DE20317777U1

DE20317777U1 - Felssicherungsvorrichtung

Info

Publication number: DE20317777U1
Application number: DE20317777U
Authority: DE
Original assignee: MOETZ HERBERT; Motz Herbert Ing(grad)
Current assignee: MOETZ HERBERT; Motz Herbert Ing(grad)
Priority date: 2003-11-18
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2013-11-19

Abstract

Felssicherungsvorrichtung zur Vermeidung des Sichablösens von Felsanteilen eines Felsgesteins (1) mit mindestens einem Stabelement (4), welches innerhalb einer im Felsgestein (1) angeordneten Bohrung (3) einbetoniert ist und ein aus dem Bohrloch (3) hervorstehendes Ende (6) aufweist, an dem ein Plattenelement (9) und eine Arretierungseinrichtung (7, 8) zum Spannen des Plattenelementes (9) gegen eine Oberfläche (2) des Felsgesteins (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet dass zwischen dem Plattenelement (9) und der Oberfläche (2) des Felsgesteins (1) mindestens ein Schalungselement (10, 11, 14, 17) aus elastischem Material zur Aufnahme einer abbindenden Masse angebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Felssicherungsvorrichtung zur Vermeidung des Sichablösens von Felsanteilen eines Felsgesteins mit mindestens einem Stabelement, welches innerhalb einer im Felsgestein angeordneten Bohrung einbetoniert ist und ein aus dem Bohrloch hervorstehendes Ende aufweist, an dem ein Plattenelement und eine Arretierungseinrichtung zum Spannen des Plattenelementes gegen eine Oberfläche des Felsgesteins angebracht ist, gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.
Derartige Felssicherungsvorrichtungen, die herkömmlicherweise vereinfacht Felsnagel genannt werden, bestehen in der Regel aus einem bis zu 8 m langen Stabelement, welches mittels Abstandshalter am Nagelanfang und -ende mittig in eine innerhalb eines Felsgesteins angeordnete Bohrung eingebracht wird und mittels eines sich über die gesamte Felsnagel- beziehungsweise Ankerlänge erstreckenden Ankermörtels in die Bohrung eingemörtelt beziehungsweise einbetoniert wird. An einem aus der Bohrung herausstehenden Ende des Stabelementes wird ein üblicherweise als Kalottenplatte bezeichnetes Plattenelement mit einer Abmessung von 20 × 20 cm aufgesetzt, um mittels einer zusätzlich auf dem Stabelement dahinter angeordneten Schraubmutter und gegebenenfalls einer dazwischen angeordneten Auflagerkalotte ein Verspannen des Stabelementes gegenüber dem Felsgestein zu ermöglichen.
Das Plattenelement ist vorzugsweise aus Stahl und wird mit seinem ebenen Grundrahmen gegen eine unregelmäßig geformte Oberfläche des Felsgesteins gedrückt. Hierdurch ergibt sich ein sich nicht optimales Anfügen des Plattenelementes an die Oberfläche des Felsgesteins und somit keine maximal mögliche Auflagefläche des Plattenelementes gegenüber der Oberfäche des Felsgesteins. Vielmehr kann das Plattenelement – auch bedingt durch die Zentrierwirkung der Schraubmutter- manchmal bis zur Hälfte seiner Grundfläche nicht auf der Oberfläche des Felsgesteins aufliegen, insbesondere dann, wenn es sich um sehr unregelmäßig geformtes Felsgestein handelt.
Um die Auflagefläche des Plattenelementes in solchen Fällen zu erhöhen, wird bisher nach Befestigung des Plattenelementes und dessen Verspannung nachträglich ein Mörtelbett zwischen dem Plattenelement und der Oberfläche des Felsgesteins derart geschaffen, dass in zeitaufwendiger und diffiziler Weise versucht wird, den Mörtel zwischen dem Plattenelement und der Felsgesteinoberfläche portionsweise einzubringen.
Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Felssicherungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der auf einfache und schnelle Weise eine ganzflächige Auflage eines Plattenelements auf der Oberfläche des Felsgesteins geschaffen wird.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Schutzanspruches 1 gelöst.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, dass bei einer Felssicherungsvorrichtung zur Vermeidung des Sichablösens von Felsanteilen eines Felsgesteins mit mindestens einem Stabelement, welches innerhalb einer im Felsgestein angeordneten Bohrung einbetoniert ist und ein aus dem Bohrloch hervorstehendes Ende aufweist, an dem ein Plattenelement und eine Arretierungsvorrichtung zum Spannen des Plattenelementes gegen eine Oberfläche des Felsgesteins angebracht ist, zwischen dem Plattenelement und der Oberfläche des Felsgesteins ein Schalungselement aus elastischem Material zur Aufnahme einer abbindenden Masse angebracht ist. Auf diese Weise wird vorteilhaft ein Sichanpassen des Plattenelementes an die jeweilige Oberflächenstruktur des Felsgesteins geschaffen, ohne eine langwieriges portionsweises Einbringen von Mörtel zur Schaffung eines Mörtelbettes zwischen dem Plattenelement und der Felsgesteinsoberfläche durchführen zu müssen.
Hierfür weist das Schalungselement aus elastischem Material vorteilhaft einen Füllstutzen, der sich im eingebauten Zustand nach oben erstreckt, zur Befüllung des Schalungselementes mit der abbindenden Masse auf. Auf diese Weise kann das elastisch ausgebildete Scha lungselement zuerst mit Mörtel befüllt werden, anschließend auf das Stabelement beziehungsweise den Felsnagel / Anker aufgesteckt werden, dann der Füllstutzen, der als Fülllasche ausgebildet ist, in Richtung des Plattenelementes (Kalottenplatte) umgelegt werden und danach die Kalottenplatte auf den Felsnagel gesteckt werden. Nun ist lediglich noch eine Auflagerkalotte mit einer Schraubmutter in Form einer Spezialmutter aufzubringen, um die Kalottenplatte gegen die Oberfläche des Felsgesteins und das dazwischen angeordnete elastisch ausgebildete gefüllte Schalungselement zu drücken. Das Schalungselement passt sich den Unebenheiten des Untergrundes des Felsgesteines an. Nach dem Aushärten des abbindenden Materials innerhalb des Schalungselementes wird die Schraubmutter nochmals auf Kraftschluss angezogen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Schalungselement für dessen Aufstecken auf das Stabelement ein mittig angeordnetes Durchgangsloch auf.
Vorzugsweise ist links- und rechtsseitig von dem Füllstutzen jeweils ein Griffloch zum Eingreifen mit zwei Fingern während des Befüllungsvorganges angeordnet.
Das elastische Material des Schalungselementes kann Gummi, Latex oder ein ähnliches Material mit ähnlich hoher Dehnbarkeit sein. Das Schalungselement weist vor dessen Befüllung entweder eine kreisförmige oder eine quadratische Grundform oder eine zwischen diesen beiden Grundformen einzuordnende Übergangsgrundform auf. Eine derartige Übergangsgrundform könnte abgerundete Ecken eines Quadrats mit bauchig ausgeprägten Seitenkanten aufweisen.
Selbstverständlich ist jede andere Grundform ebenso denkbar, um in Anpassung an die Form der Kalottenplatte einen optimalen Übergang von der Kalottenplatte zu der Felsgesteinsoberfläche zur Verfügung zu stellen.
Das abbindende Material setzt sich als Befüllungsmaterial aus reinem Zement, Quarzsandmörtel, Mörtel mit Korngrößen bis zu 10 mm, Kunstharz und/oder Polyesterbeton zusammen.
Die Arretierungseinrichtung umfasst vorzugsweise die Schraubmutter und eine zwischen der Schraubmutter und der Kalottenplatte angeordnete Auflagerkalotte, um eine optimale Verspannung der Kalottenplatte gegenüber der Felsgesteinsoberfläche zu erreichen.
Das Schalungselement weist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ein damit verbundenes Versteifungselement in Form einer einseitigen Bewehrung vorzugsweise an seiner Vorder- oder Rückseite auf, um eine unerwünschte Überdehnung des Schalungselementes während oder nach dessen Befüllung mit einem schweren abbindenden Material zu vermeiden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung zu entnehmen. Hierbei zeigen:
1 im Querschnitt eine Felssicherungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ein Schalungselement für eine erfindungsgemäße Felssicherungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
3 ein Schalungselement für eine erfindungsgemäße Felssicherungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
4 ein Schalungselement für eine erfindungsgemäße Felssicherungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung
In 1 wird in einer Querschnittsdarstellung abschnittsweise eine erfindungsgemäße Felssicherungsvorrichtung gezeigt. Für die Anbringung einer derartigen Felssicherungsvorrichtung wird in einem Felsgestein 1 mit einer unregelmäßig geformten Oberfläche 2 eine Bohrung 3 mit nicht unter 4 m Länge und einem Durchmesser von 40 – 80 mm eingebracht. In dieser Bohrung 3 wird ein Stabelement 4, welches mittels Abstandshalter 5 gegenüber dem Bohrloch mittig zentriert angeordnet ist, eingebracht. Das Stabelement 5 weist ein äußeres Ende 6 auf, welches aus dem Bohrloch 3 hervorsteht und zur Aufnahme einer Schraubmutter 7, einer Auflagerkalotte 8, einer Kalottenplatte 9 und eines erfindungsgemäßen elastisch ausgebildeten Schalungselementes 10 dient.
Nach Einbringen des Stabelementes 4 in das Bohrloch wird zunächst das Schalungselement 10 mit Mörtel gefüllt und anschließend auf das Ende 6 aufgesteckt. Dann werden die Kalottenplatte 9 und die Auflagerkalotte 8 aufgebracht und mittels der Schraubmutter 7 gegen die Oberfläche 2 des Felsgesteins 1 gespannt. Sobald der Mörtel innerhalb des Schalungselementes 10 abgebunden hat, findet eine zusätzliche Kraftflussabspannung durch Anziehen der Schraubmutter 7 statt.
In 2 wird in einer perspektivischen Ansicht ein Schalungselement für eine erfindungsgemäße Felssicherungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Das Schalungselement 11 weist eine zum Befüllen und Aufhängen auf dem Ende 6 des Stabelementes 4 optimierte Grundform auf. Diese Grundform lässt sich als Übergangsform zwischen einer quadratischen und einer kreisförmigen Grundform einordnen und zeigt abgerundete Ecken eines Quadrats und leicht bauchig ausgebildete Seiten eines Quadrats.
Ein Durchgangsloch 12 dient zur Aufnahme des Stabelementes 4 beziehungsweise dessen Endes 6. In dieser Darstellung ist hilfsweise ein Schlauchanschlussstück verwendet worden. Ein Füllstutzen 13 wird von oben mit dem Mörtel befüllt und während dieses Befüllungsvorganges mit zwei Fingern, die in die Grifflöcher 13a eingreifen, aufrechtgehalten. Anschließend wird der Füllstutzen mittels einer zusätzlichen Einrichtung abgeklemmt und nach unten geklappt, wie es in dieser Darstellung gezeigt ist.
In 3 wird in einer perspektivischen Darstellung ein Schalungselement für eine erfindungsgemäße Felssicherungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Bei diesem Schalungselement 14 handelt es sich um eine quadratische Grundform mit einem mittig angesetzten Durchgangsloch 15 und einem oberseitig angeordneten Füllstutzen 16.
In 4 wird in einer perspektivischen Darstellung ein Schalungselement für eine erfindungsgemäße Felssicherungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Darstellung ist deutlich zu entnehmen, dass das Schalungselement 17 eine kreisförmige Grundform mit einem mittig angeordneten Durchgangsloch 18 und einem oberseitig angeordneten Füllstutzen 19 aufweist.
Sämtliche Bauteile und beschriebenen Merkmale sind als erfindungswesentlich anzusehen.
Abwandlungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.

1: Felsgestein
2: Oberfläche des Felsgesteins
3: Bohrloch
4: Stabelement
5: Abstandshalter
6: Ende des Stabelementes
7: Schraubmutter
8: Auflagerkalotte
9: Kalottenplatte
10: Schalungselement
11, 14, 17: Schalungselement
12, 15, 18: Durchgangsloch
13, 16, 19: Füllstutzen
13a: Grifflöcher

Claims

Felssicherungsvorrichtung zur Vermeidung des Sichablösens von Felsanteilen eines Felsgesteins (1) mit mindestens einem Stabelement (4), welches innerhalb einer im Felsgestein (1) angeordneten Bohrung (3) einbetoniert ist und ein aus dem Bohrloch (3) hervorstehendes Ende (6) aufweist, an dem ein Plattenelement (9) und eine Arretierungseinrichtung (7, 8) zum Spannen des Plattenelementes (9) gegen eine Oberfläche (2) des Felsgesteins (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet dass zwischen dem Plattenelement (9) und der Oberfläche (2) des Felsgesteins (1) mindestens ein Schalungselement (10, 11, 14, 17) aus elastischem Material zur Aufnahme einer abbindenden Masse angebracht ist.
Felssicherungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das Schalungselement (10, 11, 14, 17) ein mittig angeordnetes Durchgangsloch (12, 15, 18) für das durchlaufende Stabelement (4) aufweist.
Felssicherungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das Schalungselement (10, 11, 14, 17) einen sich nach oben erstreckenden Füllstutzen (13, 16, 19) zur Befüllung des Schalungselements (10, 11, 14, 17) mit der abbindenden Masse aufweist.
Felssicherungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass das Schalungselement (10, 11, 14, 17) mindestens zwei Grifflöcher (13a) im Bereich des Füllstutzens (13) zum Eingreifen während des Befüllungsvorganges aufweist.
Felssicherungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass das elastische Material des Schalungselements (10, 11, 14, 17) Gummi, Latex und/oder ein dergleiches Material mit hoher Dehnbarkeit ist.
Felssicherungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass das Schalungselement (10, 11, 14, 17) vor dessen Befüllung eine kreisförmige Grundform (17) aufweist.
Felssicherungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 – 6, dadurch gekennzeichnet dass das Schalungselement (10, 11, 14, 17) vor dessen Befüllung eine quadratische Grundform (14) aufweist.
Felssicherungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 – 6, dadurch gekennzeichnet,dass das Schalungselement (10, 11, 14, 17) vor dessen Befüllung eine zwischen einer kreisförmigen und einer quadratischen Grundform (17, 14) einzuordnende Übergangsgrundform (11) aufweist.
Felssicherungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das abbindende Material Zement, Quarzsandmörtel, Mörtel mit einer vorbestimmten Korngröße, Kunstharz und/oder Polyesterbeton ist.
Felssicherungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass das Stabelement (4) ein Felsnagel beziehungsweise Anker ist.
Felssicherungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Anetierungseinrichtung eine Schraubmutter (7) und wahlweise eine zwischen der Schraubmutter (7) und dem Plattenelement (9) angeordnete Auflagerkalotte (8) umfasst.
Felssicherungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass das Schalungselement (10, 11, 14, 17) ein damit verbundenes Versteifungselement vorzugsweise an seiner Vorder- oder Rückseite aufweist, um eine unerwünschte Überdehnung des Schalungselementes (10, 11, 14, 17) zu vermeiden.
Felssicherungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass das Plattenelement (9) die Abmaße von ca. 20 × 20 cm aufweist.