DE2019095C - Gebirgsanker - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen mechanisch verspannbaren Gebirgsanker mit einem zwischen der auf das freie Ende der Ankerstange aufschraubbaren Mutter bzw. einem mit der Ankerstange einstückig ausgebildeten Schraubenkopf und dem zu sichernden Gebirge angeordneten, die Ankerslange umgebenden Druckiibertragungskörper, der eine sich in Richtung des Bohrlochtiefsten keilförmig verjüngende Mantelfläche aufweist.

Zur Sicherung der Stöße, Firste und Sohle von untertänigen Räumen sind Gebirgsanker verschiedener Ausführungsformen bekannt. Ein immer wieder auftretendes Problem ist es, die Tragfähigkeit des im Gebirgskörper festgesetzten Ankers auf die den Hohlraum umgebenden Flächen, wie die Stöße, Firste und auch die Sohle, so zu übertragen, daß ein Auflockern und Hereinbrechen der abzufangenden Gebirgsschichtcn vermieden wird. Es ist bekannt, über das in den Hohlraum hineinragende Ankerstangenende einen plattenförmigen Druckübertragungskörper zu schieben und diesen durch eine auf das Stangenende aufzuschraubende (Bund-) Mutter bzw. einen mit der Ankerstange ein Stück bildenden Schraubenkopf gegen das Gestein zu drücken.

Da die Gesteinsoberfläche aber meistens uneben as ist. kommt die in sich ebene Ankerplatte (Druckübertragungski irper) also nur zur punktförmigen Anlage, wobei dann die Fes.igkeit des Gesteins überschritten wird. A's Folge davon tritt dnc Zerstörung des Gesteins im Bereich der Ankerplatte auf, so daß eine einwandfreie Kraftübertragung nich mehr gewährleistet ist. Schon eine geringe Bewegiingsmöglichkeit des Gebirges kann unter gewissen Umständen schon ?u einer gefährlichen Auflockerung desselben führen.

Es ist auch bekannt, die Ankerplatte zu wölben, so daß sie nur mit ihrem Rand, d.h. in einem größeren Abstand von der Ankermitte am Gebirge anliegt. Auch die Verfüllung einer derart gewölbten Platte mit Beton oder einem plastischen Werkstoff ist bekannt. Eine durchgreifende Verbesserung in der Druckübertragung konnte damit aber nicht erreicht werden. Auch hat man vorgeschlagen, zwischen die Ankerplatte und der Schraubenmutter besondere Zwischenstück anzuordnen, die zusammen wie ein Kugelgelenk wirken. Diese Maßnahme soll das Einsetzen des Ankers in einem Winkel zur Anlagefläche tier Ankerplatte ermöglichen.

Es ist ferner bekannt, in das Gebirge an der Stelle, nn der der Anker gesetzt werden soll, bühnlochartige Ausnehmungen herzustellen und diese mit Beton wieder auszufüllen, um nach dessen Erhärtung zu einem Pfropfen durch diesen hindurch das Loch zum Einsetzen des Ankers zu bohren. Auf diese Weise erwartet man eine bessere Übertragung der auftretenden, vom Anker aufzunehmenden Gebirgsdrücke. Dieses Vorgehen hat aber insofern schwerwiegende Nachteile, als der Betonpfropfen praktisch nur in der Sohle hergestellt werden kann. Das Einbringen von Beton in senkrechte oder schräge Stöße, besonders aber in der Firste eingearbeitete Ausnehmungen ist, ohne entsprechende Verschalungen anzuwenden, nur sehr schwer durchführbar. Ferner kann das Durchbohren eines solchen Betonpfropfens auch erst nach dessen völligem Abbinden erfolgen, so daß das Setzen des Ankers nur mit zeitlicher Verzögerung möglich ist, wobei dann aber unter Umständen schon ein Auf* lockern des Gebirges mit seinen schädlichen Folgen eintritt.

Der Erfindung liegt die / ufgabe zugrunde, einen Gebirgsanker zu schaffen, bei dem die Abstützung des Druckübertragungskörpers auf dem Gebirge, so erfolgt, daß auch sich lockernde Gebirgsteile weitgehend durch den Druckiibertragungskörper in Verbund gehalten und ein Abbröckeln dieser Teile nach Möglichkeit vermieden werden kann.

Ausgehend von einem Gebirgsanker der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe der Erfindung zufolge dadurch gelöst, daß die Mantelfläche des Druckübertragungskörptrs an einer korrespondierenden riäche einer in den Gebirgskörper eingearbeiteten Ausnehmung anliegt.

In Ausgestaltung der Erfindung kann der Druckübertragungskörper kegelstumpfartig ausgebildet sein oder eine mehrflächige Pyramide bilden. Der Druckübertragungskörper kann im vorgefe/tigten Zustand angeliefert werden und aus Beton oder einem betonähnlichen Werkstoff bestehen. Nach einem weiteren Merkmai der Erfindung ist vorgesehen, die dem offenen Raum zugekehrte Stirnfläche des Druckübertragungskörpers in sich eben auszubilden und zwischen ihr und der Mutter bzw. dem Schraubenkopf am freien Ende de, Ankerstange eine metallische Platte einzusetzen. Schließlich kann gemäß der Erfindung die Stirnfläche des Druckübertragungskörpers konvex oder konkav ausgebildet werden, wobei dann die Zwischenplatte gleichsinnig geformt ist. Die Bohrung oder ein entsprechender Schlitz zur Durchführung der Ankerstange durch den Druckübertragungskörper kann in Richtung auf den Ankerkopf konisch erweitert sein.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Gebirgsankers sind folgende: Durch die Verwendung eines Druckübertragungskörpers mit Keilflächen, der in entsprechende Ausnehmungen des Gebirges eingreift, wild das Gebirge, wenn man zwei nebeneinander gesetzte Anker betrachtet, zwischen diesen durch senkrecht zu den Keilflächen gerichtete Kräfte eingeklemmt, so daß einmal parallel zu den Ankerstangen gerichtete Kräfte aufgenommen und andererseits sich etwa dennoch lösende Gesteinsschichten im Verband gehalten werden. Die Keilflächen der Druckübertragungskörper wirken jedenfalls zusammen mit dem zwischen ihnen befindlichen Gebirge wie eine Überlappung.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher beschrieben, in der zwei Ausführungsbeispele dargestellt sind. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt,

F i g. 2 eine dazugehörige Ansicht eines Einzelteiles (in Richtung des Pfeiles A gesehen) des einen Ausführungsbeispiels,

F i g. 3 einen Längsschnitt und

F i g. 4 eine dazugehörige Ansicht eines Einzelteiles (in Richtung des Pfeiles B gesehen) des zweiten Ausfuhrungsbeispiels.

Die in ein Bohrloch 1 des Gebirgskörpers 2 ein· gesetzte Ankerstange 3 besitzt den im Bohrlochtiefsten (hier nicht dargestellten) Ankerspannkopf beliebiger Bauart. In dem Gebirgskörper 2 ist eine Ausnehmung 4 eingearbeitet, in die ein Druckübertragungskörper 5 eingesetzt ist, der beim AusfUhrungsbeispiel nach den F i g, 1 und 2 kegelstumpfartig ausgebildet ist, d. h. die Mantelfläche bildet eine Keilfläche 6, mit der der Druckiibertragungskörper 5 an der entsprechenden Fläche der Ausnehmung 4 anliegt. Am freien Ende der Ankerstange 3 befindet eich eine aufschraubbare (Bund') Mutter 7; die

Ankerstangc 3 kann aber auch, je nach der Ausgestaltung des Ankerspannkopies, unmittelbar zu einem Schraubenkopf ausgebildet sein. Zwischen der Mutter? bzw. dem Schraubenkopf und der ebenen Stirnflache 8 des Druckübertragungskörpers 5 ist eine Platte 9 eingeritzt. Die Ankerstange 3 greift durch eine Bohrung 10 des D.ucküberhagungskörpers 5 hindurch.

Beim Au-iührungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 ist bei gleicher Grundanordnung der Druckübertragungskörper 5 im Grundriß gesehen, rechteckig ausgebildet und besitzt die Keilflächen 61, 61, die sich in einer Ebene gegenüberliegen. Es können auch mehr als zwei Keilflächen benutzt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel bildet die Stirnfläche 8 des Druckubertragungskörpers eine nach außen gewölbte Fläche 81, gegen die sich die ebenfalls gewölbte Zwischenphtte 91 anlegt.

Die Wölbung kann auch nach innen gerichtet sein. Bei diesem Alisführungsbeispiel ist die Bohrung 110 für den Durchtritt der Ankerstange 3 in Richtung auf den Ankerspannkopf konisch erweitert; die Bohrung kann auch als Schlitz 120 erweitert sein. Diese Maßnahme dient dazu, die Ankerstange 3, bezogen auf die Gesteinsbrust, statt senkrecht in einem Winkel dazu anzuordnen.

Gemäß der Erfindung kann der Druckübertragungskörper aus einem vorgefertigten Betonstein bestehen. Falls bei der Herstellung der Ausnehmung 4 die Abmessungen dieser nicht genau getroffen werden, werden Abweichungen durch ein Füllmittel zwischen Druckübertragungskörper und der Wandung der Ausnehmung ausgeglichen. Für die Erfindung ist es wesentlich, daß über die Keilflachen 6, 61 des Druckübertragungskörpers 5 Kraftkomponenten auf das Gebirge L einwirken, die im wesentlichen rechtwinklig zu den Keilflächen 6 gerichtet sind und das Gebirge zwischen sich einklemmen. Sich zwischen zwei Ankern lösende Gesteinsteile werden durch die Keilflächen 6, 61 gegen Herausfallen in den offenen Raum gesichert.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Mechanisch ^rspannburer Gebirgsanker mit einem zwischen der auf das freie linde der Ankcrstange aufschraubband Mutter bzw. cin-m mi. der Ankerstange einstückig ausgebildeten Schraubenkopf und dem zu sichernden Gebirge angemdneten, 'Ac Ankerstai '.ν umgebenden Driickük-rtraguiijskörper, der eine sich in Richtung .L-s Bohrlochtiefsteii keilförmig verjüngende Mantelfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (6) des Druckük-rtragiincskörpers (5) an einer korrespondieremkn Fläche~einer in den Gebirgskörper (2) eingearbeiteten Ausnehmung (4) anliegt.

2. Gebirgsanker nach Anspruch 1, dadurch _Lckennzeichnet, daß der Druckübertragungskörpe, (5) kcüelstumpfartig uusgebilrf ■:. ist.

3. Gebirgsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübertragungskörper (5) eine mehrflächige Pyramide bildet.

4. Gebirgsanker nach den Ansprüchen 1 bis 3, daJurch gekennzeichnet, daß der Druckiiberiragungskörper (5) aus Beton oder einem betonähnlichen Werkstoff besteht und vorgefertigt ist.

5. Gebirgsanker nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem offenen Raum zugekehrte Stirnfläche (8) des Druckükrtragungskörpers (5) in sich eben ausgebildet ist und zwischen ihr und dem Schraubkopf (7) am freien Ende der Ankerstange (3) eine metallische Platte (9) eingesetzt ist.

6. Gebirgsanker nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem offenen Raum zugekehrte Fläche (8) des Druckiibertragungskörpers (5) eine nach außen oder innen gerichtete gewölbte Fläche (81) aufweist, auf der die im gleichen Sinn gewölbte Zwischenplatte (91) anliegt und sich die Bohrung (10) bzw. ein entsprechender Schlitz zur Durchführung der Ankerstange (3) in Richtung auf den. Ankerspannkopf konisch erweitert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen