DE8532716U1 - nail - Google Patents
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Description
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Die Erfindung betrifft einen Nagel zum Eintreiben in in Fels oder Gestein vorgebohrte Ankerlöcher, der radial elastisch verformbar ist Und zumindest in einer Dimension eine Dicke aufweist, die den Durchmesser des Ankerloches übertrifft.The invention relates to a nail for driving into Anchor holes pre-drilled in rock or rock, which can be elastically deformed radially and at least in one dimension has a thickness equal to the diameter of the anchor hole surpasses.
Bekannt sind in vorgebohrte Löcher einsetzbare und im wesentlichen aus einem radial-elastischen, mit einem axial verlaufenden Schlitz ausgestattete Rohre (vgl. AT-PS 267 und DE-PS 2 405 883) .Are known to be used in pre-drilled holes and im essentially consists of a radially elastic tube equipped with an axially extending slot (see AT-PS 267 and DE-PS 2 405 883).
Die bekannten, geschlitzten Rohre, die insbesondere als Gebirgsanker verwendet werden und die im Prinzip den im Maschinenbau verwendeten, aus Federstahl gerollten Spannhülsen mit geradem oder schrägem Schlitz entsprechen, haben folgende Nachteile: Die offenen, geschlitzten, relativ dUnnwandigen Rohre versagen bereits beim Eintreiben am Rohrende und falten sich, bedingt durch den offenen Schlitz, entweder auf oder ziehharmonikaartig zusammen. Die Rohr" kanten am Schlitz pressen sich in das zum Teil weiche Gebirge ein. Der Haftkontakt besteht vielfach nur an drei Punkten, da sich das geschlitzte Rohr leichter in Richtung Schlitzverkleinerung zusammendrückt, als gleichmäßig radial verformt. Da Bohrlöcher im Gestein ganz selten exakt kreisrund sind, werden bei diesen bekannten Rohrankern die Kontaktflächen'zwischen Rohr und Bohrlochwand noch zusätzlieh verringert. Um das Einpressen der Rohrkanten beim Eintreiben des geschlitzten Rohres zu vermeiden, wurde gemäß DE-OS 2 741 106 ein Rohranker mit einem im wesentlichen ringförmigen"oder rohrförmigen Hauptteil vorgeschlagen, wobei der Hauptteil eine sich in seiner Längsrichtung erstreckende Unterbrechung mit Randteilen aufweist, die sich in Umfangsrichtung des Hauptteils gegenseitig überlappen. Dieser Anker hat jedoch den zusätzlichen Nachteil, daß durch das Ubereinanderschieben der Randteile über einen Teil des Umfanges bedingt durch die Wandstärke des außen liegenden Rohrteiles ein Hohlraum entsteht, der ohne ReibungskontaktThe well-known, slotted pipes, which are used in particular as rock bolts and which are in principle the im Mechanical engineering used, spring steel rolled adapter sleeves with a straight or angled slot the following disadvantages: The open, slotted, relatively thin-walled Pipes fail as soon as they are driven in at the end of the pipe and fold, due to the open slot, either on top or together like an accordion. The pipe " Edges at the slot press into the partly soft mountain range. In many cases, there is only contact with three people in custody Points, as the slotted tube compresses more easily in the direction of the slit reduction than evenly radially deformed. Since drill holes in the rock are seldom exactly circular, the Contact surfaces between the pipe and the borehole wall additionally decreased. In order to avoid pressing in the pipe edges when driving in the slotted pipe, was proposed according to DE-OS 2 741 106 a pipe anchor with a substantially annular "or tubular main part, wherein the main part has an interruption extending in its longitudinal direction with edge parts which extend overlap each other in the circumferential direction of the main part. However, this anchor has the additional disadvantage that by sliding the edge parts over part of the Circumference due to the wall thickness of the outside Pipe part creates a cavity without frictional contact
zur Bohrlochwand ist, wodurch die Tragkraft des Ankers erheblich reduziert wird. Auf Grund der glatten und auch offenen Röhrenden besteht auch bei diesem Anker das Problem des Eintreibens und überdies keine Möglichkeit zur Anbringung einer Ankerplatte, die die Gebirgslast bzw. den Gebirgsdruck übernehmen könnte. Da erfahrungsgemäß Anker vornehmlich dazu notwendig sind, Gesteinsfall im Üntertagbau zu verhindern, was ja nur mittels der am Anker angebrachten Ankerplatte möglich ist, ist letzterer dazu überhaupt nicht in der Lage.to the borehole wall, which increases the load-bearing capacity of the anchor is significantly reduced. Due to the smooth and open tube ends, this is also the case with this anchor Problem of driving in and, moreover, no possibility of attaching an anchor plate to reduce the rock load or the rock pressure could take over. Since experience shows Anchors are primarily necessary to prevent rock fall in underground construction, which is only possible with the am An anchor-attached anchor plate is possible, the latter is not able to do so at all.
Die Erfindung zielt darauf ab, die angeführten Nachteile zu vermeiden.The aim of the invention is to avoid the disadvantages mentioned.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Nagel der eingangs genannten Art im wesentlichen aus einem Steg und zwei daran symmetrisch zur Mittellinie des Stegs anschließenden etwa, halbkreisförmigen Flanken besteht, wodurch sich ein durchgehendes S-Profil ergibt.This object is achieved in that the nail of the type mentioned essentially consists of a web and there is two approximately semicircular flanks adjacent symmetrically to the center line of the web, whereby a continuous S-profile results.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemMßen Nagels besteht darin, daß sein Profil durch die versteifende Wirkung des Mittelsteges Scherbewegungen des Gebirges wesentlich größeren Widerstand entgegensetzt als ein einfaches Rohr, das überdies durch den Längsschlitz noch geschwächt ist. Das S-Profil des Nagels, das seine Quersteifigkeit wesentlich erhöht, ermöglicht auch eine entsprechend höhere Tragkraft, bedingt durch den erhöhten Stahlquerschnitt. Das s-förmige Profil mit dem Quersteg und den halbkreisförmigen Flanken ermöglicht auf Grund seiner wesentlich erhöhten Steifigkeit die Wahl von dickeren Wandstärken, die wiederum wesentlich höhere Trag- und vor allem größere Scherkräfte ergeben. Auch sind die erfindungsgemäßen Nägel für sehr große Bohrlöcher, wie sie heute vielfach von den modernen, hochleistungsfähigen Bohrmaschinen hergestellt werden, verwendbar. Die bekannten, geschlitzten Rohr&nker waren den erforderlichen, enormen Eintreibschlagkräften nicht gewachsen.A major advantage of the nail according to the invention consists in the fact that its profile due to the stiffening effect of the central ridge shear movements of the mountains is essential offers greater resistance than a simple tube, which is also weakened by the longitudinal slot is. The S-profile of the nail, which significantly increases its transverse rigidity, also enables a correspondingly higher one Load capacity due to the increased steel cross-section. The S-shaped profile with the crossbar and the semicircular ones Due to its significantly increased stiffness, flanks allow the choice of thicker wall thicknesses, the in turn result in significantly higher load-bearing and, above all, greater shear forces. Also are the nails according to the invention for very large boreholes, as they are often produced today by modern, high-performance drilling machines can be used. The well-known, slotted pipe were the required, enormous driving forces not grown.
Der erfindungsgemiiße Nagel braucht lediglich in ein Bohrloch eingetrieben zu werden und kann sofort, bedingt durchThe nail according to the invention only needs to be in a borehole to be driven in and can immediately, conditioned by
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\ die Spannung im Anker selbst, durch Reibung zwischen dem.. - 5 \
I.
\ the tension in the anchor itself, due to friction between the ..
Felsnagol und dor Bohrlochwand über die gesamte Länge des Nagels Gesteinsschichten verbinden und über eine außenseitig anzubringende Ankerplatte sofort Lasten aufnehmen. Bedingt durch den, den Nagel enorm versteifenden Quersteg kann der erfindungsgemäße Nagel auch mit den schwersten hydraulischen Schlaghämmern einwandfrei, ohne Schaden zu nehmen, in das Bohrloch eingetrieben werden.Felsnagol and dor borehole wall over the entire length of the Link Nagels rock layers and immediately absorb loads via an anchor plate to be attached on the outside. Due to the cross web that stiffens the nail enormously the nail according to the invention can also handle the heaviest hydraulic demolition hammers flawlessly without damage take, be driven into the borehole.
Vorzugsweise ist der Krümmungsradius der Flanken des Nagels etwa dem Radium des Ankerlochs gleich. Dadurch wirdThe radius of curvature of the flanks of the nail is preferably approximately equal to the radium of the anchor hole. This will
nach Zusammendrücken des Nagels beim Eintreiben dieser kreisrund und der Nagel liegt vollflächig im Bohrloch an und wird durch die enorme Spannung im Steg mit großem Druck angepreßt. Nach einer Ausführungsform der Erfindung hat der z.B.After compressing the nail when driving it in, it is circular and the nail lies completely in the drill hole and becomes pressed by the enormous tension in the web with great pressure. According to one embodiment of the invention the e.g.
eben ausgebildete Steg eine Breite/ die dom Durchmesser des Ankerloches gleich ist, wobei die Dicke des Nagels quer zum Steg etwa um 10 % größer ist als der Durchmesser des Ankerloches. Diese Ausführungsform ist besonders einfach herzustellen. Die unterschiedlichen Durchmesser dieses Profiles gewährleisten beim Eintreiben des Nagels, das heißt beim gewaltsamen Zusammendrücken und damit beim Anschmiegen an die Bohrlochwand einen optimalen Kontakt zwischen Nagel und Bohrloch.just formed web a width / the dome diameter of the anchor hole is the same, the thickness of the nail across the web is about 10% larger than the diameter of the anchor hole. This embodiment is particularly easy to manufacture. The different diameters of this Profiles ensure when the nail is driven in, i.e. when it is forcibly pressed together and thus when snuggled into it on the borehole wall an optimal contact between nail and borehole.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht der Steg aus zwei entgegengesetzt gekrümmten Teilen, wodurch er einen S-profilähnlichen Querschnitt aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist der Nagel in jeder Richtung quer zur Längsachse zusammendrückbar, wodurch der Nagel entlang seines Umfanges gleichmäßig an die Bohrlochwand gepreßt wird.According to a further embodiment of the invention, the web consists of two oppositely curved parts, whereby it has an S-profile-like cross-section. In this embodiment, the nail is transverse to the in each direction The longitudinal axis can be compressed, as a result of which the nail is pressed evenly against the borehole wall along its circumference.
Es ist vorteilhaft, wenn der Felsnagel in der Mitte des Steges eine vorzugsweise zylindrische Verdickung aufweist, die gegebenenfalls am eintrcibseitigen Ende des Felsnagels über diesen hinausragt und dort ein Gewinde aufweist. Durch die Verdickung erhält der Nagel eine höhere Steifigkeit, was beim Eintreiben des Nagels in das Bohrloch vorteilhaft ist. Zusätzlich kann, falls die Verdickung am eintreibseitigen Ende des Felsnagels über diesen hinausragt undIt is advantageous if the rock nail has a preferably cylindrical thickening in the center of the web, which optionally protrudes over the entry-side end of the rock nail and has a thread there. The thickening gives the nail greater rigidity, which is advantageous when driving the nail into the drill hole. In addition, if the thickening at the drive-in end of the rock nail protrudes beyond this and
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dort ein Gewinde aufweist, leicht eine Ankerplatte o.a. am Nagel befestigt werden. Das Gewinde ergibt zusätzliche Befestigungsmöglichkeiten, wie Aufhängung von Kabel, Wetterlutten usw. Has a thread there, an anchor plate or similar can easily be attached to the nail. The thread gives additional Fastening options, such as hanging up cables, weather ducts, etc.
Vorzugsweise ist der Nagel an dem dem eintäfeibaeitigen Ende gegenüberliegenden Ende konisch verjüngte Dadurch wird das Eintreiben des N&gels in das Ankerloch erheblich erleichtert.The nail is preferably on the one on the panel End opposite end conically tapered thereby driving the nail into the anchor hole becomes significant relieved.
Es ist weiters vorteilhaft, wenn an dem e-lntreibseitigen Ende zur Bildung eines Flansches die Flanken nach außen umgebogen und vorzugsweise ein- oder mehrfach gefaltet sind, oder wenn das eintreibseitige Ende zu einem Wulst aufgestaucht ist. Dadurch wird der Nagel an seinem eintreibseitigen Ende verstärkt und hält sehr starken Rammstößen beim Eintreiben stand. Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn auf dem Flansch oder Wulst zur Verbreiterung ein Stahlring aufgesetzt und durch Verschweißung fixiert ist. Dadurch wird die Fläche verbreitert, v/odurch die Befestigung von z.B. Ankerplatten erleichtert und ihr sicherer Halt gewährleistet ist. Auf den Flansch oder Wulst kann auch direkt eine Ankerplatte aufgesetzt und angeschweißt werden.It is also advantageous if at the driver's side The end of the flanks are bent outwards to form a flange and are preferably folded one or more times, or when the drive-in end is upset into a bead. This will fix the nail on its driving side Reinforced end and withstands very strong impacts when driving in. In addition, it is advantageous if A steel ring is placed on the flange or bead for widening and is fixed by welding. Through this the surface is widened, v / o is made easier by the attachment of anchor plates, for example, and their secure hold is guaranteed is. An anchor plate can also be placed and welded directly onto the flange or bead.
Vorzugsweise ist der Steg am eintreibseitigen Ende geschlitzt und die beiden am Schlitz angrenzenden Teile des Steges sind zu den gegenüberliegenden Flanken gebogen und mit diesen gemeinsam nach außen umgebogen, gefaltet und/ oder aufgestaucht. Dadurch ist dos eintreibseitige Ende besonders robust ausgebildet und die Übertragung der Rammstöße auch auf den Steg gewährleistet. Durch die Verbindung des endseitig an die Flanken angelegten Quersteges wird der tragende Querschnitt des Profiles nicht verringert, zumal diese Enden ja auch noch umgobördelt und mit der Stahlscheibe bzw. mit der Ankerplatte fest verbunden werden.The web is preferably slotted at the drive-in end and the two parts of the adjacent to the slot The bars are bent towards the opposite flanks and, together with them, are bent, folded and / or upset. This means that the end is on the drive side designed to be particularly robust and the transmission of the rams to the bridge is guaranteed. Through the connection of the transverse web placed at the end on the flanks, the load-bearing cross-section of the profile is not reduced, especially since these ends are still beaded and with the Steel washer or firmly connected to the anchor plate.
An Hand der Fig, 1 - 5 wird der Erfindungsgegenstand durch zwei Ausführungsbeispielc näher erläutert. Fig, 1 zeigt einen crfindungsgemäßen Nagel im Aufriß, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine andereThe subject of the invention is based on FIGS. 1-5 explained in more detail by two exemplary embodiments. Fig, 1 shows a nail according to the invention in elevation, FIG. 2 shows a Section along the line II-II in Fig. 1, Fig. 3 is another
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nagels im Querschnitt schnitt, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig.3 und Fig. 5 einen Schnitt durch einen Nagel gemäß Fig.*. und 2 nach dem Einsetzen in ein Bohrloch.Embodiment of the nail according to the invention in cross section section, Fig. 4 is a section along the line IV-IV in Fig. 3 and Fig. 5 is a section through a nail according to Fig. *. and 2 after being inserted into a borehole.
Gemäß Fig. 1 und 2 besteht der aus Stahl hoher Festigkeit gebildete Nagel 1 aus einem ebenen Steg 2 und zwei daran anschließenden Flanken 3, so daß sich ein 5-Profil ergibt. Der Krümmungsradius der Flanken 3 entspricht dem Radius des Ankerloches, die Breite des Stegs 2 dem Durchmesser des Ankerlochs, in das1 der Nagel eingetrieben werden soll. Durch entsprechende Anordnung der Flanken 3 in Bezug auf den Steg 2 vird erreicht, daß die Dicke des Nagels quer zum Steg um etwa 10 % größer als der Durch-According to FIGS. 1 and 2, the nail 1 made of high strength steel consists of a flat web 2 and two adjacent flanks 3, so that a 5-profile results. The radius of curvature of the flanks 3 corresponds to the radius of the anchor hole, the width of the web 2 corresponds to the diameter of the anchor hole into which 1 the nail is to be driven. By appropriate arrangement of the flanks 3 in relation to the web 2 it is achieved that the thickness of the nail transversely to the web is about 10% greater than the diameter.
15. messer des Anker loches ist. Um das Eintreiben des Nagels in das Ankcrloch zu erleichtern, weist der Nagel an dem dem eintreibseitigen Ende gegenüberliegenden Ende eine konische· Verjüngung 4 auf. Beim Eintreiben des Nagels in das Ankerloch wird der Nagel soweit zusammengedrückt, d.h.15. Knife of the anchor hole is. About driving the nail To facilitate in the anchor hole, the nail at the end opposite the drive-in end has a conical taper 4. Driving the nail into the anchor hole is pressed together by the nail, i.e.
die Spalten 5 verengt, da.3 auch die Dicke des Nagels quer zum Steg dem Ankerlochdurchmesser entspricht.the columns 5 narrowed, da.3 also the thickness of the nail across the web corresponds to the anchor hole diameter.
Um dem eintreibseitigon Ende des Nagels ausreichende Stabilität zu gewähren, damit es die notwendigen Rammstöße aushält, sind die Flanken zur Bildung eines Flansches 6 nach außen umgebogen und gefaltet. Zusätzlich ist auf dem Flansch 6 ein Stahlring 7 aufgesetzt, der durch Verschweißung fixiert ist. Der Nagel 1 kann ganz einfach mit einem geeigneten Schlaggeriit in das Bohrloch eingetrieben werden. Dabei werden die beiden halbkreisförmigen Flanken 3, dieSufficient around the driving end of the nail To ensure stability so that it can withstand the necessary impacts, the flanks for the formation of a flange 6 bent and folded outwards. In addition, a steel ring 7 is placed on the flange 6, which is welded is fixed. The nail 1 can easily be driven into the borehole with a suitable hammer. The two semicircular flanks 3, the
in etwa dem Bohrlochdurchroesser entsprechen, oder auch geringfügig größer sein können, bis sie dem mehr oder weniger kreisrunden Dohrlochdurchmessor entsprechend, wobei sie sich diesem mit großem Anpreße· . anschmiegen und nun vollflaehig mit enormer· Federkraft an die Bohrlochwand anliegen und sofort durch die große Reibung Lasten aufnehmen können. Der in den Fig. 3 und 4 dargestellte Nagel 8 weist einen Steg 9 auf, der aus zwei entgegengesetzt gekrümmten Teilen besteht; dadurch erhält dar Steg einen S-profllühnlichencorrespond roughly to the borehole diameter, or also can be slightly larger until they correspond to the more or less circular Dohrlochdimessor, whereby they this with great pressure ·. cuddle up and now fully flat rest on the borehole wall with enormous spring force and can absorb loads immediately due to the great friction. The nail 8 shown in FIGS. 3 and 4 has a web 9, which consists of two oppositely curved parts consists; this gives the bridge an S-shaped profile
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Querschnitt. Zusätzlich weist der Steg 9 zur Verstärkung des Nagels 8 in der Mitte eine zylinderförmige Verdickung 10 auf. Die Verdickung 10 ragt über das eintreibseitige Ende des Nagels vor und ist mit einem Gewinde 11 versehen. Im gezeigten Beispiel ist auf den mit Gewinde versehenen vorragenden Teil der Verdickung eine Ringmutter aufgeschraubt, die zur Halterung verschiedener Gegenstände dienen kann.Cross-section. In addition, the web 9 has a cylindrical thickening in the middle to reinforce the nail 8 10 on. The thickening 10 protrudes over the driving side End of the nail in front and is provided with a thread 11. The example shown is on the threaded one protruding part of the thickening screwed a ring nut, which is used to hold various objects can serve.
Ebenso wie die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Ausführungsform kann auch die Ausführungsform mit ebenem Steg gemäß Fig. 1 und 2 in der Mitte mit einer Verdickung versehen · sein. Selbstverständlich ist es auch möglich den Steg mit S-profilähnlichem Querschnitt ohne mittiger Verdickung auszuführen.Just like the embodiment shown in FIGS the embodiment with a flat web according to FIGS. 1 and 2 can also be provided with a thickening in the middle. be. Of course, it is also possible to have a bar with an S-profile-like cross-section without a central thickening to execute.
Fig. 5 zeigt den erf indur.gsgemäßen Nagel nach dem Eintreiben5 shows the nail according to the invention after it has been driven in
in eine vorgeformte Bohrung 13 z.B. im First 14 eines Tunnels.into a pre-formed hole 13, e.g. in the ridge 14 of a tunnel.
Im.· Zuge des Eintreibens wurden die Flanken 3 des Nagels unter gleichzeitiger Verengung der Spalten 5 zusammengedrückt, da der Durchmesser der Bohrung 13 kleiner ist als die Dicke des Nagels quer zum Steg 2 vor dem Eintreiben des Nagels.In the course of driving in, the flanks 3 of the nail were underneath simultaneous narrowing of the columns 5 compressed because the diameter of the bore 13 is smaller than the thickness of the nail across the bar 2 before driving in the nail.
Im eingetriebenen Zustand entspricht der Außendurchmesser des Nagels dem Durchmesser der Bohrung 13.When driven in, the outside diameter corresponds of the nail to the diameter of the hole 13.
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