Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbau des freien Teiles eines Verpressankers, bestehend aus einem oder mehreren langgestreckten Stahlzuggliedern durch Trennung mittels durch Erwärmung bedingter Verminderung der Festigkeit des bzw. der Zugglieder und eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens.
Der Verpressanker, auch Fels- oder Bodenanker genannt, wird aus einem oder mehreren stab-, seilförmigen oder ähnlichen langgestreckten Zuggliedern gebildet, in ein Bohrloch versetzt und an seinem hinteren Teil durch Einpressen von Zementschlämmen, Mörtel oder anderen sich verfestigenden Stoffen mit dem umhüllenden Boden in Verbund gebracht. Ein so hergestellter Verpresskörper wird über den restlichen, sogenannten freien Teil des (der) Zuggliedes(er) mit dem zu verankernden Bauteil kraftschlüssig verbunden.
Derartige Verpressanker finden sehr breite Anwendung.
Sie werden als Daueranker ausgebildet und dienen z. B. zur Sicherung von abrutschgefährdeten Erdmassen, gegen Felskaverneneinsturz, gegen Auftrieb von bassinförmigen Bauwerken im Grundwasserbereich, gegen Auftrieb usw. Verpressanker können aber auch temporär eingesetzt werden, z. B. in Verbindung mit einer Baugrubenummantelung, welche von diesen rückseitig verankert wird. Die Verspriessung von grossen Baugruben erübrigt sich somit weitgehend, was wiederum eine unbehinderte Bautätigkeit zulässt. Deshalb werden die Verpressanker in diesem Einsatzgebiet sehr oft verwendet.
Der Verpresskörper muss aber so weit von der Grubenwand ausgebildet werden, wie es zum Vermeiden eines Grundbruches notwendig ist. Das bedingt sehr oft, dass sich der Verpressanker bis in das Nachbargrundstück erstreckt. Nach Fertigstellung der unteren Geschosse des Gebäudes ist die rückseitige Verankerung der Baugrubenummantelung nicht mehr erforderlich. Es erhebt sich nun die Frage, ob man den Verpressanker im Erdbereich belassen kann oder ob er entfernt werden muss, um z. B. künftige Bauarbeiten auf diesen Nachbargrundstücken nicht zu hemmen.
Für das Entfernen des Verpressankers bieten sich verschiedene Wege. Es ist z. B. bekannt, dass das Zugglied von zwei mittels einer Muffe zusammengeschraubten Stangen ausgebildet werden kann und diese Verbindung durch Drehung der Stange dann gelöst werden kann. Auch wurden Zugglieder an bestimmten Stellen absichtlich geschwächt, um einen Bruch beim Überspannen an der gewünschten Stelle zu erreichen.
Nach einem anderen Verfahren werden die Verpressanker mit einem zu den Zuggliedern parallelen Rohr ausgebildet, in das man nachher einen Rohrinnenschneider einführt, mittels welchem die Zugglieder durchgetrennt oder mindestens geschwächt werden.
Eine andere Erfindung nützt das zu den Zuggliedern parallel verlaufende Rohr zum Einführen einer Sprengladung aus, welche bei Zündung die Haftung zwischen den Zuggliedern und dem Verpresskörper zerstört. Wieder ein anderes Verfahren erzeugt mittels künstlicher Kühlung einen Frostkörper, in welchem das Zugglied eingefroren wird. Um den Anker zu lösen, braucht man nur die Kältezufuhr einzustellen.
Umgekehrt wird auch Wärme für die Entfernung von den Zuggliedern benützt. So wird bei einem Verfahren zwischen dem Verpresskörper und den Zuggliedern eine temperaturunstabile Haftbrücke (z. B. aus thermoplastischem Kunststoff) gebildet, in welche elektrische Heizdrähte eingegossen werden.
Auch wurden schon Vorschläge geäussert, den Verpressanker wie schon erwähnt mit einem zu den Zuggliedern parallelen Rohr auszubilden und in dieses Rohr einen Oxygenbrenner einzuführen, was zur Durchtrennung der Zugglieder dienen soll.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Verpressanker so auszubilden, dass er nach seiner Nutzung von der Luftseite in seiner ganzen freien Länge vom Erdbereich entfernt werden kann, wobei die Abmessungen eines solchen Verpressankers ungefähr gleich sein sollen wie die Abmessungen eines nicht entfernbaren Verpressankers gleicher Kraftkapazität, den Einbau eines besonderen zu den Zuggliedern parallelen Rohres also nicht notwendig ist, die Entfernung des Verpressankers ohne grosse Kraft, also ohne Spanngeräte möglich ist und der Anker sicher, wirtschaftlich und einfach herzustellen ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird beim eingangs erwähnten Verfahren auf solche Weise gelöst, dass eine an der Trennstelle angeordnete Spule, welche das bzw. alle zu trennenden Zugglieder umschlingt, mit elektrischem Strom einer Frequenz von 500 bis 1000 Hertz gespeist wird und in dem oder den Zuggliedern durch Induktion die nötige Erwärmung erzeugt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Induktionsspule umfasst, welche gegen die Umgebung mit nicht brennbaren Stoffen isoliert ist.
Beim Erhitzen von gespannten Stahlelementen sinkt die Festigkeit dieser unter die eingeleitete Spannung, was unmittelbar zum Bruch führt. Um die Abmessungen des Verpressankers und damit den notwendigen Durchmesser der Bohrung klein zu halten, soll das Mittel oder die Vorrichtung, welche die Wärme entwickelt, einen festen, schon beim Zusammenbau des Ankers eingelegten Bestandteil des Verpressankers bilden. Dieses Mittel oder diese Vorrichtung muss auch zeitlich unbegrenzt unempfindlich gegen Schlag, Feuchtigkeit und im Erdbereich vorkommende Temperaturen sein.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung an einem Litzenanker beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt des gesamten Verpressankers und
Fig. 2 ein Detail der Stelle des freien Verpressankerteiles, an welcher die Trennung der Zugglieder erfolgen soll.
Ein aus Stahllitzen 2 bestehender Verpressanker 1 ist in einem im Boden 3 vorgebohrten Bohrloch 4 eingesetzt Der aus freien Litzen 2 bestehende Haftteil la des Ankers reicht bis zum Ende des Bohrloches 4 und ist von einem injizierten Zementmörtel 5 umgeben. Durch den erhärteten Zementmörtel 5 wird der Haftteil la des Verpressankers 1 mit dem ihn umgebenden Boden 3 in Verbund gebracht und fixiert.
Der Spannteil Ib des Verpressankers 1 ist in einem Hüllrohr 6 untergebracht und mit bituminöser Dichtung 17 gegen das Eindringen vom Injektionsgut geschützt. Nach dem Erhärten des Zementmörtels 5 am Haftteil la des Verpressankers 1 wird der Spannteil 1b gegen die Schlitzwand 9 gespannt und über die das Bohrloch von aussen zudeckende Platte 7 und die Ankerbüchse 8 verankert. An der Stelle, die dem Übergang der Spannstrecke 1b in den Haftteil la entspricht, wird schon bei der Herstellung des Verpressankers 1 die Vorrichtung 10 zur späteien Trennung der Litzen 2 eingebaut, und zwar so, dass sie auf der Seite des Haftteiles la oder direkt in den Haftteil la eingelegt wird.
Diese Vorrichtung 10 umfasst eine Induktionsspule 11, einen inneren Asbestschlauch 12, beidseitig der Spule angeordnete Asbestzementrohre 13 und eine thermische Isolation 14. Die ganze Vorrichtung 10 ist im durch die Trennung des Hüllrohres 6 gebildeten Zwischenraum angeordnet, mit einer äusseren Bandage 15 mit beiden Teilen des Hüllrohres 6 verbunden und durch dieses und der Dichtung 17 gegen mechanische Beschädigung und Eindringen der Feuchtigkeit geschützt. Von der Induktionsspule 11 führt im Inneren des Hüllrohres 6 die elektrische Leitung 16, welche über eine Bohrung in der Platte 7 ins Freie geleitet wird.
Nachdem der Verpressanker seine Aufgabe erfüllt hat und vom Boden herausgenommen werden soll, wird die Leitung 16 an eine Wechselstromquelle mit erhöhter Frequenz, z. B. mit 500 bis 1000 Hertz, angeschlossen. Die Speisung der Induktionsspule mit Strom, dessen Spannung je nach der Anzahl der zu trennenden Zugglieder 150 bis 300 V ist, aber unter Umständen auch höher gewählt werden kann, wird so lange fort gesetzt, bis sich die Trennung aller Litzen bemerkbar macht.
Je nach Verhältnissen dauert es 3 bis 7 Minuten. Die einzelnen Litzen können dann ohne grosse Kraftanwendung aus dem Bohrloch herausgezogen werden. Der im Erdbereich verbleibende Haftteil la des Verpressankers kann beim späteren Aushub ähnlich wie ein grösserer Stein leicht entfernt werden.
Selbstverständlich ist, gemäss den Ortsbedingungen, auch eine vereinfachte Ausführung der Vorrichtung 10 mit anderer Isolierung möglich. Die im Beispiel abgebildete technische Lösung genügt den schwersten Einsatzbedingungen.
The invention relates to a method for removing the free part of a grouted anchor, consisting of one or more elongated steel tension members by separation by means of a reduction in the strength of the tension member or members caused by heating, and a device for carrying out the method.
The grouting anchor, also called rock or ground anchor, is formed from one or more rod-shaped, rope-shaped or similar elongated tension members, placed in a borehole and at its rear part by pressing in cement slurry, mortar or other solidifying substances with the surrounding soil Association brought. A press body produced in this way is frictionally connected to the component to be anchored via the remaining, so-called free part of the tension member (s).
Such grout anchors are used very widely.
They are designed as permanent anchors and are used, for. B. to secure earth masses at risk of slipping, against collapse of rock caverns, against buoyancy in basin-shaped structures in the groundwater area, against buoyancy, etc. Grout anchors can also be used temporarily, e.g. B. in connection with a construction pit casing, which is anchored by these at the rear. The grouting of large construction pits is thus largely unnecessary, which in turn allows unhindered construction activity. This is why the ground anchors are used very often in this area of application.
The grouting body must, however, be formed as far from the pit wall as is necessary to avoid a ground break. This very often means that the grouted anchor extends into the neighboring property. After the lower storeys of the building have been completed, it is no longer necessary to anchor the construction pit casing. The question now arises whether the ground anchor can be left in the ground or whether it has to be removed in order to e.g. B. not to inhibit future construction work on these neighboring properties.
There are various ways of removing the ground anchor. It is Z. B. known that the tension member can be formed by two rods screwed together by means of a sleeve and this connection can then be released by rotating the rod. Tension members have also been deliberately weakened at certain points in order to achieve a break when tensioning at the desired point.
According to another method, the grout anchors are formed with a pipe parallel to the tension members, into which an internal pipe cutter is subsequently inserted, by means of which the tension members are severed or at least weakened.
Another invention uses the pipe running parallel to the tension members to introduce an explosive charge which, when ignited, destroys the adhesion between the tension members and the grouting body. Yet another method uses artificial cooling to create a body of frost in which the tension member is frozen. To loosen the anchor, you only need to turn off the cold supply.
Conversely, heat is also used to remove the tension members. In one process, for example, a temperature-unstable adhesive bridge (e.g. made of thermoplastic material) is formed between the grouting body and the tension members, into which electrical heating wires are cast.
Proposals have also already been made to design the grout anchor, as already mentioned, with a tube parallel to the tension members and to introduce an oxygen burner into this tube, which should serve to sever the tension members.
It is the object of the invention to design a grout anchor so that after its use it can be removed from the air side in its entire free length from the ground, the dimensions of such a grout anchor should be approximately the same as the dimensions of a non-removable grout anchor with the same force capacity The installation of a special pipe parallel to the tension members is therefore not necessary, the grouting anchor can be removed without great force, i.e. without tensioning devices, and the anchor is safe, economical and easy to manufacture.
The object of the invention is achieved in the above-mentioned method in such a way that a coil arranged at the separation point, which loops around the or all tension members to be separated, is fed with electrical current at a frequency of 500 to 1000 Hertz and in the tension member or members the necessary heating is generated by induction.
The device according to the invention is characterized in that it comprises an induction coil which is insulated from the environment with non-combustible substances.
When tensioned steel elements are heated, their strength drops below the tension introduced, which leads directly to breakage. In order to keep the dimensions of the grouted anchor and thus the necessary diameter of the bore small, the means or the device which develops the heat should form a fixed component of the grout that is already inserted when the anchor is assembled. This means or this device must also be insensitive to shock, moisture and temperatures occurring in the ground for an unlimited period of time.
The invention is explained in more detail below with reference to a drawing of a strand anchor, for example. Show it:
Fig. 1 shows a section of the entire grout anchor and
2 shows a detail of the point of the free grout anchor part at which the tension members are to be separated.
A grout anchor 1 consisting of steel strands 2 is inserted into a drill hole 4 pre-drilled in the ground 3. The adhesive part 1 a of the anchor consisting of free strands 2 extends to the end of the drill hole 4 and is surrounded by an injected cement mortar 5. Through the hardened cement mortar 5, the adhesive part 1 a of the grouting anchor 1 is bonded and fixed with the soil 3 surrounding it.
The clamping part 1b of the grouting anchor 1 is accommodated in a jacket tube 6 and protected with a bituminous seal 17 against the penetration of the injection material. After the cement mortar 5 has hardened on the adhesive part 1 a of the grouting anchor 1, the clamping part 1 b is clamped against the trench wall 9 and anchored via the plate 7, which covers the borehole from the outside, and the anchor bush 8. At the point that corresponds to the transition of the tensioning section 1b into the adhesive part la, the device 10 for the late separation of the strands 2 is installed during the manufacture of the grout anchor 1, in such a way that they are on the side of the adhesive part la or directly in the detention part la is inserted.
This device 10 comprises an induction coil 11, an inner asbestos hose 12, asbestos-cement pipes 13 arranged on both sides of the coil and thermal insulation 14. The entire device 10 is arranged in the space formed by the separation of the cladding tube 6, with an outer bandage 15 with both parts of the Cladding tube 6 connected and protected by this and the seal 17 against mechanical damage and penetration of moisture. The electrical line 16 leads from the induction coil 11 inside the cladding tube 6 and is routed to the outside via a bore in the plate 7.
After the grout anchor has done its job and is to be removed from the ground, the line 16 is connected to an alternating current source with increased frequency, e.g. B. with 500 to 1000 Hertz connected. The supply of the induction coil with current, the voltage of which is 150 to 300 V depending on the number of tension members to be separated, but can also be selected higher, is continued until the separation of all strands is noticeable.
Depending on the circumstances, it takes 3 to 7 minutes. The individual strands can then be pulled out of the borehole without applying great force. The adhesive part la of the ground anchor remaining in the ground can easily be removed during the subsequent excavation, similar to a larger stone.
Of course, depending on the local conditions, a simplified design of the device 10 with a different insulation is also possible. The technical solution shown in the example is sufficient for the most difficult operating conditions.