DE3629365A1 - Flexibler gebirgsanker - Google Patents
Flexibler gebirgsankerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen flexiblen Gebirgsanker, der
in beliebiger Länge in Bohrlöcher einführbar ist und an
seinem dem Bohrlochtiefsten zugewandten Ende oder auf
seiner gesamten Länge, vorzugsweise über Kleber, mit der
Bohrlochwandung verbindbar ist.
Gebirgs- oder Felsanker werden - entsprechend dem Ver
wendungszweck - in unterschiedlicher Länge, mit unter
schiedlichem Durchmesser und unterschiedlicher Tragkraft
von untertägigen Bauwerken aus in den umgebenden Gebirgs
mantel eingebracht, um dessen Eigentragfähigkeit zu er
höhen. Die Erhöhung der Eigentragfähigkeit des die Tunnel
oder Grubenbaue umgebenden Gebirgsmantels kann entweder
dadurch erfolgen, daß geschichtete, wenig standfeste Ge
birgsschichten an darüber befindlichen festeren und kompak
teren Schichten "aufgehängt" werden oder daß durch die
Tragkraft der Anker (Vorspannung oder durch Gebirgsbewe
gung aufgebaute Tragkraft) der Reibungsschluß zwischen
jeweils benachbarten Schichten und damit die Standfestig
keit des geankerten Gesamtverbandes erhöht wird, daß
Gebirgsbewegungen direkt durch den Scherwiderstand der
Anker entgegengewirkt wird oder daß die Anker - ver
gleichbar der Bewehrung im Beton - die Verbandfestig
keit des Gebirges erhöhen.
Um diese Funktionen erfüllen zu können, werden die Ge
birgsanker in der Regel an ihrem im Bohrlochtiefsten
befindlichen Ende mit besonderen Mechanismen ausgestattet,
welche durch Aufspreizen eine Haftung im Gebirge erzeu
gen, oder mit vorzugsweise Mehrkomponentenklebern an der
Bohrlochwandung befestigt. Es gibt auch Einsatzfälle,
in denen die Gebirgsanker auf ihrer ganzen Länge im
Bohrloch verklebt werden. An ihren freien, aus dem Bohrloch
herausragenden Enden werden die Gebirgsanker mit Gewinde
und auf diesen angeordneten Muttern oder mit fest an den
Ankern angebrachten Schraubenköpfen versehen, über die
meist mittels einer Ankerplatte ein Widerlager zur Ab
stützung der Ankerkraft auf der freiliegenden Gebirgsober
fläche gebildet wird.
Im Tunnelbau dient der Ankerausbau meist dazu, das
Gebirge um die unterirdischen Hohlräume herum bis zur
Einbringung des endgültigen Ausbaus (meist ein- oder
mehrschaliger, häufig bewehrter Beton) standfest zu
erhalten und nach Einbringung des endgültigen Ausbaus das
"Eigentragverhalten" des umgebenden Gebirgsmantels zu
erhöhen. Bei Tunnelbauwerken kann diese Funktion da
durch unterstützt werden, daß eine für das Wirksamwer
den des Ankerausbaus optimale Querschnittsform gewählt
wird.
Bei Abbauverfahren, z. B. beim Örterpfeilerbau, bei denen
nur ein Teil des Minerals gewonnen wird und zwischen den
durch die Mineralgewinnung entstandenen Hohlräumen
Pfeiler zur Abstützung der überlagernden Schichten in
der Lagerstätte verbleiben, ergibt sich der Querschnitt der
Grubenbaue meist aus der Lagerstätte selbst und aus dem
gewählten Abbauverfahren, so daß die Funktion des Anker
ausbaus in diesem Falle nicht durch eine optimale Quer
schnittsform unterstützt werden kann. Ankerausbau hat
sich zur Sicherung der Grubenbaue im Steinkohlenbergbau
der Vereinigten Staaten, Kanadas, Australiens und Süd
afrikas außerordentlich gut bewährt.
Bei der Verwendung des Ankerausbaus in Tunnelbauten oder
bei Abbauverfahren, bei denen Pfeiler des abzubauenden
Minerals zwischen den Grubenbauen zur Abstützung der über
lagernden Gebirgsschichten in der Lagerstätte verbleiben,
braucht der Ankerausbau nur verhältnismäßig geringe Ge
birgsbewegungen aufzunehmen, die sich aus der elastischen
"Rückfederung" des die Hohlräume umgebenden Gebirges und
aus plastischen Bewegungen ergeben, welche auf die Span
nungs-Umverteilung in der Umgebung der Grubenräume zurück
zuführen sind. Beim vollständigem Abbau der Lagerstätte,
der im europäischen Steinkohlenbergbau die vorherrschende
Abbaumethode ist, entstehen erheblich größere Gebirgsbe
wegungen, welche eine wesentlich stärkere Zerstörung des
die Grubenräume umgebenden Gebirges zur Folge haben. Beim
Strebbau, welcher das vorherrschende Abbauverfahren ist,
müssen die Abbaubegleitstrecken auch in Zonen aufrecht
erhalten werden, in welchen infolge des Zusatzdruckes
außerordentlich hohe Druckerscheinungena auftreten. Der Zu
satzdruck beträgt in diesen Zonen meist ein Mehrfaches des
Überlagerungsdruckes.
Diese gegenüber den Tunnelbauten und dem Abbau im Örter
pfeilerbau wesentlich erhöhten Druckerscheinungen sind der
Grund dafür, daß Ankerausbau im europäischen und insbeson
dere bundesdeutschen Steinkohlenbergbau nur unter beson
ders günstigen Nebengesteinsverhältnissen, d. h. bei relativ
guter Standfestigkeit des die Grubenbaue umgebenden Gebir
ges, eingesetzt werden kann. Man hat auch versucht, nach
giebigen Ankerausbau einzusetzen, um den sich beim voll
ständigen Abbau der Lagerstätte ergebenden höheren Gebirgs
bewegungen besser entsprechen zu können. Obwohl diese Ver
suche seit einer Reihe von Jahren intensiv betrieben wer
den, konnte bisher kein durchschlagender Erfolg erzielt
werden. Der Anwendungsbereich des ausschließlichen Ankeraus
baus im deutschen Steinkohlenbergbau ist damit nach wie vor
sehr gering.
Die am weitesten verbreitete Bauform von Ankerausbau im
Steinkohlenbergbau (sowohl beim Örterpfeilerbau als auch
bei vollständigem Abbau der Lagerstätte) besteht aus An
kerstangen, auf deren Oberfläche eine Profilierung aufge
wälzt ist, um die Wirkung der Verklebung zu verbessern. Da
die Anker der Gebirgsbewegung ausgesetzt sind, können hier
nur Werkstoffe eingesetzt werden, welche jenseits der
Streckgrenze bis hin zum Bruch über eine ausreichend
große Dehnfähigkeit verfügen. Hierdurch wird bei vorgege
benem Ankerquerschnitt die höchste zulässige Belastung auf
einen relativ niedrigen Wert begrenzt.
Wegen der beim vollständigen Abbau der Lagerstätte ge
gegenüber dem Örterpfeilerbau erheblich höheren Gebirgsbe
wegungen werden darüber hinaus auch Anker eingesetzt, die
aus Werkstoffen mit außerordentlich hoher Dehnfähigkeit be
stehen. Abgesehen davon, daß bei diesen Ankern die höchste
zulässige Belastung bei vorgegebenem Ankerquerschnitt gegen
über der am stärksten verbreiteten Bauform noch einmal um
ein erhebliches Maß herabgesetzt wird, sind diese Anker
wegen des hohen Werkstoffpreises vergleichsweise sehr teuer.
Versuche sind unternommen worden, Anker mit zwei Durch
messern einzusetzen, bei denen der größere Durchmesser in
einer "Zieh-Düse" auf das Maß des kleineren verringert
wird. Hierdurch wollte man eine Nachgiebigkeit unter
Last erreichen. Abgesehen davon, daß derartige Anker um ein
Mehrfaches teurer als Normalanker sind, haben die unter
tägigen Versuche bisher zu keinem befriedigenden Ergebnis
geführt.
Weiterhin wurde vorgeschlagen, Spannbetonlitzen zu verwen
den, welche bei vorgegebenem Bohrlochdurchmesser infolge
der Verwendung von Werkstoffen hoher Festigkeit den Bau von
Ankern erheblich höherer Tragkraft gestatten würden. Sie
sind mit Nachgiebigkeitselementen ausgestattet, welche
nach dem Reibungsprinzip (analog den bekannten Reibungs
stempeln) arbeiten. Sie haben gegenüber allen anderen
gegenwärtig im Steinkohlenbergbau eingesetzten Bauformen
den Vorteil, daß die Ankerstangen flexibel sind und sich
"um die Ecke herum" einbringen lassen. Diese Art der Ein
bringung ist insbesondere in beengten Bogenräumen wichtig,
welche mit Ankern gesichert werden sollen, deren Länge die
Abmessungen der Grubenbaue überschreitet. Sie bringt darüber
hinaus beim Streckenvortrieb ganz erhebliche technische
und wirschaftliche Vorteile mit sich, weil die Anker über
der Vortriebsmaschine eingebracht werden können und die
heute üblichen Stillstandszeiten vermieden werden können,
welche gegenwärtig etwa 50% der verfügbaren Laufzeit der
Maschinen erreichen.
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung vorerwähnter Nach
teile, insbesondere beim vollständigen Abbau von Lagerstät
ten, die Sicherheit und das Tragverhalten des Ankerausbaus
zu verbessern und dessen Anwendungsbereich zu erweitern.
Da Gebirgsanker für den Steinkohlenbergbau in sehr großen
Stückzahlen benötigt werden, ist es außerdem angestrebt, die
se trotz hoher technischer Anforderungen mit vergleichs
weise geringem Aufwand herzustellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die im
Kennzeichen des Hauptanspruchs aufgeführten Merkmale vor
geschlagen. Die zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin
dung vorgeschlagenen Mittel sind Gegenstand der Unteran
sprüche.
Der erfindungsgemäße Lamellenanker verbindet in seinen ver
schiedenen Ausführungsvarianten die Vorteile der bekannten
Bauformen unter Vermeidung ihrer Nachteile und weist darüber
hinaus einen erheblichen Überschuß gegenüber diesen Bau
formen in bezug auf sein gebirgsmechanisches Verhalten und
eine kostengünstige wirtschaftliche Herstellung auf.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der
Zeichnung näher beschrieben, und zwar zeigt
Abb. 1 einen Längsschnitt durch ein Ankerbohr
loch mit darin befindlichem Lamellenanker,
Abb. 2 die tannenbaumförmige Auffächerung des Lamel
lenankers im Bohrlochtiefsten mit aufgepreßter
Profilierung,
Abb. 3 einen vollverklebten, mit einem Kunststoff
schlauch überzogenen Ankerschaft,
Abb. 4 einen durch Schubkräfte beanspruchten Lamel
lenanker,
Abb. 5 eine am streckenseitigen Ende des Lamellen
ankers aufgesetzte Hülse mit Nachgiebigkeits
elementen,
Abb. 6 eine Modifikation, bei der das streckenseitige
Ende des Lamellenankers durch äußere Preßkräf
te zu einem zylinderförmigen Stab umgeformt
worden ist,
Abb. 7 den Einzelaufbau des Ankers aus Lamellen im
Querschnitt,
Abb. 8 die Befestigung der Lamellen in der strec
kenseitigen Hülse mittels eines Keils,
Abb. 9 eine weitere Möglichkeit der Befestigung der
Lamellen in der streckenseitigen Hülse,
Abb. 10 das Einführen flexibler Lamellenanker in
Bohrlöcher im Streb, deren Länge größer ist
als die Streböffnung,
Abb. 11 das Einbringen von Ankern in einem Aufhauen und
Abb. 12 das Ankern mit Lamellenankern über einer Teil
schnittmaschine.
In Abb. 1 ist ein Lamellenanker in einem Bohrloch 1 dar
gestellt, welcher nur im Bereich des Bohrlochtiefsten 2
mit der Bohrlochwandung verklebt ist. Der Kleber 3 ist in
bekannter Weise aus mehreren Komponenten aufgebaut, wel
che in einer Patrone in voneinander getrennten Hohlräumen
enthalten sind. Die Patrone wird ins Bohrlochtiefste ge
schoben und durch den nachgeführten Anker zerstört. Hier
bei erfolgt die Mischung entweder durch Drehen des Ankers
oder - bei neueren Entwicklungen - selbsttätig, indem die
beiden Kleberkomponenten ineinander penetrieren.
Der Anker selbst besteht aus nebeneinander angeordneten
Blechlamellen 4, die vorzugweise aus endlosen Bändern
unterschiedlicher Breite und/oder unterschiedlicher Stärke
hergestellt werden. Hierbei wird für das Lamellenpaket
eine solche Form gewählt, daß der Querschnitt des Lamellen
ankers einem Kreisquerschnitt möglichst nahe kommt. Die
Differenz zwischen dem Durchmesser dieses Hüllkreises und
dem Bohrlochdurchmesser ergibt sich aus der Größe des
Ringraumes, welcher für den Kleber benötigt wird.
An seiner im Bohrlochtiefsten angeordneten Seite sind
die unterschiedlich langen Lamellen tannenbaumförmig
aufgefächert 5, um eine möglichst große Haftfläche für den
Kleber abzugeben, jede einzelne Lamelle zu verkleben und
durch Drehen des Lamellenankers eine besonders gute Ver
mischung der Komponenten des Klebers zu erreichen. Hinter
der tannenbaumförmigen Auffächerung sind die Lamellen
über einen Ring 6, welcher aufgepreßt sein oder auch
eine gewisse Relativbewegung der Einzellamelle zulassen
kann, formschlüssig miteinander verbunden.
Am streckenseitigen Ende des Lamellenankers ist im
Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 1 eine Hülse 7 über die
freien Enden der Lamellen geschoben, welche mit ihrer
einen Seite in das Bohrloch hineinragen kann und an
ihrem freien, streckenseitigen Ende ein Bauelement 8 -
vorzugsweise einen Schraubenkopf - trägt, welcher die
Übertragung eines Drehmomentes durch von außen angrei
fende Werkzeuge erlaubt, um den Mischvorgang der Kle
berkomponenten zu begünstigen. Die Hülse kann mit den
Lamellen verschweißt sein, sie kann aufgepreßt oder
auf andere Weise mit dem Anker verbunden werden. Im Aus
führungsbeispiel gemäß Abb. 1 erfolgt die Verbindung
durch Schweißnähte 9, es kann jedoch auch eine Punkt-
oder Buckelschweißung benutzt werden. Der Kragen des
Bauelementes 8 des Lamellenankers stützt sich auf der
Ankerplatte 10 ab, die in bekannter Weise ausgewölbt
ist, um unterschiedliche Winkel zwischen Anker und Anker
platte zu ermöglichen.
Auf Abb. 2 ist eine Konstruktionsvariante der tannen
baumförmigen Auffächerung des im Bohrlochtiefsten be
findlichen Ankerendes 5 dargestellt, bei der die ein
zelnen Lamellen maschinell profiliert sind 11, um dem
Kleber eine größere Oberfläche darzubieten und bei Zug
beanspruchungen die Haftung zu begünstigen. Im Her
stellungsprozeß wird die maschinelle Profilierung
während der Fließfertigung aus Bändern mit dem Abläng
vorgang verbunden.
Die Befestigung der einzelnen Ankerlamellen untereinan
der erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel durch eine elek
trische Punktschweißung 12.
Anker werden häufig als "vollverklebte Anker" eingebracht,
d. h. vor dem Anker werden mehrere Klebepatronen in das Bohr
loch eingeführt, so daß der Hohlraum zwischen Anker und
Bohrlochwandung auf der gesamten Ankerlänge mit Kleber
ausgefüllt wird. Um einen der wesentlichen Vorteile des
Lamellenankers, nämlich hohe Schubbewegungen, aufnehmen
zu können, dabei nicht einzubüßen, wird der Anker ge
mäß Abb. 3 in diesen Fällen mit einem Kunststoffschlauch
13 überzogen. Hierdurch wird erreicht, daß sich bei
Schubbeanspruchungen die einzelnen Ankerlamellen trotz
Vollverklebung gegenüber dem Kleber und auch unterein
ander axial bewegen können.
In Abb. 4 ist der Lamellenanker in einer Belastungsform
dargestellt, die in Abbaustrecken, welche unter hohe
Druckeinwirkungen geraten, besonders häufig anzutreffen
ist. Bei den Druckbeanspruchungen wird die Festigkeit der
den Streckenhohlraum umgebenden Schichtenpakete an vie
len Stellen überschritten, so daß sich die Spannungen
über Bewegungen auf den entstandenen Bruchflächen abbauen.
Bei diesen Relativbewegungen zwischen den einzelnen Ge
birgsschichten werden eingebrachte Anker in besonders hohem
Maße Schubbelastungen unterworfen. Sie müssen den Bewe
gungen der Gebirgsschichten über relativ große Wege hin
weg folgen können, ohne dabei zerstört zu werden. Infolge
des Lamellen-Aufbaus ist der der Erfindung zugrundeliegen
de Gebirgsanker in der Lage, diese Schubbewegungen aufzu
nehmen, ohne daß allzu große Dehnungen in den Einzella
mellen auftreten, welche zu Anrissen und damit zum
Bruch führen könnten. Lamellen, die im Bereich 14 "Außen
fasern" des Biegevorganges bilden, stellen im Bereich 15
"Innenfasern" dar. Da sich die Einzellamellen im Gegen
satz zu einteiligen Gebirgsankern gegeneinander axial
verschieben können, treten bei dieser S-förmigen Ver
biegung keine allzu hohen Spannungen in den einzelnen
Bauelementen auf.
Der Lamellenanker verhält sich bei Schubbeanspruchungen,
deren Richtung in der Lamellenebene liegt, ähnlich wie
bei den in Abb. 4 dargestellten senkrecht zur Lamellen
ebene wirkenden Schubkräften. Die Einzellamellen weichen
bei der Beanspruchung in Lamellenebene gemäß einer Grund
regel der Mechanik in die Ebene des geringsten Wider
standsmomentes aus, so daß sie im Bohrloch tordieren und
sich anschließend gemäß Abb. 4 verhalten. Das bedeutet,
daß die Vorteile des Lamellenankers in allen Richtungen
möglicher Schubbeanspruchungen voll wirksam werden. Keine
der bisher bekanntgewordenen eingesetzten bzw. vorge
schlagenen Bauformen von Gebirgsankern erreicht auch
nur annähernd die Schubbelastbarkeit des Lamellenankers.
In Abb. 5 ist ein Ausführungsbeispiel für einen nachgie
bigen Lamellenanker dargestellt. Die Nachgiebigkeit des
Ankerausbaus ist in den Abbaustrecken, in denen im strecken
nahen Bereich relativ große Gebirgsbewegungen stattfin
den, außerordentlich vorteilhaft. Sie gestattet es fer
ner, Anker höherer Werkstoffqualitäten einzusetzen, die
meist über geringere Bruchdehnungen verfügen. Durch die
höheren Werkstoffqualitäten wird die Tragkraft der Anker
wesentlich erhöht, der Nachteil der geringen Dehnung
wir durch die Nachgiebigkeit mehr als ausgeglichen. Im
Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 5 ist die über die strecken
seitigen Lamellenenden geschobene Hülse 7 mit hoher Druck
kraft aufgepreßt, so daß die Haftung der Hülse an den La
mellen größer ist als die Bruchkraft des Ankers. Maschi
nen, mit denen Hülsen auf Seile oder Stab- bzw. Blech
bündel mit derartig hohen Haftkräften aufgepreßt werden
können, sind an sich bekannt. Auf dem Außenmantel der Hülse 7
ist ein konischer Servoring 16 angeordnet, welcher bei Be
lastung in einen Spannring 17 eintaucht. Hierbei sind
die jeweiligen Berührungsflächen so ausgebildet, daß die
Reibung zwischen den Ringen 16 und 17 klein, die Reibung
zwischen dem Ring 16 und der Oberfläche der Hülse 7 dagegen
sehr groß ist. Bei Belastung läuft demzufolge zunächst der
Ring 16 in den Ring 17 bis zum Anschlag 18 ein. Hierbei wird
der Ring 17 gespannt, so daß eine hohe Normalkraft und
damit auch eine hohe Reibkraft entsteht. Der Reibvor
gang zwischen der Oberfläche der Hülse 7 und dem Servo
ring 16 kann ein Mischvorgang zwischen Reibung, Ober
flächenverformung und Fressen sein, da der Bewegungshub
während der Standzeit des Ankers nur einmal durchfahren
wird.
Die aufgepreßte Hülse 7 trägt an ihrem freien Ende einen
Schraubenkopf 19, um durch von außen angreifende Werk
zeuge die für den Mischvorgang der Kleberkomponenten not
wendigen Drehbewegungen erzeugen zu können.
In Abb. 6 ist eine besonders fertigungs- und kosten
günstige Bauform für das in die Strecke hineinragende
Ende des Lamellenankers dargestellt. Die Lamellen 4 wer
den zunächst durch elektrische Punktschweißung 20 fest mit
einander verbunden. Anschließend wird unter Ausnutzung
der durch die Punktschweißung entstandenen starken Er
wärmung durch von außen angreifende Preßwerkzeuge eine Zy
linderform 21 hergestellt, auf welcher der in Abb. 6 nicht
dargestellte Servoring 16 und der ebenfalls nicht darge
stellte Spannring 17 angeordnet werden können. Durch die
se konstruktive Ausführungsform ergibt sich bei der Mas
senherstellung ein besonders kostengünstiger nachgiebi
ger Lamellenanker.
Abb. 7 zeigt einen Querschnitt durch das Lamellenpaket 4.
Die Einzellamellen, die vorzugsweise in einem kontinuier
lichen Fertigungsprozeß aus Blechbändern geschnitten wer
den, können einen Rechteckquerschnitt haben oder - wie in
Abb. 7 dargestellt - schräge, sich dem Hüllkreis besser
annähernde Außenkanten 22 besitzen. Für die einzelnen
Lagen können die Außenkanten bei dem vorbeschriebenen
Fertigungsprozeß durchaus in unterschiedlichen Winkeln
geschnitten werden. Auf diese Weise wird der tragende
Querschnitt des Ankers besonders groß. Er erreicht prak
tisch den Querschnitt von vergleichbaren Ankerstangen,
hat jedoch durch seinen lamellaren Aufbau die außerordent
lich wichtigen vorbeschriebenen Vorteile der besseren
Aufnahme von Schubbelastungen und -bewegungen.
In Abb. 8 ist eine Befestigungsform zwischen dem La
mellenpaket 4 und der am streckenseitigen Ende des
Lamellenankers angeordneten Hülse 7 dargestellt, bei der
das Lamellenpaket aufgespreizt und ein Keil 23 in die Hülse
eingetrieben wird. Die Hülse 7 ist hierbei im Bereich 24
vorzugsweise leicht aufgeweitet, so daß sich ein einwand
freier Formschuß zwischen dem Lamellenpaket 4 und der Hülse 7
ergibt.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 9 wird der gleiche Form
schluß dadurch erreicht, daß das Lamellenpaket und auch die
Hülse 7 im Bereich 24 durch einen nicht dargestellten Werk
zeugdorn aufgeweitet werden und der sich hierbei ergebende
Hohlraum anschließend durch Kleber oder eingegossenes Me
tall 25 verfüllt wird.
In Abb. 10 ist eine besonders schwierige Ausbausituation
in einem Streb dargestellt, in der das Strebhangende 26
vor der Kappenspitze des Ausbaus 27 ausgelaufen ist. Ins
besondere in geringmächtigen Flözen ist es in derartigen
Fällen aus sicherheitlichen Gründen empfehlenswert, Gebirgs
anker 4 a zu setzen, deren Länge größer als die Streböffnung
ist. Dies kann in besonders einfacher Weise mit Lamellen
ankern geschehen, die abgewinkelt 28 in die Ankerbohr
löcher eingeführt werden.
Aus Abb. 11 ist zu entnehmen, wie durch das abgewinkelte
Einführen 28 der Lamellenanker 4 a in einem Aufhauen Anker
gesetzt werden können, deren Länge größer ist als die Flöz
mächtigkeit.
Besonders vorteilhaft wirkt sich Ankerausbau mit Lamellen
ankern gemäß Abb. 12 in Streckenvortrieben aus. Hier wird
es durch das abgewinkelte Einbringen 28 der flexiblen La
mellenanker 4 a möglich, den Ankerausbau über der Vortriebsma
schine 29 über geeignete, in Abb. 12 nicht dargestellte
Hilfseinrichtungen einzubringen, ohne daß die Vortriebs
maschine - wie bisher - für das Setzen der Anker stillge
setzt werden müßte. Da die Zeit für das Einbringen des Aus
baus im Mittel aller maschinellen Abbaustreckenvortriebe
oftmals größer ist als die Schneidzeit, würden sich durch
die Verwendung von Lamellenankern die Vortriebsgeschwin
digkeiten in den Abbaustrecken mehr als verdoppeln lassen.
Claims (21)
1. Flexibler Gebirgsanker, der in beliebiger Länge in
Bohrlöcher einführbar ist und an seinem dem Bohrlochtiefsten
zugewandten Ende oder auf seiner gesamten Länge, vorzugsweise
über Kleber, mit der Bohrlochwandung verbindbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anker aus gegeneinan
der verschiebbaren, dicht aufeinanderliegenden Lamellen
(4) vorzugsweise unterschiedlicher Breite aufgebaut sind.
2. Gebirgsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite und/oder die Stärke der Lamellen (4) so
bemessen sind, daß ein Hüllkreis optimal angenähert wird.
3. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die seitlichen Kanten der Lamellen (4)
in unterschiedlichen Winkeln (22) zur Lamellenebene ste
hen, um den Hüllkreis durch einen besonders günstigen
Polygonzug anzunähern.
4. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher
gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen in
einem kontinuierlichen Fertigungsprozeß aus Blechbändern
geschnitten und anschließend abgelängt sind.
5. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher
gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen an
dem im Bohrloch angeordneten Ende (5) des Ankers tannen
baumförmig aufgefächert sind.
6. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher
gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffächerung
mit einer Profilierung (11) versehen ist, um die Haft
fläche für den Kleber und den Formschluß zwischen Anker
und Kleber zu vergrößern.
7. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher
gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (4) in
der Nähe der tannenbaumförmigen Auffächerung (5) durch einen
Ring (6) zusammengehalten sind.
8. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher
gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (4)
in der Nähe der tannenbaumförmigen Auffächerung (5) durch
eine vorzugsweise als Punktschweißung (12) ausgeführte
Schweißverbindung miteinander verbunden sind.
9. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher
gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Voll
verklebung der Anker die Lamellen (4) mit einem vorzugs
weise aus Kunststoff bestehenden Schlauch (13) überzogen sind.
10. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher
gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (4)
in ihrem Dicken-Breiten-Verhältnis so geformt sind, daß
sie sich bei Schubbelastungen, welche in einer der Lamel
lenebene parallelen Richtung wirksam sind, in die Ebene
des geringeren Widerstandsmomentes hinein verdrehen können.
11. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher
gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen aus
hochfestem, vorzugsweise innerhalb eines kontinuierlichen
Fertigungsprozesses vergütetem Werkstoff bestehen.
12. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher
gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem streckensei
tigen Ende der Lamellen (4) eine Hülse (7) angeordnet ist.
13. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher
gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der Hülse
(7) ein Kopf (8) befindet, der es gestattet, mit außen an
greifenden Werkzeugen den Anker in einfacher Weise in eine
Drehbewegung zu versetzen.
14. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher
gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) mit den
Lamellen (4) über Schweißung verbunden ist.
15. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher
gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (4) an
ihrem streckenseitigen Ende über eine Schweißung, vorzugs
weise eine Punktschweißung (20), miteinander verbunden sind.
16. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher
gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißwärme
dazu benutzt wird, um den streckenseitigen Enden der
Lamellen (4) durch von außen angreifende Werkzeuge eine
zylindrische Form (21) zu geben.
17. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher
gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) durch
außen angreifende Werkzeuge auf den Lamellen (4) be
festigt ist.
18. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher
gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) im
Bereich (24) leicht aufgeweitet ist und über einen Keil
(23) eine formschlüssige Verbindung zwischen den Lamellen
(4) und der Hülse (7) hergestellt ist.
19. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher
gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) und
die Lamellen (4) im Bereich (24) durch einen Werkzeug
dorn leicht aufgeweitet sind und der entstandene Hohl
raum durch Kleber oder Vergußmetall ausgefüllt ist.
20. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher
gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Hülse (7)
ein Servoring (16) und ein Spannring (17) angeordnet sind,
die ineinander und auf der Hülse (7) axial verschiebbar
sind.
21. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher
gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibung zwi
schen dem Servoring (16) und dem Spannring (17) relativ
klein ist im Vergleich zu der Reibung zwischen dem Servo
ring (16) und der Hülse (7).
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