DE3507089A1

DE3507089A1 - Roof bolt

Info

Publication number: DE3507089A1
Application number: DE19853507089
Authority: DE
Inventors: Thomas 4300 Essen Holtmann
Original assignee: PAUL PLEIGER HANDELSGESELLSCHA
Current assignee: PAUL PLEIGER HANDELSGESELLSCHA
Priority date: 1985-02-28
Filing date: 1985-02-28
Publication date: 1986-08-28

Abstract

In a roof bolt with a stem and a head which is arranged on this stem and is provided with engaging elements which engage on the stem, the engaging elements are designed as cutting edges, and prominences are provided on the periphery of the roof-bolt stem. The cutting edges act on the prominences and remove material from them during a relative movement between roof-bolt head and roof-bolt stem. A roof bolt which is simple to produce and has constant sliding force is thereby obtained. In addition, the roof bolt can also be advantageously used as a clamping member in other fields.

Description

Gebi rgsanker Mountain anchor

Die Erfindung betrifft einen Gebirgsanker nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a rock anchor according to the preamble of Claim 1.

Ein derartiger Gebirgsanker ist aus der DE-OS 33 42 746 bekannt, wobei die Eingriffselemente im Ankerkopf als radial nach innen vorstehende Bolzen ausgebildet sind, die in den Querschnitt der Ankerstange hineinragen und Rillen in die Ankerstange formen, wenn bei auftretenden Zugbeanspruchungen an der Ankerstange diese sich relativ zum Ankerkopf verschiebt. Durch die dabei auftretende unterschiedliche Materialverdrängung kommt es zu instationären Fließvorgängen, die Schwankungen der Leitkraft bedingen. Außerdem wird die Duktilität der Ankerstange stark verringert, wodurch es leicht zu Brüchen kommen kann.Such a rock anchor is known from DE-OS 33 42 746, wherein the engagement elements in the anchor head are designed as bolts protruding radially inward which protrude into the cross section of the anchor rod and grooves in the anchor rod form if, when tensile stresses occur on the anchor rod, these are relatively moves to the anchor head. Due to the different material displacement that occurs in the process unsteady flow processes occur, which cause fluctuations in the conducting force. Also, the ductility of the anchor rod is greatly reduced, making it light can break.

Aus der DE-OS 30 47 709 ist es ferner bekannt, einen Teil der Ankerstange verdickt auszuführen, wobei der verdickte Abschnitt an einer Ziehdüse anliegt. Wenn Gebirgsbewegungen in Richtung der Ankerstange auftreten, wird dabei der verdickte Abschnitt durch den in einer Ankerhülse festgelegten Ziehring gezogen und der Ausgangsquerschnitt auf einen kleineren Querschnitt verformt. Die unterschiedlichen Durchmesser an der Ankerstange sind fertigungstechnisch relativ aufwendig.From DE-OS 30 47 709 it is also known to part of the anchor rod perform thickened, the thickened portion rests against a drawing nozzle. if Rock movements occur in the direction of the anchor rod, thereby the thickened Section pulled through the drawing ring set in an anchor sleeve and the initial cross-section deformed to a smaller cross-section. The different diameters on the Anchor rods are relatively complex to manufacture.

Eine Ankerstange konstanten Durchmessers müßte in der Ziehdüse stark im Querschnitt verrringert werden, wodurch die Tragfähigkeit des Gebirgsankers reduziert wird.An anchor rod of constant diameter would have to be strong in the drawing nozzle can be reduced in cross-section, which reduces the load-bearing capacity of the rock anchor will.

Bei diesen bekannten Ausführungsformen tritt aufgrund der erforderlichen starken Verformung des Materials der Ankerstange eine Materialversprödung auf,, die zu Sprödbrüchen führen kann. Da die Gleitkraft stark von der Reibung abhängt,wird die auftretende Gleitkraft von der Oberflächenbeschaffenheit der Ankerstange wesentlich beeinflußt, wobei durch Korrosion die Reibung stark erhöht sein kann. Aufgrund einer Passungskorrosion zwischen Ankerstange und Ziehdüse kann ebenfalls die Nachgiebigkeit des Gebirgsankers eingeschränkt werden.In these known embodiments occurs because of the required strong deformation of the material of the anchor rod an embrittlement of the material, which can lead to brittle fractures. Since the sliding force strongly depends on the friction, will the occurring Sliding force from the surface finish of the Anchor rod significantly influenced, with corrosion greatly increasing the friction can be. Due to fretting corrosion between the anchor rod and the drawing nozzle the resilience of the rock anchor can also be restricted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gebirgsanker der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß Sprödbrüche vermieden werden und sich eine gleichbleibende, vorherbestimmte Gleitkraft am Gebirgsanker bei auftretenden Gebirgsbewegungen ergibt.The invention is based on the object of a rock anchor of the initially specified type in such a way that brittle fractures are avoided and a constant, results in a predetermined sliding force on the rock anchor when rock movements occur.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Zerspanung wird eine Materialversprödung an der Ankerstange vermieden und durch die vorbestimmten Verspanungsquerschnitte an den Erhebungen der Ankerstange ergibt sich eine gleichbleibende, vorherbestimmbare Gleitkraft an dem Gebirgsanker, die von durch Korrosion bedingte unterschiedliche Reibung nicht beeinflußt wird. Zudem kann ein derartig ausgebildeter Gebirgsanker wirtschaftlich hergestellt werden.This task is achieved by the features in the characterizing part of the claim 1 solved. The machining causes material embrittlement on the anchor rod avoided and by the predetermined bracing cross-sections on the elevations the anchor rod results in a constant, predeterminable sliding force the rock anchor, the differential friction caused by corrosion does not being affected. In addition, a rock anchor designed in this way can be economical getting produced.

Vorteilhafte Ausgestaltungen nach der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und in den weiteren Ansprüchen angegeben.Advantageous embodiments according to the invention are shown below Description and given in the further claims.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig.l in einer Seitenansicht einen im Gestein eingesetzten Gebirgsanker, Fig.2a und 2b in einer Stirnansicht und in einem Längsschnitt durch den Ankerkopf eine erste Ausführungsform der Erfindung, Fig.2c eine abgewandelte Ausführungsform der Bauweise nach Fig.2a,b, Fig.3 eine weitere Ausführungsform, Fig.4a und 4b eine Ausführungsform mit Spannelementen, Fig.5 eine Ausgestaltung des Auflagers des Ankerkopfs, und Fig.6 eine schematische Darstellung eines weiteren Einsatzgebietes des Gebirsankers als Spannglied bei Gleitrinnenprofilen.Exemplary embodiments of the invention are provided below explained in more detail with reference to the drawing. They show: Fig.l in a side view Rock anchor used in the rock, Fig. 2a and 2b in a front view and in a longitudinal section through the anchor head a first embodiment of the invention, Fig.2c a modified embodiment of the construction according to Fig.2a, b, Fig.3 another Embodiment, Figure 4a and 4b an embodiment with clamping elements, Figure 5 a Design of the support of the anchor head, and FIG. 6 a schematic representation Another area of application of the rock anchor as a tendon in slide channel profiles.

Fig.i zeigt eine Ankerstange.l mit einem Ankerkopf 2, der an einer Ankerplatte 3 anliegt, die auf dem Gestein aufliegt, in das der Gebirgsanker eingesetzt ist. Auf dem gebirgsseitigen Abschnitt weist die Ankerstange 1 einen glatten Stangenabschnitt 4 auf, an den sich am innen liegenden Ende ein mit einem Haftprofil versehener Abschnitt 16 anschließt, der mittels eines Klebers 13 in dem Bohrloch eingeklebt ist. Die Krafteinleitung vom Gebirge auf die Ankerstange 1 erfolgt über diesen Abschnitt16, während der glatte Stangenabschnitt 4 vorzugsweise mit einer wenig scherstabilen Gleitschicht versehen ist, die bei Kontakt mit dem Kleber 13 diesen aufschäumt. Ein Aufschäumen oder zumindest ein kompressibler Überzug der Ankerstange auf dem Abschnitt 4 vermeidet einen Kraftschluß zwischen Kleber 13 und Ankerstange, der durch eine Volumenvergrößerung beim Abbinden des Klebers bedingt ist. Ein Aufschäumen des Klebers im mittleren Bereich der Ankerstange bietet in Verbindung mit einer bohrlochseitigen Abdichtung den weiteren Vorteil, daß der Kleber in eventuell vorhandene Gestelnsspalten gepreßt und so die Verbandsfestigkeit des Gebirges zusätzlich erhöht wird.Fig.i shows an Ankerstange.l with an anchor head 2, which is attached to a Anchor plate 3 rests on the rock in which the rock anchor is used is. On the section on the mountain side, the anchor rod 1 has a smooth rod section 4, to which a section provided with an adhesive profile is located at the inner end 16 connects, which is glued into the borehole by means of an adhesive 13. the The introduction of force from the rock onto the anchor rod 1 takes place via this section16, while the smooth rod section 4 preferably has a less shear stable one Sliding layer is provided, which foams the adhesive 13 on contact. A foaming or at least a compressible coating of the anchor rod on the Section 4 avoids a frictional connection between adhesive 13 and anchor rod, the is caused by an increase in volume when the adhesive sets. A frothing of the adhesive in the middle area of the anchor rod offers in connection with a Sealing on the borehole side has the further advantage that the adhesive is in any existing Column gaps are pressed and thus the bond strength of the mountains is additionally increased will.

Auf dem vom Ankerkopf 2 vorstehenden bzw. luftseitigen Abschnitt 10 der Ankerstange 1 sind Erhebungen, beispielsweise in der Form von Rippen 6, ausgebildet. Die Länge des Abschnitts 10 entspricht dem maximalen Nachgiebigkeitsweg des Gebirgsankers. Wenn dieses in den Hohlraum vorstehende Ende der Ankerstange stört, kann diese etwa halbkreisförmig abgebogen werden, wobei es vorteilhaft ist, einen Teil der überstehenden Ankerstange vorzubiegen, wie Fig.1 zeigt. Durch einen entsprechenden Adapter auf der Ankersetzmaschine kann über die Abbiegung der überstehenden Ankerstange sowohl Vorschubkraft als auch Drehmoment übertragen werden, wobei zugleich während des Abbindens des Klebers der restliche Teil der überstehenden Ankerstange umgebogen werden kann.On the section 10 protruding from the anchor head 2 or on the air side the anchor rod 1 are elevations, for example in the form of Ribs 6 formed. The length of the section 10 corresponds to the maximum flexibility path of the mountain anchor. When this end of the anchor rod protruding into the cavity disturbs, this can be bent in an approximately semicircular shape, whereby it is advantageous Pre-bend part of the protruding anchor rod, as shown in Fig. 1. Through a The corresponding adapter on the anchor setting machine can be made by turning the protruding Anchor rod both feed force and torque are transmitted, with at the same time while the glue is setting, the remaining part of the protruding anchor rod can be bent.

Bei der Ausführungsform nach Fig.2a und b sind im Ankerkopf 2 zentrisch um die Ankerstange 1 Zerspanungssegmente 5 eingesetzt. Die hierfür vorgesehene Bohrung in dem buchsenförmigen Ankerkopf 2 ist leicht konisch ausgebildet, wie Fig.2b zeigt.In the embodiment according to Fig.2a and b, 2 are centered in the anchor head around the anchor rod 1 cutting segments 5 used. The hole provided for this in the sleeve-shaped anchor head 2 is slightly conical, as Fig.2b shows.

Dadurch läßt sich der Ankerkopf 2 leichter montieren.This makes it easier to assemble the anchor head 2.

Der Innendurchmesser der Zerspanungssegmente 5 ist bei der Ausführungsform nach Fig.2b stufenweise abgesetzt, so daß sich am oberen Rand des größeren Durchmessers eine erste Schneide 18 und auf dem darunterliegenden Abschnitt mit geringerem Durchmesser eine zweite Schneide 19 ergibt. Zwischen diesen beiden Abschnitten mit unterschiedlichem Durchmesser ist eine Ringnut 8 vorgesehen. Auf diese Weise leiten die Zerspanungssegmente 5 nach Fig.2b in zwei verschiedenen Ebenen Kraft auf die Erhebungen in Form von schräg zur Stangenlängsachse verlaufenden Rippen 6 ein. Durch die erste Schneidkante 18 wird ein Teil der Rippen 6 abgetragen, worauf durch die folgende Schneidkante 19 der restliche Teil der Rippen 6 abgetragen wird, wie dies auch FIg.2b zeigt. Die Ringnut 8 dient zur Aufnahme von Zerspanungsmaterial. Zwischen den einzelnen Segmenten 5 sind senkrecht' verlaufende Nuten 20 ausgebildet (Fig.2a). Es können auch schräg verlaufende Nuten vorgesehen werden, durch die die Späne nach unten abfließen t) bzw. parallel zur Achse können. Der Ankerkopf 2 ist auf dem unteren Abschnitt mit einem größeren Bohrungsdurchmesser versehen, so daß er die Ankerstange 1 in einem radialen Abstand umgibt. Am oberen Rand des Ankerkopfs 2 ist auf dem Umfang eine Verdickung 11 vorgesehen, mittels der eventuelle Lasten an dem Anker befestigt werden können.The inner diameter of the cutting segments 5 is in the embodiment according to Fig.2b stepped down, so that at the upper edge of the larger diameter a first cutting edge 18 and on the lower diameter section a second cutting edge 19 results. Between these two sections with different An annular groove 8 is provided in diameter. In this way, the cutting segments guide 5 according to Figure 2b in two different planes force on the elevations in the form of ribs 6 extending obliquely to the longitudinal axis of the rod. Through the first cutting edge 18 a part of the ribs 6 is removed, whereupon by the following cutting edge 19 the remaining part of the ribs 6 is removed, as shown in FIG. 2b. The annular groove 8 is used to accommodate machining material. Between each Segments 5 are formed vertically 'extending grooves 20 (FIG. 2a). It can inclined grooves are also provided through which the chips down flow away t) or parallel to the axis can. The anchor head 2 is provided on the lower section with a larger bore diameter, so that it surrounds the anchor rod 1 at a radial distance. At the top of the anchor head 2, a thickening 11 is provided on the circumference, by means of which possible loads can be attached to the anchor.

Fig.gc-zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, die ebenfalls e-ine nachträgliche Montage ermöglicht. Die Ankerstange 1 ist auf dem an den glatten Abschnitt 4 angrenzenden luftseitigen Endabschnitt mit einem Gewinde 6' versehen. Der Ankerkopf 2 mit einer größeren Bohrung als der Gewindeaußendurchmesser wird auf die Ankerstange aufgeschoben, worauf nach Einsetzen der Zerspanungssegmente 5 eine Mutter 9 aufgeschraubt wird, die aus einem Material geringer Festigkeit, vorzugsweise Kunststoff, besteht. Bei dieser Ausgestaltung wird bevorzugt, die Tiefe der Aufnahmebohrung im Ankerkopf 2 etwas tiefer auszuführen, als die Höhenabmessung der Zerspanungssegmente 5.Fig.gc-shows a modified embodiment, which also e-ine subsequent assembly possible. The anchor rod 1 is on the smooth section 4 adjacent air-side end section provided with a thread 6 '. The anchor head 2 with a larger hole than the outer thread diameter is attached to the anchor rod pushed on, whereupon a nut 9 is screwed on after the cutting segments 5 have been inserted is made of a material of low strength, preferably plastic. In this embodiment, it is preferred to use the depth of the receiving hole in the anchor head 2 to be designed a little deeper than the height dimension of the cutting segments 5.

Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß die Mutter 9 die Zerspanungssegmente 5 nicht bis zum Anschlag schieben kann und erst dann durch Abscheren der Muttergewindegänge den Formschluß zur Ankerstange verliert, sondern diese schon vor Erreichen der vollen Tragfähigkeit abgeschert werden, so daß die Nennlast nicht überschritten wird. Zudem steht genug Raum für das Zerspanungsvolumen der Erhebungen 6' zur Verfügung.This has the advantage that the nut 9, the cutting segments 5 cannot slide as far as it will go and only then by shearing off the nut threads loses the form fit to the anchor rod, but this before reaching the full Load capacity be sheared off so that the nominal load is not exceeded. In addition there is enough space available for the machining volume of the elevations 6 '.

Die linke Hälfte in Fig.2c zeigt den Zustand nach der Montage.The left half in Fig.2c shows the state after assembly.

Bei einer Relativbewegung zwischen Ankerkopf 2 und Ankerstange 1 preßt die Mutter 9 die Zerspanungssegmente in die konische Bohrung, worauf bei weiterer Relativbewegung die Mutter 9 ihre Tragfähigkeit verliert, während die Zerspanungssegmente 5 bis auf den Bohrungsgrund des Ankerkopfes 2 gezogen werden. Eine weitere Relativbewegung zwischen Ankerkopf 2 und Ankerstange führt zu einer Zerspanung der Gewindeflanken, die eine gleichmäßige Nachgiebigkeitslast ergeben.When there is a relative movement between anchor head 2 and anchor rod 1, it presses the nut 9 the cutting segments in the conical bore, whereupon with further Relative movement, the nut 9 loses its load-bearing capacity, while the cutting segments 5 can be pulled down to the bottom of the hole in the anchor head 2. Another relative movement between anchor head 2 and anchor rod leads to machining of the thread flanks, which result in a uniform compliance load.

Ein Vorteil dieser Ausgestaltung besteht ferner in der Vorspannbarkeit des Gebirgsankers durch die Mutter 9, die bei entsprechendem Anzugsmoment ein sofortiges Tragen des Gebirgsankers ermöglicht.Another advantage of this configuration is that it can be prestressed of Mountain anchor through the nut 9, which with the appropriate tightening torque an immediate Carrying of the rock anchor allows.

Fig.3 zeigt einen Ankerkopf in Form einer Buchse, so daß Ankerkopf 2 und Zerspanungssegmente 5 in einem Stück ausgebildet sind. Dieser Ankerkopf ist mittig von einer sich stufenweise veriüngenden Bohrung durchsetzt und mit einem durchgehenden Gewinde versehen. Der größte Durchmesser befindet sich oben und entspricht ungefähr dem Gewindeaußendurchmesser des vorstehenden Stangenabschnitts der Ankerstange 1, während der kleinste Durchmesser etwas größer als der Kerndurchmesser des Stangengewindes ist. Bei 21 ist in Fig.3 ein Gewindeabschnitt wiedergegeben. Die Steigung des Gewindes im Ankerkopf weicht leicht von der der Ankerstange ab. Die Hauptzerspanungskanten werden bei dieser Ausführungsform durch Schrägnuten 22 gebildet. Das zerspante Material kann durch diese Schrägnuten nach unten abfließen, wobei sich diese Schrägnuten bis zum unteren Rand des Ankerkopfes 2 erstrecken, so daß nicht nur ein begrenztes Spanmaterial aufgenommen werden kann, sondern sehr große Nachgiebigkeitswege an dem Gebirgsanker möglich sind. Wie Fig.3 zeigt, haben die Schrägnuten 22 eine größere Steigung als das Gewinde in der Bohrung des Ankerkopfes 2 bzw.Fig.3 shows an anchor head in the form of a socket, so that anchor head 2 and cutting segments 5 are formed in one piece. This anchor head is centrally penetrated by a gradually tapering hole and with a continuous thread. The largest diameter is at the top and corresponds to approximately the outer thread diameter of the protruding rod section of the anchor rod 1, while the smallest diameter is slightly larger than the core diameter of the rod thread is. At 21, a thread section is shown in Figure 3. The pitch of the thread in the anchor head deviates slightly from that of the anchor rod. The main cutting edges are formed by inclined grooves 22 in this embodiment. The machined material can flow down through these inclined grooves, with these inclined grooves extend to the lower edge of the anchor head 2, so that not only a limited Chip material can be absorbed, but very large flexibility paths the rock anchor are possible. As Figure 3 shows, the inclined grooves 22 have a larger one Pitch than the thread in the hole of the anchor head 2 resp.

auf der Ankerstange 1.on the anchor rod 1.

Durch das zusätzlich vorgesehene Gewinde 21 ist eine nachträgliche Montage ähnlich einer Mutter möglich. Eine Mutter verhält sich starr. Durch Verringerung der Mutterhöhe ist es zwar möglich, die Mutter bei überschreitung einer bestimmten Last auf der Ankerstange zu verschieben, die Verbindung verliert jedoch bei weiteren Verschiebungen fast vo!lständig ihre Tragfähigkeit, weil die Flanken nicht zerspant, sondern abgeschert werden. Bei der Ausführungsform nach Fig.3 wird erreicht, daß jeweils ein Teil der Gewindeflanken zerspant wird, ohne daß die Gewindeflanke im Kern abgeschert wird.The additionally provided thread 21 is a subsequent Can be assembled like a nut. A mother behaves rigidly. By reducing the mother height it is possible to the mother when exceeding a certain To move the load on the anchor rod, but lose the connection with further Displacements almost completely their load-bearing capacity, because the flanks are not machined, but be sheared off. In the embodiment of Figure 3 it is achieved that a part of the thread flank is machined without the thread flank in the Core is sheared off.

Ein derartiger Ankerkopf läßt sich bevorzugt dort anwenden, wo der Ankerkopf erst nach dem Setzen der Ankerstange aufgeschraubt werden kann.Such an anchor head can preferably be used where the The anchor head can only be screwed on after the anchor rod has been set.

Die Ausführungsform nach Fig.3 mit Schrägnuten 22 kann auch ohne Gewindeabschnitt 21 vorgesehen werden. Die die Schneiden bildenden Schrägnuten werden vorzugsweise in entgegengesetzter Steigung zueinander angeordnet, um an den Zerspanunqskanten auftretende Tangentialkräfte aufzuheben. Auch bei dieser Ausführungsform können die Schrägnuten so angeordnet werden, daß die Zerspanung in mehrere Ebenen, wie bei der Ausführungsform nach Fig.2b erfolgt.The embodiment according to FIG. 3 with inclined grooves 22 can also be used without a threaded section 21 are provided. The inclined grooves forming the cutting edges are preferred arranged in opposite incline to each other to at the Zerspanunqskanten cancel occurring tangential forces. Also at this embodiment the inclined grooves can be arranged in such a way that the machining is carried out in several planes, as in the embodiment of Figure 2b.

Fig.4a und b zeigen eine weitere Ausführungsform, bei der zwei diametral gegenüberliegende Zerspanungssegmente 5 über Schrauben 14 und Tellerfedern 15 auf der Ankerstange 1 verspannt werden.4a and b show a further embodiment in which two diametrically opposing machining segments 5 via screws 14 and disc springs 15 the anchor rod 1 are braced.

Die Einflußgrößen der Zerspanungskraft und somit der erzielbaren Nennlast des Gebirgsankers sind neben dem Werkstoff und dessen spezifischer Schnittkraft, der Zerspanungsquerschnitt und die Art der Schneidenausbildung an den Zerspanungssegmenten, die beide einfach über die Geometrie der Erhebungen an der Ankerstange und der Zerspanungssegmente 5 variiert werden können. Die Zerspanung von Erhebungen auf dem Umfang der Ankerstange in Form von Rippen 6 oder Gewindegängen 6 bietet den Vorteil, daß der tragende Querschnitt nicht reduziert wird, wodurch die Tragfähigkeit des Gebirgsankers nicht eingeschränkt wird. Bei entsprechender Ausbildung der Zerspanungssegmente 5 wird das Gefüge der Ankerstange nicht verändert, so daß Sprödbrüche verhindert werden.The influencing variables of the cutting force and thus the achievable nominal load of the rock anchor are, in addition to the material and its specific cutting force, the cutting cross-section and the type of cutting edge formation on the cutting segments, both of which simply use the geometry of the elevations on the anchor rod and the cutting segments 5 can be varied. The machining of bumps on the perimeter of the anchor rod in the form of ribs 6 or threads 6 has the advantage that the load-bearing cross-section is not reduced, which means that the load-bearing capacity of the rock anchor is not restricted will. With an appropriate design of the machining segments 5, the structure of the The anchor rod has not been changed, so that brittle fractures are prevented.

Walzübliche Durchmessertoleranzen üben nur einen geringen Einfluß auf den Zerspanungsquerschnitt der Erhebungen aus.The diameter tolerances customary in rolling exercise only a minor influence on the cutting cross-section of the elevations.

wodurch der Einsatz warmgewalzter Rippenprofilstäbe möglich ist. Hierdurch wird die Wirtschaftlichkeit eines solchen Gebirgsankers weiter erhöht.whereby the use of hot-rolled rib profile bars is possible. Through this the profitability of such a rock anchor is further increased.

Eine Korrosion an dem überstehenden Teil der Ankerstange läßt sich in unterirdischen Hohlräumen nicht vermeiden. Bei der Zerspanung der Erhebungen werden eventuelle Korrosionsspuren entfernt, so daß diese ohne Einfluß auf das Nachgiebigkeitsverhalten bleiben.Corrosion on the protruding part of the anchor rod can be Do not avoid in underground cavities. When machining the bumps possible traces of corrosion are removed so that they have no effect on the compliance behavior stay.

Die Ausbildung der Zerspanungssegmente kann in einfachster Weise durchgeführt werden, wobei sie den gesamten Querschnitt der Erhebungen an der Stirnseite der Zerspanungssegmente 5 abspanen können. Bei Ankerstangen, deren Streckgrenze im Verhältnis zur spezifischen Zerspankraft niedrig ist, kann die Oberfläche des tragenden Querschnitts örtlich plastisch verformt werden. Um die hierdurch verringerte Dehnbarkeit der Ankerstange zu verhindern, wird der Zerspanungsbereich auf mehrere Zerspanungsebenen verteilt, wie dies in Fig.2b durch zwei übereinanderliegende Zerspanungskanten vorgesehen ist.The formation of the cutting segments can be carried out in the simplest possible way be, with the entire cross-section of the elevations on the face of the Machining segments 5 can be removed. For anchor rods, their yield strength in proportion to the specific cutting force is low, the surface of the load-bearing cross-section are locally plastically deformed. In order to reduce the elasticity of the To prevent anchor rod, the machining area is divided into several machining levels distributed, as provided in Fig.2b by two superposed cutting edges is.

Die Zerspanung in mehreren Ebenen führt zu einer Verringerung der Spandicke und ermöglicht die Nennlast aufgrund der steigenden spezifischen Schnittkraft zu verändern.The machining in several levels leads to a reduction in Chip thickness and enables the nominal load due to the increasing specific cutting force to change.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die Zerspanungssegmente eine vom Querschnitt der Ankerstange abweichende Form haben, wodurch die Krafteinleitungszone vergrößert wird.Another possibility is that the cutting segments have a shape deviating from the cross section of the anchor rod, whereby the force application zone is enlarged.

Die Bohrung der Zerspanungssegmente kann beispielsweise nicht kreisförmig, sondern als konisches Polygon ausgebildet sein, dessen engster Querschnitt mindestens dem Querschnitt der Ankerstange entspricht. Nach einer anderen Ausführungsform kann die Bohrung mit einem Kerbzahnprofil versehen werden. Bei einer Verschiebung entsteht ein mehrgängiges Gewinde unendlicher Steigung. Die Nenn- bzw. Gleitlast kann auch durch eine Veränderung des Winkels der Schneiden gegenüber der Stabachse variiert werden.The drilling of the cutting segments can, for example, not be circular, but rather be designed as a conical polygon, the narrowest cross section of which is at least corresponds to the cross section of the anchor rod. According to another embodiment can the hole can be provided with a serrated profile. With a shift arises a multi-start thread of infinite pitch. The nominal or sliding load can also varies by changing the angle of the cutting edges with respect to the rod axis will.

Die Montage des Ankerkopfes wird bei einer Ankerstange mit nichtschraubengängigen Erhebungen durch die Konizität der Bohrung im Ankerkopf erleichtert. Es ist auch möglich, den Ankerkopf auf einer ganz verripptzn Stange auf der Höhe des Übergangs vom Haftprofil 16 zum glatten Abschnitt 4 aufzusetzen und den Ankerkopf auf einer Ziehpresse über den erforderlichen Weg vorzuziehen. Bei einer derartigen Verfahrensweise werden zugleich Erhebungen im Mittelteil entfernt und der Anker kann bezüglich seiner Funktion überprüft werden.The assembly of the anchor head is carried out with an anchor rod with a non-screw thread Elevations made easier by the conicity of the hole in the anchor head. It is also possible to place the anchor head on a completely ribbed rod at the level of the transition from the adhesive profile 16 to the smooth section 4 and put the anchor head on one The drawing press is preferable over the required path. In such a procedure at the same time elevations in the middle part are removed and the anchor can with respect to his Function to be checked.

Die konische Aufnahmebohrung am Ankerkopf ermöglicht eine Montage nach dem Setzen der Ankerstange. Eine derartige Montage kann beispielsweise zum Befestigen von Verzugsmatten erforderlich sein. Dabei wird der Ankerkopf mit den Zerspanungssegmenten 5 über den vorstehenden Stangenabschnitt 10 geschoben, worauf die Mutter 9 (Fig.2c) oder ein Klemmring aufgeschraubt wird. Bei Gebirgsbewegungen drückt die Mutter 9 die Zerspanungssegmente 5 in die konische Bohrung, wobei die Segmente in die Erhebungen des Gewindes eingepreßt werden.The conical mounting hole on the anchor head enables assembly after setting the anchor rod. Such an assembly can, for example, for Fastening of warping mats may be necessary. The anchor head with the Zerspanungssegmenten 5 pushed over the protruding rod section 10, whereupon the nut 9 (Fig.2c) or a clamping ring is screwed on. With mountain movements the nut 9 presses the cutting segments 5 into the conical bore, the Segments are pressed into the elevations of the thread.

Gleichzeitig verliert die Mutter 9 ihre Tragfähigkeit, so daß nur noch die Zerspanungssegmente Kraft auf die Ankerstange 1 einleiten.At the same time the nut 9 loses its load-bearing capacity, so that only nor the cutting segments initiate force on the anchor rod 1.

Fig.5 zeigt eine Ausführungsform, bei der der überstehende Abschnitt 10 der Ankerstange werkseitig abgebogen ist. Die luftseitige Anordnung des Ankerkopfes 2 bietet zwar den Vorteil, daß der Bohrlochdurchmesser lediglich dem der Ankerstange 1 angepaßt sein muß, wodurch Bohrzeit und Klebstoffmenge minimiert werden, jedoch steht das luftseitige Stangenende 10 um den maximalen Verschiebeweg vor, so daß das Lichtraumprofil, beispielsweise einer Untertagestrecke, eingeschränkt wird.Fig.5 shows an embodiment in which the protruding portion 10 the anchor rod is bent at the factory. The air-side arrangement of the anchor head 2 offers the advantage that the drill hole diameter is only that of the anchor rod 1 must be adapted, thereby minimizing drilling time and amount of glue, however is the air-side rod end 10 in front of the maximum displacement, so that the clearance profile, for example an underground route, is restricted.

Durch Umbiegen des Stangenendes kann der Überstand verringert werden. Der Gebirgsanker wird drehend in das Bohrloch eingeführt, um den im Bohrloch befindlichen Klebemörtel zu mischen. Der Flugkreisdurchmesser bzw. der Durchmesser des sich drehenden, überstehenden Stangenendes ist dabei so groß, daß das kreisförmig gebogene Stangenende vor den Laffettenarm der Arbeitsvorrichtung stößt und ein Drehen des Ankers beim Einführen nicht zuläßt. Das Stangenende 10 kann erfindungsgemäß auch spiral- oder kreisförmig aufgewickelt werden, wobei der Ankerkopf 2 gegenüber der Stangenachse derart abgewinkelt wird, daß die Verlängerung des geraden, gebirgsseitigen Abschnitts der Ankerstange 1 durch den Mittelpunkt der Biegung des luftseitigen, abgebogenen Endes verläuft. Bei einer derartigen Ausführungsform ist der Flugkreisdurchmesser des Gebirgsankers derart reduziert, daß dieser maschinell gesetzt werden kann, ohne daß ein nachträgliches Umbiegen erforderlich ist.The protrusion can be reduced by bending the end of the rod. The rock anchor is rotatably inserted into the borehole around the one in the borehole Mixing adhesive mortar. The flight circle diameter or the diameter of the rotating, protruding rod end is so large that the circularly curved rod end in front of the arm of the working device and a turning of the anchor when Do not allow introduction. According to the invention, the rod end 10 can also be spiral or be wound circularly, the anchor head 2 opposite the rod axis is angled so that the extension of the straight, mountain-side section the anchor rod 1 through the center of the bend of the air-side, bent The end goes. In such an embodiment, the flight circle diameter is of the rock anchor so reduced that it can be set mechanically without that subsequent bending is required.

Ein Abbiegen oberhalb des Ankerkopfes 2 würde eine enge S-förmige Biegung erforderlich machen, wodurch die Nachgiebigkeit des Gebirgsankers beeinträchtigt werden könnte. Bei gebrächigem Gebirge kann es zu Abplatzungen kommen, wenn der Ankerkopf sich mit der gesamten Nachgiebigkeitslast auf der Ankerplatte 3 abstützt. Um ein derartiges Abplatzen von Gebirgsschichten zu verhindern, ist es günstig, wenn der Ankerkopf 2 sich nicht direkt auf der Ankerplatte 3 abstützt, sondern die Nachgiebigkeitslast auf eine Kalottenscheibe 17 einleitet,die die Last über ein Rohrstück 12 in das Bohrloch weitergibt (Fig.5). Der Ankerkopf 2, der sich nach dem Ankersetzen auf der Kalottenscheibe 17 außermittig abstützt, wird bei Gebirgsbewegungen zurückgeschwenkt, bis er die in Fig.5 durch gestrichelte Linien wiedergegebene Stellung erreicht, in der er gleichmäßig auf der Kalottenscheibe aufliegt und die Ankerstange 1 geradlinig in das Bohrloch gezogen werden kann.A turn above the anchor head 2 would be a tight S-shaped Make bending necessary, which affects the compliance of the rock anchor could be. In the case of fragile mountains, flaking can occur if the The anchor head is supported on the anchor plate 3 with the entire resilience load. About such flaking of mountain layers to prevent, it is favorable if the anchor head 2 is not supported directly on the anchor plate 3, but the resilience load on a spherical washer 17 initiates the load passes through a piece of pipe 12 into the borehole (FIG. 5). The anchor head 2, which after the anchor is set on the dome disk 17 is supported eccentrically, is in rock movements pivoted back until it is in the position shown in Figure 5 by dashed lines reached, in which it rests evenly on the spherical washer and the anchor rod 1 can be drawn straight into the borehole.

Die Unterseite der Kalottenscheibe 7 ist kugelförmig ausgebildet, und die Ankerplatte 3 weist in der Mitte eine entsprechende kugelförmige Ausnehmung auf, um eine Winkeleinstellung zu ermöglichen, wenn der Gebirgsteil, auf dem die Ankerplatte aufliegt, nicht rechtwinklig zur Bohrlochachse liegt. Ebenso ist die Unterseite der Ankerköpfe nach den Fig.The underside of the spherical washer 7 is spherical, and the anchor plate 3 has a corresponding spherical recess in the middle to allow an angle adjustment if the part of the mountain on which the Anchor plate rests, is not at right angles to the borehole axis. Likewise is the Underside of the anchor heads according to Fig.

2 und 3 kugelförmig ausgebildet.2 and 3 are spherical.

Die Kalottenscheibe 17 in Verbindung mit dem daran angebrachten Rohr 12 gewährleistet, daß die Ankerstange ohne Verbiegung in das Bohrloch gezogen werden kann.The spherical washer 17 in connection with the pipe attached to it 12 ensures that the anchor rods are pulled into the borehole without bending can.

Das luftseitige Ende der Ankerstange weist eine Verdickung 7 auf, die als Endanschlag dient. Bei überschreitung des Gleitweges entsprechend dem Überstand der Ankerstange wird das Nachgiebigkeitsverhalten aufgehoben, so daß bei erhöhten Kräften das Dehnvermögen der gebirgsseitigen Ankerstange ausgenutzt werden kann.The air-side end of the anchor rod has a thickening 7, which serves as an end stop. When exceeding the glide path according to the protrusion the anchor rod the resilience is canceled, so that with increased Forces the elasticity of the anchor rod on the mountain side can be used.

Bei der Ausführungsform nach Fig.2 verlaufen die Zerspanungskanten im wesentlichen senkrecht zur Achse der Ankerstange 1, während sie bei der Ausführungsform nach Fig.3 schräg dazu verlaufen. Bei der Zerspanung der Erhebungen 6 wird die Ankerstange formschlüssig zentriert. Dies wird vor allem durch die abgestuften Zerspanungskanten 18,19 und die gegenläufigen Schrägnuten 22 erreicht.In the embodiment according to Figure 2, the cutting edges run substantially perpendicular to the axis of the anchor rod 1, while in the embodiment 3 run obliquely to it. When machining the elevations 6, the anchor rod positively centered. This is mainly due to the stepped cutting edges 18, 19 and the counter-rotating inclined grooves 22 are reached.

Die Zerspanungskanten bzw. Zerspanungselemente 5 werden vorzugsweise gehärtet.The cutting edges or cutting elements 5 are preferred hardened.

Die Verdickung 11 auf dem Umfang des Ankerkopfes 2 kann auch als Gewindegang ausgebildet sein.The thickening 11 on the circumference of the anchor head 2 can also be a thread be trained.

Die beschriebene Vorrichtung kann nicht nur als Gebirgsankern, sondern auch auf Gebieten verwendet werden, auf denen Zug- oder Druckglieder erforderlich sind, die eine Verschiebung unter konstanter Kraft zulassen sollen. Ein Beispiel einer solchen Verwendung ist ein Spannglied an Bergausbauprofilen. Die Gleitrinnenprofile werden über Laschen und Schrauben verspannt, um die erforderliche Einschubkraft zu erhalten. Aufgrund des Kraftschlusses durch Reibung ist die Einschubkraft stark schwankend. Durch ein derartiges Spannglied, von dem zwei pro Verbindungsstelle vorgesehen werden, ist eine weitgehend konstante Einschubkraft möglich.The device described can not only be used as a rock anchor, but can also be used in areas where tension or compression members are required which should allow a displacement under constant force. An example One such use is a tendon on mining profiles. The slide channel profiles are clamped using straps and screws to achieve the required insertion force to obtain. The insertion force is strong due to the frictional connection wavering. By such a tendon, of which two per junction are provided, a largely constant insertion force is possible.

Fig.6 zeigt in einer schematischen Darstellung ein derartiges Spannglied für eine Gleitrinnenverbindung, wobei gleiche bzw.FIG. 6 shows such a tendon in a schematic representation for a slide channel connection, whereby the same resp.

entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorausgehenden Figuren versehen sind. Der Zugbolzen 1 entspricht der Ankerstange. Mit 23 ist ein Rinnenprofil bezeichnet . An dem einen Rinnenprofil 23 ist eine Lasche 24 und am anderen Rinnenprofil 23 eine entsprechende Lasche 24 befestigt (linke und rechte Lasche in Fig.6) Im Bereich des Ankerkopfs 2 sind Rippen 6 auf der Stange vorgesehen, wobei der Ankerkopf an einem Auflageglied 25 anliegt, das an der Lasche 24 befestigt ist. Auf der gegenüberliegenden Seite ist ein entsprechendes Auflageteil 25 vorgesehen, an dem über ein Kalottenteil eine Mutter 26 anliegt, das auf einem Gewindeabschnitt 27 der Stange 1 aufgeschraubt ist.corresponding components with the same reference numerals as in the preceding Figures are provided. The tie bolt 1 corresponds to the anchor rod. At 23 is a Gutter profile called. On one channel profile 23 is a tab 24 and on other channel profile 23 attached a corresponding tab 24 (left and right Tab in Fig. 6) In the area of the anchor head 2, ribs 6 are provided on the rod, wherein the anchor head rests on a support member 25 which is attached to the bracket 24 is. A corresponding support part 25 is provided on the opposite side, on which a nut 26 rests via a cap part, which nut is on a threaded section 27 of the rod 1 is screwed on.

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Claims

Mountain anchor CLAIMS 1. Mountain anchor with an anchor rod and an anchor head arranged on this, which is provided with engagement elements, that intervene on the anchor rod, that is the engagement elements designed as cutting edges and on the circumference of the anchor rod (1) Elevations (6) are provided on which the cutting edges engage and remove these with a relative movement between anchor head (2) and anchor rod (1).

2. Rock anchor according to claim 1, characterized in that cutting edges (18,19) are provided which have a different radial distance from the circumference the anchor rod (1).

3. Mountain anchor according to claim 2, characterized in that between in the axial direction successive cutting edges (18,19) an annular groove (8) is provided.

4. Rock anchor according to claim 1, characterized in that the cutting edges are formed by inclined grooves (22) running towards the rod axis.

5. rock anchor according to claim 1, characterized in that the cutting edges are formed on cutting segments (5) which are inserted into the anchor head (2) are.

6. rock anchor according to claim 5, characterized in that the bore is conical in the anchor head (2) for receiving the cutting segments (5).

7. rock anchor according to claims 5 and 6, characterized in that that the cutting segments (5) acting on the nut (9) or a clamping ring is arranged on the anchor rod (1).

8. rock anchor according to the preceding claims, characterized in that that the anchor head (2) is provided with a threaded section (21).

9. rock anchor according to the preceding claims, characterized in that that machining segments (5) are provided over Clamping elements (14, t5) are braced on the anchor rod (1).

io rock anchor according to the preceding claims, characterized in that that the middle section (4) of the anchor rod (l) is smooth on the circumference and is provided with a sliding layer, which on contact with an adhesive (13) this foams up.

ii. Rock anchor according to claim 1, characterized in that the rod end (10) protruding on the air side, at least over part of its length approximately is curved in a circle, with the anchor head (2) opposite the mountain-side, straight section of the anchor rod (1) is angled so that the extension the axis of this straight bar section through the center of the bend of the runs on the air side curved section of the anchor rod.

12. Mountain anchor according to claim 1, characterized in that the air-side end of the anchor rod over a length that is approximately the diameter of the Anchor rod corresponds.

has a thickening (7).

13. Rock anchor according to claim 1, characterized in that the Anchor head (2) has a circumferential thickening (11) for absorbing loads.