock and at least one means for moving the piston. The rock anchor is thus a chemical rock anchor.

In einer weiteren Variante ist ein hinteres Ende des Ankerrohres von einer Kappe verschlossen und das Ankerrohr und/oder die Kappe weist wenigstens eine Öffnung auf zum Leiten des Fixierungsstoffes aus dem von dem Ankerrohr eingeschlossenen Innenraum.In a further variant, a rear end of the anchor tube is closed by a cap, and the anchor tube and / or the cap has at least one opening for conducting the fixation substance from the interior enclosed by the anchor tube.

In einer weiteren Ausgestaltung ist zwischen dem Fixierungsstoff und der wenigstens einen Öffnung ein Mischer angeordnet zur Vermischung des Fixierungsstoffes, insbesondere der zwei Komponenten, vor dem Austreten des Fixierungsstoffes aus der wenigstens einen Öffnung.In a further embodiment, a mixer is arranged between the fixing substance and the at least one opening for mixing the fixing substance, in particular the two components, before the leakage of the fixing material from the at least one opening.

Insbesondere umfasst der Gesteinsanker eine Spreizhülse und einen Spreizkörper. Der Gesteinsanker ist somit ein mechanischer Gesteinsanker.In particular, the rock anchor comprises an expansion sleeve and an expansion body. The rock anchor is thus a mechanical rock anchor.

Vorzugsweise sind Gesteinsanker auch Felsanker.Rock anchors are also preferably rock anchors.

In einer ergänzenden Ausgestaltung umfasst der Fixierungsstoff, insbesondere ein Kunstharz oder Mörtel, zwei Komponenten, z. B. eine Klebekomponente und eine Härtekomponente.In a supplementary embodiment, the fixative, in particular a synthetic resin or mortar, comprises two components, eg. B. a glue component and a hardness component.

Vorzugsweise sind die zwei Komponenten getrennt jeweils in einem Beutel angeordnet. Als Beutel wird dabei jede Vorrichtung zur Aufbewahrung der zwei getrennten Komponenten angesehen, zum Beispiel auch eine Kartusche oder ein anderweitiger Behälter.Preferably, the two components are each arranged separately in a bag. As a bag while any device for storage of considered two separate components, for example, a cartridge or other container.

In einer weiteren Ausgestaltung umfasst der Gesteinsanker, insbesondere im Bereich eines vorderen Endes oder am vorderen Ende des Ankerrohres, einen Bohrkopf. Der Gesteinsanker ist damit ein selbstschneidender Gesteinsanker.In a further embodiment, the rock bolt, in particular in the region of a front end or at the front end of the anchor tube, comprises a drill head. The rock anchor is thus a self-cutting rock anchor.

Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1
einen Längsschnitt eines Gesteinsanker, der in eine Bohrung in Gestein eingeschoben ist und der Fixierungsstoff noch nicht in den Raum zwischen dem Gestein und dem Ankerrohr eingebracht ist,
Fig. 2
einen Längsschnitt des Gesteinsanker gemäß Fig. 1, bei welchem der Fixierungsstoff in den Raum zwischen dem Gestein und dem Ankerrohr eingebracht ist,
Fig. 3
einen Längsschnitt eines Ankerrohres mit Mantelrohr des Gesteinsankers gemäß Fig. 1,
Fig. 4
einen Längsschnitt einer Komponente aus Metall und Kunststoff des Ankerrohres ohne Mantelrohr gemäß Fig. 3 mit einer Verbindung der beiden Komponenten in einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5
einen Längsschnitt der Komponente aus Metall und Kunststoff des Ankerrohres ohne Mantelrohr gemäß Fig. 3 mit der Verbindung der beiden Komponenten in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 6
einen Längsschnitt der Komponente aus Metall und Kunststoff des Ankerrohres ohne Mantelrohr gemäß Fig. 3 mit der Verbindung der beiden Komponenten in einem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig. 7
einen Längsschnitt der Komponente aus Metall und Kunststoff des Ankerrohres ohne Mantelrohr gemäß Fig. 3 mit der Verbindung der beiden Komponenten in einem vierten Ausführungsbeispiel und
Fig. 8
einen Längsschnitt der Komponente aus Metall und Kunststoff des Ankerrohres ohne Mantelrohr gemäß Fig. 3 mit der Verbindung der beiden Komponenten in einem fünften Ausführungsbeispiel.
Hereinafter, embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1
a longitudinal section of a rock bolt, which is inserted into a hole in rock and the fixative is not yet introduced into the space between the rock and the anchor tube,
Fig. 2
a longitudinal section of the rock bolt according to Fig. 1 in which the fixing substance is introduced into the space between the rock and the anchor pipe,
Fig. 3
a longitudinal section of an anchor tube with casing pipe of the rock bolt according to Fig. 1 .
Fig. 4
a longitudinal section of a component made of metal and plastic of the anchor tube without jacket tube according to Fig. 3 with a connection of the two components in a first embodiment,
Fig. 5
a longitudinal section of the component made of metal and plastic of the anchor tube without jacket tube according to Fig. 3 with the connection of the two components in a second embodiment,
Fig. 6
a longitudinal section of the component made of metal and plastic of the anchor tube without jacket tube according to Fig. 3 with the connection of the two components in a third embodiment,
Fig. 7
a longitudinal section of the component made of metal and plastic of the anchor tube without jacket tube according to Fig. 3 with the connection of the two components in a fourth embodiment and
Fig. 8
a longitudinal section of the component made of metal and plastic of the anchor tube without jacket tube according to Fig. 3 with the connection of the two components in a fifth embodiment.

Ein als Gleitanker 2 ausgebildeter Gesteinsanker 1 wird im Bergbau zur temporären Sicherung von Gestein an Stollen eingesetzt. Der Gesteinsanker 1 umfasst ein Ankerrohr 3, welches einen Innenraum 4 einschließt. Das Ankerrohr 3 ist von einem Mantelohr 22 umhüllt. Das Mantelrohr 22 ist mit einem Verbindungsring 39 als Verbindungseinrichtung 49 mit dem Ankerrohr 3 verbunden und es besteht keine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Ankerrohr 3 und dem Mantelrohr 22. Eine Innenseite des Mantelrohres 22 liegt auf einer Außenseite des Ankerrohres 3 auf. Der Gesteinsanker 1 ist ein chemischer Gesteinsanker 1, das heißt mit einem in dem Innenraum 4 angeordneten Fixierungsstoff 5 kann das Mantelrohr 22 stoffschlüssig an einem Gestein 28 befestigt werden. Hierzu ist in das Gestein 28 eine Bohrung 29 einzuarbeiten und anschließend der Gesteinsanker 1 in die Bohrung 29 einzuschieben. Dieser Zustand ist in Fig. 1 dargestellt, vor dem Auspressen des Fixierungsstoffs 5 in einen Raum zwischen dem Ankerrohr 3 und dem Gestein 28. In Fig. 2 ist der stoffschlüssig an dem Gestein 28 befestigte Gesteinsanker 1 dargestellt. Der Fixierungsstoff 5 ist dabei ein Kunstharz 6, welches eine Klebekomponente 7 und eine Härtekomponente 8 aufweist. Die Klebekomponente 7 ist in einem ersten Beutel 9 aufbewahrt und die Härtekomponente 8 ist in einem zweiten Beutel 10 aufbewahrt. Die beiden Beutel 9, 10 sind in dem Innenraum 4 aufbewahrt.A trained as a sliding anchor 2 rock anchor 1 is used in mining for temporary securing of rock on studs. The rock bolt 1 comprises an anchor tube 3, which encloses an interior 4. The anchor tube 3 is surrounded by a jacket tube 22. The jacket tube 22 is connected to the anchor tube 3 with a connecting ring 39 as a connecting device 49 and there is no cohesive connection between the anchor tube 3 and the jacket tube 22. An inner side of the jacket tube 22 rests on an outer side of the anchor tube 3. The rock anchor 1 is a chemical rock anchor 1, that is, with a arranged in the interior 4 fixing material 5, the jacket tube 22 can be firmly bonded to a rock 28. For this purpose, a bore 29 is to be worked into the rock 28 and then the rock bolt 1 to be inserted into the bore 29. This condition is in Fig. 1 shown before pressing the fixation substance 5 in a space between the anchor tube 3 and the rock 28. In Fig. 2 is the cohesively attached to the rock 28 rock anchor 1 shown. The fixing substance 5 is a synthetic resin 6, which has an adhesive component 7 and a hardness component 8. The adhesive component 7 is stored in a first bag 9 and the hardness component 8 is stored in a second bag 10. The two bags 9, 10 are stored in the interior 4.

Der Innenraum 4 umfasst einen Hydraulikraum 17, welcher von einem Ringteil 20 im Bereich des außenseitigen, hinteren Endes 37 des Ankerrohres 3 verschlossen ist. Das Ringteil 20 weist eine Hydraulikbohrung 19 auf. Der Hydraulikraum 17 ist ferner im Bereich eines anderen, inneren, vorderen Endes 36 von einem Kolben 11 begrenzt. Das innere vordere Ende 36 des Ankerrohres 3 ist von einer Kappe 23 mit einer Öffnung 24 verschlossen. Durch die Öffnung 24 kann der Fixierungsstoff 5 aus dem Innenraum 4 des Ankerrohres 3 nach außen in den Raum, insbesondere Ringraum, zwischen dem Ankerrohr 3 und dem Gestein 28 strömen. Dabei ist an der Öffnung 24 ein Mischer 25 angeordnet durch welchen aufgrund der geometrischen Anordnung des Mischers 25 in dem Innenraum 4 der Fixierungsstoff 5 zwangsweise von den beiden Beuteln 9, 10 zuerst durch den Mischer 25 strömen muss und anschließend aus der Öffnung 24 ausströmt. Dabei weist der Mischer 25 Vorrichtungen, zum Beispiel eine entsprechende Geometrie, dahingehend auf, dass der Fixierungsstoff 5 mäanderförmig oder schlauchlinienförmig durch den Mischer 25 strömt und dadurch eine Vermischung der Klebekomponente 7 mit der Härtekomponente 8 des Kunstharzes 6 vor dem Ausströmen aus der Öffnung 24 eintritt.The interior 4 comprises a hydraulic chamber 17, which is closed by a ring member 20 in the region of the outside, rear end 37 of the anchor tube 3. The ring member 20 has a hydraulic bore 19. The hydraulic chamber 17 is further limited in the region of another, inner, front end 36 of a piston 11. The inner front end 36 of the anchor tube 3 is closed by a cap 23 with an opening 24. Through the opening 24, the fixation substance 5 can flow out of the interior 4 of the anchor tube 3 outwards into the space, in particular annulus, between the anchor tube 3 and the rock 28. In this case, at the opening 24, a mixer 25 is arranged through which due to the geometric arrangement of the mixer 25 in the interior 4 of the fixing material 5 forcibly from the two bags 9, 10 must first flow through the mixer 25 and then flows out of the opening 24. In this case, the mixer 25 devices, for example, a corresponding geometry, to the effect that the fixing material 5 flows meandering or schlauchlinienförmig through the mixer 25 and thereby mixing of the adhesive component 7 with the hardness component 8 of the synthetic resin 6 before flowing out of the opening 24 occurs ,

Im Bereich des außenseitigen äußeren hinteren Endes 37 des Mantelrohres 22 mit einem Außengewinde 18 ist auf das Mantelrohr 22 eine Ankermutter 14 aufgeschraubt mit einem Innengewinde und auf der Ankermutter 14 liegt eine Ankerplatte 15 auf. Die Ankerplatte 15 weist dabei eine Plattenbohrung 13 ohne Innengewinde auf, innerhalb der das Ankerrohr 3 angeordnet ist. Dadurch kann von dem Gestein 28 gemäß der Darstellung in Fig. 2 auf die Ankerplatte 15 eine Druckkraft aufgebracht werden. Diese Druckkraft wird von der Ankerplatte 15 auf die Ankermutter 14 übertragen und von der Ankermutter 14 auf das Ankerrohr 3, sodass am Ankerrohr 3 eine Zugkraft wirkt. Diese Zugkraft wird vom Ankerrohr 3 außenseitig stoffschlüssig mit dem Fixierungsstoff 5 auf das Gestein 28 übertragen.In the area of the outside outer rear end 37 of the jacket tube 22 with an external thread 18, an anchor nut 14 is screwed onto the jacket tube 22 with an internal thread and on the anchor nut 14 is an anchor plate 15. The anchor plate 15 in this case has a plate bore 13 without internal thread, within which the anchor tube 3 is arranged. As a result, of the rock 28 as shown in FIG Fig. 2 on the anchor plate 15, a compressive force can be applied. This pressure force is transmitted from the armature plate 15 to the armature nut 14 and from the armature nut 14 to the anchor tube 3, so that the armature tube 3 acts a tensile force. This tensile force is transmitted from the anchor tube 3 on the outside cohesively with the fixative 5 on the rock 28.

Zum Einbringen des Fixierungsstoffes 5 in den Raum zwischen dem Ankerrohr 3 und dem Gestein 28 wird ein Kolben 11 nach innen bewegt, das heißt gemäß der Darstellung in Fig. 1 nach oben. Dadurch wird von dem Kolben 11 der erste und zweite Beutel 9, 10 zerstört, sodass sich die Klebekomponente 7 und die Härtekomponente 8 bewegen und aufgrund des sich verkleinernden Volumens des Innenraumes 4 zwischen dem Kolben 11 und der Kappe 23 wird der Fixierungsstoff 5 durch den Mischer 25 und die Öffnung 24 in den Raum zwischen dem Ankerrohr 4 und dem Gestein 28 eingepresst und erhärtet anschließend. Hierzu wird durch die Hydraulikbohrung 19 in den Hydraulikraum 17 eine Hydraulikflüssigkeit, z. B. Wasser, unter einem hohen Druck eingepumpt und dadurch der Kolben 11 bewegt. Der Hydraulikraum 17 und die Hydraulikbohrung 19 sind damit ein Mittel 12 zum Bewegen des Kolbens 11.For introducing the fixative 5 in the space between the anchor tube 3 and the rock 28, a piston 11 is moved inwardly, the is called as shown in Fig. 1 up. Thereby, the first and second bags 9, 10 are destroyed by the piston 11, so that the adhesive component 7 and the hardness component 8 move, and due to the decreasing volume of the inner space 4 between the piston 11 and the cap 23, the fixing agent 5 passes through the mixer 25 and the opening 24 is pressed into the space between the anchor tube 4 and the rock 28 and then hardened. For this purpose, by the hydraulic bore 19 in the hydraulic chamber 17, a hydraulic fluid, for. As water, pumped under a high pressure and thereby moves the piston 11. The hydraulic chamber 17 and the hydraulic bore 19 are thus a means 12 for moving the piston eleventh

In Fig. 2 ist der Fixierungsstoff 5 bereits vollständig in den Raum zwischen dem Ankerrohr 3 und dem Gestein 28 eingepresst, das heißt, das Mantelohr 22 ist stoffschlüssig, insbesondere mittels Kleben, an dem Gestein 28 befestigt. Dabei sind in dem in Fig. 2 dargestellten Einbauzustand des Ankerrohres 3 und Mantelrohres 22 diese im Wesentlichen vollständig in Bohrung 29 angeordnet, das heißt, nur ein geringer Anteil des Ankerrohres 3 und des Mantelrohres 22, zum Beispiel weniger als 10 % oder 5 %, und außerhalb der Bohrung 29 vorhanden. Dadurch wird an einem Arbeitsraum 30 im Bergbaustollen im Einbauzustand des Gesteinsankers 1 nur sehr wenig Arbeitsraum benötigt. Im Einbauzustand gemäß Fig. 2 liegt die Ankerplatte 15 auf dem Gestein 28 auf und kann damit Druckkräfte aufnehmen. Ferner können von dem Gesteinsanker 1 auch größere Scherkräfte senkrecht zu einer Längsachse 38 des Ankerrohres 3 überwiegend von dem Mantelrohr 22 und in einem geringeren Umfang von dem Ankerrohr 3 aufgenommen werden und dadurch das Gestein 28 zusätzlich gesichert werden.In Fig. 2 the fixation substance 5 is already completely pressed into the space between the anchor tube 3 and the rock 28, that is, the jacket ear 22 is firmly bonded, in particular by means of gluing, to the rock 28. Here are in the in Fig. 2 shown installation state of the anchor tube 3 and casing tube 22 this substantially completely disposed in bore 29, that is, only a small proportion of the anchor tube 3 and the jacket tube 22, for example less than 10% or 5%, and outside the bore 29 present. As a result, very little working space is needed at a working space 30 in the mining tunnel in the installed state of the rock bolt 1. In the installed state according to Fig. 2 the anchor plate 15 rests on the rock 28 and can thus absorb pressure forces. Further, from the rock bolt 1 also larger shear forces perpendicular to a longitudinal axis 38 of the anchor tube 3 can be taken up predominantly by the casing tube 22 and to a lesser extent by the anchor tube 3 and thereby the rock 28 are additionally secured.

In Fig. 3 ist in einem Längsschnitt ein Teil des Ankerrohres 3 als Hohlrohr und des Mantelrohres 22 dargestellt. Das Ankerrohr 3 besteht aus Komponenten 26 aus Metall, insbesondere Stahl oder einer Stahllegierung, und aus Komponenten 27 aus Kunststoff, insbesondere als glasfaserverstärktem Kunststoff. Dabei sind diese Komponenten 26, 27 aus Metall und Kunststoff in Richtung der Längsachse 38 des Ankerrohres 3 abwechselnd angeordnet. In Fig. 3 ist die Art der Verbindung zwischen den Komponenten 26, 27 nicht dargestellt. Die nicht dargestellten Fasern 32 des glasfaserverstärkten Kunststoffes der Komponenten 27 weisen dabei Fasern 32 auf, die in Richtung der Längsachse 38 ausgerichtet sind zur Aufnahme von Zugkräften an dem Ankerrohr 3 und Fasern 32, welche in einem Winkel zu der Längsachse 38 ausgerichtet sind, beispielsweise senkrecht dazu in Querrichtung oder in einem Winkel im Bereich von ungefähr 45° zu der Richtung der Längsachse 38 ausgerichtet sind. Diese letztgenannten Fasern 32 stellen Querfasern dar und können Torsionsbelastungen an dem Ankerrohr 3 aufnehmen.In Fig. 3 is a part of the anchor tube 3 as a hollow tube and the jacket tube 22 shown in a longitudinal section. The anchor tube 3 consists of components 26 made of metal, in particular steel or a steel alloy, and components 27 made of plastic, in particular as a glass fiber reinforced plastic. In this case, these components 26, 27 are made Metal and plastic arranged alternately in the direction of the longitudinal axis 38 of the anchor tube 3. In Fig. 3 the type of connection between the components 26, 27 is not shown. The non-illustrated fibers 32 of the glass fiber reinforced plastic of the components 27 in this case have fibers 32 which are aligned in the direction of the longitudinal axis 38 for receiving tensile forces on the anchor tube 3 and fibers 32 which are aligned at an angle to the longitudinal axis 38, for example perpendicular are aligned transversely or at an angle in the range of approximately 45 ° to the direction of the longitudinal axis 38. These latter fibers 32 are transverse fibers and can absorb torsional stresses on the anchor tube 3.

In den Fig. 4 bis 8 sind verschiedene Ausführungsbeispiele zur Verbindung der Komponenten 26, 27 dargestellt. Im ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 ist mittels Spritzgießen eine Kunststoffhülse 31 sowohl auf die Komponente 26 aus Metall als auch auf die Komponente 27 aus Kunststoff aufgebracht und dadurch sind die beiden Komponenten 26, 27 miteinander verbunden.In the Fig. 4 to 8 different embodiments for connecting the components 26, 27 are shown. In the first embodiment according to Figure 4 is by injection molding a plastic sleeve 31 applied both to the component 26 made of metal and to the component 27 made of plastic and thereby the two components 26, 27 are interconnected.

Im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 sind Fasern 32 des glasfaserverstärkten Kunststoffes der Komponente 27 außenseitig auf die Komponente 26 aus Metall aufgebracht. Diese Fasern 32 sind dabei mit einem Matrixmaterial, z. B. Kunstharz getränkt und ausgehärtet und können dadurch eine tragende Verbindung zu der Komponente 26 aus Metall, d. h. einem Stahlteil, herstellen. Dabei sind diese Fasern 32 sowohl als Längsfasern als auch als Querfasern ausgerichtet.In the second embodiment according to Fig. 5 Fibers 32 of the glass fiber reinforced plastic of the component 27 are externally applied to the component 26 made of metal. These fibers 32 are in this case with a matrix material, for. B. Resin soaked and cured and can thereby a supporting connection to the component 26 made of metal, ie a steel part. In this case, these fibers 32 are aligned both as longitudinal fibers and as transverse fibers.

In Fig. 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel zur Verbindung der Komponenten 26, 27 dargestellt. Der Innendurchmesser einer Komponente 26 entspricht dabei im Wesentlichen einem Außendurchmesser einer anderen Komponente 27. Im Wesentlichen bedeutet dabei, dass der Innen- und Außendurchmesser einen Unterschied von weniger als 10%, 5%, 2% oder 1 % aufweist. Dadurch kann die Komponente 27 als Kunststoffteil koaxial in die Komponente 26 als Stahlteil eingeschoben werden und mittels einer Klebung 33 eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den Komponenten 26, 27 sowie auch eine formschlüssige Verbindung hergestellt werden.In Fig. 6 a third embodiment for connecting the components 26, 27 is shown. The inner diameter of one component 26 essentially corresponds to an outer diameter of another component 27. In essence, this means that the inner and outer diameters have a difference of less than 10%, 5%, 2% or 1%. As a result, the component 27 can be inserted as a plastic part coaxially into the component 26 as a steel part and by means of a Bonding 33 a cohesive connection between the components 26, 27 and also a positive connection can be made.

In dem in Fig.7 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel weist die Komponente 26 ein Außengewinde und die Komponente 27 ein Innengewinde, jeweils als Gewinde 34 auf. Dadurch können die beiden Gewinde 34 miteinander verschraubt und dadurch eine Verbindung zwischen den beiden Komponenten 26, 27 hergestellt werden.In the in Figure 7 illustrated fourth component, the component 26 has an external thread and the component 27 an internal thread, each as a thread 34. This allows the two threads 34 are screwed together and thereby a connection between the two components 26, 27 are produced.

In Fig. 8 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel zur Verbindung der Komponenten 26, 27 dargestellt. Die Fasern 32, insbesondere als Längs - und Querfasern ausgerichtet, sind dabei außenseitig auf die Komponente 26 als Metall aufgebracht. Diese außenseitig auf der Komponente 26 aufgebrachten Fasern 32 werden mittels einer Hülse 35, insbesondere einer Stahlhülse 35, miteinander verpresst oder eingespannt. Die Hülse 35 ist somit auf die Fasern 32 aufgepresst oder ist konisch bzw. schraubbar ausgebildet, um eine radiale Druckkraft zwischen den Fasern 32 und der Außenseite der Komponente 26 aus Metall zu erzeugen.In Fig. 8 a fifth embodiment for connecting the components 26, 27 is shown. The fibers 32, in particular aligned as longitudinal and transverse fibers, are externally applied to the component 26 as metal. These fibers 32 applied externally to the component 26 are pressed or clamped together by means of a sleeve 35, in particular a steel sleeve 35. The sleeve 35 is thus pressed onto the fibers 32 or is tapered to create a radial compressive force between the fibers 32 and the outside of the metal component 26.

Das Ankerrohr 3 umfasst somit aufeinanderfolgend die Stahlteile 26 bzw. Komponenten 26 aus Stahl und die Kunststoffteile 27 bzw. die Komponenten 27 aus Kunststoff. Nach der Befestigung des Gesteinsankers 1 in der Bohrung 29 bzw. an dem Gestein 28 werden die Zugkräfte von dem Ankerrohr 3 und dem Mantelrohr 22 aufgenommen. Dabei weisen die Komponenten 26 aus Metall, insbesondere Stahl, bei den auftretenden Zugkräften eine große Dehnung auf, so dass dadurch am Ankerrohr 3 und dem Mantelrohr 22 bei den auftretenden hohen Zugkräften auch eine große Gesamtdehnung auftritt, weil ein wesentlicher Anteil des Ankerrohres 3 aus den Komponenten 26 ausgebildet ist. Dabei umfassen vorzugsweise in Richtung der Längsachse 38 die Komponenten 26 wenigstens 30%, 50% oder 70% der gesamten Ausdehnung des Ankerrohres 3. Dadurch ist der Gesteinsanker 1 auch ein Gleitanker 2 und weist somit eine Gleitfunktion auf, so dass geringfügige Bewegungen des gesicherten Gesteins 28 aufgrund der auftretenden Längenänderung als Dehnungen des Ankerrohres 3 aufgenommen werden können. Bewegungen des Gesteins 28 werden somit von dem Gesteinsanker 1 zugelassen. Auch das Mantelrohr 22 aus Metall, insbesondere Stahl, kann größere Dehnungen mit ausführen, so dass an dem Gesteinsanker 1 größere Gesamtdehnungen sowohl des Ankerrohres 3 als auch des Mantelrohres 22 auftreten. Dadurch kann ein unvorhergesehener Bruch des Ankerrohres 3 im Wesentlichen vermieden werden.The armature tube 3 thus comprises successively the steel parts 26 or components 26 made of steel and the plastic parts 27 and the components 27 made of plastic. After attachment of the rock bolt 1 in the bore 29 and on the rock 28, the tensile forces are absorbed by the anchor tube 3 and the casing tube 22. In this case, the components 26 made of metal, in particular steel, at the tensile forces occurring on a large strain, so that thereby at the anchor tube 3 and the casing tube 22 at the high tensile forces occurring also a large total strain occurs because a significant proportion of the anchor tube 3 from the Components 26 is formed. In this case, preferably in the direction of the longitudinal axis 38, the components 26 at least 30%, 50% or 70% of the total extent of the anchor tube 3. Thus, the rock anchor 1 is also a sliding anchor 2 and thus has a sliding function, so that slight movements of the secured rock 28 due to the occurring change in length as Strains of the anchor tube 3 can be accommodated. Movements of the rock 28 are thus allowed by the rock anchor 1. The jacket tube 22 made of metal, in particular steel, can also carry out greater expansions, so that larger overall expansions of both the anchor tube 3 and the jacket tube 22 occur at the rock anchor 1. As a result, an unforeseen breakage of the anchor tube 3 can be substantially avoided.

Der Gesteinsanker 1 wird im Wesentlichen im Bergbau, insbesondere im Kohlebergbau, eingesetzt. Beim Einsatz im Bergbau werden die Gesteinsanker 1 zur temporären Sicherung des anstehenden Gesteins 28, insbesondere auch von Kohle, eingesetzt. Beim Abbau der Kohle mit einem Walzenschrämlader (Shearer) oder eines Kohlehobels (Coal-Plow) abgebaut. Bei diesem Abbau werden auch die Gesteinsanker 1 in der Kohle bzw. im Gestein 28 mit abgebaut und können durch den Walzenschrämlader oder dem Kohlehobel zerschnitten und zerteilt werden und dadurch abtransportiert werden, weil die Komponenten 27 aus Kunststoff von dem Walzenschrämlader oder dem Kohlehobel leicht durchtrennt werden können. Dadurch treten nach dem Abbau lediglich kleine Teilstücke des Ankerrohres 3 auf und diese können im Transportsystem leicht transportiert und aufgrund des Anteiles auch von Metall in den Komponenten 26 mit einem Magnetabscheider leicht separiert werden. Darüber hinaus ist auch eine Trennung zwischen den Ankerstücken aus Metall und der Kohle in einer Aufbereitungsanlage (Wash Plant) möglich, weil diesen einen großen Dichteunterschied aufweisen. Das Mantelrohr 22 besteht aus einem dünnen Stahlblech, das ebenfalls leicht in kleine Teilstücke durchtrennt werden kann und anschließend einfach mit dem Magnetabscheider separiert werden kann.The rock bolt 1 is mainly used in mining, especially in coal mining. When used in mining rock anchors 1 for temporary securing of the upcoming rock 28, especially coal, used. Degraded when mining the coal with a shearer or a coal-plow. In this degradation, the rock anchors 1 in the coal or in the rock 28 are also mined and can be cut and divided by the roller cutter or the coal planer and thereby transported away, because the plastic components 27 are easily severed by the Walzenschrämlader or the coal planer can. As a result, only small portions of the anchor tube 3 occur after the degradation and these can be easily transported in the transport system and easily separated due to the proportion of metal in the components 26 with a magnetic separator. In addition, a separation between the anchor pieces of metal and the coal in a treatment plant (wash plant) is possible because they have a large difference in density. The jacket tube 22 consists of a thin steel sheet, which can also be easily cut into small sections and then easily separated with the magnetic separator.

In einem zusätzlichen Ausführungsbeispiel besteht das Ankerrohr 3 vollständig aus glasfaserverstärktem Kunststoff, d. h. nicht aus Komponenten 26 aus Metall und aus Komponenten 27 aus Kunststoff als Hybridanker. Die Glasfasern des Ankerrohres 3 sind in axialer Richtung zur Aufnahme von Zugkräften und in Querrichtung oder als Helix- oder Kreuzwicklung ausgerichtet zur Aufnahme von Torsionskräften. Das Mantelrohr 22 kann hohe Scherkräfte aufnehmen. Bei einer Zerstörung der Glasfasern des Ankerrohres 3 können die Zugkräfte von dem Mantelrohr 22 aufgenommen werden. Das Mantelrohr 22 aus Metall weist große Dehnungen auf, so dass der Gesteinsanker 1 als Gleitanker größere Dehnungen aufweisen kann. Ansonsten entspricht dieses nicht dargestellte Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel.In an additional embodiment, the anchor tube 3 is made entirely of glass fiber reinforced plastic, ie not of components 26 made of metal and components 27 made of plastic as a hybrid anchor. The glass fibers of the anchor tube 3 are aligned in the axial direction for receiving tensile forces and in the transverse direction or as a helical or cross winding for receiving torsional forces. The Jacket tube 22 can absorb high shear forces. Upon destruction of the glass fibers of the anchor tube 3, the tensile forces can be absorbed by the casing tube 22. The casing tube 22 made of metal has large expansions, so that the rock bolt 1 can have greater expansions than sliding anchors. Otherwise, this embodiment, not shown, substantially corresponds to the embodiment described above.

In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel des Gesteinsankers umfasst der Gesteinsanker im Wesentlichen nur das Ankerrohr 3, das Mantelrohr 22, die Ankermutter 14 und die Ankerplatte 15. Dabei ist das Ankerrohr 3 nicht als ein Hohlrohr ausgebildet, sondern als ein Vollprofil. Bei der Einbringung dieses Gesteinsankers 1 in eine Bohrung 29 wird zunächst in die Bohrung 29 ein Fixierungsstoff 5 eingebracht und anschließend das Ankerrohr 3 in die Bohrung 29 eingeschoben, so dass dadurch der Fixierungsstoff 5 in einem Raum zwischen dem Ankerrohr 3 und der Bohrung 29 verteilt wird. Dabei kann der Fixierungsstoff 5 auch in wenigstens einem Beutel 9, 10 vor der Einführung des Ankerrohres 3 in die Bohrung 29 eingebracht worden sein.In a further embodiment of the rock bolt, not shown, the rock bolt essentially comprises only the anchor tube 3, the casing tube 22, the anchor nut 14 and the anchor plate 15. In this case, the anchor tube 3 is not formed as a hollow tube, but as a solid profile. When introducing this rock bolt 1 into a bore 29, a fixing material 5 is first introduced into the bore 29 and then the anchor tube 3 is inserted into the bore 29 so that thereby the fixative 5 is distributed in a space between the anchor tube 3 and the bore 29 , In this case, the fixing material 5 may also have been introduced into at least one bag 9, 10 prior to the introduction of the anchor tube 3 in the bore 29.

Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Gesteinsanker 1 wesentliche Vorteile verbunden. Der Gesteinsanker 3 mit dem Ankerrohr 3 und dem Mantelrohr 22 kann große Zug-, Torsions- und Scherkräfte aufnehmen und ist dadurch zur dauerhaften Sicherung von Gestein 28 geeignet. Beim Abbau von Gestein 28, insbesondere Kohle, können von den Abbaugeräten die Ankerrohre 3 und Mantelrohre 22 leicht durchtrennt werden. Dadurch können Schäden an den Abbauanlagen im Bergbau vermieden werden.Overall, significant advantages are associated with the rock anchor 1 according to the invention. The rock bolt 3 with the anchor tube 3 and the casing tube 22 can absorb large tensile, torsional and shear forces and is thus suitable for permanent securing of rock 28. When mining rock 28, especially coal, the anchor pipes 3 and casing pipes 22 can be easily cut from the mining equipment. As a result, damage to mining facilities in mining can be avoided.

Claims (15)

Gesteinsanker (1), insbesondere zur Anwendung im Bergbau, umfassend - ein Ankerrohr (3), - eine Ankermutter (14), - eine von der Ankermutter (14) gestützte Ankerplatte (15) zur Auflage auf dem Gestein (28),
dadurch gekennzeichnet, dass
das Ankerrohr (3) von einem Mantelrohr (22) umgeben ist. Rock anchor (1), in particular for use in mining, comprising an anchor tube (3), an anchor nut (14), - An anchor plate (15) supported by the anchor nut (14) for resting on the rock (28),
characterized in that
the anchor tube (3) is surrounded by a jacket tube (22). Gesteinsanker nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Mantelrohr (22) aus Metall, insbesondere Stahl, wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, besteht
und/oder
das Mantelrohr (22) auf dem Ankerrohr (3) aufliegt, insbesondere in einem Querschnitt vollständig umlaufend aufliegt.Rock anchor according to claim 1,
characterized in that
the jacket tube (22) made of metal, in particular steel, at least partially, in particular completely
and or
the jacket tube (22) rests on the anchor tube (3), in particular rests completely circumferentially in a cross section. Gesteinsanker nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Mantelrohr (22) Rippen und/oder eine Faltung aufweist.Rock anchor according to claim 1 or 2,
characterized in that
the jacket tube (22) has ribs and / or a fold. Gesteinsanker nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rippen und/oder die Faltung axial oder helixförmig ausgebildet sind.Rock anchor according to claim 3,
characterized in that
the ribs and / or the fold are formed axially or helically. Gesteinsanker nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Mantelrohr (22) als eine Faserumwicklung, insbesondere mit Carbon- und/oder Aramidfasern, um das Ankerrohr (3) ausgebildet ist.Rock anchor according to claim 1 or 2,
characterized in that
the jacket tube (22) is designed as a fiber wrap, in particular with carbon and / or aramid fibers, around the anchor tube (3). Gesteinsanker nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Faserwicklung als eine Helix- oder Kreuzwicklung ausgebildet ist zur Aufnahme von Scherkräften durch die Faserwicklung.Rock anchor according to claim 5,
characterized in that
the fiber winding is formed as a helix or cross winding for receiving shear forces through the fiber winding. Gesteinsanker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Mantelrohr (22) mit dem Ankerrohr (3) stoffschlüssig verbunden ist.Rock anchor according to one or more of the preceding claims,
characterized in that
the jacket tube (22) is materially connected to the anchor tube (3). Gesteinsanker nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Mantelrohr (22) mit einer Verbindungseinrichtung (40), z. B. einen Bohrkopf, einer Querschnittserweiterung oder einem Verbindungsring (39), mit dem Ankerrohr (3), insbesondere in axialer Richtung, verbunden ist
und/oder
keine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Ankerrohr (3) und dem Mantelrohr (22) besteht.Rock anchor according to one or more of claims 1 to 6,
characterized in that
the jacket tube (22) with a connecting device (40), z. B. a drill head, a cross-sectional widening or a connecting ring (39) with the anchor tube (3), in particular in the axial direction, is connected
and or
there is no cohesive connection between the anchor tube (3) and the jacket tube (22). Gesteinsanker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die axiale Ausdehnung des Mantelrohres (22) wenigstens 50%, 70%, 80%, 90% oder 95% der axialen Ausdehnung des Ankerrohres (3) beträgt.Rock anchor according to one or more of the preceding claims,
characterized in that
the axial extent of the jacket tube (22) is at least 50%, 70%, 80%, 90% or 95% of the axial extent of the anchor tube (3). Gesteinsanker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Ankerrohr (3), insbesondere vollständig, aus faserverstärktem Kunststoff besteht
oder
das Ankerrohr (3) wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Metall und Kunststoff besteht und die aus Metall und Kunststoff bestehende wenigstens eine Komponente (26, 27) des Ankerohres (3) zur Aufnahme von Zugkräften dient
und insbesondere
an einem Innenabschnitt des Ankerrohres (3) das Ankerrohr (3) wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Metall und Kunststoff besteht.
und insbesondere
das Ankerrohr (3) ein vorderes Ende (36) und ein hinteres Ende (37) aufweist und der Innenabschnitt einen Abstand von wenigstens 5%, 10% oder 20% der Gesamtlänge des Ankerrohres (3) zu dem vorderen und hinteren Ende (36, 37) aufweist.Rock anchor according to one or more of the preceding claims,
characterized in that
the anchor tube (3), in particular completely, consists of fiber-reinforced plastic
or
the anchor tube (3) at least partially, in particular completely, made of metal and plastic and consisting of metal and plastic at least one component (26, 27) of the anchor ear (3) serves to absorb tensile forces
and particularly
at an inner portion of the anchor tube (3), the anchor tube (3) at least partially, in particular completely, made of metal and plastic.
and particularly
the anchor tube (3) has a front end (36) and a rear end (37) and the inner section is at least 5%, 10% or 20% of the total length of the anchor tube (3) to the front and rear ends (36, 37). Gesteinsanker nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Ankerrohr (3) mehrteilig aus Komponenten (26, 27) aus Kunststoff und Metall aufgebaut ist.Rock anchor according to claim 10,
characterized in that
the anchor tube (3) consists of several parts of components (26, 27) made of plastic and metal. Gesteinsanker nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
an dem Ankerrohr (3) in Richtung einer Längsachse (38) des Ankerrohres (3) abwechselnd eine Komponente (26) aus Metall und eine Komponente (27) aus Kunststoff angeordnet ist und/oder
das Ankerrohr (3) aus Metall, insbesondere an dem Innenabschnitt, keine Umhüllung aus Kunststoff aufweist, insbesondere die wenigstens eine Komponente (27) aus Kunststoff keine Umhüllung der wenigstens einen Komponente (26) aus Metall ist.Rock anchor according to claim 10 or 11,
characterized in that
on the armature tube (3) in the direction of a longitudinal axis (38) of the armature tube (3) alternately a component (26) made of metal and a component (27) made of plastic is arranged and / or
the armature tube (3) made of metal, in particular on the inner portion, does not comprise a plastic sheath, in particular the at least one plastic component (27) is not a sheath of the at least one metal component (26). Gesteinsanker nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kunststoff faserverstärkter, insbesondere glasfaserverstärkter, Kunststoff und das Metall Stahl ist.Rock anchor according to one or more of claims 10 to 12,
characterized in that
the plastic fiber reinforced, especially glass fiber reinforced, plastic and the metal is steel. Gesteinsanker nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Komponente (27) aus Kunststoff zu wenigstens 50%, 70% oder 90%, insbesondere vollständig, aus Kunststoff besteht und/oder
die wenigstens eine Komponente (26) aus Metall zu wenigstens 50%, 70% oder 90%, insbesondere vollständig, aus Metall besteht.Rock anchor according to one or more of claims 10 to 13,
characterized in that
the at least one component (27) made of plastic at least 50%, 70% or 90%, in particular completely, consists of plastic and / or
the at least one component (26) of metal consists of at least 50%, 70% or 90%, in particular completely, of metal. Gesteinsanker nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
in einem ersten Schnitt, insbesondere an dem Innenabschnitt, senkrecht zu einer Längsachse (38) des Ankerrohres (3) das Ankerrohr (3) zu wenigstens 50%, 70% oder 90%, insbesondere vollständig, aus Kunststoff besteht
und
in einem zweiten Schnitt, insbesondere an dem Innenabschnitt, senkrecht zu einer Längsachse des Ankerrohres das Ankerrohr zu wenigstens 50%, 70% oder 90%, insbesondere vollständig, aus Metall besteht.Rock anchor according to one or more of claims 10 to 14,
characterized in that
in a first section, in particular on the inner portion, perpendicular to a longitudinal axis (38) of the anchor tube (3), the anchor tube (3) to at least 50%, 70% or 90%, in particular completely, consists of plastic
and
in a second section, in particular on the inner portion, perpendicular to a longitudinal axis of the anchor tube, the anchor tube to at least 50%, 70% or 90%, in particular completely, consists of metal.
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