DE19503122A1 - Injektionsanker - Google Patents

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

• - 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

• - 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.