WO2022136237A1 - Hohlstabverbundanker mit statischem mischsystem und verfahren zum setzen eines hohlstabverbundankers in eine gesteinsschicht - Google Patents

Hohlstabverbundanker mit statischem mischsystem und verfahren zum setzen eines hohlstabverbundankers in eine gesteinsschicht Download PDF

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WO2022136237A1
WO2022136237A1 PCT/EP2021/086732 EP2021086732W WO2022136237A1 WO 2022136237 A1 WO2022136237 A1 WO 2022136237A1 EP 2021086732 W EP2021086732 W EP 2021086732W WO 2022136237 A1 WO2022136237 A1 WO 2022136237A1
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WO
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anchor
hollow rod
hollow
rod
composite
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PCT/EP2021/086732
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French (fr)
Inventor
Archibald Richter
Friederich Jaeger
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JMBG GmbH + Co KG
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Publication date
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    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/008Anchoring or tensioning means
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00Setting anchoring-bolts
    • E21D20/02Setting anchoring-bolts with provisions for grouting
    • E21D20/025Grouting with organic components, e.g. resin
    • E21D20/026Cartridges; Grouting charges
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00Setting anchoring-bolts
    • E21D20/02Setting anchoring-bolts with provisions for grouting
    • E21D20/028Devices or accesories for injecting a grouting liquid in a bore-hole

Definitions

  • the invention relates to a hollow rod composite anchor for stabilizing layers of rock in mining, tunnelling, civil engineering and rock engineering, having at least one anchor foot with one or more outlet channels and a hollow rod which can be fastened to the anchor foot, comprising a static mixing device adjacent to the anchor foot, a cartridge divided into two compartments for accommodating chemical fasteners and a two-part squeezing plunger corresponding to the compartment division, the static mixing device consisting of several mixing elements arranged one behind the other, the direction of flow of the chemical fastener along the static mixing device being at least twice greater than or equal to 150° and smaller or equal 210° is changed. Furthermore, the present invention relates to a method for setting a hollow rod composite anchor in a rock layer.
  • DE 1020 060 467 62 A1 discloses a hollow rod composite anchor designed as a cartridge anchor, usable as a two-step anchor for use in mining, tunnelling, civil engineering and rock construction, with an adhesive, in particular a prefabricated adhesive, which is at least partially embedded in a hollow rod bore of a hollow rod Pressure adhesive, at least one bursting valve provided on the anchor foot side and at least one piston positioned on the anchor foot side, the outer surface of the hollow rod composite anchor being coated with an adhesive, if necessary with added filler.
  • an adhesive in particular a prefabricated adhesive, which is at least partially embedded in a hollow rod bore of a hollow rod Pressure adhesive, at least one bursting valve provided on the anchor foot side and at least one piston positioned on the anchor foot side, the outer surface of the hollow rod composite anchor being coated with an adhesive, if necessary with added filler.
  • DE 1020 090 560 89 A1 discloses a single-phase self-drilling and a two-phase cartridge spiral mixer anchor designed to be rotationally impact resistant, as a hollow rod anchor with/without drill bit, chip chamber, stepped grinder and rotary slide, but with an externally applied or rolled-on mixer spiral as the active one Movement mixers for thin-bed mixing with/without a fixed cartridge tube with the cooling channels and adhesive ribs for cooling the drill bit and for storing the adhesive cartridge with bracing adhesive are used for mixing the pressed-out adhesive cartridge in the anchor ring space and for curing with a chemically controlled increase in volume, for additional anchor bracing in mining and tunnel civil engineering and rock construction, so trained that with the externally applied mixer spiral, as an active movement mixer, a thin-bed mixture in the tot. Anchor length is made.
  • DE 69 317 784 T2 discloses a further embodiment of a device for fastening a rock anchor in a hole in the rock, the device having a fastening element, in particular an expansion dowel, which is provided on a threaded part on the inner end of a rock anchor, the outer end of the rock bolt is provided with a washer-like pressing member adapted to press against the rock, with a nut on a threaded portion at the outer end of the rock bolt, for pressing against a support member having an opening for supplying grout to fill the cavity between the rock bolt and the rock, to improve the anchoring and to provide protection against corrosion, the rock bolt being provided with a tube which extends at least over the greater part of the free length of the rock bolt and is intended to supply grout to the inner end of the rock hole, the Supporting element the shape of a at least partially spherical shell, with an interior space for feeding grout through a hole formed in the side wall of this support member.
  • a fastening element in particular an expansion dowel
  • the object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages known from the prior art. It is in particular the object of the present invention to provide an improved shear connector and an improved method for setting a shear connector in a rock layer, in which case the setting process in particular can be simplified and configured more quickly.
  • the object is achieved by the features of the independent claims, aimed at the hollow rod composite anchor according to the invention and the method according to the invention.
  • Preferred configurations of the invention are specified in the subclaims, in the description or in the figures, with further features described or shown in the subclaims or in the description or in the figures being an object of the invention, individually or in any combination, as long as the context does not clearly indicate the opposite.
  • a hollow rod composite anchor for stabilizing layers of rock in mining, tunneling, civil engineering and rock engineering, having at least one anchor base with one or more outlet channels and a hollow rod that can be attached to the anchor base, comprising a static mixing device adjacent to the anchor base, a A cartridge divided into two compartments by a partition for receiving chemical fasteners and a two-part squeezing plunger corresponding to the compartment division, characterized in that the static mixing device consists of a plurality of mixing elements arranged one behind the other, the flow direction of the chemical fastener along the static mixing device being at least two times greater or equal to 150° and less than or equal to 210° is changed.
  • the proposed structure of the mixing unit together with the provision of a two-component adhesive system, can contribute to the mixing process being able to be carried out very efficiently within a very short period of time. All in all, the process times are very short and the anchor is bonded homogeneously in the rock.
  • the compact design allows the use of a relatively large volume of adhesive, which is also difficult to stabilize rock strata, for example porous formations.
  • the hollow composite rod anchor according to the invention is suitable for stabilizing layers of rock in mining, tunnelling, civil engineering and rock construction. Layers of rock can be consolidated superficially by inserting anchors in order to prevent rock fragments or slabs from coming off unintentionally.
  • the chemical anchors are inserted with the anchor foot into the anchor boreholes, which are produced using wet or dry drilling methods depending on the hardness of the rock.
  • the shear connector has a number of assemblies, with the other parts, in addition to the anchor base, usually being arranged within a cylindrical rod.
  • the hollow bar can be made of metal, for example steel.
  • the hollow rod composite anchor is first inserted into the drill hole on the anchor foot side and pushed all the way into the drill hole using the hollow rod attached to it.
  • the hollow rod composite anchor can be formed from just a single hollow rod with an anchor base or from a plurality of hollow rods and an anchor base.
  • the other hollow rods can serve as an extension of the first hollow rod connecting anchor via a mechanical connection option.
  • the hollow rod composite anchor has at least one anchor base with one or more outlet channels. After the insertion of the hollow rod composite anchor, the anchor base is at the deepest point in the drill hole and from the anchor base fastening means can be guided out of the anchor into the surrounding rock via the outlet channels.
  • the exiting fasteners apply adhesive to the entire or at least a large part of the anchor on the outside, so that after setting there is a firm connection between the hollow rod composite anchor and the surrounding rock layer.
  • the outlet channels can be arranged symmetrically or asymmetrically on or in the anchor base, and the anchor base can preferably have more than 2, more preferably more than 3 and furthermore preferably more than 4 outlet channels.
  • the hollow bar can be attached to the anchor foot.
  • the hollow rod with the other structural components of the hollow rod composite anchor can either be fixedly connected to the anchor base or designed to be connectable to it.
  • the hollow bar can be connected to the anchor base via a screw, clamp, welded or adhesive connection, or it can be connected to the anchor base shortly before insertion.
  • variable anchor feet depending on the rock situation or different hollow rods for example varying in hollow rod volume, can be used for fastening.
  • the material of the hollow bar can preferably be made of metal, furthermore preferably made of steel. Possible dimensions of the hollow rod are in a range from approx. 50 cm to 3 m in length and 2.5 cm to 50 cm in diameter.
  • a static mixing device is located adjacent to the anchor base. Starting at the bottom of the borehole, the anchor base extends first and the hollow rod can be attached to it, with the static mixing device being located inside the hollow rod adjacent to the anchor base.
  • a static mixing device has no mechanically driven mixing elements. The mixing effect of the static mixer is essentially based on the forced guidance of the components to be mixed by the guide devices of the static mixer. The components to be mixed are thus first passed through the static mixer, mixed in it and leave the mixing device in the direction of the anchor base. The mixed adhesive is fed through the outlet channels of the anchor foot into the gap between the hollow rod composite anchor and the rock, where it then hardens completely.
  • the mixing device can preferably assume an extension in the longitudinal direction of the hollow rod shear connector of greater than or equal to 5 cm and less than or equal to 50 cm.
  • the ratio of the total length of the mixer to the hollow rod composite anchor expressed as the length of the static mixer unit divided by the length of the hollow rod composite anchor, can be greater than or equal to 0.01 and less than or equal to 0.5. Within this range, good mixing results can still be obtained with sufficient adhesive volumes.
  • the hollow composite rod anchor has a cartridge divided into two compartments by a partition wall for receiving chemical fasteners.
  • the static mixer is filled with fastening means via a cartridge, wherein the fastening means can preferably be a two-component adhesive made of hardener and binder.
  • the two adhesive components can preferably be filled in the different compartments of the cartridge and be present separately from one another via the dividing wall.
  • the two compartments of the cartridge can have the same or different volumes.
  • the adhesive component(s) in the cartridge are partially liquefied by applying pressure and driven in the direction of the mixer. There the components are intimately mixed and react.
  • the mixed adhesive leaves the anchor base through the outlet channels and hardens between the outside of the anchor and the borehole wall, partially or completely along the length of the borehole up to the anchor head.
  • the hollow rod composite anchor has a two-part ejection stamp corresponding to the compartment division.
  • the two different adhesive components are each in separate compartments. In order to bring both components to react with each other, these pressed through the static mixing unit in the direction of the anchor base by an ejection ram.
  • the squeezing ram is designed in such a way that each of the individual compartments is squeezed out by a separate part of the squeezing ram.
  • the shape of the squeezing plunger is adapted to the geometry of the corresponding compartment.
  • the individual parts of the squeezing ram can have different surface dimensions.
  • the two parts of the squeezing ram can be designed symmetrically, particularly in cases in which the two components of the adhesive system occupy approximately the same volumes within the hollow rod.
  • the two parts of the squeezing stamp can squeeze out the respective compartments independently of one another by applying pressure.
  • the two parts it is also possible for the two parts to be designed so that they can be connected to one another, so that when pressure is applied they move together and simultaneously in the direction of the anchor base.
  • the squeezing stamp can preferably be made of plastic or metal.
  • the static mixing device consists of a plurality of mixing elements arranged one behind the other, the direction of flow of the chemical fastener along the static mixing device being changed at least twice by greater than or equal to 150° and less than or equal to 210°.
  • the static mixing device is formed from individual mixing elements, with the geometry of the individual mixing elements and the arrangement of the mixing elements one behind the other determining the overall mixing effect of the static mixing device.
  • the mixing effect results from the overflow of the individual element and also via the guidance along the individual elements. In particular, it has proven to be very efficient that the overall flow of the fasteners to be mixed through the mixing device is reversed at least twice via the arrangement of the individual mixing elements relative to one another.
  • the change in direction in the direction of flow of the already mixed fastener can be approximately 180° twice.
  • the change in flow direction does not have to occur immediately.
  • the direction of flow results over a certain distance in the mixer.
  • the flow direction can change within a distance that is less than or equal to 10% of the total mean distance of the fastener through the static mixing element.
  • the cartridge can have an outlet opening on the anchor foot side to at least one of the outlet channels of the anchor foot, the outlet opening of the cartridge being arranged acentrically to the axis of symmetry of the cartridge.
  • the outlet opening of the cartridge is not arranged symmetrically on the cartridge.
  • it can be favorable for cartridges with a cylindrical design that the outlet opening is not arranged in the center of the cylinder, but rather offset in the direction of the circumference.
  • the anchor is bonded very evenly to the surrounding rock.
  • the mixing elements of the static mixing device can be present in at least three different rows of mixing elements, with the axes of symmetry of the individual rows of mixing elements being offset from one another.
  • the individual mixing elements For an improved mixing performance with only a slight increase in counter-pressure during squeezing, it has been found to be particularly advantageous for the individual mixing elements to be arranged in rows, with the individual rows being next to one another rather than behind one another.
  • the offset of the axes of symmetry of the individual rows of mixing elements results in improved guidance of the adhesive in the static mixer.
  • the axes of symmetry of the individual rows of mixing elements can preferably form a triangle in the direction of the axis of symmetry of the armature. This can contribute to the formation of a particularly compact mixer design while maintaining the necessary mixing capacity.
  • the different rows of mixing elements can be arranged offset relative to the anchor base along the longitudinal axis of the hollow rod composite anchor.
  • the axes of symmetry of the rows of mixing elements are not arranged on the axis of symmetry of the hollow rod composite anchor.
  • the axis of symmetry of the hollow rod composite anchor lies in the center of gravity of a triangle, with the axes of symmetry of the individual rows of mixing elements being arranged at the vertices of the triangle. This can further reduce the necessary dimensions of the static mixer and can be advantageous in particular for cases in which the outlet of the mixed product from the static mixer is also not on the axis of symmetry of the hollow rod shear connector.
  • the static mixing device can consist of individual mixing elements, the mixing elements at least have at least two different geometries.
  • the mixing elements In order to optimize the mixing result while at the same time reducing the spatial expansion of the static mixer in the direction of the axis of symmetry of the hollow rod connector, it has proven to be particularly advantageous that not just one type of mixing element is installed in the individual rows of mixing elements. In particular, it can prove advantageous that two different elements are present in a row of mixing elements. This can simplify the flow guidance of the fasteners and reduce the flow resistances that occur in the static mixer.
  • the extrusion die can have at least a three-part, symmetrical structure with upper and lower guide lips and central sealing lips spaced apart from one another, with the smallest distance between the outer guide lips and the inner sealing lips being based on the longest extent of the inner sealing lips is greater than or equal to 0.25 and less than or equal to 0.75.
  • the design of the ejection ram can be particularly important in cases where the highest possible pressure has to be built up to secure the anchor in the rock. This situation can arise, for example, when very long anchors have to be anchored in the rock. A further difficulty arises in cases where very viscous fasteners are used, which also have a low dilatancy.
  • the stamp In these cases, it must be ensured that the stamp can exert an even force on the fasteners.
  • the design of the stamp must ensure that the squeezing medium, for example water or compressed air, is not pressed past the stamp and into the fastening means. In these cases, the adhesive strength of the fastener may be reduced and the anchor may not be adequately secured in the rock.
  • the three-part structure mentioned above with a defined distance between the outer guide lips and the inner sealing lips has proven to be particularly suitable for both low and high-viscosity systems.
  • the structure can also contribute to a uniform feed of the ejection plunger into the adhesive cartridge under high pressure. A steady feed rate is particularly achievable for cases in which the two compartments of the adhesive have different volumes.
  • the inner sealing area of the stamp provides a sufficient sealing effect, with the force being applied to the sealing stamp via the guide lips of the stamp. Slight changes in the ejection pressure can thus be compensated via the guide lips of the ejection stamp.
  • the central, sealing part of the squeezing ram can have more than two, more preferably more than three, individual sealing lips or sealing bulges.
  • Plastics such as PEEK, PE, PP, POM or rubber have proven to be particularly suitable as the material, in particular for the middle part with the sealing lips.
  • the two parts of the two-part squeezing ram can be rigidly connected to one another at least via a partition wall cutting device.
  • a partition wall cutting device For a uniform transfer of pressure and for a uniform mixing result, it has turned out to be particularly advantageous that the two parts of the squeezing plunger are mechanically connected to one another.
  • a uniform advance results and thus a uniform squeezing of the two-component adhesive from the compartments.
  • the compartment wall can be destroyed using a cutting device.
  • This cutting device can be formed, for example, by a knife or a sharp edge. In this configuration, it is possible to achieve particularly fast squeezing times under uniform compressive stress.
  • the two parts of the two-part squeezing stamp can be designed mirror-symmetrically and the partition wall Cutting device can be arranged acentrically from the common axis of symmetry of the two ejection pistons. Particularly in cases where the two compartments of the cartridge have different volumes, it can prove advantageous that the cutter device is not arranged on the axis of symmetry of the ejection piston. In cases where the squeezing piston is rotationally symmetrical, the cutting device can be arranged on the axis of rotation or at a distance from it.
  • the cutting device is advantageously designed at a distance from it, so that not only the center of the partition between the compartments, but also part of the encompassing partition is also separated at the compartment edges. This can contribute to a faster and more even squeezing process of the adhesive from the individual compartments.
  • a bursting valve can be arranged in the at least one outlet channel of the anchor foot.
  • the outlet channels it has proven to be advantageous for the outlet channels to have bursting valves, which open as a function of the pressure only after significant pressure has been applied to the hollow rod composite anchor within the scope of a desired open the squeezing process. This can prevent unwanted destruction of the compartments via the squeezing plunger due to brief mechanical stress and contribute to a uniform and controlled squeezing process.
  • the squeezing ram can have one or more venting channels along the axis of symmetry of the squeezing ram.
  • the squeezing ram can have openings which allow air to be passed through from the direction of the anchor base in the direction of the borehole mouth. This can result in a smoother squeezing out of the adhesive and, due to the lower back pressure, contribute to an increase in work safety.
  • a plastic jacket with internal spacers can be arranged on the outside of the hollow rod connector. Due to the higher extrusion speeds that can be achieved through the improved mixing process, it can be useful to direct the flow of adhesive emerging from the anchor foot, at least partially, over a plastic jacket, which is arranged at a distance from the surface of the hollow rod composite anchor via spacers.
  • the plastic jacket can also have other devices on its surface for guiding the emerging stream of adhesive. This can be achieved, for example, by shaped protuberances, which give the flow a further, targeted directional impulse. This configuration can be particularly useful for cases in which the outlet channels of the anchor foot are not distributed symmetrically over the anchor foot surface. This makes it possible to even out uneven distributions of the exiting current over the surface of the hollow rod bonded anchor.
  • the hollow rod can have fastening means for attaching a further hollow rod at the anchor foot furthest away.
  • the end of the anchor lying in the direction of the mouth of the borehole is prepared to be connected to a further hollow rod.
  • deep boreholes can also be easily equipped with one or more hollow rod composite anchors even under cramped space conditions, for example in narrow tunnels.
  • only the first anchor can have a statistical mixing element and the other anchors can exclusively provide additional adhesive compartments with squeezing pistons.
  • the adhesive mixtures of the different hollow rod composite anchor parts can differ in their structure.
  • the other compartments can contain adhesive with a volume increaser Stuff, such as foaming systems, which are able to securely bond larger volumes.
  • a volume increaser Stuff such as foaming systems
  • This configuration with extendable hollow rod composite anchors can also have outlet openings at other anchor points, so that the entire quantity of adhesive does not have to emerge at the outlet channels of the anchor foot. This can improve handling and flexibility even at very large well depths.
  • the hollow rod can have means for clearly identifying the hollow rod.
  • the individual hollow rod anchor can be clearly identifiable. This can be done, for example, by means of a marker attached to the surface of the hollow rod, the anchor base or the end of the hollow rod. Color, bar or QR codes, for example, or also RFID markers can be used for this purpose. Manufacturing conditions such as time, place, length of the anchor and personnel can be clearly assigned and archived for further analysis.
  • Also according to the invention is a method for setting a hollow rod composite anchor in a rock layer, the method comprising at least the steps of: a) drilling a hole in a rock layer to be stabilized; b) Setting a Hol shear connector according to the invention; and c) squeezing the chemical fasteners from the two compartments through the static mixer and the anchor foot by pressurization; includes.
  • the squeezing process can take place within 15 seconds, preferably within 10 seconds and also less than 5 seconds. Very even stabilization of the anchor in the rock can be achieved within these extrusion times, which helps to reduce the costs for the setting process. It can also advantageously be pressed out using compressed air or water, it being possible to work within “usual” pressure ranges. Advantageously, no special equipment is required for setting.
  • explicit reference is made to the advantages of the hollow rod composite anchor according to the invention.
  • the pressure load in method step c), can be recorded over time for each squeezing process and stored digitally.
  • the recording and storage of the time-dependent pressure profiles of the pressing process has proven to be particularly reliable. Unexpected positive or negative changes in the applied pressure can indicate deviations in the assumed properties of the existing rock formation, which can have a significant impact on the desired success of the stabilization measures. These can be detected via the pressure profile and give rise to further preventive measures.
  • 1 schematically shows the structure of a hollow rod composite anchor according to the invention
  • 2 shows schematically the structure of an anchor base which can be used in the hollow rod composite anchor according to the invention and has one or more outlet channels;
  • FIG. 3 shows a schematic of a static mixing device that can be used in the hollow shear connector according to the invention and consists of a plurality of mixing elements arranged one behind the other in a combination of three rows of mixing;
  • FIG. 4 shows a schematic of a static mixing device which can be used in the hollow shear connector according to the invention and consists of a plurality of mixing elements arranged one behind the other in a two-mixing row combination;
  • FIG. 6 schematically shows the structure of a press-out stamp that can be used in the hollow rod composite anchor according to the invention
  • FIG. 1 shows a possible embodiment according to the invention of a hollow rod composite anchor 1.
  • the hollow rod composite anchor 1 has an anchor base 3, which has one or more outlet channels (not shown) for the emergence of a fastener from the hollow rod composite anchor 1 .
  • Fastening means are pressed between the hollow rod connector 2 and the borehole via the outlet channels of the anchor foot 3 and the hollow rod connector 1 is thus anchored in the borehole.
  • the hollow rod 2 is arranged on the anchor base 3 and extends over the other functional parts (4, 5, 6) of the hollow rod composite anchor 1 lying on the inside.
  • the static mixing device 4 Inside the hollow rod 2 , adjacent to the anchor base 2 , is the static mixing device 4 , in which the fastening means, for example a 2-component adhesive, is mixed before it emerges through the anchor base 3 .
  • the adhesive is located in two compartments separated by a partition divided cartridge 5, which is squeezed out by a squeezing stamp 6 via pressurization.
  • the hollow rod composite anchor 1 is inserted into the borehole and the squeezing ram 6 is moved, for example by water pressure, in the hollow rod 2 from the farthest borehole 7 forwards in Richter's anchor foot 3 .
  • the adhesive is pressed out of the cartridge 5 into the static mixing device 4 by the acting forces.
  • the adhesive is intimately mixed and enters the borehole via the outlet channels of the anchor base 3 and anchors the hollow rod composite anchor 1 via the outer anchor walls in the borehole.
  • FIG. 2 shows a possible embodiment of an anchor foot 3.
  • the anchor foot 3 can have an anchor tip in which one or more outlet channels 8 for the fastening means are arranged.
  • FIG. 3 shows a side view of an arrangement according to the invention of mixing elements 16 lying one behind the other of the static mixing device 4 .
  • the individual mixing elements 16 are combined to form three rows 9 of mixing elements, with the center points of the rows forming a triangle relative to the direction of the flow of force.
  • This means that the rows of mixing elements 9 with the respective mixing elements 16 connected in series are arranged offset to one another, with the two different geometries for the individual mixing elements 16 being shown in this illustration.
  • the flow of the fastener around the mixing elements 16 and rows 9 results in the direction of flow of the fastener being deflected twice by approximately 180° between the entry and exit from the static mixer.
  • FIG. 4 shows a side view of an arrangement according to the invention of mixing elements 16 lying one behind the other of the static mixing device 4 .
  • the individual mixing elements 16 are combined to form two rows of mixing elements 9 and the rear row of mixing elements in FIG. 3 has been omitted for the sake of clarity.
  • the individual rows of mixing elements 9 are each made up of two different mixing elements 10, 11. These two configurations 10, 11 of the mixing elements 16 can contribute to an optimized mixing result without greatly increasing the flow resistance. Relatively large quantities of high-viscosity fasteners can also be processed with good mixing performance and a pressure that is not too high.
  • FIG. 5 shows a possible housing of the mixing device 4 within the hollow rod 2 (not shown).
  • the mixing elements that may be arranged in rows can be easily and safely introduced into the hollow rod and anchored in it through this housing.
  • the opening 12 of the mixing device points in the direction of the anchor base 3 and the rear side 13 of the mixing device 4 points in the direction of the cartridge (not shown), which is divided into two compartments.
  • FIG. 6 shows a possible embodiment according to the invention of one half of a two-part squeezing die 6 according to the invention.
  • the second half is mirror-symmetrical to the first half 6 and is fixed to the first half by a cutting device which is arranged between the two halves 6.
  • the upper and lower guide 15 and the central sealing lips 14 of the two-part ejection ram are shown.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hohlstabverbundanker zur Stabilisierung von Gesteinsschichten im Berg-, Tunnel-, Tief- und Felsbau, mindestens aufweisend einen Ankerfuß mit einen oder mehreren Austrittskanälen und einen am Ankerfuß befestigbaren Hohlstab umfassend eine zum Ankerfuß angrenzende statische Mischvorrichtung, eine durch eine Trennwand in zwei Kompartimente unterteilte Kartusche zur Aufnahme chemischer Befestigungsmittel und einem der Kompartimentaufteilung entsprechenden, zweiteiligen Auspressstempel, wobei die statische Mischvorrichtung aus mehreren, hintereinanderliegenden Mischelementen besteht, wobei die Flussrichtung des chemischen Befestigungsmittels entlang der statischen Mischvorrichtung mindestens zweimal um größer oder gleich 150° und kleiner oder gleich 210° geändert wird. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Setzen eines Hohlstabverbundankers in eine Gesteinsschicht.

Description

Hohl Stabverbundanker mit statischem Mischsystem und Verfahren zum Setzen eines Hohlstabverbundankers in eine Gesteinsschicht
Die Erfindung betrifft einen Hohl Stabverbundanker zur Stabilisierung von Gesteinsschichten im Berg-, Tunnel-, Tief- und Felsbau, mindestens aufweisend einen Ankerfuß mit einen oder mehreren Austrittskanälen und einen am Ankerfuß befestigbaren Hohlstab umfassend eine zum Ankerfuß angrenzende statische Mischvorrichtung, eine durch eine Trennwand in zwei Kompartimente unterteilte Kartusche zur Aufnahme chemischer Befestigungsmittel und einem der Kompartimentaufteilung entsprechenden, zweiteiligen Auspressstempel, wobei die statische Mischvorrichtung aus mehreren, hintereinanderliegenden Mischelementen besteht, wobei die Flussrichtung des chemischen Befestigungsmittels entlang der statischen Mischvorrichtung mindestens zweimal um größer oder gleich 150° und kleiner oder gleich 210° geändert wird. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Setzen eines Hohl stabverbundankers in eine Gesteinsschicht.
Die dauerhafte Sicherung instabiler Gesteinsschichten ist aus technischer und ökonomischer Perspektive heutzutage immer noch eine herausfordernde Angelegenheit. Aufgrund der erhöhten Sicherungsanforderungen, beispielsweise im Berg- und Tunnelbau, wurden bisher als Goldstandard „verlässliche“ Ansätze verfolgt, welche, unabhängig von der konkret vorliegenden Gesteinssituation, auf deutlich überdimensionierten aber sicheren „one fits all“ Lösungen basieren. Im Bereich der Stabilisierung äußerer Gesteinsschichten durch mechanische Anker bedeutet dies konkret, dass Anker zum Einsatz kommen, welche die für die Stabilisierung nötigen Haltekräfte üblicherweise um ein Vielfaches übertreffen. Dieser Weg war in der Ver- gangenheit ökonomisch vertretbar, berücksichtigt aber nicht, dass sich die Kostenverteilung zur Durchführung von Arbeiten zu einem immer größeren Anteil in Richtung der Personalkosten verschoben haben. So kann beispielsweise das Setzten nicht angepasster Anker neben erhöhten Material- insbesondere auch zu erhöhten Zeit- und damit Personalkostenaufwand führen. Auch führen sichere nicht immer zu technisch optimalen Lösungen, da adaptiv gesetzte Anker deutlich höhere Reproduzierbarkeiten liefern und insbesondere die Arbeitssicherheit für die ausführenden Mitarbeiter erhöhen.
Auch in der Patentliteratur finden sich die unterschiedlichsten Ansätze für den Einsatz und die Ausgestaltung von Verbundankern.
So offenbart beispielsweise die DE 1020 060 467 62 Al einen als Kartuschenanker ausgebildeter Hohl Stabverbundanker, einsetzbar als Zweischrittanker für den Einsatz im Berg-, Tunnel-, Tief- und Felsbau, mit einem zumindest partiell in einer Hohlstabbohrung eines Hohlstabes eingelagerten Klebers, insbesondere einem vorkonfektionierten Druckkleber, mindestens einem ankerfußseitig vorgesehenen Berstventil sowie mindestens einem ankerfußseitig positionierten Kolben, wobei die Außenfläche des Hohl Stabverbundankers mit einem Klebstoff, bedarfsweise mit beigemengtem Füllstoff, beschichtet ist.
Als weitere technische Möglichkeit offenbart die DE 1020 090 560 89 Al einen drehschlagfest ausgeführter Einphasen-Selbstbohr- und ein Zweiphasen Patronen-Spiralmischanker, als Hohlstabanker mit/ohne Bohrkrone, Spankammer, Stufenmahlwerk und Drehschieber, jedoch mit einer äußerlich aufgebrachten oder aufgewalzten Mischerspirale, als aktiver Bewegungsmischer zur Dünnbettmischung mit/ohne einem festgelegten Patronenrohr mit den Kühlkanälen und Kleberippen zur Kühlung der Bohrkrone und zur Einlagerung der Kleberpatrone mit Verspannungskieber, sind für die Mischung der ausgepressten Kleberpatrone im Ankerringraum und zur Aushärtung mit einer chemisch gesteuerten Volumenzunahme, zur zusätzlichen Ankerverspannung für den Einsatz im Berg- und Tunnel- Tief- und Felsbau, so ausgebildet, dass mit der äußerlich aufgebrachten Mischerspirale, als aktiver Bewegungsmischer eine Dünnbettmischung in der ges. Ankerlänge vorgenommen wird.
Eine weitere Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Befestigung eines Felsankers in einem Loch im Felsen offenbart die DE 69 317 784 T2, wobei die Vorrichtung ein Befestigungselement, insbesondere einem Spreizdübel, der auf einem Gewindeteil am inneren Ende eines Felsankers vorgesehen ist aufweist, wobei das äußere Ende des Felsankers mit einem unterlegscheibenartigen Andruckelement versehen ist, das dazu ausgebildet ist, gegen den Felsen anzudrücken, mit einer Mutter auf einem Gewindeteil am äußeren Ende des Felsankers, zum Andrücken gegen ein Stützelement mit einer Öffnung zur Zufuhr von Vergussmörtel zum Füllen des Hohlraums zwischen dem Felsanker und dem Felsen, zur Verbesserung der Verankerung und zur Bildung eines Korrosionsschutzes, wobei der Felsanker mit einem Rohr versehen ist, das sich zumindest über den größeren Teil der freien Länge des Felsankers erstreckt und dazu vorgesehen ist, Vergussmörtel zum inneren Ende des Felsloches zuzuführen, wobei das Stützelement die Form einer wenigstens teilweise sphärischen Schale hat, mit einem Innenraum zur Zufuhr von Vergussmörtel durch ein Loch, das in der Seitenwand dieses Stützelements ausgebildet ist.
Derartige aus dem Stand der Technik bekannte Lösungen können noch weiteres Verbesserungspotential bieten, insbesondere hinsichtlich der auf die vorliegende Gesteinssituation adaptierten Ausgestaltung der Vorrichtung sowie hinsichtlich der Einfachheit, Sicherheit und Schnelligkeit des Setzprozesses.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Es ist insbesondere die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Verbundanker und ein verbessertes Verfahren zum Setzen eines Verbundankers in eine Gesteinsschicht bereitzustellen, wobei insbesondere der Setzprozess vereinfacht und schneller ausgestaltet werden kann. Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche, gerichtet auf den erfindungsgemäßen Hohl Stabverbundanker sowie und das erfindungsgemäße Verfahren. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung oder den Figuren angegeben, wobei weitere in den Unteransprüchen oder in der Beschreibung oder den Figuren beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder in einer beliebigen Kombination einen Gegenstand der Erfindung darstellen können, solange sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Hohl Stabverbundanker zur Stabilisierung von Gesteinsschichten im Berg-, Tunnel-, Tief- und Felsbau, mindestens aufweisend einen Ankerfuß mit einen oder mehreren Austrittskanälen und einen am Ankerfuß befestigbaren Hohlstab umfassend eine zum Ankerfuß angrenzende statische Mischvorrichtung, eine durch eine Trennwand in zwei Kompartimente unterteilte Kartusche zur Aufnahme chemischer Befestigungsmittel und einem der Kompartimentaufteilung entsprechenden, zweiteiligen Auspressstempel, dadurch gekennzeichnet, dass die statische Mischvorrichtung aus mehreren, hintereinanderliegenden Mischelementen besteht, wobei die Flussrichtung des chemischen Befestigungsmittels entlang der statischen Mischvorrichtung mindestens zweimal um größer oder gleich 150° und kleiner oder gleich 210° geändert wird.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass mittels des erfindungsgemäßen Hohlstabver- bundanker-Aufbaus sich sehr reproduzierbar und schnell Gesteinsaufbauten an der Oberfläche stabilisieren lassen. Insbesondere der vorgeschlagene Aufbau der Mischeinheit, zusammen mit der Bereitstellung eines zwei-komponentigen Klebersystems kann dazu beitragen, dass der Mischvorgang innerhalb sehr kurzer Zeitspannen sehr effizient durchgeführt werden kann. In Summe ergeben sich sehr kurze Prozesszeiten und eine homogene Verklebung des Ankers im Gestein. Die kompakte Bauform ermöglicht den Einsatz eines relativ großen Klebervolumens, welches auch in schwierig zu stabilisierenden Gesteinsschichten, beispielsweise bei porösen Formationen, eingesetzt werden kann. Entgegen den Annahmen des Standes der Technik ergibt sich über diese Kombination keine nennenswerte Vergrößerung des Gegendrucks beim Auspressen, sodass sich auch unter relativ moderaten Auspressdrücken sehr schnelle Auspress- und darin anschließende Setzprozesse ergeben. In Summe werden mit reduziertem Arbeitsaufwand und Zeitbedarf reproduzierbare Befestigungsstärken der Anker im Gestein erreicht, wobei sich insbesondere auch die Arbeitssicherheit erhöht, da die Gefahr einer ungewollten Leckage mit Austritt des Treibmittels reduziert wird. Der Ankeraufbau ist zudem so flexibel, dass eine Vielzahl unterschiedlicher Befestigungszusammensetzungen einsetzbar ist. Neben der Zusammensetzung kann zudem über das Längen- und Volumenverhältnis der einzelnen Ankerbestandteile zueinander die zu erreichenden Befestigungsstärken genau eingestellt werden, sodass sich die Befestigungsstärken als Funktion der erforderlichen Gesteinssituation reproduzierbar und präzise einstellen lassen.
Der erfindungsgemäßen Hohl Stabverbundanker eignet sich zur Stabilisierung von Gesteinsschichten im Berg-, Tunnel-, Tief- und Felsbau. Gesteinsschichten können oberflächlich durch das Einbringen von Ankern verfestigt werden, um ein ungewolltes Abgehen von Gesteinsbrocken oder -platten zu verhindert. Die Verbundanker werden dabei mit den Ankerfuß in die Ankerbohrlöcher eingeführt, welche je nach Gesteinshärte mittels Nass- oder Trockenbohrverfahren hergestellt werden. Der Verbundanker weist mehrere Baugruppen auf, wobei neben dem Ankerfuß die weiteren Teile üblicherweise innerhalb eines zylindrischen Stabes angeordnet sind. Der Hohlstab kann aus Metall, beispielsweise aus Stahl, bestehen. Der Hohlstabverbundanker wird ankerfußseitig zuerst in das Bohrloch eingebracht und mittels des an diesem angebrachten Hohlstabes ganz in das Bohrloch geschoben. Es ist dabei möglich, dass der Hohl Stabverbundanker aus nur einem einzigen Hohl stab mit Ankerfuß oder aus mehreren Hohlstäben und einem Ankerfuß gebildet wird. Die weiteren Hohlstäbe können dabei über eine mechanische Anbindungsmöglichkeit als Verlängerung des ersten Hohl stab verbundan- kers dienen. Der Hohl Stabverbundanker weist mindestens einen Ankerfuß mit einen oder mehreren Austrittskanälen auf. Der Ankerfuß befindet sich nach Einbringen des Hohl Stabverbundankers am Bohrlochtiefsten und aus dem Ankerfuß können über die Austrittskanäle Befestigungsmittel aus dem Anker heraus in das umgebende Gestein geleitet werden. Durch die austretenden Befestigungsmittel wird der ganze oder zumindest ein Großteil des Ankers auf der Außenseite mit Kleber beaufschlagt, sodass sich nach dem Abbinden eine feste Verbindung zwischen Hohl Stabverbundanker und umliegender Gesteinsschicht ergibt. Die Austrittskanäle können symmetrisch oder asymmetrisch am oder im Ankerfuß angeordnet sein und bevorzugt kann der Ankerfuß mehr als 2, des Weiteren bevorzugt mehr als 3 und weiterhin bevorzugt mehr als 4 Austrittskanäle aufweisen.
Der Hohlstab ist am Ankerfuß befestigbar. Der Hohlstab mit den weiteren Aufbaukomponenten des Hohl Stabverbundankers kann entweder fix mit dem Ankerfuß verbunden oder aber mit diesen verbindbar ausgestaltet sein. So kann der Hohlstab beispielsweise über eine Schraub-, Klemm-, Schweiß- oder Klebeverbindung mit dem Ankerfuß verbunden sein oder aber kurz vor dem Einbringen mit dem Ankerfuß verbunden werden. Derart können variable Ankerfuße je nach Gesteinssituation oder aber unterschiedliche Hohlstäbe, beispielsweise variierend im Hohlstabvolumen, zur Befestigung verwendet werden. Das Material des Hohlstabes kann bevorzugt aus Metall, des Weiteren bevorzugt aus Stahl gefertigt sein. Mögliche Dimensionen des Hohlstabes liegen in einem Bereich von ca. 50 cm bis 3 m in der Länge und 2,5 cm bis zu 50 cm im Durchmesser.
Angrenzend zum Ankerfuß befindet sich eine statische Mischvorrichtung. Ausgehend vom Bohrlochtiefsten erstreckt sich zuerst der Ankerfuß und an diesem anbringbar der Hohlstab, wobei im Inneren des Hohlstabes angrenzend zum Ankerfuß sich die statische Mischeinrichtung befindet. Eine statische Mischeinrichtung weist keine mechanisch angetriebenen Mischelemente auf. Die Mischwirkung des statischen Mischers basiert im Wesentlichen auf der Zwangsführung der zu mischenden Komponenten durch die Leiteinrichtungen des statischen Mischers. Die zu mischenden Komponenten werden also erst durch den statischen Mischer geleitet, in diesem vermischt und verlassen die Mischeinrichtung in Richtung Ankerfuß. Der gemischte Kleber wird durch die Auslasskanäle des Ankerfußes in den Spalt zwischen Hohlstabverbundanker und Gestein geleitet, wo dieser dann vollständig aushärtet. Die Mischvorrichtung kann dabei bevorzugt eine Ausdehnung in der Längsrichtung des Hohlstabverbundankers von größer oder gleich 5 cm und kleiner oder gleich 50 cm einnehmen. Bevorzugt kann das Verhältnis von Mischer- zu Hohlstabverbundanker-Gesamtlänge, ausgedrückt als Länge der statischen Mischereinheit dividiert durch die Länge des Hohl Stabverbundankers, größer oder gleich 0,01 und kleiner oder gleich 0,5 betragen. Innerhalb dieses Bereiches lassen sich gute Mischergebnisse bei immer noch ausreichenden Klebervolumina erhalten.
Weiterhin weist der Hohl Stabverbundankers eine durch eine Trennwand in zwei Kompartimente unterteilte Kartusche zur Aufnahme chemischer Befestigungsmittel auf. Der statische Mischer wird über eine Kartusche mit Befestigungsmitteln gefüllt, wobei es sich bei den Befestigungsmittel bevorzugt um einen Zweikomponenten-Kleber aus Härter und Binder handeln kann. Die beiden Kleberbestandteile können dabei bevorzugt in den unterschiedlichen Kompartimenten der Kartusche eingefüllt und über die Trennwand voneinander getrennt voneinander vorliegen. Die beiden Kompartimente der Kartusche können dabei gleiche oder unterschiedliche Volumina umfassen. Der oder die in der Kartusche befindliche Kleberbestandteile werden über eine Druckbeaufschlagung zum Teil verflüssigt und in Richtung Mischer getrieben. Dort werden die Bestandteile innig vermischt und reagieren an. Der gemischte Kleber verlässt durch die Austrittskanäle den Ankerfuß und härtet zwischen Ankeräußeren und Bohrlochwand, partiell oder ganz über die Bohrlochlänge bis zum Ankerkopf, aus.
Des Weiteren weist der Hohl Stabverbundanker eine der Kompartimentaufteilung entsprechenden, zweiteiligen Auspressstempel auf. Im Falle eines zwei-komponentigen Klebersystems liegen die beiden unterschiedlichen Kleberkomponenten in jeweils getrennten Kompartimenten vor. Um beide Komponenten miteinander zur Reaktion zu bringen, werden diese durch einen Auspressstempel jeweils in Richtung Ankerfuß durch die statische Mischeinheit gedrückt. Der Auspressstempel ist dabei so ausgestaltet, dass jedes der einzelnen Kompartimente durch einen separaten Teil des Auspressstempels ausgedrückt wird. Die Form des Auspressstempels ist insofern an die Geometrie des entsprechenden Kompartiments angepasst. Entsprechend der Aufteilung der einzelnen Kompartimente können die einzelnen Teile des Auspressstempels verschiedene Flächenmaße aufweisen. Es ist aber auch möglich, dass die beiden Teile des Auspressstempels symmetrisch ausgestaltet sind, dies insbesondere in Fällen, in denen die beiden Komponenten des Klebersystems annähernd gleiche Volumina innerhalb des Hohlstabes einnehmen. Die beiden Teile des Auspressstempels können unabhängig voneinander die jeweiligen Kompartimente durch Druckbeaufschlagung auspressen. Es ist aber auch möglich, dass beide Teile miteinander verbindbar ausgestaltet sind, so dass diese sich bei Druckbeaufschlagung gemeinsam und gleichzeitig in Richtung Ankerfuß bewegen. Bevorzugt kann der Auspressstempel aus Kunststoff oder Metall bestehen.
Die statische Mischvorrichtung besteht aus mehreren, hintereinanderliegenden Mischelementen, wobei die Flussrichtung des chemischen Befestigungsmittels entlang der statischen Mischvorrichtung mindestens zweimal um größer oder gleich 150° und kleiner oder gleich 210° geändert wird. Die statische Mischvorrichtung wird aus einzelnen Mischelementen gebildet, wobei die Geometrie der einzelnen Mischelemente und die Anordnung der Mischelemente hintereinander die gesamte Mischwirkung der statischen Mischvorrichtung bestimmen. Die Mischwirkung ergibt sich durch das Überströmen des einzelnen Elementes und zusätzlich über die Führung entlang der einzelnen Elemente. Es hat sich insbesondere als sehr effizient herausgestellt, dass über die Anordnung der einzelnen Mischelemente zueinander die Gesamtströmung der zu mischenden Befestigungsmittel durch die Mischvorrichtung mindestens zweimal umgedreht wird. In Bezug auf die Ausrichtung des Hohl Stabverbundankers bedeutet dies, dass der Fluss des Befestigungsmittels beispielsweise einmal in Richtung Ankerfuß, dann in Richtung Bohrlochmund und anschließend wieder in Richtung Ankerfuß geführt wird. Eine derartige Führung ist im Bereich der Hohl Stabverbundanker ungewöhnlich, da üb- licherweise angenommen wird, dass die durch die Umkehrung der Flussrichtung auftretenden zusätzlichen Kräfte zu einer deutlichen Erhöhung des Auspressdrucks und der Auspresszeit führen, so dass eine sichere Handhabung des Hohl Stabverbundankers nicht reproduzierbar gewährleistet werden kann. Dies ist aber erstaunlicherweise nicht der Fall und es können auch sehr viskose und große Mengen an Befestigungsmittel über die erfindungsgemäße Mischvorrichtung geführt werden. Bevorzugt kann die Richtungsänderung in der Flussrichtung des schon angemischten Befestigungsmittel zweimal ca. 180° betragen. Die Änderung der Flussrichtung muss sich dabei nicht unmittelbar ergeben. So ist es ebenfalls erfindungsgemäß, dass die Flussrichtung sich über eine gewisse Wegstrecke im Mischer ergibt. So kann sich beispielsweise die Änderung der Flussrichtung innerhalb einer Strecke ergeben, welche kleiner oder gleich 10 % der gesamten mittleren Wegstrecke des Befestigungsmittel durch das statische Mischelemente entspricht.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Hohl Stabverbundankers kann die Kartusche ankerfußseitig eine Austrittsöffnung zu mindestens einem der Austrittskanäle des Ankerfußes aufweisen, wobei die Austrittsöffnung der Kartusche azentrisch zur Symmetrieachse der Kartusche angeordnet ist. Zum Erhalt eines möglichst kompakten statischen Mischelementes und zur Reduzierung des nötigen Auspressdrucks, hat es sich als besonders günstig herausgestellt, dass die Austrittsöffnung der Kartusche nicht symmetrisch an der Kartusche ist angeordnet. So kann es beispielsweise für zylindrisch ausgestaltete Kartuschen günstig sein, dass die Austrittsöffnung nicht im Zylindermittelpunkt, sondern eher in Richtung des Kreisumfanges versetzt, angeordnet ist. Diese Anordnung der Austrittsöffnung ist eher ungewöhnlich, da man normalerweise eine symmetrische Flussführung des Befestigungsmittels anstrebt, um eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Befestigungsmittel über den ganzen Hohlstabverbundanker zu erreichen. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass trotz der asymmetrischen Führung des gemischten Befestigungsmittels sich eine sehr gleichmäßige Verklebung des Ankers mit dem umgebenden Gestein ergibt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Hohl Stabverbundankers können die Mischelemente der statischen Mischvorrichtung in mindestens drei unterschiedlichen Mischelementereihen vorliegen, wobei die Symmetrieachsen der einzelnen Mischelementereihen gegeneinander versetzt angeordnet sind. Für eine verbesserte Mischleistung mit einem nur geringen Anstieg des Gegendrucks beim Auspressen, hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass die einzelnen Mischelemente in Reihen angeordnet sind, wobei die einzelnen Reihen nicht hinter- sondern nebeneinander liegen. Durch den Versatz der Symmetrieachsen der einzelnen Mischelementereihen ergibt sich eine verbesserte Führung des Klebers im statischen Mischer. Bevorzugt können die Symmetrieachsen der einzelnen Mischelementereihen in Richtung der Symmetrieachse des Ankers ein Dreieck ausbilden. Dies kann zur Ausbildung einer besonders kompakten Mischerbauform unter Beibehalt der nötigen Mischleistung beitragen.
Innerhalb eines weiter bevorzugten Aspektes des Hohl Stabverbundankers können die unterschiedlichen Mischelementereihen relativ zum Ankerfuß entlang der Längsachse des Hohlstabverbundankers versetzt angeordnet sein. Zum Erhalt eines möglichst geringen zusätzlichen Beitrages des statischen Mischerelements zum Fließwiderstand hat es sich als besonders günstig herausgestellt, dass die Symmetrieachsen der Mischelementereihen nicht auf der Symmetrieachse des Hohl Stabverbundankers angeordnet sind. Beispielsweise kann es günstig sein, dass die Symmetrieachse des Hohl Stabverbundankers im Schwerpunkt eines Dreiecks liegt, wobei die Symmetrieachsen der einzelnen Mischelementereihen an den Dreiecksspitzen angeordnet sind. Dies kann die nötigen Abmessungen des statischen Mischers weiter reduzieren und insbesondere für die Fälle günstig sein, in denen der Auslass des gemischten Produktes aus dem statischen Mischer ebenfalls nicht auf der Symmetrieachse des Hohlstabverbundankers liegt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Hohl Stabverbundankers kann die statische Mischvorrichtung aus einzelnen Mischelementen bestehen, wobei die Mischelemente mindes- tens zwei unterschiedliche Geometrien aufweisen. Zur Optimierung des Mischergebnis unter gleichzeitiger Reduzierung der räumlichen Ausdehnung des statischen Mischers in Richtung der Symmetrieachse des Hohl Stabverbundankers, hat es sich als besonders günstig herausgestellt, dass nicht nur ein Mischelementtyp in den einzelnen Mischelementereihen verbaut wird. Es kann sich insbesondere als günstig erweisen, dass zwei unterschiedliche Elemente in einer Mischelementereihe vorliegen. Dies kann die Strömungsführung der Befestigungsmittel vereinfachen und die auftretenden Flusswiderstände im statischen Mischer reduzieren.
Im Rahmen einer bevorzugten Charakteristik des Hohl Stabverbundankers kann der Auspressstempel einen mindestens dreigliedrigen, symmetrischen Aufbau mit voneinander beabstande- ten oberen und unteren Führungs- und mittigen Dichtlippen aufweisen, wobei der kleinste Abstand der äußeren Führungs- zu den inneren Dichtlippen bezogen auf die längste Ausdehnung der inneren Dichtlippen größer oder gleich 0,25 und kleiner oder gleich 0,75 beträgt. Die Konstruktion des Auspressstempels kann insbesondere in den Fällen von Bedeutung sein, in denen zur Sicherung des Ankers im Gestein ein möglichst hoher Druck aufgebaut werden muss. Diese Situation kann sich beispielsweise dann ergeben, wenn sehr lange Anker im Gestein verankert werden müssen. Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich für die Fälle, in denen sehr viskose Befestigungsmittel verwendet werden, welche zudem auch noch eine geringe Dilatanz aufweisen. In diesen Fällen muss sichergestellt sein, dass der Stempel einen gleichmäßigen Krafteintrag auf die Befestigungsmittel ausüben kann. Zudem muss durch die Ausgestaltung des Stempels erreicht werden, dass das Auspressmedium, beispielsweise Wasser oder Druckluft, sich nicht am Stempel vorbei in das Befestigungsmittel drückt. In diesen Fällen kann es zu einer verminderten Klebkraft des Befestigungsmittels und zu einer nur ungenügenden Sicherung des Ankers im Gestein führen. Der oben genannte, dreiteilige Aufbau mit definiertem Abstand der äußeren Führungs- zu den inneren Dichtlippen hat sich sowohl für niedrig- wie auch für hochviskose Systeme als besonders geeignet herausgestellt. Der Aufbau kann auch unter hohen Drücken zu einem gleichmäßigen Vorschub des Auspressstempels in die Kleberkartusche beitragen. Eine gleichmäßige Vorschubgeschwindigkeit ist insbesondere auch für die Fälle erreichbar, in denen die beiden Kompartimente des Klebers unterschiedliche Volumina aufweisen. Ohne durch die Theorie gebunden zu sein werden diese Vorteile dadurch erreicht, dass der innere Dichtbereich des Stempels eine ausreichende Dichtwirkung bereitstellt, wobei der Krafteintrag auf den Dichtstempel über die Führungslippen des Stempels bereitgestellt wird. Leichte Änderungen im Auspressdruck können so über die Führungslippen des Auspressstempels kompensiert werden. Innerhalb einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann der mittige, dichtende Teil des Auspressstempels mehr als zwei, des Weiteren bevorzugt mehr als drei einzelne Dichtlippen oder Dichtwölbungen aufweisen. Als Material, insbesondere für den mittleren Teil mit den Dichtlippen, hat sich insbesondere Kunststoffe, wie beispielsweise PEEK, PE, PP, POM oder Kautschuk als besonders geeignet herausgestellt. Es kann zudem weiter vorteilhaft sein, dass der Auspressstempel aus nur einem Material angefertigt ist.
In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung des Hohl Stabverbundankers können die beiden Teile des zweiteiligen Auspresstempels mindestens über eine Trennwand- Schneidvorrichtung starr miteinander verbunden sein. Für eine gleichmäßige Druckübertragung und für ein gleichmäßiges Mischergebnis hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass die beiden Teile des Auspressstempels mechanisch miteinander verbunden sind. In dieser Ausgestaltung ergibt sich ein gleichmäßiger Vorschub und somit ein gleichmäßiges Auspressen des Zweikomponenten-Kleber aus den Kompartimenten. Um in diesen Fällen eine besonders schnelle Auspressgeschwindigkeit zu realisieren, ist es vorteilhaft, dass die Zerstörung der Kompartimentwand über eine Schneidvorrichtungen erfolgt. Diese Schneidvorrichtung kann beispielsweise durch einen Messer oder eine scharfe Kante ausgebildet sein. In dieser Ausgestaltung lassen sich besonders schnelle Auspresszeiten unter gleichmäßiger Druckbeanspruchung realisieren.
Innerhalb eines bevorzugten Aspektes des Hohl Stabverbundankers können die beiden Teile des zweiteiligen Auspresstempels spiegel-symmetrisch ausgestaltet und die Trennwand- Schneidevorrichtung azentrisch von der gemeinsamen Symmetrieachse der beiden Auspresskolben angeordnet sein. Insbesondere in den Fällen, in denen die beiden Kompartimente der Kartusche unterschiedliche Volumina aufweisen, kann es sich als günstig erweisen, dass die Schneidervorrichtung nicht auf der Symmetrieachse des Auspresskolbens angeordnet ist. So kann in den Fällen, in denen der Auspresskolben rotationssymmetrisch ist, die Schneidvorrichtung auf der Rotationsachse oder von dieser beabstandet angeordnet sein. Günstigerweise ist im oben beschriebenen Fall die Schneidvorrichtung von dieser beabstandet ausgebildet, so dass nicht nur die Trennwandmitte zwischen den Kompartimenten, sondern ebenfalls auch noch ein Teil der umfassenden Trennwand an den Kompartimenträndem mit aufgetrennt wird. Dies kann zu einem schnelleren und gleichmäßigeren Auspressvorgang des Klebers aus den einzelnen Kompartimenten beitragen.
Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform des Hohl Stabverbundankers kann in dem mindestens einem Austrittskanal des Ankerfußs ein Berstventil angeordnet sein. Zur Sicherstellung eines ausreichenden Gegendrucks und zum Schutz des Ankerfußes und des statischen Mischers gegenüber ungewollt eintretendem Material, hat es sich als günstig herausgestellt, dass die Austrittskanäle über Berstventile verfügen, welche sich als Funktion des Druckes erst nach signifikanter Druckbeaufschlagung des Hohl Stabverbundankers im Rahmen eines gewollten Auspressvorgangs öffnen. Dies kann eine ungewollte Zerstörung der Kompartimente über den Auspressstempel durch eine kurzzeitig auftretende mechanische Belastung verhindern und zu einem gleichmäßigen und gesteuerten Auspressvorgang beitragen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Hohl Stabverbundankers kann der Auspressstempel ein oder mehrere Entlüftungskanäle entlang der Symmetrieachse des Auspressstempels aufweisen. Zur Vereinfachung des Auspressvorgangs kann es sich als günstig erweisen, dass der Auspressstempel Öffnungen aufweist, welche ein Durchleiten von Luft aus Richtung des Ankerfußes in Richtung des Bohrlochmundes ermöglichen. Dies kann zu einem gleichmäßigeren Auspressen des Klebers und aufgrund des geringeren Gegendrucks zu einer Erhöhung der Arbeits Sicherheit beitragen.
Innerhalb einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Hohl Stabverbundankers kann an der Außenseite des Hohl Stabverbundankers ein Kunststoffmantel mit innenliegenden Distanzhaltern angeordnet sein. Aufgrund der durch den verbesserten Mischvorgang erreichbaren, höheren Auspressgeschwindigkeiten kann es sinnvoll sein, den aus dem Ankerfuß austretenden Kleberstrom, zumindest teilweise, über einen Kunststoffmantel zu leiten, welcher über Distanzhalter von der Oberfläche des Hohl Stabverbundanker beabstandet angeordnet ist. Zusätzlich zu den Abstandshaltem zum Verbundstab kann der Kunststoffmantel auf seiner Oberfläche auch weitere Einrichtungen zum Leiten des austretenden Kleberstromes aufweisen. Dies kann beispielsweise durch geformte Ausstülpungen erreicht werden, welche dem Strom einen weiteren, gezielten Richtungsimpuls verleihen. Diese Ausgestaltung kann sich insbesondere für Fälle anbieten, in denen die Austrittskanäle des Ankerfußes nicht symmetrisch über die Ankerfußfläche verteilt sind. Dadurch lassen sich ungleichmäßige Verteilungen des austretenden Stromes über die Hohl stab verbundanker Oberfläche vergleichmäßigen.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des Hohl Stabverbundankers kann der Hohl stab am ankerfußfemsten Befestigungsmittel zur Anbringung eines weiteren Hohlstabes aufweisen. Zur flexiblen Ausgestaltung des Hohl Stabverbundankers hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass das in Richtung Bohrlochmund liegende Ankerende dazu vorbereitet ist, mit einem weiteren Hohlstab verbunden zu werden. Auf diese Art können auch unter beengten Platzbedingungen, beispielsweise in engen Stollen, auch tiefe Bohrlöcher einfach mit einem oder mehreren Hohl Stabverbundankern ausgestatten werden. Dazu kann beispielsweise nur der erste Anker ein statistisches Mischelement aufweisen und die weiteren Anker ausschließlich weitere Kleberkompartimente mit Auspresskolben bereitstellen. Die Klebermischungen der unterschiedlichen Hohlstabverbundankerteile können sich dabei im Aufbau unterscheiden. So können beispielsweise die weiteren Kompartimente Kleber mit Volum envergrößerungsmit- teln, beispielsweise schäumende Systeme, aufweisen, welche in der Lage sind, größere Volumina sicher zu verkleben. Diese Ausgestaltung mit verlängerbaren Hohl Stabverbundankern kann zudem an noch weiteren Ankerstellen Austrittsöffnungen aufweisen, so dass nicht die gesamte Klebermenge an den Austrittskanälen des Ankerfußes austreten muss. Dies kann die Handhabung und die Flexibilität auch bei sehr großen Bohrlochtiefen verbessern.
In einer bevorzugten Charakteristik des Hohl Stabverbundankers kann der Hohlstab Mittel zur eindeutigen Identifizierung des Hohlstabes aufweist. Zur Verbesserung des Qualitätsmanagements kann es sich als vorteilhaft erweisen, dass der einzelne Hohl Stabverbundanker eindeutig identifizierbar ausgestattet ist. Dies kann beispielsweise mittels eines an der Hohlstab- oberfläche, dem Ankerfuß oder dem Hohlstabende angebrachten Markers erfolgen. Dazu können sich beispielsweise Färb-, Bar- oder QR-Codes oder aber auch RFID-Marker anbieten. Über die eindeutige Zuordnung lassen sich Herstellbedingungen wie Zeit, Ort, Länge des Ankers und Personal eindeutig zuordnen und zur weiteren Analyse archivieren.
Weiterhin erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Setzen eines Hohl Stabverbundankers in eine Gesteinsschicht, wobei das Verfahren mindestens die Schritte: a) Bohren eines Loches in eine zu stabilisierende Gesteinsschicht; b) Setzen eines erfindungsgemäßen Hol Stabverbundankers; und c) Auspressen der chemischen Befestigungsmittel aus den zwei Kompartimenten durch den statischen Mischer und den Ankerfuß mittels Druckbeaufschlagung; umfasst. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens, sehr reproduzierbar schwierig zu stabilisierende Gesteinsschichten gesichert werden können. Die Arbeitssicherheit wird erhöht und durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Hohl Stabverbundanker kann auf die vorliegenden Gesteinsbedingungen anpassbar reagiert werden. Im Gegensatz zu den Stand-der-Technik- Ankern kann der Setzvorgang zudem sehr schnell erfolgen. Beispielsweise kann der Auspressvorgang innerhalb von 15 Sekunden, bevorzugt innerhalb von 10 Sekunden und des Weiteren unterhalb von 5 Sekunden erfolgen. Innerhalb dieser Auspresszeiten lassen sich sehr gleichmäßige Stabilisierungen des Ankers im Gestein erreichen, welches die Kosten für den Setzprozess reduzieren hilft. Weiterhin vorteilhaft kann das Ausdrücken mittels Druckluft oder Wasser erfolgen, wobei innerhalb „üblicher“ Druckbereiche gearbeitet werden kann. Es werden also vorteilhafterweise keine speziellen Gerätschaften zum Setzten benötigt. Für die weiteren Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens wird explizit auf die Vorteile des erfindungsgemäßen Hohl Stabverbundankers verwiesen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens kann im Verfahrensschritt c) die Druckbelastung über die Zeit je Auspressvorgang erfasst und digital abgelegt werden. Zur Qualitätskontrolle des Setzprozesses und zur Detektion nicht vorhersehbarer Gesteinsanomalien hat sich die Aufnahme und Ablage der zeitabhängigen Druckprofile des Auspressvorgangs als besonders sicher herausgestellt. Unerwartete positive oder negative Änderungen des angelegten Auspressdruckes können auf Abweichungen in den angenommenen Eigenschaften der vorliegenden Gesteinsformation schließen lassen, welche deutlichen Einfluss auf den gewünschten Erfolg der Stabilisierungsmaßnahmen ausüben können. Diese können über das Druckprofil erkannt und zu weiteren vorbeugenden Maßnahmen Anlass geben.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Beispiele und Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung einzuschränken.
Die Figuren zeigen:
Fig. 1 schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Hohl Stabverbundankers; Fig. 2 schematisch den Aufbau eines im erfindungsgemäßen Hohl Stabverbundanker verwendbaren Ankerfußes mit einen oder mehreren Austrittskanälen;
Fig. 3 schematisch eine im erfindungsgemäßen Hohl Stabverbundanker verwendbare statische Mischvorrichtung aus mehreren, hintereinanderliegenden Mischelementen in einer dreier Mischreihen-Kombination;
Fig. 4 schematisch eine im erfindungsgemäßen Hohl Stabverbundanker verwendbare statische Mischvorrichtung aus mehreren, hintereinanderliegenden Mischelementen in einer zweier- Mischreihen-Kombination;
Fig. 5 eine Möglichkeit zur Ausgestaltung der im erfindungsgemäßen Hohl Stabverbundanker verwendbaren Mischvorrichtung;
Fig. 6 schematisch den Aufbau eines im erfindungsgemäßen Hohl Stabverbundanker verwendbaren Auspressstempels;
Die Figur 1 zeigt eine mögliche erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Hohl stab verbundan- kers 1. Ausgehend vom Bohrlochtiefsten weist der Hohl stabverbundanker 1 einen Ankerfuß 3 auf, welcher über ein oder mehrere Austrittskanäle (nicht dargestellt) für den Austritt eines Befestigungsmittels aus dem Hohl stabverbundanker 1 verfügt. Über die Austrittskanäle des Ankerfußes 3 wird Befestigungsmittel zwischen den Hohl Stabverbundanker 2 und Bohrloch gepresst und der Hohl stabverbundanker 1 so im Bohrloch verankert. Am Ankerfuß 3 ist der Hohlstab 2 angeordnet, welcher sich über die weiteren, im inneren liegenden, funktionalen Teile (4, 5, 6) des Hohl stabverbundankers 1 erstreckt. Im Inneren des Hohlstabes 2 liegt angrenzend zum Ankerfuß 2 die statische Mischvorrichtung 4, in welcher das Befestigungsmittel, beispielsweise ein 2-Komponenten-Kleber, vor dem Austritt durch den Ankerfuß 3 gemischt wird. Der Kleber befindet sich in einer durch eine Trennwand in zwei Kompartimente unterteilten Kartusche 5, welche durch einen Auspresstempel 6 über Druckbeaufschlagung ausgepresst wird. In der Anwendung wird der Hohl stabverbundanker 1 in das Bohrloch eingeführt und der Auspressstempel 6 wird, beispielsweise über Wasserdruck, im Hohlstab 2 vom Bohrlochfernsten 7 nach vorne in Richtern Ankerfuß 3 bewegt. Durch die wirkenden Kräfte wird der Kleber aus der Kartusche 5 in die statische Mischvorrichtung 4 gepresst. In der Mischvorrichtung 4 wird der Kleber innig vermischt und tritt über die Austrittskanäle des Ankerfußes 3 in das Bohrloch und verankert den Hohl stabverbundanker 1 über die äußeren Ankerwandungen im Bohrloch.
Die Figur 2 zeigt eine mögliche Ausgestaltung eines Ankerfußes 3. Der Ankerfuß 3 kann eine Ankerspitze aufweisen, in welcher ein oder mehrere Austrittskanäle 8 für das Befestigungsmittel angeordnet sind.
Die Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung hintereinanderliegender Mischelemente 16 der statischen Mischvorrichtung 4 in der Seitenansicht. In dieser Ausgestaltung sind die einzelnen Mischelemente 16 zu drei Mischelementereihen 9 kombiniert, wobei die Reihenmittelpunkte relativ zur Richtung des Kraftflusses ein Dreieck ausbilden. Dies bedeutet, dass die Mischelementereihen 9 mit den jeweils hintereinandergeschalteten Mischelementen 16 versetzt zueinander angeordnet sind, wobei die in dieser Darstellung zwei unterschiedliche Geometrien für die einzelnen Mischelemente 16 dargestellt sind. Der Fluss des Befestigungsmittels um die Mischelemente 16 und -reihen 9 herum führt dazu, dass die Flussrichtung des Befestigungsmittels zwischen Ein- und Austritt aus dem statischen Mischer zweimal um ca. 180° umgelenkt wird. Die einzelnen Mischelementereihen 9 und damit auch die Mischelemente 16 können aus Sicht der Kraftwirkung gegeneinander versetzt angeordnet sein, sodass sich in Richtung der Krafteinwirkung unterschiedliche Startpunkte der Mischelementereihen 9 ergeben. Die Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung hintereinanderliegender Mischelemente 16 der statischen Mischvorrichtung 4 in der Seitenansicht. In dieser Ausgestaltung sind die einzelnen Mischelemente 16 zu zwei Mischelementereihen 9 kombiniert und die hintere Mischelementereihe der Figur 3 wurde der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Die einzelnen Mischelementereihen 9 sind aus jeweils zwei unterschiedlichen Mischelementen 10, 11 aufgebaut. Diese beiden Ausgestaltungen 10, 11 der Mischelemente 16 können ohne große Erhöhung des Flusswiderstandes zu einem optimierten Mischergebnis beitragen. Es können auch relativ große Mengen hochviskoser Befestigungsmittel unter guter Mischleistung und einem nicht zu hohem Auspressdruck verarbeitet werden.
Die Figur 5 zeigt eine mögliche Einhausung der Mischvorrichtung 4 innerhalb des Hohlstabes 2 (nicht dargestellt). Die eventuell zu Mischreihen angeordneten Mischelemente können durch diese Einhausung einfach und sicher in den Hohlstab eingebracht und in diesem verankert werden. Die Öffnung 12 der Mischvorrichtung zeigt in Richtung Ankerfuß 3 und die Rückseite 13 der Mischvorrichtung 4 zeigt in Richtung der in zwei Kompartimente unterteilte Kartusche (nicht dargestellt).
Die Figur 6 zeigt eine mögliche, erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Hälfte eines erfin- dungsgemäßen zweiteiligen Auspressstempels 6. Die nicht dargestellte zweite Hälfte ist spiegelsymmetrisch zur ersten Hälfte 6 und wird über eine Schneidvorrichtung, welche zwischen beiden Hälften 6 angeordnet ist, an der ersten Hälfte fixiert. In dieser Figur sind die oberen und unteren Führungs- 15 und die mittigen Dichtlippen 14 des zweiteiligen Auspressstempels dargestellt. Mittels dieser Ausgestaltung lassen sich auch hochviskose Befestigungsmittel sicher durch die statische Mischvorrichtung auspressen. Insbesondere wird die Gefahr vermindert, dass Befestigungsmittel sich an dem Auspresstempel in Richtung Bohrlochmund vorbeidrückt und so nicht mehr zur Fixierung des Ankers im Bohrloch beitragen kann. Insbesondere können die Führungslippen zu einem gleichmäßigeren Lauf des Auspresstempels beitragen, wobei ein verkanten auch bei hohen Auspressdrücken oder bei schnellen Setzprozessen verhindert wird.
Bezugszeichen
1 Hohl Stabverbundanker
2 Hohl stab
3 Ankerfuß
4 statische Mischvorrichtung
5 Kartusche
6 Auspressstempel
7 Bohrlochfernstes
8 Austrittkanal
9 Mischelementereihe
10 Mischelement A
11 Mischelement B
12 statische Mischeinrichtung vorne
13 statische Mischeinrichtung hinten
14 Auspressstempel, mittlere Dichtlippen
15 Auspressstempel, Führungslippen
16 Mischelement

Claims

- 22 - Patentansprüche
1. Hohl stabverbundanker (1) zur Stabilisierung von Gesteinsschichten im Berg-, Tunnel-, Tief- und Felsbau, mindestens aufweisend einen Ankerfuß (3) mit einen oder mehreren Austrittskanälen (8) und einen am Ankerfuß (3) befestigbaren Hohlstab (2) umfassend eine zum Ankerfuß (3) angrenzende statische Mischvorrichtung (4), eine durch eine Trennwand in zwei Kompartimente unterteilte Kartusche (5) zur Aufnahme chemischer Befestigungsmittel und einem der Kompartimentaufteilung entsprechenden, zweiteiligen Auspressstempel (6), dadurch gekennzeichnet, dass die statische Mischvorrichtung (4) aus mehreren, hintereinan- derliegenden Mischelementen (10, 11, 16) besteht, wobei die Flussrichtung des chemischen Befestigungsmittels entlang der statischen Mischvorrichtung (4) mindestens zweimal um größer oder gleich 150° und kleiner oder gleich 210° geändert wird.
2. Hohl Stabverbundanker nach Anspruch 1, wobei die Kartusche (5) ankerfußseitig eine Austrittsöffnung (12) zu mindestens einem der Austrittskanäle (8) des Ankerfußes (3) aufweist, wobei die Austrittsöffnung (12) der Kartusche (5) azentrisch zur Symmetrieachse der Kartusche (5) angeordnet ist.
3. Hohl Stabverbundanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mischelemente (10, 11, 16) der statischen Mischvorrichtung (4) in mindestens drei unterschiedlichen Mischelementereihen (9) vorliegen, wobei die Symmetrieachsen der einzelnen Mischelementereihen (9) gegeneinander versetzt angeordnet sind.
4. Hohl Stabverbundanker nach Anspruch 3, wobei die unterschiedlichen Mischelementereihen (9) relativ zum Ankerfuß (3) entlang der Längsachse des Hohl stabverbundankers (1) versetzt angeordnet sind.
5. Hohl stab verbundanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die statische Mischvorrichtung (4) aus einzelnen Mischelementen (10, 11) besteht, wobei die Mischelemente (10, 11) mindestens zwei unterschiedliche Geometrien (10, 11) aufweisen.
6. Hohl Stabverbundanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Auspressstempel (6) einen mindestens dreigliedrigen, symmetrischen Aufbau mit voneinander beabstandeten oberen und unteren Führungs- (15) und mittigen (14) Dichtlippen aufweist, wobei der kleinste Abstand der äußeren Führungs- (15) zu den inneren Dichtlippen (14) bezogen auf die längste Ausdehnung der inneren Dichtlippen (14) größer oder gleich 0,25 und kleiner oder gleich 0,75 beträgt.
7. Hohl Stabverbundanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die beiden Teile des zweiteiligen Auspresstempels (6) mindestens über eine Trennwand- Schneidvorrichtung starr miteinander verbunden sind.
8. Hohl Stabverbundanker nach Anspruch 7, wobei die beiden Teile des zweiteiligen Auspresstempels (6) spiegel-symmetrisch ausgestaltet sind und die Trennwand- Schneidevorrichtung azentrisch von der gemeinsamen Symmetrieachse der beiden Auspresskolben (6) angeordnet ist.
9. Hohl Stabverbundanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem mindestens einem Austrittskanal (8) des Ankerfuß (3) ein Berstventil angeordnet ist.
10. Hohl Stabverbundanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Auspressstempel (6) ein oder mehrere Entlüftungskanäle entlang der Symmetrieachse des Auspressstempels (6) aufweist.
11. Hohl Stabverbundanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der Außenseite des Hohl Stabverbundankers (2) ein Kunststoffmantel mit innenliegenden Distanzhaltern angeordnet ist.
12. Hohl Stabverbundanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hohlstab (2) am ankerfußfemsten (7) Befestigungsmittel zur Anbringung eines weiteren Hohlstabes aufweist.
13. Hohl Stabverbundanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hohl stab (2) Mittel zur eindeutigen Identifizierung des Hohlstabes (2) aufweist.
14. Verfahren zum Setzen eines Hohl Stabverbundankers in eine Gesteinsschicht, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mindestens die Schritte: a) Bohren eines Loches in eine zu stabilisierende Gesteinsschicht; b) Setzen eines Hol stabverbundankers (1) nach einem der Ansprüche 1-13; und c) Auspressen der chemischen Befestigungsmittel aus den zwei Kompartimenten (5) durch den statischen Mischer (4) und den Ankerfuß (3) mittels Druckbeaufschlagung; umfasst.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei im Verfahrensschritt c) die Druckbelastung über die Zeit je Auspressvorgang erfasst und digital abgelegt wird.
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