DE19503122A1 - Injektionsanker - Google Patents
InjektionsankerInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Injektionsanker entspre
chend den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2.
Injektionsanker dienen bekanntlich der Stabilisierung
von Hohlräumen indem mehrere, in Längsrichtung des
Ankers gesehen aufeinanderfolgende Gebirgsschichten
miteinander verbunden werden. Über den, mit einem durch
gehenden Längskanal versehenen, außenseitig profilier
ten, als rohrförmiger Grundkörper ausgebildeten Anker
wird innerhalb eines Bohrlochs ein aushärtungsfähiges
Medium eingeführt, z. B. Mörtel oder auch ein Kunstharz,
welches in einem bohrlochsohlenseitigen Endbereich des
Ankers aus dem Längskanal austritt und in der Folge das
Bohrloch - im Bereich der Bohrlochsohle beginnend und in
Richtung auf die Bohrlochmündung hin fortschreitend -
ausfüllt. Angestrebt wird ein zur Aufnahme von Zugkräf
ten in Längsrichtung des Ankers geeigneter Verbund
zwischen diesen und den umliegenden Bohrlochwandungen.
Um nach einem anfänglichen Erstellen des genannten
Hohlraumes zumindest vorübergehend eintretende Setzbewe
gungen des Gebirges durch elastische Verformung des
Ankers aufzufangen ist es bekannt, diesen lediglich in
einen bohrlochsohlenseitigen Bereich entlang einer
sogenannten Haftstrecke mit den umliegenden Wendungen
des Bohrlochs zu verbinden, im übrigen jedoch eine durch
das aushärtungsfähige Medium nicht behinderte elastische
Dehnung des Ankers zuzulassen, der im Bereich der Bohr
lochmündung mittels einer Ankerkopfplatte sowie einer
Spannmutter festgelegt ist. In diesem Fall sind stets
besondere Maßnahmen erforderlich, um sicherzustellen,
daß ein definierter Längenabschnitt des Ankers tatsäch
lich durch das aushärtungsfähige Medium hinsichtlich
seiner Dehnbarkeit nicht beeinträchtigt ist. Denn eine
durch das genannte Medium behinderte Dehnung führt bei
Setzerscheinungen zur sofortigen Zerstörung des Ankers.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Injektionsanker
der eingangs bezeichneten Gattung dahingehend auszuge
stalten, daß dieser in einfachster Weise wahlweise als
temporärer, d. h. lediglich im Bereich einer bohrlochsoh
lenseitigen Haftstrecke oder als Daueranker, d. h. als
über seine gesamte Länge in ein aushärtungsfähiges
Medium eingebundener Anker verwendbar ist. Gelöst ist
diese Aufgabe bei gattungsgemäßen Injektionsankern durch
die Merkmale der Kennzeichnungsteile der Ansprüche 1 und
2.
Erfindungswesentlich ist hiernach ein innen- und außen
seitig profiliertes Hüllrohr, welches im Regelfall am
bohrlochmündungsseitigen Ende der Ankerstange angeordnet
ist und einen wenigstens bohrlochsohlenseitig geschlos
senen Ringraum zwischen seiner Innenseite und der Außen
seite der Ankerstange umschließt, wobei der Längskanal
der Ankerstange mit dem Ringraum über eine Öffnung in
Verbindung steht. Ein diese Merkmale aufweisender Anker
kann beispielsweise im einfachsten Fall in ein, mit
einem aushärtungsfähigen Medium bereits gefülltes Bohr
loch eingeschoben werden, so daß der zwischen der Außen
seite der Ankerstange sowie des Hüllrohres und der
Innenseite das Bohrlochs bestehende Ringraum vollständig
mit dem genannten Medium ausgefüllt ist, wohingegen der
Längskanal der Ankerstange sowie der Ringraum zwischen
der Außenseite letzterer und der Innenseite des Hüllroh
res als Hohlraum verbleibt. Auf diese Weise wird er
reicht, daß der Längenabschnitt bis zu dem Hüllrohr als
Haftstrecke und der übrige Längenabschnitt als freier,
d. h. unter elastischer Verformung dehnbarer Abschnitt
zur Verfügung steht. Vorausgesetzt wird hierbei, daß der
Längskanal bohrlochsohlenseitig geschlossen ist. Da
durch, daß in einem zweiten Arbeitsschritt der Längska
nal einschließlich des genannten, durch das Hüllrohr
umgebenden Ringraumes mit dem aushärtungsfähigen Medium
ausgefüllt wird, ist die Ankerstange auf ihrer gesamten
Länge festgelegt. Ein sicherer formschlüssiger Verbund
ist aufgrund der Profilierung des Hüllrohres bezüglich
dessen Innen- und Außenseite gegeben. Dieses Grundprin
zip kann auf vielfältige Weise abgewandelt werden. So
kann an dem bohrlochsohlenseitigen Ende ein Bohrkopf
angeordnet sein, der mit Austrittsöffnungen versehen
ist, die in durchgängiger Verbindung zu dem genannten
Längskanal stehen. Dies eröffnet die Möglichkeit, den
Injektionsanker nach Art eines selbstbohrenden Gebirgs
ankers oder auch eines Injektionsbohrankers in der an
sich bekannten Weise zu verwenden. Der durch das Hüll
rohr umgebene Ringraum kann an einer, jedoch auch an
beiden Endseiten geschlossen ausgebildet sein. Vorausge
setzt bei der Verwendung als Injektionsbohranker wird,
daß der genannte Längskanal nach anfänglichem Verfüllen
des Bohrlochs vor der Aushärtung des aushärtungsfähigen
Mediums soweit ausgespült wird, daß die den Längskanal
mit dem Ringraum verbindende Öffnung in der zweckmäßi
gerweise ein Ventil angeordnet ist, freigelegt wird. Ein
Freispülen kann bei einer solchen Ausführungsform ent
fallen, bei der innerhalb der Ankerstange ein Rohrele
ment vorgesehen ist, welches sich ausgehend von der
Bohrlochmündung über die gesamte Länge des Hüllrohres
erstreckt und bohrlochsohlenseitig in den Längskanal
einmündet. Auf diese Weise stehen innerhalb des Hüllroh
res zwei, koaxial aufeinander folgende, durch wenigstens
eine radiale Bohrung in der Wandung der Ankerstange
miteinander in Verbindung stehende Ringräume zur Verfü
gung. Eine anfängliche Verfüllung des Bohrlochs kann wie
oben bereits dargelegt erfolgen, wobei während dieser
ersten Verfüllung die beiden zuletzt genannten Ringräume
offen bleiben. In einem zweiten Arbeitsschritt wird der
radial innere, bohrlochmündungsseitig offene Ringraum
ausgefüllt, wobei aufgrund der genannten wenigstens
einen radialen Bohrung auch der zweite Ringraum ausfüll
bar ist, so daß in der Endphase wiederum die Ankerstange
auf ihrer gesamten Länge in das aushärtungsfähige Medium
eingebunden ist. In jedem Fall steht somit ein Injek
tionsanker zur Verfügung, der in einfachster Weise eine
anfängliche Ausfüllung des Bohrlochs ermöglicht, bei der
über eine definierte Strecke eine freie Dehnbarkeit des
Ankers sichergestellt ist.
Die Merkmale der Ansprüche 3 und 4 sind auf die Ausge
staltung des Injektionsankers dahingehend gerichtet, um
diesen als Injektionsbohranker oder selbstbohrenden
Gebirgsanker nutzen zu können. Zu diesem Zweck befindet
sich am bohrlochsohlenseitigen Ende der Ankerstange ein
Bohr- oder ein Rammkopf, der mit Austrittsöffnungen
versehen ist, die mit dem Längskanal der Ankerstange in
durchgängiger Verbindung stehen. Diese Austrittsöffnung
ermöglicht in der Bohrphase den Austritt eines Spülmedi
ums und in der Injektionsphase den Austritt eines aus
härtungsfähigen Mediums, z. B. Mörtel oder eines Kunst
harzes. Anstelle eines beispielsweise anschraubbaren
Bohr- oder Rammkopfes kann auch eine Bohrspitze oder ein
sonstiger, das bohrlochsohlenseitige Ende der Ankerstan
ge verschließender Abschlußkörper vorgesehen sein. Diese
Bestückung der Ankerstange hängt lediglich von dem
jeweiligen Einsatzfall ab, so z. B., ob die Ankerstange
als Injektionsbohranker, als Injektionsanker, über
dessen bohrlochsohlenseitiges Ende das aushärtbare
Medium in das Bohrloch eingebracht wird oder lediglich
als Gebirgsanker benutzt wird, der in ein, mit dem
aushärtungsfähigen Medium bereits gefülltes Bohrloch
eingeführt wird.
Die Merkmale der Ansprüche 5 bis 9 sind auf Ausgestal
tungen des Hüllrohres gerichtet. Dieses ist in jedem
Fall als außen- und innenseitig profiliertes Bauteil
ausgebildet, welches aus Kunststoff, jedoch auch aus
einem Metall, vorzugsweise aus Edelstahl bestehen kann.
Aus Gründen des Korrosionsschutzes kann ein metallisches
Hüllrohr zumindest innenseitig verzinkt sein oder eine
geeignete Kunststoffbeschichtung tragen.
Die Merkmale des Anspruchs 10 sind auf einen solchen
Anwendungsfall ausgerichtet, bei welchem die Ankerstange
nicht zum Einführen eines aushärtbaren Mediums in das
Bohrloch benutzt wird sondern lediglich als Zugglied,
dessen Längskanal einschließlich des umgebenden Ringrau
mes im Bereich des Hüllrohres in einem zweiten Arbeits
schritt mit einem aushärtbaren Medium ausgefüllt wird.
Die Anordnung eines bei einem definierten Druck öffnen
den Ventils oder einer Berstscheibe im Rahmen der, den
Längskanal mit dem Ringraum im Bereich des Hüllrohres
verbindenden Öffnung ist dann sinnvoll, wenn im Bereich
der Haftstrecke der Ankerstange ein Verpreßventil ange
ordnet ist, wobei angestrebt wird, daß ein Nachverpres
sen im Bereich der Haftstrecke möglich sein muß, ohne
daß gleichzeitig der genannte, durch das Hüllrohr umge
bene Ringraum mit dem aushärtbaren Medium ausgefüllt
wird. Das Nachverpreßventil soll hierbei bei einem
wesentlich niedrigeren Druck öffnen als das im Bereich
des Ringraumes angeordnete Ventil, so daß sichergestellt
ist, daß der Injektionsanker in jedem Fall vorübergehend
als lediglich in einem bohrlochsohlenseitigen Bereich
mit einer Haftstrecke versehener Anker nutzbar ist.
Die Profilierungen der Ankerstange und des Hüllrohres
sind vorzugsweise gewindeartig ausgebildet. Außer zu
Verschraubungszwecken kann diese Art der Profilierung
insbesondere bei Nutzung als Injektionsbohranker auch
zur Ausübung einer Förderwirkung auf das mit Gebirgspar
tikeln befrachtete Spülmedium benutzt werden.
Die Merkmale der Ansprüche 13 und 14 sind auf die Art
der Befestigung des Hüllrohres gerichtet, wobei zu
diesem Zweck besondere Muffenteile Verwendung finden.
Diese Muffenteile stehen im Gewindeeingriff sowohl mit
der Außenseite der Ankerstange als auch mit der Innen
seite des Hüllrohres und ermöglichen auf diesem Wege
eine hinreichende Festlegung des Hüllrohres sowie eine
ausreichende Abdichtung des, durch das Hüllrohr umgebe
nen Ringraumes.
Die Merkmale der Ansprüche 15 und 16 sind auf die weite
re Ausgestaltung sowie Verwendung der erfindungsgemäß
eingesetzten Muffenteile gerichtet. Diese erfüllen,
ausgehend von obigen Ausführungen somit eine Mehrfach
funktion. Sie dienen gleichzeitig zum stirnseitigen
Verbinden zweier Ankerstangen und/oder zweier Hüllrohre.
Um eine Montagevereinfachung zu erreichen, insbesondere
um reproduzierbare Eingriffsverhältnisse herzustellen,
ist jedes Muffenteil mit einer Ein- bzw. einer Auf
schraubbegrenzung versehen. Diese kann nach Art eines
Anschlags oder nach Art einer Gewindeunstetigkeitsstelle
ausgebildet sein.
Verpreßventile können entsprechend den Merkmalen der
Ansprüche 17, 18 im Bereich der Haftstrecke, jedoch auch
im Bereich des Hüllrohres vorgesehen sein. Wesentlich
für die Verwendung derartiger Verpreßventile ist, daß
das Einführen eines aushärtungsfähigen Mediums in das
Bohrloch oder in Ringräume des Injektionsankers in
mehreren aufeinanderfolgenden Phasen erfolgt, wobei
Teile oder Abschnitte des Bohrlochs oder der Ringräume,
die unter Verwendung von Verpreßventilen im Rahmen
späterer Verfahrensschritte zum Nachverpressen benutzbar
sein sollen, entweder freigespült werden müssen oder
kein aushärtbares Medium enthalten dürfen. Zur konstruk
tiven Umsetzung dieser Gegebenheiten sind zahlreiche
Varianten möglich, die entweder das nachträgliche Aus
spülen des Längskanals oder von diesen umgebenden Ring
räumen zwecks Freilegung der Verpreßventile ermöglichen
oder bei denen die Verpreßventile zwecks Durchführung
eines Nachverpressens in sonstiger Weise zugänglich
sind.
Wesensmerkmal des in den Ansprüche 19 bis 21 zum Aus
druck kommenden Verfahrens unter Verwendung erfindungs
gemäßer Injektionsanker ist in jedem Fall, daß in wenig
stens einem ersten Schritt eine lediglich bohrlochsoh
lenseitige Haftstrecke des Ankers bereitgestellt wird,
wohingegen die außerhalb der Haftstrecke verbleibende
Teillänge mit dem aushärtungsfähigen Medium nicht in
Wechselwirkung tritt und über diese Länge elastisch
dehnbar ist und wobei in wenigstens einem zweiten
Schritt der Anker auch über die letztgenannte Teillänge
in einen festen Verbund zu den umliegenden Bohrlochwan
dungen gebracht wird, so daß ein sogenannter Daueranker
entsteht.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf
die, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei
spiele näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise Darstellung eines erfindungsgemä
ßen Injektionsankers im Längsschnitt;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ansicht eines
erfindungsgemäßen Injektionsankers;
Fig. 3 eine schematische Teildarstellung eines anderen
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Injektions
ankers im Längsschnitt.
Mit 1 ist in Fig. 1 eine Ankerstange bezeichnet, die
einen Teil eines Injektionsankers bildet und die als
rohrförmiger, einen durchgängigen Längskanal 2 aufwei
sender, zumindest außenseitig über die gesamte Länge mit
einer gleichförmigen gewindeartigen Verformung versehen
Grundkörper ausgebildet ist.
An dem einen, zeichnerisch nicht dargestellten Endbe
reich 3 der Ankerstange 1 befindet sich ein Bohrkopf B,
wohingegen die Ankerstange 1 an dem zeichnerisch eben
falls nicht dargestellten anderen Endbereich 4 im Be
reich der Bohrlochmündung in der üblichen Weise unter
Verwendung einer Ankerplatte sowie einer Spannmutter
gegenüber dem umliegenden Gebirge festlegbar ist.
Die Zeichnungsfigur 1 zeigt die Ankerstange 1, deren
Achse mit 5 bezeichnet ist in einem, in ein Bohrloch 6
eingesetzten Zustand, wobei jedoch das Bohrloch noch
nicht mit Mörtel oder einer sonstigen aushärtbaren
Substanz ausgefüllt ist.
Mit 7 ist ein metallisches, als rohrförmiger, die Anker
stange 1 unter Belassung eines Ringraumes 8 koaxial
umgebendes Hüllrohr bezeichnet, welches sich ausgehend
von der Bohrlochmündung über eine Teillänge 9 durchgän
gig erstreckt. Das Hüllrohr 7 ist als rohrartiger Grund
körper ausgebildet, der innen- und außenseitig eine
gewindeartige Verformung aufweist. Das Hüllrohr 7 ist an
seinen beiden Enden jeweils über ein Muffenteil 10 auf
der Ankerstange 1 festgelegt, wobei die Muffenteile 10
wiederum als innen- und außenseitig gewindeartige Ver
formungen aufweisende Rohrkörper ausgebildet sind, und
zwar derart, daß ein Gewindeeingriff ausgehend von dem
Muffenteil sowohl mit dem Innengewinde des Hüllrohres 7
als auch mit dem Außengewinde der Ankerstange 1 her
stellbar ist. Über die Muffenteile 10 ist der Ringraum 8
axial im wesentlichen abgeschlossen.
Mit 11 ist ein Ventil bzw. eine Berstscheibe bezeichnet,
über welche ausgehend von dem Längskanal 2 eine durch
gängige Verbindung zu dem Ringraum 8 herstellbar ist,
sobald der Druck innerhalb des Längskanals 2 einen
definierten Wert überschreitet. Der Zweck dieser Anord
nung wird im folgenden noch näher erläutert werden.
Das Muffenteil 10 erfüllt eine mehrfache Funktion. Es
dient zur Festlegung eines Hüllrohres 7 auf der Anker
stange 1. Es kann gleichermaßen auch zum stirnseitigen
Verbinden zweier Hüllrohre 7 und/oder zweier Ankerstan
gen 1 dienen, indem diese beiden Teile jeweils hälftig
auf das Muffenteil 10 aufgeschraubt bzw. in dieses
eingeschraubt werden. Das Muffenteil 10 ist zu diesem
Zweck vorzugsweise mit außen- bzw. innenseitigen Auf
schraub- bzw. Einschraubbegrenzungen versehen, so daß
ein jeweils hälftiges Auf- bzw. Einschrauben sicherge
stellt ist. Diese Schraubbegrenzungen können durch
Anschläge oder auch Gewindeunstetigkeitsstellen im
jeweils mittleren Bereich des Muffenteils ausgebildet
sein.
Zur Überbrückung von axial aneinander grenzender Ring
räume 8 kann zumindest ein Muffenteil 10 mit einem
axialen, einen Durchtritt von Mörtel oder eines sonsti
gen aushärtungsfähigen Mediums ermöglichenden Durch
trittskanal versehen sein.
Zeichnerisch ebenfalls nicht dargestellt sind Verpreß
ventile, die sich im Bereich der Teillänge 10 der Anker
stange 1, somit in dem Bereich befinden, der nicht von
dem Hüllrohr 7 umgeben ist. Bei diesen Verpreßventilen
kann es sich um übliche allgemein bekannte Bauelemente
handeln, so daß auf eine nähere Beschreibung derselben
verzichtet werden kann.
In den Fig. 2 und 3 sind Funktionselemente, die mit
denjenigen der Fig. 1 übereinstimmen, entsprechend
beziffert, so daß auf eine diesbezügliche wiederholte
Beschreibung verzichtet werden kann.
Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Injektionsbohranker
in einer Gesamtansicht in einem, in ein Bohrloch 6
eingesetzten Zustand. Das gezeigte Hüllrohr besteht aus
zwei Hüllrohren 7, 7′ die unter Verwendung von Muffen
teilen 10 im Bereich einer Stoßstelle 13 miteinander
gekuppelt sind. Gleichermaßen ist die Ankerstange aus
zwei Ankerstangen 1, 1′ zusammengesetzt, die im Bereich
einer Stoßstellen 14 aneinanderliegen. Für die Kupplung
der Ankerstangen 1 im Bereich der Stoßstelle 14 ist eine
ebenfalls bekannte, zum Einschrauben in die zu verbin
denden Ankerstangen bestimmte, mit Außengewinde versehe
ne Rohrkupplung vorgesehen, die ihrerseits einen durch
gängigen, die Längskanäle der Ankerstangen 1, 1′ verbin
denden Hohlraum umschließt.
Mit 15 ist ein an sich bekannter Bohrkopf bezeichnet,
der mit wenigstens einer, zeichnerisch nicht dargestell
ten durchgehenden Bohrung versehen ist, über welche ein,
innerhalb des Längskanals 2 der Ankerstangen 1, 1′
strömendes Spülmedium oder ein aushärtbares Medium
austreten kann. Grundsätzlich können weitere vergleich
bare Austrittsbohrungen in einem, dem Bohrkopf 15 nahen
Bereich der Ankerstange 1′ vorgesehen sein.
Mit 16, 17 sind jeweils eine Ankerplatte und eine Spann
mutter bezeichnet, über welche der Injektionsbohranker
gegenüber dem Gebirge spannbar ist.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise und des Gebrauchs des
erfindungsgemäßen Injektionsbohrankers wird im folgenden
auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen:
Zum Setzen des Injektionsbohrankers wird dieser im
wesentlichen in der in Fig. 2 gezeigten Konfiguration
zunächst wie eine Bohrstange benutzt, wobei über den
Längskanal 2 ein Spülmedium geführt wird und wobei das,
der Bohrlochsohle abgekehrte Ende mit einem Bohrantrieb
gekuppelt ist. Die während des Bohrens gelösten Gebirgs
partikel werden durch das Spülmedium ausgeschwämmt und
über den Ringraum 18 zwischen der Außenseite der Anker
stangen 1, 1′ und der Hüllrohre 7, 7′ einerseits und den
Innenseiten des Bohrlochs 6 andererseits in Richtung des
Pfeiles 19 auf die Bohrlochmündung hin ausgeschwämmt.
Nach erstellter Bohrung werden die Ankerstangen 1, 1′
zum Injizieren von Mörtel oder einem sonstigen aushärt
baren Medium, z. B. einem Kunstharz benutzt, welches in
der Folge den Ringraum 18 - im Bereich der Bohrlochsohle
beginnend und in Richtung auf die Bohrlochmündung hin
fortschreitend ausfüllt. Nach Aushärtung dieses Mediums
ist entsprechend der Teillänge 12 eine Haftstrecke
gegeben, in welcher die Ankerstangen 1, 1′ in festem
Verbund zu den Bohrlochwandungen stehen und darüber
hinaus entsprechend der Teillänge 9 ein Längenabschnitt,
innerhalb welchem die Ankerstange 1 frei dehnbar ist und
insbesondere nicht mit dem aushärtbaren Medium innerhalb
des Ringraumes 18 in Verbindung steht. In dieser Phase
ist der Anker in der Lage, Gebirgsbewegungen, welche zu
Zugbeanspruchungen führen, unter elastischer Verformung
aufzunehmen, wobei davon ausgegangen wird, daß diese
Dehnungen im Bereich der Teillänge 9 auftreten.
Aus dem Längskanal 2 wird der Mörtel oder das sonstige
aushärtungsfähige Medium entfernt, und zwar ausgehend
von der Bohrlochmündung bis zu dem Ventil 11 bzw. der
hier befindlichen Berstscheibe. Anschließend erfolgt ein
Aushärten des genannten Mediums.
Sobald keine weiteren Dehnungen im Bereich der Teillänge
9 mehr zu erwarten sind, wird über den freigelegten
Längskanal 2 weiteres aushärtungsfähiges Medium einge
führt, welches über das Ventil 11 austritt und in der
Folge den Ringraum 8 - in Richtung auf die Bohrlochmün
dung hin fortschreitend - ausfüllt.
Im Bereich der Teillänge 12 bzw. der Haftstrecke kann
der Injektionsanker mit einem oder mehreren Verpreß
ventilen ausgerüstet sein. Diese sind derart einge
stellt, daß ihr Öffnungsdruck wesentlich niedriger als
derjenige des Ventils 11 bemessen ist. Diese Druckver
hältnisse sind derart eingestellt, daß nach anfänglichem
Verfüllen des Ringraumes 18 sowie anschließendem Entfer
nen des aushärtungsfähigen Mediums aus dem Längskanal 2
bis zur Freilegung der Positionen von Verpreßventilen
innerhalb der Teillänge 12 sowie anfänglichem Aushärten
durch weiteres Einführen von aushärtungsfähigem Medium,
welches über die Verpreßventile austritt, der innerhalb
des Ringraumes 18 befindlichen, unmittelbar benachbarte
Ringkörper aus dem genannten Medium aufsprengt wird und
das Medium und in der Folge in angrenzende Spalten des
umgebenden Gebirges gepreßt wird. In dieser Phase öffnen
zwar die Verpreßventile, nicht hingegen das Ventil 11.
Es schließt sich ein erneutes Ausspülen des aushärtungs
fähigen Mediums aus dem Längskanal 2 an, und zwar bis
zur Freilegung des Ventils 11. Diese Ausgestaltung des
Ankersetzverfahrens dient der weiteren Verbesserung der
Verbundwirkung zwischen dem Anker und dem umliegenden
Gebirge im Bereich der Teillänge 12. In der Folge, d. h.
sobald keine nennenswerten Dehnungen im Bereich der
Teillänge 9 mehr zu erwarten sind, wird wiederum aushär
tungsfähiges Medium in den Längskanal 2 eingeführt,
welches über das Ventil austritt und in der Folge den
Ringraum 8 ausfüllt. In dieser Endphase sind nunmehr die
Ankerstangen auf ihrer gesamten Länge in ein aushär
tungsfähiges Medium eingebunden. Ein besonders zuverläs
siger Korrosionsschutz ist innerhalb der Teillänge 9
dadurch gegeben, daß die Ankerstange von einem zweifa
chen Mantel, bestehend aus dem aushärtungsfähigen Medi
um, umgeben ist, nämlich entsprechend den Abmessungen
der Ringräume 8, 18.
Bei einer vereinfachten Ausführungsform eines Ankers
kann der, die Teillänge 12 und damit die Haftstrecke
bildende Abschnitt auch als Vollstab ausgebildet sein,
der an seinem, der Teillänge 9 zugekehrten Ende in das
Muffenteil 10 eingeschraubt ist. Ein solcher Anker kann
ium ein mit einem aushärtungsfähigen Medium gefülltes
Bohrloch eingeführt werden, wobei später der Ringraum 8
ausgefüllt wird.
Wesensmerkmal des in Fig. 3 gezeigten Injektionsankers
ist ein Rohrelement 20, welches sich koaxial innerhalb
der Ankerstange 1 erstreckt, und zwar ausgehend von
einer Bohrlochmündung über die gesamte Teillänge 9. Das
Rohrelement 20 kann aus Metall, jedoch gleichermaßen
auch aus Kunststoff bestehen. Durch die Außenseite des
Rohrelements 20 und die Innenseite der Ankerstange 1
wird ein weiterer Ringraum 21 definiert, der an seinem
bohrlochsohlenseitigen Ende 22 geschlossen und an seinem
letzterem gegenüberliegenden Ende offen ausgebildet ist.
In der üblichen Weise geschlossen ausgebildet, und zwar
zumindest an seinem bohrlochsohlenseitigen Ende ist auch
der Ringraum 8.
Mit 23 ist eine radial verlaufende Bohrung bezeichnet,
über welche die Ringräume 8, 21 in durchgängiger Verbin
dung stehen. Anstelle einer können auch mehrere radiale
Bohrungen 23 vorgesehen sein, die sich vorzugsweise im
Bereich des bohrlochsohlenseitigen Endes der Ringräume
8, 21 befinden.
Das bohrlochsohlenseitige Ende des Rohrelements 20
mündet an der Stelle 24 in den Längskanal 2 der Anker
stange 1 ein.
Der Gebrauch dieses Injektionsbohrankers gestaltet sich
in der Bohrphase wie derjenige entsprechend den Fig. 1
und 2. Ist das Bohrloch erstellt, wird über das Rohrele
ment 20 ein aushärtungsfähiges Medium in das Bohrloch
eingeführt, welches über Bohrungen im Bereich des Bohr
kopfes 15 oder auch des bohrkopfnahen Bereiches der
Ankerstange 1 austritt und in der Folge den Ringraum 18
- im Bereich der Bohrlochsohle beginnend und in Richtung
des Pfeiles 19 auf die Bohrlochmündung hin fortschrei
tend - ausfüllt. In dieser Phase tritt kein aushärtungs
fähiges Medium in die Ringräume 8, 21 ein. Auf diese
Weise werden wiederum die der Teillänge 12 entsprechende
Haftstrecke und die der Teillänge 9 entsprechende freie
Ankerlänge gebildet.
Anschließend, sobald keine weiteren Dehnungen im Bereich
der Teillänge 9 zu erwarten sind, wird über das offene
Ende des Ringraumes 21 in Richtung des Pfeiles 25 aus
härtungsfähiges Medium in diesen Ringraum 21 eingeführt,
welches in der Folge über die Bohrung 23 auch den Ring
raum 8 ausfüllt, und zwar im Bereich dessen bohrlochsoh
lenseitigen Endes beginnend und in Richtung auf die
Bohrlochmündung hin fortschreitend. Sobald die Ringräume
8, 21 ausgefüllt sind, ist nunmehr die Ankerstange 1 auf
ihrer gesamten Länge in ein aushärtungsfähiges Medium
eingebunden.
Claims (21)
1. Injektionsanker, bestehend zumindest aus einer, einen
durchgehenden Längskanal (2) aufweisenden, außensei
tig profilierten Ankerstange (1)
gekennzeichnet durch
gekennzeichnet durch
- - zumindest ein, an dem einen Ende der Ankerstange (1) angeordnetes, letztere umgebendes, innen- und außenseitig profiliertes Hüllrohr (7), welches zwischen seiner Innenseite und der Außenseite der Ankerstange (1) einen Ringraum (8) umschließt,
- - wobei der Ringraum (8) zumindest bohrlochsohlensei tig geschlossen ist und
- - wobei der Längskanal (2) der Ankerstange (1) über eine Öffnung mit dem Ringraum (8) in eine durchge hende Verbindung bringbar ist.
2. Injektionsanker, bestehend zumindest aus einer, einen
durchgehenden Längskanal (2) aufweisenden, außensei
tig profilierten Ankerstange (1),
gekennzeichnet durch
gekennzeichnet durch
- - zumindest ein, an dem einen Ende der Ankerstange (1) angeordnetes, letztere umgebendes, innen- und außenseitig profiliertes Hüllrohr (7), welches zwischen seiner Innenseite und der Außenseite der Ankerstange (1) einen Ringraum (8) umschließt,
- - wobei der Ringraum (8) zumindest bohrlochsohlensei tig geschlossen ist,
- - wobei innerhalb des Längskanals (2) der Ankerstange (1) ein Rohrelement (20) oder ein Schlauch angeord net ist, das/der zwischen seiner Außenseite und der Innenseite der Ankerstange (1) einen Ringraum (21) umschließt,
- - wobei der Ringraum (21) an dem bohrlochsohlensei tigen Ende abgeschlossen ist und an dem, diesem gegenüberliegenden Ende offen ausgebildet ist und
- - wobei die bohrlochsohlenseitige Austrittsöffnung des Rohrelements (20) in den Längskanal (2) einmün det.
3. Injektionsanker nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß an dem einen Ende der Ankerstange (1) ein Bohrkopf (15) oder ein Rammkopf angeordnet ist.
4. Injektionsanker nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß der Bohr- (15) oder Rammkopf mit Austrittsöff nungen für ein Spülmedium oder ein aushärtbares Medium versehen ist.
5. Injektionsanker nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Hüllrohr (7) aus Kunststoff, z. B. Poly ethylen besteht.
6. Injektionsanker nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Hüllrohr (7) aus Metall besteht.
7. Injektionsanker nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Hüllrohr (7) aus Edelstahl besteht.
8. Injektionsanker nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Hüllrohr (7) zumindest innenseitig verzinkt ist.
9. Injektionsanker nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Hüllrohr (7) zumindest innenseitig kunst stoffbeschichtet ist.
10. Injektionsanker nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ankerstange (1) bohrlochsohlenseitig ge
schlossen ausgebildet ist.
11. Injektionsanker nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis
9,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß in der, den Längskanal (2) mit dem Ringraum (8) verbindenden Öffnung ein, bei einem definierten Druck öffnendes Ventil (11) oder eine Berstscheibe angeordnet ist.
12. Injektionsanker nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Profilierungen der Ankerstange (1) und des Hüllrohres (7) als gewindeartige, auch zu Zwecken der Verschraubung nutzbare Profilierungen ausgebil det sind.
13. Injektionsanker nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Hüllrohr (7) endseitig unter Zwischenanord nung von den Ringraum (8) überbrückenden Muffentei len (10) auf der Ankerstange (1) festgelegt ist.
14. Injektionsanker nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Ankerstange (1) und das Muffenteil (10) jeweils als rohrartige, innen- und außenseitig über ihre gesamte Länge mit einer gleichförmigen gewin deartigen Verformung ausgerüstete Grundkörper ausgebildet sind und
- - daß zwischen der Ankerstange (1), dem Muffenteil (10) und dem Hüllrohr (7) ein Gewindeeingriff besteht.
15. Injektionsanker nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Muffenteil (10) als Kupplungsteil zum Verbinden zweier Ankerstangen (1) und/oder zweier Hüllrohre (7) bestimmt und ausgestaltet ist und
- - daß die zu verbindenden Teile jeweils hälftig in das Muffenteil (10) oder auf das Muffenteil (10) geschraubt sind.
16. Injektionsanker nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Muffenteil (10) mit einer Ein- oder einer Aufschraubbegrenzung versehen ist.
17. Injektionsanker nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß sich das wenigstens eine Hüllrohr (7) oder die Gesamtheit aller Hüllrohre (7) über eine Teillänge (9) des Injektionsankers erstreckt,
- - daß die Ankerstange (1) im Bereich der verbleiben den Teillänge (12) mit wenigstens einem, an sich bekannten Verpreßventil ausgerüstet ist und
- - daß das Verpreßventil bei niedrigeren Drücken öffnet als das Ventil (11) oder das diesem ver gleichbare Funktionselement der Ankerstange (1) im Bereich des Ringraumes (8).
18. Injektionsanker nach einem der vorangegangenen An
sprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß das wenigstens eine Hüllrohr (7) mit einem Ver
preßventil, einer Berstscheibe oder einem vergleich
baren Funktionselement ausgerüstet ist.
19. Verfahren zum Setzen eines Injektionsankers, wobei in
einer ersten Phase ein Bohrloch (6) erstellt und in
wenigstens einer zweiten Phase Mörtel oder ein son
stiges aushärtungsfähiges Medium in das Bohrloch (6)
eingebracht wird unter Verwendung eines Injektionsan
kers nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
gekennzeichnet zumindest durch die folgenden zeitlich
aufeinanderfolgenden Schritte
- (a) Bereitstellung einer Haftstrecke (12) und einer freien Strecke (9) innerhalb des Ringraumes (18) zwischen der Innenseite des Bohrloches (6) und der Außenseite der Ankerstange (1) und des Hüllrohres (7) und
- (b) Umwandlung der ursprünglich freien Strecke (9) in eine weitere Haftstrecke.
20. Verfahren nach Anspruch 19,
gekennzeichnet durch
- - wenigstens ein Nachverpressen unter Verwendung eines Verpreßventils der Ankerstange (1) im Bereich der Haftstrecke (12), gegebenenfalls nach vorheri gem Freispülen zwecks Freilegung des Verpreßven tils.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20,
gekennzeichnet durch
- - wenigstens ein Nachverpressen unter Verwendung eines Verpreßventils des Hüllrohres (7), gegebenen falls nach vorherigem Freispülen zwecks Freilegung des Verpreßventils.
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