[0001] Die Erfindung betrifft einen flexiblen Gebirgsanker, der in beliebiger Länge in Bohrlöcher
einführbar ist und an seinem dem Bohrlochtiefsten zugewandten Ende oder auf seiner
gesamten Länge, vorzugsweise über Kleber, mit der Bohrlochwandung verbindbar ist.
[0002] Gebirgs- oder Felsanker werden - entsprechend dem Verwendungszweck - in unterschiedlicher
Länge, mit unterschiedlichem Durchmesser und unterschiedlicher Tragkraft von untertägigen
Bauwerken aus in den umgebenden Gebirgsmantel eingebracht, um dessen Eigentragfähigkeit
zu erhöhen. Die Erhöhung der Eigentragfähigkeit des die Tunnel oder Grubenbaue umgebenden
Gebirgsmantels kann entweder dadurch erfolgen, daß geschichtete, wenig standfeste
Gebirgsschichten an darüber befindlichen festeren und kompakteren Schichten "aufgehängt"
werden oder daß durch die Tragkraft der Anker (Vorspannung oder durch Gebirgsbewegung
aufgebaute Tragkraft) der Reibungsschluß zwischen jeweils benachbarten Schichten und
damit die Standfestigkeit des geankerten Gesamtverbandes erhöht wird, daß Gebirgsbewegungen
direkt durch den Scherwiderstand der Anker entgegengewirkt wird oder daß die Anker
- vergleichbar der Bewehrung im Beton - die Verbandfestigkeit des Gebirges erhöhen.
[0003] Um diese Funktionen erfüllen zu können, werden die Gebirgsanker in der Regel an
ihrem im Bohrlochtiefsten befindlichen Ende mit besonderen Mechanismen ausgestattet,
welche durch Aufspreizen eine Haftung im Gebirge erzeugen, oder mit vorzugsweise
Mehrkomponentenklebern an der Bohrlochwandung befestigt. Es gibt auch Einsatzfälle,
in denen die Gebirgsanker auf ihrer ganzen Länge im Bohrloch verklebt werden. An ihren
freien, aus dem Bohrloch herausragenden Enden werden die Gebirgsanker mit Gewinde
und auf diesen angeordneten Muttern oder mit fest an den Ankern angebrachten Schraubenköpfen
versehen, über die meist mittels einer Ankerplatte ein Widerlager zur Abstützung
der Ankerkraft auf der freiliegenden Gebirgsoberfläche gebildet wird.
[0004] Im Tunnelbau dient der Ankerausbau meist dazu, das Gebirge um die unterirdischen
Hohlräume herum bis zur Einbringung des endgültigen Ausbaus (meist ein- oder mehrschaliger,
häufig bewehrter Beton) standfest zu erhalten und nach Einbringung des endgültigen
Ausbaus das "Eigentragverhalten" des umgebenden Gebirgsmantels zu erhöhen. Bei Tunnelbauwerken
kann diese Funktion dadurch unterstützt werden, daß eine für das Wirksamwerden des
Ankerausbaus optimale Querschnittsform gewählt wird.
[0005] Bei Abbauverfahren, z.B. beim Örterpfeilerbau, bei denen nur ein Teil des Minerals
gewonnen wird und zwischen den durch die Mineralgewinnung entstandenen Hohlräumen
Pfeiler zur Abstützung der überlagernden Schichten in der Lagerstätte verbleiben,
ergibt sich der Querschnitt der Grubenbaue meist aus der Lagerstätte selbst und aus
dem gewählten Abbauverfahren, so daß die Funktion des Ankerausbaus in diesem Falle
nicht durch eine optimale Querschnittsform unterstützt werden kann. Ankerausbau hat
sich zur Sicherung der Grubenbaue im Steinkohlenbergbau der Vereinigten Staaten, Kanadas,
Australiens und Südafrikas außerordentlich gut bewährt.
[0006] Bei der Verwendung des Ankerausbaus in Tunnelbauten oder bei Abbauverfahren, bei
denen Pfeiler des abzubauenden Minerals zwischen den Grubenbauen zur Abstützung der
überlagernden Gebirgsschichten in der Lagerstätte verbleiben, braucht der Ankerausbau
nur verhältnismäßig geringe Gebirgsbewegungen aufzunehmen, die sich aus der elastischen
"Rückfederung" des die Hohlräume umgebenden Gebirges und aus plastischen Bewegungen
ergeben, welche auf die Spannungs-Umverteilung in der Umgebung der Grubenräume zurückzuführen
sind. Beim vollständigem Abbau der Lagerstätte, der im europäischen Steinkohlenbergbau
die vorherrschende Abbaumethode ist, entstehen erheblich größere Gebirgsbewegungen,
welche eine wesentlich stärkere Zerstörung des die Grubenräume umgebenden Gebirges
zur Folge haben. Beim Strebbau, welcher das vorherrschende Abbauverfahren ist, müssen
die Abbaubegleitstrecken auch in Zonen aufrechterhalten werden, in welchen infolge
des Zusatzdruckes außerordentlich hohe Druckerscheinungen auftreten. Der Zusatzdruck
beträgt in diesen Zonen meist ein Mehrfaches des Überlagerungsdruckes.
[0007] Diese gegenüber den Tunnelbauten und dem Abbau im Örterpfeilerbau wesentlich erhöhten
Druckerscheinungen sind der Grund dafür, daß Ankerausbau im europäischen und insbesondere
bundesdeutschen Steinkohlenbergbau nur unter besonders günstigen Nebengesteinsverhältnissen,
d.h. bei relativ guter Standfestigkeit des die Grubenbaue umgebenden Gebirges, eingesetzt
werden kann. Man hat auch versucht, nachgiebigen Ankerausbau einzusetzen, um den
sich beim vollständigen Abbau der Lagerstätte ergebenden höheren Gebirgsbewegungen
besser entsprechen zu können. Obwohl diese Versuche seit einer Reihe von Jahren intensiv
betrieben wer den, konnte bisher kein durchschlagender Erfolg erzielt werden. Der
Anwendungsbereich des Ankerausbaus im deutschen Steinkohlenbergbau ist damit nach
wie vor sehr gering.
[0008] Die am weitesten verbreitete Bauform von Ankerausbau im Steinkohlenbergbau (sowohl
beim Örterpfeilerbau als auch bei vollständigem Abbau der Lagerstätte) besteht aus
Ankerstangen, auf deren Oberfläche eine Profilierung aufgewälzt ist, um die Wirkung
der Verklebung zu verbessern. Da die Anker der Gebirgsbewegung ausgesetzt sind, können
hier nur Werkstoffe eingesetzt werden, welche jenseits der Streckgrenze bis hin zum
Bruch über eine ausreichend große Dehnfähigkeit verfügen. Hierdurch wird bei vorgegebenem
Ankerquerschnitt die höchste zulässige Belastung auf einen relativ niedrigen Wert
begrenzt.
[0009] Wegen der beim vollständigen Abbau der Lagerstätte gegenüber dem Örterpfeilerbau
erheblich höheren Gebirgsbewegungen werden darüber hinaus auch Anker eingesetzt,
die aus Werkstoffen mit außerordentlich hoher Dehnfähigkeit bestehen. Abgesehen davon,
daß bei diesen Ankern die höchste zulässige Belastung bei vorgegebenem Ankerquerschnitt
gegenüber der am stärksten verbreiteten Bauform noch einmal um ein erhebliches Maß
herabgesetzt wird, sind diese Anker wegen des hohen Werkstoffpreises vergleichsweise
sehr teuer.
[0010] Versuche unternommen worden, Anker mit zwei Durchmessern einzusetzen, bei denen
der größere Durchmesser in einer "Zieh-Düse" auf das Maß des kleineren verringert
wird. Hierdurch wollte man eine Nachgiebigkeit unter Last erreichen. Abgesehen davon,
daß derartige Anker um ein Mehrfaches teurer als Normalanker sind, haben die untertägigen
Versuche bisher zu keinem befriedigenden Ergebnis geführt.
[0011] Weiterhin wurde vorgeschlagen, Spannbetonlitzen zu verwenden, welche bei vorgegebenem
Bohrlochdurchmesser infolge der Verwendung von Werkstoffen hoher Festigkeit den Bau
von Ankern erheblich höherer Tragkraft gestatten würden. Sie sind mit Nachgiebigkeitselementen
ausgestattet, welche nach dem Reibungsprinzip (analog den bekannten Reibungsstempeln)
arbeiten. Sie haben gegenüber allen anderen gegenwärtig im Steinkohlenbergbau eingesetzten
Bauformen den Vorteil, daß die Ankerstangen flexibel sind und sich "um die Ecke herum"
einbringen lassen. Diese Art der Einbringung ist insbesondere in beengten Bogenräumen
wichtig, welche mit Ankern gesichert werden sollen, deren Länge die Abmessungen der
Grubenbaue überschreitet. Sie bringt darüber hinaus beim Streckenvortrieb ganz erhebliche
technische und wirschaftliche Vorteile mit sich, weil die Anker über der Vortriebsmaschine
eingebracht werden können und die heute üblichen Stillstandszeiten vermieden werden
können, welche gegenwärtig etwa 50 % der verfügbaren Laufzeit der Maschinen erreichen.
[0012] Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
unter Vermeidung vorerwähnter Nachteile, insbesondere beim vollständigen Abbau von
Lagerstätten, die Sicherheit und das Tragverhalten des Ankerausbaus zu verbessern
und dessen Anwendungsbereich zu erweitern. Da Gebirgsanker für den Steinkohlenbergbau
in sehr großen Stückzahlen benötigt werden ist außerdem angestrebt, diese trotz hoher
technischer Anforderungen mit vergleichsweise geringem Aufwand herzustellen.
[0013] Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die im Kennzeichen des Hauptanspruchs
aufgeführten Merkmale vorgeschlagen. Die zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
vorgeschlagenen Mittel sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0014] Der erfindungsgemäße Lamellenanker verbindet in seinen verschiedenen Ausführungsvarianten
die Vorteile der bekannten Bauformen unter Vermeidung ihrer Nachteile und weist darüber
hinaus einen erheblichen Überschuß gegenüber diesen Bauformen in Bezug auf sein gebirgsmechanisches
Verhalten und eine kostengünstige wirtschaftliche Herstellung auf.
[0015] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher beschrieben,
und zwar zeigt:
Abb. 1 einen Längsschnitt durch ein Ankerbohrloch mit darin befindlichem Lamellenanker,
Abb. 2 die tannenbaumförmige Auffächerung des Lamellenankers im Bohrlochtiefsten
mit aufgepreßter Profilierung,
Abb. 3 einen vollverklebten, mit einem Kunststoffschlauch überzogenen Ankerschaft,
Abb. 4 einen durch Schubkräfte beanspruchten Lamellenanker,
Abb. 5 eine am streckenseitigen Ende des Lamellenankers aufgesetzte Hülse mit Nachgiebigkeitselementen,
Abb. 6 eine Modifikation, bei der das streckenseitige Ende des Lamellenankers durch
äußere Preßkräfte zu einem zylinderförmigen Stab umgeformt worden ist,
Abb. 7 den Einzelaufbau des Ankers aus Lamellen im Querschnitt,
Abb. 8 die Befestigung der Lamellen in der strekkenseitigen Hülse mittels eines
Keils,
Abb. 9 eine weitere Möglichkeit der Befestigung der Lamellen in der streckenseitigen
Hülse,
Abb. 10 das Einführen flexibler Lamellenanker in Bohrlöcher im Streb, deren Länge
größer ist als die Streböffnung,
Abb. 11 das Einbringen von Ankern in einem Aufhauen und
Abb. 12 das Ankern mit Lamellenankern über einer Teilschnittmaschine.
[0016] Auf Abb. 1 ist ein Lamellenanker in einem Bohrloch 1 dargestellt, welcher nur im
Bereich des Bohrlochtiefsten 2 mit der Bohrlochwandung verklebt ist. Der Kleber 3
ist in bekannter Weise aus mehreren Komponenten aufgebaut, welche in einer Patrone
in getrennten Hohlräumen enthalten sind. Die Patrone wird ins Bohrlochtiefste geschoben
und durch den nachgeführten Anker zerstört. Hierbei erfolgt die Mischung entweder
durch Drehen des Ankers oder - bei neueren Entwicklungen - selbsttätig, indem die
beiden Kleberkomponenten ineinander penetrieren.
[0017] Der Anker selbst besteht aus nebeneinander angeordneten Blechlamellen 4, die vorzugsweise
aus endlosen Bändern unterschiedlicher Breite und/oder unterschiedlicher Stärke hergestellt
werden. Hierbei wird für das Lamellenpaket eine solche Form gewählt, daß der Querschnitt
des Lamellenankers einem Kreisquerschnitt möglichst nahe kommt. Die Differenz zwischen
dem Durchmesser dieses Hüllkreises und dem Bohrlochdurchmesser ergibt sich aus der
Größe des Ringraumes, welcher für den Kleber benötigt wird.
[0018] An seiner im Bohrlochtiefsten angeordneten Seite sind die unterschiedlich langen
Lamellen tannenbaumförmig aufgefächert 5, um eine möglichst große Haftfläche für den
Kleber abzugeben, jede einzelne Lamelle zu verkleben und durch Drehen des Lamellenankers
eine besonders gute Vermischung der Komponenten des Klebers zu erreichen. Hinter
der tannenbaumförmigen Auffächerung sind die Lamellen über einen Ring 6, welcher aufgepreßt
sein oder auch eine gewisse Relativbewegung der Einzellamelle zulassen kann, formschlüssig
miteinander verbunden.
[0019] Am streckenseitigen Ende des Lamellenankers ist im Ausführungsbeispiel gemäß Abb.
1 eine Hülse 7 über die freien Enden der Lamellen geschoben, welche mit ihrer einen
Seite in das Bohrloch hineinragen kann und an ihrem freien, streckenseitigen Ende
ein Bauelement 8 - vorzugsweise einen Schraubenkopf - trägt, welcher die Übertragung
eines Drehmomentes durch von außen angreifende Werkzeuge erlaubt, um den Mischvorgang
der Kleberkomponenten zu begünstigen. Die Hülse kann mit den Lamellen verschweißt
sein, sie kann aufgepreßt oder auf andere Weise mit dem Anker verbunden werden. Im
Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 1 erfolgt die Verbindung durch Schweißnähte 9, es
kann jedoch auch eine Punkt- oder Buckelschweißung benutzt werden. Der Kragen des
Bauelementes 8 des Lamellenankers stützt sich auf der Ankerplatte 10 ab, die in bekannter
Weise ausgewölbt ist, um unterschiedliche Winkel zwischen Anker und Ankerplatte zu
ermöglichen.
[0020] Auf Abb. 2 ist eine Konstruktionsvariante der tannenbaumförmigen Auffächerung des
im Bohrlochtiefsten be findlichen Ankerendes 5 dargestellt, bei der die einzelnen
Lamellen maschinell profiliert sind 11, um dem Kleber eine größere Oberfläche darzubieten
und bei Zugbeanspruchungen die Haftung zu begünstigen. Im Herstellungsprozeß wird
die maschinelle Profilierung während der Fließfertigung aus Bändern mit dem Ablängvorgang
verbunden.
[0021] Die Befestigung der einzelnen Ankerlamellen untereinander erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel
durch eine elektrische Punktschweißung 12.
[0022] Anker werden häufig als "vollverklebte Anker" eingebracht, d.h. vor dem Anker werden
mehrere Klebepatronen in das Bohrloch eingeführt, so daß der Hohlraum zwischen Anker
und Bohrlochwandung auf der gesamten Ankerlänge mit Kleber ausgefüllt wird. Um einen
der wesentlichen Vorteile des Lamellenankers, nämlich hohe Schubbewegungen, aufnehmen
zu können, dabei nicht einzubüßen, wird der Anker gemäß Abb. 3 in diesen Fällen mit
einem Kunststoffschlauch 13 überzogen. Hierdurch wird erreicht, daß sich bei Schubbeanspruchungen
die einzelnen Ankerlamellen trotz Vollverklebung gegenüber dem Kleber und auch untereinander
axial bewegen können.
[0023] In Abb. 4 ist der Lamellenanker in einer Belastungsform dargestellt, die in Abbaustrecken,
welche unter hohe Druckeinwirkungen geraten, besonders häufig anzutreffen ist. Bei
den Druckbeanspruchungen wird die Festigkeit der den Streckenhohlraum umgebenden Schichtenpakete
an vielen Stellen überschritten, so daß sich die Spannungen über Bewegungen auf den
entstandenen Bruchflächen abbauen. Bei diesen Relativbewegungen zwischen den einzelnen
Gebirgsschichten werden eingebrachte Anker in besonders hohem Maße Schubbelastungen
unterworfen. Sie müssen den Bewegungen der Gebirgsschichten über relativ große Wege
hinweg folgen können, ohne dabei zerstört zu werden. Infolge des Lamellen-Aufbaus
ist der der Erfindung zugrundeliegende Gebirgsanker in der Lage, diese Schubbewegungen
aufzunehmen, ohne daß allzu große Dehnungen in den Einzellamellen auftreten, welche
zu Anrissen und damit zum Bruch führen könnten. Lamellen, die im Bereich 14 "Außenfasern"
des Biegevorganges bilden, stellen im Bereich 15 "Innenfasern" dar. Da sich die Einzellamellen
im Gegensatz zu einteiligen Gebirgsankern gegeneinander axial verschieben können,
treten bei dieser S-förmigen Verbiegung keine allzu hohen Spannungen in den einzelnen
Bauelementen auf.
[0024] Der Lamellenanker verhält sich bei Schubbeanspruchungen, deren Richtung in der Lamellenebene
liegt, ähnlich wie bei den in Abb. 4 dargestellten senkrecht zur Lamellenebene wirkenden
Schubkräften. Die Einzellamellen weichen bei der Beanspruchung in Lamellenebene gemäß
einer Grundregel der Mechanik in die Ebene des geringsten Widerstandsmomentes aus,
so daß sie im Bohrloch tordieren und sich anschließend gemäß Abb. 4 verhalten. Das
bedeutet, daß die Vorteile des Lamellenankers in allen Richtungen möglicher Schubbeanspruchungen
voll wirksam werden. Keine der bisher bekannt gewordenen eingesetzten bzw. vorgeschlagenen
Bauformen von Gebirgsankern erreicht auch nur annähernd die Schubbelastbarkeit des
Lamellenankers.
[0025] Auf Abb. 5 ist ein Ausführungsbeispiel für einen nachgiebigen Lamellenanker dargestellt.
Die Nachgiebigkeit des Ankerausbaus ist in den Abbaustrecken, in denen im streckennahen
Bereich relativ große Gebirgsbewegungen stattfinden, außerordentlich vorteilhaft.
Sie gestattet es ferner, Anker höherer Werkstoffqualitäten einzusetzen, die meist
über geringere Bruchdehnungen verfügen. Durch die höheren Werkstoffqualitäten wird
die Tragkraft der Anker wesentlich erhöht, der Nachteil der geringen Dehnung wird
durch die Nachgiebigkeit mehr als ausgeglichen. Im Ausführungsbeispiel gemäß Abb.
5 ist die über die streckenseitigen Lamellenenden geschobene Hülse 7 mit hoher Druck
kraft aufgepreßt, so daß die Haftung der Hülse an den Lamellen größer ist als die
Bruchkraft des Ankers. Maschinen, mit denen Hülsen auf Seile oder Stab- bzw. Blechbündel
mit derartig hohen Haftkräften aufgepreßt werden können, sind an sich bekannt. Auf
dem Außenmantel der Hülse 7 ist ein konischer Servoring 16 angeordnet, welcher bei
Belastung in einen Spannring 17 eintaucht. Hierbei sind die jeweiligen Berührungsflächen
so ausgebildet, daß die Reibung zwischen den Ringen 16 und 17 klein, die Reibung zwischen
dem Ring 16 und der Oberfläche der Hülse 7 dagegen sehr groß ist. Bei Belastung läuft
demzufolge zunächst der Ring 16 in den Ring 17 bis zum Anschlag 18 ein. Hierbei wird
der Ring 17 gespannt, so daß eine hohe Normalkraft und damit auch eine hohe Reibkraft
entsteht. Der Reibvorgang zwischen der Oberfläche der Hülse 7 und dem Servoring
16 kann ein Mischvorgang zwischen Reibung, Oberflächenverformung und Fressen sein,
da der Bewegungshub während der Standzeit des Ankers nur einmal durchfahren wird.
[0026] Die aufgepreßte Hülse 7 trägt an ihrem freien Ende einen Schraubenkopf 19, um durch
von außen angreifende Werkzeuge die für den Mischvorgang der Kleberkomponenten notwendigen
Drehbewegungen erzeugen zu können.
[0027] Auf Abb. 6 ist eine besonders fertigungs- und kostengünstige Bauform für das in
die Strecke hineinragende Ende des Lamellenankers dargestellt. Die Lamellen 4 werden
zunächst durch elektrische Punktschweißung 20 fest miteinander verbunden. Anschließend
wird unter Ausnutzung der durch die Punktschweißung entstandenen starken Erwärmung
durch von außen angreifende Preßwerkzeuge eine Zylinderform 21 hergestellt, auf welcher
der in Abb. 6 nicht dargestellte Servoring 16 und der ebenfalls nicht dargestellte
Spannring 17 angeordnet werden können. Durch diese konstruktive Ausführungsform ergibt
sich bei der Massenherstellung ein besonders kostengünstiger nachgiebiger Lamellenanker.
[0028] Abb. 7 zeigt einen Querschnitt durch das Lamellenpaket 4. Die Einzellamellen, die
vorzugsweise in einem kontinuierlichen Fertigungsprozeß aus Blechbändern geschnitten
werden, können einen Rechteckquerschnitt haben oder - wie in Abb. 7 dargestellt -
schräge, sich dem Hüllkreis besser annähernde Außenkanten 22 besitzen. Für die einzelnen
Lagen können die Außenkanten bei dem vorbeschriebenen Fertigungsprozeß durchaus in
unterschiedlichen Winkeln geschnitten werden. Auf diese Weise wird der tragende Querschnitt
des Ankers besonders groß. Er erreicht praktisch den Querschnitt von vergleichbaren
Ankerstangen, hat jedoch durch seinen lamellaren Aufbau die außerordentlich wichtigen
vorbeschriebenen Vorteile der besseren Aufnahme von Schubbelastungen und -bewegungen.
[0029] Auf Abb. 8 ist eine Befestigungsform zwischen dem Lamellenpaket 4 und der am streckenseitigen
Ende des Lamellenankers angeordneten Hülse 7 dargestellt, bei der das Lamellenpaket
aufgespreizt und ein Keil 23 in die Hülse eingetrieben wird. Die Hülse 7 ist hierbei
im Bereich 24 vorzugsweise leicht aufgeweitet, so daß sich ein einwandfreier Formschuß
zwischen dem Lamellenpaket 4 und der Hülse 7 ergibt.
[0030] Im Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 9 wird der gleiche Formschluß dadurch erreicht,
daß das Lamellenpaket und auch die Hülse 7 im Bereich 24 durch einen nicht dargestellten
Werkzeugdorn aufgeweitet werden und der sich hierbei ergebende Hohlraum anschließend
durch Kleber oder eingegossenes Metall 25 verfüllt wird.
[0031] Auf Abb. 10 ist eine besonders schwierige Ausbausituation in einem Streb dargestellt,
in der das Strebhangende 26 vor der Kappenspitze des Ausbaus 27 ausgelaufen ist. Insbesondere
in geringmächtigen Flözen ist es in derartigen Fällen aus sicherheitlichen Gründen
empfehlenswert, Gebirgs anker 4a zu setzen, deren Länge größer als die Streböffnung
ist. Dies kann in besonders einfacher Weise mit Lamellenankern geschehen, die abgewinkelt
28 in die Ankerbohrlöcher eingeführt werden.
[0032] Aus Abb. 11 ist zu entnehmen, wie durch das abgewinkelte Einführen 28 der Lamellenanker
4a in einem Aufhauhen Anker gesetzt werden können, deren Länge größer ist als die
Flözmächtigkeit.
[0033] Besonders vorteilhaft wirkt sich Ankerausbau mit Lamellenankern gemäß Abb. 12 in
Streckenvortrieben aus. Hier wird es durch das abgewinkelte Einbringen 28 der flexiblen
Lamellenanker 4a möglich, den Ankerausbau über der Vortriebsmaschine 29 über geeignete,
auf Abb. 12 nicht dargestellte Hilfseinrichtungen einzubringen, ohne daß die Vortriebsmaschine
- wie bisher - für das Setzen der Anker stillgesetzt werden müßte. Da die Zeit für
das Einbringen des Ausbaus im Mittel aller maschinellen Abbaustreckenvortriebe oftmals
größer ist als die Schneidzeit, würden sich durch die Verwendung von Lamellenankern
die Vortriebsgeschwindigkeiten in den Abbaustrecken mehr als verdoppeln lassen.
1. Flexibler Gebirgsanker, der in beliebiger Länge in Bohrlöcher einführbar ist und
an seinem dem Bohrlochtiefsten zugewandten Ende oder auf seiner gesamten Länge, vorzugsweise
über Kleber, mit der Bohrlochwandung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker aus gegeneinander verschiebbaren, dicht aufeinander liegenden Lamellen
(4) vorzugsweise unterschiedlicher Breite aufgebaut sind.
2. Gebirgsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite und/oder die Stärke der Lamellen (4) so bemessen sind, daß ein Hüllkreis
optimal angenähert wird.
3. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Kanten der Lamellen (4) in unterschiedlichen Winkeln (22) zur
Lamellenebene stehen, um den Hüllkreis durch einen besonders günstigen Polygonzug
anzunähern.
4. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorher gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen in einem kontinuierlichen Fertigungsprozeß aus Blechbändern geschnitten
und anschließend abgelängt sind.
5. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen an dem im Bohrloch angeordneten Ende (5) des Ankers tannenbaumförmig
aufgefächert sind.
6. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffächerung mit einer Profilierung (11) versehen ist, um die Haftfläche
für den Kleber und den Formschluß zwischen Anker und Kleber zu vergrößern.
7. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (4) in der Nähe der tannenbaumförmigen Auffächerung (5) durch einen
Ring (6) zusammengehalten sind.
8. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (4) in der Nähe der tannenbaumförmigen Auffächerung (5) durch eine
vorzugsweise als Punktschweißung (12) ausgeführte Schweißverbindung miteinander verbunden
sind.
9. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Vollverklebung der Anker die Lamellen (4) mit einem vorzugsweise
aus Kunststoff bestehenden Schlauch (13) überzogen sind.
10. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (4) in ihrem Dicken-Breiten-Verhältnis so geformt sind, daß sie
sich bei Schubbelastungen, welche in einer der Lamellenebene parallelen Richtung
wirksam sind, in die Ebene des geringeren Widerstandsmomentes hinein verdrehen können.
11. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen aus hochfestem, vorzugsweise innerhalb eines kontinuierlichen Fertigungsprozesses
vergütetem Werkstoff bestehen.
12. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem streckenseitigen Ende der Lamellen (4) eine Hülse (7) angeordnet ist.
13. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der Hülse (7) ein Kopf (8) befindet, der es gestattet, mit außen an
greifenden Werkzeugen den Anker in einfacher Weise in eine Drehbewegung zu versetzen.
14. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) mit den Lamellen (4) über Schweißung verbunden ist.
15. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (4) an ihrem streckenseitigen Ende über eine Schweißung, vorzugsweise
eine Punktschweißung (20), miteinander verbunden sind.
16. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißwärme dazu benutzt wird, um den streckenseitigen Enden der Lamellen
(4) durch von außen angreifende Werkzeuge eine zylindrische Form (21) zu geben.
17. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) durch außen angreifende Werkzeuge auf den Lamellen (4) befestigt
ist.
18. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) im Bereich (24) leicht aufgeweitet ist und über einen Keil (23)
eine formschlüssige Verbindung zwischen den Lamellen (4) und der Hülse (7) hergestellt
ist.
19. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) und die Lamellen (4) im Bereich (24) durch einen Werkzeugdorn
leicht aufgeweitet sind und der entstandene Hohlraum durch Kleber oder Vergußmetall
ausgefüllt ist.
20. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Hülse (7) ein Servoring (16) und ein Spannring (17) angeordnet sind,
die ineinander und auf der Hülse (7) axial verschiebbar sind.
21. Gebirgsanker nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibung zwischen dem Servoring (16) und dem Spannring (17) relativ klein
ist im Vergleich zu der Reibung zwischen dem Servoring (16) und der Hülse (7).