Expansionshülsen-Felsankersind mechanische Gesteinsverstärkungsgeräte, die im Tiefbau (z. B. in Bergwerken, Tunneln und unterirdischen Kavernen) weit verbreitet sind, um gebrochene oder lockere Gesteinsmassen zu stabilisieren.
Kernarbeitsprinzip
Sie beruhen auf mechanischer Expansion, um Reibung und Klemmkraft zwischen dem Bolzen und dem Gesteinsbohrloch zu erzeugen. Die Schlüsselkomponente ist die Spreizhülse (eine geteilte, keilförmige Hülse), die am Ende des Bolzens angebracht ist. Beim Anziehen des Bolzens (normalerweise mit einer Mutter am freiliegenden Ende) wird die Spreizhülse durch einen Keil zusammengedrückt, wodurch sie sich nach außen ausdehnt und fest gegen die Innenwand des Bohrlochs drückt. Dadurch entsteht eine starke Radialreibung, die den Bolzen fest im Fels verankert und dann Zugbelastungen aufnehmen kann, um ein Einsturz oder eine Verschiebung des Gesteins zu verhindern.
Grundstruktur
ErweiterungsschaleMontage: Das Kernverankerungsteil, bestehend aus einer geteilten Stahlhülse und einem passenden Keil. Die Anzahl der Schlitze in der Hülse kann je nach technischem Bedarf angepasst werden.
Bolzenkörper: Eine Stahlstange (normalerweise Gewindestahl), die die verbindetErweiterungsschaleund der oberflächenfixierenden Komponente und überträgt die Zugkraft.
Komponenten zur Oberflächenbefestigung: Einschließlich Unterlegscheiben und Muttern. Durch das Anziehen der Mutter wird der Keil angetrieben, um die Spreizschale zusammenzudrücken, und die Unterlegscheibe verteilt den Druck gleichmäßig auf der Felsoberfläche.
Hauptmerkmale
Schnelle Verankerung: Der Verankerungseffekt kann unmittelbar nach dem Anziehen der Mutter erzielt werden, ohne auf die Aushärtung des Mörtels warten zu müssen (im Gegensatz zu injizierten Felsankern), was für dringende Stützszenarien geeignet ist.
Mechanische Verankerung: Es sind keine Vergussmaterialien erforderlich, was für den Bau in wasserreichen Umgebungen oder Umgebungen mit niedrigen Temperaturen praktisch ist, in denen sich der Vergussmörtel nicht leicht verfestigen lässt.
Begrenzte Verankerungstiefe: Die wirksame Verankerungskraft entsteht hauptsächlich durch den Kontakt zwischen denErweiterungsschaleund der Bohrlochwand, daher wird es im Allgemeinen als vorübergehende oder kurzfristige Unterstützung verwendet. Für langfristige und hohe Stabilitätsanforderungen sind injizierte Felsanker besser geeignet.
Einfache Installation und Entfernung: Der Bedienungsprozess ist einfach und kann bei Bedarf entfernt und wiederverwendet werden (unter der Voraussetzung, die strukturelle Sicherheit zu gewährleisten).
Typische Anwendungsszenarien
Temporäre Unterstützung in Bergwerksstraßen und Strossenwänden.
Notverstärkung gebrochener Gesteinsabschnitte beim Tunnelaushub.
Unterstützung bei kleinräumigem Tiefbau mit kurzer Lebensdauer.