DE8903238U1

DE8903238U1 - Vorrichtung zum Abdichten zwischen einem Gebirgsanker und einem Bohrloch

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Publication number: DE8903238U1
Application number: DE8903238U
Authority: DE
Original assignee: Bwz Berg- und Industrietechnik 4250 Bottrop De GmbH
Current assignee: Bwz Berg- und Industrietechnik 4250 Bottrop De GmbH
Priority date: 1988-03-13
Filing date: 1989-03-13
Publication date: 1989-08-17

Description

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BWZ Berg- und Industrietechnik GmbH, Am Kruppwald Io, D-425O Bottrop

Vorrichtung 2um Abdichten zwischen einem Gebirgsanker und einem Bohrloch

Beim Einsatz von GebirgsanJcern, insbesondere im B&rg- und Tunnelbau ist es sehr oft zweckmässig, den Raum zwischen dem AnkeriJhaft und der Bohrlochwand mit einem Injektionsgut zu verfüllen, das nach mehr oder weniger kurzer Zeit erhärtet. Die Füllung mit Injektionsgut kann sich über dia gesamte Länge des Ankerschaftes oder auch nur über eine Teillänge erstrecken. Besonders dann, wenn der Ankerschaft auf seinem Umfang mit gewi: deartigen oder rippenförmigen Erhöhungen und Vertiefungen versehen ist, bewirkt das verfestigte Injektionsgut, bei dem es sich beispielsweise um Zement- oder Kunstharzmörtel handeln kann, eine feste und dauerhafte Verbindung zwischen Ankerstange und Bohrloch, die den Widerstand der Ankerstange gegen Ausziehen aus dem Bohrloch beträchtlich erhöht. Ausserdem kann durch das Injektionsgut ein sehr guter Schutz der Ankerstange "" gegen Korrosion erreicht werden.

Wenn das Einbringen des Injektionsgutes in das Bohrloch unter erhöhtem Druck erfolgt, so wird damit erreicht, dass das Injektionsgut nicht nur den Raum zwischen Ankerstange und Bohrlochwand ausfüllt sondern auch in Spalten und Klüfte des das Bohrloch umgebenden Gebirges eintritt und dieses damit verfestigt.

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Das Einbringen von Injektionsgut kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Beispielsweise kann eine hohle Ankeistange verwendet werden, in die am Bohrlochmund Injektionsgut eingebracht wird, das durch ein oder mehrere in der Rohrwand der Ankerstange angeordnete Austrittsöffnungen in den Raum sv iscnen Ankerstange und Bohrlochwand austritt. Es ist auch möglich, in der Nähe des Bohrloches ein zusätzliches Bohrloch anzuordnen, in das das Injektionsgut eingepresst wird und dann durch Spalten oder Klüfte im Gebirge seinen Weg in den ,.-laum zwischen Ankerstange and Bohrloch findet. Schliesslich können in der Ankerplatte im Bereich des Bohrlochmundes öffnungen angeordnet sein, durch die Rohre oder Schläuche in den Raum zwischen Ankerstange und Bohrloch eingeschoben werden, die zum Einfüllen von Injektionsgut und gegebenenfalls auch zum Entlüften des Bohrloches dienen.

In allen Fällen ist es notwendig, den unerwünschten Austritt von Injektionsgut aus dem Bohrlochmund zu verhindern oder weitestgehend zu vermindern. Das dort austretende Injektionsgut würde zu Verschmutzungen führen und zu Kostenerhöhunger infolge des Verlustes an Injektionsgut. Insbesondere aber wäre es unmöglich innerhalb des Bohrloches diejenigen hohen Drücke aufzubauen, sie können bis zu vielen hundert bar betragen, die zu einer wirksamen Verfestigung des umgebenden Gebirges erforderlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die oben-" genannten Zwecke eine Dichtung zu schaffen, die di.o oben beschriebenen Nachteile nicht aufweist sondern mit Sicherheit- den unerwünschten Austritt von Injektionsgut aus dem Bohrloch verhindert und dies auch bei s< hr

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hohen im Bohrloch herrschenden Drücken. Die Dichtung soll einfach und kostengünstig herste!!bar sein und bei ihrer Anwendung keinen nennenswerten zusätzlichen Arbeitsaufwand erfordern.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung /um Abdichten zwischen einem Gebirgsanker und einem Bohrloch, wobei am Bohrlochmund auf dem Anker eine Ank rplatte üriu/üutii t;iiitf AilktiiTiVUL. Lei" ariytJOrurit-t 15&idiagr;_ &iacgr;&aacgr;&Pgr;&igr;&agr; uli: äiCu dadurch kennzeichnet, dass auf dem Ankor im Bohrloch eine Dichtung mit einem im wesentlichen hnhlzylindrischen Teil angeordnet ist, das an sei lern bohrlorhfcinen Ende mit einem Teil verbunden ist, das im wesentlich senkrecht zur Bohrlochachse verläuft und bohrlo hseitig von der Ankerplatte angeordnet ist.

Bei dieser Anordnung wird ein wesentlicher Teil der Abdichtung bereits durch den im wesentlichen hohlzylindrischen Teil übernommen, dessen Innenwand dicht gegen den Aussenmantel der Ankerstange anliegt und so einen Durchtritt von Injektionsmaterial entlang der ?vnker-

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Aussenmantel geoin die _nnenwand des Bohrloches anliegt und in diesem Bereich den Durchtritt von Injektionsgut verhindert, oder erschwert während schliesslich der im wesentlichen senkrecht zur Bohrlochachse verlaufende kragenartige Teil der Dichtung, der mit Hilfe von Ankerplatte und Schraube fest gegen den Bohrlochmund angepresst ist, die Abdichtung vervollkommnet. Die Anwendung der Dichtung erfolgt auf einfache Weise dadurch, dass vor der Ankerplatte die Dichtung auf die Ankerstange aufgeschoben wird. Hierzu ist nur ein einziger zusätz-

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'r &Iacgr; .·: i .·'. Xv:

lieber Handgriff erforderlich, dessen richtige Durchführung optisch leicht kontrollierbar ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die
Dichtung oder deren Teile aus verformbaren, insbesondere elastisch verformbaren Stoffen, wobei es sich um
Naturgumini, Kunstgumini oder Kunststoffe handeln kann.
Diese Stoffe können auch im geschäumten Zustand ver- j wendet weiden, wob^i die Härte dieser Stoffe in Anpassung an den Druck gewählt werden, dem sie widerstehen müssen. Beispielsweise kann es sich einerseits
um Muusy uinnii udei yesuiiäüiüLtJü PuIyUiTt; Lhcin &pgr;&udiagr;&Ggr;&igr;&igr;&agr;&thgr;&iacgr;&Ggr;&igr; üliu ~ andererseits um nichLgeschäumtes Polyurethan, Polyethylen oder Polyvinylchlorid.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Dichtung gemäss -,^ der Erfindung sind in deren im wesentlichen senkrecht

zum Bohrloch verlaufenden Teil neber, der für die Anker- |

iß r.tange bestimmten Üf'nung eine oder zwei weitere 1

Öffnungen angeordnet, die sich durch den im wesentlichen .

hohlzylindrischen Teil hindurch erstrecken können. Eine &iacgr;

dieser öfrnungen dient zum Einbringen von Injektionsgut *J

in das Bohrloch und die gegebenenfalls weitere Cifnunc fl

dient zu dessen Entlüftung. In einer oder beiden %

mindestens auf der dem Bohrlochtiefsten abgewandten yj Seite über die Länge der Dieb. _ung und gegebenenfalls f durch die Ankerplatte hindurch erstreck'., so dass dort <? ein Anschluss, z.B. des Schlauches einer Pumpe für das
Injektionsgut, möglich ist.

Der im wesentlichen hohlzylindrische Teil der Dichtung
kann als hohler Konus ausgebildet werden, dessen Aussendurchmesser zum bohrlochtiefsten abnimmt. Hierdurch wird
das Einführen der Dichtung in das Bohrloch erleichtert.

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Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen gemäss der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnung dargestellt.
Darin zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein

Bohrloch mit eingesetzter Ankerstange, Dichtung, Ankerplatte und Ankerschraube.

Das Bohrlochtiefste ist nicht dargestellt

Fig. 2 zeigt in gleicher Darstellung wie Fig. 1 eine abgeänderte Ankerform, einen Bohranker.

Fig. 3 zeigt in ähnlicher Darstellung wie

Fig. 1 eine Dichtung mit zusätzlichen Öffnungen und Rohren für die Einbringung von Injektionsgut und die Entlüftung.

In den Fig. 1-3 ist übereinstimmend das Bohrloch mit 1, das umgebende Gebirge mit 2 und der Bohrlochmund mit 3 bezeichnet. Ebenfalls übereinstimmend sind in den Fi.g 1 - 3 die Ankerplatte mit 4 und die Ankermutter mit 5 bezeichnet. Die Ankerstange ist in den Fig. 1 und 3 mit in Fig. 2 dagegen mit 7 bezeichnet. Die Dichtung ist in ihrer Gesamtheit in den Fig. 1-3 mit 8 bezeichnet, ihr im wesentlichen hohlzylindrischer Teil mit 9 und ihr im wesentlichen senkrecht zur Bohrlochachse verlaufender Teil mit 1o. In allen Fig. 1-3 ist, wie oben gesagt, das Bohrlochtiefste nicht dargestellt.

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Bei dem in Fig. 1 dargestellten Anker kann die Ankerstanye 6 im Bereich des Bohrlochtiefsten durch eine Spreizvorrichtung oder durch Klebepatronen gegen das das Bohrloch 1 umgebende Gebirge 2 ab-jestützt sein. Der in wesentlichen hohlzylindrische Teil 9 der Dichtung 8 wird über difc Ankerplatte 4 du veh Ann ehen der Ankernchrai^e 5 in das Bohrloch 1 einnepresst. Der in Fig. 1 als Hohlkonus dargestellte TeiJ 9 kann abweichend hiervon auch als Hohlzylinder ausgebildet sei. Die Ankerplatte 4 presst ausserdem den senkrecht verlaufenden Teil 1o der Dichtung 8 gegen (inn buhrlochmund 3 fest an. Auf diese Wtise verhindert die Dichtung 8 das Austreten von Injek::ionsmaterial aus den Bohrloch, auch wenn das Injrkt_onsmaterial in das Bohrloch unter sehr hohem Druck eingepresst wird. Das Einbringen des Injektionsgutes in das Bohrloch 1 ist in der Zeichnung nicht dargestellt und es kann, wie oben beschrieben, beispielsweise durch eine Nebenbohrung erfolgen.

Nach dem vollstänigen Erhärten des Injektionsgutes im Bohrloch kann in denjenigen Fällen, in denen eine nicht elastische Anlage der Ankerplatte 4 gegen den Johrlochmund 3 erwünscht sein sollte, nach Abnehmen der Ankerschraube 5 und der Ankerplatte 4 die Dichtung 8 aus dem Bohrloch entfernt und die Ankerplatte 4 unmittelbar auf den Bohrlochmund 3 aufgesetzt und g-^en diesen mit der Ankermutter 5 angepresst werden.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 ist bei sonstiger Übereinstimmung die Ankerstange " als Rohr ausgebildet bzw. mit einer Längsbohrung versehen. Im in der Zeichnung nicht dargestellten Bereich besitzt die Ankerstange 7 eine oder mehrere radial verlaufende Austrittsöffnungen,

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die ihr Inneres mit dem Bohrloch 1 verbinden, so dass Injektionsgut, das jenseits der Mutter 5 bei 12 in die Rohröffnung eingespritzt wird, durch diese nicht dargestellten Austrittsöffnungen in das Bohrloch 1 eintreten kann. Die Ankerstange 7 kann mehrteilig ausgebildet sein, wobei ihre Teile durch Muffen 11 verbunden werden.

Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung stimmt in wesentlichen Teilen mit denen der Fig. 1 und 2 überein. Durch die Dichtung 8 bzw. durch ihre Teile 9 und 1o verlaufen öffnungen .13 und 14, wobei in der Ankerplatte 4 entsprechende öffnungen oder Aussparungen vorgesehen sind. In den öffnungen 13 und 14 sind zweckmässigerweise Rohre oder Schläuche 15 und 16 angeordnet. Hierbei dient das Rohr 15 zum Einbringen von Injektionsgut in das Bohrloch 1. Das über die Ankerplatte hinaus verlängerte Ende des Rohres oder Schlauches 15 dient zum Anschluss des Schlauches einer Verfüllpumpe. Das Rohr 16, das einen wesentlich kleineren Querschnitt haben kann als das Rohr 15, dient zum Entlüften des Bohrloches 1 während des Verfüllens mit Injektionsgut und verläuft insbesondere bei ansteigenden Bohrlöchern bis zum in der Zeichnung nicht dargestellten Bohrlochtiefsten.

Die Dichtung 8 kann üweckmässig und auf einfache Weise einstückig durch Giessen, Spritzen odex Formschäumen hergestellt werden, jedoch können auch die Teile 9 und 1c getrennt hergestellt und, beispielsweise durch Kleben, miteinander verbunden wenden. Der im wensetlichen senkrecht zur Bohrlochachse verlaufende Teil 1o der Dichtung 8 kann einen kr'lsförmigen Umriss aufweisen. Die Ausbildung kann aber auch quadratisch, rechteckig oder mehreckig sein.

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Bei der oben beschriebenen Herstellung der Dichtung 8 aus getrennten Teilen 9 und 1o ist jedoch zu beachten, dass die Verbindung dieser Teile unter grosser Sorgfalt' und erheblichem Aufwand so dauerhaft hergestellt werden muss, dass auch bei längerem Gebrauch und hoher Beanspruchung die Dichtigkeit nicht leidet.

Claims

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BWZ Berg- und Industy»j.e,1;echijj.4c •GmbH.f.'A^'Kruppwald 1o, D 425o Bottrop

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Abdichten zwischen einem Gebirgsanker und einem Bohrloch, wobei am Bohrlochmund auf dem Anker eine Ankerplatte und/oder eine Ankerrrmtt&r angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, dass auf dem Anker 16,7)

Il iri. Bohrloch (1) eine Dichtung ( S) mit einem im we-ant~

%. liehen hohlzylindrischen Teil ( 9 ) angeordnet ist, das

§ an seinem bohrlochfernen Ende mit einem Teil (&iacgr;&ogr;) ver-

bunder, ist, das im wesentlichen senkrecht zur Bohr-

' lochachse verläurt und bohrlochseitig von der Anker

platte (4) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (8) oder deren Teile (9," 1o) aus verformbaren Stoffen, insbesondere Kunststoffen, bestehen.

3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet/ dass die Dichtung (8) oder deren Teile (9, 1o) aus geschäumten Stoffen bestehen.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass

in dem im wesentlichen senkrecht zum Bohrloch (1) verlaufenden Teil (1o) neben der für die Ankerstange (6, 7) bestimmten öffnung eine weitere öffnung (13) angeordnet ist.

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- Vorrichtung nach Anspruch 4

gekennzeichnet durch eine weitere Öffnung (14).

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Öffnungen (13, 14) sich durch den im wesentlichen hohlzylindrischen Teil (9) erstrecken.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren ö ;r Ansprüche 4-6, dadu.rch gekennzeichnet, dass in mindestens einer der Öffnungen (13, 14) ein ~ Rohr (15, 16) angeordr.et ist, das sich mindestens auf der dem Bohrlochtiefsten abgewandten Seite über die Dichtung (8) hinaus erstreckt.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass der im wesentlichen hohlzylindrische Teil (9) als hohlkonischer Teil (9) ausgebildet ist, dessen Aussendurchmesser zum Bohrlochtiefsten abnimmt.