DE10100715A1 - Zuganker zum Stabilisieren eines Wandkörpers - Google Patents
Zuganker zum Stabilisieren eines WandkörpersInfo
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Abstract
Es wird ein Zuganker zum Stabilisieren eines Wandkörpers mit Hilfe von langgestreckten Zugelementen, die zusammen mit einem parallel und zentriert in Bezug auf sie liegenden Injektionsrohr in ein Bohrloch des Wandkörpers zu stecken und dann mittels eines erhärtenden Materials mit dem umgebenden Wandkörper zu verbinden sind, beschrieben. Um den Zuganker mit vertretbarem Aufwand einteilig auszubilden und zugleich gegenüber Innendruck und Zugkräften in Längsrichtung in der erforderlichen Weise zu stabilisieren, wird ein auf Stabilität gegenüber Innendruck ausgelegtes Injektionsrohr stoffschlüssig in eine Gruppe von mindestens zwei gleichmäßig am Rohrumfang verteilte, auf Stabilität gegenüber in Zugrichtung wirkenden Kräften ausgelegten Zugelementen eingeformt.
Description
Die Erfindung betrifft einen Zuganker zum Stabilisieren eines Wandkörpers mit Hilfe
von langgestreckten Zugelementen, die zusammen mit einem parallel und zentriert
in Bezug auf sie liegenden Injektionsrohr in ein Bohrloch des Wandkörpers zu stec
ken und dann mittels eines erhärtenden Materials, welches durch das Injektionsrohr
einzupressen ist, mit dem umgebenden Wandkörper zu verbinden sind. Die Erfin
dung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen des Zugankers.
Der Zuganker soll dort Anwendung finden, wo ein Wandkörper, in erster Linie das
Element Erde in all seinen Vorkommensarten (Fels, Geröll, Stein, Sand usw. in lo
ser oder verarbeiteter Form) durch Einbringen von Ankern gehalten, be- oder verfe
stigt - kurz: mechanisch stabilisiert - werden soll. Weiterhin kann der Anker dazu
dienen, einen Montagesockel für externe Einrichtungen zu bauen bzw. zu veran
kern. Er ist sinngemäß anwendbar als sogenannter Gebirgsanker im Berg- und
Tunnelbau oder beim Böschungsschutz aber auch in der Altbausanierung, bei der
Lawinensicherung und dergleichen Wandstabilisierung. Sinngemäß wird unter dem
Begriff "Wandkörper" die jeweils durch den Zuganker zu sichernde Wandung bzw.
Decke verstanden. "Bohrloch" ist im Rahmen der Erfindung ein auf irgendeine Wei
se zum Hineinstecken des Zugankers gebildetes Loch in dem jeweiligen Wandkör
per.
Die mechanische Stabilisierung des Wandkörpers wird im allgemeinen durch eine
Vielzahl einzelner Zuganker, also ein Zugankersystem, bewirkt. Der einzelne Zuganker
besteht aus langgestreckten Zugelementen, die in einem in den jeweiligen
Wandkörper eingebrachten Bohrloch zumindest auf einem Teil ihrer Länge zu ver
ankern sind, d. h. im Bohrloch so zu fixieren sind, daß das umgebende Wandmateri
al durch den Zuganker zusammengehalten wird. Die einzelnen Zugelemente jedes
Zugankers können auch als Armierungselemente bezeichnet werden. Herkömmlich
werden aus Metall oder Kunststoff bestehende und/oder faserverstärkte
Zugelemente in frei wählbarer Querschnittsform, vorzugsweise in Band- bzw.
Platinen-, in Strang- oder Seilform, eingesetzt.
Eine Vorrichtung zum Armieren von Böschungen, Wänden usw. ist bekannt aus DE 27 49 068 A1.
Hiernach wird zum Herstellen eines Gebirgsankers ein Innenrohr
bzw. Injektionsrohr im Anker vorgesehen. Am Umfang mit Abstand vom Rohrum
fang werden - annähernd parallel zum Rohr - Stäbe aus glasfaserverstärktem
Kunststoff (GFK) angeordnet. Die als Zugelemente vorgesehenen GFK-Stäbe wer
den in den Positionen mit Abstand vom Rohrumfang in Kunstharz, welches erhärtet,
eingegossen. Es ist schwierig, die Stäbe mit gleichem gegenseitigen Abstand um
das Rohr herum zu verteilen.
Aus diesem Grunde werden die armierenden Zugelemente nach EP 0 726 383 B1
mit Hilfe von Abstützelementen bzw. Abstandhaltern am Injektionsrohr mit überall
gleichem Abstand abgestützt und in Umfangsrichtung gleich verteilt fixiert. Zugleich
wird das Injektionsrohr durch die Wirkung der Abstützelemente im Bohrloch zen
triert. Da der Zusammenbau von Injektionsrohr, Abstandhaltern und Zugelementen
beim Einsetzen der aus der obigen EP 0 726 383 B1 bekannten Vorrichtung in ei
nem Bohrloch Montageprobleme bereitet, wird in EP 0 945 553 A1 zur Erleichterung
des Zusammenbaus der Zugelemente vorgeschlagen, einen Gürtel zur Aufnahme
der Zugelemente zu verwenden, welcher aus einzelnen im gleichen Umfangsab
stand am Injektionsrohr abgestützten Gliedern besteht. Jedes Glied besitzt eine
Aufnahmeposition für mindestens ein Zugelement.
Die Zugelemente und das Injektionsrohr haben bei den beschriebenen Zugankern
ganz verschiedene Aufgaben. Das fertig installierte Injektionsrohr wird dazu verwendet,
eine auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung kurz als "Mörtel" be
zeichnete Mischung von Zement, Kunstharz und dergleichen aushärtenden Materia
lien in das Bohrloch einzupressen. Erreicht werden soll dadurch, daß die um das
Injektionsrohr angeordneten Zugelemente fest mit dem jeweilig umgebenden
Wandkörper, z. B. Gebirge, verbunden werden, wenn der Mörtel ausgehärtet ist.
Nach dem Einpressen des Mörtels hat das Injektionsrohr seine Aufgabe erfüllt, es
spielt dann technisch keine Rolle mehr. Zur Wirkung kommen dann die mit dem
Wandkörper fest verbundenen Zugelemente. Sie sollen den Wandkörper zusam
menhalten. Sie werden daher technisch so ausgelegt, daß sie in Längsrichtung ho
he Kräfte, zumindest die im jeweiligen Wandkörper zu erwartenden Kräfte, aufneh
men können. Aus diesem Grunde werden die Zugelemente, z. B. nach der oben ge
nannten DE 27 49 068 A1, als Stäbe aus glasfaserverstärktem Kunststoff ausgebil
det. Derartige Zugelemente können große Kräfte in ihrer Längsrichtung (also in
Bohrlochlängsrichtung) aufnehmen, sie werden aber, z. B. aus Kostengründen, nicht
zugleich so ausgebildet, daß sie auch Kräften widerstehen können, die quer zu der
Längsrichtung, also radial in Bezug auf das Bohrloch, gerichtet sind. Solche Kräfte
kommen aber, z. B. bei Wassereinbrüchen, im Gebirge vor. Wenn ein solcher Was
sereinbruch, der im Gebirge ohne weiteres Größenordnungen von 80 bar haben
kann, auftritt, bevor der Mörtel eingepreßt ist bzw. das Bohrloch vollständig ausge
füllt hat und erhärtet ist, muß vor allem das Injektionsrohr derartigen Kräften stand
halten können, weil der Einpreßdruck des Mörtels größer als der Wasserdruck ein
zustellen ist. Das Injektionsrohr muß also gegenüber den im Bohrloch radial gerich
teten Kräften ausreichend fest sein.
Bei dem fortgeschrittenen Stand der Technik besteht also ein wesentliches Problem
darin, daß der Zuganker insgesamt so auszulegen ist, daß sein Injektionsteil hohen
radialen Kräften, zumindest bis zum Erhärten des eingepreßten Mörtels, standhal
ten muß und daß zugleich sein Zugteil stabil gegenüber dem Gebirgsdruck zu ma
chen ist. Aus diesem Grunde werden in dem Zuganker nach der oben genannten
EP 0 945 553 A1 thermoplastische Injektionsrohre mit für die zu erwartenden In
nendrucke ausreichende Wandstärke eingesetzt.
Die Montage des Zugankers gemäß vorgenannter EP 0 945 553 A1 ist zwar gegen
über dem früheren Stand der Technik so erheblich vereinfacht, daß sie sogar von
einem Automaten auszuführen ist, es bleibt aber das Erfordernis eines Zusammen
baus von Injektionsrohr und Zugelementen mit Hilfe der im Bekannten beschriebe
nen Gliedergürtel. Letztlich werden also für den bekannten Zuganker drei Bauele
menttypen ganz verschiedener Aufgabe gebraucht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zahl der zum Herstellen eines Zug
ankers erforderlichen Bauteile zu vermindern und zugleich das Injektionsrohr ge
genüber vom Rohrinnern her wirkenden Kräften zu stabilisieren.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht für den eingangs beschriebenen Zuganker,
insbesondere mit am Umfang des Injektionsrohrs in Umfangsrichtung annähernd
gleich verteilten Zugelementen, darin, daß ein auf Stabilität gegenüber Innendruck
ausgelegtes Injektionsrohr stoffschlüssig in eine Gruppe von mindestens zwei, vor
zugsweise mindestens drei, gleichmäßig am Rohrumfang verteilten, auf Stabilität
gegenüber in Bohrlochlängsrichtung wirkenden Kräften ausgelegten Zugelementen
eingeformt ist. Die Zugelemente sollen so räumlich und/oder kräftemäßig gleichmä
ßig am Rohrumfang verteilt bzw. angeordnet werden, daß sie bei Zugbeanspru
chung im Ergebnis etwa gleich gespannt werden. Einige Verbesserungen und wei
tere Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die Erfindung wird ein einteiliger Zuganker geschaffen, der auf seinem Quer
schnitt Elemente unterschiedlicher Aufgabe vereinigt. Im Zentrum des Querschnittes
befindet sich das Injektionsrohr. An den Rohrumfang des Injektionsrohrs sind - in
Umfangsrichtung in gleichem gegenseitigen Abstand - mindestens zwei, vorzugs
weise drei, (jede höhere Zahl liegt im Rahmen der Erfindung) Zugelemente stoff
schlüssig angeformt. Die Zugelemente, die an sich so ausgelegt werden, daß sie
vor allem Kräften in der Bohrloch- bzw. Ankerlängsrichtung widerstehen können,
wirken durch das Anformen an den Rohrkern stabilisierend auch in der - bezogen
auf die Rohrachse - radialen Richtung. Das gilt schon dann, wenn das Injektions
rohr und die Zugelemente an sich aus dem gleichen, bevorzugt duroplastischen,
Material bestehen. Es wird im Rahmen der Erfindung jedoch bevorzugt, die Zugelemente
aus stranggezogenem Duroplast mit in Längsrichtung eingeschlossenen
Glasfasern oder dergleichen zugfesten Elementen - auszubilden. Zugleich soll das
Injektionsrohr bevorzugt aus einem thermoplastischen Material bestehen, welches
an den Grenzen zu den Zugelementen mit deren Körper verwachsen bzw. verankert
ist.
Gemäß weiterer Erfindung besteht ein Verfahren zum Herstellen des Zugankers
darin, daß eine Gruppe von Zugelementen in der in einem Zuganker zentriert um
eine Mittellinie vorgesehenen gegenseitigen räumlichen Zuordnung aus Kunstharz
mit Einschluß endloser Glasfäden stranggezogen und kontinuierlich im Hinblick auf
ein Härten erhitzt wird und daß vor dem endgültigen Erhärten der Zugelementgrup
pe längs deren Mittellinie ein Injektionsrohr so ein-extrudiert wird, daß das Rohrma
terial und das noch nicht vollständig erhärtete Zugelementmaterial miteinander
stoffschlüssig verwachsen. Unter dem Begriff "verwachsen" wird im vorliegenden
Zusammenhang eine Art Verschweißen bzw. ein Ineinanderdiffundieren verstanden.
Dieses Verfahren führt zu besonders vorteilhaften Zugankern, wenn die strangge
zogenen Zugelemente im Wesentlichen aus duroplastischem Kunststoff und das
Injektionsrohr aus thermoplastischem Kunststoff bestehen.
Durch die Erfindung wird ein Zuganker geschaffen, der einteilig auf seiner Innenflä
che rohrförmig ein Injektionsrohr mit gegenüber Innendruck stabiler Wandung und
außen, am Umfang gleich verteilt, einzelne auf Abstand gesetzte Zugelemente be
sitzt. Ein solcher einteiliger Zuganker enthält keine gegeneinander bewegten Teile,
er kann, z. B. durch Einbetten von Ruß, elektrisch leitend gemacht werden, so daß
er sich nicht elektrostatisch belädt. Der Zuganker ist daher sogar im Steinkohlen
bergbau, wo ein Funkenschlag ausgeschlossen werden muß, einsetzbar. Der erfin
dungsgemäße Zuganker kann wegen seiner Einteiligkeit als Bündelanker bezeich
net werden. Er besitzt einen Querschnitt mit um das zentrale Rohrteil annähernd
wie bei einem Kleeblatt verteilten Zugelementen.
Gesehen auf den ersten Blick könnte man den beschriebenen Bündelanker auch als
dickwandiges Rohr ausgebildet denken, dessen Wandung zugleich in radialer Rich
tung und in Längsrichtung stabil gemacht ist. Ein derartiges Rohr würde in der Herstellung
sehr aufwendig, da sein Mantel bereits materialmäßig zugleich in der radia
len und der Längsrichtung den eventuellen auftretenden Kräften gegenüber stabil
sein muß. Ein solches Rohr hätte aber auch einen erheblichen technischen Nach
teil, weil es, ohne die Stabilität, z. B. durch Schweißen, zu schwächen bzw. ohne
den Umfang erheblich zu vergrößern, nicht mit in Längsrichtung anschließenden
Rohren ausreichend stabil zu koppeln ist.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Bündelankers besteht nämlich darin, daß er es
erlaubt, zwei miteinander zu verbindende Ankerlängsenden kraftschlüssig stumpf zu
koppeln, ohne die Längsenden selbst zu verändern. Das geschieht dadurch, daß
zwei stumpf aneinanderstoßende Zugankerendstücke mit einer die Endstücke um
schließenden und auf den Endstücken verkeilten Hülse zugfest gekoppelt werden.
An einer solchen Stoßstelle wird also eine auf den Zuganker einwirkende Kraft von
der Hülse aufgenommen. Diese soll vorzugsweise aus einem zugfesten Metall, ins
besondere aus Stahl, bestehen und so dünnwandig sein, daß sie den Raum zwi
schen Zuganker und Bohrlochwand nur zum Teil ausfüllt. Der freie Raum zwischen
Hülse und Bohrlochwand soll so groß sein, daß in das Bohrloch ein gepreßter Mör
tel die Hülse in Bohrlochlängsrichtung passieren kann. Die Hülse soll koaxial in Be
zug auf die Mittellinie des Bündelankers ausgebildet bzw. aufgesetzt werden.
Für die Verkeilung der Hülse wird vorzugsweise je ein Keil in die Lücken zwischen
je zwei Zugelementen eingebracht. Die Keile sollen sich in die Lücken hinein ver
jüngen, so daß sich an den gekoppelten Ankerstümpfen zwei getrennte Keile mit
ihren dickeren Enden - gewissermaßen Rücken-an-Rücken - gegenüberliegen.
Vorzugsweise werden Vierkantteile vorgesehen, die sich dreidimensional verjün
gen. Zwei Flächen der Vierkantkeile sollen so ausgerichtet werden, daß sie mög
lichst glatt an denjenigen Zugelementen bzw. deren Flanken anliegen, die beider
seits in Anker-Umfangsrichtung an den Keil angrenzen. Dadurch wird erreicht, daß
die Klemmung der Keile vor allem gegen die Flanken der Zugelemente erfolgt.
Vorteilhaft in diesem Zusammenhang ist es auch, wenn die Materialien so ausge
wählt werden, daß die Reibung des Keils an den Flanken der Zugelemente wesentlich
größer als die Keilreibung an der Hülse, die in radialer Richtung an den Keil an
grenzt, ist.
Die Hülse selbst wird vorzugsweise nicht einteilig sondern bestehend aus zwei mit
einander zu verschraubenden Hülsenteilen angeliefert. Beim Koppeln von zwei
Zugankerendstücken werden über die Endstücke im Allgemeinen zunächst die spä
ter miteinander zu verschraubenden Hülsenteile geschoben. Dann werden die Keile
in jedes der Endstücke eingetrieben. Zu diesem Zweck wird je ein Keil zwischen je
zwei Zugelemente geschoben. Daraufhin werden die beiden Hülsenteile miteinan
der verschraubt.
Durch das Verschrauben der Hülsenteile werden die Enden der miteinander zu ver
bindenden Zugankerendstücke zusammen gezogen und die Teile in die Lücken
zwischen den Zugelementen eingetrieben. Durch Ausüben eines Längszugs auf die
Verbindung mit fest verschraubter Hülse kann die Keilverbindung schließlich nach
gespannt werden.
In der erfindungsgemäßen Verbindung erfolgt die Kraftübertragung von den Flanken
der Zuglemente über die Keile und die (gegebenenfalls miteinander verschraubten
Teile der) Hülse. Werden bei einem erfindungsgemäßen Zuganker mit drei am Um
fang des Injektionsrohrs räumlich gleich verteilten Zugelementen je drei Keile in die
Zugankerendstücke eingetrieben, ergibt sich eine symmetrische Kraftverteilung über
die die Verbindungsstelle überbrückende Hülse, so daß diese Verbindung gegen
über Zugkraft in Längsrichtung des Ankers ebenso wie die übrigen Teile des Ankers
wirkt. Für jede andere Zahl in Lücken und Keilen gilt dasselbe.
Im Prinzip ähnlich wie die vorgenannte Verbindung von zwei Zugankerendstücken
kann gemäß weiterer Erfindung ein sogenannter Ankerkopf ausgebildet werden. Ein
Ankerkopf ist ein Bauteil, das beispielsweise für den Kraftangriff vorgesehen ist. Ein
Ankerkopf wird erfindungsgemäß dadurch hergestellt, daß man auf das Endstück
eine Hülse der beschriebenen Art schiebt und dann in die Lücken zwischen den
Zugelementen (am Umfang des Injektionsrohrs) Keile vom Längsende des Zugan
kers her eintreibt. Auch diese Keile sollen sich vom Längsende des Zugankers her
in die Lücke hinein verjüngen. Im Übrigen können die Keile zum Befestigen eines
Ankerkopfes im Wesentlichen ebenso ausgebildet werden, wie diejenigen zum Ver
keilen der Hülse an einer Ankerverbindung bzw. -koppelstelle.
Anhand er schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels werden Einzel
heiten der Erfindung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines perspektivisch gezeich
neten Endstücks eines erfindungsgemäßen Zugankers;
Fig. 2 einen Schnitt senkrecht zur Zugankerlängsrichtung im Be
reich einer Verbindungsstelle zweier Zugankerteile;
Fig. 3 ein Schnitt längs der Linie III von Fig. 2,
Fig. 4 ein Ankerkopf; und
Fig. 5 ein Keil.
Der insgesamt mit 1 bezeichnete Zuganker nach Fig. 1 besteht aus einem zentralen
Injektionsrohr 2 mit Längsachse 3 und am Umfang 4 des Injektionsrohrs 2 in Um
fangsrichtung desselben räumlich gleich verteilten Zugelementen 5. Die Zugelemen
te 5 werden so ausgelegt, daß sie in Richtung der Längsachse 3 im jeweils zu stabi
lisierenden Wandkörper zu erwartende Kräfte aufnehmen können. Zugleich soll das
Injektionsrohr 2 so stabil sein, daß es den zum Einpressen des Mörtels erforderli
chen Kräften widerstehen kann. In Fig. 1 wird ein Zuganker mit drei Zugelementen 5
dargestellt.
Bevorzugt werden die Zugelemente 5 aus duroplastischem Kunststoff mit Einschluß
endloser, sich in Richtung der Längsachse 3 erstreckenden Glasfasern alle zugleich
in der endgültigen räumlichen Zuordnung stranggezogen und kontinuierlich durch
eine Heizzone zwecks Erhärtung des duroplastischen Kunststoffs geleitet. Vor dem
endgültigen Erhärten des duroplastischen Kunststoffes wird jedoch in der Heizzone
bzw. in einer Unterbrechung derselben ein als Injektionsrohr 2 vorgesehenes, vor
zugsweise thermoplastisches, Rohr in den Raum zwischen den Zugelementen 5
ein-extrudiert, derart, daß der Außenumfang 4 des Injektionsrohrs 2 mit dem Innen
umfang 6 der einzelnen Zugelemente 5 mit dem noch nicht vollständig erhärteten
Duroplast verschweißt bzw. verwächst, wie das durch die Zackenlinie 7 in Fig. 1 am
Umfang 4 der Zugelemente 5 angedeutet wird. Der äußere Kreis in Fig. 1 deutet
den Innenumfang eines zu stabilisierenden Bohrlochs 8 an.
Ein erfindungsgemäß hergestellter Zuganker 1 nach Fig. 1 kann mit seinen Zugele
menten 5 die in Längsrichtung erwarteten Kräfte im Bohrloch aufnehmen, weil die
Zugelemente für die jeweiligen Kräfte konzipiert werden. Durch seine stoffschlüssi
ge Verbindung längs der Zackenlinie 7 zwischen Außenumfang 4 des Injektions
rohrs 2 und Innenumfang 6 der Zugelemente 5 wird zugleich das Injektionsrohr 2
mechanisch stabilisiert, so daß es einem deutlich größeren Innendruck widerstehen
kann, als ohne die stoffschlüssige Verbindung mit den Zugelementen 5. Das gilt
übrigens auch für den Fall, daß das Injektionsrohr aus demselben (duroplastischen)
Material wie die Zugelemente besteht. Die mechanische Stabilisierung des Injekti
onsrohrs 2 durch die stoffschlüssige Verbindung mit den Zugelementen 5 wird aber
besonders stabil, wenn das Injektionsrohr aus thermoplastischem Kunststoff be
steht, welcher die innige Verbindung längs der Zackenlinien 7 mit den Zugelemen
ten eingegangen ist, weil der Thermoplast besser auf die radialen Kräfte abzustim
men ist.
Ein wesentlicher Vorteil des in Fig. 1 schematisch dargestellten Zugankers 1 be
steht auch darin, daß der Zuganker einteilig ist, keinerlei Metallteile enthält und ins
gesamt mit einer leitenden Schicht (als Mittel gegen elektrostatische Beladung) aus
zustatten ist.
In den Fig. 2 und 3 wird ein Ausführungsbeispiel einer Keilverbindung zweier Zug
anker-Endstücke 11 und 12 im Prinzip dargestellt. Die einzelnen Keile 13 und 14
werden in die in Ankerumfangsrichtung 15 zwischen je zwei Zugelementen 5
verbleibende Lücke 16 eingeschoben bzw. eingetrieben. Die Keile 13 und 14 sollen
sich ausgehend von den Längsenden 17 und 18 der beiden Endstücke 11 und 12 in
Richtung auf das Innere des jeweiligen Zugankers verjüngen, also im Bereich der
Längsenden 17 und 18 ihre größte Stärke besitzen. Die Änderung der Keilstärke
kann schräg verlaufen und soll an mindestens zwei schräg und/oder senkrecht zueinander
stehenden Keilflächen vorgesehen werden. Vorzugsweise werden Keile
benutzt, deren Stärke in Keilrichtung dreidimensional abnimmt.
Die Keile selbst bilden keine Verbindung zwischen den zu koppelnden Zuganker
endstücken 11 und 12. Sie stellen vielmehr eine kraftschlüssige Verbindung zwi
schen dem jeweiligen Zugelement 5 und einer außen über die Zugankerendstücke
11 und 12 gestülpten, insgesamt mit 20 bezeichneten Hülse dar. Im Ausführungs
beispiel besteht die Hülse 20 aus zwei Teilen, nämlich einem Hülsenteil 21, das
über das Zugankerendstück 11 gestülpt ist, und einem Hülsenteil 22, das über das
Zugankerendstück 12 gestülpt ist. Die Hülsenteile 21 und 22 besitzen ein miteinan
der zu verschraubendes Gewinde 23, das in Fig. 3 näher dargestellt wird.
Durch Verschrauben der Hülsenteile 21 und 22 mit Hilfe des Gewindes werden letz
tere in der Verbindungsrichtung 24 aufeinander zu bewegt. Dadurch werden die
Längsenden 17 und 18 der Endstücke 11 und 12 ebenfalls zusammengezogen und
die Keile 13 und 14 werden tiefer in ihre jeweilige Lücke zwischen zwei Zugelemen
ten 5 hineingedrückt. Durch dieses Einpressen der Keile 13 und 14 wird die Hülse
20 bzw. werden die Hülsenteile 21 und 22 auf den Keilen 13, 14 und damit auf den
Zugankerendstücken 11 und 12 verkeilt. Je stärker der Zug durch Anziehen des
Gewindes 23 oder durch einen außen angelegten Zug in Richtung 25 wird, umso
mehr wird die Hülse 20 auf den Zugankerendstücken 11 und 12 verkeilt. Bevorzugt
werden die Hülsenteile 21 und 22 so weit im Gewinde 23 miteinander verschraubt,
bis die Längsenden 17 und 18 der Endstücke 11 und 12 und insbesondere des In
jektionsrohrs 2 zusammenstoßen.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines im Prinzip ähnlich wie die Verbindung
nach Fig. 3 aufgebauten Ankerkopfes. In diesem Fall werden über das Zuganker
endstück ein Hülsenteil 21 gesetzt und ein Keil 13 ganz ähnlich wie in Fig. 3 in jede
Lücke zwischen zwei Zugelementen 5 am Umfang des Injektionsrohrs 2 eingetrie
ben. Der Zuganker 13 kann in die Lücke 14 eingeschlagen werden, er kann alterna
tiv oder zusätzlich mit Hilfe einer Topfschraube 26, die über das freie Ende 27 (dic
kes Ende) des Keils 13 gestülpt wird, am Hülsenteil 21 verschraubt werden. Dazu
wird auch in diesem Fall ein Gewinde 23 an den miteinander zu verschraubenden
Flächen vorgesehen.
Ein Vorteil vorstehender Verbindungen bzw. Ankerköpfe mit Keilen 13 bzw. 14 nach
Fig. 2 bis 4 besteht darin, daß der jeweilige Keil so durch äußere Formgebung aus
zubilden ist, daß er sich kräftemäßig im Wesentlichen an den ihn begrenzenden
Flanken der Zugelemente abstützt. Aus diesem Grunde wird ein erfindungsgemäßer
Keil vorzugsweise mit vier schräg zueinander stehenden Flächen, wie in Fig. 4 im
Prinzip dargestellt, ausgebildet. Der Keil soll vorzugsweise schon an seinem freien
Ende 27 keine Rechteck- sondern eine Trapezform - wie dargestellt - besitzen. Die
Keilflanken, die sich an die Trapezschrägseiten 28 anschließen, sollen so geformt
werden, daß sie die Flanken der Zugelemente 5, an denen sie sich abstützen sol
len, möglichst flächig berühren. Die dem freien Ende 27 gegenüberliegende Keil
spitze 29 soll ebenfalls im Prinzip eine Trapezform haben, aber viel kleiner sein, als
das Trapez am freien Ende 27.
Die beschriebene dreidimensionale Keilform hat den Vorteil, daß die radialen
Klemmkräfte, die die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Zugelementen und
der Hülse bestimmen, mit Erhöhung der Zugkraft wegen der dreidimensionalen Keil
form zunehmen. Durch gegenseitiges Abstützen der Keile an den Flanken der Zug
elemente bzw. durch Wahl des Flankenwinkels (Winkel der Flanke relativ zur Radi
usrichtung des Zugankers) und des Verhältnisses von Länge, Höhe und Breite des
dreidimensionalen Keils kann die kraftschlüssige Verbindung Zugelement, Keil, Hül
se im Sinne einer vergrößerten Zugaufnahmefähigkeit verbessert werden.
1
Zuganker
2
Injektionsrohr
3
Längsachse (
2
)
4
Außenumfang
5
Zugelement
6
Innenumfang (
5
)
7
Zackenlinie
8
Bohrloch
11
,
12
Zugankerendstück
13
,
14
Zuganker
15
Umfangsrichtung
16
Lücke
17
,
18
Längsende
20
Hülse
21
,
22
Hülsenteil
23
Gewinde
24
Verbindungsrichtung
25
Zugrichtung
26
Topfschraube
27
freies Ende
28
Trapezschrägseite
29
Keilspitze
Claims (12)
1. Zuganker (1) zum Stabilisieren eines Wandkörpers mit Hilfe von langgestreckten
Zugelementen (5), die zusammen mit einem parallel und zentriert in Bezug auf
sie liegenden Injektionsrohr (2) in ein Bohrloch (8) des Wandkörpers zu stecken
und dann mittels eines erhärtenden Materials (22), welches durch das Injektions
rohr (2) einzupressen ist, mit dem umgebenden Wandkörper zu verbinden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß ein auf Stabilität gegenüber Innendruck
ausgelegtes Injektionsrohr (2) stoffschlüssig in eine Gruppe von mindestens
zwei gleichmäßig am Rohrumfang (4) verteilten, auf Stabilität gegenüber in
Bohrlochlängsrichtung wirkenden Kräften (24) ausgelegten Zugelementen (5)
eingeformt ist.
2. Zuganker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugele
mente (5) aus stranggezogenem Duroplast mit in Längsrichtung eingeschlosse
nen endlosen Glasfasern bestehen.
3. Zuganker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Injektions
rohr (2) aus einem thermoplastischen Material besteht, welches an den Grenzen
(7) zu den Zugelementen (5) mit deren duroplastischem Material verwachsen ist.
4. Zuganker nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwei stumpf aneinander stoßende Zugankerendstücke (11, 12)
mit einer die Endstücke umschließenden und auf den Endstücken verkeilten
Hülse (20) zugfest gekoppelt sind.
5. Zuganker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (20)
aus zugfestem Metall, insbesondere Stahl, besteht und so dimensioniert ist, daß
sie den Raum zwischen Zuganker und Bohrlochwand nur zum Teil ausfüllt.
6. Zuganker nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hül
se (20) aus zwei Teilen (21, 22) besteht, die miteinander etwa im Bereich der
Längsenden (17, 18) der Zugankerendstücke (11, 12) mit Hilfe eines Gewindes
(23) zu verschrauben und dann in Zugankerlängsrichtung gegeneinander zu zie
hen sind.
7. Zuganker nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß für die Verkeilung der Hülse (20) ein Keil (13, 14) in jeder Lücke
(16) zwischen zwei Zugelementen (5) vorgesehen ist, dessen Stärke ausgehend
vom freien Längsende (17, 18) der Zugankerendstücke (11, 12) in die jeweilige
Lücke (16) hinein abnimmt, so daß sich an den gekoppelten Stümpfen zwei ge
trennte Keile mit ihrem dickeren Ende (27) Rücken-an-Rücken gegenüberliegen.
8. Zuganker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Vierkantkeile
(13, 14) vorgesehen sind, die sich dreidimensional verjüngen.
9. Zuganker nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Zugankerkopf (Fig. 4) im Prinzip durch Auflösen der Verbin
dung zwischen den beiden Hülsenteilen (20, 21) gebildet ist.
10. Zuganker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß über das freie
Ende (27) des eingetriebenen Keils (13) eine Topfschraube (23) gestülpt und mit
einem Gewinde (23) mit dem über das Ankerendstück gestülpten Hülsenteil (21)
verschraubt ist.
11. Verfahren zum Herstellen des Zugankers nach Anspruch 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Gruppe von Zugelementen (5) aus Kunstharz mit
Einschluß endloser Glasfäden in der in einem Anker (1) vorgesehenen
gegenseitigen räumlichen Zuordnung um eine Mittellinie (3) stranggezogen und
kontinuierlich durch Erhitzen als Duroplast erhärtet wird und daß vor dem
vollständigen Erhärten der Zugelementgruppe längs deren Mittellinie (3) ein aus
Kunststoff bestehendes Injektionsrohr (2) so ein-extrudiert wird, daß das
Rohrmaterial und das Zugelementmaterial an den einander berührenden
Flächen (4, 7) miteinander verwachsen.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugele
mente (5) aus duroplastischem Kunststoff und das Injektionsrohr (2) aus ther
moplastischem Kunststoff hergestellt werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10100715A DE10100715A1 (de) | 2001-01-10 | 2001-01-10 | Zuganker zum Stabilisieren eines Wandkörpers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10100715A DE10100715A1 (de) | 2001-01-10 | 2001-01-10 | Zuganker zum Stabilisieren eines Wandkörpers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10100715A1 true DE10100715A1 (de) | 2002-07-11 |
Family
ID=7670069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10100715A Withdrawn DE10100715A1 (de) | 2001-01-10 | 2001-01-10 | Zuganker zum Stabilisieren eines Wandkörpers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10100715A1 (de) |
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- 2001-01-10 DE DE10100715A patent/DE10100715A1/de not_active Withdrawn
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