EP2543817A2 - Litzenanker - Google Patents

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Publication number
EP2543817A2
EP2543817A2 EP12170918A EP12170918A EP2543817A2 EP 2543817 A2 EP2543817 A2 EP 2543817A2 EP 12170918 A EP12170918 A EP 12170918A EP 12170918 A EP12170918 A EP 12170918A EP 2543817 A2 EP2543817 A2 EP 2543817A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
strand
borehole
anchor
wires
hardenable material
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Withdrawn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
EP12170918A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2543817A3 (de
Inventor
Frank Schmidt
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 EP2543817A2 publication Critical patent/EP2543817A2/de
Publication of EP2543817A3 publication Critical patent/EP2543817A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • E21D21/0026—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00—Setting anchoring-bolts
    • E21D20/02—Setting anchoring-bolts with provisions for grouting
    • E21D20/028—Devices or accesories for injecting a grouting liquid in a bore-hole
    • 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
    • E21D21/006—Anchoring-bolts made of cables or wires

Definitions

  • the present invention relates to a strand anchor according to the preamble of claim 1 and a method for fastening a strand anchor according to the preamble of claim 7.
  • strand 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.
  • the strand anchor is cohesively with a curable material, eg. As mortar or synthetic resin, fixed in a hole on the upcoming rock.
  • a strand of the strand anchor is inserted into the well and then hardenable material is introduced into the well from the well mouth.
  • the hardenable material displaces the air in the borehole and this is carried out by an injection or vent line.
  • the injection and venting line must also be introduced into the borehole in order to be able to discharge the air from the borehole during the introduction of the hardenable material at the borehole mouth of the borehole. This is disadvantageous because a separate injecting and venting line is provided and is to be introduced into the borehole in addition to the stranded wire.
  • the US 5,738,466 shows a strand anchor with a strand consisting of several wires.
  • WO 2008/128301 A1 shows a strand anchor with a strand consisting of several wires.
  • the object of the present invention is to provide a strand anchor in which the displaced air can be discharged from the borehole during introduction of the hardenable material into the borehole without a separate hose.
  • a strand anchor in particular for use in mining, comprising a strand comprising a plurality of wires, an anchor head, in particular with an anchor nut, an anchor plate supported by the anchor head for resting on the rock, wherein between the wires of the strand at least one longitudinal channel, Preferably, a plurality of longitudinal channels, is or are formed, so that through the at least one longitudinal channel air through the strand during the introduction of hardenable material in a borehole to the outside is ausleitbar.
  • the strand anchor Between the wires are located on the strand of the strand anchor a plurality of longitudinal channels, wherein the strand is formed as a central strand.
  • the displaced air can be discharged from the wellbore when introducing the hardenable material into the wellbore.
  • the strand anchor it is thus not necessary for the strand anchor to require an injecting or venting line.
  • the diameter of the borehole can be dimensioned substantially smaller because essentially only the strand can be accommodated in the borehole and thus drilling work can be saved.
  • the strand comprises wires of a different diameter, in particular a difference in diameter of at least 10%, 20% or 30%.
  • the longitudinal channels are delimited by the wires of the strand, and thus with a different diameter of the wires, the longitudinal channels are bounded by the wires with a different radius of curvature.
  • the wires are substantially circular in cross-section and lie against each other, so that each a longitudinal channel of, preferably three, wires is limited and / or the flow cross-sectional area or the sum of the flow cross-sectional areas of the at least one longitudinal channel is at least 0.1, 0.5, 1, 2, 5 or 10 mm 2 .
  • the strand has a multiplicity of longitudinal channels, in particular at least 5, 10, 20 or 30 longitudinal channels.
  • a plurality of individual wires with at least one spacer are arranged concentrically to the strand.
  • the strand anchor comprises a plurality of spacers and with the spacer, the individual wires are kept at a distance from the thus formed as a central strand strand.
  • the individual wires preferably continuously, may have a substantially constant distance to the strand as a central strand or may rest on the strand as a central strand between the spacers.
  • the individual wires are arranged at a distance from the strand.
  • the spacer made of metal or plastic.
  • the wires of the strand and / or the individual wires at least partially, in particular completely, made of metal, in particular steel.
  • the mechanical bond or the cohesive connection between the hardenable material and the outside of the strand and preferably the individual wires can be increased.
  • the air flows through a rear end of the at least one longitudinal channel at a rear end of the strand into the at least one longitudinal channel and through a front end of the at least one longitudinal channel the air flows at a front end of the strand, preferably outside the borehole. out.
  • the air also flows radially outside the rear end into the longitudinal channels on the strand.
  • the hardenable material is associated with an outside of the strand and preferably with an outside of the strands after insertion into the well so that a mechanical bond between the strand and preferably the individual wires is produced after curing of the hardenable material.
  • a tensile force with the prestressable anchor head preferably with its anchor nut applied.
  • a compressive force is applied to the rock in the area of the borehole mouth, thereby securing the outer rock layers, and this compressive force is introduced into the strand as a tensile force and transferred from the strand cohesively with the hardened material to the rock in the area of the borehole.
  • a further preferred embodiment of the invention is that after incorporation of the borehole and prior to the introduction of the strand, a cartridge with another hardenable material is introduced into the borehole.
  • a cartridge with another hardenable material is introduced into the borehole.
  • the strand prior to compression, the strand is anchored in the wellbore with a short cartridge and then the remainder of the wellbore is filled with hardenable material.
  • the hardenable material contained in the cartridge may in particular have a different nature than the hardenable material which is introduced in the region of the borehole mouth.
  • the material contained in the cartridge may be a two-component material and / or the cement introduced in the area of the wellbore.
  • a Strand Anchor 1 is used in mining for the temporary securing of rocks to tunnels.
  • the strand anchor 1 is a chemical anchor, i. H. that with a hardenable material 11, z. B. synthetic resin 12 or mortar 13, a strand 2 of the strand anchor 1 is firmly bonded to a rock 18.
  • a borehole 19 is to be worked into the rock 18 and subsequently the strand 2 of the stranded anchor 1 is pushed into the borehole 19.
  • the strand anchor 1 comprises in addition to the strand 2 of a plurality of wires 3 with a different diameter of steel additionally also seven individual wires 7 made of steel.
  • the individual wires 7 are held by a plurality of annular spacers 8 made of plastic spaced from the strand 2 as a central strand 2. As shown in Fig. 1 the individual wires 7 continuously a substantially constant distance between the spacers 8 to the strand 2, so that the individual wires 7 do not touch the strand 2.
  • the strand 2 has a rear end 5 in the region of a rear end of the borehole 19 and a front end 6 in the region of a working space 21 outside the borehole 19.
  • the stranded wire 2 and the individual wires 7 are fastened to an anchor head 14, which is shown only schematically, the anchor head 14 in the exemplary embodiment shown having an anchor nut 16, which is arranged on an anchor head thread 15.
  • the anchor nut 16 rests on an anchor plate 17.
  • the strand 2 with the individual wires 7 and the spacers 8 is inserted into the borehole 19.
  • the individual wires 7 and the spacer 8 hardenable and not yet cured material 11 is introduced in the field of a wellbore 20 into the wellbore 19. Due to this introduction of the hardenable material in the wellbore 19, the hardenable material displaces the air in the wellbore 19 and is passed at a rear end 5 of the strand 2 as a central strand through longitudinal channels 4 between the wires 3 of the strand 2 through the strand 2 and flows on front end 6 of the strand 2 in the working space 21 outside the borehole 19 from.
  • the hardenable material 11 comes into contact with an outer side 9 of the strand 2 and an outer side 10 of the individual wires 7.
  • a material connection between the cured material 11 and the outer side 9 of the strand 2 and the outer sides 10 of the individual wires 7 are produced ( Fig. 1 ).
  • a pressure force with the anchor plate 17 can be applied to the rock 18 in the region of the wellbore 20 by the anchor nut 16.
  • This compressive force is introduced as tensile force in the strand 2 and the individual wires 7 and then introduced into the rock 18 at the borehole 19 due to the cohesive connection between the hardenable material 11 and the outside 9 of the strand 2 and the outside 10 of the individual wires 7. There is also a cohesive connection between the hardenable material 11 and the rock 18 at the borehole 19.
  • the strand anchor 1 requires no injection or vent line, because the discharge of the displaced air in the wellbore 19 can be performed by longitudinal channels 4 in the strand 2.
  • the diameter of the borehole 19 can be dimensioned substantially smaller, ie substantially corresponds to the diameter of the strand 2 with the individual wires 7, thereby saving drilling effort can be.
  • the entire steel bundle consisting of the strand 2 and the individual wires 7 has a larger composite surface than the conventional steel bundle of the same cross-section through the interstices surrounded by the cement, which are secured by the spacer 8.

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Abstract

Bei einem Litzenanker (1), insbesondere zur Anwendung im Bergbau, umfassend eine mehrere Drähte (3) umfassende Litze (2), einem Ankerkopf (14), eine vom Ankerkopf (14) gestützte Ankerplatte (17) zur Auflage auf dem Gestein (18), soll die verdrängte Luft beim Einbringen eines erhärtbaren Materials (11) in das Bohrloch (19) ohne einen gesonderten Schlauch aus dem Bohrloch (19) abgeleitet werden können. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zwischen den Drähten (3) der Litze (2) wenigstens ein Längskanal (4), vorzugsweise mehrere Längskanäle (4), ausgebildet ist bzw. sind, so dass durch den wenigstens einen Längskanal (4) Luft durch die Litze (2) beim Einbringen von erhärtbarem Material (11) in ein Bohrloch (19) nach außen ausleitbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Litzenanker gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Verfahren zum Befestigen eines Litzenankers gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 7.
  • Im Berg- und Tunnelbau werden Litzenanker 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. Der Litzenanker wird stoffschlüssig mit einem aushärtbarem Material, z. B. Mörtel oder Kunstharz, in einer Bohrung an dem anstehenden Gestein befestigt.
  • Nach dem Einarbeiten eines Bohrloches in das Gestein wird eine Litze des Litzenankers in das Bohrloch eingeführt und anschließend vom Bohrlochmund aus erhärtbares Material in das Bohrloch eingebracht. Dabei verdrängt das erhärtbare Material die Luft in dem Bohrloch und diese wird durch eine Injizier- oder Entlüftungsleitung ausgeführt. Hierzu ist in das Bohrloch zusätzlich zu der Litze auch die Injizier- und Entlüftungsleitung in das Bohrloch einzuführen, um während des Einbringens des erhärtbaren Materials an dem Bohrlochmund des Bohrloches die Luft aus dem Bohrloch ausleiten zu können. Dies ist nachteilig, da eine gesonderte Injizier- und Entlüftungsleitung vorgehalten und zusätzlich zu der Litze in das Bohrloch einzuführen ist. Nachteiligerweise endet die Entlüftungsleitung an Stellen, an der nicht exakt die Entlüftung statt zu finden hat, so dass ein Luftkissen im Bohrloch nach dem Einbringen des erhärtbaren Materials verbleiben kann. Ferner ist es erforderlich, ein größeres Bohrloch mit einem erhöhten Bohraufwand einzubringen, weil der Litzenanker neben der Litze auch den Injizier- und Entlüftungsschlauch benötigt.
  • Die US 5 738 466 zeigt einen Litzenanker mit einer Litze die aus mehreren Drähten besteht.
  • Auch die WO 2008/128301 A1 zeigt einen Litzenanker mit einer Litze die aus mehreren Drähten besteht.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen Litzenanker zur Verfügung zu stellen, bei dem die verdrängte Luft beim Einbringen des erhärtbaren Materials in das Bohrloch ohne einen gesonderten Schlauch aus dem Bohrloch abgeleitet werden kann.
  • Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Litzenanker, insbesondere zur Anwendung im Bergbau, umfassend eine mehrere Drähte umfassende Litze, einen Ankerkopf, insbesondere mit einer Ankermutter, eine vom Ankerkopf gestützte Ankerplatte zur Auflage auf dem Gestein, wobei zwischen den Drähten der Litze wenigstens ein Längskanal, vorzugsweise mehrere Längskanäle, ausgebildet ist bzw. sind, so dass durch den wenigstens einen Längskanal Luft durch die Litze beim Einbringen von erhärtbarem Material in ein Bohrloch nach außen ausleitbar ist.
  • Zwischen den Drähten befinden sich an der Litze des Litzenankers eine Vielzahl von Längskanälen, wobei die Litze als eine Zentrallitze ausgebildet ist. Durch diese Längskanäle kann beim Einbringen des erhärtbaren Materials in das Bohrloch die verdrängte Luft aus dem Bohrloch ausgeleitet werden. In vorteilhafter Weise ist es damit nicht erforderlich, dass der Litzenanker eine Injizier- oder Entlüftungsleitung benötigt. Dadurch kann in vorteilhafter Weise der Durchmesser des Bohrloches wesentlich kleiner bemessen werden, weil in dem Bohrloch im Wesentlichen nur die Litze unterzubringen ist und dadurch kann Bohraufwand eingespart werden. Ferner ist es auch nicht erforderlich, beim Einbringen des Litzenankers in umständlicher Weise eine Injizier- oder Entlüftungsleitung vorzuhalten.
  • Insbesondere umfasst die Litze Drähte mit einem unterschiedlichen Durchmesser, insbesondere mit einer Differenz in dem Durchmesser von wenigstens 10%, 20% oder 30%. Die Längskanäle werden von den Drähten der Litze begrenzt und bei einem unterschiedlichen Durchmesser der Drähte werden somit die Längskanäle von den Drähten mit einem unterschiedlichen Krümmungsradius begrenzt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung sind die Drähte im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet und liegen aufeinander, so dass je ein Längskanal von, vorzugsweise drei, Drähten begrenzt ist und/oder die Strömungsquerschnittsfläche oder die Summe der Strömungsquerschnittsflächen des wenigstens einen Längskanales beträgt wenigstens 0,1, 0,5, 1, 2, 5 oder 10 mm2.
  • In einer ergänzenden Ausführungsform weist die Litze eine Vielzahl von Längskanälen, insbesondere wenigstens 5, 10, 20 oder 30 Längskanäle, auf.
  • Vorzugsweise sind konzentrisch zu der Litze mehrere Einzeldrähte mit wenigsten einem Abstandhalter angeordnet. Vorzugsweise umfasst der Litzenanker mehrere Abstandhalter und mit dem Abstandhalter sind die Einzeldrähte in einem Abstand von der somit als Zentrallitze ausgebildeten Litze gehalten. Zwischen den Abstandhaltern können dabei die Einzeldrähte, vorzugsweise stetig, einen im Wesentlichen konstanten Abstand zu der Litze als Zentrallitze aufweisen oder zwischen den Abstandhaltern auch auf der Litze als Zentrallitze aufliegen.
  • In einer Variante sind die Einzeldrähte in einem Abstand zu der Litze angeordnet.
  • In einer ergänzenden Variante besteht der Abstandhalter aus Metall oder Kunststoff.
  • In einer zusätzlichen Ausführungsform bestehen die Drähte der Litze und/oder die Einzeldrähte wenigstens teilsweise, insbesondere vollständig, aus Metall, insbesondere Stahl.
  • In einer zusätzlichen Ausgestaltung weist die Litze und/oder weisen die Einzeldrähte an der Außenseite eine Prägung oder eine Profilierung auf. Dadurch kann der mechanische Verbund bzw. die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem erhärtbaren Material und der Außenseite der Litze und vorzugsweise der Einzeldrähte erhöht werden.
  • Erfindungsgemäßes Verfahren zum Befestigen eines Litzenankers, insbesondere eines in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Litzenankers, mit den Schritten: Einarbeiten eines Bohrloches in Gestein, Einbringen einer Litze des Litzenankers in das Bohrloch, Einbringen von erhärtbarem Material in das Bohrloch im Bereich des Bohrlochmundes, Ausleiten der von dem erhärtbarem Material verdrängten Luft aus dem Bohrloch, wobei die verdrängte Luft aus dem Bohrloch wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, durch wenigstens einen Längskanal, vorzugsweise mehrere Längskanäle, in der Litze aus dem Bohrloch ausgeleitet wird.
  • In einer Variante strömt die Luft durch ein hinteres Ende des wenigstens einen Längskanales an einem hinteren Ende der Litze in den wenigstens einen Längskanal ein und durch ein vorderes Ende des wenigstens einen Längskanales strömt die Luft an einem vorderen Ende der Litze, vorzugsweise außerhalb des Bohrloches, aus.
  • Zweckmäßig strömt die Luft auch radial außerhalb des hinteren Endes in die Längskanäle an der Litze ein.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird das erhärtbare Material mit einer Außenseite der Litze und vorzugsweise mit einer Außenseite der Einzeldrähte nach dem Einbringen in das Bohrloch in Verbindung gebracht, so dass ein mechanischer Verbund zwischen der Litze und vorzugsweise den Einzeldrähten nach dem Aushärten des erhärtbaren Materials hergestellt wird.
  • Insbesondere wird nach dem Erhärten des erhärtbaren Materials, z. B. Mörtel oder Kunstharz, auf die Litze und vorzugsweise die Einzeldrähte eine Zugkraft mit dem vorspannbaren Ankerkopf, vorzugsweise mit dessen Ankermutter, aufgebracht. Mit dem Ankerkopf wird auf das Gestein im Bereich des Bohrlochmundes eine Druckkraft aufgebracht und dadurch die äußeren Gesteinsschichten gesichert und diese Druckkraft wird als Zugkraft in die Litze eingeleitet und von der Litze stoffschlüssig mit dem ausgehärteten Material auf das Gestein im Bereich des Bohrloches übertragen.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung liegt darin, dass nach dem Einarbeiten des Bohrlochs und vor dem Einbringen der Litze eine Patrone mit einem weiteren erhärtbarem Material in das Bohrloch eingebracht wird. Gemäss dieser Ausführungsform wird die Litze vor dem Verpressen mit einer kurzen Patrone im Bohrloch verankert und dann der Rest des Bohrlochs mit erhärtbarem Material verfüllt. Es ist also insbesondere folgende Verfahrensabfolge denkbar: 1) Bohren, 2) Einbringen der Patrone in das Bohrloch, 3) Einbringen des Litzenankers in das Bohrloch, 4) Mischen des in der Patrone enthaltenen erhärtbaren Materials mittels des Litzenankers, 5) Aushärten des in der Patrone enthaltenen erhärtbaren Materials, wobei der Litzenanker im Bohrloch vorverankert wird 6) Anspannen des Litzenankers und 7) Einbringen von erhärtbarem Material in das Bohrloch im Bereich des Bohrlochmundes und gleichzeitiges Ausleiten der von dem erhärtbarem Material verdrängten Luft aus dem Bohrloch, wobei die verdrängte Luft aus dem Bohrloch wenigstens teilweise durch wenigstens einen Längskanal in der Litze aus dem Bohrloch ausgeleitet wird. Das in der Patrone enthaltene erhärtbare Material kann insbesondere eine andere Beschaffenheit aufweisen als das erhärtbare Material, welches im Bereich des Bohrlochmundes eingebracht wird. Beispielsweise kann das in der Patrone enthaltene Material ein Zweikomponentenmaterial sein und/oder das im Bereich des Bohrlochmundes eingebrachte Material Zement.
  • Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt eines Litzenanker, der in eine Bohrung in Gestein eingeschoben ist und das erhärtbare Material in den Raum zwischen dem Gestein und dem Ankerrohr eingebracht ist und
    Fig. 2
    einen Querschnitt A-A gemäß Fig. 1 des Litzenankers.
  • Ein Litzenanker 1 wird im Bergbau zur temporären Sicherung von Gestein an Stollen eingesetzt. Der Litzenanker 1 ist ein chemischer Anker, d. h. dass mit einem erhärtbaren Material 11, z. B. Kunstharz 12 oder Mörtel 13, eine Litze 2 des Litzenankers 1 stoffschlüssig an einem Gestein 18 befestigt wird. Hierzu ist in das Gestein 18 ein Bohrloch 19 einzuarbeiten und anschließend wird die Litze 2 des Litzenankers 1 in das Bohrloch 19 eingeschoben.
  • Der Litzenanker 1 umfasst neben der Litze 2 aus einer Vielzahl von Drähten 3 mit einem unterschiedlichen Durchmesser aus Stahl zusätzlich auch noch sieben Einzeldrähte 7 aus Stahl. Die Einzeldrähte 7 werden von mehreren ringförmigen Abstandshaltern 8 aus Kunststoff beabstandet zu der Litze 2 als Zentrallitze 2 gehalten. Gemäß der Darstellung in Fig. 1 weisen die Einzeldrähte 7 stetig einen im Wesentlichen konstanten Abstand zwischen den Abstandhaltern 8 zu der Litze 2 auf, so dass die Einzeldrähte 7 die Litze 2 nicht berühren. Die Litze 2 weist ein hinteres Ende 5 im Bereich eines hinteren Endes des Bohrloches 19 und ein vorderes Ende 6 im Bereich eines Arbeitsraumes 21 außerhalb des Bohrloches 19 auf. Die Litze 2 als auch die Einzeldrähte 7 sind an einem lediglich schematisch dargestellten Ankerkopf 14 befestigt, wobei der Ankerkopf 14 im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Ankermutter 16 aufweist, die an einem Ankerkopfgewinde 15 angeordnet ist. Die Ankermutter 16 liegt auf einer Ankerplatte 17 auf.
  • Nach dem Einarbeiten des Bohrloches 19 in das Gestein 18 wird die Litze 2 mit den Einzeldrähten 7 sowie den Abstandhaltern 8 in das Bohrloch 19 eingeschoben. Nach dem Einschieben der Litze 2, der Einzeldrähte 7 und der Abstandhalter 8 wird erhärtbares und noch nicht ausgehärtetes Material 11 im Bereich eines Bohrlochmundes 20 in das Bohrloch 19 eingebracht. Aufgrund dieses Einbringens des erhärtbaren Materiales in das Bohrloch 19 verdrängt das erhärtbare Material die Luft in dem Bohrloch 19 und wird an einem hinteren Ende 5 der Litze 2 als Zentrallitze durch Längskanäle 4 zwischen den Drähten 3 der Litze 2 durch die Litze 2 geleitet und strömt am vorderen Ende 6 der Litze 2 in den Arbeitsraum 21 außerhalb des Bohrloches 19 aus. Beim Einbringen des erhärtbaren Materials 11 in das Bohrloch 19 kommt das erhärtbare Material 11 in Kontakt zu einer Außenseite 9 der Litze 2 und einer Außenseite 10 der Einzeldrähte 7. Dadurch kann nach dem Aushärten des erhärtbaren Materials 11 und dem vollständigen Einbringen des erhärtbaren Materials 11 in das Bohrloch 19 eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem ausgehärteten Material 11 und der Außenseite 9 der Litze 2 und den Außenseiten 10 der Einzeldrähte 7 hergestellt werden (Fig. 1). Dadurch kann von der Ankermutter 16 eine Druckkraft mit der Ankerplatte 17 auf das Gestein 18 im Bereich des Bohrlochmundes 20 aufgebracht werden. Diese Druckkraft wird als Zugkraft in die Litze 2 und die Einzeldrähte 7 eingeleitet und anschließend aufgrund der stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem erhärtbaren Material 11 und der Außenseite 9 der Litze 2 sowie den Außenseiten 10 der Einzeldrähte 7 in das Gestein 18 an dem Bohrloch 19 eingeleitet. Zwischen dem erhärtbaren Material 11 und dem Gestein 18 an dem Bohrloch 19 besteht ebenfalls eine stoffschlüssige Verbindung.
  • Ingesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Litzenanker 1 wesentliche Vorteile verbunden. Der Litzenanker 1 benötigt keine Injizier-oder Entlüftungsleitung, weil das Ausleiten der verdrängten Luft im Bohrloch 19 durch Längskanäle 4 in der Litze 2 ausgeführt werden kann. Dadurch kann der Durchmesser des Bohrloches 19 wesentlich kleiner bemessen werden, d. h. entspricht im Wesentlichen dem Durchmesser der Litze 2 mit den Einzeldrähten 7, so dass dadurch Bohraufwand eingespart werden kann. Ferner ist es nicht mehr erforderlich, in aufwendiger Weise eine Injizier- oder Entlüftungsleitung vorzuhalten.
  • Zusätzlich hat das komplette Stahlbündel bestehend aus der Litze 2 und den Einzeldrähten 7 durch die vom Zement umflossenen Zwischenräume, die durch den Abstandshalter 8 sichergestellt werden, eine grössere Verbundoberfläche als ein konventionelles Stahlbündel gleichen Querschnitts.

Claims (11)

  1. Litzenanker (1), insbesondere zur Anwendung im Bergbau, umfassend
    - eine mehrere Drähte (3) umfassende Litze (2),
    - einen Ankerkopf (14),
    - eine vom Ankerkopf (14) gestützte Ankerplatte (17) zur Auflage auf dem Gestein (18),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zwischen den Drähten (3) der Litze (2) wenigstens ein Längskanal (4), vorzugsweise mehrere Längskanäle (4), ausgebildet ist bzw. sind, so dass durch den wenigstens einen Längskanal (4) Luft durch die Litze (2) beim Einbringen von erhärtbarem Material (11) in ein Bohrloch (19) nach außen ausleitbar ist.
  2. Litzenanker nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Litze (2) Drähte (3) mit einem unterschiedlichem Durchmesser, insbesondere mit einer Differenz in dem Durchmesser von wenigstens 10%, 20% oder 30%, umfasst.
  3. Litzenanker nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Drähte (3) im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet sind und aufeinander liegen, so dass je ein Längskanal (4) von, vorzugsweise drei, Drähten (3) begrenzt ist
    und/oder
    die Strömungsquerschnittsfläche oder die Summe der Strömungsquerschnittsflächen des wenigstens einen Längskanales (4) wenigstens 0,1, 0,5, 1, 2, 5 oder 10 mm2 beträgt.
  4. Litzenanker nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Litze (2) eine Vielzahl von Längskanälen (4), insbesondere wenigstens 5, 10, 20 oder 30 Längskanäle (4), aufweist.
  5. Litzenanker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    konzentrisch zu der Litze (2) mehrere Einzeldrähte (7) mit wenigsten einem Abstandhalter (8) angeordnet sind.
  6. Litzenanker nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Einzeldrähte (7) in einem Abstand zu der Litze (2) angeordnet sind.
  7. Verfahren zum Befestigen eines Litzenankers (1), insbesondere eines Litzenankers (1) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten:
    - Einarbeiten eines Bohrloches (19) in Gestein (18),
    - Einbringen einer Litze (2) des Litzenankers (1) in das Bohrloch (19),
    - Einbringen von erhärtbarem Material (11) in das Bohrloch (19) im Bereich des Bohrlochmundes (20),
    - Ausleiten der von dem erhärtbarem Material (11) verdrängten Luft
    aus dem Bohrloch (19),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die verdrängte Luft aus dem Bohrloch (19) wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, durch wenigstens einen Längskanal (4), vorzugsweise mehrere Längskanäle (4), in der Litze (2) aus dem Bohrloch (19) ausgeleitet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Luft durch ein hinteres Ende (5) des wenigstens einen Längskanales (4) an einem hinteren Ende (5) der Litze (2) in den wenigstens einen Längskanal (4) einströmt und die Luft durch ein vorderes Ende (6) des wenigstens einen Längskanales (4) an einem vorderen Ende (6) der Litze (2), vorzugsweise außerhalb des Bohrloches (19), ausströmt.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das erhärtbare Material (11) mit einer Außenseite (9) der Litze (2) und vorzugsweise mit einer Außenseite (10) der Einzeldrähte (7) nach dem Einbringen in das Bohrloch (19) in Verbindung gebracht wird, so dass ein mechanischer Verbund zwischen der Litze (2) und vorzugsweise den Einzeldrähten (7) nach dem Aushärten des erhärtbaren Materials (11) hergestellt wird.
  10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    nach dem Erhärten des erhärtbaren Materials (11), z. B. Mörtel oder Kunstharz, auf die Litze (2) und vorzugsweise die Einzeldrähte (7) eine Zugkraft mit dem Ankerkopf (14) aufgebracht wird.
  11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    dass nach dem Einarbeiten des Bohrlochs (19) und vor dem Einbringen der Litze (2) eine Patrone mit einem weiteren erhärtbarem Material in das Bohrloch eingebracht wird.
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