Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ankern oder Nageln von Gebi rgsschichten , die zur Übernahme der Funktion als Ausbauelement aus einer in das Bohrloch einführ¬ baren, über die Länge mit einem Rohrschlitz versehenen rohrartigen Ankerstange und einer am Bohrlochmund angeordneten Ankerplatte besteht.

Die um Untertagebergbau verwendeten Vorrichtungen zum Ankern oder Nageln von Gebi rgsschi chten, d.h. die Gebirgs- anker, dienen im allgemeinen aufgrund ihrer Dübel- und Vorspann irkung der Hohlraumsicherung.

Neben den Gebirgsankern der eingangs genannten Gattung, die an ihrem vorderen Ende über entsprechende Einrichtungen im Bohrloch festgesetzt werden, und am hinteren Ende zum Sichern der Ankerplatte einen aufgeschweißten Ring auf¬ weisen, sind Anker bekannt, die auf ihrer gesamten Länge in das Bohrloch eingeklebt werden. Derartige Anker bestehen aus einer Ankerstange-, an deren einem Ende auch wiederum als Ankerkopf ein Spreizelement ausgebildet sein kann, die dort zusätzlich oder über ihre gesamte Länge eingeklebt wird und an deren anderen Ende am Bohrlochmund die Anker¬ platte angeordnet ist, die z.B. mit einer Schraubenmutter gegen das Gebirge verspannt wird. Andere Anker werden mit Hilfe von Klebepatronen, die beim Einführen des Ankers zerstört werden, im Bohrloch verklebt und dann ggf- mit Hilfe der Ankerplatte so verspannt, daß die dazwischenliegenden Gebi rgsschichten zusammengepreßt bzw. zusammengehalten werden. Bei diesen bekannten Ankern ist es schwierig, die gleichmäßige Verklebung zu sichern und damit den notwendigen innigen Kontakt mit der Bohrlochwandung über die gesamte Länge. Weiter ist der Herstell ungsaufwand für derartige Anker von Nachteil . Bekannt sind auch Anker, die rohrartig ausgebildet sind und über die Länge einen Schlitz aufweisen.

Diese Metall röhren werden beim Einschieben in das Anker¬ loch zusammengepreßt und dann nach dem vollständigen Ein¬ führen gelöst, so daß aufgrund der Federspannung die Metall - röhre dann dicht an die Bohrlochwand angedrückt wird. Hier¬ durch entsteht ein Reibungsschluß zwischen Rohr und Bohr¬ lochwandung, woraus sich die Wirkung des Ankers ergibt. Der wesentliche Nachteil eines derartigen Ankers besteht darin, daß eine erhebliche Kraft von mehreren Tonnen oder eine Vielzahl starker Schläge notwendig sind, um den Anker in das Bohrloch hineinzuschieben. Die für derartige Anker erforderliche Schubkraft kann mit herkömmlichen Bohrlafεtten nicht erzielt werden, so daß nur der oben beschriebene Weg des Zusammenpressens der Metallröhre verbleibt. Des- weitεr.en besteht aber auch die Gefahr, daß die an der Bohrlochwandung geführten Anker sich beim Einschieben ver¬ biegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine rohrförmige

Ankerstange zu schaffen, die ohne besonderen Kraftaufwand und genau plaziert ins Gebirge bzw. Bohrloch eingebracht werden kann.

Die Aufgabe wird erf ndungsgemäß dadurch gelöst, daß die den Rohrschlitz der Ankerstange bildenden Kanten nach innen abgewinkelt und mittels einer lösbaren Klemmeinrichtung vorspannbar ausgebildet sind.

Auf diese Weise ist eine Vorrichtung zum Ankern oder Nageln von Gebirgsschichten geschaffen, die ohne jeden Aufwand in das vorher hergestellte Bohrloch eingeführt werden kann, um dort so plaziert zu werden, daß die aufgebrachten Federkräfte optimal ins Gebirge eingeleitet werden. Es zeigt sich, daß auf diese Art und Weise erstmalig ein rohrartiger Anker geschaffen ist. der auch ohne Verklebung, Verpressung oder sonstige zusätzliche Arbeitsgänge bereits seine Funktion

als Ausbauelement erfüllt, die noch dadurch verbessert werden kann, daß eine nachfolgende Verklebung vorgenommen wird. Dabei ist besonders die einfache Handhabung eines derartigen Ankers von Vorteil , wobei mit einfachen Hilfs¬ maßnahmen derartige Anker auch gleichzeitig für das Verpressen der Gebi rgsschi chten Mitverwendung finden können .

Im Rahmen der Erfindung erweist es sich als vorteilhaft, daß die innerhalb der Ankerstange lösbar angeordnete Klemm¬ einrichtung mit einer im Schnitt schwalbenschwanzartig ausgebildeten Ausnehmung versehen ist, in die die Abwink¬ lungen der Ankerstange einrastbar sind. Eine derartige rohrartige Ankerstange mit der eingelegten Klemmeinrichtung wird im Herstellerwerk verbunden, d.h. die rohrförmige Anker¬ stange wird vorgespannt, dann als solche nach Untertage gebracht, ins Bohrloch eingeführt und dann wird der Verband zwischen beiden Teilen durch einfaches Schlagen ge¬ löst, so daß die rohrartige Ankerstange schlagartig an die Bohrlochwandung angepreßt wird. Danach kann die Klemm¬ einrichtung wieder aus dem Bohrloch herausgenommen und für weitere Einsatzfälle verwendet werden. Die Klemmeinrichtung ist vorteilhaft stangenartig ausgebildet, vorzugsweise die Länge der Ankerstange aufweisend und über die Länge mit mindestens einer schwalbenschwanzartigen Ausnehmung versehen, über die schwalbenschwanzartige Ausnehmung kann die Verbindung bzw. das Vorspannen der rohrartigen Ankerstange erreicht werden.

Um das Lösen der Klemmeinrichtung von der Ankerstange zu erleichtern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Kanten bzw. die Abwinklungen der Ankerstange in Längsrichtung und die Ausnehmung der Klemmeinrichtung in Längsrichtung mit korrespondierenden Unterbrechungen ausgebildet sind. Da¬ durch kann durch das geschilderte leichte Schlagen der Ver-

band beider Teile gelöst und die Klemmeinrichtung aus der ausgefederten rohrartigen Ankerstange herausgezogen werden. Um das Herausziehen der Klemmeinrichtung aus der ausge¬ federten rohrförmigen Ankerstange zu erleichtern, ist es vorteilhaft, die Klemmeinrichtung an dem zum Bohrlochmund gerichteten Ende mit einer Use zu versehen. Das Lösen wird weiter erleichtert, indem erfindungsgemäß die Klemmeinrichtun einen formstabilen Querschnitt und einen gegenüber der Ankerstange geringeren Reibbeiwert aufweist. Gleichzeitig ist auf diese Weise ein Beschädigen der rohrförmigen Ankerstange beim Einführen in das Bohrloch verhindert, da die Klemmeinrichtung dem ganzen die notwendige Stabilität gibt.

Ein weiterer Nachteil der bisherigen Ankertechnik, nämlich die zeitliche Trennung der Arbeitsvorgänge, Einbringen des Bohrloches und Einführen der Stange kann erfindungsgemäß dadurch ausgeschaltet werden, daß das vordere Ende der Ankerstange als Einweg-Bohrkrone ausgebildet oder mit einer solchen versehen ist. über die Einweg-Bohrkrone dient die entsprechend ausgebildete Ankerstange gleichzeitig als Bohrstange und verbleibt nach dem Fertigstellen des Bohr¬ loches und der Ausfederung des rohrförmigen Teils der Ankerstange im Bohrloch. Ein Lösen der Einweg-Bohrkrone kann unter Umständen zweckmäßig sein, wozu die Ankerstange unterhalb der Einweg-Bohrkrone mit einem der Bohrdrehrichtung entgegengesetzt verlaufenden Gewinde versehen ist, auf welchem als Klemme eine keilartige Hülse geführt ist, die an dem zum Bohrlochmund gerichteten Ende in einer Halte¬ einrichtung gelagert ist. Die die keilartige Hülse aufnehmend Halteeinrichtung ist zweckmäßig mit in Richtung Bohrloch¬ wandung weisenden Widerhaken versehen, um ein Festsetzen im Bohrloch zu sichern. Das Einbringen einer entsprechenden als Bohrstange wirkenden Ankerstange wird dadurch erleichtert, daß die Ankerstange auf ihrem Außenraantel mit einer spiral- J^E OMPI

förmigen Erhebung versehen ist.

Nach einer weiteren Ausbildung ist vorgesehen, daß das vordere Ende der Klemmeinrichtung eine Einweg-Bohrkrone aufweist. Bei entsprechender Ausbildung dieser Bohrkrone kann dann die Bohrkrone zusammen mit der Klemmeinrichtung nach dem Ausfedern der rohrförmigen Ankerstange aus dieser herausgezogen und fü r weitere Einsatzfälle verwendet werden .

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein sehr einfach zu handhabender Anker geschaffen ist, der als einfacher rohrförmiger Anker _, zum Einsatz kommen kann oder aber in Kombination mit einem Klebstoff, wobei dieser dann später ebenfalls Ausbaufunktionen mit übernimmt. Besonders vorteilhaft ist, daß der rohrförmige Anker vor dem Einbringen mit einer bestimmten Vorspannung versehen werden kann, so daß auch seine spätere Verpreßwirkung im Bohrloch genau vorherbestimmt werden kann. Außerdem ist der genaue Sitz und eine genaue Positionierung des Ankers im Bohrloch immer gewährleistet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnunge dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fi g . 1 einen Schnitt durάh einen mit einem Schlitz versehenen Anker,

Fi g . 2 einen Schnitt durch einen mittels einer Klemm¬ einrichtung vorgespannten Anker,

Pϊ g • 3 einen Längsschnitt aus in der Perspektive dargestell en Anker,

Fi g . 4 ein Ausführungsbeispiel einer teilweise dar¬ gestellten Klemmeinrichtung,

Fi g . 5 eine teilweise Darstellung eines als Bohr¬ gestänge ausgebildeten Ankers, teilweise ge-

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schnitten,

Fig. 6 einen Schnitt durch eine als Rohr ausge¬ bildete Ankerstange mit Klemmeinrichtung und

Fig. 7 eine teilweise perspektivische Darstell ung hnl dem i _n Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel .

Die in Fig. 1 im Schnitt dargestellte Ankerstange 1 weist in Längsrichtung des Rohrschlitzes 2 abgewinkelte Kanten 3, 3' auf. Die Größe des Rohrschi itzes ^* 2 und die Stellung der Kanten 3, 3' zeigt, daß die Ankerstange 1 sich im entspannten Zustand befindet.

Der Schnitt nach Fig. 2 zeigt eine Ankerstange 1, bei welcher die.Kanten 3, 3' in der ^' Ausnehmung 5 der Klemmein¬ richtung 4 geführt sind. Im Gegensatz zu dem Schnitt nach Fig. 1 weist die Ankerstange 1 nach dem Schnitt in Fig. 2 in vorgespanntem Zustand einen geringeren Querschnitt auf. Die Kanten 3, 3 ¹ sind derart abgewinkelt ausgebildet, daß sie in die im Querschnitt schwalbenschwanzartige Ausnehmung 5 hineinpassen, ohne aus dieser Vorspannung ausbrechen zu können. Zweckmäßigerweise sollte die Ankerstange 1 für den Einsatz beispielsweise im Untertagebergbau im vorgespannten Zustand angeliefert werden.

Die Klemmeinrichtung 4 kann aus Metall, Kunststoff oder einem sonstigen geeigneten Material bestehen, wobei von Bedeutung ^' ist, daß die Klemmeinrichtung 4 einen formstabilen Querschnitt aufweisen muß. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Klemmeinrichtung 4 aus einem solchen Material her- gestellt ist, das gegenüber dem Material der Ankerstange 1 einen niedrigeren Reibbeiwert aufweist.

In den Fig.3 und 4 sind Ausführungsbeispiele einer Anker¬ stange 1 sowie einer Klemmeinrichtung 4 dargestellt. Die Anker¬ stange 1 weist eine Kante 3 auf, die aufgrund von Unter-

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brechungen 6 eine zinnen- oder zackenartige Ausbildung aufweist. Vergleichbare Ausnehmungen weist auch das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Klemmeinrichtung 4 auf. Diese Unterbrechungen sind mit 7 bezeichnet.

Im vorgespannten Zustand der Ankerstange 1 müssen die Unterbrechungen 7 der Klemmeinrichtung 4 innerhalb der Ankerstange 1 genau über den Unterbrechungen 6 der Kante 3 bzw. der Abwinklung 8 liegen. Wird nun nach Einbringen der Ankerstange 1 in ein Bohrloch die Klemmeinrichtung 4 um den Betrag der Länge der Unterbrechungen 6 bzw. 7 in die Ankerstange 1 hineingetrieben , so springen die Nasen der Kanten 3 in die Unterbrechungen 7 der Klemmeinrichtung 4 ein. Die Ankerstange 1 verspannt sich gegen die Bohrloch¬ wandung und die Klemme nrichtung 4 kann kraftlos unter Umständen mit Hilfe einer in die üse 9 eingeführten Zug¬ einrichtung aus der Ankerstange 1 herausgenommen werden.

Es ist vorteilhaft, den Ring an der Ankerstange 1 der zum Halten der Ankerplatte erforderlich ist, über ein kurzes

Stück auf der Ankerstange 1 anzuschweißen, damit das Rohr über die gesamte Länge zusammendrückbar ist und anschließend wieder verspannt werden kann. Weiterhin ist es zweckmäßig, die Klemmeinrichtung statt mit einer Ausnehmung 5 mit verschiedenen Ausnehmungen, beispielsweise unterschiedlicher

( Größe zu verwenden, um unterschiedliche Vorspannungen für die Ankerstangen 1 zu erzielen.

Die in Fig. 5 teilweise dargestellte Ankerstange 1 ist am oberen Ende lo mit einer Einweg-Bohrkrone 12 ausgerüstet und damit gleichzeitig als Bohrgestänge ausgebildet. Am unteren Ende 11 kann ein hier nicht dargestellter Sechskant angeordnet sein, mit dessen Hilfe die Verbindung mit der üblichen Bohrmaschine hergestellt werden kann.

Unterhalb der Einweg-Bohrkrone ist die Ankerstange 1 im Flankenbereich mit einem Gewinde 13 versehen. Das Ge¬ winde 13 verläuft entgegengesetzt der Bohrerdrehung. Auf der Ankerstange 1 ist eine mehrteilige, keilartig ausge¬ bildete Hülse 15 angeordnet, die mit einem entsprechenden Innengewinde versehen ist. Die Hülse 15 aus geeignetem Material, beispielsweise Metall oder Kunststoff, wird an dem zum Bohrlochmund gerichteten Ende in einer Halte¬ einrichtung 16 getragen. Die Halteeinrichtung 16 ist mit Widerhaken 17 versehen. Nach Beendigung des Bohrvorganges wird durch Drehrichtungsänderung der Bohrmaschine und durch leichtes Anziehen der Ankerstange 1 bei Festziehen der Halteeinrichtung 16 durch die Widerhaken 7 die Hülse 15 auf das Gewinde 3 aufgeschraubt. Hierbei drückt sich das Innengewinde der Hülse 15 auf das im Flankenbereich der Einweg-Bohrkrone 2 vorgesehene Gewinde. Durch Anliegen der Hülse 4 an der Bohrlochwandung wirkt diese vorteilhaft als Klemme 14. Auf diese Weise kann die Ankerstange über die übliche Ankerplatte gegen das Gebirge am Bohrlochmund verspannt werden, was zu einer zusätzlichen Verbesserung der Ausbaufunktion der Ankerstange 1 führt.

In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anker¬ stange 1 dargestellt. Die als Rohr ausgebildete Ankerstange 1 weist über die Länge den Rohrschlitz 2 auf, wobei die den Rohrschlitz begrenzenden Ränder der Ankerstange nach innen Abwinklungen 8 aufweisen. Um die Ankerstange 1 im ausreichenden Maße vorzuspannen, ist innerhalb der Anker¬ stange 1. die die Abwinklungen 8 zusammenpressende Klemm- einrichtiyig 4 angeordnet. Auf diese Weise weist die Anker¬ stange 1 im vorgespannten Zustand einen geringeren Durch¬ messer auf als das hier nicht dargestellte Bohrloch. Nach Lösen der Klemmeinrichtung 4 durch Herausziehen aus der Ankerstange 1 legt sich die Ankerstange an die Bohrloch¬ wandung an und erbringt die notwendige Ausbauwirkung.

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In dem in Fig.6 dargestellten Ausfü ^' hrungsbei spi el ist der Querschnitt der Klemmeinrichtung 4 auf den Querschnitt der als Rohr ausgebildeten vorgespannten Ankerstange 1 abgestellt. Die Übertragung des erforderlichen Drehmomentes ist sowohl über die Klemmeinrichtung 4 als auch über die als Rohr ausgebildete Ankerstange 1 denkbar. Dementsprechend ist in dem einen Falle die Klemmeinrichtung 4, im anderen Falle die Ankerstange 1 mit einer Einweg-Bohrkrone 12 zu versehen. Die Gestaltung der Einweg-Bohrkrone 12 darf in Verbindung mit der Ankerstange 1 diese in der Wirkung der Verspannung nicht behindern.

Wie aus der teilweise perspektivi sehen Darstel 1 ung nach Fig. 7 zu entnehmen ist, ist die mit dem Rohrschlitz 2 versehene Ankerstange 1 mit einer Einweg-Bohrkrone 12 ver¬ sehen. Um den Lösevorgang der Klemmeinrichtung 4 aus der Ankerstange 1 zu erleichtern, sind sowohl die die Abwinklungen 8 umfassenden Bereiche der Klemmeinrichtung 4 als auch die Abwinklungen 8 in Längsrichtung mit Ausnehmungen versehen. Durch ein in der Längsrichtung geringfügiges Verschieben der Klemmeinrichtung läßt sich mit Hilfe dieser Ausnehmungen die Vorspannung der Ankerstange 1 lösen und die Klemm¬ einrichtung 4 auf einfache Art und Weise, wie schon mehrfach beschrieben, aus der Ankerstange 1 herausziehen.

Weiterhin geht aus der teilweisen Ansicht einer Anker¬ stange 1 nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 7 hervor, daß auf dem Außenmantel 19 der Ankerstange 1 mindestens teil¬ weise eine spiralförmige Erhebung angebracht ist. Diese spiral föπnige Erhebung 2o erleichtert den Abtransport des Bohrkleins und erwirkt nach der Lösung der Vorspannung einen besseren Formschluß der Ankerstange 1 im Bohrloch. Die Bohrwirkung der Ankerstange 1 wird verbessert , indem in die schwal benschwanzför ige Ausnehmung 5 ein keilförmiger Ein¬ satz 21 eingebracht ist, so daß sich in der schwal benschwanz-

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förmigen Ausnehmung kein Bohrklein festsetzen kann

Auch in Verbindung mit durch Kunstharz im Bohrloch zu verklebenden Ankern ist die Verwendung einer als Bohr¬ gestänge ausgebildeten Ankerstange 1 möglich. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die beispielsweise durch Ver¬ schweißen mit einer Einweg-Bohrkrone 12 verbindbare Anker¬ stange 1 nach dem Herstellen des Bohrloches aus diesem herausgezogen werden muß, um zunächst die Kunstharzpatrone in das Bohrlochtiefste einzuführen, oder um Kunstharz einzupressen.