DE8311672U1

DE8311672U1 - Gebirgsanker

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Publication number: DE8311672U1
Application number: DE8311672U
Authority: DE
Original assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Current assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Priority date: 1983-04-20
Filing date: 1983-04-20
Publication date: 1983-11-03
Also published as: US4576524A; ZA841495B; ES277778U; ES277778Y

Description

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Bochumer Eisenhütte Heintzmann GmbH & Go. KG₃ Bessemerstraße 8O₃ ^630 Bochum 1

Gebirgsanker

Die Neuerung richtet sich auf einen Gebirgsanker gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind Ankerstangen bekannt, die jeweils mit einem umfangsseitige Vorsprünge aufweisenden inneren Endabschnitt im Tiefsten eines Bohrlochs durch Klebung festgelegt werden. An dem aus dem Bohrloch vorkragenden Ende der Ankerstange ist ein Befestigungsgewinde vorgesehen, welches eine kalottenförmige Ankerplatte mittig durchsetzt. Mit Hilfe einer außäas Befestigungsgewinde aufschraubbaren Mutter wird die Ankerplatte umfangsseitig der Bohrlochmündung angedrückt.

Treten Gebirgskonvergenzen auf, wirken bei dieser Ausfuhrungsform sämtliche Kräfte ausschließlich auf die Ankerplatte ein. Die Folge von unmittelbar auf die Ankerplatte einwirkenden Gebirgskräften ist ein Aufblättern üer Gebirgsschichten im Mündungsbereich des Bohrlochs. Man ist dann in der Praxis auf eine Bauart übergegangen, die über ihre gesamte Länge im Bohrloch eingeklebt ist. Aber selbst in diesem Pail werden bei Gebirgskonvergenzen die auftretenden Kräfte weitgehend nur auf die Ankerplatte übertragen. Um nun auch den mittleren Längenabschnitt eines Gebirgsankers zur Aufnahme der Gebirgskräfte heranzuziehen, sind Ankerstangen verwendet worden, die nahezu auf ihrer gesamten Länge umfangsseitige Vorsprünge aufweisen.Meistens wurde Betonrippenstahl verwendet. Auch diese Gebirgsanker sind mit ihrer gesamten Länge eingeklebt. Man verspach sich

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von dieser Bauart, daß Gebirgsbewegungen möglichst unmittelbar am Ort ihrer Entstehung in die Ankerstange geleitet und nicht nur auf die mündungsseitige Ankerplatte übertragen werden. Hierbei stellte es sich jedoch heraus, daß bei stärkeren Gebirgskonvergenzen örtliche überbelastungen der Ankerstangen auftraten und diese an den Stellen der überbeanspruchungen rissen.

Der Neuerung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, den im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Gebirgsanker so zu verbessern, daß auf der einen Seite das Aufblättern der Gebirgsschichten im Mündungsbereich des bohrlochs vermieden wird und andererseits der Gebirgsanker auch bei größeren Gebirgsbewegungen diese Bewegungen über einen möglichst langen Weg ohne zu reißen mitmachen kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Neuerung in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.

Bei dem neuerungsgemäßen Gebirgsanker sind demnach zwei vergleichsweise kurze Längenabschnitte über einen Kleber mit dem Gebirge gewissermaßen verklammert. Dies ist zum einen der innere Endabschnitt der Ankerstange und zum anderen ein Längenbereich des Gebirgsanker₅ der sich von der Bohrlochmündung aus in das Bohrloch hinein erstreckt. Auf diese Weise wird zunächst die sichere Festlegung des Gebirgsankers im Bohrlochtiefsten gewährleistet. Durch die weitere Verklammerung im Bereich der Bohrlochmündung werden hier die Gebirgsschichten zusammengehalten und ein Aufblättern verhindert. Der zwischen den beiden

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Verklammerungsbereichen liegende glatte vorsprungslose Längenabschnitt der Ankerstange bildet demgegenüber ein Ausdehnungsreservoir j das sich bei Gebirgskonvergenzen extrem längen kann. Um zu vermeiden, daß hier eine Verklammerung über den Kleber mit dem Gebirge stattfindet, ist der glatte vorsprungslose Längenabschnitt durch ein den Kleber abweisendes Trennmittel umgeben. Als Trennmittel können sämtliche Werkstoffe zur Anwendung gelangen, die eine Relativverlagerung des mittleren Ankerstangen-Längenabschnitts zum Klebe:⁵ gewährleisten. Die Aufgliederung des Gebirgsankers in drei Funktionsbereiche innerhalb des Bohrlochs sichert mithin die Aufrechterhaltung einer langen Ankerfunktion.

Die Vorsprünge am inneren Endabschnitt der AnKerstange können in vielfältiger Weise hergestellt sein.Bevorzugt gelangen jedoch die Merkmale des Anspruchs 2 zur Anwendung. Es kann sich hier beispielsweise um gewindeartig gerollte Vorsprünge handeln.

Der Klammereffekt im Bohrlochtiefsten₃ das Zusammei halten der Gebirgsschichten an der Bohrlochmündung und der lange Ausdehnungsweg des glatten vorsprungslosen Mittelabschnitts der Ankerstange werden durch die Merkmale des Anspruchs 3 noch verbessert.

Die Verklammerung des Gebirgsankers im Mündungsbereich des Bohrlochs kann mit den Merkmalen des Anspruchs 4 verwirklicht werden. Der Mündungslängenabschnitt bildet hierbei also einen Bestandteil der Ankerstange. Er erstreck

sich zum Teil in das Bohrloch hinein* Zum anderen Teil ?agt er aus dem Bohrloch in den freien Raum vor. An diesem vorkragenden Teil kann dann die Ankerplatte festgelegt werden. In diesem Fall sind die Merkmale der Ansprüche 5 und 6 besonders vorteilhaft.

Eine andere zweckmäßige Ausführungsform der Neuerung besteht in den Merkmalen des Anspruchs 7. In diesem Fall wird lediglich die Hülse mittels des Klebers mit dem Gebirge verklammert. Der glatte vorsprungslose Längenabschnitt der Ankerstange faßt dann noch durch die Hülse und ist gegenüber der Hülse relativ verlagerbar. Es kann also auch dieser Bereich der Ankerstange noch als Ausdehnungsreservoir genutzt werden.

Die Festlegung der Ankerplatte kann bei dieser Ausführungsform mittels einer Mutter erfolgen, die auf den mit einem Gewinde versehenen Endabschnitt der Ankerstange geschraubt wird und die Ankerplatte gegen das Gebirge drück

Es ist aber auch eine Ausführungsform dankbar, bei welcher die Ankerplatte als Abstützung für eine Ziehhülse dient, welche die in diesem Bereich mindestens einstufig radial erweiterte Ankerstange umgibt. Es handelt sich hier also um einen sogenannten nachgiebigen Anker, bei dem der aus dem Bohrloch vorkragende Längenabschnitt durch die Ziehhülse gezogen wird, so daß auch sehr starken Gebirgskonvergenzen noch Rechnung getragen werden kann.

Schließlich iäb es gemäß der Neuerung noch von Vorteil, wenn die Merkmale des Anspruchs 8 benutzt werden.

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Die Neuerung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen die Figuren 1 bis 3 jeweils einen in einem Bohrloch durch Klebung festgelegten Gebirgsanker.

Der Gebirgsanker 1 der Figur 1 setzt sich im wesentlichen aus drei Längenabschnitten zusammen. Ein innerer Längenabschnitt 2 ist mit umfangsseitigen Vorsprüngen 3 versehen, die zweckmäßig durch Rollen hergestellt sind. Es kann sich hierbei um gewindeartige "Vorsprünge handein.

An den inneren Endabschnitt 2 schließt sich ein glatter vorsprungsloser Abschnitt H erheblich größerer Länge an. Das Verhältnis der Länge L des glatten Mittelabschnitts ¹J zu der Länge L., des inneren Endabschnitts 2 ist etwa wie 2:1 bis 3:1 bemessen.

Im Bereich der Bohrlochmündung 5 geht der glatte vorsprungslose Mittelabschnitt 4 in einen Gewindeabschnitt 6 über, der durch ein gerolltes Bef estigungsgeviinde gebildet ist. Die Länge L„ des in das Bohrloch 7 hineinragenden Mündungslängenabschnitts 8 i^.t zur Länge L des glatten Mittelabschnitts k etwa wie 1'Λ bis 1:5 bemessen.

Der Gewindeabschnitt 6 ragt aus dem Bohrloch hinaus und durchsetzt hier eine kalottenartig gestaltete Ankerplatte 9» die mittels einer Mutter 10 umfangsseitig der Bohrlochmündung 5 gegen das Gebirge 11 gedrückt wird.

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Am Ende des GewindeabSchnitts 6 ist ein Mehrkant i

12 angeformt, mit dessen Hilfe der Gebirgsanker 1 im Bohr- J

loch 7 gedreht werden kann, um den z.B. in Form von Patronen nach dem Herstellen des Bohrlochs 7 in dieses eingebrachten Mehrkomponentenkleber 13 mit Hilfe des Gebirgsankers 1 durch-§ zumischen. Der Kleber 13 befindet sich dann umfangsseitig des Gebirgsankers 1 und füllt das Bohrloch 7 voll aus. Dabei findet eine innige "Verklammerung des inneren Endabschnitts 2 und des Mündungslängenabschnitts 8 über den Kleber 13 mit |. dem Gebirge 11 statt.

Um zu verhindern, daß der glatte vorsprungslose Mittelabschnitt 4 der Ankerstange 4, welcher sich bei Ge-birgskonvergenzen gezielt längen soll, durch den Kleber

13 mit dem Gebirge 11 mindestens bereichsweise verklammert wird, ist umfangsseitig des Mittelabschnitts 4 eine den Kleber 13 abweisende Trennschicht 15 vorgesehen.

Die in der Figur 2 dargestellte Ausführungsform eines Gebirgsankers la entspricht weitgehend derjenigen der Figur 1. Der Unterschied besteht darin, daß der Mündungslängenabschnitt 8a des Gebirgsankers la, welcher über den Kleber 13 mit dem Gebirge 11 verklammert wird, nunmehr aus einer dünnwandigen Hülse besteht, die von der Ankerplatte I 9 aus in Richtung zum inneren Endabschnitt 2 in das Bohr- \

loch 7 hineinragt. I

Das freie Ende des Gebirgsankers la besitzt jetzt \ nur noch einen Gewindeabschnitt 6a mit einem Befestigungs- j gewinde, welcher sich außerhalb des Bohrlochs 7 befindet. Dadurch wird der mittlere Längenabschnitt 4 der Ankerstange | 14a verlängert, so daß das Ausdehnungsreservoir bei Gebirge-

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konvergenzen um die Länge des sich innerhalb der Hülse 8a bis zum Gewindeabschnitt 6a erstreckenden Teils 16 des glatt vorsprungslosen Mittelabschnitts 4 verlängert wird.

Die in das Bohrloch 7 hineinragende Länge L^ der Hülse 8a ist zur Länge L des glatten Mittelabschnitts 4 etwa wie 1:4 bis 1:5 bemessen.

Bei der Ausführungsform eines Gebirgsankers Ib gemä Figur 3 besteht der Unterschied zu den Ausführungsformen der Figuren 1 und 2 darin, daß die Ankerplatte 9 zur Abstützung einer Ziehhülse 17 dient, welche einen sich dreifach stufenartig im Durchmesser vergrößernden Abschnitt 18 der aus dem Bohrloch 7 herausragenden Ankerstange 14b umschließt. Es handelt si°.h hier gewissermaßen um einen Gleitanker bzw. nachgiebigen Anker, bei welchem Gebirgsbewegungen über die Ankerplatte 9auf die Ziehhülse 17 übertragen werden und diese sich entlang des freien Endes 19 des Gebirgsankers Ib verschiebt.

Auch bei dieser Ausführungsform erstreckt sich wie im Falle der Ausführungsform der Figur 2 eine Hülse 8a von der Ankerplatte 9 aus in das Bohrloch 7. Diese Hülse 8a bildet den Mündungslängenabschnitt des Gebirgsankers Ib₃ welcher durch den Kleber 13 im Bereich der Bohrlochmündung 5 mit dem Gebirge 11 verklammert wird.

Der mittlere glatte vorsprungslose Längenabschnitt 4 der Gebirgsanker la, Ib der Figuren 2 und 3 ist wie bei der Ausführungsform der Figur 1 mit einer den Kleber 13 abweisenden Trennschicht 15 versehen.

762/30472

19.4,1983

BezugsZeichenaufstellung:

1	Gebirgsanker
2	innerer Endabschnitt
3	Vorsprünge an 2
4	Mittelabschnitt
5	Bohrlochmündung
6	Gewindeabschnitt
7	Bohrloch
8	Mündungslängenabschnitt
9	Ankerplatte
10	Mutter
11	Gebirge
12	Mehrkant
13	Kleber
14	Ankerstange
15	Trennschicht
16	verlängerter Teil
17	Ziehhülse
18	Stufenabschnitt
19	freies Ende von l4b
L	Länge von 4
^Ll	Länge von 2
^L2	Länge von 8
^L3	Länge von 8a
la	Gebirgsanker
8a	Mündungslängenabschnitt
6a	Gewindeabschnitt
14a	Ankerstange
Ib	Gebirgsanker
14b	Ankefstange

Claims

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DR.-ING. wVs'tUMLm'ANN¹ -biPL-ING. R. WILLERT DR.-ING. P. H. OIDTMANN

R. 762/3Ο472 *eao BOCHUM 1, 19·4.1983 XR/_£

Post*chlle8fach 1O2ABO Ihr Zeichen Bergstraße 169

Fernruf O234- / Β1Θ 57 Talegr. Stuhlmannpatent Telex 825 361 swop d

Schut zansprüche:

1. Gebirgsanker-, der eine Ankerstange mit einem umfangsseitige Vorsprünge aufweisenden inneren Endabschnitt zur Festlegung mittels Kleber im Tiefsten eines Bohrlochs und eine von dem anderen Endabschnitt der Ankerstange relativverschieblich durchsetzte Ankerplatte zur Abstützung um-

^-' fangsseitig der Bohrlochmündung besitzt, dadurch

gekennzeichnet , daß zwischen dem Vorsprünge (3) aufweisenden inneren Endabschnitt (2) der Ankerstange (l4j 14a, l4b) und einem sich von der Ankerplatte (9) aus in Richtung zum inneren Endabschnitt (2) erstreckenden Längenabschnitt (8j 8a) zur Festlegung durch Kleber (13) im Bereich d^r Bohrlochmündung (5) ein hinsichtlich der Oberfläche glatter vorsprungsloser Abschnitt (4) erheblich größerer Länge (L) mit einem den Kleber (13) abweisenden Trennmittel (15) vorgesehen ist.

2. Gebirgsanker nach Anspruch l_s dadurc h ζ gekennzeichnet, daß die VorSprünge (3) am

g inneren Endabschnitt (2) gerollt sind.

3. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L) des glatten Mittelabschnitts (4) zu der Länpe (L₁) des inneren Endabschnitts (2) etwa wie 2:1 bis 3:1 bemessen ist.

4i Gebirgsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet > daß der Mündungslängenabschnitt (8) durch einen Gewindeabschnitt gebildet ist.

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5. Gebirgsanker nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet , daß der Gewindeabschnitt (8) ein Befestigungsgewinde aufweist.

6. Gebirgsanker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Befestigungsgewinde (8) gerollt ist.

7. Gebirgsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Mündungslängenabschnitt. (8a) durch eine sich von der Ankerplatte (9) aus in Richtung zum inneren Endabschnitt (2) erstreckende, den glatten Mittelabschnitt (4) mit Spiel umschließende Hülse gebildet ist.

8. Gebirgsanker nach Anspruch *1 oder 1, d a durch gekennzeichnet, daß die Länge (L) des glatten Mittelabschnitts (4) zur Länge (L₂) des Mündungslängenabschnitts (8₅ 8a) etwa wie 4:1 bis 5:1 bemessen ist.