CH406081A - Method for holding anchors in boreholes in loose and solid soil - Google Patents

Method for holding anchors in boreholes in loose and solid soil

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CH406081A
CH406081A CH910162A CH910162A CH406081A CH 406081 A CH406081 A CH 406081A CH 910162 A CH910162 A CH 910162A CH 910162 A CH910162 A CH 910162A CH 406081 A CH406081 A CH 406081A
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CH
Switzerland
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anchor
injection
tube
injected
pressure
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Swissboring Schweizerische Ag
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Swissboring Schweizerische Tie
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    • E21D20/02Setting anchoring-bolts with provisions for grouting
    • E21D20/021Grouting with inorganic components, e.g. cement
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
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Description

  

  Verfahren zum Festhalten von Ankern     in    Bohrlöchern von Locker  und Festerdreich    Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren  zum Festhalten von Ankern in Bohrlöchern von  Locker- und Festerdreich.  



  Bei den bisher bekannten Verfahren werden     Injek-          tionszuganker,    die entweder aus     Armierungseisen    oder       Stahldrahtbündeln    bestehen, in vorher mittels Bohrge  stänge und eventuell Mantelrohre gebohrte Löcher in  den Boden eingebracht und durch Injektion von Ze  mentmörtel oder Zementmilch einzementiert.  



  Für rammbaren oder     durchmeisselbaren    Unter  grund ist auch ein Verfahren bekannt geworden, bei  welchem Zugpfähle in den Boden gerammt werden und       anschliessend    durch Einpressung von Mörtel in einer  mehr oder weniger tiefen Zone umgeben und festge  halten werden. Diese Rammpfähle eignen sich jedoch  nicht für jeden Untergrund, so dass sie nicht für alle  Belange verwendbar sind.  



  Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung  eines einfachen und     billigen    Verfahrens zum Einbrin  gen von Ankern in irgend einen Grund lockererer oder  festerer Beschaffenheit. Das     erfindungsgemässe    Ver  fahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem  Bohren durch ein Rohr eine erstarrende     Ummantelungs-          masse    zwischen Anker und     Bohrlochwand    praktisch  drucklos injiziert, um einerseits bei einer oder mehreren  nachfolgenden Hochdruckinjektionen ein Aufsteigen  von Injektionsgut auf der Aussenseite des Ankers zu  verunmöglichen, und andererseits eine stufenweise, ge  gebenenfalls mehrmalige,     Ver/pressung    der Ankers zu  ermöglichen.  



  Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise  anhand von Figuren     eingehend    erläutert. Es zeigt:       Fig.    1 einen Längsschnitt durch einen Anker mit  befestigter     Vollbohrkrone,            Fig.    2     einen    Querschnitt des Ankers nach     Fig.    1     ge-          mäss    Linie     11-II,          Fig.    3 einen Querschnitt durch     den    Anker nach       Fig.    1 gemäss Linie     III-III,

            Fig.    4 eine Ansicht auf     den    Anker von vorne,       Fig.    5 eine Ansicht einer weiteren Ausführung eines  Ankers teilweise längsgeschnitten,       Fig.    6 einen Querschnitt durch die     Vollbohrkrone     des Ankers gemäss     Fig.    5 nach Linie     VI-VI,          Fig.    7 einen     Querschnitt    durch die     Injektionsringe     des Ankers nach     Fig.    5, gemäss Linie     VII-VII,          Fig.    8 einen Längsschnitt durch eine weitere Aus  führung eines Ankers,

   mit aufgesetzter     Vollbohrkrone,          Fig.    9 einen Schnitt in schematischer Darstellung in  axialer Richtung durch einen Anker während der Bohr  periode mit schematisch dargestelltem Antrieb für die  Drehbewegung des bohrenden Ankers,       Fig.    10 eine schematische Darstellung analog     Fig.    9  nach dem Bohren mit dem Anker in tiefster Lage und  injizierter Füllnasse,       Fig.    11 eine Darstellung analog den     Fig.    9 und 10  mit im Anker eingeführter     Injektionsvorrichtung    und  durchgeführter erster Stufe eines ersten Injektionsvor  ganges,

         Fig.    12 eine Darstellung analog den     Fig.    9-11 mit  vollständig eingebrachtem und ausgegossenem, für die  Belastung bereitgestelltem Anker mit zwei Stufen je  zweier     Injektionsmasseneinspritzungen    zum Festhalten  des Ankers im ihn umgebenden Erdreich.  



  Ein Anker 1 zum Einbringen in Erdreich,     bekannt     unter der Bezeichnung      Injektionszuganker     besitzt ein       Ankerrohr    2 mit     öffnungen    3, sowie aussen auf dem  Ankerrohr 2 angebrachten Verstärkungsringen 4 mit  gegen das vordere Ankerende konischen Anschrägun-      gen.     Im    Innern des Ankerrohres 2 ist ein Spülrohr 5  befestigt, dessen Rohrende 6 mit einem Gewinde 7 ver  sehen ist. Eine     Vollbohrkrone    8 mit seitlichen Befe  stigungsbohrungen 9 ist durch     Schweissung    mit dem  Ankerrohr 2 in der dargestellten Art und Weise am  Bund und durch die Befestigungsbohrungen 9 verbun  den.

   In einer zentralen Gewindebohrung 10 der Krone  8 sitzt das Spülrohr 5. Dessen     mittige    Bohrung 13 geht  in eine exzentrische Spülbohrung 11 der     Vollbohrkrone     8 über, während aus     Fig.    4 hervorgeht, dass die Krone  8 mit     Hartmetallprismen    12 versehen ist, welche derart  über die Vorderfläche der Krone 8 verteilt sind, dass  beim Drehen das Erdmaterial kreisringförmig ausge  bohrt wird.  



  Das Ankerrohr 2 ist als dickwandiges Stahlrohr aus  gebildet, welches eine Länge von normalerweise  3-10 mm besitzt. Entsprechend der vorgesehenen An  kertotallänge werden diese Ankerteilstücke zusam  mengesetzt, entweder mittels     Schweissung    an den En  den oder durch Schraubenmuffen.  



  Anstelle der     Hartmetallprismenkrone    8, wie diese  aus den     Fig.    1, 2 und 4 ersichtlich ist, kann auch eine       Diamantkrone    Verwendung finden. Die Bohrkrone 8  bildet einen festen Teil des Ankers. Sie bleibt mit ihm  im Boden und kann nicht wiedergewonnen werden. Die  im untern Teil des Ankerrohres 2 angebrachten     öff-          nungen    3     haben    den Zweck, das Injektionsgut seitlich  austreten zu lassen, während die     Verstärkerringe    4 die  Haftfestigkeit des Ankers erhöhen, um eine Verzah  nung mit dem eingepressten Mörtel zu erwirken, wie  dies im folgenden eingehender beschrieben ist.  



  Das Spülrohr oder     Innenrohr    5, welches mit seinem  vordern Ende mit der Innenwand der Bohrkrone 8  verschraubt ist und nach dem Bohrvorgang und dem       Injizieren    der Füllmasse losgeschraubt und aus dem  Anker entfernt wird, dient der Einführung des Spül  wassers beim Bohren und zum Einpressen der Füll  masse.  



  Das freie Ende des Ankers ist mit einem Gewinde  14 versehen, welches zur Verbindung mit dem zu ver  ankernden Bauteil oder als Verbindungsgewinde mit  dem nächsten Ankerrohr dient.  



  Bei einer weiteren in den     Fig.    5-7 dargestellten Aus  führung eines     Injektionszugankers    20 ist ein aus Plastik  hergestelltes Spülrohr 21 angeordnet, welches von  einem Ankerrohr 22 umhüllt ist     (Fig.    5). Das Rohrende  23     des    Ankerrohres 22 ist als Gewinderohr 24 ausgebil  det, welches zum Festschrauben von     Injektionsringen     25 dient. Diese Ringe     sind    mit Öffnungen 26 versehen,  welche den Öffnungen 3 der     vorbeschriebenen    Ausfüh  rung entsprechen.

   Die     kaskadenförmig    ausgebildeten  Injektionsringe 25 sind über Gewinde 28 mit einem  Zwischennippel 27 verbunden, dessen freies Ende dazu  dient, mit Hilfe von Gewinden 29 eine     Vollbohrkrone     30 am Anker zu befestigen. Diese     Vollbohrkrone    30 be  sitzt im Bereiche der     Stirnfläche        Ausnehmungen    31 für  die Aufnahme von     Hartmetallprismen    32. Sie ist eben  falls mit einer bezüglich der Ankerachse exzentrisch an  geordneten Spülbohrung 33 versehen und als Fortset-         zung    einer     mittigen    Bohrung 34 des Spülrohres 21 aus  gebildet.  



  Ein mit einem Aussengewinde versehener Einsatz  nippel 35 ist zum Einschrauben in das Gewinde 36 der       Vollbohrkrone    30 vorgesehen. Er weist eine konische  Spannfläche 37 auf und kann mit Hilfe eines Vier  kantschlüssels der in den Vierkant 38 des Einsatz  nippels 35 passt, in die Krone 30 eingeschraubt werden.  Die Krone 30 ist mit einer konischen Bohrung 39 ver  sehen, wobei diese Bohrung 39 und die konische  Spannfläche 37 dazu dienen, das konische Innenrohr  ende 40 in der in     Fig.    5     dargestellten    Weise festzuhal  ten.  



  Auch dieser     Injektionszuganker    20 ist in der ersten  Gebrauchsphase als     Drehbohrwerkzeug    zu benützen,  wobei     @d.ieser    Zuganker eine eigene Bohrung bohrt,  in welcher er anschliessend im Erdreich befestigt wird.  



  Nachdem die Bohrung erstellt ist und der Zuganker  die vorgesehene Tiefe erreicht hat, wird durch die       mittige    Bohrung 34, durch welche während des Bohr  vorganges Spülwasser strömte, eine Füllmasse, bei  spielsweise in Form eines Mörtels, unter Druck injiziert.  Diese Füllmasse quillt vorn bei der     Vollbohrkrone    30  aus und füllt den Zwischenraum zwischen der Bohr  lochwandung und dem Anker aus. Anschliessend an  diesen Vorgang kann mittels des Vierkantschlüssels der  Einsatznippel 35 gelöst und mithin das Spülrohr 21  herausgezogen werden. Nun ist der Anker bereit, mit       Hilfe    von durch die Öffnungen 26 in vorbestimmter  Weise ins umgebende Erdreich injiziertem Material be  festigt zu werden.  



       In    einer Variante eines     Injektionszugankers    50     ge-          mäss        Fig.    8 ist ein Ankerrohr 51 mit Öffnungen 52  versehen. Das hintere Rohrende 59 des     Ankerrrohres     51 ist mit     Gewinde    54 zwecks Anschluss des nächsten  Ankerrohres oder des zur Verankerung vorgesehenen  Bauteiles ausgerüstet. Auch das Rohrende 55 ist als       Aussengewinderohr    56 ausgebildet.  



  Koaxial und vom Ankerrohr 51 umschlossen, ist  ein Spülrohr 57 vorgesehen, dessen Ende 58 ein Innen  gewinde 59 besitzt, sowie eine konische Ansatzfläche  60. Dieses Spülrohr 57 ist mit einem Nippel 61, dessen  Ende 62 als Gewinderohr geschnitten ist, verbunden.  Das andere Nippelende 64 ist ebenfalls mit einem Ge  winde 65 versehen, das dazu dient, den Nippel 61 mit  einer     Vollbohrkrone    66 in der in     Fig.    8 ersichtlichen  Weise zu verbinden.  



  Die     Vollbohrkrone    66 ist mit     Hartmetallprismen    67  ausgerüstet. Als Fortsetzung des Rohrinnern des Spül  rohres 57 und der Bohrung des Nippels 61 ist an der       Vollbohrkrone    66 eine exzentrische Spülbohrung 68  vorgesehen.  



  Die     Vollbohrkrone    66 ist über das Gewinde 56 mit  dem Ankerrohr 51 des     Injektionszugankers    50 verbun  den.  



  Die Wirkungsweise dieses Zugankers, welcher eben  falls in der ersten Phase als Bohrer wirkt, wobei der  Bohrvorgang durch die     Vollbohrkrone    66 und deren       Hartmetallprismen    67 erfolgt, verbleibt nach der  Durchführung der Bohrung als Zuganker im Erdreich      und wird in anschliessend eingehend besprochener Art  und Weise in diesem befestigt.  



  Die Befestigungsgewinde der beschriebenen Anker  konstruktionen sind derart, dass sich die Gewinde wäh  rend des Bohrvorganges nicht lösen, sondern festziehen.  



  Anhand der folgenden Figuren 9-12 wird das Ver  fahren zum Einbringen der     vorbeschriebenen    Anker  konstruktionen in Locker- und Festerdreich phasen  weise beschrieben.  



       Fig.    9 zeigt im Schnitt in schematischer Darstellung  das Einsetzen eines     Injektionszugankers    in der Phase  des     Bohrens,    wobei die     Vollbohrkrone    8 das Erdreich  70 erfasst und die für das Einsetzen des Zugankers  nötige Bohrung erstellt. Der Anker 1 ist in einem Halter  71 befestigt, wobei dieser Anker 1 mit Hilfe einer Bohr  maschine 72 unter gleichzeitigem Vorschub drehend  angetrieben wird. En Antriebsmotor 73 treibt über  Keilriemen 75 ein Schwungrad 74, welches beispiels  weise mittels eines nicht dargestellten Getriebes die  Drehbewegung auf den Anker 1 überträgt.

   Die Vor  schubkraft wird vom Halter 71, an welchem sie an  greift, auf das Ankerrohr 2 und mithin auf die Voll  bohrkrone 8 und die     Hartmetallprismen    12 übertragen.  



  Je nach der Länge des     Injektionszugankers    1 sind  am vordersten Ankerrohr 2 weitere Ankerrohre ange  setzt und auch die Spülrohre 5 sind derart verlängert,  dass das Anschliessen eines     Spülwasseranschlusses    76  ermöglicht wird. Ein Wasserstrom 77 wird während des  Bohrvorganges durch die Spülrohre 5 durchgetrieben  und tritt vorn durch die zentrale exzentrische Spülboh  rung 11 der     Vollbohrkrone    8 aus, um unter     Umflies-          sung    der     Vollbohrkrone    8, das gelöste Erdreich mit  nehmend, zwischen Ankerrohr 2 und     Bohrlochwan-          dung    hochzusteigen.  



  Auf diese Art und Weise wird der     anschliessend    als  Zuganker dienende Bohrer ins Erdreich 70 vorgetrie  ben.  



  In     Fig.    10 ist diejenige Phase des     Einbringens    dar  gestellt, in welcher das Bohren beendet ist und der  Anker 1 im Erdreich 70 die vorgesehene Tiefe er  reicht hat. Entsprechend der Tiefe des Bohrloches bzw.  der verlangten Länge des     Injektionszuganker    sind die  sich folgenden Ankerrohre 2 mittels Verbindungsmuffen  78 verbunden. Das freie Ende des letzten Spülrohres 5  ragt über das äusserste Ankerrohr 2 in ersichtlicher  Weise hinaus und dient dem Anschliessen der Füll  stoffinjektionseinrichtung.  



  Mittels dieser Einrichtung wird ein Füllstoff, ge  wöhnlich ein Zementmörtel, durch das Spülrohr 5  injiziert und füllt den Zwischenraum zwischen dem  Anker 1 und der     Bohrlochwandung    in dargestellter  Weise aus. Dieses erste Einpressen von Füllmasse durch  das Spüloder Innenrohr 5 dient in späteren Phasen  dazu, das Aufsteigen von Injektionsgut auf der Aus  senseite des Ankers bei den nachfolgenden Injektionen  zu verunmöglichen.  



  Der injizierte Mörtel ist so zusammengesetzt, dass  das Erstarren ohne Volumenverminderung     erfolgt    und  die erstarrte Masse bei einem bestimmten Innendruck  zum Platzen gebracht werden kann.    Nach dieser ersten Einpressung wird das     Innen-          oder    Spülrohr 5 losgeschraubt und herausgezogen und  das Innere des Ankerrohres 2 durch Auswaschen ge  reinigt.  



  Wenn die eingepresste Füllmasse genügend erstarrt  ist, erfolgt das Einzementieren des Ankers durch stu  fenweises Auspressen mit Zementmörtel oder andere       Verfestigungsmittel    in aufsteigendem Sinn und mit  Hilfe einer Injektionseinrichtung 91     (Fig.    11). Diese  ist mit einem Injektionskolben 92 versehen, sowie mit  einer     Versorgerleitung    93. Der Injektionskolben 92 be  sitzt zwischen zwei Dichtungsteilen einen Hohlraum, in  welchen durch Öffnungen der     Versorgerleitung    93 das  zu injizierende Material gelangt.

   Die Injektionseinrich  tung 91 wird bezüglich der     Öffnungen    3 derart in das  Ankerrohr 2 eingestossen, dass sich am Ort der ge  wünschten Injektion die Öffnungen 3 zwischen den  beiden Dichtungsteilen des     Injektionskolbens    92 be  finden. Durch Einpressen der     Injektionsmasse    durch  die Injektionseinrichtung 91 gelangt diese durch die       Versorgerleitung    93 und tritt in den beschriebenen  Hohlraum aus, um von dort durch die Öffnungen 3  gepresst zu werden und nach Erreichung eines vorbe  stimmten Druckes den Füllstoff 80 zu sprengen. Durch  die dabei entstehenden     Sprengungskanäle    95 wird die       Injektionsmasse    in das den Anker umgebende Erdreich  gepresst.

   In     Fig.    11 ist die erste Stufe einer ersten     Inji-          zierung    94     ersichtlich.    Der Durchmesser des Injektions  kolbens 92 kann dem innern Durchmesser des Anker  rohres 2 angepasst werden.  



  Da das Verfahren es erlaubt, die     Injektionen    mit  stufenweise erhöhtem Druck zu wiederholen, wird eine  gute Haftfestigkeit im Boden erreicht.  



  In     Fig.    2 ist der fertig eingebettete Anker ersicht  lich. In     vorbeschriebener    Weise erfolgte in einer zwei  ten Stufe das Injizieren einer ersten Injektionsmasse 97,  sowie in zwei weitern Stufen das Injizieren     weiterer     Masse 98 und 99.

   Anzahl von Injektionen und     Injek-          tionsdruck    richten sich nach den     Bodenbeschaffenheiten     und der     geforderten    Zugfestigkeit des     Injektionszug-          im     Nach dem Erstarren der injizierten Massen ist der  Zuganker bereit, an seinem freien Ende mit     Hilfe    eines  Befestigungsteiles 100 mit dem vorgesehenen Bauwerk  teil verbunden zu werden.  



  Es besteht die     Möglichkeit    der     Verstärkung    des An  kerrohres in diesem einen zusätzlichen Zugstab oder  Kabel-und Drahtbündel aus hochwertigem Stahl an  zubringen und z. B. diese durch Verschraubung mit dem  Ankerrohr oder der Bohrkrone zu verbinden.  



  Diese Verstärkungsorgane können vorgespannt  werden,     derart,    dass vorgespannte Zuganker entstehen.  Es können ferner     derartige    Verstärkungsorgane im  Ankerrohr eingegossen werden, wobei vorzugsweise das  Innere des Ankerrohres mit Gliedern zum Verbessern  des     Haftens    zwischen Ausguss und Ankerrohr versehen  ist.  



  Die     vorbeschriebenen    Verfahren weisen gegenüber  dem bekannten Stande der Technik folgende Vorteile  auf:      Das Einbringen des Zugankers, welcher aus einem  Stahlrohr     besteht,    erfolgt mit Hilfe des Zugankers  selbst.  



  Das Einbringen wird durch eine     Drehbohrbewegung     ermöglicht.  



  Das Ankerrohr dient beim Bohren als Bohrge  stänge.  



  Die     Zugankerspitze    wird durch eine im Erdreich  verbleibende Bohrkrone gebildet.  



  Zum Einführen des Spülwassers beim Bohren und  zum Einpressen einer Füllmasse in die Hohlräume  zwischen Ankerrohr und Boden ist ein ablösbares im  Zuganker befestigtes Innenrohr vorgesehen.  



  Die Ausbildung des     Zugangkers    erlaubt ein wie  derholtes stufenweises Einpressen, wobei die Zusam  mensetzung des     Injektionsgutes    und die Steigerung des  Druckes bei jedem einzelnen     Injektionsprozess    den  Bedürfnissen angepasst werden kann.  



  Das Einbringen des Ankers im     Drehbohrverfahren     kann mit Hilfe einer gewöhnlichen Rotationsbohrma  schine bewerkstelligt werden.  



  Das Vorhandensein der seitlichen Öffnungen im  Ankerrohr und die Verwendung des Dichtungskolbens  erlauben es, die     Injektion    in jedem Ankerabschnitt be  liebig oft zu wiederholen, wobei die Zusammensetzung  der Injektionsmischung und die Steigerung des Druckes  bei jeder Operation den Bedürfnissen angepasst wer  den können.  



  Auf diese Weise wird Abschnitt um Abschnitt der  vorgesehenen     Verankerungslänge        verpresst,    wobei nach  der Beschreibung des Verfahrens ersichtlich ist, dass  das     Verpressen    in beliebigen Mengen auf beliebigen  Strecken, in beliebiger Reihenfolge, in beliebiger Wie  derholung und mit beliebigem Druck erfolgen kann.  



  Der beschriebene     Injektionszuganker    kann in allen  Boden- und Felsarten verwendet werden, d. h. in  bindigen und nicht bindigen Böden einschliesslich     Ge-          hängeschuttmassen    und Moränen sowie in gesunden  und zersetzten Festgesteinen. Dabei ist besonders her  vorzuheben, dass das Einbringen und Befestigen des  Ankers auch bei Vorhandensein von Druckwasser ohne  weiteres möglich ist.  



  Als besondere Anwendungsmöglichkeiten seien an  geführt:  Verankerung von Schlitzwänden aus Beton, von  Pfahlwänden,     Spundwänden    und ähnlichen Elementen,  die dem Schutz von Baugruben dienen,    Verankerung von Tragmasten von Hochspannungs  leitungen, Seilbahnen,     Kabelkranen    usw.  



  Verankerung von Druckrohrleitungen,  Verankerung von Hafenbauten, Kaimauern usw.,  Verankerung von Stützmauern, Schutzgalerien, usw.



  Method for retaining anchors in boreholes in loose and solid soil. The present invention relates to a method for retaining anchors in boreholes in loose and solid soil.



  In the previously known methods, injection tie rods, which consist either of reinforcing iron or steel wire bundles, are inserted into the ground in holes previously drilled by means of Bohrge rods and possibly casing pipes and cemented by injection of cement mortar or cement milk.



  For rammable or chiselable underground, a method has also become known in which tension piles are rammed into the ground and then surrounded by grout in a more or less deep zone and held firmly. However, these driven piles are not suitable for every subsoil, so that they cannot be used for all purposes.



  The present invention aims to provide a simple and inexpensive method of introducing anchors in any ground, looser or more rigid. The inventive method is characterized in that, after drilling through a pipe, a solidifying sheathing compound is injected practically without pressure between the anchor and the borehole wall in order to prevent grout from rising on the outside of the anchor during one or more subsequent high-pressure injections on the other hand, to enable the anchors to be pressed in stages, possibly multiple times.



  The invention will then be explained in detail using figures, for example. It shows: FIG. 1 a longitudinal section through an anchor with an attached solid drill bit, FIG. 2 a cross section of the anchor according to FIG. 1 according to line 11-II, FIG. 3 a cross section through the anchor according to FIG. 1 according to line III- III,

            4 shows a view of the anchor from the front, FIG. 5 shows a view of a further embodiment of an anchor partially in longitudinal section, FIG. 6 shows a cross section through the solid drill bit of the anchor according to FIG. 5 along line VI-VI, FIG. 7 shows a cross section through the injection rings of the anchor according to FIG. 5, according to line VII-VII, FIG. 8 is a longitudinal section through a further execution of an anchor,

   9 is a schematic section in the axial direction through an anchor during the drilling period with a schematically illustrated drive for the rotary movement of the drilling anchor, FIG. 10 is a schematic illustration analogous to FIG. 9 after drilling with the anchor in lowest position and injected filling liquid, Fig. 11 shows a representation analogous to FIGS. 9 and 10 with the injection device inserted in the anchor and the first stage of a first injection process carried out,

         12 shows a representation analogous to FIGS. 9-11 with the anchor fully inserted and poured in, provided for the load, with two stages of two injection mass injections each for holding the anchor in the surrounding soil.



  An anchor 1 for insertion into the ground, known as injection tie rods, has an anchor tube 2 with openings 3 and reinforcement rings 4 attached to the outside of the anchor tube 2 with conical bevels towards the front anchor end. A flushing tube 5 is attached inside the anchor tube 2 , the pipe end 6 is seen with a thread 7 ver. A full drill bit 8 with lateral BEFE stigungsbohrungen 9 is verbun by welding to the anchor tube 2 in the manner shown on the collar and through the mounting holes 9 the.

   The flushing pipe 5 sits in a central threaded hole 10 of the crown 8. Its central hole 13 merges into an eccentric flushing hole 11 of the full drill bit 8, while FIG. 4 shows that the crown 8 is provided with hard metal prisms 12, which over the front surface the crown 8 are distributed that when turning the earth material is drilled out in a circular ring.



  The anchor tube 2 is formed as a thick-walled steel tube, which has a length of usually 3-10 mm. According to the envisaged total length of the anchor, these anchor sections are put together, either by welding at the ends or by means of screw sleeves.



  Instead of the hard metal prism crown 8, as can be seen from FIGS. 1, 2 and 4, a diamond crown can also be used. The drill bit 8 forms a fixed part of the anchor. It remains in the ground with him and cannot be regained. The purpose of the openings 3 in the lower part of the anchor tube 2 is to allow the grout to escape laterally, while the reinforcement rings 4 increase the strength of the anchor in order to interlock with the grout, as described in more detail below is.



  The flushing pipe or inner tube 5, which is screwed with its front end to the inner wall of the drill bit 8 and is unscrewed and removed from the anchor after the drilling process and the injection of the filling compound, is used to introduce the flushing water when drilling and for pressing in the filling compound .



  The free end of the anchor is provided with a thread 14 which serves to connect to the component to be anchored or as a connecting thread to the next anchor tube.



  In another embodiment of an injection tie rod 20 shown in FIGS. 5-7, a flushing tube 21 made of plastic is arranged, which is encased by an anchor tube 22 (FIG. 5). The pipe end 23 of the anchor pipe 22 is ausgebil det as a threaded pipe 24, which is used for screwing injection rings 25. These rings are provided with openings 26 which correspond to the openings 3 of the above-described Ausfüh tion.

   The cascade-shaped injection rings 25 are connected via threads 28 to an intermediate nipple 27, the free end of which is used to fasten a full drill bit 30 to the anchor with the aid of threads 29. This full drill bit 30 has recesses 31 for receiving hard metal prisms 32 in the area of the end face. It is also provided with a flushing bore 33 arranged eccentrically with respect to the armature axis and formed as a continuation of a central bore 34 of the flushing pipe 21.



  An insert nipple 35 provided with an external thread is provided for screwing into the thread 36 of the solid drill bit 30. It has a conical clamping surface 37 and can be screwed into the crown 30 with the aid of a square wrench that fits into the square 38 of the insert nipple 35. The crown 30 is seen with a conical bore 39 ver, this bore 39 and the conical clamping surface 37 are used to fix the conical inner tube end 40 in the manner shown in Fig. 5 th.



  This injection tie rod 20 is also to be used as a rotary drilling tool in the first phase of use, this tie rod drilling its own hole in which it is then fastened in the ground.



  After the hole has been created and the tie rod has reached the intended depth, a filling compound, for example in the form of a mortar, is injected under pressure through the central hole 34 through which flushing water flowed during the drilling process. This filling compound swells at the front of the full drill bit 30 and fills the space between the drill hole wall and the anchor. Subsequent to this process, the insert nipple 35 can be loosened by means of the square wrench and the flushing pipe 21 can be pulled out. Now the anchor is ready to be fixed with the help of injected through the openings 26 in a predetermined manner into the surrounding soil material.



       In a variant of an injection tie rod 50 according to FIG. 8, an anchor tube 51 is provided with openings 52. The rear pipe end 59 of the anchor pipe 51 is equipped with a thread 54 for the purpose of connecting the next anchor pipe or the component intended for anchoring. The pipe end 55 is also designed as an externally threaded pipe 56.



  Coaxially and enclosed by the armature tube 51, a flushing tube 57 is provided, the end 58 of which has an internal thread 59, and a conical attachment surface 60. This flushing tube 57 is connected to a nipple 61, the end 62 of which is cut as a threaded tube. The other end of the nipple 64 is also provided with a Ge thread 65 which serves to connect the nipple 61 to a full drill bit 66 in the manner shown in FIG.



  The solid drill bit 66 is equipped with hard metal prisms 67. As a continuation of the interior of the flushing tube 57 and the bore of the nipple 61, an eccentric flushing bore 68 is provided on the full drill bit 66.



  The full drill bit 66 is verbun via the thread 56 to the anchor tube 51 of the injection tie rod 50.



  The mode of action of this tie rod, which also acts as a drill in the first phase, with the drilling process taking place through the full drill bit 66 and its hard metal prisms 67, remains after the drilling has been carried out as a tie rod in the ground and is subsequently discussed in detail in this attached.



  The fastening threads of the anchor constructions described are such that the threads do not loosen during the drilling process, but tighten.



  Using the following Figures 9-12, the process for introducing the anchor structures described above will be described in phases in Loose and Festerdreich.



       Fig. 9 shows in section in a schematic representation the insertion of an injection tie rod in the drilling phase, the full drill bit 8 grasping the soil 70 and creating the hole required for inserting the tie rod. The armature 1 is fastened in a holder 71, this armature 1 being driven to rotate with the aid of a drilling machine 72 with simultaneous feed. En drive motor 73 drives a flywheel 74 via V-belt 75 which, for example, transmits the rotary motion to armature 1 by means of a gear unit (not shown).

   The front thrust force is transferred from the holder 71, on which it engages, to the armature tube 2 and therefore to the full drill bit 8 and the hard metal prisms 12.



  Depending on the length of the injection tie rod 1, further anchor pipes are attached to the foremost anchor pipe 2 and the flushing pipes 5 are also extended in such a way that a flushing water connection 76 can be connected. A water flow 77 is driven through the flushing pipes 5 during the drilling process and exits at the front through the central eccentric flushing hole 11 of the solid drill bit 8 in order to rise up between the anchor tube 2 and the borehole wall, flowing around the solid drill bit 8, taking the loosened soil with it .



  In this way, the drill subsequently used as a tie rod is driven into the ground 70.



  In Fig. 10 that phase of the introduction is provided in which the drilling is finished and the anchor 1 in the ground 70 the intended depth he has enough. According to the depth of the borehole or the required length of the injection tie rod, the following anchor pipes 2 are connected by means of connecting sleeves 78. The free end of the last flushing pipe 5 protrudes beyond the outermost anchor pipe 2 in an evident manner and is used to connect the filling material injection device.



  By means of this device, a filler, usually a cement mortar, is injected through the flushing pipe 5 and fills the space between the anchor 1 and the borehole wall in the manner shown. This first injection of filling compound through the flushing or inner pipe 5 serves in later phases to prevent the injection material from rising on the outside of the armature during the subsequent injections.



  The injected mortar is composed in such a way that it solidifies without any reduction in volume and the solidified mass can be made to burst at a certain internal pressure. After this first injection, the inner or flushing pipe 5 is unscrewed and pulled out and the inside of the anchor pipe 2 is cleaned by washing ge.



  When the pressed-in filling compound has solidified sufficiently, the anchor is cemented in by pressing it in stages with cement mortar or other solidifying agent in an ascending manner and with the aid of an injection device 91 (FIG. 11). This is provided with an injection piston 92 and a supply line 93. The injection piston 92 be seated between two sealing parts, a cavity into which the material to be injected passes through openings in the supply line 93.

   The injection device 91 is pushed into the anchor tube 2 with respect to the openings 3 in such a way that the openings 3 between the two sealing parts of the injection plunger 92 are located at the location of the desired injection. By pressing the injection compound through the injection device 91, it passes through the supply line 93 and exits into the cavity described, from there to be pressed through the openings 3 and, after reaching a certain pressure, to burst the filler 80. Through the resulting blast channels 95, the injection compound is pressed into the soil surrounding the anchor.

   The first stage of a first injection 94 can be seen in FIG. 11. The diameter of the injection piston 92 can be adapted to the inner diameter of the armature tube 2.



  Since the method allows the injections to be repeated with gradually increased pressure, good adhesion to the soil is achieved.



  In Fig. 2, the embedded anchor is ersicht Lich. In the manner described above, a first injection compound 97 was injected in a second stage, and further compounds 98 and 99 were injected in two further stages.

   The number of injections and injection pressure depend on the nature of the soil and the required tensile strength of the injection traction. After the injected mass has solidified, the tie rod is ready to be connected to the intended structure at its free end with the aid of a fastening part 100.



  There is the possibility of reinforcing the anchor tube in this an additional tension rod or cable and wire bundles made of high quality steel to attach and z. B. to connect this by screwing with the anchor pipe or the drill bit.



  These reinforcing members can be prestressed in such a way that prestressed tie rods are created. Such reinforcing members can also be cast in the anchor tube, the interior of the anchor tube preferably being provided with links to improve the adhesion between the spout and anchor tube.



  The methods described above have the following advantages over the known prior art: The tie rod, which consists of a steel tube, is inserted with the aid of the tie rod itself.



  The introduction is made possible by a rotary drilling movement.



  The anchor tube serves as a drill rod when drilling.



  The tie rod tip is formed by a drill bit that remains in the ground.



  A detachable inner tube fastened in the tie rod is provided for introducing the flushing water during drilling and for pressing a filling compound into the cavities between the anchor tube and the ground.



  The design of the access anchor allows repeated, step-by-step pressing in, whereby the composition of the material to be injected and the increase in pressure can be adapted to requirements for each individual injection process.



  The introduction of the anchor in the rotary drilling process can be done with the help of an ordinary rotary drilling machine.



  The presence of the side openings in the anchor tube and the use of the sealing piston allow the injection to be repeated as often as desired in each anchor section, the composition of the injection mixture and the increase in pressure being adapted to the needs of each operation.



  In this way, section by section of the intended anchoring length is pressed, it being apparent from the description of the method that the pressing can be carried out in any amount on any route, in any order, in any repetition and with any pressure.



  The injection tie rod described can be used in all types of soil and rock, i.e. H. in cohesive and non-cohesive soils including suspended debris and moraines as well as in healthy and decomposed solid rock. It should be emphasized in particular that the anchor can easily be introduced and fastened even in the presence of pressurized water.



  The following are special possible applications: Anchoring diaphragm walls made of concrete, pile walls, sheet pile walls and similar elements that serve to protect construction pits, anchoring support masts for high-voltage lines, cable cars, cable cranes, etc.



  Anchoring of penstocks, anchoring of port structures, quay walls, etc., anchoring of retaining walls, protective galleries, etc.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verfahren zum Festhalten von Ankern in Bohrlö chern von Locker- und Festerdreich, dadurch gekenn zeichnet, dass man nach dem Bohren durch ein Rohr eine erstarrende Ummantelungsmasse (80) zwischen Anker und Bohrlochwand praktisch drucklos injiziert, um einerseits bei einer oder mehreren nachfolgenden Hochdruckinjektionen ein Aufsteigen von Injektions gut auf der Aussenseite des Ankers zu verunmöglichen, und andererseits eine stufenweise, gegebenenfalls mehr malige, Verpressung des Ankers zu ermöglichen. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man zur Erstinjektion eine praktisch ohne Volumenverminderung erstarrende Füllmasse (80) benutzt. 2. PATENT CLAIM A method for holding anchors in boreholes from loose and solid soil, characterized in that, after drilling through a pipe, a solidifying coating compound (80) is injected between the anchor and the borehole wall practically without pressure, in order to prevent one or more subsequent high pressure injections To make it impossible for the injection to rise well on the outside of the anchor, and on the other hand to enable the anchor to be pressed in stages, possibly more than once. SUBClaims 1. The method according to claim, characterized in that a filling compound (80) which solidifies practically without any reduction in volume is used for the first injection. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man als Erstinjektionsmasse eine Masse (80) wählt, welche in erstarrtem Zustand bei vorbestimmtem Innendruck platzt, zum Zwecke, dem nachfolgenden Injektionsmaterial (94, 97, 98, 99) den Zugang zum Erdreich (70) im vorgesehenen Bereiche freizulegen. 3. Verfahren nach Patentanspruch und Unteran spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man in vorbe stimmten Bereichen eine oder mehrere weitere Injek tionen (94, 97, 98, 99) zwecks Einzementierens des An kers (1) vornimmt. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass man an vorbestimmten Stellen in vorbe stimmter Reihenfolge unter vorbestimmten Drucken injiziert. 5. Method according to patent claim, characterized in that a mass (80) is selected as the first injection mass, which bursts in the solidified state at a predetermined internal pressure, for the purpose of giving the subsequent injection material (94, 97, 98, 99) access to the ground (70) to be exposed in the designated areas. 3. The method according to claim and sub-claim 2, characterized in that one or more additional injections (94, 97, 98, 99) for the purpose of cementing the anchor (1) is carried out in certain areas vorbe. 4. The method according to claim, characterized in that it is injected at predetermined points in vorbe certain order under predetermined pressure. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man an der gleichen Stelle mehr als einmal injiziert. 6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man durch den hohlen Ankerschaft injiziert. Method according to patent claim, characterized in that one injects more than once at the same point. 6. The method according to claim, characterized in that one injects through the hollow anchor shaft.
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