DE1583803C - Äußere Verspannungsvorrichtung für Gesteinsanker - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine äußere Ver- gegenüber den angrenzenden Stabquerschriitten abspannungsvorrichtung für im Bohrloch mechanisch hängt. Der Querschnitt des glatten Teiles ist gegenverspannte oder verklebte Gesteinsanker, bei welcher über den angrenzenden Stabquerschnitten geringfügig das aus dem Bohrloch herausragende Ende des vermindert, so daß, der Ankerbolzen erst dann durch Ankerbolzens eine glatte Oberfläche aufweist und in 5 den Ziehring gleiten kann,⁵ wenn infolge der entdiesem Bereich von einem geteilten Ring aus Schalen- sprechenden Auflagekraft'durch das Gebirge und der körpern umfaßt wird, welche sich gegen seine Ober- damit verbundenen Zugkraft am Ankerbolzen sich fläche derart anlegen, daß der Ankerbolzen bei Über- der Querschnitt des Bolzens durch die Zugkraft so schreitung einer bestimmten Belastung durch das zu vermindert hat, daß er durch den Ziehring gleiten verankernde Gestein durch den Ring hindurchgezogen io kann. Hier tritt also an der Übergangsstelle vom gewerden kann, wobei sich die Verspannungsvorrich- ringeren Querschnitt zum größeren Querschnitt eine tung über eine Ankerplatte auf dem Gestein abstützt. Kerbwirkung auf und können die gebrauchten Quer-

Es ist ein Gebirgsanker bekannt, bei dem das schnitte an Hand der bekannten Zusammenhänge der

äußere Widerlager eines Ankers beliebiger Art mit Festigkeitslehre bei Zugbeanspruchungen berechnet

dem Ankerkopf über die Ankerstange bei Über- 15 werden.

schreiten eines bestimmten Druckes nachgiebig ver- Eine weitere erfindungsgemäße Bauform besteht bunden ist. Ein solcher Gebirgsanker ist in einer Ver- darin, daß die Iimenbohiung des Zichringes in Richspanneinrichtung in Form eines Reibungsschlosses tung auf das Bohrlochtiefste konisch erweitert ist, eingespannt, zu welchem Zweck z. B. bügelartige während der Ankerbolzen in seinem im Querschnitt Schloßkörper angeordnet sind und mit Hilfe eines 20 verminderten Abschnitt die gleiche, jedoch in ent-Klemmbackens mit Treibkeilen das Festklemmen er- gegengesetzter Richtung verlaufende Konizität auffolgt. Die Klemmkraft wird dabei durch mehr oder weist.

weniger starkes Antreiben des Keiles eingestellt. Man Mit der erfindungsgemäßen Verspannungsvorrichkann auch einen Teil des Ankers, der festgeklemmt tung können größere Bewegungen des Gebirges aufwerden soll, innerhalb von zwei Schalenkörpern an- 25 genommen werden, ohne daß dadurch die Stäbe bis ordnen, wobei die Ankerstange eine Verdickung auf- zur Zerreißgrenze beansprucht werden. Das Gebirge weist. Diese Teile des Ankers sind dann innerhalb kann sich, wie die Praxis gezeigt hat, bis zu 10 oder eines Schloßbügels angeordnet und werden mit Hilfe 12 cm absetzen, wobei diese Veränderungen an der eines Klemmbackens mit einem Keil gehalten. Die Verspannungsvorrichtung genau erkennbar sind.
Halterung der Stange erfolgt also in allen diesen Fäl- 30 Infolge der Last des Gebirges wird der Ankerbolzen len durch eine Reibkraft der Teile, die der aufgebrach- gespannt. Bei einer bestimmten Setzlast beginnt nun ten Klemmkraft proportional ist. der Ziehring auf dem Ankerbolzen zu gleiten, wie ein

Diese bekannte Ausführung eines Gebirgsankers Ziehstein von einer Streckmaschine, wobei die Länge hat den Nachteil, daß sämtliche Halterungen auf dem der Versetzungsmöglichkeit des Gebirges durch die Prinzip eines Reibungsschlusses beruhen, wobei die 35 unterhalb des Ziehringes angeordnete Länge des Klemmkraft, die auf die Ankerstange ausgeübt wird, Stabes gegeben ist. Die Widerstandsspannung, die die nur nach dem Gefühl durch ein mehr oder weniger Verspannungsvorrichtung dem Druck des Gebirges starkes Antreiben des Keiles eingestellt werden kann. entgegenbringt, kann in weiten Grenzen variiert wer-Es wird also an die Personen, die derartige Veranke- den und ist von der Wahl des Materials sowie dem rungsvorriehtungen anzubringen haben, ein sehr 40 Querschnitt des glatten Teils gegenüber dem verhoher Anspruch bezüglich deren Erfahrung und Ge- größerten Stabquerschnitt abhängig. Der dabei den fühl gestellt, abgesehen davon, daß beachtet werden Gesteinsbewegungen entgegengebrachte Widerstand muß, daß einzelne Verankerungen bereits bei einem ist konstant. Dieser Widerstand kann auch steigen geringen Auflagedruck des Gebirges nachgeben, wäh- bzw. sinken, wenn das freie Stangenende konisch gerend wiederum andere Verankerungen zu fest an- 45 dreht ist.

gespannt sein werden, daß also ein Nachgleiten nicht Bisher hat man Stahlankerbolzen aus Rundstahl

möglich ist und der Anker dann bis zur Zerreißgrenze verwendet, deren Querschnitt durchgehend gleich war.

gespannt wird. Man ist daher bei derartigen Stäben gezwungen, den

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, alle effektiven Querschnitt des Stabes dann zu verkleinern, diese Nachteile zu beseitigen, und dafür zu sorgen, 50 wenn man eine Stützplatte mit einer Mutter befestigen daß es nicht der Erfahrung und dem Gefühl der die will, wobei auf das Stabende ein entsprechendes GeVerankerung anbringenden Personen überlassen winde aufgebracht werden muß. Dies wirkt sich insbleibt, die geeignete und notwendige Verspannkraft besondere dann sehr nachteilig aus, wenn man geaufzubringen, riffelte Ankerbolzen verwendet, um die Haftung im

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nun darin, daß 55 Gestein zu erhöhen, was eine noch größere Querder Ankerbolzen im Bereich des glatten Teiles einen schnittsverringerung und zusätzliche Arbeit bedeutet. Abschnitt mit geringerem Querschnitt aufweist und Darüber hinaus entstehen durch die Riffelung an der an dieser Stelle der als Ziehring ausgebildete geteilte Drehbank Erschütterungen, die zu Beschädigungen Ring angeordnet ist, der an seinen Enden mit un- der Drehbank führen. Um einen Bruch der Ankergleichen Abschrägungen versehen und in einer Buchse 60 bolzen am Gewinde zu vermeiden, würde man dazu der Oberfläche des Ankerbolzens anliegend gehal- übergehen, die Stäbe von vornherein mit einem tert ist. ' . größeren Querschnitt auszuführen und nach Aufbrin-

Die erfindungsgemäße Verspannungsvorrichtung gen des Gewindes den übrigen Stab auf den Kem-

sorgt dafür, daß es nicht mehr der Erfahrung und dem durchmesser des Gewindes abzudrehen. Dies würde

Gefühl der Personen, die die Verankerung anbringen, 65 eine erhebliche Verteuerung bei der Herstellung der-

überlassen ist, die richtige Verspannkraft aufzubrin- artiger Stahlankerbolzen bedeuten. Es wurde auch

gen, da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dies schon versucht, den Querschnitt durch Stauchen und

von der Wahl der Querschnitte des glatten Teiles Schmieden zu vergrößern, was sich jedoch in der

Praxis nicht bewährt hat, da ein derartiges Verfahren teuer und wegen der zu pressenden Länge nur schwierig auszuführen ist.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen in schematischen Skizzen

F i g. 1 bis 3 mehrere Ausführungsformen von Verspannungsvorrichtungen nach der vorliegenden Erfindung,

F i g. 4 eine mit einer Riffelung versehene Verspannungsstange mit glatten zylindrischen Teilen und

F i g. 5 im Axialschnitt ein Ankerstabende, das aus einem Stab nach F i g. 4 hergestellt und mit einer Verspannungsvorrichtung nach Fig. 1 versehen ist.

Bei der Verspannungsvorrichtung nach Fig. 1 besitzt der Ankerbolzen 1 eine Riffelung, die beispielsweise aus diametral gegenüberliegenden Längsrippen J und 4 sowie schraubenförmigen Verankerungsrippen 5 besteht. Der Ankerbolzen 1 besitzt an seinem unteren, aus dem Bohrloch herausragenden Ende einen glatten zylindrischen Teil, der .einen Abschnitt 2 mit geringerem Querschnitt aufweist. Auf diesem Abschnitt 2 ist ein Ziehring 6 angeordnet, der zum Ermöglichen der Montage geteilt ist. Der Ziehring 6 ist in einer Buchse Il gehaltert, die sich auf einer Ankerplatte 13 abstützt. Die Ankerplatte 13 liegt dabei am Gebirge an. Der Ziehring 6 ist an seinen Enden mit zwei ungleichen Abschrägungen 7, 8 versehen, während die Buchse Il zwischen der Ankerplatte 13 und dem Ziehring 6 einen Ansatz 12 besitzt.

Der verminderte Durchmesser des Abschnittes 2 des Ankerbolzens I ist so berechnet, daß bei einer Verschiebung der Ankerplatte durch ein Absenken des Gebirges der Ankerbolzen 1 durch den Ziehring 6 ohne zu zerreißen ausgezogen wird. Das außerhalb des Gebirges angeordnete Ende des Ankerbolzens 1 besitzt eine beliebige Länge, auf dem der Ziehring 6 gleiten kann.

In Fig. 2 besitzt der Ziehring 14 eine geringfügig konische Bohrung, der der glatte, im Querschnitt verminderte Abschnitt des Ankerbolzens 1 angepaßt ist.

In Fig. 3 liegt der Ziehring 19 direkt an der Ankerplatte 13 an, während die Buchse 18 als Ring ausgeführt ist.

In F i g. 4 ist ein Ankerbolzen dargestellt, der mit glatten Teilen 20 und längeren Teilen 21 mit Riffelung versehen ist.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Verspannungsvorrichtung dargestellt, wobei ein Bolzen gemäß F i g. 4 verwendet ist und der im Querschnitt verminderte Abschnitt 23 des Ankerbolzens den gleichen Querschnitt besitzt wie der Teil 21, während der Teil 20 das sichtbare Ende des Bolzens darstellt, auf dem der Ziehring 22 gleiten kann.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Äußere Verspannungsvorriclitung für im Bohrloch mechanisch verspannte oder verklebte Gesteinsanker, bei welcher das aus dem Bohrloch herausragende Ende des Ankerbolzens eine glatte Oberflüche aufweist und in diesem Bereich von einem geteilten Ring aus Schalenkörpern umfaßt wird, welche sich gegen seine Oberfläche derart anlegen, daß der Ankerbolzen bei Überschreitung einer bestimmten Belastung durch das zu verankernde Gestein · durch den Ring hindurchgezogen werden kann, wobei sich die Verspannungsvorrichtung über eine Ankerplatte auf dem Gestein abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerbolzen (1) im Bereich des glatten Teiles einen Abschnitt (2, 23) mit geringerem Querschnitt aufweist, und an dieser Stelle der als Ziehring (6, 14, 19, 22) ausgebildete geteilte Ring angeordnet ist, der an seinen Enden mit ungleichen Abschrägungen (7, 8) versehen und in einer Buchse (11, 15, 18, 24) der Oberfläche des Ankerbolzens (1) anliegend gehaltert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenbohrung des Ziehringes (6, 14, 19, 22) in Richtung auf das Bohrlochtiefste konisch erweitert ist, während der Ankerbolzen (1) in seinem im Querschnitt verminderten Abschnitt (2, 23) die gleiche, jedoch in entgegengesetzter Richtung verlaufende Konizität aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen