DE2624559C2

DE2624559C2 - Gebirgsanker

Info

Publication number: DE2624559C2
Application number: DE2624559A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Peter Dr. Salzburg Brandstetter
Original assignee: Gebirgssicherung Salzburg At GmbH
Current assignee: Gebirgssicherung Salzburg At GmbH
Priority date: 1976-06-01
Filing date: 1976-06-01
Publication date: 1985-09-05
Also published as: FR2353682B3; ZA773212B; BR7701454A; DE2624559A1; US4139323A; FR2353682A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Gebirgsanker, umfassend ein Stahlrohr mit Außengewinde zum Aufschrauben einer Spannmutter, die eine Ankerplatte gegen das Gebirge drückt, mit mindestens einem rohrförmigen Bewehrungselement, mit einer Dichtung zum Abdichten des Stahlrohres gegenüber dem Bohrloch und mit einer Einfüllöffnung zum Einpressen eines organischen flüssigen Verfestigungsmittels.

Aus der DE-OS 19 47 681 ist ein derartiger Gebirgsanker bekannt. Das rohrförmige Bewehrungselement dieses Gebirgsanker ist jedoch bei diesem Gebirgsanker identisch mit dem Stahlrohr, welches das Außengewinde zum Aufschrauben einer Spannmutter trägt. Eine derartige Ganzstahlkonstruktion ist jedoch selbst dann, wenn man hochwertig vorbehandelte Bauteile verwendet, nur bedingt haltbar, da das unter Zug stehende Bewehrungselement schon bei geringen Korrosionserscheinungen aufgrund der bekannten Kerbwirkung wesentlich geschwächt wird. Darüber hinaus ist ein solches Stahl-Bewehrungselement aufgrund seines Gewichtes und seiner Steifigkeit nur äußerst schwer handhabbar. Da weiterhin beim bekannten Gebirgsanker das rohrförmige Bewehrungselement gleichzeitig als Füllungsrohr verwendet wird, muß man insbesondere bei längeren Gebirgsanker^ mit einem erheblichen Druckabfall innerhalb des Rohres rechnen, der ein wirkungsvolles Einpressen des Kunststoffes nicht erlaubt.
Aus dem Artikel »Kunststoff-Verbundbau«: Schweizerische Bauzeitung, 1975; Heft 44, Seiten 709—713 ist bekannt, daß man als Gebirgsanker einfache GFK-Stäbe mittels Epoxydharzen in Bohrlöchern zur Verfestigung des Gebirges einsetzen kann. Mit diesen »Ankern«

ίο ist es jedoch nicht möglich, das Gebirge zu spannen.

Weiterhin ist es aus der DE-OS 23 15 859 bekannt, den Ankerbolzen einer Injektionsankerung mittels einer aufweitbaren Hülle aus gegebenenfalls durchlässigem Material zu umgeben, um ein unkontrolliertes Abfließen &es Verpreßmaterials in das das Bohrloch umgebende Gebirge zu verhindern. Auch dieser Gebirgsanker ist jedoch als Ganzstahlkonstruktion ausgeführt und weist darum die eingangs genannten Nachteile auf.

Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen leicht handhabbaren Gebirgsanker aufzuzeigen, der auf Dauer hohe Zugkräfte aufnehmen kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Gebirgsanker nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches dadurch gelöst daß das rohrförmige Bewehrungselement aus Glasfaser-Kunstharz-Material besteht im Stahlrohr mittels Kunstharz eingegossen und als Entlüftungsrohr ausgebildet ist, wobei das Stahlrohr Quetschungen aufweist, und daß die Einfüllöffnung von einem separaten, durch die Eingießung im Stahlrohr hindurchführenden kurzen Einfüllrohr gebildet ist

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Durch die besondere Kombination von Merkmalen gemäß der vorliegenden Erfindung ergeben sich gegenüber den bisher bekannten Gebirgsankern eine Reihe von Vorteilen.

Das wesentliche, die Zugkräfte aufnehmende Teil ist korrosionsbeständig, während das. metallische, also leicht korrodierbare Teil lediglich Schwerkräfte aufnehmen muß. Dadurch ist eine wesentlich erhöhte Haltbarkeit gegenüber Ganzstahlkonstruktionen gewährleistet. Spannbare Gebirgsanker aus Stahl lassen sich nur in einer begrenzten Länge einbauen, wenn die Arbeit in kleineren Schächten etc. durchgeführt wird, da die Bewehrungselemente vollständig steif sind. Demgegenüber weisen Bewehrungselemente aus GFK-Rohr eine gute Biegsamkeit bei dennoch hoher Zugfestigkeit auf, so daß die Handhabung in räumlich beengter Umgebung wesentlich erleichtert wird.

Bewehrungselemente aus Stahl haben ein hohes Gewicht und sind darum viel schwieriger zu handhaben als solche aus GFK. Darüber hinaus sind Stahl-Bewehrungseleinente mit der notwendigen korrosionsverhindernden Oberflächenbeschichtung sehr teuer, GFK-Bewehrungselemente dagegen sehr kostengünstig.

Wenn das Bewehrungselement als Glasfaser-Kunstharz-Rohr ausgebildet ist und am Bohrloch-inneren Ende Entlüftungsschlitze aufweist, so kann beim Einpressen des flüssigen Kunstharzes in das Bohrloch die verdrängte Luft durch das Rohr entweichen. Weiterhin können durch dieses Rohr eventuell im Inneren des Bohrloches vorhandene Bergwässer ausfließen. Am Ende des Verpressungsvorganges füllt sich das Rohr mit flüssigem Kunstharz, bei dessen Austritt an dem außerhalb des Bohrloches liegenden Ende erkennbar wird, daß das Bohrloch vollständig verfüllt ist.

Die Bewehrungselemente, gegebenenfalls also auch

zusätzliche Glasfaser-Kunstharz-Stäbe, sind zur besseren Verarbeitung in engen Vortriebsräumen biegsam.

Um das Abfließen von eingepreßtem Kunstharz in das Gebirge zu verhindern, wird, wie an sich aus der DE-OS 23 15 859 bekannt, vorteilhafterweise eine Gewebehülle angebracht, die wenigstens das Stahlrohr auf dem im Bohrloch befindlichen Abschnitt umgibt, vorzugsweise sich über das Stahlrohr hinaus in das Bohrlochinnere erstreckt Diese Glasgewebehüile ist so dicht, daß das eingepreßte Material zunächst nicht abfließen kann, jedoch unter Druck, d. h. am Ende der Injektion, das flüssige Kunstharz soweit durchläßt, daß es sich mit dem Berg verbinden kann. Die Glasgewebehülle bildet damit gleichzeitig eine zusätzliche Armierung des Ankers.

Das als verpreßtes Kunstharz gewöhnlich verwendete kaltaushärtende Epoxydharz bindet nach 6 bis 8 Minuten im Bohrloch ab und härtet in einem Zeitraum zwischen 20 und 40 Minuten aus. In dieser Zeit kann die Armierung mit Hilfe der Ankerplatte und der dazu gehörigen Verschraubung auf eine beliebige Zugkraft vorgespannt werden. Dies ist möglich, weil die Armierung einerseits in dem gebildeten Ankerrohrkopf vergossen ist und andererseits das eingepreßte Epoxydharz zuerst am Bohrloch-inneren Ende abbindet, da es dort als erstes zur Ruhe und Aushärtung kommt. Nach Ablauf der Aushärtungszeit, also etwa nach 40 Minuten, kann dann der Anker mit Hilfe der Verschraubung gespannt werden. Durch die das Stahlrohr umgebenden Dichtungen, die abdichtend an der Bohrlochinnenwand anliegen, wird ein Austreten des verpreßten Kunstharzes zwischen der Außenwand des Stahlrohres und der Bohrlochinnenwand verhindert

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert

F i g. 1 zeigt im Längsschnitt eine Ausführungsform eines Gebirgsankers.

Fig.2 ist ein Querschnitt durch den Gebirgsanker von Fig. 1.

Fig.3 ist ein Querschnitt für eine zweite Ausführungsform eines Gebirgsankers.

F i g. 4 ist ein Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines Gebirgsankers.

Der in den Zeichnungen gezeigte Gebirgsanker besteht aus einem Stahlrohr 1, das an seinem einen Endabschnitt ein Außengewinde 2 aufweist, auf das eine Spannmutter 3 aufgeschraubt ist, welche eine Ankerplatte 4 gegen das ein Bohrloch 6 umgebende Gebirge 5 drückt, wobei die Ankerplatte 4 und das Stahlrohr 1 relativ zueinander verschiebbar sind. Das Stahlrohr ist im übrigen zur Erhöhung der Haftreibung am eingefüllten Kunstharz mehrfach gequetscht und hält sich dadurch schon während des Einfüllvorganges auch über Kopf ohne Anpressung im Bohrloch. In dem Stahlrohr 1 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Glasfaser-Kunstharz-Rohr 7 und zwei Glasfaser-Kunstharz-Stäbe 8 in der gezeigten Weise angeordnet und durch vergossenes ausgehärtetes Kunstharz, beispielsweise Epoxydharz, festgelegt. Das Rohr 7 und die Stäbe 8 erstrecken sich durch das Stahlrohr 1 hindurch, so daß das Rohr 7 an dem außerhalb des Bohrlochs 6 liegenden Ende offen ist. In dem das Stahlrohr füllenden und die Bewehrungselemente in Form des Rohres 7 und der Stäbe 8 fixierenden Epoxydharz ist ein Einfülldurchlaß vorgesehen, in den ein kurzes Einfüllrohr 9 eingesetzt ist. Um das Stahlrohr 1 herum sind angrenzend an den Außengewindeabschniit 2 im Abstand voneinander zwei Dichtungsringe 10 angeordnet, die mit der Innenwand des Bohrlochs 6 in abdichtenden Eingriff bringbar sind. Das Stahlrohr 1 ist außerdem angrenzend an den Außengewindeabschnitt 2 mit einer Glasgewebehüllc 11 umgeben, die sich über das Stahlrohr 1 hinaus ins Bohrlochinnere, die Bewehrungselemente 7 und 8 umgebend erstreckt

In das vorgebohrte und gegebenenfalls gereinigte Bohrloch wird zunächst der aus den Bewehrungselementen 7 und 8 und dem Stahlrohr 1 bestehende Ankerkopf samt Glasgewebehülle 11 eingeführt Anschließend wird durch das Einfüllrohr oder die Öffnung S das flüssige Kunstharz in den Innenraum des Bohrlochs gepreßt, wobei die im Bohrlochinneren verdrängte Luft durch Entlüftungsschlitze 12 nach außen entweichen kann, die im Bereich des im Bohrloch liegenden Endes des Rohres 7 vorgesehen sind. Der Ankerkopf wird während des Einfüllvorgangs durch seine mehrfachen Quetschungen 14 auch über Kopf und ohne Abstützung im Bohrloch 6 festgehalten.

Das flüssige Kunstharz durchdringt die Glasgewebehülle 11 soweit, daß eine Verbindur^ des Kunstharzes mit der Bohrlochinnenwand gewährleistet ist, ein wesentliches Ablaufen in Gebirgsklüfte jedoch vermieden wird. Gleichzeitig tritt das flüssige Kunstharz a;:ch in das Rohr 7 ein, so daß, wenn dasselbe aus dem offenen Ende de.; Rohres 7 austritt, erkennbar ist, daß das Bohrloch 6 vollständig verfüllt ist. Beim Aushärten des Kunstharzes ergibt sich eine feste Verbindung zwischen den Bewehrungselementen 7 und 8. der Glasgewebehül-Ie 11 und der Bohrlochinnenwand. Anschließend kann die Ankerplatte 4 aufgesetzt und mittels der Spannmutter 3 gegen das Gebirge 5 gedruckt werden, wobei durch Drehen der Mutter 3 der in der vorstehend beschriebenen Weise gebildete Anker unter Zugspannung gesetzt werden kann.

Während bei der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform zwei Giasfaser-Kunstharz-Stäbe 8 und ein Glasfaser-Kunstharz-Rohr 7 als Bewehrungselement vorgesehen sind, ist bei der Ausführungsfonn von F i g. 3 nur ein Stab 8 und ein Rohr 7 vorgesehen. Das ebenfalls mit ausgehärtetem Kunstharz gefüllte Einfüllrohr bleibt in dem Stahlrohr 1.

Bei der in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform ist als Bewehrungselement nur ein zentrisches Glasfaser-Kunstharz-Rohr sowie ein kurzes Einfül'rohr oder eine kurze Einfüllöffnung vorgesehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gebirgsanker, umfassend ein Stahrohr mit Außengewinde zum Aufschrauben einer Spannmutter, die eine Ankerplatte gegen das Gebirge drückt, mit mindestens einem rohrförmigen Bewehrungselement, mit einer Dichtung zum Abdichten des Stahrohres gegenüber dem Bohrloch und mit einer Einfüllöffnung zum Einpressen eines organischen flüssigen Verfestigungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Bewehrungselement (7) aus Glasfaser-Kunstharz-Material besteht, im Stahlrohr (1) mittels Kunstharz eingegossen und a!s Entlüftungsrohr ausgebildet ist, wobei das Stahlrohr Quetschungen (14) aufweist, und daß die Einfüllöffnung von einem separaten, durch die Eingie-3ung im Stahrohr (1) hindurchführenden kurzen Einfüllrohr (9) gebildet ist

2. Gebirgsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Giasfaser-K.unstharz-Rohr(7) am Bohrlochlochinneren-Ende Entlüftungsschlitze (12) aufweist.

3. Gebirgsanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliches Bewehrungselement in ar sich bekannter Weise ein Glasfaser-Kunstharz-Stab (8) vorgesehen ist.

4. Gebirgsanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine das Stahlrohr (1) wenigstens auf dem im Bohrloch (6) befindlichen Abschnitt um_eeoende Glasgewebehülle (11).

5. Gebirgsanker nach Anspnjch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Glasgewebehülle (11) über das Stahrohr (1) hinaus in ^as Bohrlochinnere das bzw. die Bewehrungselemente (7, 8) umgebend erstreckt.

6. Gebirgsanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunstharz, welches das bzw. die Bewehrungselemente (7, 8) im Stahlrohr (1) hält, in an sich bekannter Weise ein Epoxydharz ist.