AT16940U1

AT16940U1 - Vorspannanker zum Sichern einer geologischen Formation

Info

Publication number: AT16940U1
Application number: ATGM121/2019U
Authority: AT
Original assignee: Htb Baugesellschaft M B H
Priority date: 2019-10-17
Filing date: 2019-10-17
Publication date: 2020-12-15
Also published as: EP3808934B1; EP3808934A1

Abstract

Vorspannanker (1) zum Sichern einer geologischen Formation (2), wobei der Vorspannanker (1) einen innen hohlen Ankerstab (3) und eine an einem vorderen Ende des Ankerstabes (3) angebrachte Bohrkrone (4) und ein Hüllrohr (5) aufweist und der Ankerstab (3) in einem von der Bohrkrone (4) distanziert angeordneten Bereich von dem Hüllrohr (5) umgeben ist, wobei das Hüllrohr (5) zum Mitdrehen des Hüllrohres (5) mit dem Ankerstab (3) während eines Bohrvorgangs mittels zumindest einer Kupplung (6) des Vorspannankers (1) in zumindest einer Umfangsrichtung (7) um eine Längserstreckungsrichtung (8) des Ankerstabes (3) herum mit dem Ankerstab (3) zwangskoppelbar oder zwangsgekoppelt ist.

Description

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vorspannanker zum Sichern einer geologischen Formation, wobei der Vorspannanker einen innen hohlen Ankerstab und eine an einem vorderen Ende des Ankerstabes angebrachte Bohrkrone und ein Hüllrohr aufweist und der Ankerstab in einem von der Bohrkrone distanziert angeordneten Bereich von dem Hüllrohr umgeben ist.

[0002] Zum Sichern von geologischen Formationen wie z.B. Böschungen, Felswänden, Hangeinschnitten, Baugrubenwänden und dergleichen sind verschiedene Technologien beim Stand der Technik bekannt, mit denen Platten, Matten, Gitter, Betonvorsatzschalen, sonstige Armierungen und dergleichen an der geologischen Formation befestigt und gesichert werden können. Zum Einsatz kommen z.B. sogenannte schlaffe Bodennägel. Bei diesen handelt es sich um nicht gespannte Systeme, bei denen ein Ankerstab mittels einer Zementsuspension oder dergleichen in einem Bohrloch befestigt wird. Dabei füllt die aushärtende Zementsuspension den gesamten, um den Ankerstab verbleibenden Hohlraum des Bohrlochs aus. Am aus dem Bohrloch herausragenden Nagelkopf kann eine Ankerplatte befestigt werden. Bei diesen Bodennägeln handelt es sich aber eben um nicht spannbare Systeme. Um den Einbauprozess zu beschleunigen, ist es beim Stand der Technik bekannt, solche Bodennägel als sogenannte Selbstbohrnägel mit einer sogenannten verlorenen Bohrkrone am Ankerstab auszurüsten, sodass der Ankerstab mit der Bohrkrone gleich als Bohrwerkzeug zur Herstellung des Bohrlochs verwendet werden kann. Die Bohrkrone verbleibt dabei zusammen mit dem Ankerstab im Bohrloch.

[0003] Von diesen Bodennägeln sind die sogenannten Vorspannanker zu unterscheiden. Bei diesen muss ein Teilbereich des in das Bohrloch eingebauten Ankerstabes als sogenannte Vorspannstrecke bzw. in anderen Worten Freispielstrecke verbleiben. In dieser Freispielstrecke darf der Ankerstab nicht direkt mit der aushärtenden Zementsuspension im Bohrloch in Kontakt kommen. Es sollen in der Freispielstrecke keine Kräfte vom Ankerstab direkt in den Untergrund abgeleitet werden. In der Praxis ist es bei den Vorspannankern in der Regel vorgesehen, dass zunächst ein Bohrloch gebohrt wird, wobei bei Bohrungen in nicht standfestem Material zusätzlich zum Bohrgestänge eine Stützverrohrung eingebaut wird. Nach Fertigstellung des Bohrlochs wird das Bohrgestänge samt Bohrkrone vollständig aus dem Bohrloch entfernt. Erst dann wird der Ankerstab in das fertiggestellte Bohrloch eingesetzt und in einem vom Bohrlochmund abgewandten Bereich des Bohrlochs, der sogenannten Haftstrecke, mittels Zementsuspension oder dergleichen fixiert. Zum Bohrlochmund hin verbleibt dabei die Freispielstrecke, in der der Ankerstab nicht über die Zementsuspension mit dem umgebenden Erdreich in Kontakt steht. Diese Freispielstrecke kann dann als Vorspannstrecke zum Spannen des Vorspannankers eingesetzt werden. Der Nachteil dieser Technologie ist der erhöhte Aufwand, der sich daraus ergibt, dass man zunächst das Bohrloch mit einem gewöhnlichen Bohrgestänge und einer gewöhnlichen Bohrkrone bohren und gegebenenfalls sogar Verrohren muss, dann aus dem Bohrloch entfernen muss, um dann anschließend den Vorspannanker ins Bohrloch einzubauen.

[0004] Um diesen Aufwand beim Setzen von Vorspannankern zu reduzieren, sind in der Praxis bereits gattungsgemäße Vorspannanker eingesetzt worden. Bei diesen wird der Ankerstab analog zu der oben geschilderten Technologie der Selbstbohrnägel gleich selbst als Bohrgestänge eingesetzt. Er trägt hierzu an seinem vorderen Ende eine Bohrkrone, die dann zusammen mit dem Ankerstab im Bohrloch als sogenannte verlorene Bohrkrone verbleibt. Um eine Freispielstrecke zu schaffen, wurden bei diesen gattungsgemäßen Vorspannankern Hüllrohre verwendet, welche den Ankerstab in einem von der Bohrkrone distanziert angeordneten Bereich umgeben. Beim Stand der Technik sind diese Hüllrohre allerdings immer nur im Bereich zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Ankerverbindungsmuffen des Ankerstabes angeordnet. Dies hat zur Folge, dass beim Aushärten der Zementsuspension im Bohrloch diese Ankerverbindungsmuffen im direkten Kontakt mit der Zementsuspension stehen, fixiert werden und somit ungewollt die auftretenden Kräfte in den Untergrund ableiten. Darüber hinaus besteht das Problem, dass bei dieser bekannten Technologie oft Zementsuspension in das Hüllrohr eindringt, sodass es in der Praxis bisher schwierig ist, tatsächlich eine Freispielstrecke zur Verfügung zu stellen, mit der der Vorspannanker dann ausreichend gespannt werden kann.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Vorspannanker der oben genannten Art dahingehend zu verbessern, dass in einem von der Bohrkrone distanziert angeordneten Bereich ein durchgehendes Hüllrohr eingebaut werden kann, um so die Ausbildung der zum Spannen benötigten Freispielstrecke sicherzustellen.

[0006] Die Erfindung schlägt hierzu vor, dass das Hüllrohr zum Mitdrehen des Hüllrohres mit dem Ankerstab während eines Bohrvorgangs mittels zumindest einer Kupplung des Vorspannankers in zumindest einer Umfangsrichtung um eine Längserstreckungsrichtung des Ankerstabes herum mit dem Ankerstab zwangskoppelbar oder zwangsgekoppelt ist.

[0007] Die Erfindung sieht somit vor, den Vorspannanker mittels der Kupplung so auszubilden, dass das Hüllrohr über die Zwangskopplung mit dem Ankerstab während des Bohrvorgangs mitgedreht wird. Hierdurch kann das Hüllrohr in beliebiger Länge in einfacher Art und Weise mit in das Bohrloch eingebaut werden, sodass eine entsprechende Freispielstrecke, so wie sie je nach Anwendungsfall zum Spannen des Vorspannankers und zur Lastableitung im gewünschten Bereich der Gesamtlänge benötigt wird, realisierbar ist. Hierdurch ist eine Möglichkeit geschaffen, in vergleichsweise kurzer Zeit und auf relativ einfache Art und Weise Vorspannanker in die zu sichernde geologische Formation einzubauen. Dabei können die beim Stand der Technik bekannten und zur Verfügung stehenden Bohrgeräte bzw. Bohreinheiten verwendet werden, welche auch zum Einbringen der eingangs genannten Selbstbohrnägel in die jeweilige geologische Formation verwendet werden können. Dies führt besonders dann zu einer hohen Effektivität, wenn in eine geologische Formation sowohl Vorspannanker als auch Selbstbohrnägel eingebracht werden sollen.

[0008] Erfindungsgemäße Vorspannanker können in einfacher Art und Weise sowohl bezüglich ihrer Länge als auch bezüglich ihres Durchmessers an die jeweils vor Ort zu erfüllenden Anforderungen angepasst werden. Günstigerweise ist dabei vorgesehen, dass der Ankerstab mehrteilig aus zwei oder mehr in Längserstreckungsrichtung des Ankerstabes hintereinander angeordneten Ankerteilstäben gebildet ist und jeweils zwei aufeinanderfolgende Ankerteilstäbe mittels einer Ankerstabverbindungsmuffe miteinander verbunden sind. Das Gleiche gilt in bevorzugten Ausgestaltungsformen auch für das Hüllrohr. Auch dieses kann mehrteilig aus zwei oder mehr in Längserstreckungsrichtung des Ankerstabes hintereinander angeordneten Hüllteilrohren gebildet sein, wobei wiederum jeweils zwei aufeinanderfolgende Hüllteilrohre mittels einer Hüllrohrmuffe miteinander verbunden sind. Insbesondere durch diese Maßnahme kann die Länge der jeweils in der geologischen Formation auszubildenden Vorspannanker an die individuell vor Ort anzutreffenden Anforderungen frei angepasst werden, indem man eben eine entsprechende Anzahl von Ankerteilstäben und Hüllteilrohren verwendet, um so den insgesamt benötigten Ankerstab und das insgesamt benötigte Hüllrohr auszubilden. Hierdurch kann auf Standardlängen des Ankerteilstabes und des Hüllteilrohres zurückgegriffen werden, um so in kostengünstiger und einfacher Art und Weise den vor Ort tatsächlich benötigten Ankerstab und das dort entsprechend benötigte Hüllrohr auszubilden. Selbst die Standardlängen des Ankerstabes können an beliebiger Stelle gekürzt oder verlängert werden, wodurch eine maximale Flexibilität erreicht wird. Ein weiterer Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsvarianten besteht darin, dass mit relativ kurzen Ankerteilstäben und Hüllteilrohren gearbeitet werden kann, z.B. wenn vor Ort beim Einbau des erfindungsgemäßen Vorspannankers in die geologische Formation, relativ beengte Platzverhältnisse vorherrschen.

[0009] Vor allem ist aber bei bevorzugten Varianten erfindungsgemäßer Vorspannanker bevorzugt vorgesehen, dass zumindest eine der, vorzugsweise alle, Ankerstabverbindungshülsen innerhalb des Hüllrohres angeordnet sind. Dies ist auch ein wesentlicher Unterschied zu dem eingangs erläuterten gattungsgemäßen Stand der Technik, bei dem die Ankerstabverbindungshülsen eben nicht innerhalb des Hüllrohres angeordnet sind und damit die maximal mögliche Länge der Freispielstrecke stark begrenzt ist. Bei den genannten Varianten der Erfindung ist es möglich, eine Freispielstrecke innerhalb des Hüllrohres auch über mehrere Ankerverbindungsmuffen hinweg auszugestalten.

[0010] Der Ankerstab bzw. die Ankerteilstäbe weisen, wie beim Stand der Technik an sich be-

kannt, günstigerweise über ihre gesamte Länge ein Außengewinde auf, mit dem sie in entsprechende Innengewinde einer Ankerstabverbindungshülse eingeschraubt werden können, um so zwei aufeinanderfolgende Ankerteilstäbe miteinander zu verbinden. Darüber hinaus kann das Außengewinde auf dem Ankerstab in an sich bekannter Weise auch zum Aufschrauben der zum Spannen verwendeten Ankermutter und auch zum Aufschrauben der am vorderen Ende des Ankerstabes angebrachten Bohrkrone verwendet werden. Die Gewindeform und die Drehrichtung beim Bohrvorgang sollen natürlich bevorzugt so aufeinander abgestimmt werden, dass es beim Bohrvorgang nicht zu einem ungewollten Aufschrauben der Schraubverbindung kommt. Das gilt grundsätzlich auch für das Hüllrohr, sofern es aus mehreren Hüllteilrohren und entsprechenden Hüllrohrmuffen zusammengesetzt ist. Auch die Hüllteilrohre weisen günstigerweise ein Außengewinde auf, mit dem sie in entsprechende Innengewinde von Hüllrohrmuffen eingeschraubt werden können, um so zwei aufeinanderfolgende Hüllteilrohre miteinander zu verbinden. Der Ankerstab eines erfindungsgemäßen Vorspannankers ist innen hohl. In anderen Worten weisen der Ankerstab bzw. die Ankerteilstäbe, aus denen er zusammengesetzt ist, einen in Längserstreckungsrichtung des Ankerstabes durchgehenden inneren Hohlraum auf, durch den hindurch beim Bohrvorgang Bohrspülsuspension im Inneren des Ankerstabes bis zur Bohrkrone transportiert werden kann, um dort aus der Bohrkrone auszutreten und das Bohrloch außerhalb des Vorspannankers zu füllen. Die Bohrspülsuspension hat dabei günstigerweise eine doppelte Funktion. Zum einen dient sie dazu, das Bohrloch beim Bohrvorgang zu stabilisieren und vor allem das mittels der Bohrkrone aus der geologischen Formation herausgeschnittene Material außerhalb des Vorspannankers durch das Bohrloch hindurch zum Bohrlochmund zu transportieren. Darüber hinaus handelt es sich günstigerweise um eine aushärtende Bohrspülsuspension, welche nach Abschluss des Bohrvorgangs aushärtet und so insbesondere in der Haftstrecke eine fixe Verbindung zwischen dem dort blank liegenden Ankerstab und den Bohrlochwänden, also der geologischen Formation, ausbildet. In diesem Sinne handelt es sich bei der Bohrspülsuspension günstigerweise um eine Zementsuspension, um Flüssigbeton oder dergleichen.

[0011] Um ein Austreten der Bohrspülsuspension beim Transport durch den inneren Hohlraum des Ankerstabes hindurch an den Ankerverbindungsmuffen zu verhindern, können in diesen Ankerverbindungsmuffen zwischen den dort jeweils aufeinanderstoßenden Ankerteilstäben an sich bekannte Quetschdichtungen eingesetzt werden. Diese sind am Markt erhältlich. Sie dichten die Ankerverbindungsmuffe bzw. die dort eingeschraubten Ankerteilstäbe nach außen hin ab, behindern aber nicht den Transport der Bohrspülsuspension durch den Ankerstab.

[0012] Der Begriff der geologischen Formation, zu deren Sicherung der Vorspannanker vorgesehen ist, ist allgemein zu verstehen. Es kann sich sowohl um Lockermaterial als auch um Festgestein als auch um Mischformen davon handeln. Die mittels des Vorspannankers zu sichernde geologische Formation kann eine Böschung, ein Hangeinschnitt, eine Felswand, aber auch eine Baugrubenwand sein, um nur einige Beispiele zu nennen. Mit erfindungsgemäßen Vorspannankern können, wie beim Stand der Technik an sich bekannt, Platten, Matten, Gitter, Betonvorsatzschalen, sonstige Armierungen und dergleichen an der geologischen Formation befestigt werden, um diese so zu sichern. Die erfindungsgemäßen Vorspannanker ermöglichen dabei im Gegensatz zu den eingangs genannten Bodennägeln ein Vorspannen des mittels der Haftstrecke in der geologischen Formation fixierten Ankerstabes, um so weitere Verformungen der zu sichernden geologischen Formation möglichst zu unterbinden bzw. zumindest in einem geringen Umfang nur noch zuzulassen.

[0013] Bei erfindungsgemäßen Vorspannankern können alle beim Stand der Technik an sich bekannten, hierfür geeigneten Bohrkronen eingesetzt werden. Der Ankerstab bzw. die Ankerteilstäbe, wie auch das Hüllrohr bzw. die Hüllteilrohre, die gegebenenfalls vorhandenen Ankerverbindungsmuffen und/oder Hüllrohrmuffen, wie auch die Kupplungen zur Zwangskopplung von Hüllrohr und Ankerstab sind günstigerweise aus Metall, vorzugsweise aus Stahl gefertigt. Grundsätzlich ist es aber denkbar, auch andere Materialien einzusetzen, sofern diese die vor Ort ben6tigte Festigkeit aufweisen.

[0014] Die Kupplung, welche das Hüllrohr mit dem Ankerstab in der Umfangsrichtung so zwangskoppelt, dass das Hüllrohr beim Bohrvorgang mit dem Ankerstab mitgedreht wird, kann grund-

sätzlich sehr unterschiedlich ausgestaltet werden. Z.B. ist es denkbar, zur Ausbildung der Kupplung das Hüllrohr gegebenenfalls unter Verwendung eines dazwischen angeordneten Ringe am Ankerstab zu fixieren, z.B. durch Anschweißen, sodass sich das Hüllrohr zwangsweise beim Bohrvorgang mit dem Ankerstab mitdreht.

[0015] Bevorzugte Varianten der Erfindung sehen aber vor, dass das Hüllrohr mittels der Kupplung in der Längserstreckungsrichtung des Ankerstabes vom Ankerstab entkoppelt ist. Bei diesen bevorzugten Varianten sorgt die Kupplung zwar in Umfangsrichtung für die erfindungsgemäße Zwangskopplung zwischen Hüllrohr und Ankerstab, sorgt aber trotzdem in Längserstreckungsrichtung des Ankerstabes für eine Entkopplung von Hüllrohr und Ankerstab. Dies hat den Vorteil, dass das Hüllrohr nach seinem Einbau in das Bohrloch beim Spannvorgang in Längserstreckungsrichtung des Ankerstabes vom Ankerstab entkoppelt ist und damit bei diesem Spannvorgang nicht mitgespannt werden kann.

[0016] Damit für den Spannvorgang des Vorspannankers möglichst über die gesamte Länge des Hüllrohres eine entsprechende Freispielstrecke zur Verfügung gestellt werden kann, sehen bevorzugte Varianten der Erfindung vor, dass das Hüllrohr zur Verhinderung des Füllens des Hüllrohres mit Bohrspülsuspension in seinem zur Bohrkrone weisenden Endbereich gegen den Ankerstab abgedichtet ist. Diese Abdichtung kann bei den oben genannten Varianten, bei denen das Hüllrohr fix mit dem Ankerstab mittels Verschweißen verbunden ist, z.B. durch entsprechendes Dichtschweißen dieser Verbindung sichergestellt werden. Es ist aber auch möglich, eine Kupplung, die eine Entkopplung von Ankerstab und Hüllrohr in Längserstreckungsrichtung des Ankerstabes vorsieht, so auszubilden, dass sie für den benötigten Grad der Abdichtung im zur Bohrkrone weisenden Endbereich des Hüllrohres sorgt. Dazu reicht es aus, dass die Kupplung so ausgebildet wird, dass sie das zur Bohrkrone weisende Ende des Hüllrohres, im Bereich um den Ankerstab herum, zumindest so weit ausfüllt, bzw. abdichtet, dass eben keine oder zumindest nur eine für den späteren Spannvorgang unwesentliche Menge an Bohrspülsuspension in das Hüllrohr eindringen kann. Es geht also vor allem darum, zu verhindern, dass das Hüllrohr mit Bohrspülsuspension gefüllt wird.

[0017] Insbesondere um die Entkopplung zwischen Hüllrohr und Ankerstab in Längserstreckungsrichtung des Ankerstabes sicherstellen zu können, sehen bevorzugte Varianten der Erfindung vor, dass die Kupplung zumindest zweiteilig ausgebildet ist. Bevorzugte Varianten der Erfindung sind daher dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung ein erstes, am zur Bohrkrone weisenden Ende des Hüllrohres ausgebildetes oder fixiertes Kupplungsteil und ein zweites, am Ankerstab fixiertes Kupplungsteil aufweist, wobei die Kupplungsteile jeweils zumindest ein Formschlusselement zur Ausbildung der Zwangskopplung in Umfangsrichtung aufweisen.

[0018] Die die Zwangskopplung in Umfangsrichtung hervorrufenden Formschlusselemente der beiden Kupplungsteile können grundsätzlich sehr unterschiedlich ausgestaltet werden. Z.B. können sie als Verzahnungen oder andere, zum Eingriff ineinander ausgeformte Elemente ausgebildet sein. Bevorzugte Varianten sind dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Kupplungsteile einen ring- oder hülsenförmigen Grundkörper aufweist und das zumindest eine Formschlusselement dieses Kupplungsteils am Grundkörper angeformt oder fixiert ist und in einer Richtung parallel zur Längserstreckungsrichtung des Ankerstabes vom Grundkörper absteht. Eine besonders bevorzugte Variante sieht vor, dass jedes der Kupplungsteile jeweils zumindest zwei oder genau zwei Formschlusselemente aufweist, wobei die Formschlusselemente des jeweiligen Kupplungsteils voneinander distanziert am Grundkörper des jeweiligen Kupplungsteils angeordnet sind und in derselben Richtung parallel zur Längserstreckungsrichtung des Ankerstabes vom Grundkörper dieses Kupplungsteils abstehen. Vereinfacht gesprochen, können die Kupplungsteile gabelartig ausgebildet sein, wobei die Formschlusselemente entsprechende Zinken dieser gedachten Gabel bilden, welche in Umfangsrichtung, um den Ankerstab herum, für den entsprechenden Formschluss und damit die Zwangskopplung sorgen, in Längserstreckungsrichtung des Ankerstabes aber beim Spannen des Vorspannankers zur Entkopplung zwischen Ankerstab und Hüllrohr auseinandergezogen werden, ohne hiergegen Widerstand zu leisten.

[0019] Der Ankerstab kann durch den Ring oder hülsenförmigen Grundkörper des ersten Kupp-

lungsteils hindurchgeführt sein. Bevorzugt ist das erste Kupplungsteil dabei mit seinem Grundkörper verschiebbar auf dem Ankerstab gelagert.

[0020] Das zweite Kupplungsteil ist mit seinem ring- oder hülsenförmigen Grundkörper bevorzugt auf dem Ankerstab fixiert. Dies kann z.B. dadurch erfolgen, dass das zweite Kupplungsteil mit seinem ring- oder hülsenförmigen Grundkörper auf den Ankerstab aufgeschraubt ist. Diese Schraubverbindung zwischen dem Außengewinde des Ankerstabes und einem entsprechenden Innengewinde des ring- oder hülsenförmigen Grundkörpers des zweiten Kupplungsteils kann zusätzlich durch eine entsprechende Kontermutter gesichert werden. Als Kontermutter kann z.B. eine direkt hinter dem Grundkörper des zweiten Kupplungsteils auf den Ankerstab aufgeschraubte Ankerstabverbindungsmuffe dienen. Jedenfalls ist es günstig, wenn das zweite Kupplungsteil in einer Kupplungsstellung, in der die Kupplungsteile miteinander gekuppelt sind, innerhalb des Hüllrohres angeordnet ist. Zur Zwangskopplung von Hüllrohr und Ankerstab können die beiden Kupplungsteile der Kupplung, in Umfangsrichtung gesehen, ohne Spiel ineinander eingreifen. Insbesondere im Sinne einer besseren und einfacheren Montierbarkeit der Kupplungsteile kann aber auch vorgesehen sein, dass die Kupplungsteile in einer bzw. der Kupplungsstellung, in der die Kupplungsteile miteinander gekuppelt sind, in der Umfangsrichtung mit Spiel ineinander eingreifen. In diesen Ausgestaltungsformen ist dann vorgesehen, dass der Ankerstab in Umfangsrichtung um seine Längserstreckungsrichtung zunächst ein Stück weit relativ zum Hüllrohr gedreht werden kann, bis es zum Anschlag der Formschlusselemente der beiden Kupplungsteile aneinander kommt. Erst wenn die Formschlusselemente der beiden Kupplungsteile, in Umfangsrichtung gesehen, aneinander anliegen, kommt es zu der Zwangskopplung zwischen Hüllrohr und Ankerstab in Umfangsrichtung, sodass ab dann das Hüllrohr beim Bohrvorgang mittels der Kupplung mit dem Ankerstab mitgedreht wird.

[0021] Neben dem Vorspannanker an sich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Einbau eines erfindungsgemäßen Vorspannankers in eine geologische Formation. Bei diesem Verfahren ist vorgesehen, dass mit der am vorderen Ende des Ankerstabes angebrachten Bohrkrone ein Bohrloch in die geologische Formation gebohrt wird und während es Bohrvorgangs Bohrspülsuspension durch den innen hohlen Ankerstab hindurch zur Bohrkrone befördert und durch die Bohrkrone hindurch in das Bohrloch eingebracht wird. In dem von der Bohrkrone distanzierten Bereich kann dann das Hüllrohr, den Ankerstab umgebend, in das Bohrloch eingebaut und mittels der Kupplung mit dem Ankerstab in der Umfangsrichtung zwangsgekoppelt werden, wobei das Hüllrohr bei Fortsetzung des Bohrvorgangs dann in der Umfangsrichtung mit dem Ankerstab mitgedreht wird. Der Bohrvorgang kann dann so weit fortgesetzt werden, bis der Vorspannanker in der benötigten Tiefe in die geologische Formation eingebracht ist. Soweit benötigt, können hierzu entsprechende Ankerteilstäbe und Hüllteilrohre mit entsprechenden Ankerverbindungsmuffen bzw. Hüllrohrmuffen hintereinander montiert werden, um so die vor Ort benötigte Länge der Haftstrecke und der Freispielstrecke zu realisieren, wobei die Freispielstrecke eben im Hüllrohr ausgebildet wird. Ist die benötigte Länge des Bohrloches hergestellt und der Vorspannanker entsprechend eingebaut, so kann man warten, bis die Bohrspülsuspension ausgehärtet und der vor dem Hüllrohr liegende Abschnitt des Ankerstabes zur Ausbildung der Haftstrecke in der ausgehärteten Bohrspülsuspension verankert ist. Anschließend können am, aus dem Bohrlochmund herausragenden Ende des Ankerstabes in bekannter Art und Weise eine Ankerplatte und eine Ankermutter angebracht werden, um so durch Anziehen der Ankermutter den Vorspannanker zu spannen. Die dabei erzielten Spannkräfte können in an sich bekannter Art und Weise gemessen werden, Sodass die jeweils benötigte Vorspannkraft eingestellt werden kann.

[0022] Weitere Merkmale und Einzelheiten bevorzugter Ausgestaltungsformen der Erfindung werden beispielhaft in der nachfolgenden Figurenbeschreibung erläutert. Es zeigen:

[0023] Fig. 1 einen in eine geologische Formation fertig eingebauten erfindungsgemäßen Vorspannanker in einem Längsschnitt durch das Bohrloch;

[0024] Fig. 2 bis 4 Detaildarstellungen zur, in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Kupplung und

[0025] Fig. 5 bis 10 verschiedene Zwischenzustände und den Endzustand beim Einbau des erfindungsgemäßen Vorspannankers in eine geologische Formation.

[0026] Fig. 1 zeigt den fertig in die geologische Formation 2 eingebauten Zustand es erfindungsgemäßen Vorspannankers 1, in dem die Bohrspülsuspension 9 im Bohrloch 17 bereits ausgehärtet ist. Am vorderen Ende des Ankerstabes 3 ist die Bohrkrone 4 angebracht. Mit dieser wurde das Bohrloch 17 in die geologische Formation 2 gebohrt, der Ankerstab 3 hat hierbei als Bohrgestänge gedient. Der Bereich zwischen der Bohrkrone 4 und dem zur Bohrkrone 4 weisenden Ende des Hüllrohres 5 bildet die Haftstrecke, in der der Ankerstab 3 mittels der ausgehärteten Bohrspülsuspension 9 direkt mit der das Bohrloch umgebenden geologischen Formation 2 verbunden ist. In dieser Haftstrecke wird der Ankerstab 3 sozusagen in der geologischen Formation 2 festgehalten bzw. verankert. Der Ankerstab 3 ist über seine gesamte Länge innen hohl, sodass während es Bohrvorgangs die zu diesem Zeitpunkt noch flüssige Bohrspülsuspension 9 durch den Ankerstab 3 hindurch zur Bohrkrone 4 transportiert und über die Bohrkrone 4 in das Bohrloch 17 austreten kann, um so das Bohrloch 17 schon während des Bohrvorgangs in der in Fig. 1 dargestellten Art und Weise zu füllen.

[0027] In einem von der Bohrkrone 4 distanziert angeordneten Bereich ist der Ankerstab 3 von dem Hüllrohr 5 umgeben. Die Kupplung 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel so ausgebildet, dass das Hüllrohr 5 in seinem zur Bohrkrone 4 weisenden Endbereich 10 so gegen den Ankerstab 3 abgedichtet ist, dass das Hüllrohr 5 nicht mit Bohrspülsuspension 9 gefüllt wird. Innerhalb des Hüllrohres 5 befindet sich die Freispielstrecke des Ankerstabes 3, die dem Vorspannen des Vorspannankers 1 dient. Das Vorspannen des Vorspannankers 1 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel in an sich bekannter Art und Weise, indem eine Ankerplatte 19 im Bereich des Bohrlochmundes 18 auf das aus dem Bohrlochmund 18 herausragende Ende des Ankerstabes 3 aufgeschoben wird. Durch Anziehen des Ankerstabes 3 mit einer an sich bekannten Spannvorrichtung wird dann der Ankerstab 3 und damit der Vorspannanker 1 in seiner Längserstreckungsrichtung 8 im benötigten Ausmaß vorgespannt. Anschließend wird unter Aufrechterhaltung der Vorspannung die Ankermutter 20 auf das Außengewinde des aus dem Bohrloch 17 herausragenden Endes des Ankerstabes 3 aufgeschraubt. Die weiter unten noch im Detail erläuterte Kupplung 6 erlaubt bei diesem Vorspannvorgang eine Entkopplung des Ankerstabes 3 vom Hüllrohr 5 in Längserstreckungsrichtung 8 des Ankerstabes 3.

[0028] Die beiden später im Detail noch erläuterten Kupplungsteile 11 und 12 sind innerhalb des Hüllrohres 5 angeordnet. Der Ankerstab 3 ist im hier gezeigten Ausführungsbeispiel aus mehreren, in Längserstreckungsrichtung 8 des Ankerstabes 3 hintereinander angeordneten Ankerteilstäben 15 ausgebildet, wobei jeweils zwei aufeinanderfolgende Ankerteilstäbe 15 mittels einer Ankerstabverbindungsmuffe 16 miteinander verbunden sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Ankerstabverbindungsmuffen 16 hierzu ein Innengewinde auf, in das die beiden miteinander zu verbindenden aufeinanderfolgenden Ankerteilstäbe 15 mit ihrem Außengewinde 21 eingeschraubt werden können. Zwischen den beiden Ankerteilstäben 15 können innerhalb der Ankerstabverbindungsmuffe 16 jeweils eine an sich bekannte Quetschdichtung oder andere Dichtungselemente angeordnet sein. Diese verhindert das Austreten von Bohrspülsuspension 9 im Stoßbereich zwischen den beiden miteinander verbundenen Ankerteilstäben 15 aus der Ankerstabverbindungsmuffe 16. Nichtsdestotrotz lässt die Quetschdichtung aber natürlich den Transport der Bohrspülsuspension im inneren Hohlraum des Ankerstabes 3 in Richtung hin zur Bohrkrone 4 zu. Günstig ist jedenfalls, wie hier auch vorgesehen, dass zumindest eine, vorzugsweise alle Ankerstabverbindungsmuffen 16 innerhalb des Hüllrohres 5 angeordnet sind.

[0029] Auch das Hüllrohr 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel aus mehreren in Längserstreckungsrichtung 8 des Ankerstabes 3 hintereinander angeordneten Hüllteilrohren 22 aufgebaut. Die jeweils hintereinander angeordneten Hüllteilrohre 22 sind mittels Hüllrohrmuffen 23 miteinander verbunden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist jedes Hüllteilrohr 22 dazu an seinen Enden jeweils ein entsprechendes Außengewinde auf, welches in ein entsprechendes Innengewinde der Hüllrohrmuffe 23 eingeschraubt werden kann. Natürlich sind auch Schweißverbindungen oder andere Verbindungen zwischen den Hüllteilrohren 22 und den Hüllrohrmuffen 23 möglich. Das Gleiche gilt natürlich auch für die Ankerteilstäbe 15 und die Ankerverbindungsmuffen

16.

[0030] Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass das Bohrloch 17 sowie der darin eingebaute Vorspannanker 1 in den Fig. 1, 6, 7, 8, 9 und 10 nur abschnittsweise bzw. verkürzt dargestellt ist, was durch die Unterbrechungslinien 25 symbolisch dargestellt ist.

[0031] Die Kupplung 6, welche erfindungsgemäß für eine Zwangskopplung von Hüllrohr 5 und Ankerstab 3 in Umfangsrichtung 7 um die Längserstreckungsrichtung 8 des Ankerstabes 3 sorgt, um so ein Mitdrehen des Hüllrohres 5 mit dem Ankerstab 3 während es Bohrvorgangs sicherzustellen, ist im gezeigten Ausführungsbeispiel zweiteilig aufgebaut. Sie weist ein erstes Kupplungsteil 11 und ein zweites Kupplungsteil 12 auf. Das erste Kupplungsteil 11 ist im hier gezeigten Ausführungsbeispiel am zur Bohrkrone 4 weisenden Ende des Hüllrohres 5 fixiert. Diese Fixierung kann z.B. durch Anschweißen dieses ersten Kupplungsteiles 11 am entsprechenden Hüllrohr 5 bzw. Hüllteilrohr 22 erfolgen. Dies kann schon vor Transport der Hüllteilrohre 22 bzw. des Hüllrohres 5 auf die Baustelle durchgeführt werden. Das zweite Kupplungsteil 12 wird am Ankerstab 3 fixiert. Beide Kupplungsteile 11 und 12 weisen jeweils Formschlusselemente 13 zur Ausbildung der Zwangskopplung in Umfangsrichtung 7 auf.

[0032] Fig. 2 zeigt vergrößert und in einer perspektivischen Darstellung die auf den Ankerstab 3 aufgesetzte Kupplung 6, wobei das am Grundkörper 14 des ersten Kupplungsteils 11 fixierte Hüllrohr 5 nicht dargestellt ist. Die Fig. 3 und 4 zeigen das erste Kupplungsteil 11 (Fig. 4) und das zweite Kupplungsteil 12 (Fig. 3) jeweils in einer Seitenansicht. Jedes der Kupplungsteile 11 und 12 weist einen ring- oder hülsenförmigen Grundkörper 14 auf, an dem in diesem Ausführungsbeispiel jeweils zwei Formschlusselemente 13 fixiert bzw. angeformt sind. Diese Formschlusselemente 13 stehen jeweils in einer Richtung parallel zur Längserstreckungsrichtung 8 des Ankerstabes 3 vom Grundkörper 14 ab. Im gezeigten Ausführungsbeispiel hat jedes der Kupplungsteile 11 bzw. 12 jeweils zwei Formschlusselemente 13, welche voneinander distanziert am jeweiligen Grundkörper 14 angeordnet sind und in jeweils derselben Richtung parallel zur Längserstreckungsrichtung 8 des Ankerstabes 3 vom jeweiligen Grundkörper 14 abstehen. Beide Kupplungsteile 11 und 12 weisen somit eine Art gabelartige Struktur auf, sodass sie mit den Formschlusselementen 13 ineinander greifen können, um so die gewünschte Zwangskopplung in Umfangsrichtung 7 herbeiführen zu können.

[0033] In Fig. 2 ist gut zu sehen, dass in diesem Ausführungsbeispiel die Kupplungsteile 11 und 12 in der Kupplungsstellung in der die Kupplungsteile 11 und 12 miteinander gekuppelt sind, in der Umfangsrichtung 7 mit Spiel ineinander greifen. Dies bedeutet, dass der Ankerstab 3 beim Bohrvorgang ein Stück weit mit dem auf ihm fixierten zweiten Kupplungsteil 12 in Umfangsrichtung 7 gedreht werden kann, bevor die Formschlusselemente 13 des zweiten Kupplungsteils 12 an den Formschlusselementen 13 des ersten Kupplungsteils 11 anschlagen. Ist dies erfolgt, so ist mittels der Kupplung 6 die Zwangskopplung von Hüllrohr 5 und Ankerstab 3 hergestellt, welche dafür sorgt, dass während des Fortsetzens des Bohrvorgangs das Hüllrohr 5 mit dem Ankerstab 3 um die Längserstreckungsrichtung 8 des Ankerstabes 3 herum mitgedreht wird.

[0034] Zur Fixierung kann das erste Kupplungsteil 11 am Hüllrohr 5 angeschweißt oder in sonstiger geeigneter Art und Weise befestigt sein. Die Fixierung des zweiten Kupplungsteils 12 erfolgt im gezeigten Ausführungsbeispiel über den hülsenartigen Grundkörper 14 des zweiten Kupplungsteils 12, welcher ein hier nicht dargestelltes Innengewinde aufweist, mit dem das zweite Kupplungsteil 12 auf das Außengewinde 21 des Ankerstabes 3 aufgeschraubt ist. Die unmittelbar dahinter angeordnete Ankerverbindungsmuffe 16 bildet für das zweite Kupplungsteil 12 eine Art Kontermutter, welche das zweite Kupplungsteil 12 zusätzlich am Ankerstab 3 fixiert. Während der Ankerstab 3 am zweiten Kupplungsteil 12 fixiert ist, ist er durch den Grundkörper 14 des ersten Kupplungsteils 11 nur hindurchgeführt, sodass der Ankerstab 3 im ersten Kupplungsteil 11 verschiebbar gelagert ist. Der verbleibende Ringspalt zwischen Ankerstab 3 und dem Grundkörper 14 des ersten Kupplungsteils 11 wird im gezeigten Ausführungsbeispiel so klein ausgeführt, dass es während des Bohrvorgangs zu keinem oder zumindest zu keinem wesentlichen Eintritt der Bohrspülsuspension 9 in den Endbereich 10 und damit in den Hohlraum im Hüllrohr 5 kommt. Grundsätzlich ist es auch denkbar, hier zusätzlich Dichtungen oder dergleichen vorzusehen. Je-

denfalls ist in diesem Ausführungsbeispiel die Kupplung 6 insgesamt so ausgebildet, dass sie ein Füllen des Hüllrohres 5 mit Bohrspülsuspension 9 während des Bohrvorgangs verhindert.

[0035] Anhand der Fig. 5 bis 10 wird nachfolgend der Einbau des Vorspannankers 1 erläutert.

[0036] Zunächst wird, wie in Fig. 5 symbolisch dargestellt, begonnen, das Bohrloch 17 in die geologische Formation 2 zu bohren. Hierzu ist die Bohrkrone 4 am Ankerstab 3 bzw. an dem ersten Ankerteilstab 15 befestigt. Das hier nicht dargestellte Bohrgerät greift in an sich bekannter Art und Weise am hinteren, von der Bohrkrone 4 abgewandten Ende des Ankerstabs 3 bzw. des Ankerteilstabes 15 an. Der Ankerstab 3 wird als Bohrgestänge verwendet, mit dem die Bohrkrone 4 beim Bohrvorgang in Umfangsrichtung 7 um die Längserstreckungsrichtung 8 des Ankerstabes 3 herum gedreht wird. Dabei schneidet die Bohrkrone 4 Material aus der geologischen Formation 2 heraus, sodass nach und nach das Bohrloch 17 immer tiefer gebohrt wird. Um das aus der geologischen Form herausgeschnittene Material abtransportieren zu können, wird Bohrspülsuspension durch den innen hohlen Ankerstab 3 hindurch in an sich bekannter Art und Weise zur Bohrkrone 4 gefördert. Uber die Bohrkrone 4 tritt die Bohrspülsuspension 9 am vorderen Bohrlochende aus und fördert beim Zurückströmen Richtung Bohrlochmund 18 das aus der geologischen Formation herausgeschnittene Material zum Bohrlochmund 18. Dies ist an sich bekannt und muss nicht weiter erläutert werden. Die gegebenenfalls zum Einsatz kommenden Abstandshalter 24 sorgen dafür, dass der Ankerstab 3 während des Bohrvorgangs nicht an den Wänden des bereits gebohrten Teils des Bohrloches 17 anliegt und reibt. Wie tief das Bohrloch 17 auf diese Art und Weise zunächst gebohrt wird, hängt davon ab, wie lang die Haftstrecke ausgebildet werden soll. Soll diese Haftstrecke mehr als die Länge eines Ankerteilstabes 15 betragen, so kann in an sich bekannter Art und Weise zu gegebener Zeit, wenn der erste Ankerteilstab 15 größtenteils im Bohrloch 17 versenkt ist, mittels einer Ankerverbindungsmuffe 16 ein weiterer Ankerteilstab 15 angesetzt werden, um so dann in der beschriebenen Art und Weise weiter zu bohren.

[0037] Zu gegebener Zeit bzw. bei entsprechendem Bohrfortschritt kann dann, wie in Fig. 6 gezeigt, das Hüllrohr 5 bzw. das erste Hüllteilrohr 22 am Bohrlochmund 18 auf den zu diesem Zeitpunkt aus dem Bohrloch 17 herausschauenden Endabschnitt des Ankerstabes 3 aufgeschoben werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wurde das erste Kupplungsteil 11 mit seinem Grundkörper 14 vorab am Hüllrohr 5 befestigt. Bevor das Hüllrohr 5 bzw. das erste Hüllteilrohr 22 in, in Fig. 6 dargestellter Art und Weise aufgeschoben wird, wird der Ankerstab 3 in an sich bekannter Art und Weise vom hier nicht dargestellten Bohrgerät getrennt.

[0038] Anschließend an das Aufsetzen des ersten Hüllteilrohres 22 bzw. des Hüllrohres 5 kann, wie in Fig. 7 gezeigt, das zweite Kupplungsteil 12 mit seinem Grundkörper 14 und dem darin angeordneten Innengewinde auf das Außengewinde 21 des aus dem Bohrloch 17 herausragenden Endes des Ankerstabes 3 aufgeschraubt werden. Das zweite Kupplungsteil 12 wird dabei, wie in Fig. 7 zu sehen, so weit auf den Ankerstab 3 aufgeschraubt, dass die Formschlusselemente 13 der beiden Kupplungsteile 11 und 12 miteinander in Eingriff kommen. Anschließend wird, wie in Fig. 8 gezeigt, der nachfolgende Ankerteilstab 15 mit der Ankerverbindungsmuffe 16 auf das bisherige Ende des Ankerstabes 3 aufgeschraubt. Hierdurch kommt es auch zu einer Sicherung des zweiten Kupplungsteiles 12, indem die aufgeschraubte Ankerverbindungsmuffe 16 eine Art Kontermutter für das zweite Kupplungsteil 12 bildet.

[0039] Anschließend kann dann, wie in Fig. 9 gezeigt, noch ein weiteres Hüllteilrohr 22 an das erste Hüllteilrohr 22 mittels einer entsprechenden Hüllrohrmuffe 23 angesetzt werden. Ist die Konfiguration gemäß Fig. 9 dann erreicht, so wird am Ende des Ankerstabes 3 wieder das Bohrgerät befestigt, um so den Bohrvorgang fortzusetzen, indem der Ankerstab 3 mit der Bohrkrone 4 wieder in Umfangsrichtung 7 gedreht wird. Erfindungsgemäß sorgt die Kupplung 6 nun für eine entsprechende Zwangskopplung zwischen Hüllrohr 5 und Ankerstab 3 in Umfangsrichtung 7, sodass das Hüllrohr 5 bei Fortsetzung des Bohrvorgangs nun mit dem Ankerstab 3 mitgedreht wird.

[0040] Bei der beschriebenen Vorgehensweise wird im gezeigten Ausführungsbeispiel als erstes Hüllteilrohr 22 ein sehr kurzes Hüllteilrohr 22 verwendet. Dies hat den Vorteil, dass das zweite Kupplungsteil 12 ganz einfach von Hand auf das hintere Ende des Ankerstabes 3 aufgeschraubt

werden kann und auch gut kontrolliert werden kann, dass die erste Ankerverbindungsmuffe 16 ausreichend weit auf das aus dem Bohrloch 17 weisende Ende des Ankerstabes 3 aufgeschraubt werden kann. Nichtsdestotrotz ist es natürlich auch möglich, ein längeres Hüllteilrohr 22 oder das gesamte Hüllrohr 5 in einem Stück in dem Schritt gemäß Fig. 6 aufzusetzen. Dann kann das zweite Kupplungsteil 12 z.B. unter Verwendung eines entsprechend langen Werkzeuges innerhalb des Hüllrohres 5 bzw. des Hüllteilrohres 22 entsprechend weit auf das Außengewinde 21 des Ankerstabes 3 aufgeschraubt werden. Auch das Ansetzen des nächsten Ankerteilstabes 15 mittels der Ankerverbindungsmuffe 16 kann innerhalb des Hüllrohres 5 erfolgen. Eine weitere Möglichkeit bestünde auch darin, zunächst nur das erste Kupplungsteil 11 auf das aus dem Bohrloch 17 herausragende Ende des Ankerstabes 3 aufzusetzen, dann das zweite Kupplungsteil 12 auf den Ankerstab 3 aufzuschrauben, um erst dann das Hüllrohr 5 aufzuschieben und am ersten Kupplungsteil 11 zu befestigen, insbesondere anzuschweißen.

[0041] Bei Fortsetzung des Bohrvorgangs ausgehend von Fig. 9 wird das Hüllrohr 5 bei weiterer Vertiefung des Bohrloches 17 beim Bohren mit in das Bohrloch 17 hineingeschoben. Der Bohrvorgang kann so lange fortgesetzt werden, bis die gewünschte Einbautiefe und die gewünschte Länge des im Bohrloch 17 versenkten Hüllrohres 5 und damit der Freispielstrecke erreicht ist. Hierzu können sowohl das Hüllrohr 5 als auch der Ankerstab 3 durch entsprechendes Anstückeln von Hüllteilrohren 22 und Ankerteilstäben 15 so lang verlängert werden, bis die gewünschten Längen erreicht sind.

[0042] Ist dies der Fall, so wird, gegebenenfalls nach entsprechendem Einkürzen des Hüllrohres 5 und nach Aushärten der Bohrspülsuspension 9, die Ankerplatte 19 auf den aus dem Bohrlochmund 18 herausragenden Endabschnitt des Ankerstabes 3 aufgesetzt. Durch Anziehen des Ankerstabes 3 mit einer an sich bekannten Spannvorrichtung wird dann der Ankerstab 3 und damit der Vorspannanker 1 in seiner Längserstreckungsrichtung 8 im benötigten Ausmaß vorgespannt. Durch entsprechendes Anziehen der Ankermutter 20 unter Aufrechterhaltung der Vorspannung kann dann der gewünschte Spannzustand des erfindungsgemäßen Vorspannankers 1 fixiert und über bekannte Messverfahren auch kontrolliert werden.

[0043] Fig. 10 zeigt wiederum den Endzustand, welcher Fig. 1 entspricht.

[0044] Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass in den gezeigten Darstellungen keine Betonvorsatzschale, kein Armierungsgitter, keine Platte oder dergleichen zwischen Ankerplatte 19 und der geologischen Formation 2 dargestellt ist. All dies kann aber in an sich bekannter Art und Weise natürlich ohne Weiteres vorhanden sein. Die Ankerplatte 19 wird dann nicht direkt auf die geologische Formation 2 sondern eben an die entsprechende Betonvorsatzschale, das entsprechende Gitter etc. aufgesetzt.

LEGENDE ZU DEN HINWEISZIFFERN

1 Vorspannanker

2 geologische Formation 3 Ankerstab

4 Bohrkrone

5 Hüllrohr

6 Kupplung

7 Umfangsrichtung

8 Längserstreckungsrichtung 9 Bohrspülsuspension 10 Endbereich

11 erstes Kupplungsteil 12 zweites Kupplungsteil 13 Formschlusselement 14 Grundkörper

15 Ankerteilstück

16 Ankerverbindungsmuffe 17 Bohrloch

18 Bohrlochmund

19 Ankerplatte

20 Ankermutter

21 Außengewinde

22 Hüllteilrohr

23 Hüllrohrmuffe

24 Abstandshalter

25 Unterbrechungslinie

Claims

Ansprüche

1. Vorspannanker (1) zum Sichern einer geologischen Formation (2) ,‚ wobei der Vorspannanker (1) einen innen hohlen Ankerstab (3) und eine an einem vorderen Ende des Ankerstabes (3) angebrachte Bohrkrone (4) und ein Hüllrohr (5) aufweist und der Ankerstab (3) in einem von der Bohrkrone (4) distanziert angeordneten Bereich von dem Hüllrohr (5) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (5) zum Mitdrehen des Hüllrohres (5) mit dem Ankerstab (3) während eines Bohrvorgangs mittels zumindest einer Kupplung (6) des Vorspannankers (1) in zumindest einer Umfangsrichtung (7) um eine Längserstreckungsrichtung (8) des Ankerstabes (3) herum mit dem Ankerstab (3) zwangskoppelbar oder zwangsgekoppelt ist.

2. Vorspannanker (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (5) mittels der Kupplung (6) in der Längserstreckungsrichtung (8) des Ankerstabes (3) vom Ankerstab (3) entkoppelt ist.

3. Vorspannanker (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (5) zur Verhinderung des Füllens des Hüllrohres (5) mit Bohrspülsuspension (9) in seinem zur Bohrkrone (4) weisenden Endbereich (10) gegen den Ankerstab (3) abgedichtet ist.

4. Vorspannanker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (6) ein erstes, am zur Bohrkrone (4) weisenden Ende des Hüllrohres (5) ausgebildetes oder fixiertes Kupplungsteil (11) und ein zweites, am Ankerstab (3) fixiertes Kupplungsteil (12) aufweist, wobei die Kupplungsteile (11, 12) jeweils zumindest ein Formschlusselement (13) zur Ausbildung der Zwangskopplung in Umfangsrichtung (7) aufweisen.

5. Vorspannanker (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Kupplungsteile (11, 12) einen ring- oder hülsenförmigen Grundkörper (14) aufweist und das zumindest ein Formschlusselement (13) dieses Kupplungsteils (11, 12) am Grundkörper (14) angeformt oder fixiert ist und in einer Richtung parallel zur Längserstreckungsrichtung (8) des Ankerstabes (3) vom Grundkörper (14) absteht.

6. Vorspannanker (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ankerstab (3) durch den ring- oder hülsenförmigen Grundkörper (14) des ersten Kupplungsteils (11), vorzugsweise verschiebbar gelagert, hindurchgeführt ist und/oder dass das zweite Kupplungsteil (12) mit seinem ring- oder hülsenförmigen Grundkörper (14) auf dem Ankerstab (3) fixiert, vorzugsweise auf den Ankerstab (3) aufgeschraubt ist.

7. Vorspannanker (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kupplungsteil (12) in einer Kupplungsstellung, in der die Kupplungsteile (11, 12) miteinander gekuppelt sind, innerhalb des Hüllrohres (5) angeordnet ist.

8. Vorspannanker (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsteile (11, 12) in einer bzw. der Kupplungsstellung, in der die Kupplungsteile (11, 12) miteinander gekuppelt sind, in der Umfangsrichtung (7) mit Spiel ineinander greifen.

9. Vorspannanker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ankerstab (3) mehrteilig aus zwei oder mehr, in Längserstreckungsrichtung (8) des Ankerstabes (3) hintereinander angeordneten Ankerteilstäben (15) gebildet ist und jeweils zwei aufeinanderfolgende Ankerteilstäbe (15) mittels einer Ankerstabverbindungshülse (16) miteinander verbunden sind, wobei zumindest eine der, vorzugsweise alle, Ankerstabverbindungshülsen (16) innerhalb des Hüllrohres (5) angeordnet sind.

10. Verfahren zum Einbau eines Vorspannankers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in eine geologische Formation (2), wobei mit der am vorderen Ende des Ankerstabes (3) angebrachten Bohrkrone (4) ein Bohrloch (17) in die geologische Formation (2) gebohrt wird und während des Bohrvorgangs Bohrspühlsuspension (9) durch den innen hohlen Ankerstab (3) hindurch zur Bohrkrone (4) gefördert und durch die Bohrkrone (4) hindurch in das Bohrloch (17) eingebracht wird und in dem von der Bohrkrone (4) distanzierten Bereich das Hüllrohr (5), den Ankerstab (3) umgebend, in das Bohrloch (17) eingebaut und mittels der Kupplung (6)

mit dem Ankerstab (3) in der Umfangsrichtung (7) zwangsgekoppelt wird, wobei das Hüllrohr (5) bei Fortsetzung des Bohrvorgangs in der Umfangsrichtung (7) mit dem Ankerstab (3) mitgedreht wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen