BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft einen ausbaubaren ein- oder mehrlitzigen Injektionsanker, der als Bodenanker oder als Felsanker ausgebildet sein kann. Ausgebaut wird dabei die freie Ankerlänge (Lfr) des Zuggliedes. Die Ausbaubarkeit wird dadurch ermöglicht, dass zwischen der Verankerungsstrecke (Lv) und der freien Ankerlänge (Lfr) eine Vorrichtung montiert wird, die das Zugglied durch Schmelzen bzw. Erwärmen durchtrennt bzw. durchzutrennen gestattet.
Bei einem bekannten, ausbaubaren Einstabinjektionsanker dieser Art ist zwar bei bestimmten Ausführungsformen der Brennstoff, beispielsweise Thermitpulver, in einer das Zugglied umgebenden Ringdose untergebracht (DE-A34 00 350), deren Aussenmantel aus Kunststoff oder Keramik bestehen und damit verhindern soll, dass die Wärme übermässig nach aussen abgegeben wird. Diese Ausführung bietet weder mechanisch noch thermisch genügende Funktionssicherheit auf längere Sicht.
Ziel vorliegender Erfindung ist es, die das Schmelzgut enthaltende Dose derart auszubilden und mit den übrigen Elementen des aus einer oder mehreren Litzen bestehenden Injektionsankers anzuordnen, dass mit grösstmöglicher Zuverlässigkeit nach mehreren Monaten das Schmelzgut sicher erwärmt werden kann, um das Zugglied so zu schwächen oder zu schmelzen, dass dieses sicher vom Verankerungskörper getrennt werden kann. Die erfindungsgemässe Lösung ist im Anspruch 1 umschrieben. Der doppelwandige Aussenmantel besteht z. B. aus einer inneren und äusseren Schicht aus Metall, z. B. aus Stahl, und einer Zwischenschicht aus Kunstharzmörtel.
Dieser wärmestauende Aussenmantel trägt entscheidend dazu bei, dass die bei der Erwärmung der Schmelzmasse entstehende Wärme nicht vorwiegend nach aussen abgestrahlt bzw. abgeleitet wird, oder die Dose vom glühenden Schmelzgut durchgetrennt wird, sondern innen eine intensive Erhitzung des Zuggliedes bis zum Schmelzen bewirkt. Die weiteren Massnahmen zur optimalen Abschirmung des Schmelzgutes gegen Feuchtigkeit und mechanische Einflüsse bestehen darin, dass die Dose allseitig dicht verschlossen ist und dass eine Impulsleitung dicht in die Dose eingeführt ist. Weitere Einzelheiten dieser Massnahmen ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung des ausbaubaren Injektionsankers.
Fig. list eine Gesamtdarstellung eines ausbaubaren Bodeninjektionsankers,
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Schmelzdose,
Fig. 3 bis 5 zeigen Querschnitte durch die Schmelzdose nach Linien III-III bis V-V und
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsvariante.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht des erstellten Bodeninjektionsankers ohne irgendwelche Einzelheiten. Er besteht aus einem Zugglied 1, beispielsweise aus einem Stahllitzenbündel, das fest in einem Verankerungskörper 2 aus Mörtel verankert ist.
In an sich bekannter Weise wird der Verankerungskörper 2 nach dem Versetzen des Zuggliedes 1 durch ein nicht dargestelltes Bohrrohr injiziert. Am fertig erstellten Anker unterscheidet man die Verankerungsstrecke Lv im Bereich des Verankerungskörpers 2 und die freie Ankerlänge Lfr im Bereich des Zuggliedes 1 zwischen dem Verankerungskörper 2 und dem nicht dargestellten Ankerkopf am äusseren Ende des Injektionsankers.
An der Übergangsstelle zwischen der freien Ankerlänge Lfr und der Verankerungsstrecke Lv, unmittelbar ausserhalb des Verankerungskörpers 2, befindet sich um das Zugglied 1 die Schmelzdose 3, in welcher sich ein geeigneter Brennstoff befindet, der zur Erhitzung und Schwächung des Zuggliedes 1, zwecks späterem Ausbau der freien Ankerlänge des Zuggliedes 1, bestimmt ist. Ausserhalb des mit einem PE-Sammelhüllrohr oder PE-Einzellitzenhüllrohr 4 umhüllten Zuggliedes im Bereich der freien Ankerlänge, befindet sich ein Schutzrohr 5, in welchem eine Zündleitung, z. B. ein elektrisches Kabel, verläuft.
Die Figuren 2 bis 5 zeigen den Aufbau der Schmelzdose 3 und deren Verbindungselemente mit dem Zugglied des Injektionsankers in grösserem Massstab. Die Schmelzdose weist einen äusseren Mantel auf, der zweischichtig ist. Er hat eine Aussenstahlschicht 6 und eine Innenschicht aus Kunstharzmörtel 7, welche an den Stirnflächen wesentlich dicker ist.
Die eigentliche Schmelzdose 3A ist in obegenannter Mantelschale verpackt. Dieser Aufbau verleiht der Dose nicht nur erhebliche Eigenstabilität, sondern auch gute Wärmedämmeigenschaften. Als Innenmantel 8 und gleichzeitig als Verbindungselement zum Zugglied 1 dient ein dünnwandiges Metallrohr, das z. B. einen wesentlich niedrigeren Schmelzpunkt aufweisen kann als der Aussenmantel bzw. die Dose selbst. Die Schmelzdose 3A ist gefüllt mit einem Brennstoff 9, der ohne Sauerstoffzufuhr nach erfolgter Impulsgebung mit geeigneter Geschwindigkeit abbrennt. Es kann beispielsweise das unter der Bezeichnung Thermitpulver bekannte Gemisch bzw. ein Gemisch aus Al2O3 und Fe203 verwendet werden.
In der Kapsel 10 befindet sich eine Zündpille, die über einen speziellen Elektrozünder 11 mittels entsprechender Elektroimpulsauslösung gezündet werden kann. Das dazugehörende Elektrokabel 12 wird in einem Stahlstutzen 13 mittels einer dichten Kunststoffmasse 14 vergossen. Die elektrische Zubringerleitung 12 wird im Bereich der freien Ankerlänge im Schutzrohr 5 bis zum Ankerkopf geführt.
Durch spezielle Dichtungsmassnahmen im Bereich des Innenmantelrohres 8 mit dem dieses Rohr durchsetzenden, aus Stahllitzen bestehenden Zugglied 1, insbesondere durch die Dichtung 18, wird einerseits eine kraftschlüssige Verbindung erreicht und andererseits ein Eindringen des Injektionsmörtels in das Umhüllungsrohr 4 der freien Ankerlänge verhindert.
Aus dem obenstehenden geht hervor, dass einerseits der mit Brennstoff gefüllte Raum der Dose 3 gegen mechanische Einflüsse geschützt und nach aussen thermisch wirksam isoliert ist, was bewirkt, dass die beim Abbrennen des Brennstoffes 9 entstehende Wärme zum überwiegenden Teil der Erhitzung des Innenmantels und somit des Zuggliedes 1 und damit dem sicheren Erweichen bzw. Durchschmelzen des Zuggliedes an dieser Stelle dient. Es ist also auch dafür gesorgt, dass die thermische Trennwirkung der Schmelzdose nicht durch mechanische Einflüsse beim Transport und Versetzen des Ankers in Frage gestellt wird. Es ergibt sich ferner, dass die Schmelzdose mit dem darin befindlichen Brennstoff hermetisch dauerhaft verschlossen ist, so dass an keiner Stelle Feuchtigkeit oder Fremdstoffe eindringen können.
Es können auch keine Gase eintreten, welche chemische Veränderungen des Brennstoffes herbeiführen könnten.
Sind für spezielle Bodenverhältnisse Anker erforderlich, die nachinjizierbar sind, so kann das hierzu erforderliche Nachinjektionsrohr im Aussenraum zwischen Bohrloch und Schmelzdose in die Verankerungsstrecke geführt werden.
Figur 6 zeigt eine hierzu geeignete Ausführungsvariante, in welcher entsprechende Teile gleich bezeichnet sind wie in den Figuren 2 bis 5. Figur 6 entspricht einem Schnitt nach der Linie III-III in Figur 2. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass der Aussenmantel der Dose eine Einbuchtung 15 aufweist. Durch diese Einbuchtung kann zwischen der Dose 3 und der in Figur 6 strichpunktiert angedeuteten Innenwand 16 des Bohrrohres ein Injektionsrohr 17 zum Nachinjizieren von Injektionsmaterial eingebracht werden. Wenn dieses Rohr 17 unterhalb bzw. innerhalb der Dose noch gelochte Bereiche aufweist, ist eine mehrmalige Injektion möglich, wenn nach einer ersten Injektion das Rohr mit Wasser gespült wird, damit das Injektionsmaterial nicht im Rohr erstarrt.
DESCRIPTION
The invention relates to a removable single or multi-strand injection anchor, which can be designed as a floor anchor or as a rock anchor. The free anchor length (Lfr) of the tension member is expanded. The expandability is made possible by the fact that a device is installed between the anchoring section (Lv) and the free anchor length (Lfr) which cuts or allows the tension member to be cut or melted by melting or heating.
In a known, expandable single-rod injection anchor of this type, the fuel, for example thermite powder, is accommodated in a ring box surrounding the tension member (DE-A34 00 350), the outer jacket of which is made of plastic or ceramic and is intended to prevent the heat from becoming excessive is released to the outside. This version offers neither mechanical nor thermal sufficient functional reliability in the long term.
The aim of the present invention is to design the can containing the melted material in such a way and to arrange it with the other elements of the injection anchor consisting of one or more strands that the melted material can be safely heated after several months with the greatest possible reliability in order to weaken or tighten the tension member melt that this can be safely separated from the anchor body. The solution according to the invention is described in claim 1. The double-walled outer jacket consists, for. B. from an inner and outer layer of metal, for. B. made of steel, and an intermediate layer of synthetic resin mortar.
This heat-accumulating outer jacket makes a decisive contribution to ensuring that the heat generated when the melt mass is heated is not predominantly radiated or dissipated to the outside, or that the can is separated from the glowing molten material, but instead causes the tensile element to heat up intensely until it melts. The other measures for optimally shielding the melting material against moisture and mechanical influences are that the can is tightly sealed on all sides and that an impulse line is tightly inserted into the can. Further details of these measures result from the description and the drawing of the removable injection anchor.
FIG. 1 shows an overall view of a removable ground injection anchor,
2 shows a longitudinal section through the melting box,
3 to 5 show cross sections through the melting box according to lines III-III to V-V and
6 shows an embodiment variant.
Fig. 1 shows a view of the created ground injection anchor without any details. It consists of a tension member 1, for example a steel strand bundle, which is firmly anchored in an anchoring body 2 made of mortar.
In a manner known per se, the anchoring body 2 is injected through a drill pipe (not shown) after the tension member 1 has been displaced. On the finished anchor, a distinction is made between the anchoring distance Lv in the area of the anchoring body 2 and the free anchor length Lfr in the area of the tension member 1 between the anchoring body 2 and the anchor head (not shown) at the outer end of the injection anchor.
At the transition point between the free anchor length Lfr and the anchoring section Lv, directly outside of the anchoring body 2, there is a melting box 3 around the tension member 1, in which there is a suitable fuel which is used to heat and weaken the tension member 1 for the purpose of later expansion free anchor length of the tension member 1 is determined. Outside the tension member encased with a PE collective cladding tube or PE single-strand cladding tube 4 in the region of the free anchor length, there is a protective tube 5 in which an ignition line, e.g. B. an electrical cable.
Figures 2 to 5 show the structure of the melting box 3 and its connecting elements with the tension member of the injection anchor on a larger scale. The melting box has an outer jacket that is two layers. It has an outer steel layer 6 and an inner layer made of synthetic resin mortar 7, which is much thicker on the end faces.
The actual melting box 3A is packaged in the aforementioned shell. This structure not only gives the box considerable inherent stability, but also good thermal insulation properties. A thin-walled metal tube, which, for. B. can have a much lower melting point than the outer jacket or the can itself. The melting can 3A is filled with a fuel 9 which burns off at a suitable speed without the supply of oxygen after the pulse has been given. For example, the mixture known as thermite powder or a mixture of Al2O3 and Fe203 can be used.
In the capsule 10 there is a squib which can be ignited by means of a special electric igniter 11 by means of an appropriate electric pulse trigger. The associated electrical cable 12 is cast in a steel socket 13 by means of a dense plastic compound 14. The electrical feed line 12 is guided in the area of the free armature length in the protective tube 5 to the armature head.
Special sealing measures in the area of the inner casing tube 8 with the tension member 1 passing through this tube and consisting of steel strands, in particular through the seal 18, on the one hand achieve a positive connection and on the other hand prevent the injection mortar from penetrating into the casing tube 4 of the free anchor length.
From the above it can be seen that, on the one hand, the space of the can 3 filled with fuel is protected against mechanical influences and is thermally effectively insulated from the outside, which means that the heat generated when the fuel 9 burns off predominantly the heating of the inner jacket and thus the Tension member 1 and thus the safe softening or melting of the tension member serves at this point. It is also ensured that the thermal separation effect of the melting box is not called into question by mechanical influences during the transportation and moving of the armature. It also follows that the melting box with the fuel therein is hermetically sealed permanently, so that moisture or foreign matter cannot penetrate at any point.
No gases can enter which could cause chemical changes in the fuel.
If anchors are required for special soil conditions that can be re-injected, the post-injection pipe required for this can be fed into the anchoring section in the outer space between the borehole and the melting box.
FIG. 6 shows an embodiment variant suitable for this purpose, in which corresponding parts are identified in the same way as in FIGS. 2 to 5. FIG. 6 corresponds to a section along the line III-III in FIG. 2. The main difference is that the outer jacket of the can is a Indentation 15 has. This indentation allows an injection tube 17 to be injected between the can 3 and the inner wall 16 of the drill pipe, indicated by dash-dotted lines in FIG. 6, for injecting injection material. If this tube 17 still has perforated areas below or within the can, repeated injection is possible if the tube is rinsed with water after a first injection so that the injection material does not solidify in the tube.