AT514992A1

AT514992A1 - Vorspannbarer Verpressanker

Info

Publication number: AT514992A1
Application number: ATA806/2013A
Authority: AT
Inventors: Richard Dipl Ing Gutsche; Gerold Brandstätter
Original assignee: Porr Bau Gmbh
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2015-05-15
Also published as: PL3690187T3; AT514992B1; EP3690187B1; EP3690187A1

Abstract

Bei einem vorspannbarer Verpressanker (1) umfassend eine Mehrzahl an Ankerzugglieder (2), wobei die Ankerzugglieder (2) ein nichtmetallisches Fasermaterial umfassen, wird vorgeschlagen, dass die Ankerzugglieder (2) an einem Ende (6) mittels eines Klebstoffes (3) mit einer Koppelungsvorrichtung (4) verklebt sind, und dass ein Spannzugglied (5) zum Spannen des vorspannbaren Verpressankers (1) zumindest mittelbar mit der Koppelungsvorrichtung (4) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen vorspannbaren Verpressanker gemäß dem Oberbegriffdes Patentanspruches 1.

Es sind Verpressanker bekannt, welche dazu vorgesehen sind eine aufgebrachteZugkraft auf eine Schicht im Untergrund zu übertragen. Hierbei weist derVerpressanker einen im Untergrund angeordneten Verpresskörper auf, welcher überZugglieder mit einem Ankerkopf verbunden sind. Der Ankerkopf ist hierbei mit derzu haltenden Konstruktion verbunden oder liegt an dieser auf, welche dadurchmittels den vorgespannten Zugglieder mit dem Untergrund verankert ist. DerartigeVerpressanker können hierbei als temporärer Anker oder als Daueranker eingesetztwerden. Für die Zugglieder wird bei herkömmlichen Verpressanker üblicherweise Stahlverwendet. Hierbei ergibt sich allerdings der Nachteil, dass aus ein Zugglied ausStahl bei einem temporären Anker, welcher beispielsweise zur Sicherung einerBaugrube eingesetzt wird, nicht im Erdreich verbleiben darf. Dies ist insbesondereim urbanen Gebiet von Bedeutung, da hier die Zugglieder oft inNachbargrundstücke ragen. Ein Zugglied aus Stahl stellt hierbei beim Aushebeneiner anderen Grube oder dem Vorantreiben eines Kanals oder eines Tunnels einwesentliches Hindernis dar, da es für herkömmliche Baumaschinen nur schwer zudurchtrennen ist.

Eine mögliche Lösung dieses Problems besteht in der Verwendung vonGlasfaserkabeln als Zugglieder, da diese leichter zu durchtrennen sind alsZugglieder aus Stahl oder anderen Metallen, weshalb diese ohne Probleme imUntergrund verbleiben dürfen.

Nachteilig bei bekannten Verpressankern mit Glasfaserkabeln als Zugglieder istallerdings, dass diese wesentlich aufwendiger in der Handhabe sind und aufwendigeKonstruktionen zum Vorspannen benötigen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher einen vorspannbaren Verpressanker der eingangsgenannten Art anzugeben, mit welchem die genannten Nachteile vermiedenwerden können, welcher einfach in der Handhabe ist und mit herkömmlichenMitteln vorgespannt werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass ein vorspannbarer Verspressanker mitZuggliedern aus einem nichtmetallischen Fasermaterial mit herkömmlichen Mittelngespannt werden kann. Durch die Koppelungsvorrichtung, mit welcher dieZugglieder verklebt sind, kann ein einfacher und leicht herzustellender Übergangauf ein herkömmlichen Spannzugglied geschaffen werden, wobei mittels demSpannzuggliedes der Verpressanker mit den herkömmlichen Methoden undGerätschaften vorgespannt werden kann. Dadurch ergibt sich für den Benutzer,dass dieser bei der Verwendung des gegenständlichen Verspressankers die gleichenGeräte zum Verspannen verwenden kann wie bei herkömmlichen Verpressanker mitStahlzugglieder. Dadurch kann beispielsweise der Geräteeinsatz bei einer Baugrubegering gehalten werden, wobei auf zugelassene und bewährte Methoden undGeräte zum Vorspannen zurückgegriffen werden kann. Durch die Verwendung einesnichtmetallischen Fasermaterials als Ankerzugglieder können diese selbst nachAbbau der Baugrube problemlos im Untergrund verbleiben, da diese leichtdurchtrennbar sind. Weiters kann dadurch eine kompakte Bauform erreichtwerden, wodurch der Durchmesser des Bohrloches gering gehalten werden kann.Durch die Klebeverbindung kann hierbei eine besonders einfach ausgebildete aberauch haltbare Koppelung der Ankerzugglieder mit der Koppelungsvorrichtungbewirkt werden, wobei eine Beschädigung der Ankerzugglieder vermieden werdenkann, welche beispielsweise bei einer rein mechanischen Verbindung wie Klemmengegeben wäre.

Die Unteransprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Ausdrücklich wird hiermit auf den Wortlaut der Patentansprüche Bezug genommen,wodurch die Ansprüche an dieser Stelle durch Bezugnahme in die Beschreibungeingefügt sind und als wörtlich wiedergegeben gelten.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, inwelchen lediglich eine bevorzugte Ausführungsform beispielhaft dargestellt ist,näher beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Teil einer bevorzugten Ausführungsform des vorspannbaren

Verpressankers als Schnitt in Seitenansicht;

Fig. 2 den Schnitt A-A in Fig. 1;

Fig. 3 die bevorzugte Ausführungsform des vorspannbaren Verpressankers alsSchnitt in Seitenansicht.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform eines vorspannbarenVerpressankers 1 umfassend eine Mehrzahl an Ankerzugglieder 2. Ein Verpressanker1 wird auch als vorgespannter Anker oder als Erd- oder Felsanker bezeichnet. DerVerpressanker 1 ist ein Bauteil der Geotechnik, welches eine aufgebrachte Zugkraftin den Untergrund 10 weiterleitet. Hierbei wird ein Bohrloch 11 in den Untergrund10 eingebracht, die Ankerzugglieder 2 in das Bohrloch 11 eingebracht und dann dieAnkerzugglieder 2 im Bohrloch 11 mittels eines Verpresskörpers 12 verankert. DerVerpresskörpers 12 kann hierbei aus Zement, Beton oder dergleichen sein.

Die Ankerzugglieder 2 umfassen ein nichtmetallisches Fasermaterial. Ein derartigesnichtmetallisches Fasermaterial können insbesondere Glasfaserkabeln sein.Glasfaserkabel bieten hierbei den Vorteil, dass diese eine hohe Zugfestigkeitaufweisen, chemisch beständig und einfach in der Herstellung sind. Alternativkönnen auch Kohlefasern, Kunststofffasern, beispielsweise aus Aramid oder Nylon,Naturfasern, keramische Fasern oder ähnliches Material für die Ankerzugglieder 2verwendet werden. Weiters können die Ankerzugglieder 2 insbesondere einVerbundmaterial umfassend nichtmetallisches Fasermaterial umfassen.

Vorgesehen ist, dass die Ankerzugglieder 2 an einem Ende 6 mittels einesKlebstoffes 3 mit einer Koppelungsvorrichtung 4 verklebt sind, und dass einSpannzugglied 5 zum Spannen des vorspannbaren Verpressankers 1 zumindestmittelbar mit der Koppelungsvorrichtung 4 verbunden ist. DieKoppelungsvorrichtung 4 verbindet die Ankerzugglieder 2 mit einem Spannzugglied5, wobei das Spannzugglied 5 Vorgehen ist mit einer Spannvorrichtung 9 gespanntzu werden. Das Spannzugglied 5 kann hierbei insbesondere aus Metall, insbesondereaus Stahl, ausgebildet sein. Weiters kann vorgesehen sein, dass das Spannzugglied 5als Stahlzugglied ausgebildet ist. Dadurch können die Zugkräfte desSpannzuggliedes 5, welches mit herkömmlichen Mitteln gespannt werden kann, einfach und zuverlässig an die Ankerzugglieder 2 weitergeleitet werden, und durchdie Ankerzugglieder 2 über den Verpresskörper 12 an den Untergrund 10. Durch dieKlebeverbindung der Ankerzugglieder 2 mit der Koppelungsvorrichtung 4 kann einezuverlässige Verbindung mit dem nichtmetallischen Faserstoff hergestellt werden,wobei dieser nicht beschädigt wird.

Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Ankerzugglieder 2 imWesentlichen an deren Mantelflächen verklebt sind. Dadurch wird die Klebestelleauf Schub und nicht auf Zug beansprucht, wodurch diese besonders hohe Kräfteauf nehmen kann.

Insbesondere kann ein anderes Ende 13 der Ankerzugglieder 2, also ein, dem mitder Koppelungsvorrichtung 4 verklebten Ende 6 gegenüberliegendes, Ende 13 derAnkerzugglieder 2, mit dem Verpresskörper 12 in direktem Kontakt sein.

Der Verpressanker 1 kann insbesondere als Kurzzeitanker oder als temporärerVerpressanker ausgebildet sein. Derartige Verpressanker 1 sind für eineBenützungsdauer von lediglich wenigen Jahren vorgesehen. Durch die Verwendungdes nichtmetallischen Fasermaterials können die Ankerzugglieder 2 im Untergrund10 verbleiben, wodurch der Abbauaufwand wesentlich reduziert werden kann.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Verpressanker 1 als Dauerankerausgebildet ist. Derartige Verpressanker 1 sind für eine lange Benützungsdauervorgesehen, beispielsweise mindestens hundert Jahre. Hierbei können dieAnkerzugglieder 2 umfassend nichtmetallisches Fasermaterial korrosionsbeständigerals Ankerzugglieder 2 aus Metall sein.

Insbesondere kann der Verpresskörper 12 im Wesentlichen lediglich benachbart zudem anderen Ende 13 der Ankerzugglieder 2 angeordnet sein.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Verpresskörper 12 im Wesentlichen dasgesamte Bohrloch 11 ausfüllt.

In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform des vorspannbaren Verpressankers 1gezeigt, wobei der Verpresskörper 12 nicht dargestellt ist. In Fig. 3 ist dervollständige Verpressanker 1 gezeigt, welcher im Bohrloch 11 angeordnet ist.

Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass zwischen dem einen Ende 6 unddem anderen Ende 13 der Ankerzugglieder 2 eine Freilaufstrecke 14 angeordnet ist.ln der Freilaufstrecke 14 können die Ankerzugglieder 2 in eine Hülle 15,insbesondere in eine Kunststoffhülle, in deren Längsrichtung frei beweglichangeordnet sein. Hierbei kann die Hülle 15 einzelne Ankerzugglieder 2 oder einenganzen Strang an Ankerzugglieder 2 umhüllen. Durch die Freilaufstrecke 14 könnendie Ankerzugglieder 2 die Zugkräfte von der Koppelungsvorrichtung 4 ungehindertan den Verpresskörper 12 weiterleiten, wobei sich die Ankerzugglieder 2 unter derVorspannung in der Freilaufstrecke 14 auch ungehindert dehnen können. Durch dieHülle 15 sind die Ankerzugglieder 2 in der Freilaufstrecke 14 mit demVerpresskörper 12 nicht in Kontakt.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Ankerzugglieder 2 eine Längezwischen 3 m und 20 m aufweisen.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die Ankerzugglieder 2 im Wesentlichen gleichlang sind.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass eine Länge der Freilaufstrecke 14 größer istals die Bereiche welche das eine Ende 6 und das andere Ende 13 derAnkerzugglieder 2 darstellen.

Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Ankerzugglieder 2 parallelzueinander verlaufen.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die Ankerzugglieder 2 mindestens vier mal solange sind wie das Spannzugglied 5. Hierbei können die Ankerzugglieder 2 imUntergrund 10 belassen werden, während bei einem Kurzzeitanker lediglich daskürzere Spannzugglied 5 zu entfernen ist.

Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Klebstoff 3 ein Harz, bevorzugtein Kunstharz, insbesondere ein Epoxidharz, ist. Harze haben hierbei den Vorteilder einfachen Implizierbarkeit mittels Gießen. Weiters ist Epoxidharzwasserbeständig.

Weiters kann vorgesehen sein, dass das eine Ende 6 der Ankerzugglieder 2 in dem

Klebstoff 3 eingebetet ist. Hierbei kann eine besonders großflächige Klebeflächeerreicht werden. Weiters kann dadurch das Eindringen vonkorrosionsverursachenden Fluide in die Koppelungsvorrichtung 4 und die darunterliegenden Bereiche unterbunden werden.

Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Koppelungsvorrichtung 4 eineHülse 7 aufweist, und dass das eine Ende 6 der Ankerzugglieder 2 innerhalb derHülse 7 angeordnet ist. Die Hülse 7, welche in Fig. 1 und Fig. 3 teilaufgeschnittendargestellt ist, umfängt die Enden 6 der Ankerzugglieder 2 und ist mittels desKlebstoffes 3 mit diesen verklebt. Durch die Hülse 7 kann eine gute Einbindung derEnden 6 der Ankerzugglieder 2 erreicht werden, wobei durch die Hülse 7 eindefinierter Bereich bereitgestellt werden kann, welcher vom Klebstoff 3ausgegossen werden kann. Die Hülse 7 kann insbesondere umfassend Metallund/oder Kunststoff ausgebildet sein. Weiters kann die Hülse 7 insbesondere einehohlzylindrische Form aufweisen.

Weiters kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Koppelungsvorrichtung 4 eineLänge von weniger als 2 m aufweist. Dadurch kann diese bei einem Kurzzeitankerleicht wieder aus dem Untergrund 10 entfernt werden.

Die Länge der Hülse 7 kann im Wesentlichen der Länge der Koppelungsvorrichtung 4entsprechen.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Ankerzugglieder 2 sich imWesentlichen über die gesamte Länge der Hülse 7 in der Hülse 7 erstrecken. Mitanderen Worten können die Ankerzugglieder 2 über die gesamte Länge der Hülse 7in der Hülse angeordnet sein. Dadurch kann eine besonders große Klebeflächebereitgestellt werden.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Verpressanker 1 lediglich einSpannzugglied 5 aufweist. Das eine Spannzugglied 5 kann hierbei als Strang, Stangeoder Seil ausgebildet sein.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Verpressanker 1 mehrereSpannzugglieder aufweist. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass dieAnzahl der Ankerzugglieder 2 größer ist als die Anzahl der Spannzugglieder 5.

Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass ein erster Bereich 8 desSpannzuggliedes 5 innerhalb der Hülse 7 angeordnet ist. Hierbei können der ersteBereich 8 des Spannzuggliedes 5 und die einen Enden 6 der Ankerzugglieder 2 in derHülse 7 überlappend angeordnet sein, wodurch eine besonders guteKraftüberleitung durch den Klebstoff 3 möglich ist.

Weiters kann ein zweiter Bereich 16 des Spannzuggliedes 5 des Spannzuggliedesvorgesehen sein, welcher mit einer Spannvorrichtung 9 verspannbar ist. DieSpannvorrichtung 9 ist hierbei zum Aufbringen und Halten der Spannkraftvorgesehen.

Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das Spannzugglied 5 ein Gewindezum Eingriff einer Spannvorrichtung 9 aufweist. Die Spannvorrichtung 9 kannhierbei insbesondere ein Innengewinde aufweisen, wobei durch ein Drehen derSpannvorrichtung 9 die Spannkraft eingestellt werden kann und der vorspannbareVerpressanker 1 leicht nachgespannt werden kann. Insbesondere kann vorgesehensein, dass das Spannzugglied 5 als Gewindestange ausgebildet ist.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Spannvorrichtung 9 als Lochplatte mitKeilen vorgesehen ist. Hierbei kann das Spannzugglied 5 mittels eines externenGerätes gespannt und anschließend in der Lochplatte mit den Keilen in dervorgespannten Situation fixiert werden.

Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Ankerzugglieder 2 imWesentlichen gleichmäßig verteilt um den ersten Bereich 8 des Spannzuggliedes 5angeordnet sind. Dadurch kann eine besonders gleichmäßige Kraftübertragung dervielen Ankerzugglieder 2 an das Spannzugglied erfolgen. Weiters kann dadurch dieKoppelungsvorrichtung 4 besonders einfach und platzsparrend ausgebildet sein.

Eine derartige Anordnung ist in Fig. 2 dargestellt, wobei die einzelnen Stränge derAnkerzugglieder 2 in einer kreisförmigen Anordnung um das zentrale Spannzugglied5 angeordnet sind. Das Spannzugglied kann insbesondere koaxial zu der Hülse 4angeordnet sein.

Weiters kann vorgesehen sein, dass der vorspannbare Verpressanker 1 mindestendrei Ankerzugglieder 2, insbesondere fünf bis zwanzig Ankerzugglieder 2, aufweist.

Hierbei kann die Krafteinleitung besonders gleichmäßig über die einzelnenAnkerzugglieder 2 an ein zentral angeordnetes Spannzugglied 5 weitergeleitetwerden.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Durchmesser des Spannzuggliedes 5größer als ein Durchmesser der Ankerzugglieder 2 ist. Hierbei können dieAnkerzugglieder 2 besser umlaufend um das Spannzugglied 5 angeordnet werden,wodurch eine gleichmäßige Kraftübertragung verbessert wird.

Weiters kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das Spannzugglied 5 unmittelbar mitdem Klebstoff 3 mit der Koppelungsvorrichtung 4 verklebt ist. Hierbei kann auf dieVerwendung zusätzlicher Verbindungsmitteln verzichtet werden, wodurch dieAnkopplung des Spannzugglied 5 mit der Koppelungsvorrichtung 4 besonderseinfach ausgebildet sein kann. Hierbei kann vorgesehen sein, dass dasSpannzugglied 5 im Wesentlichen an seiner Mantelfläche verklebt ist.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Spannzugglied 5 und dieAnkerzugglieder 2 in einem als Harz ausgebildeten Klebstoff gemeinsameingebettet sind. Eine derartige Verbindung ist in Fig. 2 gezeigt, wobei dasSpannzugglied 5 und die ringförmig angeordneten Ankerzugglieder 2 in dem Harzeingebettet sind.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Koppelungsvorrichtung 4 eineVerbindungseinrichtung aufweist, und dass das Spannzugglied 5 mit derVerbindungseinrichtung verbunden ist. Die Verbindungseinrichtung kanninsbesondere zum lösbaren Verbinden des Spannzugglied 5 ausgebildet sein.Beispielsweise kann die Verbindungseinrichtung als Gewindemuffe ausgebildet sein,in welche das Spannzugglied 5 eingeschraubt ist. Weiters kann dieVerbindungseinrichtung an der Hülse 7 befestigt sein. Durch dieVerbindungseinrichtung ergibt sich der Vorteil, dass das Spannzugglied 5 leicht vonder Koppelungsvorrichtung 4 gelöst werden kann, wodurch der Abbau desVerpressankers 1 besonders einfach gestaltet werden kann.

Weiters kann vorgesehen sein, dass ein Injektionsrohr durch die Hülse 7 durchführt.Das Injektionsrohr dient dazu, das Material für den Verpresskörper 12 an den Boden des Bohrloches 11 zu leiten. Zur Platzersparnis kann dass Injektionsrohr zwischendas Spannzugglied 5 und die Ankerglieder 2 durch die Hülse 7 geführt, und dorteingebettet werden. Dadurch kann eine besonders kompakte Bauform erreichtwerden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Vorspannbarer Verpressanker (1) umfassend eine Mehrzahl anAnkerzugglieder (2), wobei die Ankerzugglieder (2) ein nichtmetallischesFasermaterial umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerzugglieder (2) aneinem Ende (6) mittels eines Klebstoffes (3) mit einer Koppelungsvorrichtung (4)verklebt sind, und dass ein Spannzugglied (5) zum Spannen des vorspannbarenVerpressankers (1) zumindest mittelbar mit der Koppelungsvorrichtung (4)verbunden ist.
2. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass der Klebstoff (3) ein Harz, insbesondere ein Epoxidharz, ist.
3. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, dass das eine Ende (6) der Ankerzugglieder (2) in dem Klebstoff (3) eingebetet ist.
4. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelungsvorrichtung (4) eine Hülse (7)aufweist, und dass das eine Ende (6) der Ankerzugglieder (2) innerhalb der Hülse (7) angeordnet ist.
5. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach Anspruch 4, dadurchgekennzeichnet, dass ein erster Bereich (8) des Spannzuggliedes (5) innerhalb derHülse (7) angeordnet ist.
6. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerzugglieder (2) im Wesentlichen gleichmäßigverteilt um den ersten Bereich (8) des Spannzuggliedes (5) angeordnet sind.
7. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,dadurch gekennzeichnet, dass das Spannzugglied (5) unmittelbar mit demKlebstoff (3) mit der Koppelungsvorrichtung (4) verklebt ist.
8. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelungsvorrichtung (4) eineVerbindungseinrichtung aufweist, und dass das Spannzugglied (5) mit derVerbindungseinrichtung verbunden ist.
9. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,dadurch gekennzeichnet, dass das Spannzugglied (5) ein Gewinde zum Eingriffeiner Spannvorrichtung (9) aufweist.
10. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,dadurch gekennzeichnet, dass der vorspannbare Verpressanker (1) mindesten dreiAnkerzugglieder (2), insbesondere fünf bis zwanzig Ankerzugglieder (2), aufweist.
11. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser des Spannzuggliedes (5) größer alsein Durchmesser der Ankerzugglieder (2) ist.
12. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerzugglieder (2) mindestens vier mal solange sind wie das Spannzugglied (5).
13. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,dadurch gekennzeichnet, dass ein Injektionsrohr durch die Hülse (7) durchführt.