DE933323C - Anchor support for mining operations - Google Patents
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- E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
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Description
Ankerausbau für den Grubenbetrieb Die für den Ankerausbau benutzten Anker besitzen an ihrem hinteren Ende Flächen, die durch einen Spreizvorgang gegen die Bohrlochwandung angepreßt werden. Dabei sind die Anker je nach den für die Verspreizung benutzten Mitteln bzw. der Ausbildung der Spreizflächen selbst entweder als Stützkeilanker oder als Spreizhülsenanker oder als Doppelkeilanker ausgebildet. Dabei erfolgt die Verspannung der in die Bohrlöcher eingeführten Anker entweder durch axiales Eintreiben oder durch Drehen des Ankers. Ein Nachteil der bisherigen Bauarten des Ankerausbaues besteht darin, daß eine zuverlässige Verspannung des Ankers durch den erwähnten Spreizvorgang nicht immer erreichbar ist, insbesondere dann, wenn das Bohrloch sich nach unten zu erweitert. Überdies hängt die sichere Verspannung der bisherigen, bekannten Anker von der genauen Einhaltung des Bohrlochdurchmessers im Bereich der Spreizkörper ab und bei manchen Ankern auch noch von der Bohrlochtiefe.Anchor support for mining operations The ones used for anchor support Anchors have surfaces at their rear end that counteract by a spreading process the borehole wall are pressed. The anchors are depending on the for the expansion used means or the formation of the expansion surfaces themselves either as supporting wedge anchors or designed as an expansion sleeve anchor or as a double wedge anchor. The Bracing of the anchors introduced into the boreholes either by driving them axially or by turning the anchor. A disadvantage of the previous types of anchor extension is that a reliable tensioning of the anchor by the mentioned Spreading process is not always achievable, especially when the borehole is expanded downward to. In addition, the secure bracing of the previous, known anchor from the exact compliance with the borehole diameter in the range of Expansion body from and with some anchors also from the drill hole depth.
Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß das den Anker aufnehmende Bohrloch nahe der Bohrlochsohle mit einer kammerartigen Erweiterung von vorzugsweise geringer Länge versehen ist und daß die Anker in die Bohrlocherweiterung einfuhrbare, seitliche Stützansätze besitzen, die nach Einführen des Ankers in das Bohrloch gegen die vordere Ringfläche der kammerartigen Erweiterung anlegbar sind.These disadvantages are eliminated according to the invention in that the the anchor receiving borehole near the bottom of the borehole with a chamber-like expansion is provided of preferably short length and that the anchor in the borehole widening have insertable, lateral support lugs that, after the anchor has been inserted into the Borehole can be placed against the front annular surface of the chamber-like extension.
Die von der Erfindung benutzten Stützansätze der Ankerenden können in verschiedener Weise ausgestaltet sein, beispielsweise so, daß die Verspannung des Ankers ausschließlich durch Abstützung dieser Ansätze gegen die vordere Ringfläche der kammerartigen Erweiterung erfolgt. Indessen ist es aber auch möglich, wenn auch im allgemeinen nicht erforderlich, daß.sich diese Stützansätze zusätzlich gegen die zylindrische Außenwand der kammerartigen- Erweiterung abstützen bzw. dieseverspreizt werden.The support lugs used by the invention of the anchor ends can be designed in different ways, for example so that the bracing of the anchor exclusively by supporting these approaches against the front ring surface the chamber-like expansion takes place. Meanwhile it is but also possible, although generally not necessary, that these support approaches additionally support against the cylindrical outer wall of the chamber-like extension or these are spread.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Anker axial geteilt und jedes der gebildeten Teilstücke an dem in das Bohrloch einzuführenden Ende einen verstärkten Kopf solchei Größe besitzt, daß die Teilstücke nacheinander in das Bohrloch eingeführt werden müssen und in der Endstellung mit den Köpfen quer zur Bohrlochachse gegeneinander abgestützt sind, wobei sich die nach außen legenden Teile der Köpfe auf die vordere Ringschulter der Bohrlocherweiterung auflegen. Die Teilstücke eines solchen längs geteilten Ankers sind dann durch ein Schloß zu verspannen, welches aus einem sie umschließenden Rahmen und einem in diesem geführten und zwischen die Teilstücke einschaltbaren Keil gebildet ist.A particular embodiment of the invention is that the Anchors split axially and each of the sections formed on the one to be introduced into the borehole End has a reinforced head of such a size that the sections one after the other must be introduced into the borehole and in the end position with the heads across are supported against each other to the borehole axis, the laying outwards Place parts of the heads on the front ring shoulder of the borehole extension. the Sections of such a longitudinally divided anchor are then to be braced with a lock, which consists of an enclosing frame and a guided in this and between the sections switchable wedge is formed.
Alle Ausführungsformen der Erfindung haben den Vorteil, daß unabhängig von der Beschaffenheit des Gebirges eine zuverlässige Verspannung des Ankers erfolgt, und zwar ohne daß man an die Einhaltung genauer Bohrlochdurchmesser gebundenist, weil für die Verspannung zwischen Ankerende und Gebirge nicht mehr wie bisher die Größe der Reibung am Umfang des Bohrloches maßgebend ist, sondern weil die Verspannung ganz oder im wesentlichen durch eine mit axial . gerichtetem Druck zu belastende Ringfläche bedingt wird.All embodiments of the invention have the advantage that they are independent Reliable tensioning of the anchor takes place depending on the nature of the rock, without being bound to the adherence to exact borehole diameters, because the tension between the anchor end and the rock is no longer the same as before The size of the friction on the circumference of the borehole is decisive, but because the tension wholly or substantially through one with axial. directed pressure to be stressful Ring surface is conditioned.
Der Durchmesser der kammerartigen Erweiterung einer Bohrlochsohle kann innerhalb gewisser Grenzen verschieden gewählt werden und hängt im wesentlichen von der Beschaffenheit des Gebirges ab.The diameter of the chamber-like enlargement of a borehole bottom can be chosen differently within certain limits and essentially depends on the nature of the mountain.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt.In the drawing, the subject of the invention is different Embodiments shown.
Fig. i zeigt in schematischer Darstellung das Abfangen des Hangenden durch in das Gebirge eingelassene Anker; Fig. 2 zeigt ein Bohrloch mit kammerartiger Erweiterung zur Befestigung eines Ankers; Fig, 3 bis.6 zeigen Hilfsvorrichtungen zur Herstellung von Bohrlöchern mit kammerartigen Erweiterungen; Fig. 7 zeigt das Abstützen eines.mit seitlich-ausschwenkbaren Ansätzen versehenen Ankers in der kammerartigen Erweiterung des Bohrloches; Fig. 8 bis -i i zeigen in verschiedenen Darstellungen einen längs geteilten Anker mit verstärktem Kopf für jedes Teilstück; - Fig. 12 zeigt eine weitere Befestigungsmöglichkeit eines Ankers im Bohrloch.Fig. I shows a schematic representation of the interception of the hanging wall through anchors embedded in the mountains; Fig. 2 shows a borehole with a chamber-like Extension for attaching an anchor; Figures 3 to 6 show auxiliary devices for the production of boreholes with chamber-like extensions; Fig. 7 shows this Supporting an anchor provided with laterally pivotable extensions in the chamber-like Expansion of the borehole; Fig. 8 to -i i show in different representations a longitudinally split anchor with a reinforced head for each section; - Fig. 12 shows another possibility of fastening an anchor in the borehole.
Wie aus Fig. i zu erkennen ist, werden die Hangendschichten einer Strecke, eines Strebs oder eines sonstigen Teiles des Grubenraumes durch Anker r verspannt. Diese Anker sind bgi dem dargestellten Ausführungsbeispiel senkrecht nach oben gerichtet; sie können in manchen Fällen aber auch geneigt vorgesehen werden. Der Abstand der benachbarten Anker richtet sich jeweils nach den- örtlichen Verhältnissen. Mittels der Anker i können Vorbauelemente oder Verzugseisen gegen das Hangende angepreßt werden. Die Art und die Anordnung des Verzuges richtet sich ebenfalls nach. den örtlichen Verhältnissen.As can be seen from Fig. I, the slope layers are one Route, a longwall or any other part of the pit through anchors r tense. These anchors are perpendicular to the illustrated embodiment directed upwards; however, in some cases they can also be provided inclined. The distance between the neighboring anchors depends on the local conditions. By means of the anchors i, front elements or warping bars can be pressed against the hanging wall will. The type and arrangement of the delay also depends on. the local conditions.
Für die gute Befestigung der Anker wird gemäß dem Vorschlag der Erfindung in der beispielsweise in Fig. 2 dargestellten Weise ein Bohrloch 2 an seinem Ende mit einer kammerartigen Erweiterung 3 versehen. Diese Erweiterung braucht den Durchmesser des Bohrloches nicht wesentlich überschreiten und kann in der Länge kurzgehalten werden. Normalerweise wird eine Länge von etwa io bis 15 cm für ausreichend gehalten. Die Erweiterung wird so ausgebildet, daß an der 1Tbergangsstelle zum Bohrloch 2 ein schulterartiger Absatz q. entsteht.For the good attachment of the anchor is according to the proposal of the invention in the manner shown for example in Fig. 2, a borehole 2 at its end provided with a chamber-like extension 3. This expansion needs the diameter of the borehole does not exceed significantly and can be kept short in length will. Usually a length of about 10 to 15 cm is considered sufficient. The widening is designed in such a way that at the 1 transition point to the borehole 2 a shoulder-like heel q. arises.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, kann man als Hilfsvorrichtung zur Herstellung der kammerartigen Erweiterung des Bohrloches 2 einen Bohrer 5 verwenden, dessen Kopf oder dessen Bohrkrone eine exzentrische Schneide 6 besitzt. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. q. bis 6 kann die auf dem Bohrgestänge angeordnete Bohrkrone 7 eine scherenartige auseinanderschwenkbare Schneide 8 besitzen, wobei die Scherenschenkel bzw. Schneidenschenkel in der Bohrkrone 7 auf einem Bolzen 9 mittels des Langauges io geführt sind. Der Schwenkungsgrad der Scheren- bzw. Schneidenschenkel wird durch die Stützflächen ii der Krone 7 begrenzt. In Fig. 4. ist eine solche Stellung gezeichnet, welche das Einführen des Hilfswerkzeuges in das Bohrloch ermöglicht. Die gleiche Stellung nehmen die Schneiden 8 ein, wenn das Werkzeug aus dem Bohrloch herausgezogen wird. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, besitzen beide Schneiden zusätzliche seitliche Stützflächen 12, welche sich in der Betriebsstellung, d. h. in der ausgeschwenkten gtellung der Schneiden auf die Stirnfläche der Bohrkrone aufsetzen. Fig. 6 zeigt die Vorrichtung in der Betriebsstellung, und zwar ist deutlich erkennbar, daß durch die scherenförmig nach außen geschwenkten Schneiden 8 eine Erweiterung der gewünschten Länge hergestellt werden kann. Außer den in .der Zeichnung .dargestellten Hilfswerkzeugen können auch andere zur Herstellung der kammerartigen Erweiterung verwendet werden. Wesentlich ist nur, daß die Hilfswerkzeuge geeignete;; seitlich ausragende oder ausschwenkbare bzw. herausschiebbare Schneidkörper besitzen.As shown in Fig. 3, can be used as an auxiliary device for manufacturing the chamber-like extension of the borehole 2 use a drill 5 whose The head or its core bit has an eccentric cutting edge 6. According to the embodiment according to the Fig. q. to 6, the drill bit 7 arranged on the drill pipe can be a Have scissors-like pivotable cutting edge 8, the scissor legs or cutter legs in the drill bit 7 on a bolt 9 by means of the long eye io are led. The degree of swiveling of the scissor or cutter legs is determined by the support surfaces ii of the crown 7 are limited. In Fig. 4, such a position is drawn, which enables the insertion of the auxiliary tool into the borehole. The same The cutting edge 8 is in position when the tool is pulled out of the borehole will. As can be seen from FIG. 5, both cutting edges have additional lateral ones Support surfaces 12, which are in the operating position, d. H. in the swiveled out Place the cutting edge on the face of the drill bit. Fig. 6 shows the device in the operating position, and it can be clearly seen that through the scissors-shaped outwardly pivoted cutting edges 8 an extension of the desired Length can be manufactured. Except for the auxiliary tools shown in the drawing others can also be used to produce the chamber-like enlargement. It is only essential that the auxiliary tools are suitable ;; laterally protruding or have swiveling or sliding out cutting bodies.
Die Anker, welche in diesen mit kammerartigen Erweiterungen ausgerüsteten Bohrlöchern abgestützt bzw. befestigt werden, können verschieden ausgebildet 'sein. Fig._ 7 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher nahe dem vorderen Ende des Schaftes des Ankers i auf der Achse 13 Ansätze 14 nach Art eines Regenschirmes zur Seite ausschwenkbar gelagert sind. Zwischen diesen Ansätzen 14 ist eine Feder 15 vorgesehen,, welche die Spreizung bewirkt. Sobald das Ankerende die kammerartige .Erweiterung 3 des Bohrloches erreicht, -wird mithin durch die Feder 15 jeder der ausschwenkbaren -Ansätze 14. in die Sperrstellung gebracht, derart, daß sich die Ansätze mit ihrer Stirnfläche auf den Schultern 4 der Erweiterung auflegen. Bei dieser Ausführungsform kann die Erweiterung 3 in einem geringen Abstand vom Ende des Bohrloches vorgesehen werden, so daß der Kopf 16 des Ankerschaftes in einem Bohrlochabschnitt normalen Durchmessers sich führt. Das Verspannen des Ankers kann in bekannter Weise durch Anziehen einer Mutter geschehen, die auf dem aus dem Bohrloch herausragenden Teil des Ankerschaftes aufgeschraubt ist. In Fig. i ist das Verspannen mittels Muttern dargestellt. Auf dem Schaft können runde oder quadratische Platten oder ein sonstiger Verzug angeordnet sein, der beim Spannen der Anker gegen da_ s Hangende angedrückt wird.The anchors, which are equipped with chamber-like extensions in these Boreholes are supported or fastened, can be designed differently '. Fig._ 7 shows an embodiment in which near the front end of the shaft of the anchor i on the axis 13 lugs 14 in the manner of an umbrella to the side are pivotable. A spring 15 is provided between these lugs 14, which causes the expansion. As soon as the anchor end has the chamber-like extension 3 of the borehole is reached, - each of the pivotable is therefore by the spring 15 Approaches 14. in the locked position brought in such a way that the Place approaches with their face on the shoulders 4 of the extension. at In this embodiment, the extension 3 can be at a short distance from the end of the borehole so that the head 16 of the anchor shaft in one Borehole section of normal diameter leads. The bracing of the anchor can done in a known manner by tightening a nut on the out of the borehole protruding part of the anchor shaft is screwed on. In Fig. I is the bracing shown by means of nuts. Round or square plates can be placed on the shaft or any other delay that occurs when the armature is tensioned against the s hanging wall is pressed on.
In den Fig. 8 bis i i ist ein Anker dargestellt, der längs geteilt ist, derart, daß zwei halbmondförmige Teilstücke ja und 1b entstehen. Der Gesamtquerschnitt der beiden Teilstücke ja und il' ist kleiner bemessen als der Querschnitt des Bohrloches 2. Jedes der Teilstücke ja und ib besitzt einen verstärkten Kopf 17. Jeder Kopf 17 besitzt einen solchen Querschnitt, daß nach dem Einsetzen des einen Bolze nteilstückes in das Bohrloch der Kopf des anderen Teilstückes gerade noch durch den frei bleibenden Teil des Bohrlochquerschnittes eingeführt werden kann, wie dies aus Fig. 8 ersichtlich ist. In der Endstellung stützen sich die benachbarten Köpfe 17 so gegeneinander ab, daß sie mit ihren Schultern 18 sich auf die Schultern 4 der Bohrlocherweiterung 3 auflegen. In der Fläche 17a sind die Köpfe 17 gegeneinander abgestützt. In dieser aus Fig. 9 ersichtlichen Stellung ist zwischen den Teilstücken ja und ib ein Zwischenraum gebildet, der zur Aufnahme von Tragelementen und Spannkörpern herausgezogen wird. Die aus dem Bohrloch 2 herausragenden Abschnitte der Teilstücke ja und 1b sind auf den Außenseiten mit Nuten oder Rillen i9 versehen. Diese Rillen i9 dienen zum Festlegen eines Schloßkörpers2o, der aus einem Rahmen gebildet sein kann und zur Führung des Spannkeils 21 dient. Wie Fig. i i zeigt, wird durch diesen Keil 2i jedes der Teilstücke ja und ib gegen den Schloßrahmen gepreßt, wodurch sie in ihrer Lage zueinander gesichert sind. Auf der Oberseite des Schloßkörpers 20 ist auf einer gegebenenfalls schräg ausgebildeten Fläche 22 ein hochkant gestellter Keil .23 geführt, welcher zur axialen Verspannung des Ankers dient. Bei dem Ausführungsbeispiel stützt sich der Keil 23 an seiner Oberseite gegen eine Platte 24 ab, die gegen das Hangende anliegt.In FIGS. 8 to ii, an anchor is shown which is divided longitudinally in such a way that two crescent-shaped sections yes and 1b are formed. The total cross-section of the two sections ja and il 'is smaller than the cross-section of the borehole 2. Each of the sections ja and ib has a reinforced head 17. Each head 17 has a cross-section such that after the insertion of one bolt nteilstückes into the borehole the head of the other section can just about be inserted through the remaining free part of the borehole cross-section, as can be seen from FIG. In the end position, the adjacent heads 17 are supported against one another in such a way that their shoulders 18 rest on the shoulders 4 of the borehole widening 3. The heads 17 are supported against one another in the surface 17a. In this position shown in FIG. 9, an intermediate space is formed between the sections ja and ib which is pulled out to accommodate support elements and clamping bodies. The sections of the sections j a and 1 b protruding from the borehole 2 are provided with grooves or grooves i9 on the outer sides. These grooves i9 are used to fix a lock body2o which can be formed from a frame and which is used to guide the clamping wedge 21. As FIG. Ii shows, each of the sections ja and ib is pressed against the lock frame by this wedge 2i, whereby they are secured in their position relative to one another. On the upper side of the lock body 20, an upright wedge 23 is guided on an optionally inclined surface 22, which is used to axially brace the armature. In the exemplary embodiment, the wedge 23 is supported on its upper side against a plate 24 which rests against the hanging wall.
Durch das Eintreiben des Keiles 23 kann eine Vorspannung von beispielsweise 5 to erzielt werden. Der Keil kann gleichzeitig dazu herangezogen werden, Vorbauelemente oder Verzugseisen direkt oder indirekt zur Unterstützung der Hangendflächen zwischen den Ankerbolzen anzulenken. Die direkte Anlenkung erfolgt beispielsweise durch Auflage oder durch Einhängen der Vorbauelemente bzw. der Verzugseisen in Schlitzen oder Bohrungen der Anker. Bei der indirekten Anlenkung werden die Kappen oder Verzugseisen auf Tragwinkel abgestützt, die über dem Keil23, beispielsweise in dem Schlitz zwischen den Ankerteilstücken angebracht sind.By driving in the wedge 23, a preload of, for example 5 to can be achieved. The wedge can be used at the same time, stem elements or warping iron directly or indirectly to support the hanging surfaces between to articulate the anchor bolt. The direct linkage takes place, for example, by means of a support or by hanging the front-end elements or the warping iron in slots or Anchor holes. With the indirect linkage, the caps or warping bars are used supported on bracket that is above the wedge23, for example in the slot between attached to the anchor sections.
Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel, welches demjenigen nach den Fig. 8 bis ii ähnlich ist. Im vorliegenden Fall sind aber die Köpfe der Teilstücke ja und ib unterschiedlich ausgebildet. Da die Anker in vielen Fällen nach dem Einsetzen nicht mehr gelöst werden, können die geteilten Anker in ihrer Betriebsstellung im Bereich der Köpfe elektrisch verschweißt oder mittels geeigneter Kunstharze verkittet werden, derart, daß praktisch ein einteiliger Anker entsteht.Fig. 12 shows an embodiment which corresponds to that according to the Figures 8 through ii are similar. In the present case, however, the heads are the sections yes and ib trained differently. Because in many cases the anchors have been inserted can no longer be solved, the split armature can be in their operating position in Area of the heads electrically welded or cemented using suitable synthetic resins in such a way that practically a one-piece anchor is formed.
Um eine feste Verankerung zu erzielen, können nach dem Einsetzen des geteilten oder in anderer Weise ausgebildeten Ankers die von diesem nicht erfaßten Hohlräume des Bohrloches durch z. B. mittels einer Preßpumpe eingedrückten Zementbrei oder eine ähnlich härtende Masse ausgefüllt werden. Zur Befestigung von Ankern in Bohrlöchern ist es an sich bekannt, diese mit Mörtel oder dergleichen auszufüllen. Bei dem Anker gemäß der Erfindung soll der Zementbrei dagegen in erster Linie eine Veränderung der Lage derjenigen Teile des Ankers verhindern, welche die Anlageflächen für die Abstützung auf der vorderen Ringfläche der kammerartigen Erweiterung des Bohrloches bilden. Wie z. B. Fig. 12 zeigt, wird nach dem Einpressen des Zementbreis eine Veränderung der Lage der Einzelteile des Ankers nicht mehr eintreten können, so daß eine sichere Befestigung des Ankers gegeben ist. Das Einzementieren der Anker wird dort vorgenommen, wo auf eine Wiedergewinnung der Anker keinen Wert gelegt wird oder dort, wo die Anker jahrzehntelang ihren Zweck bei der Aufhängung der Dachschichten erfüllen müssen, z. B. bei Füllörtern, in Werkstatträumen, Lokomotivschuppen, Pumpenkammern, Streckenabzweigen, bei der elektrischen Fahrdrahtaufhängung usw.In order to achieve a firm anchorage, after inserting the split or otherwise trained anchor those not covered by this Cavities of the borehole by z. B. injected cement paste by means of a press pump or a similar hardening compound can be filled. For fastening anchors in It is known per se for boreholes to fill them with mortar or the like. In the anchor according to the invention, however, the cement paste should primarily be Prevent changing the position of those parts of the armature which the contact surfaces for support on the front annular surface of the chamber-like extension of the Form boreholes. Such as B. Fig. 12 shows, after the cement paste has been injected a change in the position of the individual parts of the anchor can no longer occur, so that a secure attachment of the anchor is given. The cementing of the anchors is carried out where it is not important to recover the anchors or where the anchors have served their purpose in suspending the roof layers for decades must meet, e.g. B. at filling points, in workshop rooms, locomotive sheds, pump chambers, Branch branches, in the case of the electrical contact wire suspension, etc.
Ergänzend wird noch darauf hingewiesen, daß die Anker nach der Erfindung sowie die Befestigung derselben vorteilhaft zu verwenden sind in Verbindung mit einem Drahtseilverzug.In addition, it should be noted that the anchor according to the invention as well as the fastening of the same are to be used advantageously in conjunction with a wire rope delay.
Claims (9)
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DEF9004A DE933323C (en) | 1952-05-08 | 1952-05-08 | Anchor support for mining operations |
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ID=7086003
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DE (1) | DE933323C (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE1201289B (en) * | 1961-05-27 | 1965-09-23 | Charles Leslie Emery | Mountain anchor |
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1952
- 1952-05-08 DE DEF9004A patent/DE933323C/en not_active Expired
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