DE19631039A1 - Verfahren zum Setzen eines Gebirgsankers - Google Patents
Verfahren zum Setzen eines GebirgsankersInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Gebirgsanker sind in unterschiedlichen Formen bekannt. Sie dienen im Regel
fall der Sicherung und Stabilisierung der Wandungen eines Hohlraums, zum Bei
spiel eines Tunnels, indem aufeinander folgende Gebirgsschichten unter
schiedlichen Kohäsionszustands aneinander befestigt werden, wobei im Regel
fall davon ausgegangen wird, daß zumindest die der Bohrlochsohle benachbarten
Gebirgsschichten tragfähig sind. Die Verbindung der Gebirgsschichten un
tereinander erfolgt dadurch, daß ein die Schichten durchdringendes Bohrloch
in diese eingebracht wird, wobei innerhalb des Bohrlochs ein Zugelement - es
kann sich um einen Vollstab, einen Rohrkörper oder um ein Stahlseil handeln - an
geordnet ist, welches in ein aushärtungsfähiges Medium, zum Beispiel eine
Zementsuspension oder ein Kunstharz eingebunden ist, über welches ein Verbund
mit dem umliegenden Bohrlochwandungen und damit den Gebirgsschichten herge
stellt wird. Das Zugelement wird im allgemeinen luftseitig über eine Anker
kopfplatte und eine Mutter gegenüber den Bohrlochwandungen verspannt. Die
Zone, in welcher das aushärtbare Medium mit dem Zugelement in Wirkverbindung
steht, erstreckt sich ausgehend von der Bohrlochsohle über wenigstens einen
Teil dessen Gesamtlänge, wobei luftseitig, d. h. in dem, der Bohrlochmündung
zugekehrten Bereich ein Teil der Länge des Zugelements gegenüber dem aus
härtbaren Medium isoliert angeordnet sein kann, um in diesem Bereich Aus
gleichsbewegungen der Gebirgsschichten in einem gewissen Ausmaß unter elasti
scher Dehnung des Zugelements zu ermöglichen.
Aus der DE 40 32 682 C2 ist ein Gebirgsanker bekannt, bei dem ein, als Voll
stab ausgebildetes Zugelement in einen rohrförmigen, nach Art eines Injekti
onsbohrankers ausgebildeten Rohrkörper eingesetzt ist, der bohrlochsohlen
seitig einen Bohrkopf trägt. Zum Setzen eines solchen Gebirgsankers wird zu
nächst
mittels des Rohrkörpers ein Bohrloch erstellt, wobei während des Bohrens
durch diesen ein Spülmedium strömt, welches die bohrlochsohlenseitig als
Folge des Bohrfortschritts gelösten Gebirgspartikel aufnimmt und in dem
Ringraum zwischen der Außenseite des Rohrkörpers und der Innenseite des Bohr
lochs in Richtung auf die Bohrlochmündung hin ausschwemmt. Im Anschluß an
diese Bohrphase wird über den Rohrkörper ein aushärtbares Medium, zum Bei
spiel eine Mörtelsuspension oder ein aushärtbarer Kunststoff in das Bohrloch
eingeführt, über welches sich nach Erhärten ein mechanischer Verbund zwischen
den Innenseiten der Bohrlochwandung einerseits und den zugekehrten Außensei
ten des Rohrkörpers andererseits ergibt. In den, mit dem aushärtbaren Mörtel
noch gefüllten Rohrkörper wird anschließend das Zugelement eingerammt, wobei
sich aufgrund außenseitiger Profilierungen des Zugelements, innenseitiger
Profilierungen des Rohrkörpers in Verbindung mit der Aushärtung des genannten
Mediums ein Verbund zwischen dem Zugelement und den Wandungen des Bohrlochs
ergibt. Der Rohrkörper besteht aus korrosionsgeschütztem Stahl, wohingegen
das Zugelement aus einem unlegierten Kohlenstoffstahl bestehen kann, da der
Rohrkörper aufgrund seiner Einbindung in das ausgehärtete Medium vor korrosi
ven Angriffen aus dem umliegenden Gebirge geschützt angeordnet ist.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art
in einfacher und kostengünstiger Weise mit Hinblick auf eine definierte, bei
unterschiedlichen Gebirgsankertypen einsetzbare Führung des aushärtbaren
Mediums hin zu verbessern, wobei insbesondere Belange des Korrosionsschutzes
berücksichtigt werden. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen
Verfahren durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
Ausgangspunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Erstellung eines Bohr
lochs unter Verwendung einer rohrförmigen, d. h. einen zentralen Hohlraum um
schließenden Bohrstange, welche in jedem Fall als "verlorenes Werkzeug" in
nerhalb des Bohrlochs verbleibt. Die Bohrstange wird unter Mitwirkung eines
aushärtbaren Mediums, über welches nach Erhärten ein Verbund zwischen deren
Außenseiten und den zugekehrten Innenseiten der Bohrlochwandungen erzeugt
wird, innerhalb des Bohrlochs festgelegt. Während der Erstellung des Bohr
lochs strömt über den Hohlraum ein Spülmedium, welches die Bohrstange über
die Austrittsbohrung verläßt und die als Folge des Bohrfortschritts
bohrlochsohlenseitig abgetragenen Gebirgspartikel aufnimmt und über den
Ringraum zwischen der Innenseite des Bohrlochs und der Außenseite der
Bohrstange in Richtung auf die Bohrlochmündung hin ausschwemmt. Ist auf die
sem Wege das Bohrloch erstellt, wird über den gleichen Hohlraum nunmehr ein
aushärtbares Medium in das Bohrloch eingepreßt, welches den genannten Ring
raum - bohrlochsohlenseitig beginnend und in Richtung auf die Bohrlochmündung
hin fortschreitend - ausfüllt. Als Spülmedium kann Wasser oder auch Luft und
als aushärtbares Medium eine Mörtelsuspension oder ein Kunstharz bzw. eine
Kunstharzmischung Verwendung finden. Alternativ hierzu kann als Spülmedium
ebenfalls bereits ein aushärtbares Medium, vorzugsweise eine Mörtelsuspension
eingesetzt werden, die mit dem zur Festlegung der Bohrstange innerhalb des
Bohrlochs verwendeten Medium identisch sein kann. Letztere Verfahrensvariante
ist von großer Bedeutung bei Erstellung eines Bohrlochs unter kohäsionsarmen
bis kohäsionslosen Gebirgsverhältnissen, bei welchen eine geringe bis ungenü
gende Stabilität der Bohrlochwandungen gegeben ist. Entsprechend der Art des
zu setzenden Gebirgsankers und in Abhängigkeit von dem Kohäsionszustand der
umliegenden Gebirgsschichten, gestaltet sich das weitere Verfahren unter
schiedlich. Lediglich beispielhaft sei in diesem Zusammenhang auf Nachver
preßvorgänge hingewiesen, bei welchen mittels wenigstens einem, an der
Bohrstange angebrachten Nachverpreßventil in einem weiteren Verfahrensschritt
nach einem erstmaligen Füllen des genannten Ringraumes mit einem aushärtbaren
Medium über dieses - gegebenenfalls unter hydraulischer Aufsprengung des in
dem Ringraum befindlichen Medienkörpers - weiteres aushärtbares Medium in den
Ringraum eingepreßt wird, und zwar mit dem Ziel, örtlich eine tiefere
Durchdringung des umliegenden Gebirges mit dem aushärtbaren Medium zu
erreichen. Hingewiesen sei auch auf das Einbringen eines Zugelements in den
genannten Hohlraum sowie auf das Einbringen eines Meßankers, der luftseitig
und im Bereich des bohrlochsohlenseitigen Endes der Bohrstange festgelegt
wird und der lediglich der Gewinnung von Informationen hinsichtlich evtl.
Gebirgsbewegungen dient, wobei üblicherweise elektrische Meßverfahren
Verwendung finden. In allen diesen Fällen ist in einem weiteren
Verfahrensschritt die Freilegung des Injektionskanals, nämlich des genannten
Hohlraumes bis zum bohrlochsohlenseitigen Ende der Bohrstange erforderlich
sowie das Verhindern einer Rückströmung des in dieser Phase gegebenenfalls
noch fließfähigen, im obengenannten Ringraum vorhandenen aushärtbaren
Mediums. Erfindungsgemäß wird in diesem Zusammenhang ausgehend von der
Luftseite der Bohrstange ein Sperrkörper in das am Ende der ersten
Injektionsphase innerhalb der Bohrstange noch vorhandene aushärtbare Medium
eingeführt und bis in eine Schließposition vorgeschoben, in welcher dieser
die genannte wenigstens eine Austrittsbohrung sperrt. Der Zweck dieses
Sperrkörpers besteht darin, auf das innerhalb der Bohrstange befindliche noch
fließfähige aushärtbare Medium eine Verdrängungswirkung auszuüben und dieses
während seines Vorschubs in Richtung auf die Schließposition hin über die
Austrittsbohrung heraus und in den genannten Ringraum hinein zu verdrängen.
Der Sperrkörper ist ein elastisch verformbarer, sich dichtend gegen die In
nenwandungen der Bohrstange legender Formkörper, der aufgrund seines elasti
schen Verformungszustands gegenüber den Wandungen der Bohrstange im Bereich
deren bohrlochsohlenseitigen Endes sich in einer solchen Klemmposition befin
det, in welcher er eine Rückströmung des fließfähigen aushärtbaren Mediums
wirksam verhindert, so daß in der Folge jegliche unmittelbare Wechselwirkung
zwischen dem Hohlraum bzw. dem innerhalb diesem befindlichen Medium und dem
in dem Ringraum zwischen der Bohrstange und den Bohrlochwandungen befindli
chen Medium unterbunden ist. Es ist dies eine zwingende Voraussetzung für die
weiteren, oben dargelegten Verfahrensweisen beim Setzen eines Gebirgsankers.
Das erfindungsgemäße Verfahren bildet somit die in einfacher Weise herbei zu
führende Voraussetzung für weitere, sich anschließende unterschiedliche Ver
fahrensweisen beim Setzen eines Gebirgsankers.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 wird der Sperrkörper hydraulisch inner
halb der Bohrstange bis in seine Schließposition bewegt. Das zum Vorschub
nutzbare Druckmedium kann hierbei Wasser, Luft oder auch ein aushärtbares Me
dium sein. Vorausgesetzt ist hierbei eine solche Elastizität des Sperrkör
pers, daß dieser in peripherer Richtung eine gleichförmige Dichtwirkung ge
genüber den Innenwandungen der Bohrstange entwickelt, so daß Wechselwirkungen
zwischen dem Druckmedium und dem aus dem Hohlraum der Bohrstange zu verdrän
genden Medium unterbleiben. Anhand des Druckanstiegs kann bei dieser Verfah
rensweise das Erreichen der Schließposition des Sperrkörpers in einfachster
Weise festgestellt werden.
Im einfachsten Fall kann die Bohrstange unmittelbar als Zugelement des Ge
birgsankers benutzt werden, welches in an sich bekannter Weise luftseitig un
ter Verwendung einer Ankerkopfplatte und einer Mutter gegenüber den Bohr
lochwandungen verspannt wird.
Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 3 und 4 wird in die Bohrstange ein Zugele
ment eingeführt, welches durch ein sich innerhalb dieser befindliches aus
härtbares Medium nach dessen Erhärten festgelegt ist. Das Einführen des Zug
elements erfolgt nach Einführen des Sperrkörpers in das, sich innerhalb der
Bohrstange befindliche, diese ausfüllende fließfähige aushärtbare Medium, wo
bei es sich im einfachsten Fall um das Medium handelt, mittels welchem der
hydraulische Vorschub des Sperrkörpers bereits bewirkt worden ist. Indem das
Zugelement in dieses aushärtbare Medium ausgehend von der Luftseite her ein
gepreßt wird, ergibt sich der Vorteil, daß eine Verdrängungswirkung lediglich
auf das innerhalb der Bohrstange befindliche Medium ausgeübt wird, so daß
sich innerhalb des Hohlraumes definierte Strömungszustände ergeben und nach
erfolgter Einführung des Zugelements eine lückenlose Einbindung in das aus
härtbare Medium und damit ein besonders zuverlässiger Korrosionsschutz gege
ben ist.
Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 5 wird hingegen zunächst der sich an
den Sperrkörper in seiner Schließposition anschließende Injektionskanal ent
leert, woraufhin das Zugelement in den somit freigelegten Hohlraum eingeführt
wird. Das Zugelement ist in diesem Fall mit wenigstens einem dieses bei
spielsweise schraubenlinienförmig umgebenden Schlauchs versehen, dessen Mün
dungsöffnung sich am bohrlochsohlenseitigen Ende des Zugelements befindet.
Darüber hinaus kann das Zugelement mit einem oder mehreren Meßgebern zur Er
fassung örtlicher Dehnmeßwerte und zugehörigen elektrischen Leitungselementen
versehen sein. Hat das Zugelement innerhalb des Hohlraumes seine endgültige
Position erreicht, erfolgt über den genannten Schlauch eine Einführung eines
aushärtbaren Mediums in den Hohlraum, um das Zugelement in der oben dargeleg
ten Weise festzulegen. Der Schlauch übt hierbei eine Zentrierungswirkung aus,
so daß sichergestellt ist, daß auch bei Fluchtungsfehlern im Fall mehrerer,
über Kupplungsmuffen miteinander verbundener Bohrstangenabschnitte eine zen
trische Führung des Zugelements und damit an jedem Punkt entlang desselben
eine allseitig gleiche Einbindung in das aushärtbare Medium und damit ein
gleichförmiger Korrosionsschutz gegeben sind.
Die Bohrstange kann während der Bohrphase in jeder Weise nach Art eines In
jektionsbohrankers verwendet werden, d. h. es kann durch Variierung des Bohr
fortschritts bzw. des Bohrvorschubs bei ansonsten unveränderten Verhältnissen
die örtliche Spülwirkung des jeweils eingesetzten Spülmediums verstärkt zur
Geltung gebracht werden, und zwar mit dem Ziel, die radiale Dicke der durch
das aushärtbare Medium gebildeten Ummantelung zumindest örtlich zu erhöhen,
um die Verankerungswirkung, insbesondere die Zugkraftaufnahmefähigkeit des
gesetzten Ankers zu verbessern. Diese Ausnutzung der Spülwirkung setzt ent
sprechende Gebirgsverhältnisse, insbesondere einen kohäsionsarmen bis kohä
sionslosen Zustand der Bohrlochwandungen voraus, so daß eine Spülwirkung und
eine relativ großvolumige Durchdringung des umliegenden Gebirges durch das
als Spülmedium benutzte aushärtbare Medium erreicht werden kann. Die Länge
einer durch eine verstärkte Spülwirkung zu bearbeitenden Zone entlang der
Bohrlochwandungen und gleichermaßen die Zahl derartiger Zonen können nach
Maßgabe der örtlichen Gebirgsverhältnisse gewählt werden.
Die Merkmale der Ansprüche 6 bis 8 sind auf unterschiedliche Beschaffenheiten
des Injektionsmediums einerseits und des Spülmediums andererseits gerichtet.
Wie eingangs bereits dargelegt, besteht grundsätzlich die Möglichkeit, ein
aushärtbares Medium wie z. B. eine Zement- bzw. Mörtelsuspension gleichzeitig
als Spülmedium und als aushärtbares Medium zu verwenden. Die Zusammensetzung
der Suspension im Fall der Verwendung als Spülmedium sowie als Injektionsme
dium kann im Bedarfsfall variieren. Als aushärtbares Medium kommt grundsätz
lich auch ein Kunstharz bzw. ein Kunstharzgemisch infrage, wobei ein Kunst
harz auch als Spülmedium benutzbar ist, falls die von den Eigenschaften des
Harzes abhängigen Aushärtungszeiten diese Verwendungsweise zulassen.
Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 9 und 10 kann das Zugelement ein Vollstab
oder ein Stahlseil sein, wobei auch mehrere Stahlseile gleichzeitig einsetz
bar sind. Zweckmäßigerweise wird ein solches Zugelement eingesetzt, dessen
Oberfläche profiliert ist, um auf diesem Wege den Formschluß zu dem aushärt
baren Medium, insbesondere die zur Verklebung zur Verfügung stehende Fläche
zu erhöhen.
In an sich bekannter Weise kann entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 11
das Zugelement über einen definierten Längenabschnitt ausgehend von der Luft
seite des Bohrlochs in eine Kunststoffummantelung eingesetzt sein, um in die
sem Bereich eine sogenannte "freie Ankerlänge" zu realisieren, innerhalb wel
cher ein Verbund zwischen dem aushärtbaren Medium und dem Zugelement unter
bunden ist, um Relativbewegungen zwischen dem Zugelement und dem aushärtbaren
Medium zu ermöglichen.
Die Bohrstange kann entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 12 in an sich
bekannter Weise mit wenigstens einem Nachverpreßventil ausgerüstet sein, wo
bei gegebenenfalls auch mehrere, axial voneinander beabstandete Nachverpreß
ventile vorgesehen sein können. Diese Nachverpreßventile lassen wenigstens
einen Nachverpreßvorgang zu und wirken im übrigen ähnlich Rückschlagventilen,
welche eine Strömung eines aushärtbaren Mediums ausgehend von dem die
Bohrstange innerhalb des Bohrlochs umgebenden Ringraum in diese hinein ver
hindern. Sie sind hinsichtlich ihrer Öffnungscharakteristik derart ausgelegt,
daß sie während der Bohrphase und gleichzeitig während der ersten Injekti
onsphase funktionslos sind, d. h. im Schließzustand verharren. Sie öffnen so
mit erst bei Anstehen eines gegenüber dem Spüldruck wesentlich erhöhten
Druck.
Die Merkmale der Ansprüche 13 und 14 sind auf werkstoffliche Varianten des
Sperrkörpers gerichtet. Der Sperrkörper muß in jedem Fall zur Ausübung einer
Dicht- und Verdrängungswirkung gegenüber dem innerhalb der Bohrstange 5 be
findlichen fließfähigen Medium geeignet sein und gestaltlich ferner derart
ausgebildet sein, daß er in der Schließposition sämtliche, sich am bohrloch
sohlenseitigen Ende der Bohrstange befindliche Austrittsbohrungen sperrt. Der
Sperrkörper muß darüber hinaus gegenüber den Wandungen der Bohrstange ela
stisch verspannt und reibschlüssig zumindest mit der Maßgabe in der Schließ
position festlegbar sein, daß er unter dem Druck des sich außerhalb der
Bohrstange innerhalb des Bohrlochs befindlichen fließfähigen Mediums nicht
verdrängbar ist, beispielsweise in Richtung auf die Bohrlochmündung hin. Um
die Klemmwirkung des Sperrkörpers zu erhöhen, kann es zweckmäßig sein, dem
Hohlraum der Bohrstange bzw. des sich anschließenden Bohrkopfes im Bereich
der Austrittsbohrungen konisch auszubilden, um einen sicheren Sitz des Sperr
körpers zu erreichen. Der Sperrkörper kann durch einen aus Kunststoff oder
Gummi gebildeten Formkörper bestehen. Er kann gleichermaßen jedoch auch aus
einem saug- und insbesondere quellfähigen porösen Werkstoff wie z. B. einem
aus Papier, Zellstoff oder auch textilen Stoffen bestehenden Preßkörper ge
bildet werden, der unter Feuchtigkeitsaufnahme einen besonders sicheren fe
sten Sitz in der Schließposition ermöglicht. Der Verformungszustand des
Sperrkörpers, insbesondere dessen Sitz innerhalb der Bohrstange muß darüber
hinaus derart definierbar sein, daß unter der Wirkung des diesen in Richtung
auf seine Schließposition hin beaufschlagenden Mediums ein hydraulisches Vor
schieben in der Bohrstange möglich ist.
Als Bohrstange wird entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 15 vorzugsweise
ein sowohl innen- als auch außenseitig eine gewindeartige gleichförmige Ver
formung aufweisender Hohlkörper verwendet, an dem bohrlochsohlenseitig ein
Bohrkopf vorzugsweise lösbar angeordnet, insbesondere angeschraubt ist. Die
beidseitige Profilierung der Bohrstange verbessert deren Eignung zur Erzeu
gung einer Verbundwirkung mit dem innen- und außenseitig im eingesetzten Zu
stand des Gebirgsankers diesen einbettenden aushärtbaren Medium.
Ein zur Verwendung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmter
Sperrkörper besteht entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 16 aus Kunst
stoff, Gummi, Papier, Zellstoff oder textilen Stoffen und weist eine kugel- oder
ellipsoidartige Gestalt auf.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen
schematisch wiedergegebene Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es
zeigen:
Fig. 1 ein Bohrloch mit eingesetzter Bohrstange bzw. Injektionsrohr im Längs
schnitt;
Fig. 2 eine vergrößerte Teildarstellung der Bohrstange im Längsschnitt wäh
rend des Einführens eines Sperrkörpers;
Fig. 3 einen Querschnitt eines Bohrlochs mit Injektionsrohr und Zugelement;
Fig. 4 einen Längsschnitt eines Bohrlochs mit einer in dieses eingesetzten,
ein Nachverpreßventil aufweisenden Bohrstange mit einem sich in der Schließ
position befindlichen Sperrkörper.
Mit 1 ist in Fig. 1 ein Bohrloch bezeichnet, welches ausgehend von einer
Luftseite 2 die Wandungen eines Hohlraumes, zum Beispiel eines Tunnels durch
dringt, wobei entlang der Wandungen des Bohrlochs Zonen unterschiedlichen Ko
häsionszustands des Gebirges aufeinander folgen.
Zur Stabilisierung des Zusammenhalts der Schichten des Gebirges, wobei im
Regelfall davon ausgegangen wird, daß sich in dem, der Bohrlochsohle
benachbarten Bereich tragfähige Schichten befinden, wird das Bohrloch 1
mittels eines Injektionsbohrers 3 erstellt, und zwar in einer, an die
örtlichen Gebirgsverhältnisse angepaßten und gemäß obiger Zweckbestimmung
ausreichenden Tiefe.
Der Injektionsbohrer 3 besteht aus wenigstens einer, einen zentralen, durch
gehenden Hohlraum 4 umschließenden Bohrstange 5, an deren bohrlochsohlensei
tigem Ende sich ein Bohrkopf 6 befindet. Die Bohrstange 5 weist eine außen
seitig durchgehende gleichförmige gewindeartige Verformung auf, die vorzugs
weise im Rahmen einer Kaltverformung über einen Roll- oder Walzprozeß herge
stellt worden ist, so daß der außenseitigen Verformung eine dementsprechende
innenseitige gewindeartige Verformung gegenübersteht.
Der Bohrkopf 6 ist vorzugsweise mit der Bohrstange 5 verschraubt, und zwar
derart, daß das, dem Bohrkopf 6 zugekehrte Ende der Bohrstange 5 stirnseitig
an einem Ringanschlag 7 des Bohrkopfes anliegt, so daß sich eine definierte
Einschraublänge ergibt.
Der Bohrkopf 6 besteht im übrigen aus einem zylindrischen, zum Einschrauben
des zugekehrten Endes der Bohrstange 5 bestimmten Kupplungsteil 8 und einer,
sich bohrlochsohlenseitig an dieses anschließenden Bohrkrone 9, welche mit
dem Kupplungsteil 8 in fester Verbindung steht. Das Kupplungsteil 8 weist au
ßenseitig wiederum eine gewindeartige Verformung auf, die gestaltlich der au
ßenseitigen Verformung der Bohrstange 5 im wesentlichen entspricht. Die Bohr
krone 9 weist einen gegenüber dem Kupplungsteil 8 und somit auch der
Bohrstange 5 vergrößerten Durchmesser auf und ist in zeichnerisch nicht dar
gestellter Weise bohrlochsohlenseitig mit Schneidkanten oder vergleichbaren,
zum Lösen von Gebirgspartikeln während des Bohrvorschubs bestimmten Vorsprün
gen versehen.
Der eingangs genannte zentrale Hohlraum 4 der Bohrstange 5 ist innerhalb des
Bohrkopfes in einem, im wesentlichen durchmessergleichen Hohlraum 10 fortge
führt, der seinerseits in eine axial gerichtete Bohrung 11 geringeren Durch
messers übergeht, welche - bezogen auf die Struktur des Bohrkopfes 6 - eine
Austrittsbohrung 11 bildet. Die Austrittsbohrung 11, der Hohlraum 10 und der
zentrale Hohlraum 4 erstrecken sich jeweils koaxial zu der Achse 12 des In
jektionsbohrers 3.
Der genannte Hohlraum 10 des Bohrkopfes 6 ist darüber hinaus an seinem, der
Bohrkrone 9 benachbarten Abschnitt mit zwei, jeweils radial orientierten,
einander diametral gegenüberliegenden Austrittsbohrungen 13, 14 versehen.
Zum Setzen eines Gebirgsankers kann dieser Injektionsbohrer 3 in unterschied
licher Weise Verwendung finden.
Eine erste Verwendungsart besteht darin, daß dieser luftseitig unter Zwi
schenanordnung eines Spülkopfes mit einem Bohrantrieb gekuppelt wird, wobei
während des Bohrvorschubs über den Hohlraum 4 ein Spülmedium, zum Beispiel
Wasser oder Luft strömt, welches über die Austrittsbohrungen 11, 13, 14 aus
tritt, die als Folge des Bohrfortschritts gelösten Partikel im Bereich der
Bohrlochsohle aufnimmt und in Richtung der Pfeile 15, somit zur Bohrlochmün
dung hin ausschwemmt. Hat das Bohrloch seine endgültige Tiefe erreicht, wird
über den Hohlraum 4 nunmehr ein aushärtbares Medium, zum Beispiel eine Mör
telsuspension oder auch ein Kunstharz in das Bohrloch eingeführt, welches
dieses bohrlochsohlenseitig beginnend und in Richtung zur Luftseite 2 hin
fortschreitend ausfüllt. Da das Medium bei der Strömung in Richtung der
Pfeile 15 in vorhandene Risse und Spalte der Bohrlochwandung eindringt, er
gibt sich nach Aushärtung insbesondere in Verbindung mit der außenseitigen
Profilierung der Bohrstange 5 und des Bohrkopfes 6 ein fester Verbund zwi
schen dem Injektionsbohrer 3 und dem dieses umgebenden Gebirge.
Insbesondere bei extrem kohäsionsarmem bis kohäsionslosem Gebirge kann jedoch
während des Bohrens an Stelle des genannten Spülmediums bereits ein aushärt
bares Medium, zum Beispiel eine Mörtelsuspension benutzt werden. Diese be
wirkt ebenfalls einen Spülvorgang, wobei aufgrund der, in Richtung der Pfeile
15 orientierten Strömung eine Mitnahmewirkung auf relativ feinere Gebirgs
partikel ausgeübt wird und wobei sich aufgrund der beginnenden Aushärtung
dieses Mediums eine frühzeitige Stabilisierung der Bohrlochwandungen und eine
gleichmäßige außenseitige Mörtelüberdeckung der Bohrstange 5 erreichen läßt.
Letztere ist von größter Bedeutung für einen zuverlässigen Korrosionsschutz.
Durch Variierung des Bohrvorschubs besteht bei diesem Verfahren die Möglich
keit, die örtliche Spülwirkung des genannten Mediums zu verstärken, so daß
eine ausgehend von der Achse 12 eine tiefere radiale Durchdringung umliegen
der Gebirgsschichten erreichbar ist. Voraussetzung für dieses Verfahren ist
naturgemäß, daß der Kohäsionszustand des umliegenden Gebirges eine derartige
Spülwirkung überhaupt zuläßt. Durch die tiefere radiale Durchdringung ergibt
sich nach Aushärtung eine Volumenvergrößerung des durch das aushärtbare Me
dium gebildeten Verankerungskörpers und damit eine Verbesserung dessen Zug
kraftaufnahmefähigkeit. Im Bedarfsfall können entlang der Achse 12 mehrere
derartige Zonen vorgesehen werden, in denen durch Variierung des Bohrvor
schubs die örtliche Spülwirkung verstärkt wird, und zwar mit dem Ziel, die
Tiefe der Zone zu vergrößern, in der das aushärtungsfähige Medium wirksam
ist. In jedem Fall bildet sich aufgrund der oben dargelegten Trennwirkung im
Bereich dieser Zone ein aus relativ groben Partikeln bestehendes, durch das
ausgehärtete Medium gebundenes Gemenge aus.
Das letztgenannte Verfahren wird unter Anordnung eines Drehinjizierers zwi
schen dem luftseitigen Ende der Bohrstange 5 und einem Bohrantrieb durchge
führt, wobei über den Drehinjizierer die für den Bohrvorgang erforderlichen
Kräfte und Momente übertragen werden und gleichzeitig das zur Spülung verwen
dete aushärtbare Medium in den Hohlraum 4 unter dem erforderlichen Druck ein
gebracht wird.
Ist nach einem der oben dargelegten Verfahren das Bohrloch 1 erstellt, wobei
der Injektionsbohrer 3 außenseitig in dem Ringraum zwischen den Wandungen des
Bohrlochs 1 und seinen Außenwandungen in das aushärtbare Medium eingebunden
ist und innenseitig mit eben diesem Medium gefüllt ist, wird in diesen ein
Zugelement eingesetzt. Zur Darlegung des Verfahrens des Einbringens des Zug
elements wird im folgenden auf die Fig. 2 und 3 ergänzend Bezug genommen.
In jedem Fall wird die Bohrstange 5 nach Maßgabe der Tiefe des Bohrlochs 1
unter Verwendung handelsüblicher, mit einem Innengewinde und vorzugsweise
einem Mittenanschlag versehener Muffen um weitere Bohrstangen verlängert.
Hierauf soll jedoch im folgenden nicht näher eingegangen werden.
In die, mit dem aushärtungsfähigen Medium noch gefüllte Bohrstange 5 wird zu
nächst ein Sperrkörper 16 luftseitig eingesetzt, der aus einem vergleichs
weise weichen Kunststoff, Gummi oder dergleichen bestehen kann, der derart
bemessen ist, daß er in die Bohrstange 5 einsetzbar ist und diese quer
schnittsmäßig dichtend verschließt. Der Sperrkörper 16 wird nunmehr luftsei
tig, das heißt in Richtung der Pfeile 17 mit einem aushärtbaren Medium beauf
schlagt, und zwar derart, daß dieser Sperrkörper 16 in Richtung des Pfeiles
17, somit zur Bohrlochsohle hin verdrängt wird. Es wird hierbei vorausge
setzt, daß die luftseitige Druckbeaufschlagung des Sperrkörpers 16 und dessen
elastische Eigenschaften, insbesondere dessen Verformungszustand im Wan
dungsbereich der Bohrstange 5 derart beschaffen sind, daß eine gleitende Be
wegung des Sperrkörpers 16 in Richtung auf den Bohrkopf möglich ist. Infolge
dieser Gleitbewegung des Sperrkörpers 16 wird das, sich zwischen diesem und
dem Bohrkopf 6 befindliche, noch fließfähige aushärtbare Medium aus dem Hohl
raum 4 heraus zumindest über die Austrittsbohrungen 13, 14, zum Teil auch
über die Austrittsbohrung 11 verdrängt, so daß sich eine Rückströmung über
den Ringraum zwischen den Wandungen des Bohrlochs 1 und den Außenseiten der
Bohrstange 5 in Richtung der Pfeile 15 ergibt. Eine Bewegung des Sperrkörpers
16 findet bis in den Hohlraum 10 des Bohrkopfes 6 hinein statt, woraufhin der
Sperrkörper 16 gleichzeitig die Bohrungen 11, 13 und 14 dichtend verschließt.
Für diese Wirkung ist es wesentlich, daß der Sperrkörper 16 in Abhängigkeit
von der Plazierung der Austrittsbohrungen 11, 13 und 14 sowie der Abmessungen
des Hohlraumes 10 derart bemessen ist, daß diese Dichtwirkung in der Schließ
position des Sperrkörpers erzielbar ist. Luftseitig wird ein Anliegen des
Sperrkörpers 16 im Bereich der Austrittsbohrungen 11, 13 und 14 durch ein
plötzliches Ansteigen des zum Vorschub des Sperrkörpers 16 benutzten aushärt
baren Mediums signalisiert. Ein Vorschub des Sperrkörpers 16 ausgehend von
der Luftseite 2 bis zu der Schließposition innerhalb des Bohrkopfes 6 hat
eine dementsprechende volumetrische Verdrängung an aushärtbarem Medium zur
Folge, welches luftseitig aus dem Bohrloch 1 austritt.
In der Folge wird nunmehr ein Zugelement 19 in das noch fließfähige aushärt
bare Medium innerhalb der Bohrstange 5 eingepreßt, welches auf das genannte
Medium wiederum eine Verdrängungswirkung ausübt, wobei diese Verdrängungswir
kung aufgrund der Schließposition des Sperrkörpers 16 innerhalb des Bohrkop
fes 6 ausschließlich innerhalb der Bohrstange 5 wirksam wird, so daß entspre
chend der Eindringtiefe des Zugelements 19 ein dessen Volumen entsprechendes
Volumen an aushärtbarem Medium luftseitig aus der Bohrstange 5 austritt.
Hat auf diesem Wege das Zugelement 19 seine endgültige Tiefe innerhalb der
Bohrstange 5 erreicht - dies ist im Regelfall der Bohrkopf 6 - ist das Zug
element 19 besonders zuverlässig vor korrosiven Angriffen einer innerhalb der
einzelnen Gebirgsschichten anstehenden, ggf. sauren Atmosphäre geschützt. So
ist - wie Fig. 3 zeigt - die Bohrstange 5 in eine äußere Ummantelung 20 aus
einem aushärtbaren Medium eingebunden, und zwar nach Maßgabe einer radialen
Mindestüberdeckung, welche durch das oben dargelegte Injektionsverfahren, je
doch auch durch die radialen Abmessungen des Bohrkopfes 6 bestimmt ist. Das
Zugelement 19 ist seinerseits innerhalb der Bohrstange 5 ebenfalls in eine
Ummantelung 21 eingebunden, und zwar nach Maßgabe einer Dicke, die von den
radialen Abmessungen des Zugelements 19 im Verhältnis zu den Innenabmessungen
der Bohrstange 5 abhängig ist.
Um eine zentrische Führung des Zugelements 19 innerhalb der Bohrstange 5 zu
erreichen, werden zweckmäßigerweise Zentrierungselemente verwendet, eine im
peripherer Richtung allseitig gleichförmige Einbindung in das aushärtbare Me
dium sichergestellt ist.
Das Zugelement 19 kann ein Vollstab sein, der zwecks Verbesserung der Ver
bundwirkung mit dem aushärtbaren Medium der Ummantelung 21 außenseitig in be
liebiger Weise profiliert ist. Besonders vorteilhaft ist jedoch die Verwen
dung eines Stahlseiles im Rahmen dieses Zugelements 19, insbesondere bei ver
gleichsweise tiefen Bohrlöchern, wenn der Gebirgsanker luftseitig unter räum
lich beengten Verhältnissen gesetzt werden muß.
Unabhängig von der Art der Ausbildung des Zugelements 19 kann dieses zwecks
Realisierung einer sogenannten freien Ankerlänge ausgehend von seinem luft
seitigen Ende nach Maßgabe einer definierten Länge in eine Kunststoffummante
lung eingebunden sein, so daß in diesem Längenabschnitt eine Einbindung des
Zugelements in das aushärtbare Medium unterbleibt und Relativbewegungen ge
genüber dem Medium unter Dehnung des Zugelements gegenüber dem Medium
ermöglicht werden. Die Länge dieser Kunststoffummantelung im Rahmen der
sogenannten freien Ankerlänge richtet sich nach den jeweiligen örtlichen
Gebirgsverhältnissen.
Luftseitig wird das Zugelement 19 in an sich bekannter Weise beispielsweise
unter Verwendung einer Ankerkopfplatte und einer Spannmutter verspannt, so
daß die Bohrstange 5 insoweit lediglich das Bindeglied zwischen den Ummante
lungen 21, 20 bildet. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Bohrstange
5 luftseitig zusätzlich zur Verspannung der gesamten Ankerkonstruktion heran
zuziehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Setzen eines Ankers führt somit zu einer
Ankerkonstruktion, die in besonders zuverlässiger Weise gegenüber umgebungs
bedingten korrosiven Angriffen durch eine lückenlose Überdeckung durch ein
aushärtbares Medium geschützt ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht zahlreiche Varianten, welche unter
anderem das aushärtbare Medium, nämlich dessen stoffliche Beschaffenheit ei
nerseits und dessen Verwendung andererseits betreffen. So kann beispielsweise
der zwischen der Bohrstange 5 und den Wandungen des Bohrlochs 1 bestehende
Ringraum, dessen Abmessungen nach Maßgabe des Kohäsionszustands des Gebirges,
welcher entlang der Achse 12 unterschiedlich beschaffen sein kann, mit einer
relativ preiswerten Mörtelsuspension verfüllt werden. Dies bietet sich
insbesondere dann an, wenn durch örtliches Variieren, insbesondere Vermindern
des Bohrvorschubs unter Verwendung eines aushärtbaren Mediums als Spülmedium
die örtliche Spülwirkung zwecks Bildung eines radial erweiterten
Verankerungskörpers erhöht werden soll. Das nach Einführen des Schließkörpers
16 bis in die Schließposition in den Hohlraum 4 eingebrachte Zugelement kann
innerhalb diesem dann in ein aushärtbares Kunstharz bzw. Kunstharzgemisch
eingebunden werden, welches vor dem Einführen des Zugelements in den Hohlraum
eingebracht wird. Auf diese Weise ist eine von Lufteinschlüssen freie
Einbindung des Zugelements gegeben und der Kostenaufwand für das
einzusetzende Kunstharz ist aufgrund des definierten Volumens des Hohlraums 4
begrenzt. Ein Kunstharz als Verankerungsmedium weist gegenüber einer
ausgehärteten Mörtelsuspension bekanntlich den Vorteil einer hohen Festigkeit
und Elastizität auf.
Es wird im folgenden auf die Zeichnungsfigur 4 Bezug genommen, in der Funk
tionselemente, die denjenigen der Fig. 1 bis 3 entsprechen, identisch bezif
fert sind, so daß auf eine diesbezügliche wiederholte Beschreibung verzichtet
werden kann.
Die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 eingesetzte Bohrstange 5 ist in
an sich bekannter Weise mit einem Nachverpreßventil 22 ausgerüstet. Dieses
besteht im einfachsten Fall aus einem elastischen, z. B. aus Gummi bestehenden
Hüllkörper, der wenigstens eine radiale, mit dem Hohlraum 4 kommunizierende
Bohrung überdeckt, wobei die Elastizität des Hüllkörpers und dessen Sitz auf
der Bohrstange im übrigen derart gewählt sind, daß erst bei Überschreiten ei
ner definierten Innendruckbeaufschlagung der Hüllkörper die wenigstens eine
Bohrung freigibt, so daß ein fließfähiges aushärtbares Material aus dem Hohl
raum 4 in den Ringraum zwischen der Wandung des Bohrlochs 1 und der Außenwan
dung der Bohrstange 5 austreten kann. Der genannte Hüllkörper ist in zeichne
risch nicht dargestellter Weise axial festgelegt, so daß das Nachverpreßven
til 22 während eines Bohrvorschubs sowie während eines ersten Ausinjizierens
des genannten Ringraumes nicht beschädigt werden kann. Wesentlich ist, daß
der Öffnungsdruck des Nachverpreßventils konstruktiv derart bemessen ist, daß
dieses während des Bohrvorgangs, somit gegenüber dem Druck des Spülmediums
als auch während des ersten Ausinjizierens, somit gegenüber dem Druck des
aushärtbaren Mediums in der Arbeitsphase funktionslos ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Setzen eines Gebirgsankers kann sich bei
Nutzung einer Bohrstange bzw. eines Injektionsbohrankers 3 entsprechend Fig.
4 folgendermaßen gestalten:
Es wird wiederum zunächst unter Verwendung eines Spülmediums das Bohrloch 1 erstellt, wobei als Spülmedium Wasser, Luft oder ein aushärtbares Medium der eingangs genannten Art fungieren kann. Hat das Bohrloch 1 seine endgültige Tiefe erreicht, wird der Sperrkörper 16 bis in die gezeigte Schließposition auf hydraulischem Wege vorgeschoben, welches durch Beaufschlagung mit Wasser, Luft oder grundsätzlich auch einem aushärtbaren Medium geschehen kann. An schließend wird der Injektionskanal, nämlich der Hohlraum 4 freigespült. Der Sperrkörper 16 ermöglicht in dieser Phase das Freispülen des Injektionska nals, da der Spülvorgang die Konsistenz des sich in dem, die Bohrstange 5 um gebenden Ringraum befindlichen Mediums nicht beeinflußt. Zur Durchführung ei nes Nachverpreßvorgangs wird anschließend in den Hohlraum 4 ein aushärtbares Medium eingepreßt, welches hinsichtlich seiner stofflichen Zusammensetzung dem Medium entsprechen kann, welches zum ersten Ausinjizieren benutzt worden ist. Mit Erreichen des Öffnungsdrucks des Nachverpreßventils 22 tritt dieses aus dem Hohlraum 4 aus, und zwar unter Aufsprengung des sich an dieser Stelle befindlichen, aus dem eingangs genannten aushärtbaren Medium befindlichen Ringkörpers, der sich in einem Zustand beginnender Aushärtung befindet. Das nachverpreßte Medium durchdringt feinste Spalte des aufgesprengten Ringkörpers und dringt aufgrund seines erhöhten Druckes insbesondere in das umliegende Gebirge ein, um hier einen volumetrisch vergrößerten Verankerungskörper zu bilden, wodurch die Zugkraftaufnahmefähigkeit des gesetzten Ankers weiter verbessert wird.
Es wird wiederum zunächst unter Verwendung eines Spülmediums das Bohrloch 1 erstellt, wobei als Spülmedium Wasser, Luft oder ein aushärtbares Medium der eingangs genannten Art fungieren kann. Hat das Bohrloch 1 seine endgültige Tiefe erreicht, wird der Sperrkörper 16 bis in die gezeigte Schließposition auf hydraulischem Wege vorgeschoben, welches durch Beaufschlagung mit Wasser, Luft oder grundsätzlich auch einem aushärtbaren Medium geschehen kann. An schließend wird der Injektionskanal, nämlich der Hohlraum 4 freigespült. Der Sperrkörper 16 ermöglicht in dieser Phase das Freispülen des Injektionska nals, da der Spülvorgang die Konsistenz des sich in dem, die Bohrstange 5 um gebenden Ringraum befindlichen Mediums nicht beeinflußt. Zur Durchführung ei nes Nachverpreßvorgangs wird anschließend in den Hohlraum 4 ein aushärtbares Medium eingepreßt, welches hinsichtlich seiner stofflichen Zusammensetzung dem Medium entsprechen kann, welches zum ersten Ausinjizieren benutzt worden ist. Mit Erreichen des Öffnungsdrucks des Nachverpreßventils 22 tritt dieses aus dem Hohlraum 4 aus, und zwar unter Aufsprengung des sich an dieser Stelle befindlichen, aus dem eingangs genannten aushärtbaren Medium befindlichen Ringkörpers, der sich in einem Zustand beginnender Aushärtung befindet. Das nachverpreßte Medium durchdringt feinste Spalte des aufgesprengten Ringkörpers und dringt aufgrund seines erhöhten Druckes insbesondere in das umliegende Gebirge ein, um hier einen volumetrisch vergrößerten Verankerungskörper zu bilden, wodurch die Zugkraftaufnahmefähigkeit des gesetzten Ankers weiter verbessert wird.
Die Zeichnungsfigur zeigt lediglich ein Verpreßventil 22. Es können jedoch
auch mehrere derartiger Verpreßventile entlang der Bohrstange 5 vorgesehen
sein, die jeweils bei gleichen oder auch unterschiedlichen Beaufschlagungs
drücken öffnen.
In das von dem letzten Nachverpreßvorgang herrührende, sich noch innerhalb
des Hohlraums 4 befindliche aushärtbare Medium kann anschließend ein Zugele
ment von der Luftseite 2 her eingeschoben werden, welches - wie oben bereits
erwähnt - aufgrund des Sperrkörpers 16 lückenlos in das aushärtbare Medium
eingebunden wird. In diesem Fall entspricht das das Zugelement einbindende
aushärtbare Medium demjenigen des vorangegangenen Nachverpreßvorgangs, wobei
grundsätzlich mehrere Nachverpreßvorgänge, vorzugsweise bei unterschiedlichen
Beaufschlagungsdrücken aufeinander folgen können.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, im Anschluß an den letzten Nachver
preßvorgang den Injektionskanal, nämlich den Hohlraum 4 freizuspülen und in
diesen ein Kunstharz bzw. Kunstharzgemisch einzubringen, in welches das Zug
element anschließend eingebunden wird.
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, nach Freispülung des Injektionskanals
in diesen ein Zugelement einzubringen, welches umfangsseitig mit wenigstens
einem Schlauch versehen ist, dessen Mündung sich am bohrlochsohlenseitigen
Ende des Zugelements befindet, wobei nach Einbringung des in diesem Sinne
ausgerüsteten Zugelements über den wenigstens einen Schlauch ein aushärtbares
Medium in den Injektionskanal eingebracht wird, welches diesen - im Bereich
des Sperrkörpers 16 beginnend und in Richtung zur Luftseite 2 hin fortschrei
tend - ausfüllt. Der genannte Schlauch fungiert in diesem Fall gleichzeitig
als Abstandhalter, durch welchen eine exakte zentrische Führung und damit
eine in peripherer Richtung gleichförmige Überdeckung des Zugelements gesi
chert ist.
Ein mit einem Schlauch bestücktes Zugelement kann ferner gleichermaßen mit
einer Reihe von Meßgebern, z. B. nach Art von den Meßstreifen nebst elektri
schen Meßleitungen ausgerüstet sein, so daß nach Aushärten des Mediums luft
seitig der Dehnungszustand, insbesondere der Dehnungsverlauf des Zugelements
im Zeitablauf rekonstruierbar ist, so daß Gebirgsbewegungen erkennbar werden.
Schließlich besteht noch die weitere Möglichkeit, daß nach Freispülung des
Injektionskanals im Anschluß an den letzten Nachverpreßvorgang in diesen le
diglich ein solches Zugelement eingebracht wird, welches im Bereich der Bohr
krone in geeigneter Weise festgelegt wird, beispielsweise mit dieser ver
schraubt wird und welches lediglich Meßzwecken dient und mit einer Reihe von
Meßgebern, z. B. nach Art von Dehnmeßstreifen ausgerüstet ist. Indem das Zug
element im Bereich der Bohrlochsohle und luftseitig verspannt ist, können an
hand der einzelnen Meßpunkte Gebirgsbewegungen exakt erkannt und insbesondere
unter zeitlicher und räumlicher Zuordnung aufgezeichnet werden.
Die luftseitige Verspannung des erfindungsgemäßen Gebirgsankers kann auf der
Grundlage einer Verspannung lediglich des Zugelements erfolgen, welches mit
einer Ankerkopfplatte und einer Mutter zusammenwirkt. Gleichzeitig kann je
doch auch die Bohrstange zur Verspannung benutzt werden, insbesondere um eine
hohe anfängliche Zugkraftaufnahmefähigkeit der Ankerkonstruktion bereitzu
stellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit als Grundlage zahlreicher Ankerkon
struktionen benutzt werden, die von zu reinen Meß- und Kontrollzwecken die
nenden Ankern bis zu korrosionsgeschützten Dauerankern reichen.
Claims (16)
1. Verfahren zum Setzen eines Gebirgsankers,
- - wobei mittels einer, einen durchgehenden, bohrlochsohlenseitig in wenigstens einer Austrittsbohrung (11, 13, 14) endenden Hohlraum (4) umschließenden Bohrstange (5) ein Bohrloch (1) erstellt wird,
- - wobei während des Bohrens durch den Hohlraum (4) ein fließfähiges und aushärtbares und/oder zur Ausübung einer Spülwirkung geeignetes Medium geführt wird, welches über die Austrittsbohrung (11, 13, 14) austritt und
- - wobei die Bohrstange (5) in dem Bohrloch (1) mittels des/eines aushärtbaren Mediums festgelegt wird, dadurch gekennzeichnet,
- - daß in die Bohrstange (1) nach Erstellen des Bohrlochs (1) und Einbringen des/eines aushärtbaren Mediums in das Bohrloch (1) ein das innerhalb dieser befindliche Medium verdrängender Sperrkörper (16) bis in eine die Austrittsbohrung (11, 13, 14) sperrende Schließposition eingeführt und die weitere Nutzung des Hohlraumes (4) nach Maßgabe der Art des Gebirgsankers vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß der Sperrkörper (16) hydraulisch durch einseitige Beaufschlagung in der Bohrstange (5) bis in die Schließposition bewegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß innerhalb der Bohrstange (5) ein Zugelement mittels des/eines aushärtbaren Mediums festgelegt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Zugelement nach Einführen des Sperrkörpers (16) in das innerhalb der Bohrstange (5) befindliche fließfähige und aushärtbare Medium eingeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß ein Zugelement nach Einführen des Sperrkörpers (16) in die Bohrstange (5) in den Hohlraum (4) eingeführt wird und
- - daß anschließend ein aushärtbares Medium über wenigstens einen, an dem Zugelement befestigten, an dessen bohrlochsohlenseitigen Ende eine Mündungsöffnung aufweisenden Schlauch in den Hohlraum (4) eingebracht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß als aushärtbares Medium eine Zementsuspension oder ein Kunstharz bzw. ein Kunstharzgemisch verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß als Spülmedium eine Zementsuspension verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß als Spülmedium einerseits und als Injektionsmedium andererseits unterschiedliche aushärtbare fließfähige Medien verwendet werden.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß als Zugelement ein Vollstab verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß als Zugelement (19) wenigstens ein Stahlseil verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Zugelement (19) luftseitig über eine definierte Länge mit einer Kunststoffummantelung eingesetzt wird.
12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß eine in an sich bekannter Weise mit wenigstens einem Nachverpreßventil ausgerüstete Bohrstange (5) verwendet wird.
13. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrkörper (16) ein aus einem
elastisch verformbaren, zur Ausübung einer Dicht- und
Verdrängungswirkung gegenüber dem innerhalb der Bohrstange (5)
befindlichen fließfähigen Medium geeigneten Werkstoff bestehender
Formkörper verwendet wird, der gestaltlich im übrigen an die Lage der
Austrittsbohrung (11, 13, 14) mit Hinblick auf seine Schließfunktion
angepaßt ist.
14. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß als Sperrkörper (16) ein aus einem gestaltlich verformbaren, insbesondere unter Feuchtigkeitsaufnahme quellfähigen Werkstoff wie z. B. Papier, Zellstoff oder auch textilen Stoffen bestehender Preßkörper verwendet wird.
15. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß als Bohrstange (5) ein innen- und außenseitig profilierter, vorzugsweise gleichförmig, gewindeartig ausgebildeter Rohrkörper verwendet wird, an dem bohrlochsohlenseitig ein die Austrittsbohrungen (11, 13, 14) führender Bohrkopf (6) lösbar angeordnet ist.
16. Verwendung eines aus Kunststoff, Gummi, Papier, Zellstoff oder textilen
Stoffen bestehenden, kugel- oder ellipsoidförmigen, durchmesermäßig an
den Innendurchmesser der Bohrstange (5) angepaßten, zur Verwendung in
einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15 bestimmten
Sperrkörpers (16).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19631039A DE19631039A1 (de) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | Verfahren zum Setzen eines Gebirgsankers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19631039A DE19631039A1 (de) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | Verfahren zum Setzen eines Gebirgsankers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19631039A1 true DE19631039A1 (de) | 1998-02-05 |
Family
ID=7801468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19631039A Ceased DE19631039A1 (de) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | Verfahren zum Setzen eines Gebirgsankers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19631039A1 (de) |
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CN102803654A (zh) * | 2009-06-04 | 2012-11-28 | 米诺华国际有限公司 | 具有挤压活塞的锚定螺栓 |
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1996
- 1996-08-01 DE DE19631039A patent/DE19631039A1/de not_active Ceased
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