DE10017761B4

DE10017761B4 - Verwendung eines Rohrankers mit Profilierung

Info

Publication number: DE10017761B4
Application number: DE10017761A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ludwig; Erich Leibhard
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2000-04-10
Filing date: 2000-04-10
Publication date: 2013-03-28
Anticipated expiration: 2020-04-11
Also published as: PL346958A1; CN1317627A; JP2001349197A; ZA200102834B; CA2340356A1; US20020046535A1; PL194114B1; DE10017761A1; AU2644601A

Abstract

Verwendung eines Rohrankers, der mittels Mörtelmasse in einem Bohrloch befestigt ist, und der einen hohlförmigen Ankerkörper (1) aufweist, wobei der Ankerkörper (1) zumindest teilweise eine gewindeartige Profilierung (2) auf seiner äusseren Mantelfläche aufweist, wobei die Profilierung (2) in der Art eines trapezförmigen Gewindes mit einem achsenparallelen Fussbereich (4) und einem achsenparallelen Rückenbereich (3) ausgebildet ist, wobei zumindest die setzrichtungsseitig abgewandte Flanke des trapezförmigen Querschnittes eine Steigung (α) von 10° bis 45° aufweist, und wobei die Mörtelmasse so zusammengesetzt ist, dass zwischen Rohranker und Mörtelmasse keine Verklebung zustande kommt, als nachspreizender Rohranker.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Rohrankers, insbesondere für den Einsatz im Berg- und Tunnelbau. Ein erfindungsgemäss verwendeter Rohranker ist ausgebildet mit einem hohlförmigen Ankerkörper, der zumindest teilweise eine gewindeartige Profilierung auf seiner äusseren Mantelfläche aufweist, wobei die Profilierung in der Art eines trapezförmigen Gewindes mit einem achsenparallelen Fussbereich und einem achsenparallelen Rückenbereich ausgebildet ist.
Rohranker als solche sind bekannt. Sie dienen hauptsächlich nach Art eines Gebirgsankers zur Stabilisierung der Wandungen von Hohlräumen wie in Tunneln, Stollen und dergleichen, und zwar derart, dass senkrecht zur Wandung aufeinanderfolgende Gebirgsschichten aneinander befestigt werden, wobei in vielen Fällen davon ausgegangen wird, dass Schichten, die in unmittelbarer Wandungsnähe als Folge der Erstellung des Hohlraumes in ihren mechanischen Eigenschaften, insbesondere Tragfähigkeit beeinträchtigt sind, an weiter entfernt liegenden, unbeschädigten Gebirgsschichten befestigt werden. Der Rohranker wird meistens mittels Mörtelmasse im Bohrloch befestigt. Als Mörtelmasse wird beispielsweise ein Zweikomponentenkleber, insbesondere Epoxyacrylatharz mit einem Härter verwendet. Beim Setzvorgang wird der Rohranker beispielsweise schlagend in das Bohrloch eingedreht. Die Mörtelmasse vermischt sich dabei und härtet aus, so dass der Anker im Bohrloch verankert wird. An dem aus dem Bohrloch herausragenden Ende der Ankerstange ist meistens ein Gewinde vorgesehen, auf das andere Teile aufgesteckt und mittels einer Schraubenmutter befestigt werden.
Ein Rohranker der genannten Art ist beispielsweise in der DE 29501638 U offenbart, der aus einem Ankerkörper mit einer Profilierung besteht. Die Profilierung weist ein eingängiges trapezförmiges Gewinde auf. Hierdurch ist gewährleistet, dass der bekannte Rohranker mit den üblichen Bohrgeräten verwendbar ist.
Nachteilig an dieser bekannten Lösung ist, dass die Haltewerte des bekannten Rohrankers, beispielsweise bei auftretenden Rissen im Bereich des Bohrloches, merklich nachlassen.
Die DE 42 09 265 A1 zeigt einen Ankerstab als stabförmiges Zugglied aus Faserverbundwerkstoff mit einer aussenseitigen Profilierung in der Art eines trapezförmigen Gewindes zur Anordnung eines Verankerungselements am freien Ende. Mit der Gewindeausgestaltung wird im Kraftübertragungsbereich zwischen dem Ankerstab und der Verankerungsmutter eine Normalkraft in die Tiefe des Querschnitts des Ankerstabes gerichtet.
Die EP 0 329 835 A2 zeigt einen Rohranker mit einem hohlförmigen Ankerkörper, der zumindest teilweise eine gewindeartige Profilierung auf seiner äusseren Mantelfläche aufweist, wobei die Profilierung in der Art eines trapezförmigen Gewindes mit einem achsenparallelen Fussbereich und einem achsenparallelen Rückenbereich ausgebildet ist.
Die DE 43 14 594 C2 offenbart einen Verbundanker, bei dem ein mit Querrippen versehener Bereich einer Ankerstange mit einem Blech abgedeckt ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verwendung eines Rohrankers mit einer Profilierung anzugeben, bei welcher der Rohranker auch in gerissenem Untergrund hohe Haltewerte aufweist und ausserdem einfach und schnell setzbar ist.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe durch die Verwendung eines Rohrankers gelöst, der mittels Mörtelmasse in einem Bohrloch befestigt ist, und der einen hohlförmigen Ankerkörper aufweist, wobei der Ankerkörper zumindest teilweise eine gewindeartige Profilierung auf seiner äusseren Mantelfläche aufweist, wobei die Profilierung in der Art eines trapezförmigen Gewindes mit einem achsenparallelen Fussbereich und einem achsenparallelen Rückenbereich ausgebildet ist, wobei zumindest die setzrichtungsseitig abgewandte Flanke des trapezförmigen Querschnittes eine Steigung von 10° bis 45° aufweist, und wobei die Mörtelmasse so zusammengesetzt ist, dass zwischen Rohranker und Mörtelmasse keine Verklebung zustande kommt, als nachspreizender Rohranker. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest die setzrichtungsseitig abgewandte Flanke des trapezförmigen Querschnittes eine Steigung von 10° bis 45° aufweist.
Dadurch ist gewährleistet, dass der Rohranker nachspreizt. Insbesondere falls der Rohranker eine Beschichtung aufweist oder die Mörtelmasse so zusammengesetzt ist, dass zwischen Rohranker und Mörtelmasse keine Verklebung zustande kommt, tritt ein Nachspreizeffekt ein. Ferner wirkt sich eine derartige Ausgestaltung der Flankensteigung vorteilhaft auf den Setzvorgang aus. Die Flankensteigung zusammen mit der hohen Kohäsion der Mörtelmasse bewirkt beim Setzvorgang ein Festhalten des erfindungsgemässen Rohrankers im Bohrloch. Somit entfällt beim Setzvorgang eine Wartezeit, in der der Rohranker stabil im Bohrloch gehalten werden muss, bis die Mörtelmasse genügend ausgehärtet ist. Insbesondere eine Flankensteigung von etwa 20° der setzrichtungsseitig abgewandten Flanke bewirkt ein optimales Nachspreizen. Um eine einfache Herstellung des Gewindes sicherzustellen, weist dieses vorzugsweise an beiden Flanken dieselbe Flankensteigung auf.
Die axiale Erstreckung des Fussbereiches entspricht vorzugsweise dem 0.04- bis 0.1-fachen des Durchmessers des Ankerkörpers, um genügend hohe Haltewerte sicherzustellen. Im gesetzten Zustand wirken auf die die Profilierung hintergreifende Mörtelmasse, bei Belastung entgegen der Setzrichtung, Scherkräfte. Massgebend für die Beständigkeit der Verbindung zwischen Rohranker und Mörtelmasse ist deshalb die Querschnittsfläche der hintergreifenden Mörtelmasse, die wiederum durch die axiale Erstreckung des Fussbereiches bestimmt ist. Somit bestimmt der Durchmessers des Ankerkörpers, der wiederum von der angelegten Maximallast abhängt, die axiale Erstreckung des Fussbereiches.
Ferner entspricht die axiale Erstreckung des Rückenbereiches vorteilhafterweise dem 0.04- bis 0.1-fachen des Durchmessers des Ankerkörpers, damit die Profilierung genügend hohe Scherkräfte vom Lastangriffsmittel aufnehmen kann.
Die Profilierung weist vorzugsweise radial zum Ankerkörper eine Höhe auf, die dem 0.25- bis 0.75-fachen der Wandstärke des Ankerkörpers entspricht, wodurch eine wirtschaftliche Herstellung des mit der Profilierung versehen Ankerkörpers möglich ist.
Die Profilierung weist zweckmässigerweise eine Gewindesteigung von 10 mm bis 40 mm auf. Dadurch ist eine gleichmässige Verteilung der Mörtelmasse zwischen der Wandung des Bohrloches und der Profilierung sichergestellt. Ausserdem erhöht die erfindungsgemässe Ausbildung der Profilierung die Haltewerte des Rohrankers im Untergrund und gewährleistet zudem eine genügend hohe Abfuhrrate vom Bohrklein. Insbesondere eine Gewindesteigung von 15 mm ist optimal.
Vorteilhafterweise ist die Profilierung ein doppelgängiges Gewinde. Dadurch ist eine höhere Abfuhrrate des Bohrkleins sichergestellt als bei einem eingängigen Gewinde. Ferner verdoppelt sich die Hinterschnittfläche für die Mörtelmasse gegenüber dem eingängigen Gewinde. Bei besonderen Anforderungen an den Rohranker kann ein drei- oder mehrgängiges Gewinde Anwendung finden. Diese Lösung wirkt sich jedoch negativ auf die Wirtschaftlichkeit der Herstellung des Rohrankers aus.
Vorteilhafterweise erstreckt sich die Profilierung über die gesamte Länge des Ankerkörpers und dient somit einerseits als Haltemittel für die Mörtelmasse und andererseits als Lastangriffmittel für beispielsweise eine Mutter. Somit entfällt die Notwendigkeit eines zweiten seperaten Gewindes als Lastangriffsmittel.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Figur zeigt einen Längsschnitt eines teilweise dargestellten erfindungsgemässen Rohrankers.
In der Figur ist ein Rohranker mit einem hohlförmigen Ankerkörper 1, der zumindest teilweise eine gewindeartige Profilierung 2 auf seiner äusseren Mantelfläche aufweist dargestellt. Die Profilierung 2 ist in der Art eines trapezförmigen Gewindes mit einem achsenparallelen Fussbereich 4 und einem achsenparallelen Rückenbereich 3 ausgebildet. Der Fussbereich 4 ist durch je eine Flanke mit den beiden benachbarten Rückenbereichen 3 verbunden, wobei die sich zur Längsachse erstreckende Länge des Fussbereiches 4 und des Rückenbereiches 3 etwa dem 0.1- bis 0.04-fachen des Durchmessers d des Ankerkörpers 1 enspricht. Die Steigung (α) der Flanken entspricht etwa 10° bis 45°.
Das Gewinde ist als doppelgängiges Gewinde mit einer Steigung von etwa 15 mm ausgebildet. Es erstreckt sich über die Ganze Länge des Ankerkörpers 1 und dient somit einerseits als Haltemittel für die nicht dargestellte Mörtelmasse und andererseits als Lastangriffmittel für beispielsweise eine nicht dargestellte Mutter. Die radial zum Ankerkörper 1 sich erstreckende Höhe h des Gewindes entspricht etwa dem 0.25- bis 0.75-fachen der Wandstärke des Ankerkörpers 1.

Claims

Verwendung eines Rohrankers, der mittels Mörtelmasse in einem Bohrloch befestigt ist, und der einen hohlförmigen Ankerkörper (1) aufweist, wobei der Ankerkörper (1) zumindest teilweise eine gewindeartige Profilierung (2) auf seiner äusseren Mantelfläche aufweist, wobei die Profilierung (2) in der Art eines trapezförmigen Gewindes mit einem achsenparallelen Fussbereich (4) und einem achsenparallelen Rückenbereich (3) ausgebildet ist, wobei zumindest die setzrichtungsseitig abgewandte Flanke des trapezförmigen Querschnittes eine Steigung (α) von 10° bis 45° aufweist, und wobei die Mörtelmasse so zusammengesetzt ist, dass zwischen Rohranker und Mörtelmasse keine Verklebung zustande kommt, als nachspreizender Rohranker.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung (a) des Fussbereiches (4) dem 0.1- bis 0.04-fachen des Durchmessers (d) des Ankerkörpers (1) entspricht.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung (b) des Rückenbereiches (3) dem 0.1- bis 0.04-fachen des Durchmessers (d) des Ankerkörpers (1) entspricht.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung (b) des Rückenbereiches (3) etwa der axialen Erstreckung (a) des Fussbereiches (4) entspricht.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung (2) radial zum Ankerkörper (1) eine Höhe (h) aufweist, die dem 0.25- bis 0.75-fachen der Wandstärke des Ankerkörpers (1) entspricht.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung (2) eine Gewindesteigung von 10 mm bis 40 mm aufweist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung (2) ein doppelgängiges Gewinde ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Profilierung (2) über die gesamte Länge des Ankerkörpers (1) erstreckt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung (2) eine Antihaft-Beschichtung aufweist, die verhindert, dass die Mörtelmasse an der Profilierung haftet.