DE10042725C1 - Lining injection anchor, supporting walls of excavations for foundations, includes sliding, high-pressure, transverse-jetting nozzle assembly - Google Patents

Lining injection anchor, supporting walls of excavations for foundations, includes sliding, high-pressure, transverse-jetting nozzle assembly

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DE10042725C1 DE2000142725 DE10042725A DE10042725C1 DE 10042725 C1 DE10042725 C1 DE 10042725C1 DE 2000142725 DE2000142725 DE 2000142725 DE 10042725 A DE10042725 A DE 10042725A DE 10042725 C1 DE10042725 C1 DE 10042725C1
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
    • E02D5/80—Ground anchors
    • E02D5/808—Ground anchors anchored by using exclusively a bonding material

Abstract

\-1 tensile braces (2) are assembled with \- 1 casing tubes (1)over an end region (3) of a body exerting pressure. They are held by grout-free closures in the body. The casing tube has nozzle holders (4) carrying high pressure cutting nozzles that discharge perpendicular to the tube or anchor axis. The nozzle holder is connected to a line (6) to a high pressure pump. One or more tensile braces (2) are assembled together with one or more casing tubes (1) at least over the length of an end region (3) of a body exerting pressure. They are held by grout-free closures in the body. The casing tube has nozzle holders (4) carrying high pressure cutting nozzles. They discharge perpendicular to the tube or anchor axis. The nozzle holder is connected to a line (6) extending to the surface, where it connects to a high pressure pump. The nozzle holder can be moved along the bonding-in region (3) in the pressure body. It can be rotated around an axis parallel to the tube axis. Nozzles are fed with liquid under pressure. An Independent claim is included for the corresponding method of completing the anchor.

Description

Die Erfindung beschreibt die Herstellung und das Verfahren zum Rückbau eines In­ jektionsankers, wie er zur Sicherung von Baugrubenwänden und Fundamenten ver­ wendet wird, bei dem das gesamte Stahlzugglied nach seiner Benutzung wieder aus dem Baugrund entfernt werden kann.The invention describes the production and the method for dismantling an In jection anchor as it ver for securing pit walls and foundations is used, in which the entire steel tension member after use the ground can be removed.

Bei der Ausführung von Baugrubensicherungen reichen die Injektionsanker in der Regel in den Nachbarbaugrund. Um im Nachbarbaugrund keine Hindernisse zurück­ zulassen, welche bei einer späteren Baumaßnahme hinderlich wären, müssen immer mehr Injektionsanker nach Gebrauch wieder ausgebaut werden. Um Injektionsanker auszubauen gibt es unterschiedliche Möglichkeiten.The injection anchors in the Usually in the neighboring building lot. To avoid any obstacles in the neighboring building lot allow, which would be a hindrance to a later construction, must always more injection anchors can be removed after use. To injection anchors there are different ways to expand.

Einmal wird das Zugglied zwischen freier Stahllänge und dem Verpresskörper mit einer Schraubmuffe versehen und nach der Baumaßnahme kann der Stahl der freien Stahllänge wieder ausgeschraubt werden und nur der Verpresskörper mit dem ent­ sprechenden Stahlstück bleibt im Erdreich zurück. Die ca. 5 m langen Verpresskör­ per stellen besonders im U-Bahnbau erhebliche Hindernisse dar.On the one hand, the tension member between the free steel length and the grout is included provided with a screw sleeve and after the construction work, the steel of the free Steel length are unscrewed again and only the grout with the ent speaking piece of steel remains in the ground. The approx. 5 m long grout per represent significant obstacles, especially in subway construction.

Um den Stahl gänzlich aus dem Baugrund herauszubekommen beschreibt die DE 195 18 472 C1 ein Verfahren, bei dem in ein Hüllrohr im Bereich des Verpresskör­ pers eine Sprengladung eingebracht wird. Nach der Zerstörung des Verpresskörpers kann hierbei das gesamte Stahlzugglied ausgebaut werden. Nachteil des Verfahrens ist jedoch, dass bei dichter Bebauung die bei der Sprengung auftretenden Schwin­ gungen zu erheblichen Schäden führen können.In order to get the steel completely out of the subsoil, the describes DE 195 18 472 C1 a method in which in a cladding tube in the area of the grout an explosive charge is brought in personally. After the destruction of the grout the entire steel tension member can be removed. Disadvantage of the procedure is, however, that in densely built-up areas the Schwin occurring during the explosion can cause considerable damage.

Die Erfindung hat die Aufgabe, auf sichere und wirtschaftliche Weise das Stahlzug­ glied vollständig und unter minimaler Beeinträchtigung der Umwelt ausbauen zu können.The invention has the task of safely and economically the steel train link completely and with minimal environmental impact can.

Die Aufgabe der Erfindung wird nach Anspruch 1 gelöst und anhand von Fig. 1 er­ läutert. The object of the invention is achieved according to claim 1 and he explains with reference to FIG. 1.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Ausbauanker. Da­ bei werden ein oder mehrere Zugglieder Zugelemente 2 gemeinsam mit einem Hüll­ rohr 1 eingebaut, das bis zum erdseitigen Ende des Ankers reicht. Im Inneren des Hüllrohrs 1 befindet sich ein Düsenhalter 4, an dem eine Leitung 6 angeordnet ist, die bis zum luftseitigen Ende des Injektionsankers reicht. Der Düsenhalter 4 ist um eine Achse drehbar, die im Wesentlichen parallel zur Ankerachse verläuft. Fig. 1 shows a longitudinal section through an expansion anchor according to the invention. Since one or more tension members tension elements 2 are installed together with an enveloping tube 1 , which extends to the end of the armature on the earth side. Inside the cladding tube 1 there is a nozzle holder 4 , on which a line 6 is arranged, which extends to the air-side end of the injection anchor. The nozzle holder 4 can be rotated about an axis which runs essentially parallel to the armature axis.

Im Düsenhalter 4 befinden sich eine oder mehrere Hochdruckdüsen, deren Strahl 5 im Wesentlichen senkrecht zur Rohrachse gerichtet ist.In the nozzle holder 4 there are one or more high-pressure nozzles, the jet 5 of which is directed essentially perpendicular to the pipe axis.

Der Düsenhalter 4, die Zuleitung 6 und die Hochdruckdüsen sind so ausgelegt, dass sie mit Drücken von 200 bis ca. 2.500 bar beaufschlagt werden können.The nozzle holder 4 , the feed line 6 and the high-pressure nozzles are designed so that they can be pressurized from 200 to approx. 2,500 bar.

Die bevorzugten Düsendurchmesser liegen zwischen 0,5 und 6 mm.The preferred nozzle diameters are between 0.5 and 6 mm.

Die bevorzugte Schneidrichtung dieser Düsen ist im Wesentlichen senkrecht zur An­ kerachse und hat in dieser Richtung die größte Effektivität. Es sind aber auch weni­ ger effektive Ausführungen möglich, bei denen die Schneiddüsen bis zu 45 Grad von dieser Senkrechten in beide Richtungen nach oben und unten abweichen können.The preferred cutting direction of these nozzles is essentially perpendicular to the type kerachse and has the greatest effectiveness in this direction. But there are also few Effective designs are possible in which the cutting nozzles are up to 45 degrees from this vertical can deviate in both directions up and down.

Die Düsenhalter 4 und die Zuleitung 6 können bereits bei der Herstellung des Ankers mit eingebaut werden oder der Einbau erfolgt zum Zeitpunkt des Ankerrückbaus.The nozzle holder 4 and the feed line 6 can already be installed during the manufacture of the armature or the installation takes place at the time of the armature dismantling.

Der Ausbau der Injektionsanker erfolgt dadurch, dass der Düsenträger 4 im Inneren des Rohres 1 mindestens über die Länge 3 des Einbindebereichs des Verpresskör­ pers bzw. die Einbindelänge der Zugstäbe 2 im Zementstein bewegt wird. Je nach Festigkeit und Durchmesser des Verpresskörpers wird der Düsenträger 4 in unter­ schiedlichen Ziehgeschwindigkeiten im Wesentlichen achsparallel bewegt und gege­ benenfalls auch um seine Achse gedreht. Bei diesem Vorgang wird der Zementstein, der die Zugglieder des Verpresskörpers umgibt, zerstört.The expansion of the injection anchor is carried out by moving the nozzle carrier 4 inside the tube 1 at least over the length 3 of the binding area of the compression body or the binding length of the tension rods 2 in the cement block. Depending on the strength and diameter of the pressing body, the nozzle carrier 4 is moved in axially parallel at different drawing speeds and, if appropriate, also rotated about its axis. In this process, the cement block that surrounds the tension members of the grouting body is destroyed.

Nach der Zerstörung des Verpresskörpers können die Zugglieder unter Aufbringen von verhältnismäßig geringen Kräften aus dem Erdreich gezogen werden. After the compression body has been destroyed, the tension members can be attached are pulled from the earth by relatively low forces.  

Eine andere erfindungsgemäße Variante besteht darin, dass der rotierende Schneid­ strahl bzw. der Düsenhalter 4 nicht im Wesentlichen kontinuierlich zurückgezogen wird, sondern dass der Düsenhalter abschnittsweise auf der Stelle dreht.Another variant according to the invention is that the rotating cutting jet or the nozzle holder 4 is not essentially withdrawn continuously, but that the nozzle holder rotates in sections on the spot.

Auf diese Weise wird nicht nur der Zementstein des Verpresskörpers zertrümmert, sondern es werden durch die längere und intensivere Einwirkungsdauer des Schneidstrahls auch das oder die Stahlzugglieder abgetrennt. Der Verpresskörper wird dabei in mehrere einzelne Längsabschnitte zerteilt, die im Erdreich verbleiben können. Bevorzugte Längen liegen dabei zwischen 0,3 m und 1 m, da diese Teilstü­ cke auch beim Tunnelvortrieb keine wesentlichen Erschwernisse darstellen. Der Stahl der freien Stahllänge wird ganz herausgezogen.In this way, not only is the cement block of the grout crushed, but it is due to the longer and more intensive exposure time of the Cutting beam also separated the steel tension member (s). The grout is divided into several individual longitudinal sections that remain in the ground can. Preferred lengths are between 0.3 m and 1 m, since this part Even with tunneling, there are no major difficulties. The Steel of the free steel length is pulled out completely.

Als Hochdruckschneidmedium wird in der Regel Wasser verwendet. Dem Wasser können dabei auch Zusätze zugegeben werden, die den Verschleiß im Düsenkörper und in den Düsen mindern oder die die Aggressivität des Schneidmediums erhöhen. Zur Erhöhung der Abrasivität wird beispielsweise dem Schneidwasser bzw. Schneidmedium Sand oder Granat zugegeben mit Korndurchmessern zwischen 0,1 und 0,5 mm.Water is generally used as the high-pressure cutting medium. The water can also be added additives that wear the nozzle body and reduce them in the nozzles or increase the aggressiveness of the cutting medium. To increase the abrasiveness, the cutting water or Cutting medium sand or garnet added with grain diameters between 0.1 and 0.5 mm.

Die Effektivität des Schneidstrahles kann durch eine pulsierende Druckbeaufschla­ gung beim Schneiden positiv beeinflusst werden.The effectiveness of the cutting beam can be increased by a pulsating pressurization be positively influenced during cutting.

Die Zugstäbe 2 können dabei aus einer oder mehreren Stahllitzen mit mehreren Ein­ zeldrähten oder aus einem oder mehreren Einstabstählen bestehen.The tension rods 2 can consist of one or more steel strands with several single wires or one or more single-rod steels.

Die Anordnung des Hüllrohres 1 erfolgt bevorzugterweise möglichst in der Mitte der umgebenden Zugstäbe 2. Auf diese Weise ist die zu zerstörende Zementsteindicke möglichst gering.The cladding tube 1 is preferably arranged in the middle of the surrounding tension rods 2 , if possible. In this way, the cement stone thickness to be destroyed is as small as possible.

Als Material für das Hüllrohr 6 wird bevorzugterweise Kunststoff verwendet, wie bei­ spielsweise PE, HDPE oder PVC. Es soll dem Schneidstrahl möglichst wenig Wider­ stand entgegensetzen, aber doch so stabil sein, dass es bei der Ankerverpressung den Verpressdrücken standhält. Plastic is preferably used as the material for the cladding tube 6 , such as for example PE, HDPE or PVC. It should oppose the cutting beam as little as possible, but it should be so stable that it can withstand the pressure during anchor pressing.

Um ein Eindringen des Zements während der Ankerherstellung in das Hüllrohr 1 zu verhindern, wird das Rohr erd- und luftseitig mit geeigneten Kappen oder Stopfen verschlossen.In order to prevent the cement from penetrating into the cladding tube 1 during the manufacture of the anchor, the tube is closed on the earth and air sides with suitable caps or plugs.

Das Verschieben des Düsenträgers 4 innerhalb des Hüllrohres 1 erfolgt bevorzug­ terweise über die Zuführleitungen 6 des Schneidmediums. Diese Leitungen 6 können Hochdruckschläuche oder Stahlrohre sein und sie dienen gleichzeitig dazu den Dü­ senträger 4 zu drehen.The displacement of the nozzle carrier 4 within the cladding tube 1 is preferably carried out via the feed lines 6 of the cutting medium. These lines 6 can be high-pressure hoses or steel pipes and they also serve to rotate the nozzle holder 4 .

Eine weitere Ausführungsvariante besteht darin, dass der Düsenträger 4 nicht durch die Leitungen gedreht wird, sondern durch besondere Leitungsführung bzw. Führung des Medienstrahles wie ein Motor selbst gedreht wird. Der Düsenträger 4 ist dabei drehbar und druckdicht mit der Leitung 6 verbunden.A further embodiment variant consists in that the nozzle carrier 4 is not rotated through the lines, but is rotated like a motor itself by special line routing or guidance of the media jet. The nozzle holder 4 is rotatable and pressure-tight connected to the line 6 .

Diese selbständige Drehung des Düsenträgers 4 kann beispielsweise auch durch die besondere Anordnung der Schneiddüsen im Düsenträger 4 erfolgen. Auf diese Wei­ se können die Düsenstrahlen selbst ein Drehmoment auf den Düsenträger 4 aus­ üben.This independent rotation of the nozzle holder 4 can also take place, for example, through the special arrangement of the cutting nozzles in the nozzle holder 4 . In this Wei se the nozzle jets themselves can exercise a torque on the nozzle holder 4 .

Claims (12)

1. Ausbau-Injektionsanker für die Verankerung von Baugrubenwänden und Fundamenten dadurch gekennzeichnet,
dass ein oder mehrere Zugglieder (2) zumindest über die Länge eines Einbindebereichs (3) eines Verpresskörpers mit einem oder mehreren Hüllrohren (1) gemeinsam eingebaut sind, welche durch Verschlüsse frei von Zementleim (7) des Verpresskörpers gehalten sind,
dass im Hüllrohr (1) ein oder mehrere Düsenhalter (4) mit einer oder mehreren Hochdruckschneiddüsen versehen sind, deren Austrittsrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Rohr- bzw. Ankerachse liegen,
dass der Düsenhalter (4) mit mindestens einer Leitung (6) verbunden ist, welche bis an die Erdoberfläche reicht und mit welcher der Düsenhalter an eine Hochdruckpumpe anschließbar ist,
dass der Düsenhalter (4) mindestens entlang des Einbindebereichs (3) des Verpresskörpers bewegbar und/oder zu einer im Wesentlichen parallel zur Rohrachse verlaufenden Achse drehbar ist,
und dass die Düsen mit einem flüssigen Medium unter Druck beschickbar sind.1. Removal injection anchor for the anchoring of excavation pit walls and foundations characterized in that
that one or more tension members ( 2 ) are installed together at least over the length of an embedding area ( 3 ) of a grouting body with one or more cladding tubes ( 1 ), which are kept free of cement paste ( 7 ) of the grouting body by closures,
that one or more nozzle holders ( 4 ) are provided in the cladding tube ( 1 ) with one or more high-pressure cutting nozzles, the outlet direction of which is essentially perpendicular to the tube or anchor axis,
that the nozzle holder ( 4 ) is connected to at least one line ( 6 ) which extends to the surface of the earth and with which the nozzle holder can be connected to a high-pressure pump,
that the nozzle holder ( 4 ) can be moved at least along the embedding area ( 3 ) of the pressing body and / or can be rotated about an axis running essentially parallel to the pipe axis,
and that the nozzles can be charged with a liquid medium under pressure. 2. Ausbau-Injektionsanker nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (1) aus Kunststoffen besteht, wie beispielsweise PVC, HDPE, PE. 2. Removal injection anchor according to claim 1, characterized in that the cladding tube ( 1 ) consists of plastics, such as PVC, HDPE, PE. 3. Ausbau-Injektionsanker nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Düsendurchmesser der Hochdruckschneiddüsen bevorzugter Weise in einem Bereich von 0,5 bis 6 mm liegen.3. Removal injection anchor according to claim 1 or 2, characterized that the nozzle diameter of the high-pressure cutting nozzles is preferably in range from 0.5 to 6 mm. 4. Ausbau-Injektionsanker nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsrichtung der Hochdruckschneiddüsen bezüglich einer Senkrechten zur Ankerachse in einem Bereich zwischen 45 Grad nach oben und 45 Grad nach unten geneigt ist.4. Removal injection anchor according to claim 1 to 3, characterized in that the exit direction of the high pressure cutting nozzles with respect to a Vertical to the anchor axis in a range between 45 degrees up and Is inclined 45 degrees. 5. Verfahren zum Herstellen eines Ausbau-Injektionsankers dadurch gekenn­ zeichnet,
dass ein oder mehrere Zugglieder (2) zumindest über die Länge eines Einbindebereichs (3) eines Verpresskörpers mit einem oder mehreren Hüllrohren (1) versehen werden, welche durch geeignete Verschlüsse frei von Zementleim (7) des Verpresskörpers gehalten werden,
dass im Hüllrohr (1) ein oder mehrere Düsenhalter (4) mit einer oder mehreren Hochdruckschneiddüsen vorgesehen werden, deren Austrittsrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Rohr- bzw. Ankerachse liegen,
dass der Düsenhalter (4) mit mindestens einer Leitung (6) verbunden ist, die bis an die Erdoberfläche reicht und an einer Hochdruckpumpe angeschlossen wird,
dass der Düsenhalter (4) mindestens entlang des Einbindebereichs (3) des Verpresskörpers bewegt werden kann und/oder zu einer im Wesentlichen parallel zur Rohrachse verlaufenden Achse gedreht werden kann,
und dass die Düsen mit einem flüssigen Medium unter Druck beschickt werden. 5. The method for producing a removal injection anchor is characterized in that
that one or more tension members ( 2 ) are provided with one or more cladding tubes ( 1 ) at least over the length of an integrating area ( 3 ) of a pressing body, which are kept free of cement paste ( 7 ) of the pressing body by suitable closures,
that one or more nozzle holders ( 4 ) with one or more high-pressure cutting nozzles are provided in the cladding tube ( 1 ), the outlet direction of which is essentially perpendicular to the tube or anchor axis,
that the nozzle holder ( 4 ) is connected to at least one line ( 6 ) which extends to the surface of the earth and is connected to a high pressure pump,
that the nozzle holder ( 4 ) can be moved at least along the binding area ( 3 ) of the pressing body and / or can be rotated to an axis running essentially parallel to the pipe axis,
and that the nozzles are charged with a liquid medium under pressure. 6. Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenhalter (4) mit Düsen und mit Leitung (6) im Hüllrohr (1) gemeinsam mit den Zuggliedern (2) in einem Arbeitsgang in die Bohrung des Injektionsankers eingebaut wird.6. The method according to claim 5, characterized in that the nozzle holder ( 4 ) with nozzles and with line ( 6 ) in the cladding tube ( 1 ) is installed together with the tension members ( 2 ) in one operation in the bore of the injection anchor. 7. Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenhalter (4) mit Düsen und Leitung (6) erst zum Rückbau des Ankers in das Hüllrohr (1) eingebracht wird.7. The method according to claim 5, characterized in that the nozzle holder ( 4 ) with nozzles and line ( 6 ) is only introduced into the cladding tube ( 1 ) for dismantling the armature. 8. Verfahren zum Ausbau eines Ausbau-Injektionsankers nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass im Einbindebereich (3) der umgebende Zementstein mit einem Hochdruckschneidstrahl zerstört wird.8. The method for removing an expansion injection anchor according to claim 1, characterized in that in the binding area ( 3 ) the surrounding cement block is destroyed with a high-pressure cutting jet. 9. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Einbindebereich (3) inklusive der Zugglieder (2) mit Hilfe eines Hochdruckschneidstrahles in einzelne Längenabschnitte zerteilt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the embedding area ( 3 ) including the tension members ( 2 ) is divided into individual length sections with the aid of a high-pressure cutting jet. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckschneiddüsen bevorzugt mit Drücken von 200 bis ca. 2.500 bar beaufschlagt werden.10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the high-pressure cutting nozzles preferably with pressures from 200 to approx. 2,500 bar be charged. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckschneiddüsen mit pulsierendem Hochdruck beaufschlagt werden. 11. The method according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the high-pressure cutting nozzles apply pulsating high pressure become.   12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass dem Schneidmedium Abrasivmittel zugegeben werden.12. The method according to any one of claims 8 to 11, characterized in that abrasives are added to the cutting medium.
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