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Mehrteiliger Gebirgsanker für den Untertagebetrieb im Bergbau Die
Erfindung bezieht seich auf einen mehrteii ligen Geibirgsanker für dien Untertagebetrdeib@
im Bergbau-, dessen äußerer Mantel geschlitzt ist und aus, federndem Material besteht.
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Derartige Gebirgsanker sind seit langem bekannt. Um die voni einem
Grubentausbau zu fordernden Eigenschaften zu erfüllen und -uni der fortschreitenden
Mechanisierung im Untertagebetrieb dies Berghaues gerecht zu werden, insbesondere
aber- um, ein stempelfreies. Abb,aufeild zu; schaffen, sind bereits. mehrere Systeme-
von Bohrlochspreizankern entwickelt worden. Es. isst bereits, bekannt, auf einem
Teil der Ankerlänge angeordnete, gegenläufig verschiebbare Keile mittels einer Spannschraube
verstellbar bzw. verspannbar zu ge@stadten. Ferner eist es bereits bekannt, das,
Kopfende einer im Anker zentrisch gelagerten Spindel konisch aus: zubilden und;
diesen Konus unmittelbar auf die Spreizhülse wirken zu lassen; an der Spindel angeordnete
Beilagseheiben dienen hierbei als Stütze der Spreizhüil,se in Form von der Bewegungsrichtung
des. Konus Widerlager. Ferner kann an dem der Bohrlochmündung näher liegenden, Spindelendei
ein dem konischen Kopfende entsprechender Konns, starr oder bewegbar- befestigt
werden.
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Mit dem, Ziel, diej losen bzw. gebrächen Schichten des Hangenden an
dem darüberliegenden, festeren Gebirge zu verankern, sind auch. bereits Versuche
mit aus, einem geschlitzten Rohr bestehendenAnker durchgeführt worden, dass, durch
eünen mehr oder weniger schlanken, Keil gegen; das, Gebirge spreizbar, d,. h. verspannbeir
isst. .
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Alle vorstehend angeführten Ankerarten, sind jethoch übereinstimmend
sog ausgebivldet, daß sie jeweils nur- ,auf einen, Teil ihrer Länge oder ihres Umfanges,
gegen di;ei Bohrlochwandung verspannt werden können, d. h., da;ß nur, ein, bestimmter
Ab, schnitt dies Ankers geigen das. Gebirge verspannt oder verklemmt ist, während,
diel übriigen Teile des
Ankers. lose ohne Anlage ein das Gebirge
im Bohrloch eingebracht sind,., Diese Tatsache der Teilverspannung bringt jedoch
deni nicht zu, übersehenden Nachteil mit, sich, daß die Verspamnungs" Haft- bzw.
Reibwirkung zwischen Ankermantel und Gebirge in, keinen n tragbaren Verhältnis zu
dem vorn Anker gegebenenfalls aufzunehmenden Gebirgsdruck steht. Insbesondere ist
bei schwierigen Gebirgsverhältnissen ein Nachgeben der Anker dann nicht. zu vermeiden.
Darüber' hünaus, werden von den bisher bekannten, Ankern die! Bewegungen des Gebirges.
nicht gleichmäßig aufgenommen, da zwischen Ankermantel und Gebirge, auf der Ankerlänge
durch die jeweilige Ankerausbildung bedingte unterschiedhdne! Spannungsverhältnisse
voirhandlenl sind.
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Die vorliegende! Erfindung beseitigt diese Mängel daidurch, d,aß der
äußeregeschli:tz.ti.und aus federn, dem Material bestehende Ankermantel (Spreizhülse)
als, durchgehende, federnde Hülse ausgebildet ist, deren Durchmesser bei entspanntem
Mantel größer isit als der Boihrlochdurchnness:er; die: Längsschlitze des Mantels,
sind, so, breit bemessene, daB der Mantteil zur Einfüulnrung in das. Bohrloch auf
einen kleineren Durchmesser' als der des Bohrloches zusammendrückbar- ist, so daß
sich der Mantel `auf Grund seiner federnden Anpiassung nach Einsetzen, deg Ankers.
ganzflächig gegen die' Boihrlochwandung anilegt. Um die Spann,-kraft des Ankers
und dannit seine! Tragfähigkeit zu erhöhen, werden gemäß einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung des Ankers, gemäß der Erfindung in dem ein- oder mehrteiligen, federnden
Ankermandel zusätzliche, dessen Klemmwirkung exhöhende Kl:emnmitte!1 angeordnet.
Als zusätzliches Klemmitteil kann z. B. ein Stab beliebiger Foirm Verwendung finden.
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Je nach den. ein den Anker zu, stellenden. Antforderunigenn können
als, zusätzliche Klemmittel auch zwei oder mehrere ein oder mehrteilige Keilstücke-
oder Stäbe verwendet werden, die gegebenenfalls mit, stufenförmigen (Zickzack-)
Vorsprüngen versehen; sind.. Diese! zusätzlichen, Klemmmittel sind vorteilhaft durch
einen .miittig im AnkeTannautel gelagerten Stab : verstellbar, der bes dem besonderen
Fall denn Vorsprüngen der Keilstücke oder Stäbe entsprechen-de, -stufenförmige Voirsprünge
besitzt. Es. hat sich- gezeigt, daß es von Vorteil .ist, den Ankermantel (Spre!izhülse)
selbst an seiner (ihrer) - Innemfiäßhe mit s.tugenförmigen Vorsprüngen auszurüsten
und ihm dann. als zusätzliches Klemmittel einen deir Gestaltung seiner Inne-nfläahe
angepaßten Verriegelungsstaibi z.uz,u,-ordnen:, mixt dem er über seine eigene Federkraft
zusätzlich gegen die- Bohrlochwandung verspannbar ist. In allen Fällen kann der
Verriegelungsstab bekeibige Form besitzen, jedoch wirkt sich eine krenzförmige-(Querschnitt)
Ausbildung des, Stabes auf die Ankerverspannung- günstig aus..
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Um die federnde Wirkung des Ankermantteils (Sp:reizhülse) zu erhöhen,
kann der Mantel an demin das. Gebirge am tiefsten einziubiringem:den Kopfende, z.
B. zweimal oder mehrmals, an seinem unteren Ende dagegen nur einmal geschlitzt sein.
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Düe beiden Enden des Ver!riegelungs.stabes. sind gegebenenfalls konisch
ausgiebnsdet.
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Bei. allen Ausführungen nacht de!r Erfindung ist eine Anlage des.
Ankermantels (Hülse!) an der Bohrlochwandung mit seiner ganzen; Länge und seinem
ganz.dn Umfang gegeben.
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In denn Zeichnungen sind mehrere Ausfiihrungsbeispiiel,e eines mehrteiligen
Gebirgsanker', nach der Erfindung dargestellt. Es, zergt Abb. 4 Lund 6. zwei verschiedene
Ausführungen eines mit seiner ganzen Länge und seinem, gawen Umfang an die Bohrlochwandung
anliegenden. Ankers in Ansicht und teilweisem Schnit6, Abb. r eine Anisführung eines.
Ankers im Schnvitt zu seiner Längs-a!olnse; Abb.3 :stehlt einen SrhnittIII-III der
Abb. z dar; Abb: 2 zeigt im Längsschnitt den Anker nach Abh. i vor denn, Einbau;
Abb. 5 einem Schnitt nach V-V der Abb. 4, Abb. 7 einen. Schnitt nach VII-VII der
Abb. 6 und Abb. 8 einen S.chniitt nach VIII-VIII der, Abib. 6. Das den Anker, umgebende
Gebirge, ist in a!11en Abbildungen mit 8, das Bohrlooh mit g. und die Bohrlochwandung
mit I2 bezeichnet.
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B:ei denn. Anker nach Abib. I isst der Ankermantel s an, seiner Innenfläche
mit stufenförmigen (Zickzack-) Vorsprüngen 3 versehen und durch eilen in! Form und
Art dem Mantel i angepaß:ten Verriegelungsstabi 2 im Bohrloch 9 verspannt. An seinem
oberen Ende ist der Verriegelungsstab konisch ausgebildet, während an seinem freien
unteren Ende! aün Keilschlitz 5 old. diel. vorgesehen ist, in den, der Spannkeil
6 eingmchaben bzw. ein geschlagen wird. Zweokmäßigerweise besitzt der Ankermantel
r an seineirr unterem, Ende Ansätze oder eiine kragenartige Umbörtelung 4, die einmal
dem Spannkeil 6 als. Widerlager und zum andernr mal als Anlagefläche dies Ankers
am Gebirge dient.
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Wie aus. der Abbi. 2 zu ersehen ist, erhält der Ankermantel i (Sp:reizhülse)
eüne gewisse Verspannung, und es ist aus dieser Abbildung klar zu. entnehmen, daß
der gewählte normale, Durchmesser des Ankermantels r größer als. der Durchmessleir
des jeweiligen: Bohrloches g ist, sei daß der j Anker nach dien Einbringen: in daisi
Bohrloch selbr ständig federnd gegen die! Bohrlochwandung 12 drückt. Der- Verriegelungsstabi
2 wird bei, bzw. vor dem Einsetzen des Ankers von seinem Sitz im Anker abgehoben
oder ist vom. vornherein, mirt entsprechendem Spiel 7 im Ankermantel gelagert.
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Eine solche Anordnung des Stabes 2, bei der ein gewisses Spiel 7 vorgesehen
ist, ist in Abb. 3 dargestellt. Wie! ersichtlich, ist hier, der-Verri:egelungsstob,
kreuzförmig ausgebdldek.
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Der in Abb.4 dargestellte Anker besitzt einen geschlitztm, äußeren
Mantel r, wobei die Schlitzkanten stufenförmig (zickzack), wie bei 3 gezeigt, verlaufen.
Der mit anfänglichem Spiel? im. Manteil z gelagerte Verriegelungsstab besitzt hier
keilförmige Ansätze rg, dW in den- Schlitz des ManM,s
eingreifen
und den, Ankeirmantel i gegen die Bohrlochwandung drücken. Die am freien. Ende des
Ankeirs angeordnete, Ankerplatte i i wird. durch den: dien Anker zusätzlich verspannenden:
Spannkeil 6 gegen das- Gebirge 8 (Hangendes) gepreßt.
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Die: Abb,. 6 zeigt zwei verschiedene, Auisführun, gen, eines Ankers.
Der Verriegeilungsstaibi 2 kann z. B. an beiden Enden 15, 16 konisch: ausgebildet
sein oder drückt über ein, oder mehrere ein- oder mehrteilige Keileinlagen io (Kei:ls@iiioke)
die Spreizhülse: i (äußerer Ankermantel) gegen, die, Bohrlochwandung 12.
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An Stelle des. Spannkeils 6 kann ails: Spannmittel gegebenenifaJ.ls:
eine Schraubenmutter 17, Flügelschraube od. dgl. angeordnet sein.
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Aus Abb. 7 ist zu entnehmen, daß der Ankermantel i an dem Kopfende
zur Erhöhung seiner Elastizität zwei- oder mehrmals - wie bei 1,3 dargestellt -
und an seinem unteren Teil nur einmal (vgl. 14) geschlitzt sein kann (Abt. 8). Durch
diese Schlitzanordnung ist die ganzflächige Anlage des Mantels an das Gebirge gefördert.
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Das Verriegelungselement (Stab 2) kann auch durch eine Gewindespindel
ersetzt werden. Sinngemäß könnte ein nach der Erfindung ausgebildeter Anker auch
bei beliebigen Tunnelausbauten oder als Seilanker bei Seilbahnen od. dgl. mit Erfolg
zum Einsatz gebracht werden.
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Bei einem Ausbau mittels den erfindungsgemäßen Ankern wird der Anker
unter Zusammenpressen seines Mantels -in das Bohrloch gepreßt. Dies kann von Hand,
mittels Preßluft, hydraulisch oder durch Drehen erfolgen. Erst nach ganz eingedrücktem
Anker, der nun selbständig federnd gegen die Bohrlochwandung drückt, wird dieser
durch die zusätzlichen Klemmittel (Keile, Spindel., Stab usw.) in Verbindung reit
den Spannvorrichtungen fest sitzend im Gebirge verankert.
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Die Anker nach der Erfindung garantieren Sicherheit und Zuverlässigkeit
des Ausbaues und sind in ihrem Aufbau einfach und materialsparend. Sie können aus
Stahl oder Leichtmetall hergestellt werden.