Verankerungsvorrichtung zum Befestigen und Spannen eines Seiles Die nachstehend beschriebene Erfindung betrifft eine Verankerungsvorrichtung zum Befestigen und Spannen eines Seils, das an wenigstens einem Ende mit einem konischen Kopf versehen ist, der in einem Bohrloch eingeführt ist.
Es ist bekannt, Seilenden mit konischen Köpfen durch mehrteilige Spreizkeile in Bohrlöchern einzu führen und zu verspannen. Die Haltekraft ist abhän gig von der Wirkung des Keilsystems, und es ist un bedingt erforderlich, die einzelnen zum Spreizsystem gehörenden Keilsegmente im Bohrloch in ihre gün@ stigste Lage zu bringen.
Dies wird bei den bekannten Keilsystemen beim Seilausbau, die aus konstruktiven Gründen als Einzelkeile ausgebildet sein müssen, nur unvollkommen erreicht, so dass die Keilwirkung nicht ausreicht, um ein Durchrutschen der Köpfe be sonders bei Bohrlöchern in weichen Gesteinen zuver lässig zu verhindern. Durch die Erfindung wird eine genaue Einführung der Keilsegmente und deren Vor- spannung erreicht.
Die Verankerungsvorrichtung ist gemäss der Er findung dadurch gekennzeichnet, dass Spreizkeile, die von dem konischen Kopf gegen die Wand des Bohr loches gedrückt werden,, auf einem das Seil umgeben den und in das Bohrloch passenden Teller angebracht sind, der aus mindestens zwei in ihrer Ebene gegenein ander verschiebbaren Teilen besteht. Bei einem zweigeteilten Teller können dessen beide Teile da durch gegeneinander geführt sein, dass entweder der eine der Teile zwei vorspringende Nasen hat, auf denen der andere Teil aufsitzt, oder jeder der Teile eine solche Nase hat, auf der der andere Teil aufsitzt.
Damit die Spreialkeile dem Seilkopf beim Einsetzen selbsttätig nachgeführt werden, kann eine als Ringfe der oder Flachfeder ausgebildete Feder so angebracht sein, dass sie sich einerseits gegen den Teller und an- dererseits gegen ein am Seil angebrachtes Widerlager abstützt.
Das Widerlager für den Seilzug kann entweder am Bohrlochmund liegen oder durch ein zweites Bohrloch am anderen Ende des Seiles gebildet sein. Im ersten Fall kann unmittelbar vor der Bohrlochöff- nung auf dem Seil ein Hammerkopf befestigt sein und zwischen die Bohrlochmündung und diesen Hammer kopf eine gegabelte Zungenfeder quer auf das Seil geschoben werden..
Diese Zungenfeder kann entwe der unmittelbar in der Umgebung des Bohrloches aufliegen, um den Hammerkopf gegen den Zug des im Bohrloch verspannten Seiles zu stützen, oder sie kann so gekröpft sein, dass unter ihre Kröpfung Querkeile eingeschlagen werden können. Diese liegen dann unmittelbar an dem Gestein und stützen die Zungenfeder.
Falls aber im zweiten Fall auch am anderen Ende des Seiles ein Bohrloch das Seil festhält, kann ein Rohr von aussen gegen den Teller gestützt werden, das aus dem Bohrloch herausragt und durch Einstos- sen, Einschlagen oder hydraulische Kraft den Teller tiefer in das Bohrloch drückt, um das Seil zu span nen. Durch hydraulischen Druck auf dieses Setzrohr kann die auf den Teller wirkende Kraft genau nach Bedarf bemessen werden. Eine andere Möglichkeit, diese Kraft auf einen bestimmten Wert zu begrenzen, besteht in der Verwendung eines Druckröhrchens, das zwischen den Teller und das Setzrohr eingesetzt ist.
Material und Wandstärke des Druckröhrchens sind so gewählt, dass es bei einem nach Bedarf vor geschriebenen Axialdrudk zerstört wird.
Das Setzrohr kann einen Längsschlitz haben, damit man es von der Seite auf das Seil aufschieben kann und nach Gebrauch wieder abnehmen kann, nachdem es aus dem Bohrloch herausgezogen wurde. Das oben beschriebene Druckröhrchen kann von einer Feder umgeben sein, die in entspanntem Zu stand ein Stück über das in Richtung zur Öffnung des Bohrloches weisende Ende des Druckröhrchens hin ausragt. Diese Feder wird von dem Setzrohr zuerst zusammengedrückt und schiebt den Teller mit den Spreizkeilen gegen den Kopf. Dann erst wird das Druckröhrchen bis an die zugelassene Grenze bela stet.
Bei einer anderen Ausführungsform gemäss .der Erfindung fehlt das Druckröhrchen, aber die Feder stützt sich auf der .einen Seite gegen das untere Ende des Seilkopfes und trägt am entgegengesetzten Ende den Teller, der die Spreizkeile trägt, oder auch einen gesonderten Teller. Durch das Setzrohr wird erst die Feder gespannt und dann, wenn die Einzelringe der Feder aufeinanderliegen, ein grösserer Druck auf den Seilkopf ausgeübt, um die Vorspannung des Seiles zu erzeugen.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Bohrloch, in das eine erfindungsgemässe Verankerungsvorrich- tung eingesetzt ist; Fig. <I>2a</I> und<I>2b</I> zeigen in grösserem Masstab als Fig. 1 einen Einzelteil der Vorrichtung im Grundriss und Aufriss; Fig. 3 zeigt in gleichem Masstab wie Fig. 1 eine Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Bohrloches von aussen (entsprechend Fig. 1 von unten);
Fig. 4 zeigt im Schnitt zwei Bohrlöcher, in denen gemäss der Erfindung die beiden Enden eines Seiles verankert ist. Dabei ist der besseren übersieht wegen die Schnittebene der rechten Seite der Figur um die senkrechte Achse mit 90 gedreht gegenüber der Schnittebene der linken Figurenseite.
Fig. 4a zeigt eine Einzeilheit der Fig. 4 in waag rechtem Schnitt; Fig.5 und 6 zeigen weitere erfindungsgemässe Abwandlungen in Schnitten ähnlich der Fig. 1.
Nach Fig. 1 ist ein einfacher Seilanker für ein Seil 2 mit einem konischen Kopf 3 in das Bohrloch 1 ein gesetzt. Die zum Verklemmen des Seilkopfes 3 im Bohrloch 1 dienenden Spreizkeile 4 sitzen auf Tellern <I>5a, 5b,</I> die in Fig. <I>2a</I> deutlicher dargestellt sind. Der eine Teller 5a fasst mit zwei überstehenden seitlich herausragenden Nasen 11 unter den gegenüberlie genden Teller 5b, wie Fig. <I>2a</I> und<I>2b</I> zeigen.
Eine Feder 6 stützt sich auf ein am Seil befestig tes ringförmiges Widerlager 7, drückt auf der anderen Seite gegen den Teller 5a, 5b und schiebt dadurch die Spreizkeile 4 auf den Kopf 3. Dieser kann sich des halb nur in: der Pfeilrichtung in das Loch hinein be wegen und wird an entgegengesetzter Bewegung ge hindert.
Der Seilanker wird dadurch gespannt, dass am Bohrlochmund eine gegabelte und gekröpfte Zun genfeder 9 zwischen einen am Seil befestigten Ham merkopf 8 und das Gestein eingeschlagen wird. Unter die Zungenfeder eingeschlagene Querkeile 10 erhö hen die Spannung und schaffen eine breitere Auflage. Nach Fig. 4 ist jedes der beiden Enden eines zum Ausbau dienenden Seiles in je ein Bohrloch einge bracht. Das in der Figur linke Seilende ist ebenso im Bohrloch verklemmt, wie in Fig. 1 gezeigt wurde.
Bei dem in Fig. 4 rechten Bohrloch, dessen Schnitt mit 90 um die senkrechte Achse gegenüber dem Schnitt des linken Bohrloches gedreht erscheint, fehlt eine Feder 6. Dagegen werden die Spreizkeile 4 von einem Setzrohr 12 auf den Kopf 3 geschoben. Dabei wird das Seil 2 gespannt und im rechten Bohrloch festgeklemmt. Wie Fig. 4a zeigt, hat das Setzrohr 12 einen Längsschlitz in Form einer Schlitzröhre. Mit diesem kann es auf das Seil aufgeschoben werden.
Nach Fig. 5 wird der mit dem Setzrohr ausgeübte Druck auf ein Druckröhrchen 13 übertragen, das über das Seil 2 geschoben ist und bei einer vorge schriebenen Belastung zerstört wird, so dass die Kraft, die auf die Verankerung übertragen wird, be grenzt ist. Das Druckröhrchen drückt gegen den Kopf 3 und ist von einer Ringfeder 6 umgeben, die um ein gewisses Mass über das Druckröhrchen hervorragt, so dass zuerst die Feder 6 von dem Setzrohr 12 zu sammengedrückt wird und die Spreizkeile 4 gegen den Kopf 3 schiebt, bevor Kraft durch das Druck röhrchen 13 übertragen wird.
Nach Fig. 6 stützt sich die Feder 6, die zylin drisch oder konisch ausgebildet sein kann, gegen den Seilkopf 3 ab und trägt am entgegengesetzten Ende einen weiteren Teller 14, der die Spreizkeile erfasst. Durch das Setzrohr 12 wird dabei erst die Feder 6 gespannt und die Spreizkeile dem, Seilkopf 3 nachge führt. Sobald dann die Einzelringe der Feder aufein- anderliegen, wird ein Druck auf den Seilkopf aus geübt und damit das Seil 2 vorgespannt.
Verankerungsvorrichtungen nach der Erfindung können besonders vorteilhaft im Bergbau sowie beim Erd- und Felsverbau für Seilverspannungen verwen det werden.
Anchoring device for fastening and tensioning a cable The invention described below relates to an anchoring device for fastening and tensioning a cable which is provided at at least one end with a conical head which is inserted into a borehole.
It is known to lead rope ends with conical heads through multi-part expanding wedges in boreholes and to brace them. The holding force depends on the effect of the wedge system, and it is absolutely necessary to bring the individual wedge segments belonging to the expansion system into their most favorable position in the borehole.
This is only imperfectly achieved in the known wedge systems in rope expansion, which for structural reasons must be designed as individual wedges, so that the wedge effect is not sufficient to reliably prevent the heads from slipping through, especially when drilling holes in soft rock. The invention achieves a precise introduction of the wedge segments and their prestressing.
The anchoring device is according to the invention characterized in that expansion wedges, which are pressed by the conical head against the wall of the drill hole, are attached to the rope surrounding the and in the drill hole matching plate consisting of at least two in their plane against each other sliding parts exists. In the case of a two-part plate, the two parts can be guided against each other because either one of the parts has two projecting lugs on which the other part rests, or each of the parts has such a lug on which the other part rests.
So that the spreial wedges automatically follow the rope head when inserted, a spring designed as a ring or flat spring can be attached so that it is supported on the one hand against the plate and on the other hand against an abutment attached to the rope.
The abutment for the cable pull can either lie at the mouth of the borehole or be formed by a second borehole at the other end of the rope. In the first case, a hammer head can be fastened to the rope directly in front of the borehole opening and a forked tongue spring can be pushed across the rope between the borehole mouth and this hammer head.
This tongue spring can either rest directly in the vicinity of the borehole to support the hammer head against the pull of the rope tensioned in the borehole, or it can be cranked so that cross wedges can be knocked under its crank. These then lie directly on the rock and support the tongue spring.
If, however, in the second case a borehole holds the rope at the other end of the rope, a pipe can be supported from the outside against the plate, which protrudes from the borehole and pushes the plate deeper into the borehole by pushing, hammering or hydraulic force to tension the rope. The force acting on the plate can be measured precisely as required by hydraulic pressure on this setting tube. Another possibility to limit this force to a certain value is to use a pressure tube which is inserted between the plate and the setting tube.
The material and wall thickness of the pressure tube are chosen so that it is destroyed in the event of an axial pressure that is prescribed as required.
The setting tube can have a longitudinal slot so that it can be pushed onto the rope from the side and removed again after use after it has been pulled out of the borehole. The pressure tube described above can be surrounded by a spring which, in a relaxed state, protrudes a bit beyond the end of the pressure tube pointing in the direction of the opening of the borehole. This spring is first compressed by the setting tube and pushes the plate with the expanding wedges against the head. Only then is the pressure tube loaded up to the permitted limit.
In another embodiment according to the invention, the pressure tube is missing, but the spring is supported on one side against the lower end of the cable head and at the opposite end carries the plate that carries the expanding wedges, or a separate plate. The spring is first tensioned by the setting tube and then, when the individual rings of the spring lie on top of one another, greater pressure is exerted on the cable head in order to generate the pre-tension of the cable.
The drawing shows exemplary embodiments of the invention.
1 shows a section through a borehole into which an anchoring device according to the invention is inserted; FIGS. <I> 2a </I> and <I> 2b </I> show, on a larger scale than FIG. 1, an individual part of the device in plan and elevation; FIG. 3 shows, on the same scale as FIG. 1, a view of the borehole shown in FIG. 1 from the outside (corresponding to FIG. 1 from below);
Fig. 4 shows a section of two boreholes in which, according to the invention, the two ends of a rope are anchored. It is better overlooked because the section plane of the right side of the figure is rotated about the vertical axis at 90 relative to the section plane of the left side of the figure.
FIG. 4a shows a unit of FIG. 4 in a horizontal section; FIGS. 5 and 6 show further modifications according to the invention in sections similar to FIG. 1.
According to Fig. 1, a simple rope anchor for a rope 2 with a conical head 3 in the borehole 1 is set. The expanding wedges 4 used to clamp the cable head 3 in the borehole 1 sit on plates <I> 5a, 5b, </I> which are shown more clearly in FIG. <I> 2a </I>. One plate 5a grips with two protruding laterally protruding lugs 11 under the opposing plate 5b, as shown in FIGS. <I> 2a </I> and <I> 2b </I>.
A spring 6 is based on an annular abutment 7 fastened on the rope, presses on the other side against the plate 5a, 5b and thereby pushes the expanding wedges 4 onto the head 3. This can only be in the direction of the arrow in the hole move in and is prevented from moving in the opposite direction.
The rope anchor is tensioned in that a forked and cranked tongue spring 9 is struck between a hammer head 8 attached to the rope and the rock at the mouth of the borehole. Cross wedges 10 hammered under the tongue spring increase the tension and create a wider support. According to Fig. 4, each of the two ends of a rope serving for expansion is introduced into a borehole. The left end of the rope in the figure is also jammed in the borehole, as was shown in FIG.
In the borehole on the right in FIG. 4, the section of which appears rotated at 90 about the vertical axis relative to the section of the borehole on the left, a spring 6 is missing. In contrast, the expanding wedges 4 are pushed onto the head 3 by a setting tube 12. The rope 2 is stretched and clamped in the right hole. As FIG. 4a shows, the setting tube 12 has a longitudinal slot in the form of a slotted tube. With this it can be pushed onto the rope.
According to Fig. 5, the pressure exerted with the setting tube is transmitted to a pressure tube 13, which is pushed over the rope 2 and is destroyed at a prescribed load, so that the force that is transmitted to the anchorage is limited. The pressure tube presses against the head 3 and is surrounded by an annular spring 6, which protrudes to a certain extent above the pressure tube, so that first the spring 6 is compressed by the setting tube 12 and the expanding wedges 4 pushes against the head 3 before force through the pressure tube 13 is transmitted.
According to Fig. 6, the spring 6, which can be cylindrical or conical, is supported against the cable head 3 and carries at the opposite end a further plate 14 which detects the expanding wedges. Through the setting tube 12, the spring 6 is tensioned and the expanding wedges the rope head 3 nachge leads. As soon as the individual rings of the spring lie on top of one another, pressure is exerted on the cable head and the cable 2 is thus pretensioned.
Anchoring devices according to the invention can be used particularly advantageously in mining and in earthworks and rock sheeting for cable bracing.