DE102012203696A1

DE102012203696A1 - rock bolt

Info

Publication number: DE102012203696A1
Application number: DE102012203696A
Authority: DE
Inventors: Frank Schmidt
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2012-03-08
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2013-09-12
Also published as: WO2013131777A2; WO2013131777A3

Abstract

Bei einem Gesteinsanker (1), insbesondere zur Anwendung im Bergbau, umfassend ein Ankerrohr (2), eine Ankermutter (9) mit einem ersten Längsabschnitt (15) zur Einführung innerhalb einer Bohrung (25) und einem zweiten Längsabschnitt (16) zur Stützung einer Ankerplatte (12), die von der Ankermutter (9) gestützte Ankerplatte (12) zur Auflage auf dem Gestein (24), soll die Ankermutter (9) und die Ankerplatte (12) nur wenig Bauraum außerhalb der Bohrung (25) benötigen bei einem geringen Abstand zwischen dem Ankerrohr (2) und der Bohrung (25). Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Gesteinsanker (1) eine ringförmige, das Ankerrohr (2) umschließende Aufweitbohrkrone (13) mit Schneidelementen (14) umfasst zur Vergrößerung des Durchmessers der Bohrung (25) an einem Bereich, bei welchem der erste Längsabschnitt (15) in die Bohrung (25) eingeführt ist.In a rock anchor (1), in particular for use in mining, comprising an anchor tube (2), an anchor nut (9) with a first longitudinal portion (15) for insertion within a bore (25) and a second longitudinal portion (16) for supporting a Anchor plate (12), by the anchor nut (9) supported anchor plate (12) for resting on the rock (24), the anchor nut (9) and the anchor plate (12) only little space outside the bore (25) need at a small distance between the anchor tube (2) and the bore (25). This object is achieved in that the rock bolt (1) comprises an annular, the anchor tube (2) enclosing Aufweitbohrkrone (13) with cutting elements (14) for increasing the diameter of the bore (25) at a region in which the first longitudinal section ( 15) is inserted into the bore (25).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gesteinsanker gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Verfahren zur Verankerung eines Gesteinsankers gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 10.The present invention relates to a rock bolt according to the preamble of claim 1 and a method for anchoring a rock bolt according to the preamble of claim 10.

Im Berg- und Tunnelbau werden Gesteinsanker eingesetzt, um Gebirgsbewegungen des anstehenden Gesteines zu unterbinden, zu verlangsamen oder um größere Abplatzungen von anstehendem Gestein zu sichern und damit einen gefahrlosen Betrieb zu ermöglichen. Dabei sind zwei Funktionsprinzipien bekannt, die teilweise auch kombiniert werden. Bei mechanischen Systemen erfolgt eine Verankerung des Ankers mittels Reibschluss, wobei mechanische Gesteins- bzw. Felsanker im Allgemeinen auch eine Spreizhülse und einen Spreizkörper aufweisen. Bei chemischen Gesteinsankern sind Ankerrohre mit einem aushärtenden Mörtel oder mit Kunstharz als Fixierungsstoff stoffschlüssig mit dem Untergrund bzw. dem anstehenden Gestein verbunden. Die Gesteinsanker sind dabei mit oder ohne Vorspannung im anstehenden Gestein eingebaut. Bei einer Vorspannung erfolgt dies im Allgemeinen dadurch, dass mit einer Ankermutter und einer Ankerplatte eine Druckkraft von außen auf das Gestein aufgebracht wird, indem die Ankermutter auf ein Ankerrohr aufgeschraubt wird und diese Druckkraft als Zugkraft auf das Ankerrohr übertragen wird. Das Ankerrohr überträgt diese Kraft auf das Gestein aufgrund der mechanischen oder chemischen Fixierung in dem Gestein.In mining and tunneling rock anchors are used to prevent rock movements of the upcoming rock, to slow down or to secure larger flakes of pending rock and thus to allow safe operation. Two functional principles are known, some of which are combined. In mechanical systems, anchoring of the anchor takes place by means of frictional engagement, wherein mechanical rock anchors or rock anchors generally also have an expansion sleeve and an expansion body. In chemical rock anchors anchor pipes are connected with a hardening mortar or synthetic resin as a fixing material cohesively with the substrate or the upcoming rock. The rock anchors are installed with or without bias in the upcoming rock. In the case of a prestressing, this is generally done by applying a pressure force from the outside to the rock with an anchor nut and an anchor plate by screwing the anchor nut onto an anchor tube and transferring this pressure force as a tensile force to the anchor tube. The anchor tube transfers this force to the rock due to mechanical or chemical fixation in the rock.

Die Ankermutter und die Ankerplatte bleiben somit nach der Fixierung des Gesteinsankers außerhalb der Bohrung, sodass beispielsweise im Bergbau an einem Stollen und im Tunnelbau an einem aufgefahrenen Tunnel dadurch eine Einschränkung des zur Verfügung stehenden Raumes eintritt. Die Ankermutter benötigt dabei eine ausreichende axiale Ausdehnung, um mittels des Innengewindes an der Ankermutter die auftretenden großen Kräfte auf das Außengewinde an dem Ankerrohr übertragen zu können. The anchor nut and the anchor plate thus remain after the fixation of the rock bolt outside the hole, so that, for example, in mining on a tunnel and tunneling on an excavated tunnel thereby limiting the available space occurs. The anchor nut requires a sufficient axial extent to be able to transmit by means of the internal thread on the anchor nut, the large forces occurring on the external thread on the anchor tube can.

Die DE 20 2008 003 381 U1 zeigt eine Ankermutter zur Verankerung eines Zugglieds mit einem Außengewinde an der Luftseite eines Ankerlochs, insbesondere zur Verankerung von Stabankern, Erdnägeln, Felsbolzen und dergleichen, wobei die Ankermutter in ihrer Längsachse eine Gewindebohrung zum Einschrauben des Zugglieds aufweist und einen verdickten Umfangsbereich zur Übertragung der Ankerkräfte auf den Untergrund besitzt, wobei die Ankermutter in Längserstreckungsrichtung unterteilt ist in einen ersten Längsabschnitt und in einen zweiten Längsabschnitt, wobei der erste Längsabschnitt eine Gewindebohrung aufweist, in der ein Anschlag zur Begrenzung der Einschraubtiefe des Zugglieds angeordnet ist. Eine derartige Ankermutter kann somit teilweise in der Bohrung für das Ankerrohr angeordnet werden, sodass dadurch weniger Bauraum beispielsweise am Stollen oder Tunnel für den Gesteinsanker benötigt wird. In nachteiliger Weise ist jedoch beim Aufbohren und Einarbeiten der Bohrung in das Gestein die Größe der Bohrung derart auszulegen, dass die Ankermutter mit dem ersten Längsabschnitt in der Bohrung angeordnet werden kann, das heißt der Durchmesser der Bohrung größer ist als der Außendurchmesser des ersten Längsabschnitts der Ankermutter.The DE 20 2008 003 381 U1 shows an anchor nut for anchoring a tension member with an external thread on the air side of an anchor hole, in particular for anchoring rod anchors, pegs, rock bolts and the like, wherein the anchor nut has in its longitudinal axis a threaded bore for screwing the tension member and a thickened peripheral region for transmitting the anchor forces the base has, wherein the anchor nut is subdivided in the longitudinal direction in a first longitudinal section and in a second longitudinal section, wherein the first longitudinal section has a threaded bore in which a stop for limiting the screwing of the tension member is arranged. Such an anchor nut can thus be partially arranged in the bore for the anchor tube, so that less space is needed, for example, on the tunnel or tunnel for the rock bolt. However, disadvantageously, when drilling and incorporating the hole in the rock, the size of the hole to be interpreted such that the anchor nut can be arranged with the first longitudinal portion in the bore, that is, the diameter of the bore is greater than the outer diameter of the first longitudinal portion of anchor nut.

Im Berg- und Tunnelbau sind auch sogenannte selbstbohrende oder selbstschneidende Gesteinsanker bekannt. Derartige selbstbohrende Gesteinsanker weisen am vorderen Ende eine Bohrkrone auf und das Einarbeiten der Bohrung erfolgt nicht mit einem separaten Bohrwerkzeug und nach dem Einarbeiten der Bohrung wird nicht erst das Ankerrohr in die Bohrung eingeschoben, sondern das Ankerrohr mit der Bohrkrone stellt selbst ein Bohrwerkzeug dar, sodass in einem Arbeitsschritt die Bohrung mit der Bohrkrone eingearbeitet und dadurch natürlich auch gleichzeitig das Ankerrohr in die Bohrung eingeschoben wird. Derartige selbstbohrende Gesteinsanker sind im Allgemeinen chemische Gesteinsanker, das heißt mittels eines Fixierungsstoffes werden diese Gesteinsanker nach dem Einführen und Einarbeiten der Bohrung an dem Gestein befestigt. Dabei ist der verbleibende Ringraum zwischen dem Ankerrohr und der Bohrung sehr klein, zum Beispiel im Bereich von ungefähr 1 bis 2 mm, für eine chemische Fixierung. Bei derartigen chemischen, selbstbohrenden Gesteinsankern können somit in die Bohrung keine in DE 20 2008 003 381 U1 beschriebenen Ankermuttern mit dem ersten Längsabschnitt eingeführt werden, weil der erste Längsabschnitt der Ankermutter einen derart großen Außendurchmesser aufweist, der im Allgemeinen größer ist als der Durchmesser der von der Bohrkrone eingearbeiteten Bohrung. In mining and tunneling so-called self-drilling or self-tapping rock bolts are known. Such self-drilling rock anchors have at the front end of a drill bit and the incorporation of the bore is not done with a separate drilling tool and after incorporation of the hole is not only the anchor tube inserted into the hole, but the anchor tube with the drill bit is itself a drilling tool, so In one work step, the hole with the drill bit incorporated and thereby at the same time, of course, the anchor tube is inserted into the bore. Such self-drilling rock anchors are generally chemical rock anchors, that is, by means of a fixative, these rock anchors are attached to the rock after insertion and incorporation of the bore. In this case, the remaining annular space between the anchor tube and the bore is very small, for example in the range of about 1 to 2 mm, for a chemical fixation. In such chemical, self-drilling rock anchors can thus in the bore no in DE 20 2008 003 381 U1 described anchor nuts are introduced with the first longitudinal portion, because the first longitudinal portion of the anchor nut has such a large outer diameter, which is generally greater than the diameter of the bore incorporated by the drill bit.

Die WO 2007/059580 A1 zeigt einen selbstschneidenden Gesteinsanker mit einem Schneidkopf und einem Ankerrohr. The WO 2007/059580 A1 shows a self-tapping rock bolt with a cutting head and an anchor tube.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen Gesteinsanker und ein Verfahren zur Verankerung eines Gesteinsakers zur Verfügung zu stellen, bei dem die Ankermutter und die Ankerplatte nur wenig Bauraum außerhalb der Bohrung benötigt bei einem geringen Abstand zwischen dem Ankerrohr und der Bohrung.The object of the present invention is therefore to provide a rock bolt and a method for anchoring a rock cutter available, in which the anchor nut and the anchor plate requires little space outside the hole at a small distance between the anchor tube and the bore.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Gesteinsanker, insbesondere zur Anwendung im Bergbau, umfassend ein Ankerrohr, eine Ankermutter mit einem ersten Längsabschnitt zur Einführung innerhalb einer Bohrung und einem zweiten Längsabschnitt zur Stützung einer Ankerplatte, die von der Ankermutter gestützte Ankerplatte zur Auflage auf dem Gestein, wobei der Gesteinsanker eine ringförmige, das Ankerrohr umschließende Aufweitbohrkrone mit Schneidelementen umfasst zur Vergrößerung des Durchmessers der Bohrung an einem Bereich, bei welchem der erste Längsabschnitt in die Bohrung eingeführt ist. In vorteilhafter Weise kann somit mittels der Aufweitbohrkrone die Bohrung zusätzlich vergrößert werden, das heißt die Bohrung weist an einer von der Aufweitbohrkrone hergestellten Aufweitbohrung einen größeren Durchmesser auf, sodass dadurch die Ankermutter mit dem ersten Längsabschnitt in die Aufweitbohrung als Bohrung eingeführt werden kann. Die Ankermutter benötigt dabei an dem ersten Längsabschnitt eine ausreichende radiale Ausdehnung, da an der Ankermutter an dem ersten Längsabschnitt sowohl ein Innengewinde ausgebildet ist als auch entsprechend große Kräfte zu übertragen sind. Aus diesem Grund benötigt die Ankermutter an dem ersten Längsabschnitt beispielsweise eine radiale Ausdehnung von mehr als 1 oder 2 mm. Mittels der ringförmigen Aufweitbohrkrone kann somit eine ausreichend große Aufweitbohrung partiell an der Bohrung hergestellt werden. This object is achieved with a rock bolt, in particular for use in mining, comprising an anchor tube, an anchor nut with a first longitudinal section for insertion within a bore and a second longitudinal section for supporting an anchor plate, the anchoring plate supported by the anchor nut for resting on the rock, wherein the rock bolt comprises an annular expansion bit surrounding the anchor tube with cutting elements to increase the diameter of the bore at a region where the first longitudinal section is inserted into the bore. Advantageously, thus, by means of the Aufweitbohrkrone the bore can be additionally increased, that is, the bore has a larger diameter on a Aufweitbohrkrone produced by the Aufweitbohrkrone, so that thereby the anchor nut can be introduced with the first longitudinal section in the Aufweitbohrung as a bore. The anchor nut requires at the first longitudinal portion a sufficient radial extent, since both an internal thread is formed on the anchor nut on the first longitudinal portion and correspondingly large forces are transmitted. For this reason, the anchor nut on the first longitudinal section, for example, requires a radial extension of more than 1 or 2 mm. By means of the annular Aufweitbohrkrone thus a sufficiently large Aufweitbohrung can be made partially at the bore.

In einer ergänzenden Ausführungsform weist der erste Längsabschnitt einen kleineren Außendurchmesser auf als der zweite Längsabschnitt und vorzugsweise ist an dem zweiten Längsabschnitt eine, insbesondere senkrecht zu einer Längsachse des Ankerrohres ausgerichtete, Stützfläche für die Ankerplatte ausgebildet. Vorzugsweise ist dabei der erste Längsabschnitt um mehr als 10%, 20%, 30% oder 50% kleiner als der zweite Längsabschnitt im Außendurchmesser. Dadurch bildet sich an dem zweiten Längsabschnitt eine Stützfläche zur Auflage der Ankerplatte aus. In a supplementary embodiment, the first longitudinal section has a smaller outer diameter than the second longitudinal section, and preferably a support surface for the armature plate, in particular aligned perpendicular to a longitudinal axis of the armature tube, is formed on the second longitudinal section. In this case, the first longitudinal section is preferably smaller than the second longitudinal section in the outer diameter by more than 10%, 20%, 30% or 50%. As a result, a support surface for supporting the anchor plate is formed on the second longitudinal section.

In einer ergänzenden Variante weist das Ankerrohr ein Außengewinde auf und die Ankermutter weist ein Innengewinde auf und das Innengewinde der Ankermutter ist in das Außengewinde des Ankerrohres eingeschraubt und/oder die Ankermutter weist wenigstens einen Spülkanal, vorzugsweise mehrere Spülkanäle, auf zur Zuführung eines Spülfluides, insbesondere eine Spülflüssigkeit, zu der Aufweitbohrkrone. Während des Bohrens oder Einarbeitens der Aufweitbohrung mit den Schneidelementen an der Aufweitbohrkrone kann somit zu der Aufweitbohrkrone Spülflüssigkeit zugeführt werden, sodass das von der Aufweitbohrkrone abgearbeitete Material des Gesteins nach außen gefördert werden kann. In an additional variant, the anchor tube has an external thread and the anchor nut has an internal thread and the internal thread of the anchor nut is screwed into the external thread of the anchor tube and / or the anchor nut has at least one flushing channel, preferably a plurality of flushing channels, for supplying a flushing fluid, in particular a rinsing fluid, to the Aufweitbohrkrone. During the drilling or incorporation of the Aufweitbohrung with the cutting elements on the Aufweitbohrkrone can thus be supplied to the Aufweitbohrkrone irrigation fluid, so that the processed by the Aufweitbohrkrone material of the rock can be conveyed to the outside.

In einer zusätzlichen Ausführungsform steht die Aufweitbohrkrone in mechanischer Wirkverbindung mit der Ankermutter und/oder dem Ankerrohr, so dass bei einer Rotationsbewegung der Ankermutter und/oder des Ankerrohres die Aufweitbohrkrone die Rotationsbewegung mit ausführt zur Vergrößerung des Durchmessers der Bohrung an einem Bereich, bei welchem der erste Längsabschnitt in die Bohrung eingeführt ist. Auf die Ankermutter und/oder das Ankerrohr kann somit von außerhalb der Bohrung ein Drehmoment aufgebracht werden, welches die Ankermutter und/oder das Ankerrohr in eine Rotationsbewegung versetzt und aufgrund der mechanischen Wirkverbindung führt auch die Aufweitbohrkrone diese Rotationsbewegung mit aus, sodass von der Aufweitbohrkrone mittels der Schneidelemente die Aufweitbohrung in das anstehende Gestein eingearbeitet werden kann. In an additional embodiment, the widening bit is in mechanical operative connection with the anchor nut and / or the anchor tube, so that upon rotational movement of the anchor nut and / or the anchor tube, the widening bit carries out the rotational movement to increase the diameter of the bore at an area where first longitudinal section is inserted into the bore. On the anchor nut and / or the anchor tube thus a torque can be applied from outside the bore, which sets the armature nut and / or the anchor tube in a rotational movement and due to the mechanical operative connection leads the Aufweitbohrkrone this rotation with, so from the Aufweitbohrkrone means the cutting elements the Aufweitbohrung can be incorporated into the upcoming rock.

In einer zusätzlichen Ausführungsform ist die Aufweitbohrkrone fest mit der Ankermutter verbunden, insbesondere ist die Aufweitbohrkrone einteilig an der Ankermutter ausgebildet. An der Ankermutter sind somit lediglich an einem vorderseitigen Ende des zweiten Längsabschnitts Schneidelemente angeordnet oder ausgebildet. Die Ankermutter ist dabei in Richtung einer Längsachse des Ankerrohrs in den ersten und zweiten Längsabschnitt unterteilt. In an additional embodiment, the expander drill bit is fixedly connected to the anchor nut, in particular the Aufweitbohrkrone is integrally formed on the anchor nut. On the anchor nut thus cutting elements are arranged or formed only at a front end of the second longitudinal section. The anchor nut is divided in the direction of a longitudinal axis of the anchor tube in the first and second longitudinal section.

In einer zusätzlichen Variante weist die Ankermutter einen Anschlag zur Begrenzung der Einschraubtiefe des Ankerrohres in die Ankermutter auf. Weist die Muttermutter einen Anschlag auf, kann somit von außen auf die Ankermutter, zum Beispiel mittels eines Mehrkants, auf die Ankermutter ein Drehmoment aufgebracht werden, sodass die Ankermutter in eine Rotationsbewegung versetzt wird. Aufgrund der Verbindung der Ankermutter mit dem Ankerrohr mittels des Innen- und Außengewindes und sowie des Anschlags kann somit dieses Drehmoment bei einem Anschlag des Ankerrohrs an dem Anschlag dieses auch auf das Ankerrohr übertragen werden und dadurch das Ankerrohr zusammen mit einer Bohrkrone in eine Rotationsbewegung versetzt werden. Bei einem selbstschneidenden Gesteinsanker kann somit mittels eines Aufbringens eines Drehmoments auf die Ankermutter sowohl die Ankermutter als auch das Ankerrohr mit der Bohrkrone in eine Rotationsbewegung versetzt werden zum Einbohren und Einarbeiten der Bohrung.In an additional variant, the anchor nut has a stop for limiting the screwing depth of the anchor tube into the anchor nut. If the nut has a stop, a torque can thus be applied externally to the anchor nut, for example by means of a polygon, on the anchor nut so that the anchor nut is set into a rotational movement. Due to the connection of the anchor nut with the anchor tube by means of the inner and outer thread and the stop and thus this torque can be transmitted at a stop of the anchor tube to the stop this also on the anchor tube and thereby the anchor tube are placed together with a drill bit in a rotary motion , In a self-tapping rock anchor can thus be offset by means of applying a torque to the anchor nut both the anchor nut and the anchor tube with the drill bit in a rotary motion for drilling and incorporation of the bore.

In einer zusätzlichen Ausführungsform ist der Anschlag von einem Anschlagstift gebildet und der Anschlagstift ist im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Ankerrohres ausgerichtet und ist beweglich innerhalb einer Stiftbohrung an der Ankermutter angeordnet, so dass die Ankermutter mit Anschlagstift einen Anschlag aufweist und die Ankermutter ohne Anschlagstift bei entferntem Anschlagstift keinen Anschlag aufweist oder der Anschlag von einer Anschlagverjüngung an der Ankermutter gebildet ist. Wird der Anschlag mittels eines Entfernens des Anschlagstiftes von der Ankermutter entfernt, weist die Ankermutter keinen Anschlag mehr auf. Dadurch kann nach dem Bohren der Bohrung mit der Bohrkrone und dem Einarbeiten der Aufweitbohrung mit der Aufweitbohrkrone die Ankermutter in Richtung zu einem vorderen Ende des Ankerrohrs mit der Bohrkrone verschraubt werden, sodass dadurch die Ankerplatte auf das außen anstehende Gestein gedrückt wird und somit ein Vorspannen des Gesteinsankers möglich ist. Der Anschlagstift ist im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Ankerrohres ausgerichtet, d. h. mit einer Abweichung von weniger als 40°, 30°, 20° oder 10° senkrecht zu der Längsachse des Ankerrohres ausgerichtet.In an additional embodiment, the stop is formed by a stop pin and the stop pin is aligned substantially perpendicular to a longitudinal axis of the anchor tube and is movably disposed within a pin hole on the anchor nut, so that the anchor nut with stop pin has a stop and the anchor nut without stop pin at removed stop pin has no stop or the stop is formed by a stop taper on the anchor nut. If the stop is removed by removing the stop pin from the anchor nut, the anchor nut no longer has a stop. Thus, after drilling the bore with the drill bit and incorporating the expansion bore with the widening bit, the anchor nut can be moved toward a front end of the anchor tube with the Drill be screwed, so that thereby the anchor plate is pressed onto the outside pending rock and thus biasing the rock bolt is possible. The stop pin is oriented substantially perpendicular to the longitudinal axis of the anchor tube, that is aligned with a deviation of less than 40 °, 30 °, 20 ° or 10 ° perpendicular to the longitudinal axis of the anchor tube.

In einer ergänzenden Variante sind die Aufweitbohrkrone und die Ankermutter als zwei getrennte Bauteile ausgebildet.In a supplementary variant, the widening bit and the anchor nut are formed as two separate components.

In einer zusätzlichen Ausführungsform ist die Aufweitbohrkrone an dem Ankerrohr axial verschieblich gelagert und zwischen dem Ankerrohr und der Aufweitbohrkrone besteht eine Drehverbindung, so dass von dem Ankerrohr auf die Aufweitbohrkrone ein Drehmoment übertragbar ist, insbesondere wenigstens ein Radialstift, vorzugsweise mehrere Radialstifte, an der Aufweitbohrkrone in wenigstens eine Axialnut, vorzugsweise mehrere Axialnuten, an dem Ankerrohr eingreifen zur Übertragung eines Drehmomentes von dem Ankerrohr auf den wenigstens einen Radialstift. In an additional embodiment, the Aufweitbohrkrone is axially slidably mounted on the anchor tube and between the anchor tube and Aufweitbohrkrone there is a rotary connection, so that from the anchor tube on the Aufweitbohrkrone torque is transferable, in particular at least one radial pin, preferably a plurality of radial pins on the Aufweitbohrkrone in at least one axial groove, preferably a plurality of axial grooves, engage the armature tube for transmitting a torque from the armature tube to the at least one radial pin.

Erfindungsgemäßes Verfahren zur Verankerung eines Gesteinsankers, insbesondere eines in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Gesteinsankers, in Gestein mit den Schritten: Einarbeiten einer Bohrung in Gestein, Einführen eines Ankerrohres mit einer Ankermutter und einer Ankerplatte in die Bohrung, wobei die Ankermutter mit einem ersten Längsabschnitt innerhalb der Bohrung eingeführt wird und ein zweiter Längsabschnitt der Ankermutter zusammen mit der Ankerplatte außerhalb der Bohrung angeordnet wird, Fixieren des Ankerrohres an dem die Bohrung begrenzenden Gestein, wobei mittels einer Aufweitbohrkrone die Bohrung zu einer Aufweitbohrung vergrößert wird zur Einführung des zweiten Längsabschnittes der Ankermutter in die Aufweitbohrung als Teil der Bohrung. Method for anchoring a rock bolt, in particular a rock bolt described in this patent application, in stone with the steps: incorporating a hole in rock, inserting an anchor tube with an anchor nut and an anchor plate in the bore, wherein the anchor nut with a first longitudinal portion within the bore and a second longitudinal section of the anchor nut is placed together with the anchor plate outside the bore, fixing the anchor tube to the bore defining the bore, wherein by means of a Aufweitbohrkrone the bore is enlarged to a Aufweitbohrung to introduce the second longitudinal section of the anchor nut in the Aufweitbohrung as Part of the hole.

Zweckmäßig ist der Durchmesser der Aufweitbohrung größer als der Durchmesser der Bohrung, insbesondere ist der Durchmesser der Aufweitbohrung um wenigstens 5%, 10%, 20% oder 30% größer als der Durchmesser der BohrungSuitably, the diameter of the Aufweitbohrung is greater than the diameter of the bore, in particular, the diameter of the Aufweitbohrung by at least 5%, 10%, 20% or 30% greater than the diameter of the bore

In einer ergänzenden Variante wird die Bohrung von einer Bohrkrone an einem vorderen Ende des Ankerrohres eingearbeitet mittels einer Rotationsbewegung des Ankerrohres und der an dem Ankerrohr angeordneten Bohrkrone. Der Gesteinsanker ist somit ein selbstschneidender oder selbstbohrender Gesteinsanker, da die Bohrung nicht getrennt von einem zunächst separaten Bohrwerkzeug hergestellt wird und erst anschließend das Ankerrohr in die Bohrung eingeführt wird, sondern an dem Ankerrohr am vorderen Ende die Bohrkrone angeordnet ist und somit gleichzeitig sowohl die Bohrung mittels der Bohrkrone in das Gestein eingearbeitet werden kann und dadurch gleichzeitig auch das Ankerrohr in die Bohrung eingeführt wird. In a supplementary variant, the bore of a drill bit at a front end of the anchor tube is incorporated by means of a rotational movement of the anchor tube and arranged on the anchor tube drill bit. The rock bolt is thus a self-tapping or self-drilling rock bolt, since the hole is not made separately from a first separate drilling tool and only then the anchor tube is inserted into the bore, but on the anchor tube at the front end of the drill bit is arranged and thus simultaneously both the bore can be incorporated into the rock by means of the drill bit and thereby simultaneously the anchor tube is inserted into the bore.

In einer zusätzlichen Variante wird das Ankerrohr chemisch und/oder mechanisch an dem die Bohrung begrenzenden Gestein fixiert. Ein chemischer Anker wird mittels eines Fixierungsstoffs an dem Gestein fixiert und ein mechanischer Gesteinsanker, beispielsweise mittels einer Spreizhülse und einem Spreizkörper. Der Fixierungsstoff ist dabei beispielsweise innerhalb eines Innen- oder Hohlraumes an dem Ankerrohr angeordnet und wird nach dem Einführen und Einarbeiten der Bohrung von dem Innenraum in einen Ringraum zwischen dem Ankerrohr und dem Gestein eingebracht und erhärtet anschließend, sodass eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Ankerrohr und dem Gestein besteht. Bei einer mechanischen Fixierung des Ankerrohrs an dem Gestein wird beispielsweise die Spreizhülse von dem Spreizkörper aufgespreizt, sodass dadurch eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen der Spreizhülse und dem Gestein hergestellt wird. In an additional variant, the anchor tube is fixed chemically and / or mechanically to the rock defining the bore. A chemical anchor is fixed by means of a fixing substance to the rock and a mechanical rock bolt, for example by means of an expansion sleeve and an expansion body. The fixative is arranged, for example, within an inner or cavity of the anchor tube and is introduced after insertion and incorporation of the bore of the interior in an annular space between the anchor tube and the rock and then hardened, so that a material connection between the anchor tube and the Rock exists. In a mechanical fixation of the anchor tube to the rock, for example, the expansion sleeve is spread by the expansion body, thereby forming a positive and / or non-positive connection between the expansion sleeve and the rock is made.

In einer zusätzlichen Ausführungsform wird die Bohrung mittels der Aufweitbohrkrone zu der Aufweitbohrung vergrößert während mit der Bohrkrone an dem Ankerrohr die Bohrung in das Gestein eingearbeitet wird. In an additional embodiment, the bore is enlarged by means of the widening bit to the Aufweitbohrung while the drill bit on the anchor tube, the hole is machined into the rock.

In einer ergänzenden Variante wird von der Aufweitbohrkrone eine Rotationsbewegung der Ankermutter mit ausgeführt zur Vergrößerung der Bohrung zu der Aufweitbohrung und vorzugsweise wird auf die Ankermutter eine axiale Druckkraft aufgebracht, welche von der Ankermutter auf die Aufweitbohrkrone übertragen wird zur Vergrößerung der Bohrung zu der Aufweitbohrung. Die Aufweitbohrkrone führt somit die Rotationsbewegung der Ankermutter mit aus, da die Aufweitbohrkrone, insbesondere einteilig, mit der Ankermutter fest verbunden ist. In a supplementary variant of the Aufweitbohrkrone a rotational movement of the armature nut is carried out to increase the bore to the expansion bore and preferably an axial compressive force is applied to the armature nut, which is transmitted from the armature nut on the Aufweitbohrkrone to enlarge the bore to the Aufweitbohrung. The Aufweitbohrkrone thus performs the rotational movement of the anchor nut with, since the Aufweitbohrkrone, in particular in one piece, is firmly connected to the anchor nut.

oder die Aufweitbohrkrone ist vorzugsweise axial verschieblich an dem Ankerrohr gelagert und weist eine Drehmomentübertragbarkeit von dem Ankerrohr auf die Aufweitbohrkrone auf, sodass die Aufweitbohrkrone die Rotationsbewegung des Ankerrohrs mit ausführt und die Druckkraft kann aufgrund eines hinteren axialen Endes der wenigstens einen Axialnut von dem Ankerrohr auf den wenigstens Radialstift und damit die Aufweitbohrkrone übertragen werden.or the Aufweitbohrkrone is preferably axially displaceably mounted on the anchor tube and has a torque transmissibility of the anchor tube on the Aufweitbohrkrone so that the Aufweitbohrkrone the rotational movement of the anchor tube carries out with and the pressure force due to a rear axial end of the at least one axial groove of the anchor tube on the at least radial pin and thus the Aufweitbohrkrone be transferred.

Zweckmäßig besteht das Ankerrohr des Gesteinsankers aus Metall, insbesondere Stahl, und aus Kunststoff. Damit kann das Ankerrohr bei auftretenden Zugkräften größere Dehnungen ausführen in Längsrichtung, so dass dadurch der Gesteinsanker auch als ein Gleitanker ausgebildet ist und damit auftretende Bewegungen des gesicherten Steines besser gesichert werden können. Ferner kann von Abbaugeräten im Bergbau, insbesondere im Kohlebergbau, das Ankerrohr des Gesteinsankers bei einer Ausbildung aus Kunststoff leicht zerteilt bzw. separiert werden, so dass dadurch Schäden an den technischen Einrichtungen des Bergbaus im Wesentlichen vermieden werden können. Suitably, the anchor tube of the rock bolt made of metal, especially steel, and plastic. Thus, the anchor tube can perform larger strains in the longitudinal direction of tensile forces occurring, so that thereby the rock bolt is also designed as a sliding anchor and thus occurring movements of the secured stone can be better secured. Furthermore, mining equipment, especially in coal mining, the anchor pipe of the rock bolt can be easily divided or separated in a training of plastic, so that damage to the technical equipment of mining can be substantially avoided.

In einer Variante ist der Kunststoff faserverstärkter, insbesondere glasfaserverstärkter, Kunststoff und das Metall Stahl.In one variant, the plastic is fiber-reinforced, in particular glass fiber reinforced plastic and the metal steel.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das Ankerrohr als ein Hohlrohr ausgebildet.In a further embodiment, the anchor tube is formed as a hollow tube.

In einer ergänzenden Variante schließt das Ankerrohr einen Hohl- oder Innenraum ein, der Gesteinsanker umfasst einen innerhalb des Innenraumes angeordneten Fixierungsstoff zur stoffschlüssigen Fixierung des Ankerrohres an Gestein, einen innerhalb des Innenraumes angeordneten, beweglichen Kolben zur Förderung des Fixierungsstoffes außerhalb des Ankerrohres bei einer Anordnung des Ankerrohres in einer Bohrung in dem Gestein und wenigstens ein Mittel zum Bewegen des Kolbens. Der Gesteinsanker ist somit ein chemischer Gesteinsanker.In an additional variant, the anchor tube includes a hollow or interior space, the rock bolt comprises a disposed within the interior fixation material for material fixation of the anchor tube to rock, a disposed within the interior, movable piston for conveying the fixative outside the anchor tube in an arrangement of Anchor tube in a bore in the rock and at least one means for moving the piston. The rock anchor is thus a chemical rock anchor.

Insbesondere umfasst der Gesteinsanker eine Spreizhülse und einen Spreizkörper. Der Gesteinsanker ist somit ein mechanischer Gesteinsanker.In particular, the rock anchor comprises an expansion sleeve and an expansion body. The rock anchor is thus a mechanical rock anchor.

Vorzugsweise sind Gesteinsanker auch Felsanker. Rock anchors are also preferably rock anchors.

In einer ergänzenden Ausgestaltung umfasst der Fixierungsstoff, insbesondere ein Kunstharz oder Mörtel, zwei Komponenten, z. B. eine Klebekomponente und eine Härtekomponente.In a supplementary embodiment, the fixative, in particular a synthetic resin or mortar, comprises two components, eg. B. a glue component and a hardness component.

Vorzugsweise sind die zwei Komponenten getrennt jeweils in einem Beutel angeordnet. Als Beutel wird dabei jede Vorrichtung zur Aufbewahrung der zwei getrennten Komponenten angesehen, zum Beispiel auch eine Kartusche oder ein anderweitiger Behälter. Preferably, the two components are each arranged separately in a bag. The bag is considered to be any device for storing the two separate components, for example a cartridge or other container.

In einer weiteren Ausgestaltung umfasst der Gesteinsanker, insbesondere im Bereich eines vorderen Endes oder am vorderen Ende des Ankerrohres, eine Bohrkrone bzw. einen Bohrkopf. Der Gesteinsanker ist damit ein selbstschneidender Gesteinsanker.In a further embodiment, the rock bolt, in particular in the region of a front end or at the front end of the anchor tube, comprises a drill bit or a drill head. The rock anchor is thus a self-cutting rock anchor.

Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine Seitenansicht eines Gesteinsanker in einem ersten Ausführungsbeispiel, der in eine Bohrung in Gestein eingeschoben ist und der Fixierungsstoff noch nicht in den Raum zwischen dem Gestein und dem Ankerrohr eingebracht ist, 1 a side view of a rock bolt in a first embodiment, which is inserted into a hole in rock and the fixative is not yet introduced into the space between the rock and the anchor tube,

2 einen Querschnitt A-A des Gesteinsanker gemäß 1, 2 a cross section AA of the rock bolt according to 1 .

3 eine Vorderansicht der Ankermutter des Gesteinsankers gemäß 1, 3 a front view of the anchor nut of the rock anchor according to 1 .

4 einen Längsschnitt der Ankermutter und Ankerplatte des Gesteinsankers gemäß 1, 4 a longitudinal section of the anchor nut and anchor plate of the rock anchor according to 1 .

5 einen Längsschnitt der Ankermutter und Ankerplatte des Gesteinsankers in einem zweiten Ausführungsbeispiel, 5 a longitudinal section of the anchor nut and anchor plate of the rock bolt in a second embodiment,

6 eine Seitenansicht des Gesteinsanker in einem dritten Ausführungsbeispiel und 6 a side view of the rock bolt in a third embodiment and

7 einen Längsschnitt des Gesteinsankers gemäß 6. 7 a longitudinal section of the rock anchor according to 6 ,

Ein Gesteinsanker 1 wird im Bergbau zur temporären Sicherung von Gestein an Stollen eingesetzt. Der Gesteinsanker 1 umfasst ein Ankerrohr 2 als Hohlrohr 3 mit einem Außengewinde 6 an dem Ankerrohr 2 sowie eine Ankermutter 9 und eine Ankerplatte 12. In 1 bis 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des Gesteinsankers 1 dargestellt. Die Ankermutter 9 weist ein Innengewinde 10 auf und das Innengewinde 10 der Ankermutter 9 ist in das Außengewinde 6 des Ankerrohrs 2 eingeschraubt. Das als Hohlrohr 3 ausgebildete Ankerrohr 2 weist somit einen nicht in 1 dargestellten Hohlraum 4 auf und innerhalb des Hohlraums 4 ist ein Fixierungsstoff (nicht dargestellt) zur stoffschlüssigen Verbindung des Ankerrohrs 2 mit einem Gestein 24 angeordnet. In der Darstellung in 1 ist bereits mittels einer Bohrkrone 5 am vorderen rechten Ende des Ankerrohrs 2 mit einer Längsachse 7 eine Bohrung 25 in das Gestein 24 eingearbeitet, jedoch noch nicht der Fixierungsstoff in einen Ringraum zwischen dem Ankerrohr 2 und dem Gestein 24 eingebracht. Der Ringraum 27 weist eine kleine radiale Ausdehnung zwischen dem Ankerrohr 2 und dem Gestein 24 von ca. 1 bis 2 mm auf, das es sich um einen selbstbohrenden chemischen Gesteinsanker 1 handelt. A rock anchor 1 is used in mining for the temporary securing of rocks to tunnels. The rock anchor 1 includes an anchor tube 2 as a hollow tube 3 with an external thread 6 on the anchor tube 2 as well as an anchor nut 9 and an anchor plate 12 , In 1 to 4 is a first embodiment of the rock bolt 1 shown. The anchor nut 9 has an internal thread 10 on and the internal thread 10 the anchor nut 9 is in the external thread 6 of the anchor tube 2 screwed. That as a hollow tube 3 trained anchor tube 2 thus does not have a 1 illustrated cavity 4 on and within the cavity 4 is a fixing material (not shown) for cohesive connection of the anchor tube 2 with a rock 24 arranged. In the illustration in 1 is already using a drill bit 5 at the front right end of the anchor tube 2 with a longitudinal axis 7 a hole 25 in the rock 24 incorporated, but not yet the fixative in an annulus between the anchor tube 2 and the rock 24 brought in. The annulus 27 has a small radial extent between the anchor tube 2 and the rock 24 from about 1 to 2 mm, which is a self-drilling chemical rock bolt 1 is.

Die Ankermutter 9 ist in einen ersten Längsabschnitt 15 und in einen zweiten Längsabschnitt 16 unterteilt. Der erste Längsabschnitt 15 weist dabei einen kleineren Außendurchmesser auf als der zweite Längsabschnitt 16, sodass sich an dem zweiten Längsabschnitt 16 eine Stützfläche 17 zur Auflage der Ankerplatte 12 ausbildet. Ferner ist an dem radialen Ende des zweiten Längsabschnitts 16 der Ankermutter 9 ein Mehrkant 11 ausgebildet, sodass von außen auf den Mehrkant 11 der Ankermutter 9 ein Drehmoment aufgebracht werden kann. Die Ankermutter 9 weist ferner einen Anschlag 19 auf, welcher das Einschrauben des Ankerrohrs 2 in die Ankermutter 9 begrenzt. Der Anschlag 19 ist dabei als ein Anschlagstift 20 ausgebildet, der in einer radialen Stiftbohrung 21 an der Ankermutter 9 angeordnet ist. Zum Einarbeiten der Bohrung 25 in den selbstschneidenden Gesteinsanker 1 ist somit das Ankerrohr 2 so weit in die Ankermutter 9 einzuschreiben, bis ein linkes hinteres Ende des Ankerrohrs 2 auf dem Anschlag 19 des Anschlagstiftes 20 aufliegt. Dadurch kann das Ankerrohr 2 nicht mehr weiter in die Ankermutter 9 eingeschraubt werden und ein Drehmoment, welches von außen beispielsweise mittels einer Bohreinrichtung auf den Mehrkant 11 der Ankermutter 9 aufgebracht wird, kann somit in einfacher Weise auch auf das Ankerrohr 2 übertragen werden, sodass das Ankerrohr 2 die Rotationsbewegung der Ankermutter 9 mit ausführt. The anchor nut 9 is in a first longitudinal section 15 and in a second longitudinal section 16 divided. The first longitudinal section 15 has a smaller outer diameter than the second longitudinal section 16 , so that at the second longitudinal section 16 a support surface 17 for supporting the anchor plate 12 formed. Further, at the radial end of the second longitudinal section 16 the anchor nut 9 a polygon 11 trained so by outside on the polygon 11 the anchor nut 9 a torque can be applied. The anchor nut 9 also has a stop 19 on which screwing the anchor tube 2 in the anchor nut 9 limited. The stop 19 is here as a stop pin 20 formed in a radial pin hole 21 at the anchor nut 9 is arranged. For incorporating the bore 25 into the self-tapping rock bolt 1 is thus the anchor tube 2 so far in the anchor nut 9 inscribe until a left rear end of the anchor tube 2 on the stop 19 of the stopper pin 20 rests. This allows the anchor tube 2 not further into the anchor nut 9 be screwed in and a torque which from the outside, for example by means of a drilling device on the polygon 11 the anchor nut 9 is applied, can thus easily on the anchor tube 2 be transferred so that the anchor tube 2 the rotational movement of the anchor nut 9 with carries out.

Am vorderen rechten Ende der Ankermutter 9 des ersten Längsabschnitts 15 der Ankermutter 9 sind mehrere Schneidelemente 14 (1 und 3) ausgebildet. Das rechte vordere Ende der Ankermutter 9 bildet somit auch eine Aufweitbohrkrone 13. Beim Einarbeiten der Bohrung 25 in das Gestein 24 wird somit zunächst nur die Bohrung 25 mittels der Bohrkrone 5 hergestellt. Beim weiteren Einführen des Gesteinsankers 1 und des Einarbeitens der Bohrung 25 gelangt auch die Aufweitbohrkrone 13 mit den Schneidelementen 14 in Kontakt zu dem Gestein 24, sodass dadurch mittels der Schneidelemente 14, welche die Rotationsbewegung sowohl des Ankerrohrs 2 als auch der Ankermutter 9 mit ausführen, eine Aufweitbohrung 26 eingearbeitet wird. Dabei sind an der Ankermutter 9 außenseitig Spülkanäle 18 vorhanden, um ein Spülfluid während des Einarbeitens der Bohrung zuführen zu können. Der Durchmesser der Aufweitbohrung 26 ist dabei geringfügig größer als der Durchmesser der Bohrung 25. Dadurch ist es möglich, dass der erste Längsabschnitt 15 der Ankermutter 9 teilweise in die Bohrung 25, welche als Aufweitbohrung 26 ausgebildet ist, mit eingeführt werden kann. Die Ankermutter 9 benötigt an dem ersten Längsabschnitt 15 eine ausreichende radiale Ausdehnung, da von der Ankermutter 9 große Kräfte auf das Ankerrohr 2 zu übertragen sind. Ferner wird auch eine ausreichende axiale Ausdehnung der Ankermutter 9 in Richtung der Längsachse 7 benötigt, um mittels des Innengewindes 10 an der Ankermutter 9 die auftretenden großen Kräfte auf das Außengewinde 6 an dem Ankerrohr 2 übertragen zu können. Nach dem Einarbeiten sowohl der Bohrung 25 mittels der Bohrkrone 5 und der Aufweitbohrung 26 mittels der Aufweitbohrkrone 13 befindet sich der Gesteinsanker 1 in dem in 1 dargestellten Zustand. At the front right end of the anchor nut 9 of the first longitudinal section 15 the anchor nut 9 are several cutting elements 14 ( 1 and 3 ) educated. The right front end of the anchor nut 9 thus also forms an expanding drill bit 13 , When incorporating the hole 25 in the rock 24 Thus, initially only the bore 25 by means of the drill bit 5 produced. Upon further insertion of the rock bolt 1 and working in the hole 25 also reaches the Aufweitbohrkrone 13 with the cutting elements 14 in contact with the rock 24 , So characterized by means of the cutting elements 14 showing the rotational movement of both the anchor tube 2 as well as the anchor nut 9 with run, an expansion hole 26 is incorporated. Here are at the anchor nut 9 outside flushing channels 18 present to be able to supply a flushing fluid during the incorporation of the bore can. The diameter of the expansion hole 26 is slightly larger than the diameter of the hole 25 , This makes it possible that the first longitudinal section 15 the anchor nut 9 partly in the hole 25 , which as Aufweitbohrung 26 is formed, can be introduced with. The anchor nut 9 needed at the first longitudinal section 15 a sufficient radial extent, because of the anchor nut 9 great forces on the anchor tube 2 to be transferred. Furthermore, a sufficient axial extent of the anchor nut is also 9 in the direction of the longitudinal axis 7 needed to by means of the internal thread 10 at the anchor nut 9 the large forces on the external thread 6 on the anchor tube 2 to be able to transfer. After working in both the hole 25 by means of the drill bit 5 and the expansion hole 26 by means of the expanding drill bit 13 is the rock anchor 1 in the 1 illustrated state.

Anschließend wird der Fixierungsstoff in den Ringraum 27 zwischen dem Ankerrohr 2 und dem Gestein 24 eingebracht, sodass dadurch nach dem Erhärten des Fixierungsstoffs das Ankerrohr 2 stoffschlüssig mit dem Gestein 24 verbunden ist. Zum Vorspannen des Gesteinsankers 1 wird der Anschlagsstift 20 von der Ankermutter 9 entfernt, sodass dadurch die Ankermutter 9 in Richtung zu der Bohrkrone 5 eingeschraubt werden kann und dadurch die Ankerplatte 12 außenseitig auf das Gestein 24 gedrückt wird und diese auftretenden Kräfte mittels des Ankerrohrs 2 in das Gestein 24 eingebracht oder übertragen werden. Subsequently, the fixative is in the annulus 27 between the anchor tube 2 and the rock 24 introduced, so that thereby after the hardening of the fixative, the anchor tube 2 cohesive with the rock 24 connected is. For prestressing the rock anchor 1 becomes the stop pin 20 from the anchor nut 9 removed, thereby making the anchor nut 9 towards the drill bit 5 can be screwed and thereby the anchor plate 12 outside on the rock 24 is pressed and these forces occurring by means of the anchor tube 2 in the rock 24 be introduced or transferred.

In einem in 5 dargestellten abweichenden Ausführungsbeispiel der Ankermutter 9 des Gesteinsankers 1 ist der Anschlag 19 an der Ankermutter 9 nicht mittels eines Anschlagsstifts 20 ausgebildet, sondern die Ankermutter 9 weist lediglich eine Sackbohrung 29 mit Innengewinde 10 auf und am Ende der Sackbohrung 29 ist an der Ankermutter 9 eine Anschlagverjüngung 28 vorhanden, sodass am Ende der Sackbohrung 29 der Anschlag 19 an der Anschlagverjüngung 28 gebildet ist. Der Gesteinsanker 1 mit der in 5 dargestellten Ankermutter 9 entspricht ansonsten dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel. Bei einer derartigen Ausbildung der Ankermutter 9 ist jedoch ein Vorspannen des Gesteinsankers 1 nach dem Erhärten des Fixierungsstoffs nicht möglich, da das Ankerrohr 2 nur bis der Anschlagverjüngung 29 in die Ankermutter 9 eingeschraubt werden kann. Die Ankermutter 9 weist in Ergänzung oder als Ersatz zu den Spülkanälen 18 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel einen zentrischen Spülkanal 18 auf, so dass dadurch ein Spülfluid und/oder ein Fixierungsstoff durch einen Hohlraum 4 des Ankerrohrs 2 als Hohlrohr 3 bis zu der Bohrkrone 5 geleitet werden kann. Hierzu sind an dem Ankerrohr 2 im Bereich der Bohrkrone 5 entsprechende Öffnungen (nicht dargestellt) zum Ausleiten des Spülfluides und/oder Fixierungsstoffes ausgebildet. Abweichend hiervon kann die Ankermutter 9 in dem in 5 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel auch keinen zentrischen Spülkanal 18 aufweisen (nicht dargestellt). In an in 5 illustrated deviant embodiment of the anchor nut 9 of the rock anchor 1 is the stop 19 at the anchor nut 9 not by means of a stop pin 20 trained, but the anchor nut 9 only has a blind hole 29 with internal thread 10 on and at the end of the blind hole 29 is at the anchor nut 9 a stroke rejuvenation 28 present, so at the end of the blind hole 29 the stop 19 at the stop rejuvenation 28 is formed. The rock anchor 1 with the in 5 illustrated anchor nut 9 otherwise corresponds to the in 1 illustrated first embodiment. In such a design of the anchor nut 9 is, however, a toughening of the rock anchor 1 after hardening of the fixative is not possible because the anchor tube 2 only until stop rejuvenation 29 in the anchor nut 9 can be screwed. The anchor nut 9 indicates in addition or as a replacement to the flushing channels 18 according to the first embodiment, a centric flushing channel 18 on, so that thereby a flushing fluid and / or a fixing agent through a cavity 4 of the anchor tube 2 as a hollow tube 3 up to the drill bit 5 can be directed. These are on the anchor tube 2 in the area of the drill bit 5 corresponding openings (not shown) for discharging the rinsing fluid and / or fixative formed. Deviating from this, the anchor nut 9 in the 5 illustrated second embodiment also no centric flushing channel 18 have (not shown).

In 6 und 7 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des Gesteinsankers 1 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 4 beschrieben. Die ringförmige Aufweitbohrkrone 13 mit den Schneidelementen 14 und die Ankermutter 9 sind zwei separate, getrennte Bauteile. Dabei ist die Aufweitbohrkrone 13 axial verschieblich an dem Ankerrohr 2 gelagert, da Radialstifte 21 am radialen inneren Ende der Aufweitbohrkrone 13 in äußere Axialnuten 23 an dem Ankerrohr 2 eingreifen. Dadurch kann von dem Ankerrohr 2 auf die Aufweitbohrkrone 13 ein Drehmoment übertragen werden und die Aufweitbohrkrone 13 führt eine Rotationsbewegung des Ankerrohrs 2 mit aus. Zum Einarbeiten der Bohrung 25 wird somit in analoger Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel mittels der Bohrkrone 5 die Bohrung 25 eingearbeitet und mittels der Aufweitbohrkrone 13 die Aufweitbohrung 26. Das Ankerrohr 2 weist dabei an einem hinteren Ende einen Mehrkant 8 auf, sodass dadurch das Ankerrohr 2 in eine Rotationsbewegung versetzt werden kann, da mittels des Mehrkants 8 an dem Ankerrohr 2 ein Drehmoment auf das Ankerrohr 2 zu übertragen ist. Aufgrund eines hinteren axialen Endes als axialen Anschlag der Axialnuten 23 kann dabei auch eine Druckkraft von dem Ankerrohr 2 auf die ringförmige Aufweitbohrkrone 13 aufgebracht werden zum Einarbeiten der Aufweitbohrung 26. Nach dem Einarbeiten sowohl der Bohrung 25 als auch der Aufweitbohrung 26 und der Fixierung des Ankerrohrs 2 mittels des Fixierungsstoffs (nicht dargestellt), der durch den Hohlraum 4 in den Ringraum 27 geleitet wird, kann die Ankermutter 9 in Richtung zu der Bohrkrone 5 geschraubt werden, sodass dadurch der Gesteinsanker 1 vorgespannt ist. Abweichend von dem in 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Ankerrohr 2 am hinteren Ende keinen Mehrkant 8 auf und die Übertragung des Drehmoments von einem Bohrwerkzeug auf das Ankerrohr 2 erfolgt dadurch, dass eine temporäre Drehmomentübertragung von der Ankermutter 9 auf das Ankerrohr 2 erfolgt. Dies wird dadurch ausgeführt, dass mittels eines radialen Übertragungsstifts (nicht dargestellt) die Ankermutter 9 auf das Ankerrohr 2 eine Kraft übertragen kann, da der radiale Übertragungsstift sowohl in einer Bohrung an dem Ankerrohr 2 als auch an der Ankermutter 9 angeordnet ist. Dieser radiale Übertragungsstift kann nach dem Einarbeiten der Bohrung 25 und der Aufweitbohrung 26 entfernt werden, sodass dadurch ein Vorspannen des Gesteinsankers 1, das heißt ein Einschrauben der Ankermutter 9, möglich ist. In 6 and 7 is a third embodiment of the rock bolt 1 shown. In the following, essentially only the differences from the first embodiment will be according to FIG 1 to 4 described. The annular expansion drill bit 13 with the cutting elements 14 and the anchor nut 9 are two separate, separate components. Here is the Aufweitbohrkrone 13 axially displaceable on the anchor tube 2 stored as radial pins 21 at the radial inner end of the expander bit 13 in outer axial grooves 23 on the anchor tube 2 intervention. This can be done by the anchor tube 2 on the expansion drill bit 13 a torque are transmitted and the Aufweitbohrkrone 13 performs a rotational movement of the anchor tube 2 with out. For incorporating the bore 25 is thus in analogous manner as in the first embodiment by means of the drill bit 5 the hole 25 incorporated and by means of Aufweitbohrkrone 13 the expansion hole 26 , The anchor tube 2 has a polygon at a rear end 8th on, so that makes the anchor tube 2 can be placed in a rotary motion, as by means of the polygon 8th on the anchor tube 2 a torque on the anchor tube 2 is to be transferred. Due to a rear axial end as an axial stop of the axial grooves 23 can also be a compressive force of the anchor tube 2 on the annular Aufweitbohrkrone 13 be applied for incorporation of Aufweitbohrung 26 , After working in both the hole 25 as well as the expansion hole 26 and the fixation of the anchor tube 2 by means of the fixative (not shown) passing through the cavity 4 in the annulus 27 The anchor nut can be routed 9 towards the drill bit 5 be screwed, so that thereby the rock anchor 1 is biased. Notwithstanding the in 6 and 7 illustrated embodiment, the anchor tube 2 no polygon at the back end 8th on and the transmission of torque from a drilling tool on the anchor tube 2 takes place in that a temporary torque transmission from the anchor nut 9 on the anchor tube 2 he follows. This is carried out by means of a radial transmission pin (not shown), the anchor nut 9 on the anchor tube 2 can transmit a force, since the radial transmission pin both in a bore on the armature tube 2 as well as the anchor nut 9 is arranged. This radial transmission pin can after the incorporation of the bore 25 and the expansion hole 26 be removed, thereby preloading the rock anchor 1 , that is a screwing in the anchor nut 9 , is possible.

Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Gesteinsanker 1 und dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verankerung des Gesteinsankers 1 wesentliche Vorteile verbunden. Der chemische, selbstbohrende Gesteinsanker 1 weist nur einen sehr kleinen Ringraum 27 zwischen dem Ankerrohr 2 und der Bohrung 25 auf. Mittels der ringförmigen Aufweitbohrkrone 13 kann eine Aufweitbohrung 26 in die Bohrung 25 zusätzlich eingearbeitet werden, sodass dadurch der erste Längsabschnitt 15 der Ankermutter 9 innerhalb der als Aufweitbohrung 26 ausgebildeten Bohrung 25 angeordnet werden kann und dadurch an einem Stollen der Gesteinsanker 1 nur sehr wenig Raum oder Platz benötigt. Overall, considered with the rock anchors according to the invention 1 and the method according to the invention for anchoring the rock bolt 1 significant benefits. The chemical, self-drilling rock anchor 1 has only a very small annulus 27 between the anchor tube 2 and the hole 25 on. By means of the annular expansion drill bit 13 can be an expansion hole 26 into the hole 25 be incorporated in addition, so that thereby the first longitudinal section 15 the anchor nut 9 within the bore hole 26 trained hole 25 can be arranged and thereby at a tunnel of rock anchors 1 only very little space or space needed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202008003381 U1 [0004, 0005]
WO 2007/059580 A1 [0006]

Claims

Rock anchors ( 1 ), in particular for use in mining, comprising - an anchor tube ( 2 ), - an anchor nut ( 9 ) with a first longitudinal section ( 15 ) for insertion within a bore ( 25 ) and a second longitudinal section ( 16 ) for supporting an anchor plate ( 12 ), - that of the anchor nut ( 9 ) supported anchor plate ( 12 ) to rest on the rock ( 24 ), characterized in that the rock bolt ( 1 ) an annular, the anchor tube ( 2 ) surrounding expanding drill bit ( 13 ) with cutting elements ( 14 ) includes for increasing the diameter of the bore ( 25 ) at an area where the first longitudinal section (FIG. 15 ) into the hole ( 25 ) is introduced.

Rock anchor according to claim 1, characterized in that the first longitudinal section ( 15 ) has a smaller outer diameter than the second longitudinal section ( 16 ) and preferably at the second longitudinal section ( 16 ) one, in particular perpendicular to a longitudinal axis ( 7 ) of the anchor tube ( 2 ) aligned, support surface ( 17 ) for the anchor plate ( 12 ) is trained.

Rock anchor according to claim 1 or 2, characterized in that the anchor pipe ( 2 ) an external thread ( 6 ) and the anchor nut ( 9 ) an internal thread ( 10 ) and the internal thread ( 10 ) the anchor nut ( 9 ) in the external thread ( 6 ) of the anchor tube ( 2 ) and / or the anchor nut ( 9 ) at least one flushing channel ( 18 ), preferably a plurality of flushing channels ( 18 ), for supplying a rinsing fluid, in particular a rinsing liquid, to the Aufweitbohrkrone ( 13 ).

Rock anchor according to one or more of the preceding claims, characterized in that the expansion drill bit ( 13 ) in mechanical operative connection with the anchor nut ( 9 ) and / or the anchor tube ( 2 ), so that during a rotational movement of the anchor nut ( 9 ) and / or the anchor tube ( 2 ) the expanding drill bit ( 13 ) the rotational movement carries out to increase the diameter of the bore ( 25 ) at an area where the first longitudinal section (FIG. 15 ) into the hole ( 25 ) is introduced.

Rock anchor according to one or more of the preceding claims, characterized in that the expansion drill bit ( 13 ) firmly with the anchor nut ( 9 ) is connected, in particular the Aufweitbohrkrone ( 13 ) in one piece on the anchor nut ( 9 ) is trained.

Rock anchor according to claim 5, characterized in that the anchor nut ( 9 ) a stop ( 19 ) for limiting the screw-in depth of the anchor tube ( 2 ) in the anchor nut ( 9 ) having.

Rock anchor according to claim 6, characterized in that the stop ( 19 ) from a stop pin ( 20 ) is formed and the stop pin ( 20 ) substantially perpendicular to a longitudinal axis ( 7 ) of the anchor tube ( 2 ) and movable within a pin bore ( 21 ) at the anchor nut ( 9 ) is arranged so that the anchor nut ( 9 ) with stop pin ( 20 ) a stop ( 19 ) and the anchor nut ( 9 ) without stop pin ( 20 ) with the stop pin removed ( 20 ) no attack ( 19 ) or the stop ( 19 ) of an impact rejuvenation ( 28 ) at the anchor nut ( 9 ) is formed.

Rock anchor according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the expansion drill bit ( 13 ) and the anchor nut ( 9 ) are formed as two separate components.

Rock anchor according to claim 8, characterized in that the Aufweitbohrkrone ( 13 ) on the anchor tube ( 2 ) is mounted axially displaceable and between the anchor tube ( 2 ) and the expanding drill bit ( 13 ) is a rotary joint, so that of the anchor tube ( 2 ) on the Aufweitbohrkrone ( 13 ) a torque is transferable, in particular at least one radial pin ( 22 ), preferably a plurality of radial pins ( 22 ), on the expanding core bit ( 13 ) in at least one axial groove ( 23 ), preferably a plurality of axial grooves ( 23 ), on the anchor tube ( 2 ) engage to transmit a torque from the anchor tube ( 2 ) on the at least one radial pin ( 22 ).

Method for anchoring a rock anchor ( 1 ), in particular a rock anchor ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, in rock ( 24 ) with the steps: - incorporating a bore ( 25 ) in rock ( 24 ), - insertion of an anchor tube ( 2 ) with an anchor nut ( 9 ) and an anchor plate ( 12 ) into the hole ( 25 ), the anchor nut ( 9 ) with a first longitudinal section ( 15 ) within the bore ( 25 ) and a second longitudinal section ( 16 ) the anchor nut ( 9 ) together with the anchor plate ( 12 ) outside the hole ( 25 ), - fixing the anchor tube ( 2 ) on which the bore ( 25 ) limiting rock ( 24 ), characterized in that by means of a Aufweitbohrkrone ( 13 ) the bore ( 25 ) to an expansion bore ( 26 ) is increased to the introduction of the second longitudinal section ( 16 ) the anchor nut ( 9 ) in the expansion bore ( 26 ) as part of the bore ( 25 ).

Method according to claim 10, characterized in that the bore ( 25 ) from a drill bit ( 5 ) at a front end of the anchor tube ( 2 ) is incorporated by means of a rotational movement of the anchor tube ( 2 ) and the at the anchor tube ( 2 ) arranged drill bit ( 5 ).

A method according to claim 10 or 11, characterized in that the anchor tube ( 2 ) chemically and / or mechanically at the bore ( 25 ) limiting rock ( 24 ) is fixed.

Method according to one or more of claims 10 to 12, characterized in that the bore ( 25 ) by means of the expanding drill bit ( 13 ) to the expansion bore ( 26 ) is increased while with the drill bit ( 5 ) on the anchor tube ( 2 ) the bore ( 25 ) in the rock ( 24 ) is incorporated.

Method according to one or more of claims 10 to 13, characterized in that from the Aufweitbohrkrone ( 13 ) a rotational movement of the anchor nut ( 9 ) is carried out to enlarge the bore to the expansion bore ( 26 ) and preferably on the anchor nut ( 9 ) is applied an axial compressive force, which of the anchor nut ( 9 ) on the Aufweitbohrkrone ( 13 ) is transmitted to enlarge the bore ( 25 ) to the expansion bore ( 26 ).