WO2013072143A2 - Gesteinsanker - Google Patents

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WO2013072143A2
WO2013072143A2 PCT/EP2012/070001 EP2012070001W WO2013072143A2 WO 2013072143 A2 WO2013072143 A2 WO 2013072143A2 EP 2012070001 W EP2012070001 W EP 2012070001W WO 2013072143 A2 WO2013072143 A2 WO 2013072143A2
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WO
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tube
connecting part
anchor
rock
inner tube
Prior art date
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PCT/EP2012/070001
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French (fr)
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WO2013072143A3 (de
Inventor
Andreas Schell
Wolfgang Ludwig
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Hilti Aktiengesellschaft
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Publication date
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Publication of WO2013072143A3 publication Critical patent/WO2013072143A3/de

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    • 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
    • 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
    • E21D21/0033—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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/0026—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
    • E21D21/0053—Anchoring-bolts in the form of lost drilling rods

Definitions

  • the invention relates to a rock bolt according to the preamble of claim 1.
  • a rock bolt is equipped with an anchor pipe and an inner tube arranged inside the anchor pipe, wherein an expressible hardenable mass for anchoring the anchor pipe in a borehole is arranged in the inner pipe.
  • a generic rock anchor is known from DE 103 36 043 A1. This document teaches a self-drilling anchor which is glued in the wellbore.
  • the cartridge with the hardenable mass required for this purpose is accommodated in the anchor tube, namely in an inner tube arranged inside the anchor tube.
  • the inner tube is held by a drive nut form fit in the anchor tube.
  • the design with anchor tube and separate inner tube makes it possible to manufacture the components required for the load transfer or for the bonding at different production sites and to assemble them finally.
  • the object of the invention is to develop a generic rock anchor so that at very low cost, a particularly high reliability and versatility is given.
  • An inventive rock anchor is characterized in that the inner tube is fixed by means of a snap connection device in the anchor tube, in particular axially fixed.
  • the invention is based on the finding that the hardenable mass, for example due to diffusion effects, often has only a limited durability. At expiration of the expiration date, it is usually necessary to dispose of the hardenable mass from the steel to dispose of the hardenable mass and possibly to replace it. The required disassembly of the anchor, especially the load of fresh hardenable mass, however, is often relatively expensive in the prior art.
  • a snap connection device in the anchor tube.
  • a snap connection device may be distinguished, in particular, by the fact that, during assembly, at least one adherend deforms elastically and then interlocks positively with the other adherend. Since the elasticity of at least one of the parts to be joined is used for the connection of the two parts to be joined in such a snap connection device, the connection can be made and / or released particularly simply and preferably without tools.
  • the invention allows a particularly simple loading of the anchor tube with the hardenable mass and / or a particularly simple disassembly of the hardenable mass.
  • a simplified logistics in which the usually storage-stable but heavy outer tube and the limited-life equipped adhesive cartridge are combined only shortly before the installation of the anchor in the rock. After expiration of the expiration date, the cartridge can be removed preferably with simple means and in a short time and is thus easy to change.
  • the hardenable mass according to the invention is in particular an adhesive. It is preferably located in a cartridge arranged in the interior of the inner tube, wherein the cartridge can be designed, for example, as a foil container.
  • the hardenable mass may comprise a plurality of components, for example a resin component and a hardener component, which are present separately in the cartridge.
  • the anchor preferably has at least one mixer, which can be arranged in particular on the inner tube.
  • the inventive anchor may be a self-drilling anchor and accordingly have a drill head.
  • the hole can also be created with a separate drilling tool.
  • a drill head at the anchor can then be omitted.
  • the anchor tube that is to say the outer tube, is preferably made of metal, in particular of steel.
  • the inner tube may be made of metal and / or plastic. It is particularly advantageous that a connecting part is arranged on the inner tube at the end, and that the snap connection device is formed on the connecting part. According to this embodiment, the snap connection is expediently formed on a separate from the inner tube component, namely the connecting part.
  • the connecting part of an elastomer, such as polyurethane, consist, and / or the inner tube of a metal.
  • An elastomeric connector can not only provide the functionality of the snap connection, but also advantageously fulfill sealing functions.
  • the connecting part is preferably sleeve-shaped, that is designed as a connecting sleeve. It preferably has at least one, in particular central, axial passage, which allows in a particularly simple manner, a pressure medium supply into the inner tube for the purpose of pressing the hardenable mass.
  • the snap connection device has at least one projection arranged on the anchor tube, and that the snap connection device furthermore has at least one recess arranged on the connection part, in which the projection is at least partially accommodated.
  • the anchor tube has a drive nut, and that the projection is arranged on the drive nut of the anchor tube.
  • the drive nut can serve to couple a drilling device for rotating propulsion of the anchor, preferably in a form-fitting manner.
  • the drive nut may have, for example, an external polygon.
  • the drive nut is expediently made of a metal material, preferably of steel.
  • a preferred embodiment is that the projection of the anchor tube or the drive nut is formed as an annular bead, in particular as a continuous annular bead, and that the connecting part preferably has at least one ring stop, in particular a continuous ring stop, against which the annular bead rests. Due to the rotational symmetry of this arrangement, the snap connection can always act the same regardless of the angular position of the connecting part to the outer tube here, so that the assembly of the connecting part on the outer tube is further simplified.
  • a further advantageous continuation of the invention consists in that the connecting part protrudes over the front side of the anchor tube, in particular via the drive nut of the anchor tube. Because of this supernatant, the connecting part in a particularly simple manner and a sealing function against an axially pressed against the armature tube element, for example, over an axially pressed onto the anchor tube injector take over.
  • the connecting part has a first sleeve-shaped sealing region which is inserted into the inner tube.
  • first sleeve-shaped sealing region has at least one peripheral sealing bead on the outside.
  • the connecting part has a second sleeve-shaped sealing region which is arranged, preferably coaxially with the first sealing region, in the interior of the first sealing region.
  • the second sealing region can serve in particular for sealing against an injector needle.
  • the connecting part has a rear portion, on which the snap connection device is formed, and a front portion, on which the first sealing region and / or the second sealing region is arranged.
  • the spatial separation of snap connection device and sealing areas an advantageous functional decoupling is achieved.
  • the two sections are preferably made in one piece with regard to the production cost, in particular made of an elastomer.
  • connection webs for example for supplying or discharging a fluid into or out of an annular space formed between the armature tube and the inner tube, can be provided between the connecting webs.
  • passage openings for example for supplying or discharging a fluid into or out of an annular space formed between the armature tube and the inner tube.
  • a fluid be made connection with said annular space, for example, for the supply or removal of rinsing liquid.
  • the snap connection device has a plurality of separate locking wedges, which are arranged on the connecting part.
  • the separation of the individual locking wedges has a particularly good flexibility of the locking wedges result, so that the assembly of the snap connection device is further simplified.
  • the locking wedges can secure the connecting part against being pulled out of the anchor tube.
  • the locking wedges are offset from the connecting webs, and / or that in each case one of said through holes is arranged below the locking wedges.
  • the resilience of the locking wedges can be further improved, so that the insertion of the connecting part is further simplified in the outer tube.
  • a further advantageous embodiment of the invention is that a reinforcing sleeve is arranged on the connecting part, in particular on the first sleeve-shaped sealing area.
  • This reinforcing sleeve is expediently made of a material which has a higher strength than the material of the connecting part. It can prevent unwanted deformation of the connecting part, in particular of the first sleeve-shaped sealing region, which can potentially occur when high pressures in the interior of the connecting part during pressing of the hardenable mass and / or if the inner tube, for example due to material tolerances not the first sleeve-shaped sealing area completely surrounds.
  • the Arm istshülse of acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) exist.
  • the anchor tube has a first end with at least one outlet opening for the hardenable mass and a second end to which a drill for rotating propulsion of the rock bolt can be coupled.
  • the drive nut can be arranged, which allows the coupling of the drill.
  • the drill head is arranged at the first end.
  • the axial direction can be understood in particular to be the longitudinal direction of the rock bolt and / or its armature tube.
  • the radial direction can be understood in particular to mean a direction which is perpendicular to the axial direction and intersects the longitudinal axis of the rock bolt and / or its armature pipe.
  • FIG. 1 shows a longitudinally sectioned view of a rock anchor according to the invention
  • FIG. 2 shows a longitudinally sectioned detailed view of the rock bolt anchor from FIG. 1 in the region of the snap connection device;
  • FIG. 3 shows a perspective view of the connecting part of FIGS. 1 and 2.
  • FIGS. 1 to 3 An exemplary embodiment of a rock anchor according to the invention is shown in FIGS. 1 to 3.
  • the rock bolt has an anchor tube 2, which consists of a tube part 29 and a drive nut 20.
  • the drive nut 20 is screwed onto an external thread, which is formed on the tube part 29.
  • the drive nut 20 has on the outside a polygon for the positive rotationally fixed coupling of a drill, not shown.
  • a drill head 24 with at least one drill bit is arranged on the front side of the tube part 29.
  • the opposite second end 28 of the anchor tube 2 is its drive nut 20.
  • the drill head 24 may also be provided a simple plug, provided that the rock bolt does not have to be self-drilling.
  • an inner tube 4 Inside the anchor tube 2 is an inner tube 4, which is open at its two opposite end faces. Inside this inner tube 4, in turn, there is a cartridge 6, which contains a hardenable mass 7. Furthermore, a mixer 8 and a piston 9 are arranged in the interior of the inner tube 4. The mixer 8 is located on the first end 27, ie the drill head 24 facing side of the cartridge 6, whereas the piston 9 is located on the side facing the two end 28 of the cartridge 6.
  • the cartridge 6 with the hardenable mass 7, which can also be referred to as an adhesive cartridge, can be hydraulically pressed out after introduction of the rock bolt into a borehole.
  • the piston 9 is acted upon by a Injektornadel 100 shown in Fig. 2 with squeezing water, so that the piston 9 moves to the mixer 8 and while the hardenable mass 7 through the mixer 8 through and further through at least one in the drill head 24th provided outlet opening 26 pressed outwards.
  • the inner tube 4 via a sleeve-shaped connecting part 10, preferably made of an elastomer, axially fixed to the anchor tube 2.
  • the connecting part 10 has a front section 13 with a first sleeve-shaped sealing region 15. This first sleeve-shaped sealing region 15 is pushed into the inner tube 4.
  • the connecting part 10 further has a rear portion 14, on which the connecting part 10 and thus the inner tube 4 are coupled via a snap connection device 1 with the anchor tube 2.
  • the snap connection device 1 has at the connecting part 10 a plurality, in the example shown three, locking wedges 19.
  • the locking wedges 19 are arranged in the shape of a ring segment about the longitudinal axis of the rock bolt and / or the connecting part 10 and each have a wedge surface which faces the first end 27.
  • the snap connection device 1 has on the connecting part 10 also has a rear annular stop 12, wherein between the locking wedges 19 and the rear annular stop 12 nngsegmentförmige recesses 1 1 are formed.
  • the snap connection device 1 also has on the anchor tube 2, namely on the drive nut 20, an inwardly facing, formed as an annular bead projection 21 which is received in the recesses 11 1 closed snap connection.
  • the rear portion 14 of the connecting part 10 is connected via, in the illustrated example three, connecting webs 18 to the front portion 13 of the connecting part 10.
  • the connecting webs 18, as can be seen in particular in FIG. 2, project radially outwards beyond the first sleeve-shaped sealing region 15 and thus form an axial stop for the inner tube 4, which is pushed onto the first sleeve-shaped sealing region 15.
  • Ring-segment-shaped passage openings 17 are formed between the connecting webs 18, which can serve for supplying rinsing water into the annular space between inner tube 4 and tube part 29.
  • the locking wedges 19 are arranged offset to the connecting webs 18, so that the locking wedges 19 each have a through hole 17 opposite. For a particularly good flexibility of the locking wedges 19 is given.
  • the connecting part 10 further comprises a second sleeve-shaped sealing portion 16 which is located coaxially within the first sleeve-shaped sealing portion 15, and which serves to seal the connecting part 10 relative to the Injektornadel 100.
  • the second sleeve-shaped sealing portion 16, opposite to the first sleeve-shaped sealing region 15 is set back into the interior of the connecting part 10, also serve the attack of a tool with which the connecting part 10 can be pulled out of the anchor tube 2.
  • the connecting part 10 projects axially beyond the drive nut 20 in its rear section 14.
  • the connecting part 10 can also serve as a seal against an axially pressed to the drive nut 20 injector.
  • the first sleeve-shaped sealing region 15 has on its outer side two axially spaced sealing beads 81, which surround the sealing region 15 and rest on the inner tube 4 on the inner side.
  • a reinforcing sleeve 83 is arranged at the front portion 13 of the connecting part 10, which has a higher strength than the connecting part 10 itself.
  • the connecting part 10 is located on the reinforcing sleeve 83, preferably both on the inside and on the outside.
  • the reinforcing sleeve 83 has, on the outside, a radially protruding, circumferential ring 84, via which the reinforcing sleeve 83 is fixed axially on the connecting part 10, in particular on its connecting webs 18.
  • the inner tube 4 When assembling the rock bolt, the inner tube 4 is inserted with the cartridge 6 by means of the connecting part 10 in the anchor tube 2 and engages with the locking wedges 19 a.
  • This snap mechanism can also be reversible, so that the inner tube 4 can be disassembled with the cartridge 6 in the opposite way again.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gesteinsanker mit einem Ankerrohr und einem im Inneren des Ankerrohrs angeordneten Innenrohr, wobei im Innenrohr eine auspressbare erhärtbare Masse zum Verankern des Ankerrohrs in einem Bohrloch angeordnet ist. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass das Innenrohr mittels einer Schnappverbindungseinrichtung im Ankerrohr festgelegt ist.

Description

Gesteinsanker
Die Erfindung betrifft einen Gesteinsanker gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Gesteinsanker ist ausgestattet mit einem Ankerrohr und einem im Inneren des Ankerrohrs angeordneten Innenrohr, wobei im Innenrohr eine auspressbare erhärtbare Masse zum Verankern des Ankerrohrs in einem Bohrloch angeordnet ist.
Ein gattungsgemässer Gesteinsanker ist aus der DE 103 36 043 A1 bekannt. Diese Druckschrift lehrt einen selbstbohrenden Anker, der im Bohrloch verklebbar ist. Die Kartusche mit der hierzu erforderlichen erhärtbaren Masse ist im Ankerrohr untergebracht, nämlich in einem im Inneren des Ankerrohrs angeordneten Innenrohr. Das Innenrohr wird dabei von einer Antriebsmutter formschlüssig im Ankerrohr gehalten. Die Ausgestaltung mit Ankerrohr und getrenntem Innenrohr ermöglicht es, die für den Lastabtrag beziehungsweise für die Verklebung erforderlichen Bauteile an unterschiedlichen Produktionsstätten zu fertigen und diese erst abschliessend zusammenzufügen.
Weitere Anker, die in ihrem Inneren eine erhärtbare Masse aufweisen, sind aus der WO 2010/140006 A2 und der DE 10 2006 006 748 A1 bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemässen Gesteinsanker so weiterzubilden, dass bei besonders geringen Kosten eine besonders hohe Zuverlässigkeit und Einsatzvielfalt gegeben ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen Gesteinsanker mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemässer Gesteinsanker ist dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr mittels einer Schnappverbindungseinrichtung im Ankerrohr festgelegt ist, insbesondere axial festgelegt ist. Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die erhärtbare Masse, beispielsweise aufgrund von Diffusionseffekten, häufig nur eine beschränkte Haltbarkeit aufweist. Bei Ablauf des Haltbarkeitsdatums ist es zur Entsorgung der erhärtbare Masse und gegebenenfalls zu deren Austausch in der Regel erforderlich, die erhärtbare Masse vom Stahl zu separieren. Der hierzu erforderliche Auseinanderbau des Ankers, erst recht die Beladung mit frischer erhärtbarer Masse, ist beim Stand der Technik jedoch häufig relativ aufwändig.
Hier setzt die Erfindung an und lehrt, das Innenrohr mit der hierin enthaltenen erhärtbaren Masse mittels einer Schnappverbindungseinrichtung im Ankerrohr festzulegen. Eine solche Schnappverbindungseinrichtung kann sich insbesondere dadurch auszeichnen, dass sich beim Zusammenfügen zumindest ein Fügeteil elastisch verformt und sich anschliessend formschlüssig mit dem anderen Fügeteil verhakt. Da bei einer solchen Schnappverbindungseinrichtung die Elastizität zumindest eines der Fügeteile für die Verbindung der beiden Fügeteile ausgenutzt wird, kann mit ihr die Verbindung besonders einfach und vorzugsweise werkzeuglos hergestellt und/oder gelöst werden. Somit ermöglicht die Erfindung eine besonders einfache Beladung des Ankerrohrs mit der erhärtbaren Masse und/oder eine besonders einfache Demontage der erhärtbaren Masse. Insbesondere kann erfindungsgemäss eine vereinfachte Logistik bereitgestellt werden, bei der das in der Regel lagerstabile aber schwere Außenrohr und die mit beschränkter Haltbarkeit ausgestattete Kleberkartusche erst kurz vor dem Einbau des Ankers in das Gestein vereinigt werden. Nach Ablauf des Haltbarkeitsdatums kann die Kartusche vorzugsweise mit einfachen Mitteln und in kurzer Zeit entnommen werden und ist damit leicht zu wechseln.
Die erhärtbare Masse ist erfindungsgemäss insbesondere ein Klebstoff. Sie befindet sich vorzugsweise in einer im Inneren des Innenrohrs angeordneten Kartusche, wobei die Kartusche zum Beispiel als Foliengebinde ausgeführt sein kann. Insbesondere kann die erhärtbare Masse mehrere Komponenten aufweisen, beispielsweise eine Harzkomponente und eine Härterkomponente, die in der Kartusche getrennt vorliegen. Zum Vermischen der Komponenten der erhärtbaren Masse weist der Anker vorzugsweise zumindest einen Mischer auf, der insbesondere am Innenrohr angeordnet sein kann.
Der erfindungsgemässe Anker kann ein selbstbohrender Anker sein und demgemäss einen Bohrkopf aufweisen. Insbesondere bei hartem Gestein kann die Bohrung aber auch mit einem separaten Bohrwerkzeug erstellt werden. Ein Bohrkopf am Anker kann dann entfallen. Das Ankerrohr, das heisst das Aussenrohr, besteht vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Stahl. Das Innenrohr kann aus Metall und/oder aus Kunststoff bestehen. Besonders vorteilhaft ist es, dass endseitig am Innenrohr ein Verbindungsteil angeordnet ist, und dass die Schnappverbindungseinrichtung am Verbindungsteil ausgebildet ist. Gemäss dieser Ausführungsform ist die Schnappverbindung zweckmässigerweise an einem vom Innenrohr separaten Bauteil, nämlich dem Verbindungsteil gebildet. Diese Ausgestaltung erlaubt es, einen besonders wirkungsvollen Schnappverschluss zur Verfügung zu stellen, ohne dass die Funktionalität des Innenrohrs beeinträchtigt wird. Vorzugsweise kann das Verbindungsteil aus einem Elastomer, beispielsweise aus Polyurethan, bestehen, und/oder das Innenrohr aus einem Metall. Ein Verbindungsteil aus Elastomer kann nicht nur die Funktionalität der Schnappverbindung bereitstellen, sondern in vorteilhafter Weise auch Abdichtfunktionen erfüllen.
Das Verbindungsteil ist vorzugsweise hülsenförmig, also als Verbindungshülse ausgebildet. Es weist vorzugsweise zumindest einen, insbesondere zentralen, Axialdurchgang auf, der in besonders einfacher Weise eine Druckmittelzufuhr in das Innenrohr zum Zweck des Auspressens der erhärtbaren Masse erlaubt.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Schnappverbindungseinrichtung zumindest einen am Ankerrohr angeordneten Vorsprung aufweist, und dass die Schnappverbindungseinrichtung ferner zumindest eine am Verbindungsteil angeordnete Ausnehmung aufweist, in welcher der Vorsprung zumindest teilweise aufgenommen ist. Hierdurch ist eine besonders zuverlässige Schnappverbindung gegeben, insbesondere wenn das Ankerrohr steifer ist als das Verbindungsteil. Besonders bevorzugt ist es, dass das Ankerrohr eine Antriebsmutter aufweist, und dass der Vorsprung an der Antriebsmutter des Ankerrohrs angeordnet ist. Die Antriebsmutter kann dazu dienen, ein Bohrgerät zum drehenden Vortrieb des Ankers, vorzugsweise formschlüssig, anzukuppeln. Hierzu kann die Antriebsmutter beispielsweise einen Aussenmehrkant aufweisen. Die Antriebsmutter besteht zweckmässigerweise aus einem Metallmaterial, vorzugsweise aus Stahl.
Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass der Vorsprung des Ankerrohrs bzw. der Antriebsmutter als Ringwulst, insbesondere als ununterbrochener Ringwulst, ausgebildet ist, und dass das Verbindungsteil vorzugsweise zumindest einen Ringanschlag, insbesondere einen ununterbrochenen Ringanschlag, aufweist, an dem der Ringwulst anliegt. Aufgrund der Rotationssymmetrie dieser Anordnung kann hier die Schnappverbindung unabhängig von der Winkellage des Verbindungsteils zum Aussenrohr stets gleich wirken, so dass die Montage des Verbindungsteils am Aussenrohr weiter vereinfacht ist. Eine weitere vorteilhafte Fortführung der Erfindung besteht darin, dass das Verbindungsteil stirnseitig über das Ankerrohr, insbesondere über die Antriebsmutter des Ankerrohrs, übersteht. Aufgrund dieses Überstandes kann das Verbindungsteil in besonders einfacher Art und Weise auch eine Dichtfunktion gegenüber ein an das Ankerrohr axial angepresstes Element, beispielsweise gegenüber einem an das Ankerrohr axial angepressten Injektor, übernehmen.
Darüber hinaus ist es zweckmässig, dass das Verbindungsteil einen ersten hülsenförmigen Dichtbereich aufweist, der in das Innenrohr eingeschoben ist. Hierdurch wird in besonders einfacher Weise eine besonders druckdichte Verbindung zwischen Innenrohr und Verbindungsteil ermöglich, die insbesondere dann von Vorteil ist, wenn beim Auspressen der erhärtbaren Masse hohe Drücke im Innenrohr herrschen. Besonders vorteilhaft ist es, dass der erste hülsenförmige Dichtbereich aussenseitig zumindest einen umlaufenden Dichtwulst aufweist. Hierdurch kann die Dichtwirkung zwischen Verbindungsteil und Innenrohr noch weiter verbessert werden.
Es kann überdies vorgesehen sein, dass das Verbindungsteil einen zweiten hülsenförmigen Dichtbereich aufweist, der, vorzugsweise koaxial zum ersten Dichtbereich, im Inneren des ersten Dichtbereichs angeordnet ist. Der zweite Dichtbereich kann insbesondere zur Abdichtung gegenüber einer Injektornadel dienen. Dadurch, dass zwei separate Dichtbereiche vorgesehen sind, kann jeder Dichtbereich in seiner spezifischen Dichtwirkung optimiert werden, ohne die Dichtwirkung des jeweils anderen Dichtbereichs zu beeinträchtigen.
Ferner ist es vorteilhaft, dass das Verbindungsteil einen hinteren Abschnitt, an dem die Schnappverbindungseinrichtung ausgebildet ist, und einen vorderen Abschnitt aufweist, an dem der erste Dichtbereich und/oder der zweite Dichtbereich angeordnet ist. Durch die räumliche Trennung von Schnappverbindungseinrichtung und Dichtbereichen wird eine vorteilhafte funktionale Entkopplung erreicht. Die beiden Abschnitte sind im Hinblick auf den Fertigungsaufwand jedoch vorzugsweise einstückig ausgeführt, insbesondere aus einem Elastomer.
Besonders zweckmässig ist es weiterhin, dass der hintere Abschnitt und der vordere Abschnitt über Verbindungsstege miteinander verbunden sind. Hierdurch wird eine besonders einfache und stabile Verbindung erreicht. Insbesondere können zwischen den Verbindungsstegen Durchgangsöffnungen, beispielsweise zum Zuführen oder Abführen eines Fluids in einen bzw. aus einem zwischen Ankerrohr und Innenrohr ausgebildeten Ringraum, vorgesehen sein. Über diese Durchgangsöffnungen kann in besonders einfacher Weise eine Fluid- verbindung mit besagtem Ringraum hergestellt werden, beispielsweise zur Zu- oder Abfuhr von Spülflüssigkeit.
Ferner ist es bevorzugt, dass die Schnappverbindungseinrichtung eine Vielzahl separater Rastkeile aufweist, welche am Verbindungsteil angeordnet sind. Die Separierung der einzelnen Rastkeile hat eine besonders gute Nachgiebigkeit der Rastkeile zur Folge, so dass die Montage der Schnappverbindungseinrichtung noch weiter vereinfacht ist. Insbesondere können die Rastkeile das Verbindungsteil gegen ein Herausziehen aus dem Ankerrohr sichern.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass, in Umfangsrichtung des Verbindungsteils betrachtet, die Rastkeile zu den Verbindungsstegen versetzt sind, und/oder dass unterhalb der Rastkeile jeweils eine der besagten Durchgangsöffnungen angeordnet ist. Hierdurch kann die Nachgiebigkeit der Rastkeile noch weiter verbessert werden, so dass das Einführen des Verbindungsteils in das Aussenrohr noch weiter vereinfacht ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass am Verbindungsteil, insbesondere am ersten hülsenförmigen Dichtbereich, eine Armierungshülse angeordnet ist. Diese Armierungshülse besteht zweckmässigerweise aus einem Material, welches eine höhere Festigkeit aufweist als das Material des Verbindungsteils. Sie kann eine unerwünschte Verformung des Verbindungsteils, insbesondere des ersten hülsenförmigen Dichtbereichs, verhindern, die potentiell dann auftreten kann, wenn beim Auspressen der erhärtbaren Masse hohe Drücke im Inneren des Verbindungsteils wirken und/oder wenn das Innenrohr beispielsweise aufgrund von Materialtoleranzen den ersten hülsenförmigen Dichtbereich nicht vollständig umgibt. Beispielsweise kann die Armierungshülse aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) bestehen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Ankerrohr ein erstes Ende mit zumindest einer Austrittsöffnung für die erhärtbare Masse und ein zweites Ende aufweist, an dem ein Bohrgerät zum drehenden Vortrieb des Gesteinsankers ankuppelbar ist. Am zweiten Ende kann die Antriebsmutter angeordnet sein, welche das Ankuppeln des Bohrgerätes ermöglicht. Soweit vorhanden ist der Bohrkopf am ersten Ende angeordnet.
Im Zusammenhang mit der Erfindung kann unter der Axialrichtung insbesondere die Längsrichtung des Gesteinsankers und/oder seines Ankerrohrs verstanden werden. Unter der Radialrichtung kann insbesondere eine Richtung verstanden werden, die senkrecht zur Axialrichtung steht und die Längsachse des Gesteinsankers und/oder seines Ankerrohrs schneidet. Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, die schematisch in den beiliegenden Figuren dargestellt sind. In den Figuren zeigen schematisch:
Figur 1 : eine längsgeschnittene Ansicht eines erfindungsgemässen Gesteinsankers;
Figur 2: eine längsgeschnittene Detailansicht des Gesteinsankers aus Figur 1 im Bereich der Schnappverbindungseinrichtung; und
Figur 3: eine perspektivische Ansicht des Verbindungsteils der Figuren 1 und 2.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Gesteinsankers ist in den Figuren 1 bis 3 gezeigt. Der Gesteinsanker weist ein Ankerrohr 2 auf, welches aus einem Rohrteil 29 und einer Antriebsmutter 20 besteht. Die Antriebsmutter 20 ist auf ein Aussengewinde aufgeschraubt, welches am Rohrteil 29 ausgebildet ist. Die Antriebsmutter 20 weist aussenseitig einen Mehrkant zum formschlüssigen drehfesten Ankuppeln eines nicht dargestellten Bohrgerätes auf. Am ersten Ende 27 des Ankerrohrs 2 ist stirnseitig am Rohrteil 29 ein Bohrkopf 24 mit zumindest einer Bohrschneide angeordnet. Am gegenüberliegenden zweiten Ende 28 des Ankerrohrs 2 befindet sich seine Antriebsmutter 20. Anstelle des Bohrkopfes 24 kann auch ein einfacher Verschlusspfropfen vorgesehen sein, sofern der Gesteinsanker nicht selbstbohrend sein muss.
Im Inneren des Ankerrohrs 2 befindet sich ein Innenrohr 4, welches an seinen beiden gegenüberliegenden Stirnseiten offen ist. Im Inneren dieses Innenrohrs 4 wiederum befindet sich eine Kartusche 6, welche eine erhärtbare Masse 7 enthält. Ferner sind im Inneren des Innenrohrs 4 ein Mischer 8 und ein Kolben 9 angeordnet. Der Mischer 8 befindet sich auf der dem ersten Ende 27, also dem Bohrkopf 24 zugewandten Seite der Kartusche 6, wohingegen sich der Kolben 9 auf der der dem zweien Ende 28 zugewandten Seite der Kartusche 6 befindet.
Die Kartusche 6 mit der erhärtbaren Masse 7, die auch als Kleberkartusche bezeichnet werden kann, kann nach dem Einbringen des Gesteinsankers in ein Bohrloch hydraulisch aus- gepresst werden. Hierzu wird der Kolben 9 über eine lediglich in Fig. 2 dargestellte Injektornadel 100 mit Auspresswasser beaufschlagt, so dass sich der Kolben 9 auf den Mischer 8 zu bewegt und dabei die erhärtbare Masse 7 durch den Mischer 8 hindurch und weiter durch zumindest eine im Bohrkopf 24 vorgesehene Austrittsöffnung 26 nach aussen presst. Am zweiten Ende 28 ist das Innenrohr 4 über ein hülsenförmiges Verbindungsteil 10, vorzugsweise aus einem Elastomer, am Ankerrohr 2 axial festgelegt. Das Verbindungsteil 10 weist einen vorderen Abschnitt 13 mit einem ersten hülsenförmigen Dichtbereich 15 auf. Dieser erste hülsenförmige Dichtbereich 15 ist in das Innenrohr 4 hineingeschoben. Das Verbindungsteil 10 weist ferner einen hinteren Abschnitt 14 auf, an dem das Verbindungsteil 10 und somit das Innenrohr 4 über eine Schnappverbindungseinrichtung 1 mit dem Ankerrohr 2 gekoppelt sind.
Die Schnappverbindungseinrichtung 1 weist am Verbindungsteil 10 eine Vielzahl, im dargestellten Beispiel drei, Rastkeile 19 auf. Die Rastkeile 19 sind ringsegmentförmig um die Längsachse des Gesteinsankers und/oder des Verbindungsteils 10 herum angeordnet und weisen jeweils eine Keilfläche auf, die dem ersten Ende 27 zugewandt ist. Die Schnappverbindungseinrichtung 1 weist am Verbindungsteil 10 ferner einen rückwärtigen Ringanschlag 12 auf, wobei zwischen den Rastkeilen 19 und dem rückwärtigen Ringanschlag 12 nngsegmentförmige Ausnehmungen 1 1 gebildet sind. Die Schnappverbindungseinrichtung 1 weist überdies am Ankerrohr 2, nämlich an der Antriebsmutter 20, einen nach innen weisenden, als Ringwulst ausgebildeten Vorsprung 21 auf, der bei geschlossener Schnappverbindung in den Ausnehmungen 1 1 aufgenommen ist.
Der hintere Abschnitt 14 des Verbindungsteils 10 ist über, im dargestellten Beispiel drei, Verbindungsstege 18 mit dem vorderen Abschnitt 13 des Verbindungsteils 10 verbunden. Die Verbindungsstege 18 stehen, wie insbesondere in Fig. 2 zu erkennen ist, radial nach aussen über den ersten hülsenförmigen Dichtbereich 15 über und bilden somit einen Axialanschlag für das Innenrohr 4, das auf den ersten hülsenförmigen Dichtbereich 15 aufgeschoben ist.
Zwischen den Verbindungsstegen 18 sind ringsegmentförmige Durchgangsöffnungen 17 gebildet, die zum Zuführen von Spülwasser in den Ringraum zwischen Innenrohr 4 und Rohrteil 29 dienen können. Wie insbesondere in Fig. 3 erkennbar ist, sind die Rastkeile 19 zu den Verbindungsstegen 18 versetzt angeordnet, so dass den Rastkeilen 19 jeweils eine Durchgangsöffnung 17 gegenüberliegt. Damit ist eine besonders gute Nachgiebigkeit der Rastkeile 19 gegeben.
Im vorderen Abschnitt 13 weist das Verbindungsteil 10 ferner einen zweiten hülsenförmigen Dichtbereich 16 auf, der sich koaxial innerhalb des ersten hülsenförmigen Dichtbereichs 15 befindet, und der zum Abdichten des Verbindungsteils 10 gegenüber der Injektornadel 100 dient. Darüber hinaus kann der zweite hülsenförmige Dichtbereich 16, der gegenüber dem ersten hülsenförmigen Dichtbereich 15 in das Innere des Verbindungsteils 10 rückversetzt ist, auch dem Angriff eines Werkzeugs dienen, mit dem das Verbindungsteil 10 aus dem Ankerrohr 2 herausziehbar ist.
Wie insbesondere in Figur 2 erkennbar ist, steht das Verbindungsteil 10 in seinem hinteren Abschnitt 14 axial über die Antriebsmutter 20 über. Somit kann das Verbindungsteil 10 auch als Dichtung gegenüber einem axial an die Antriebsmutter 20 angepressten Injektor dienen.
Zur noch besseren Abdichtung zwischen erstem hülsenförmigen Dichtbereich 15 und Innenrohr 4 weist der erste hülsenförmige Dichtbereich 15 an seiner Aussenseite zwei axial beab- standete Dichtwülste 81 auf, die den Dichtbereich 15 umlaufen, und die innenseitig am Innenrohr 4 anliegen.
Zur radialen Versteifung ist am vorderen Abschnitt 13 des Verbindungsteils 10 eine Armierungshülse 83 angeordnet, die eine höhere Festigkeit aufweist als das Verbindungsteil 10 selbst. Das Verbindungsteil 10 liegt, vorzugsweise sowohl innen- als auch aussenseitig, an der Armierungshülse 83 an. Die Armierungshülse 83 weist aussenseitig einen radial vorstehenden, umlaufenden Ring 84 auf, über den die Armierungshülse 83 axial am Verbindungsteil 10, insbesondere an dessen Verbindungsstegen 18, festliegt.
Beim Zusammenbau des Gesteinsankers wird das Innenrohr 4 mit der Kartusche 6 mittels des Verbindungsteils 10 in das Ankerrohr 2 eingeschoben und rastet mit den Rastkeilen 19 ein. Dieser Schnappmechanismus kann auch reversibel ausgeführt sein, so dass das Innenrohr 4 mit der Kartusche 6 auf dem umgekehrten Weg auch wieder demontiert werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Gesteinsanker mit einem Ankerrohr (2) und einem im Inneren des Ankerrohrs (2) angeordneten Innenrohr (4), wobei im Innenrohr (4) eine auspressbare erhärtbare Masse (7) zum Verankern des Ankerrohrs (2) in einem Bohrloch angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Innenrohr (4) mittels einer Schnappverbindungseinrichtung (1) im Ankerrohr (2) festgelegt ist.
2. Gesteinsanker nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass endseitig am Innenrohr (4) ein, vorzugsweise hülsenförmiges, Verbindungsteil
(10), insbesondere aus einem Elastomer, angeordnet ist, und
dass die Schnappverbindungseinrichtung (1) am Verbindungsteil (10) ausgebildet ist.
3. Gesteinsanker nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schnappverbindungseinrichtung (1) zumindest einen am Ankerrohr (2), insbesondere an einer Antriebsmutter (20) des Ankerrohrs (2), angeordneten Vorsprung (21) aufweist, und
dass die Schnappverbindungseinrichtung (1) zumindest eine am Verbindungsteil (10) angeordnete Ausnehmung (11) aufweist, in welcher der Vorsprung (21) zumindest teilweise aufgenommen ist.
4. Gesteinsanker nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Vorsprung (21) des Ankerrohrs (2) bzw. der Antriebsmutter (20) als Ringwulst ausgebildet ist, und
dass das Verbindungsteil (10) zumindest einen Ringanschlag (12) aufweist, an dem der Ringwulst anliegt.
5. Gesteinsanker nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungsteil (10) stirnseitig über das Ankerrohr (2), insbesondere über eine Antriebsmutter (20) des Ankerrohrs (2), übersteht.
6. Gesteinsanker nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungsteil (10) einen ersten hülsenförmigen Dichtbereich (15) aufweist, der in das Innenrohr (4) eingeschoben ist, wobei der erste hülsenförmige Dichtbereich (15) aussenseitig zumindest einen umlaufenden Dichtwulst (81) aufweist.
7. Gesteinsanker nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungsteil (10) einen zweiten hülsenförmigen Dichtbereich (16) aufweist, der koaxial zum ersten Dichtbereich (15) im Inneren des ersten Dichtbereichs (15) angeordnet ist.
8. Gesteinsanker nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungsteil (10) einen hinteren Abschnitt (14), an dem die Schnappver- bindungseinrichtung (1) ausgebildet ist, und einen vorderen Abschnitt (13) aufweist, an dem der erste Dichtbereich (15) angeordnet ist,
wobei der hintere Abschnitt (14) und der vordere Abschnitt (13) über Verbindungsstege (18) miteinander verbunden sind, zwischen denen vorzugsweise Durchgangsöffnungen (17) vorgesehen sind.
9. Gesteinsanker nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schnappverbindungseinrichtung (1) eine Vielzahl separater Rastkeile (19) aufweist, welche am Verbindungsteil (10) angeordnet sind, und welche das Verbindungsteil (10) gegen ein Herausziehen aus dem Ankerrohr (2) sichern,
wobei vorzugsweise, in Umfangsrichtung des Verbindungsteils (10) betrachtet, die Rastkeile (19) zu den Verbindungsstegen (18) versetzt sind.
10. Gesteinsanker nach einem der Ansprüche 2 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass am Verbindungsteil (10) eine Armierungshülse (83) angeordnet ist.
11. Gesteinsanker nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Ankerrohr (2) ein erstes Ende (27) mit zumindest einer Austrittsöffnung (26) für die erhärtbare Masse (7) und ein zweites Ende (28) aufweist, an dem ein Bohrgerät zum drehenden Vortrieb des Gesteinsankers ankuppelbar ist.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10336043A1 (de) 2003-08-01 2005-03-17 Hilti Ag Verbundanker
DE102006006748A1 (de) 2006-01-16 2007-07-19 Berwald, Werner P., Dipl.-Ing. Zweischritt-Inliner-Hohlstabvollverbundanker-System
WO2010140006A2 (en) 2009-06-04 2010-12-09 Minova International Limited Nchoring bolt having an extruding piston

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006000042A1 (de) * 2006-01-31 2007-08-02 Hilti Ag Adapterteil eines selbstbohrenden Gebirgsankers
DE102007000277A1 (de) * 2007-05-16 2008-11-20 Hilti Aktiengesellschaft Selbstbohrender Gebirgsanker
DE102007057763A1 (de) * 2007-11-30 2009-06-04 Hilti Aktiengesellschaft Selbstbohrender Verbundanker

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10336043A1 (de) 2003-08-01 2005-03-17 Hilti Ag Verbundanker
DE102006006748A1 (de) 2006-01-16 2007-07-19 Berwald, Werner P., Dipl.-Ing. Zweischritt-Inliner-Hohlstabvollverbundanker-System
WO2010140006A2 (en) 2009-06-04 2010-12-09 Minova International Limited Nchoring bolt having an extruding piston

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