DE3313003A1

DE3313003A1 - Gebirgsanker

Info

Publication number: DE3313003A1
Application number: DE19833313003
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 4350 Recklinghausen Marsch
Original assignee: Bwz Berg Ind Tech
Current assignee: Bwz Berg Ind Tech
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1983-04-12
Publication date: 1984-10-18

Description

Gebirgsanker
Die Erfindung betrifft einen Gebirgsanker mit einer aus Glasfaser verstärktem Kunststoff bestehenden Ankerstange und einem an dieser befestigten, gegebenenfalls ein Außengewinde aufweisenden Ankerkopf.
Die Ankerstangen dieser als Glasfaseranker bezeichneten Gebirgsanker haben in der Regel einen annähernd runden Querschnitt, wobei jedoch die Oberflächen der Stangen eine gewisse Rauhigkeit oder eine Rippung aufweisen, die beim Verkleben der Ankerstangen mittels Zementmortel oder Kunstharzmörtel im Bohrloch eine gute Haftung vermittelt. Im Bereich des Bohrlochmundes ist an der Ankerstange ein Ankerkopf angeordnet, gegen den sich mittelbar oder unmittelbar eine Ankerplatte abstützt, die gegen das den Bohrlochmund umgebende Gebirge zur Anlage kommen kann. Damit der Anker Zugkräfte aufnehmen und auf das den Bohrlochmund umgebende Gebirge übertragen kann, ist es erforderlich, daß der Ankerkopf auf der Ankerstange gegen Verschieben zumindest in Richtung gegen das freie Ende der Ankerstange gesichert ist. Dies kann in einfacher Weise dadurch geschehen, daß in die Ankerstange stirnseitig ein Holzkeil eingetrieben wird, wobei die dadurch entstandene Querschnittsvergrößerung der Ankerstange ein Verschieben des als Hülse ausgebildeten, sich auf der Ankerstange befindenden Ankerkopfes nicht zuläßt. Jedoch wird der Holzkeil sich im Laufe der Zeit unter Krafteinwirkung verformen und dennoch eine wenn auch nur begrenzte Verschiebung des Ankerkopfes zulassen. Wenn anstelle des Holzkeiles ein Stahlkeil verwendet wird, treten zwar die letztgenannten Erscheinungen nicht auf, jedoch wird bei Krafteinwirkung eine beträchtliche Anzahl von Glasfasern an der Außenseite zerstört, so daß die Zugfestigkeit der Ankerstange nennenswert vermindert wird.
Weiterhin ist es bekannt, auf das Ende der Ankerstange Hülsen aus metallischem Werkstoff aufzupressen oder auf zukleben, die ein Außengewinde besitzen. Mit Hilfe von auf diesem Außengewinde angeordneten Muttern kann die Ankerplatte gegen das Gebirge in der Umgebung des Bohrlochmundes angepreßt werden und dadurch können die Ankerstangen, im Gegensatz zu den zuerst beschriebenen Ausführungsformen, vorgespannt werden. In jedem Falle aber können durch Gebirgsbewegungen in den Ankerstangen Spannungen entstehen, die beträchtlich sind. Die Ankerstangen selbst sind in der Lage, erhebliche Zugkräfte aufzunehmen, nicht ist dies jedoch der Fall bei den obenbeschriebenen Verbindungen zwischen Ankerstangen und Ankerköpfen. Bei den bekannten Gebirgsankern der eingangs genannten Art läßt sich also die Belastbarkeit der aus Glasfaser verstärktem Kunststoff bestehenden An-Ankerstange nicht, wie es ansich wünschenswert wäre, ausnützen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu beseitigen, d.h. also die Verbindung zwischen Ankerstange und Ankerkopf so auszubilden, daß die volle Zugkraft,die die Ankerstange aufzunehmen in der Lage ist, auch auf den Ankerkopf übertragen werden kann und dabei die Herstellung des Ankerkopfes und seine Verbindung mit der Ankerstange einfach, kostensparend und zweckmäßig zu ermöglichen sowie auch einen Ankerkopf zu schaffen, der, ebenso wie seine Verbindung mit der Ankerstange,eine hohe Lebensdauer aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist ein Gebirgsanker mit einer aus Glasfaser verstärktem Kunststoff bestehenden Ankerstange und einem an dieser befestigten, gegebenenfalls ein Außengewinde aufweisenden Ankerkopf, der sich dadurch kennzeichnet, daß der Ankerkopf aus Glasfaser verstärktem Kunststoff besteht, an die Ankerstange angegossen ist und eine im wesentlich konzentrisch zur Ankerstange verlaufende Einlage aus einem Material hoher Zugfestigkeit enthält.
Da, wie oben gesagt, die Oberfläche der Ankerstange eine gewisse Rauhigkeit oder eine Rippung aufweist, entsteht beim Angießen des Ankerkopfes an die Ankerstanqe eine formschlüssige Verbindung, die außerordentlich hohe Kräfte zu übertragen in der Lage ist. Bei der Kraftübertragung von der Ankerstange auf den Ankerkopf werden auf diesen starke Radialkräfte übertragen. Da der Ankerkopf aus Glasfaser verstärktem Kunststoff besteht, kann er bereits erhebliche Radialkräfte aufnehmen, ohne zu platzen. Um dies jedoch mit Sicherheit zu verhindern, ist im'Ankerkopf eine im wesentlichen konzentrisch zur Ankerstange verlaufende Einlage aus einem Material hoher Zugfestigkeit angeordnet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Gebirgsankers handelt es sich bei Ser Ein lage um eine aus Stahldraht bestehende Spiralfeder, die entweder zylindrisch oder auch kegelstumpfförmig ausgebildet sein kann.
Der Ankerkopf kann einen quadratischen oder sechseckigen Querschnitt aufweisen, so daß an ihn Werkzeuge angesetzt werden können, beispielsweise solche, mittels deren Hilfe die Ankerstange im Bohrloch gedreht werden kann. Stattdessen oder zusätzlich hierzu kann der Ankerkopf einen runden Querschnitt und ein Außengewinde aufweisen. Dieses Außengewinde dient zur Aufnahme einer Mutter, gegen die sich eine Ankerplatte abstützt und durch deren Drehen die Ankerstange vorgespannt werden kann. Zweckmäßig ist das Außengewinde auf einer den Ankerkopf umgebenden Hülse aus metallischem Werkstoff angeordnet und, um die Haftung zwischen Hülse und Ankerkopf zu verbessern, kann der Innenmantel der Hülse Unebenheiten aufweisen, beispielsweise mit einem Gewinde versehen sein, so daß sich auch hier ein Formschluß ergibt, der große Kräfte zu übertragen in der Lage ist.
Im Folgenden sind drei Ausführungsbeispiele von Gebirgsankern gemäß der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.
Figur 1 zeigt im Längsschnitt eine erste Ausführungsform und Figur 2 einen Querschnitt durch deren Ankerkopf.
Figur 3 zeigt im Längsschnitt eine zweite Ausführungsform und Figur 4 einen Querschnitt durch deren Ankerkopf.
Figur 5 zeigt im Längsschnitt eine dritte Ausführungsform und Figur 6 einen Querschnitt durch deren Ankerkopf.
Bei den Figurgen 1, 3 und 5 ist die Ankerstange 11 nicht in ihrer vollen Länge dargestellt.
Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist das untere Ende der Ankerstange 11 von einem Ankerfuß 12 umgeben, der, wie in Figur 2 erkennbar, einen sechseckigen Querschnitt hat. Im Ankerfuß 12 befindet sich als Ein lage eine aus Stahldraht bestehende zylindrische Spiralfeder 13.
Die Herstellung und Anbringung des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Fußes 12 erfolgt derart, daß in eine in der Zeichnung nicht dargestellte Form,deren Innenabmessungen dem herzustellenden Ankerfuß entsprechen, zunächst die zylindrische Spiralfeder 13 eingebracht und erforderlichenfalls in ihr fixiert wird. Dann wird die Ankerstange 11 in die Form eingebracht und in dieser fixiert. Nunmehr wird in die Form ein Gemisch von flüssigem Kunststoff, Glasfasern und gegebenenfalls von Härter und Beschleuniger eingefüllt und der Kunststoff ausgehärtet. Nach dem Entfernen der Form sind der Ankerkopf 12 und seine Verbindung mit der Ankerstange 11 hergestellt.
Die in den Figuren 3 und 4 dargestellt Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten dadurch, daß der Ankerkopf 14, wie in Figur 4 erkennbar, einen quadratischen Querschnitt aufweist und daß als Einlage eine kegelstumpfförmige, aus Stahldraht bestehende Spiralfeder 15 dient.
Bei der in den Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsform besitzt der Ankerfuß 16 einen runden Querschnitt und bildet so einen Zylinder, der von einer hohlzylindrischen Hülse 17 umgeben ist. Diese Hülse, die aus einem metallischen Werkstoff besteht, besitzt Gewinde sowohl auf ihrem Innenmantel als auch auf ihrem Außenmantel. Im übrigen befindet sich als Einlage im Ankerkopf 16 eine zylindrische aus Stahldraht bestehende Spiralfeder, wie sie in Figur 1 zu finden ist: Die Herstellung des Ankerkopfes gemäß Figur 5 erfolgt abweichend von der zu Figur 1 beschriebenen Herstellungsweise derart, daß die Hülse 17 als verlorener Teil der Herstellungsform dient. Zusätzlich ist ein Formboden erforderlich. Die Hülse 17 verbleibt also auf dem Ankerkopf 16. Ihr Außengewinde dient zur Aufnahme einer Ankermutter, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, während ihr Innengewinde eine kraftschlüssige Verbindung zum Ankerkopf 16 darstellt, so daß auch zwischen Hülse 17 und Ankerkopf 16 erhebliche Zugkräfte übertragen werden können, wie dies auch zwischen Ankerkopf 16 und Ankerstange 11 der Fall ist.
Für die Herstellung der Ankerköpfe 12, 14 und 16 eignen sich Polyesterharze, wie sie auch zur Herstellung der Ankerstangen bekannt sind.
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Claims

Patentansprüche 1. Gebirgsanker mit einer aus Glasfaser verstärktem Kunststoff bestehenden Ankerstange und einem an dieser befestigten, gegebenenfalls ein Außengewinde aufweisenden Ankerkopf, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ankerkopf (12, 14, 16) aus Glasfaser verstärktem Kunststoff besteht, an die Ankerstange (11) angegossen ist und eine im wesentlichen konzentriszh zur Ankerstanqe (11) verlaufende Einlage (13, 15) aus einem Material hoher Zugfestigkeit enthält.
2. Gebirgsanker nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Einlage eine aus Stahldraht bestehende Spiralfeder ist.
3. Gebirgsanker nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e nn z e i c h n e t, daß die Spiralfeder (13) zylindrisch ist.
4. Gebirgsanker nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Spiralfeder (15) kegelstumpfförmig ist.
5. Gebirgsanker nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ankerkopf (14, 12) einen quadratischen oder sechseckigen Querschnitt aufweist.
6. Gebirgsanker nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ankerkopf (16) einen runden Querschnitt und ein Außengewinde aufweist.
7. Gebirgsanker nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Außengewinde auf einer den Ankerkopf (16) umgebenden Hülse (17) aus metallischem Werkstoff angeordnet ist.
8. Gebirgsanker nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Innenmantel der Hülse (17) Unebenheiten aufweist.
9. Gebirgsanker nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Innenmantel der Hülse (17) mit einem Gewinde versehen ist.