DE1784458C - Verfahren und Vorrichtung zum Be festigen von Gebirgsankern - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Be festigen von GebirgsankernInfo
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Description
45
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen von Gebirgsankern, bei dem das Zugglied in mehrere
im Bohrloch angeordnete, einen Kunststoffkleber enthaltende Patronen eingetrieben und nach dem Erhärten
der so entstandenen Klebstoffsäule vorgespannt wird, und eine Vorrichtung, mit der das Verfahren
gemäß der Erfindung durchgeführt werden kann.
Es ist bekannt, das Zugglied mit Hilfe von Zweikammer-Klebstoffpatronen
nur auf einem Teil seiner Länge, ausgehend vom Bohrlochtiefsten, einzukleben und es nach dem Erhärten des Klebstoffes vorzuspannen.
Dieses Verfahren setzt voraus, daß die Last des Gebirgsankers vom Ank?-r>iß auf das Gebirge übertragen
werden kann. Ohne diese Voraussetzung würde das Gebirge am Ankerfuß zerdrückt werden und ausbrechen.
Dadurch ginge die Vorspannung des Gebirgsankers verloren, der dann wirkungslos werden
würde. Außerdem ist die Umhüllung des Zuggliedes unzureichend; dadurch besteht erhöhte Korrosionsgefahr.
Es ist ferner bekannt, in weicheren Gesteinen, insbesondere
Gesteinen, v/elche die Reaktionskräfte der Ankervorspannung nicht bruchlos überstehen können,
das Zugglied entweder mit Hilfe einer überlangen oder aber mit mehrerer kürzerer Klebstoffpatronen
auf seiner ganzen Länge im Bohrloch einzukleben.
Das Einkleben des Zuggliedes auf seiner ganzen Länge hat aber wegen der völligen Umhüllung des
Zuggliedes mit dem Klebstoff die zusätzliche Wirkung, daß der Gebirgsanker der Schichtenverschiebung
im Gebirge einen höheren Widerstand entgegensetzt. Solche Gebirgsanker eignen sich daher wegen
ihrer größeren Dübelwirkung insbesondere für langlebige Bauten von entsprechendem Wert und sind auch
gegen Korrosionen geschützt. Vorteilhaft ist daneben die vergleichsweise geringe Belastung des Ankerfußes.
Andererseits ist dieses Verfahren, nach dem das
Zugglied auf der ganzen Länge eingeklebt und auf die Vorspannung des Gebirgsankers weitgehend verzichtet
werden muß, jedenfalls dort nicht anwendbar, wo das Auftreten von Gebirgsbewegungen gar nicht erst
zugelassen werden kann, oder falls es dennoch eintritt, besonders schnell beendet werden muß. Solche Verhältnisse
herrschen u. a. im Stollen- und Tunnelbau und allgemein bei allen sehr langlebigen Bauwerken.
In diesen Fällen kann das Zugglied auf nur einem Teil seiner Länge im Bohrlochtiefsten, etwa durch Zement
oder Kunstharzmörtel, befestigt und dann vorgespannt werden. Zur Erzielung des Korrosionsschutzes
und zur Erhaltung der Vorspannung müssen im Anschluß daran die Hohlräume zwischen Bohrloch und
Zugglied mit Hilfe von Zement oder Kunstharzmörtel ausgefüllt werden. Dann erhält man eine sehr wirksame
Befestigung des Gebirgsankers, die jedoch außerordentlich schwer praktisch zu verwirklichen ist.
Das beruht hauptsächlich auf der Schwierigkeit, Kunstharz- oder Zementmörtel in den schmalen Ringraum
zwischen dem Zugglied und der Bohrlochoberfläche einzupressen.
Der Erfändung liegt als Aufgabe dieses Problem zu
Grunde; insbesondere soll bei ausreichender Vorspannung und Ummantelung des Zuggliedes erreicht
werden, daß kein Klebstoff nach dem Vorspannen des Zuggliedes in das Bohrloch eingebracht zu werden
braucht.
Das gemäß der Erfindung zu diesem Zweck geschaffene Arbeitsverfahren sieht vor, daß die bis an
den Bohrlochmund reichende Klebstoffsäule aus zwei Abschnitten besteht, deren im Bohrlochtiefsten angeordneter
Abschnitt nach seinem Erhärten das ihm zugeordnete Ankerende mit dem Gebirge verbindet,
und daß danach der Gebirgsanker auf seiner ganzen Länge vorgespannt wird, ehe der Kunststoffkleber in
dem verbleibenden Teil der Klebstoffsäule erhärtet ist.
Der im Bohrlochtiefsten angeordnete Teil der Klebstoffsäule kann aus den an sich bekannten zwei
Komponenten-Kunstharzklebern bestehen, die in wenigen Minuten aushärten, während sich der daran anschließende
Teil der Klebstoffsäule noch im flüssigen Zustand vor dem Beginn des Gelierens befindet. Dadurch
kann das Zugglied nach Anbringen von Ankerfuß und Ankerkopf wie üblich vorgespannt werden.
Das die Klebstoffsäule in dem letztgenannten Bereich bildende, noch nicht ausgehärtete Kunstharz hat nun
Zeit auszuhärten und dadurch die VorsDannune des
Gebirgsanker* zu erhalten. Das Zugglied wird also völlig vom Klebstoff umhüllt and erhält dadurch
einen wirksamen Korrosionsschutz.
Die Durchführung des Verfahrens erfolgt insbesondere durch einen aus mehreren, insbesondere zwei 5
Zweikammerpatronen gebildeten Patronensatz, in dem die zuerst in das Bohrloch einzuführenden Patronen
sich von den anschließendem Patronen durch eine unterschiedliche Reaktionsgeschwindigkeit des in ihnen
befindlichen Klebstoffes unterscheiden. *>
Während es sich bei den zuerst in das Bohrloch eingeführten Patronen um solche üblicher Bauart
handeln kann, bei der ein Gelieren des Kunstharzes je nach Gebirgstemperatur in einem Zeitraum erfolgt,
der zwischen einigen Sekunden und mehreren Minuten liegt, ist die Reaktionsgeschwindigkeit des Klebers
in den folgenden Patronen sehr viel langer. Sie muß auf den Einzelfall abgestellt werden, wobei die Mindestzeit
davon abhängt, wie lange das vollständige Einbringen eines Zugglieds dauert, wobei die benutz- *>
ten Werkzeuge und die Länge des Zugglieds eine Rolle spielen.
Die Patronen mit einer derart verzögerten Reaktionsgeschwindigkeit
lassen sich auf verschiedene Weise praktisch verwirklichen.
Dazu werden nachfolgend einige Beispiele angegeben:
In einem beidseiligen verschlossenen zylindrischen Glasbehälter befindet sich eine Harzpaste, bestehend
aus 29 Gewichtsteilen eines mittelreaktiven Polyesterharzes, 0,5 Gewichtsteilen Beschleuniger und 70 Gewichtsteilen
Gesteinsmehl. In diese Paste ist ein Glasröhrchen eingebettet, das mit 2O°/oigem Härtepulver
(gipsphlegmatisiertes Benzoylperoxyd) gefüllt ist, in
einer Menge von 10% bezogen auf Harz.
Nach Zerstören der Glaskörper und Mischung der beiden Komponenten Harz/Härter beträgt die Gelierzeit
1,25 Stunden, die Härtungszeit 2 Stunden.
In einem beidseitig verschlossenen PolyJthylenschlauch,
gefüllt mit einer Harzpaste, bestehend aus 25 Gcwichtsteilen eines Epoxydharzes, 5 Gewichtsteilen
Verdichtungsmittel und 70 Gewichtsteilen Gesteinsmehl, befindet sich ein beidseitig geschlossener
zylindrischer Glasbehälter, gefüllt mit einer Harzpaste, bestehend aus 25 Gewichtsteilen eines Härters, 5
Gewichtsteilen Verdickungsmittel und 70 Gewichtsteilen Gesteinsstaub. Das Rpoxydharz-ZHärter-Verhältnis
beträgt 100 zu 38.
Nach Zerstörung des Polyäthylenschlauches und des Glaskörpers und intensiver Mischung geliert das
Harz nach 4 Stunden. Die Härtung ist nach 12 Stunden beendet
1
Beispiel 3
Beispiel 3
In einem beidseitig verschlossenen zylindrischen Glaskörper befindet sich eine Harzpaste, bestehend
aus 30 Gewichtsteilen eines Polyalkohole und 70 Gewichtsteilen Gesteinsstaub. In diese Harzpaste ist ein
beidseitig verschlossener zylindrischer Glaskörper eingebettet, der mit einer Harzpaste aus 30 Gewichtsteilen eines Diisocyanate und 70 Gewichtsteilen Gesteinsstaub
gefüllt isL Das Verhältnis von Diisocyanat zu Polyalkohol beträgt 1:1. Nach Zerstörung der
Glaskörper und intensiver Mischung geliert das Harz nach 2 Stunden und erhärtet nach 5 Stunden.
Die Beispiele zeigen, daß die Zeit bis zur Aushärtung üi weiten Grenzen variiert werden kann. Falls es
erforderlich ist, ein Ausfließen des Harzes aus dem Bohrloch bei entsprechend langen Aushärtungszeiten
zu verhindern, ist es zweckmäßig, das Harz wie angegeben anzudicken.
Man kann das Ausfließen des langsam aushärtenden Kunstharzes auch durch besondere Vorrichtungen
verhindern; dafür eignen sich insbesondere Dichtungsringe am Bohrlochmund.
Wenn damit gerechnet werden muß, daß einzelne Luftblasen in der Kunstbarzmischung mit eingeschlossen
werden, so empfehlen sich besondere Maßnahmen, um die Hohlräume zu schließen. Das kann
dadurch geschehen, daß eine oder mehrere der Patronen, die sich an die den Klebstoff mit der größeren
Reaktionsgeschwindigkeit enthaltenden Patronen anschließen, schäumendes Kunstharz enthalten. Dafür
eignet sich u. a. ein Polyurethan-Gießharz, das durch Zusätze von Wasser zu einem leichten Aufschäumen
gebracht werden kann.
Es kann weiterhin wichtig sein, größere Expansionsdrücke aus dem Inneren des ausgefüllten Bohrloches,
wie sie beispielsweise durch das erwähnte aufschäumende Polyurethan-Gießharz erzeugt werden,
in besonderer Weise aufzunehmen.
Das gelingt dadurch, daß eine oder mehrere der an dem Bohrlochmund anschließenden Patronen einen
Klebstoff enthalten, der sich von dem Klebstoff der restlichen Patronen durch größere Zähflüssigkeit unterscheidet.
Es läßt sich u. a. dadurch verwirklichen, daß die an den Bohrlochmund anschließenden Patronen
einen Kunstharzkleber, insbesondere Polyurethan enthalten, bei dem die Elastizität des ausgehärteten
Harzes durch öl, insbesondere Rizinusöl eingestellt ist.
Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, daß der Ankerfuß nach dem Aushärten dieser Klebstoffpatrone
von einem größeren Teil der Reaktionskräfte, die er auf das Gestein ausübt, '."iitlastet wird.
Claims (5)
1. Verfahren zum Befestigen von Gebirgsankern, bei dem das Zugglied in mehrere im Bohrloch
angeordnete, einen Kunststoffkleber enthaltende Patronen zum Freisetzen des Kunststoffklebers
eingetrieben und nach dem Erhärten der so entstandenen Klebstoffsäule vorgespannt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die bis an den Bohrlochmund reichende Klebstoffsäule
aus zwei Abschnitten besteht, deren im Bohrlochtiefsten angeordneter Abschnitt nach seinem Erhärten
den Ankerfuß mit dem Gebirge verbindet, und daß danach das Zuglied auf seiner ganzen
Länge vorgespannt wird, ehe der Kunststoffkleber in dem verbleibenden Teil der Klebstoffsäule erhärtet
ist.
2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 unter Verwendung von ao
mehreren Zweikammerpatronen, dadurch gekennzeichnet, daß die zuerst in das Bohrloch einzuführenden
Patronen sich von den anschließenden Patronen durch eine unterschiedliche Reaktionsgeschwindigkeit
des in ihnen befindlichen as Klebstoffes unterscheiden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der sich an
die Patronen des Ankerfußes anschließenden Patronen schäumendes Kunstharz enthalten.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere
der sich an den Bohrlochmund anschließenden Patronen einen Klebstoff enthalten, der sich von
dem Klebstoff der restlichen Patronen durch größere Zähflüssigkeit unterscheidet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der sich an
den Bohrlochmund anschließenden Patronen einen Kunstharzkleber, insbesondere aus Polyurethan,
enthalten, bei dem die Elastizität des ausgehärteten Harzes durch öl, insbesondere Rizinusöl,
eingestellt ist.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681784458 DE1784458C (de) | 1968-08-10 | Verfahren und Vorrichtung zum Be festigen von Gebirgsankern | |
AT759769A AT288292B (de) | 1968-08-10 | 1969-08-06 | Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen von Gebirgsankern |
CH1208269A CH497640A (de) | 1968-08-10 | 1969-08-08 | Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen von Gebirgsankern |
GB4005169A GB1275941A (en) | 1968-08-10 | 1969-08-11 | Improvements relating to methods of securing rock anchors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681784458 DE1784458C (de) | 1968-08-10 | Verfahren und Vorrichtung zum Be festigen von Gebirgsankern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1784458A1 DE1784458A1 (de) | 1971-10-07 |
DE1784458C true DE1784458C (de) | 1973-04-19 |
Family
ID=
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3421085C1 (de) * | 1984-06-06 | 1985-10-31 | F. Willich GmbH & Co, 4600 Dortmund | Verfahren zum Verfestigen und Abdichten von Kohle und/oder Gebirgs- und Erdformationen |
DE3433928A1 (de) * | 1984-09-15 | 1986-03-27 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur verfestigung von geologischen formationen |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3421085C1 (de) * | 1984-06-06 | 1985-10-31 | F. Willich GmbH & Co, 4600 Dortmund | Verfahren zum Verfestigen und Abdichten von Kohle und/oder Gebirgs- und Erdformationen |
DE3433928A1 (de) * | 1984-09-15 | 1986-03-27 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur verfestigung von geologischen formationen |
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