DE2112258C3 - Packer für Verpreßanker - Google Patents
Packer für VerpreßankerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Packer für Verpreßanker, insbesondere Felsanker, zum Abdichten der Verankerungslänge des Verpreßankers mit einem Schlauchstück
aus elastischem Material, das mit seinen beiden Enden am Zugglied druckdicht befestigt und in seinem
mittleren Bereich durch ein Druckmedium elastisch aufweitbar ist, in den eine Druckmittelleitung mündet.
Es ist ein Dichtungspacker dieser Art bekannt (FR-PS 39 176), der ein Schlauchstück aus elastischem
Material aufweist, das vor dem Verpressen der Verankerungslänge durch ein Druckmedium aufgeweitet wird. Bei diesem bekannten Packer besteht das
Schlauchstück aus einem durchlässigen Material und wird mit einem dünnflüssigen Mörtel gefüllt, wobei das
überschüssige Anmachwasser durch das Schlauchstück nach außen entweichen soll. Nach dem Erhärten des
Zementmörtels bildet der Packer dann einen Dichtungspfropf, der die nachträglich zu injizierende
Verankerungslänge nach vorn hin abschließt.
Bei diesem bekannten Packer muß damit gerechnet werden, daß der in das Schlauchstück eingefüllte
Zementmörtel, der einen Pfropf von verhältnismäßig
großer Dicke bildet, nach dem Erhärten sehr stark schwindet so daß die erforderliche Dichtigkeit an der
Bohrlochwandung nicht mehr gewährleistet ist Außerdem «st der Gleitwiderstand des Schlauchstückes an der
Bohrlochwandung gering und das Schlauchstück liegt nur auf einer verhältnismäßig kurzen Strecke an der
Bohrlochwandung an. Schließlich können auch Undichtigkeiten am Mörtelpfropf an denjenigen Stellen
auftreten, wo dieser von der Druckmittelleitung und der
Ankerhülse selbst durchsetzt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und den Packer so auszubilden, daß das
Schlauchstück nahezu auf seiner gesamten Länge dicht an der Bohrlochwand anliegt sich an dieser gut verkrallt
und der Packer an der Durchtrittsstelle von Druckmittelleitung und Zugglied nicht undicht wird.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst daß das Schlauchstück an seinem Außenumfang mit
Umfangsnuten versehen und auf einer Hülse befestigt ist welche das Zugglied dicht umschließt und die
Druckmittelleitung aufnimmt
Bei einer solchen Ausgestaltung ist die Abdichtung der durch den Packer hindurchgeführten Druckmittelleitung und des Zuggliedes selbst vom Druckmedium
unabhängig. Als Druckmedium muß deshalb kein Zementmörtel oder ein anderes erhärtendes Material
verwendet werden, sondern es kann hierfür eine Druckflüssigkeit beispielsweise Druckwasser, eingesetzt werden, das zwischen den Außenumfang der Hülse
und das diese umgebende Schlauchstück gepreßt wird. Durch Verwendung der Hülse ist es außerdem möglich,
das Schlauchstück sehr nahe an die Innenwand des Bohrloches heranzubringen, so daß schon eine verhältnismäßig geringe Aufweitung genügt, um das Schlauchstück gegen die Bohrlochwandung zu pressen. Dank der
am Außenumfang des Schlauchstückes angeordneten Umfangsnuten verkrallt sich das Schlauchstück gut in
der Bohrlochwand und bildet in aufgeblähtem Zustand im Längsschnitt einen Polygonzug. Hierbei bilden die
den Befestigungsstellen benachbarten Abschnitte des Schlauchstückes mit der Hülse einen verhältnismäßig
steilen Winkel, so daß die Keilwirkung des später einzubringenden Verpreßmörtels gering ist
Die Hülse kann von einem Innenrohr und einem Außenrohr gebildet werden, die im Abstand voneinander angeordnet sind und in deren mit einer druckfesten
Füllmasse ausgefüllten Zwischenraum die Druckmittelleitung sowie Leitungen zum Injizieren und Entlüften
der Verankerungslänge angeordnet sind. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die zum Entlüften und
Verpressen der Verankerungslänge erforderlichen Leitungen im Bereich der Dichtungspackung selbst
abgedichtet sind, so daß hier ein Druckverlust nicht befürchtet werden muß.
Das Schlauchstück kann mit seinen Enden auf das Außenrohr der Hülse aufgeklebt oder mit Halteringen
aufgepreßt sein. Hierdurch wird ein guter Halt des Schlauchstückes auf der Hülse erzielt, so daß auf das
Schlauchstück ein hoher Innendruck ausgeübt werden kann, der die Gewähr für ein glattes Anliegen des
Schlauchstückes an der Bohrlochwand bietet
Es ist zweckmäßig, wenn das Innenrohr der Hülse das Zugglied dicht umschließt und zumindest an einem Ende
der Hülse über das Außenrohr herausragt. Hierdurch ist es möglich, auch eine gute Abdichtung gegenüber dem
Zugglied selbst zu erreichen, da die vorstehenden Enden des Innenrohres mit Hilfe von Isolierbinden und
Isoliermasse druckdicht an das Zugglied angeschlossen
werden können.
An das Druckmittelrohr wird zweckmäßig ein Manometer angeschlossen. Dies hat den Vorteil, daß
nicht nur der Druck im Inneren der Schlauchmanschette festgestellt werden kann, der für eine einwandfreie
Abdichtung erforderlich ist, sondern es ist hierdurch auch möglich, die Druckerhöhung im Inneren der
Schlauchmanschette zu beobachten, die sich beim Injizieren des Verpreßraumes ergibt Hierdurch ist eine
doppelte Kontrolle des im Injektionsraum herrschenden Druckes möglich, der einmal mit einem Manometer
an der Injektionspumpe und zum anderen mit dem Manometer an der Druckmittelleitung überwacht
werden kann.
Darüber hinaus kann das Druckmittelrohr mit einem Rückschlagventil oder einem anderen Absperrorgan
versehen sein, da der Druck im Inneren der Schlauchmanschette solange aufrechterhalten werden muß, bis
der in den Verpreßraum injizierte Mörtel sich verfestigt
hat
Der Packer nach der Erfindung wird durch die Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert
Es zeigt
F i g. 1 einen Verpreßanker mit einem Packer nach der Erfindung im Bohrloch in einer seitlichen Ansicht,
F i g. 2 eine Einzelheit der F i g. 1 mit dem Packer in einer Ansicht und teilweise im Längsschnitt und
Fig.3 den Gegenstand der Fig.2 in einem
Querschnitt nach Linie ΙΙΙ-ΙΪΙ.
In einem absü-rzgefährdeten Felsteil 10 ist ein
Bohrloch 11 angeordnet, welches sich mit seinem hintersten Ende 11a bis in gesunde Felsteile 10a
erstreckt Vor den absturzgefährdeten Felsteilen 10 ist ein Stahlbetonriegel 12 angeordnet, in dem sich eine
Aussparung 13 befindet, welche mit dem Bohrloch 11 fluchtet
In die Aussparung 13 und das Bohrloch 11 ist ein Verpreßanker eingeführt, dessen Zugglied sich aus
mehreren Spanndrähten 15 aus hochwertigem Stahl zusammensetzt, die im Bereich des Bohrloches 11 von
einem Hüllrohr !6 umschlossen werden, jedoch am Ende 11a des Bohrloches 11 in der Verankerungslänge
17 aufgefächert sind und frei liegen. Die Spanndrähte 15 werden am vorderen Ende des Zuggliedes 14 in an sich
bekannter Weise zusammengefaßt und mit einem Spannkopf 18 verbunden, auf den eine Spannmutter 19
aufgeschraubt ist, welche sich gegen eine Ankerplatte 20 abstützt die ihrerseits gegen den Beton des Stahlbetonriegels
12 anliegt.
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Verpreßanker handelt es sich um einen Freispielanker, der frei im Bohrloch 11
liegt und bei dem nur das hintere Ende im Bsreich der Verankerungslänge 17 mit einem Verpreßmörtel 21 im
Bohrloch 11 verankert ist.
Die Verankerungslänge 17 ist gegenüber dem offenen
Bohrloch 11 durch einen Packer 22 abgedichtet. Dieser Packer 22 besteht aus einem Schlauchstück 23 aus
Gummi oder elastischem Kunststoff, das über eine zylindrische Hülse 24 geschoben ist Diese zylindrische
Hülse 24 besteht aus einem Außenrohr 25 und einem Innenrohr 26 aus Stahlblech oder Kunststoff, die im
Abstand voneinander angeordnet sind und von denen das ir.nenrohr 26 das Zugglied dicht umschließt In dem
Zwischenraum zwischen dem Außenrohr 25 and dem Innenrohr 26 ist eine Entlüftungsleitung 27 und eine
!njektionsleitung 28 angeordnet die in die Verankerungslänge 17 des Bohrloches 11 hineinreichen.
Außerdem ist in dem Zwischenraum zwischen dem Außenrohr 25 und dem Innenrohr 26 noch ein
Druckmittelrohr 30 eingebaut das an eine dem mittleren Bereich 31 des Schlauchstückes 23 zugewandte
Mantelöffnung 32 angeschlossen ist Der noch verbleibende Raum zwischen Außenrohr 25 und
Innenrohr 26 ist mit einer druckfesten Füllmasse 29, beispielsweise einem Zementmörtel, ausgefüllt
Das Innenrohr 26 ragt über beide Enden 33 und 34 der Hülse 24 hinaus und ist dort einerseits mit Isolierbinden
35 an die Spanndrähte 15 und anderererseits an das Hüllrohr 16 des Zuggliedes 14 angeschlossen.
Das Schlauchstück 23 wird an seinen beiden Enden 23a und 236 mit Halteringen 36 und 37 fest auf das
Außenrohr 25 der Hülse 24 druckdicht aufgepreßt. Es trägt ferner auf seinem Außenumfang 38 mehrere, im
Abstand voneinander angeordnete Umfangsnuten 39.
An das Druckmittelrohr 30 ist ein hier nicht näher dargestelltes Rückschlagventil und ein Manometer
angeschlossen.
Vor dem Injizieren des Verpreßmörtels 21 in die Verankerungslänge 17 wird durch das Druckmittelrohr
30 zwischen das Außenrohr 25 der Hülse 24 und das Schlauchstück 23 Druckmittel eingepreßt Hierdurch
wird das Schlauchstück 23 aufgeweitet und legt sich in seinem mittleren Bereich 31 fest gegen die Wand des
Bohrloches 11 an. Hierbei ist die schräge Übergangsfläche zwischen dem inneren Rand der Halteringe 36 und
37 und der Bohrlochwand auf den Schlauchbereich zwischen Innenrand der Halteringe 36 und 37 und der
diesem Rand benachbarten Umfangsnuten 39 begrenzt, so daß der in diese Keilringfläche eindringende
Verpreßmörtel 21 nur eine verhältnismäßig geringe Keilwirkung ausüben kann.
Nachdem ein Dichtungsdruck von etwa 1 MPa durch das Druckmittelrohr 30 aufgebracht wurde, wird durch
die Injektionsleitung 28 Injektionsmörtel in die Verankerungslänge 17 eingepreßt, wobei die in der Verankerungslänge
27 eingeschlossene Luft durch die Entlüftungsleitung 27 entweicht. Das Auspressen der Verankerungslänge
17 erfolgt mit einem Druck von mindestens 2 MPa, um den Mörtel unter Vorspannung
zu setzen und spätere Zugrisse im Verankerungspfropfen zu vermeiden. Der Druck im Verpreßraum kann
durch den Druckanstieg in dem Schlauchstück 23 über das in das Druckmittelrohr 30 eingeschaltete Manometer
kontrolliert werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Packer für Verpreßanker, insbesondere Felsanker, zum Abdichten der Verankerungslänge des
Verpreßankers mit einem Schlauchstück aus elastischem Material, das mit seinen beiden Enden am
Zugglied druckdicht befestigt und in seinem mittleren Bereich durch ein Druckmedium elastisch
aufweitbar ist, in den eine Druckmittelleitung mündet, dadurch gekennzeichnet, daß das )0
Schlauchstück (23) an seinem Außenumfang (38) mit Umfangsnuten (39) versehen und auf einer Hülse (24)
befestigt ist, welche das Zugglied (14) dicht umschließt und die Druckmittelleitung (30) aufnimmt
2. Packer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (24) von einem Innenrohr (26) und
einem Außenrohr (25) gebildet wird, die im Abstand voneinander angeordnet sind, und in deren mit einer
druckfesten Füllmasse (29) ausgefüllten Zwischenraum die Druckmittelleitung (30) sowie Leitungen
(28 und 27) zum Injizieren und Entlüften der Verankerungslänge (17) angeordnet sind.
3. Packer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlauchstück (23) mit
seinen Enden (23a, 23b) auf das Außenrohr (2S) der Hülse (24) aufgeklebt ist
4. Packer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (23a, 23i>)
des Schlauchstückes (23) mit Halteringen (36,37) auf der Hülse (24) befestigt sind.
5. Packer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß das Innenrohr (26) das
Zugglied (14) dicht umschließt und zumindest an einem Ende (34) der Hülse (24) über das Außenrohr
(25) herausragt.
6. Packer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß .in das Druckmittelrohr (30) ein Manometer angeschlossen ist.
7. Packer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittelrohr
(30) ein Rückschlagventil oder ein anderes Absperrorgan aufweist.
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