Doppelkeilanker, insbesondere für den Gruben- und Stollenausbau Doppelkeilanker sind bereits in verschiedenen Ausführungen bekanntgeworden.
Insbesondere ist ein Doppelkeilanker vorgeschla gen worden, der im wesentlichen aus einem den An kerschaft bildenden Stahlstab besteht, der am einen Ende ein gerolltes Gewinde aufweist und mit diesem Ende in das Innengewinde eines. als Keil gestalteten, halbzylindrischen Flügels eingreift, welcher an sei nem Aussenmantel festlegende, achsparallele Rillen besitzt. An diesem Flügel wird als Gegenstück ein entsprechend angepasster Gegenkeil vor dem Ein setzen des Ankers in das Bohrloch lose angelegt, der an seinem dem Bohrloch zugekehrten Ende einen Begrenzungsanschlag und ein Widerlager für das Gewinde des Ankerschaftes besitzt, so dass sich dieser als Gegenkeil ausgebildete Flügel nur quer zur Ach senlängsrichtung und nicht in dieser verschieben kann.
Durch Andrehen des am anderen Ende des Anker schaftes vorgesehenen Sechskantkopfes werden die beiden Flügel gegeneinander verspannt, und der Ankerkopf erfährt eine Ausbreitung bzw. eine Ver grösserung seines Durchmessers (Querachse), so dass der als Spreizelement dienende Kopf auf der ganzen Länge an der Bohrlochwandung anliegt.
Bei dieser vorstehend beschriebenen Ankeraus führung trägt das lose ansetzbare Keilstück eine schuppenartige Querverzahnung, deren dem Bohrloch abgekehrte Begrenzungslinien der einzelnen Zahn gänge im rechten Winkel zur Längsachse des Ankers stehen, wogegen der in das Gewinde eingreifende Keil auf einem Teilumfang achsparallele Rillen auf weist.
Für die Verankerung in weichen Gesteinsschich ten hat sich diese Ankerausführung gut bewährt. Für Belastungen aber, wie sie bei Gebirgsschlägen usw. meist auftreten, konnte sie nicht restlos befriedigen. Für derartige Beanspruchungen muss der Anker über die bisher bekannte Art und Weise hinaus gesichert und im Bohrloch festgeklemmt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Doppelkeilanker zu schaffen, bei dem durch die besondere Gestaltung der Zahngänge am Aussen mantel des Gegenkeiles eine Zertrümmerung der Bohrlochwandung vermieden wird und bei auftreten den Zugbeanspruchungen eine zusätzliche Spann wirkung erreicht ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Doppel keilanker, insbesondere für den Gruben- und Stollen ausbau, mit einem aus einem Keil mit Innengewinde und einem Gegenkeil bestehenden Ankerkopf, wobei der Gegenkeil durch einen Anschlag axial begrenzt verschiebbar, in radialer Richtung jedoch lose am Ankerschaft gelagert ist. Der erfindungsgemässe An ker ist gekennzeichnet durch die Anordnung achs paralleler Rillen am Gewindekeil und schraubengang- förmiger Rillen am Aussenmantel des Gegenkeiles.
Die Erfindung ist auf der beiliegenden Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform darge stellt. In dieser zeigt: Fig. 1 eine Ansicht des Doppelkeilankers und Fig. 2 einen Querschnitt durch den Ankerkopf. Der Doppelkeilanker besteht aus einem den An kerschaft 1 bildenden Stahlstab, der in seinem zur Aufnahme des Ankerkopfes bestimmten Ende ein vorteilhaft gerolltes Gewinde 1' besitzt.
Auf diesem mit dem Gewinde 1' versehenen Teil des Ankerschaftes 1 ist der Ankerkopf aufgesetzt. Dieser weist einen mit einem Innengewinde ausge statteten, zylindrischen Keil 2 auf. Der Keil 2 besitzt auf einem Teilabschnitt seines. Aussenmantels, in der Nähe des freien Kopfendes, eine Aufrauhung in Form von achsparallelen Rillen 7.
Ausserdem besitzt dieser Keil 2 schräg verlaufende Anzugsflächen, an welche bei dem Einführen des Ankers in das Bohrloch ein Gegenkeil 3 lose angesetzt wird, der an seinem freien Ende mit einem Anschlag 8 versehen ist, an dessen Unterfläche das freie Ende des mit dem Gewinde 1' versehenen Ankerschaftes 1 angreift. Durch den An schlag 8 ist der Gegenkeil 3 somit in der Längsachse festgelegt, wogegen er in der Querrichtung ver schiebbar und frei beweglich gelagert ist. Zum bes seren Anliegen und zur Vergrösserung der Druck fläche ist am Ankerschaft 1 bzw. an dessen aus dem Gebirge ragenden Ende eine Ankerplatte 4 belie biger Ausführung vorgesehen.
Eine Mutter oder ein Sechskantkopf 5 dient zur Betätigung des Anker schaftes 1.
Ist nun der Anker in der in Fig. 1 gezeigten Aus führung in das Bohrloch eingeführt, so wird durch Drehen des Sechskantkopfes 5 der Ankerschaft 1 in eine drehende Bewegung versetzt. Dadurch wird der Keil 2 mit Innengewinde, welcher den Ankerschaft 1 ringartig mit einem Kopfbund umfasst, in Richtung gegen den Sechskantkopf gezogen.
Durch den gleich zeitigen Angriff des mit dem Gewinde 1' versehenen Schaftes 1 an der Unterfläche des Anschlages 8 wer den der Keil 2 und der Gegenkeil 3 im Sinne eines gegenläufigen Keilpaares gegeneinander bewegt, und infolge der vorhandenen Anzugsflächen wird der Durchmesser des Ankerkopfes vergrössert und der Anker im Bohrloch festgelegt.
Ausser den Rillen 7 an der Aussenfläche des Keiles 2 des Ankerkopfes sind am Aussenmantel des lose ansetzbaren Gegenkeiles 3 schraubengangförmige Rillen 6 vorgesehen. Durch diese Rillenanordnung wird der Ankerkopf bei auftretenden Zugbeanspru chungen oder bei Gebirgsschlägen in eine Dreh bewegung versetzt, welche eine selbsttätige zusätz liche Verspannung des Ankerkopfes bewirkt. Diese am Aussenmantel des Gegenkeiles 3 vorgesehenen schraubengangförmigen Rillen 6 sind ausserdem in einem stumpfen Winkel zu den achsparallelen Rillen 7 am Aussenmantel des Keiles 2 angeordnet.
Um die so eingeleitete Drehbewegung von dem Gegenkeil 3 sicher auf den gesamten Ankerkopf und den Ge windekeil 2 zu übertragen, ist es vorteilhaft, die ein ander berührenden Gleitflächen dieses gegenläufigen Keilpaares als die Druckwirkung übertragende ver breiterte Flächen auszubilden.
Durch die erfindungsgemäss vorgesehene Anord nung der Rillen am Aussenmantel des Ankerkopfes wird erreicht, dass der Ankerkopf sowohl beim Setzen, Spannen, Nachgeben als auch bei auftretenden Zug beanspruchungen in eine drehende Bewegung ver setzt wird, gemäss der die schräg in das Gebirge ein greifenden Gänge den losen Keil 3 um seine Mittel achse zu drehen und anzuheben bzw. zu senken ver suchen.
Durch diesen drehenden Kraftangriff an dem lose aufsetzbaren Gegenkeil 3 wird der mit Innen gewinde versehene Keil 2 mitgenommen und eben falls um die Mittelachse des Schaftes 1 gedreht, wo bei der Keil 2 durch das Gewindestück des Schaftes vom Bohrloch weggezogen und den Gegenkeil 3 durch den vorhandenen Anschlag 8 und die zusätz liche Anordnung der 'schraubengangförmigen Rillen in Richtung zum Gebirge hin angehoben wird, so dass die als gegenläufiges Keilpaar wirkenden An zugsflächen zwischen Keil 2 und Gegenkeil 3 eine zusätzliche, festere Verspannung des Ankerkopfes be wirken.
Bei Spreizhülsenankern ist zwar die Anordnung von Rillenprofilen in Schraubenlinienform an den Flügeln bekannt. Jedoch ist diese hier zu dem Zweck angeordnet, beim Auseinandertreiben der Spreizflügel einen besseren Angriff in der Bohrlochwandung zu erhalten.
Abgesehen davon, dass ein Spreizflügel- anker einer anderen Bauart und Gattung als der er findungsgemäss gestaltete Anker angehört, kann auch die mittels des erfindungsgemäss ausgebildeten Ankers angestrebte Drehwirkung bei einem Spreizhülsenanker weder erreicht werden noch zum Tragen kommen.
Neben dem Vorteil, dass durch die Anordnung des Rillenprofiles 6 die Drehbewegung des Anker kopfes und ein zusätzliches Verspannen des Ankers im Bohrloch bewirkt wird, ergibt sich ferner der Vorteil, dass diese Rillen in keinem Falle die Innen wandung des Bohrloches, das heisst das Gebirge, zer trümmern, sondern sie greifen immer im Sinne einer Schraubenbewegung in das Gebirge ein.
Double wedge anchors, especially for the construction of pits and galleries, double wedge anchors are already known in various designs.
In particular, a double wedge anchor has been proposed, which consists essentially of a steel rod forming the anchor shaft, which has a rolled thread at one end and with this end in the internal thread of a. designed as a wedge, semi-cylindrical wing engages, which has axially parallel grooves defining its outer jacket. On this wing, a correspondingly adapted counter-wedge is loosely applied in the borehole before the anchor is set, which has a limit stop and an abutment for the thread of the anchor shaft at its end facing the borehole, so that this wing, designed as a counter-wedge, is only can move transversely to the axis longitudinal direction and not in this.
By turning the hexagonal head provided at the other end of the anchor shaft, the two wings are braced against each other, and the anchor head experiences an expansion or an enlargement of its diameter (transverse axis) so that the head serving as an expansion element rests against the borehole wall along its entire length .
In this anchor design described above, the loosely attachable wedge piece carries a scale-like transverse toothing, the boundary lines of the individual tooth gears facing away from the borehole are at right angles to the longitudinal axis of the armature, whereas the wedge engaging in the thread has axially parallel grooves on a partial circumference.
This anchor design has proven itself well for anchoring in soft rock layers. However, it was not entirely satisfactory for loads, such as those that usually occur in rockfalls, etc. For such loads, the anchor must be secured in the previously known manner and clamped in the borehole.
The invention is therefore based on the object of creating a double wedge anchor in which the special design of the tooth paths on the outer casing of the mating wedge avoids shattering the borehole wall and an additional tensioning effect is achieved when tensile stresses occur.
The present invention relates to a double wedge anchor, especially for pit and tunnel expansion, with an anchor head consisting of a wedge with an internal thread and a mating wedge, the mating wedge being axially limitedly displaceable by a stop, but loosely mounted on the anchor shaft in the radial direction. The anchor according to the invention is characterized by the arrangement of axially parallel grooves on the threaded wedge and helical grooves on the outer surface of the mating wedge.
The invention is shown on the accompanying drawings in an exemplary embodiment Darge. This shows: FIG. 1 a view of the double wedge anchor and FIG. 2 a cross section through the anchor head. The double wedge anchor consists of a steel rod which forms the anchor shaft 1 and which has an advantageously rolled thread 1 'in its end intended for receiving the anchor head.
The anchor head is placed on this part of the anchor shaft 1 provided with the thread 1 '. This has a cylindrical wedge 2 equipped with an internal thread. The wedge 2 has on a section of his. Outer jacket, near the free head end, a roughening in the form of axially parallel grooves 7.
In addition, this wedge has 2 inclined tightening surfaces to which a counter wedge 3 is loosely attached when the anchor is inserted into the borehole, which is provided at its free end with a stop 8, on the lower surface of which the free end of the thread 1 ' provided anchor shaft 1 attacks. By the stop 8 of the mating wedge 3 is thus set in the longitudinal axis, whereas it is mounted ver slidable and freely movable in the transverse direction. For bes seren concern and to enlarge the pressure area, an anchor plate 4 is provided on the anchor shaft 1 or at its end protruding from the rock.
A nut or a hexagonal head 5 is used to actuate the armature shaft 1.
If the anchor is now introduced into the borehole in the implementation shown in FIG. 1, the anchor shaft 1 is set in a rotating motion by rotating the hexagonal head 5. As a result, the wedge 2 with an internal thread, which surrounds the anchor shaft 1 in a ring-like manner with a head collar, is pulled towards the hexagonal head.
Due to the simultaneous attack of the thread 1 'provided with the shaft 1 on the lower surface of the stop 8 who moves the wedge 2 and the counter wedge 3 against each other in the sense of an opposing pair of wedges, and due to the existing tightening surfaces, the diameter of the anchor head is increased and the Anchor set in the borehole.
In addition to the grooves 7 on the outer surface of the wedge 2 of the anchor head, helical grooves 6 are provided on the outer surface of the loosely attachable counter-wedge 3. Through this groove arrangement, the anchor head is set in a rotary motion when Zugbeanspru occurs or rock blows, which causes an automatic additional Liche bracing of the anchor head. These helical grooves 6 provided on the outer surface of the mating wedge 3 are also arranged at an obtuse angle to the axially parallel grooves 7 on the outer surface of the wedge 2.
In order to transfer the thus initiated rotational movement from the mating wedge 3 safely to the entire anchor head and the Ge threaded wedge 2, it is advantageous to form the one contacting sliding surfaces of this opposing pair of wedges as the pressure effect transmitting ver wider surfaces.
The inventive arrangement of the grooves on the outer surface of the anchor head ensures that the anchor head is set in a rotating movement both when setting, tensioning, yielding and when tensile stresses occur, according to which the gears engaging obliquely into the mountain range loose wedge 3 to rotate its central axis and try to raise or lower ver.
Through this rotating force on the loosely attachable mating wedge 3, the internally threaded wedge 2 is taken along and just if rotated around the central axis of the shaft 1, where the wedge 2 is pulled away from the borehole by the threaded piece of the shaft and the mating wedge 3 through the existing one Stop 8 and the additional arrangement of the 'helical grooves is raised towards the mountains, so that the tension surfaces acting as a pair of opposing wedges between wedge 2 and mating wedge 3, an additional, firmer tensioning of the anchor head act.
In the case of expansion sleeve anchors, the arrangement of groove profiles in helical shape on the wings is known. However, this is arranged here for the purpose of obtaining a better attack in the borehole wall when the expansion blades are driven apart.
Apart from the fact that an expansion wing anchor is of a different type and type than the anchor designed according to the invention, the rotational effect desired by means of the anchor designed according to the invention can neither be achieved nor come into play with an expansion sleeve anchor.
In addition to the advantage that the arrangement of the groove profile 6 causes the rotation of the anchor head and additional bracing of the anchor in the borehole, there is also the advantage that these grooves in no case the inner wall of the borehole, i.e. the rock, shatter, but they always intervene in the mountains in the sense of a screw movement.