DE102010060611A1 - Anchor for driving into substrate, particularly into non-cohesive base, has holding element which is elastically bendable, such that holding element curves opposite to driving direction during driving of anchor into substrate - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Erdanker mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a ground anchor with the features of the preamble of
Erdanker sind aus dem Stand der Technik bekannt. Neben sogenannten Heringen und Erdschrauben, wie sie beispielsweise im deutschen Gebrauchsmuster
Nachteilig an den bekannten Erdankern ist entweder, dass ihre Haltekraft in nichtbindigen Böden sehr gering ist oder dass das zusätzliche Halteelement, das die Haltekraft des Erdankers in nichtbindigen Untergründen verbessern soll, einen relativ großen zusätzlichen Montageaufwand erfordert und die Herstellung des Erdankers teuer macht.A disadvantage of the known ground anchors is either that their holding power in non-cohesive soils is very low or that the additional holding element, which is intended to improve the holding force of the ground anchor in non-cohesive substrates, requires a relatively large additional installation effort and makes the production of the ground anchor expensive.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Erdanker zu schaffen, der leicht zu montieren ist und insbesondere in nichtbindigen Böden eine großen Haltekraft aufweist.The object of the invention is therefore to provide a ground anchor, which is easy to assemble and in particular has a large holding force in non-cohesive soils.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Erdanker mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Erdanker ist zum Eintreiben in einen Untergrund, insbesondere in nichtbindige Böden, geeignet. „Eintreiben” bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Erdanker in den Untergrund beispielsweise eingeschlagen, eingerüttelt oder eingedreht werden kann. „Nichtbindig” sind insbesondere Untergründe aus Sand und/oder Kies. Der erfindungsgemäße Erdanker weist einen Ankerschaft und eine in Eintreibrichtung vorn am Erdanker angeordnete Ankerspitze auf. Die Ankerspitze muss nicht spitz ausgebildet sein. Sie kann auch stumpf oder abgerundet sein. „Ankerspitze” besagt vielmehr, dass dieses Bauteil eintreibseitig vorn am Erdanker angeordnet und in Form und Materialwahl zum Eintreiben in einen Untergrund geeignet ist. Am Ankerschaft ist ein Lastangriffsmittel angeordnet, mit dem der Erdanker mit einem zu befestigenden Gegenstand verbunden werden kann. Das Lastangriffsmittel kann beispielsweise als Gewinde, tellerförmig zum Befestigen eines Geotextils, hakenförmig oder rohrförmig zur Aufnahme eines Sonnenschirms ausgeformt sein. Zur Erzeugung einer großen Haltekraft im Untergrund ist am Erdanker ein Halteelement angeordnet.This object is achieved by a ground anchor with the features of
Kennzeichnend für den erfindungsgemäßen Erdanker ist, dass das Halteelement einen größeren Durchmesser als der Ankerschaft aufweist, auch in einer Vormontagestellung, bevor der Erdanker in den Untergrund eingetrieben wird. Unter „Durchmesser” ist bei einem nicht kreisrunden Querschnitt der Durchmesser eines den Ankerschaft beziehungsweise das Halteelement umschreibenden Umkreises gemeint, wobei der Durchmesser radial zur Längsachse des Erdankers gemessen wird. Um große Haltekräfte zu erzeugen, steht das Halteelement also in radialer Richtung über den Ankerschaft über. Damit der Erdanker trotz des gegenüber dem Schaft vergrößerten Durchmessers des Halteelements in den Untergrund leicht eintreibbar ist, ist das Halteelement elastisch biegbar, derart, dass sich das Halteelement beim Eintreiben des Erdankers in den Untergrund entgegen der Eintreibrichtung wölbt. Das elastische Halteelement wird durch den Widerstand des Untergrunds, der dem Eintreiben entgegenwirkt, entgegen der Eintreibrichtung nach hinten gebogen, so dass der Eintreibwiderstand des Halteelements verringert ist. Das Halteelement wölbt sich insbesondere so, dass es aufgrund der Verformung in sich stabilisiert wird. Die Stabilisierung verhindert, dass das Halteelement zusammengedrückt oder zusammengefaltet wird und vollständig am Ankerschaft anliegt, was bedeuten würde, dass das Halteelement im Untergrund nur eine geringe Haltekraft erzeugen könnte. Das Halteelement ist derart gestaltet, dass es ohne weitere Montageschritte im Untergrund hohe Haltekräfte erzeugt, da es auf Grund der Wölbung auch nach dem Eintreiben einen größeren Durchmesser als der Ankerschaft aufweist und somit einen erheblichen Widerstand gegen eine Bewegung aus dem Untergrund heraus und somit eine große Haltekraft erzeugt. Zudem bewirkt die Wölbung, dass Material des Untergrunds, beispielsweise Sand, der sich innerhalb der Wölbung befindet, sich nicht bei einer Bewegung des Erdankers aus dem Untergrund heraus vom Halteelement weg bewegen kann, was ein Herausziehen des Erdankers aus dem Untergrund erleichtern würde. Das entgegen der Eintreibrichtung gewölbte Halteelement wirkt praktisch wie ein Fallschirm oder ein Schleppnetz, das das Material innerhalb der Wölbung umschließt.Characteristic of the ground anchor according to the invention is that the holding element has a larger diameter than the armature shaft, even in a pre-assembly position, before the ground anchor is driven into the ground. By "diameter" is meant in a non-circular cross-section of the diameter of the armature shaft or the retaining element circumscribing circumference, wherein the diameter is measured radially to the longitudinal axis of the ground anchor. In order to generate large holding forces, the holding element is thus in the radial direction over the armature shaft. In order for the ground anchor to be easily driven into the ground despite the enlarged diameter of the retaining element in relation to the shank, the retaining element is elastically bendable, such that the retaining element bulges against the driving direction when the ground anchor is driven into the ground. The elastic retaining element is bent backwards counter to the driving direction by the resistance of the substrate, which counteracts the driving in, so that the driving resistance of the retaining element is reduced. The retaining element bulges in particular so that it is stabilized in itself due to the deformation. The stabilization prevents the retaining element from being compressed or folded together and completely resting against the armature shaft, which would mean that the retaining element could produce only a small retaining force in the ground. The holding element is designed such that it generates high holding forces without further assembly steps in the ground, as it has a larger diameter than the anchor shaft due to the curvature even after driving and thus a considerable resistance to movement out of the ground and thus a large Holding force generated. In addition, the curvature causes material of the subsurface, for example sand, which is located within the curvature, can not move out of the support element with a movement of the ground anchor out of the ground, which would facilitate extraction of the ground anchor from the ground. The curved against the driving direction holding element acts like a parachute or a trawl net, which encloses the material within the curvature.
Der erfindungsgemäße Erdanker kann kostengünstig hergestellt werden, da keine zusätzlichen mechanischen Teile und Einrichtungen zum Aktivieren des Halteelements im Untergrund notwendig sind. Der erfindungsgemäße Erdanker lässt sich auf einfache Weise, beispielsweise schlagend, in den Untergrund eintreiben und ist aufgrund seiner Ausbildung leicht zu montieren. The ground anchor according to the invention can be produced inexpensively, since no additional mechanical parts and devices for activating the retaining element in the ground are necessary. The ground anchor according to the invention can be in a simple manner, for example, striking drive in the ground and is easy to install due to its design.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Halteelement scheibenförmig ausgebildet, wobei „scheibenförmig” nicht unbedingt kreisförmig bedeutet, sondern die Scheibe auch oval, mit einem oder mehreren, beispielsweise fingerartig ausgeformten Segmenten oder sogar eckig ausgebildet sein kann. „Scheibenförmig” bedeutet, dass die Ausdehnung des Halteelements in zwei Richtungen, der Scheibenebene, deutlich größer ist als in der dritten Richtung, wobei die dritte Richtung die Richtung der Längsachse des Erdankers ist. Vorzugsweise ist das scheibenförmige Halteelement derart am Erdanker angeordnet, dass die Längsachse des Erdankers im Wesentlichen orthogonal zur Scheibenebene steht. Die Längsachse des Erdankers bildet dann die Flächennormale zur Scheibenebene. Die scheibenförmige Ausbildung des Halteelements hat den Vorteil, dass das Halteelement beim Eintreiben in den Untergrund gewölbt wird, wodurch eine in sich stabile Gewölbeform entsteht. Das scheibenförmige Halteelement lässt sich soweit biegen, dass ein Optimum zwischen dem Eindringwiderstand in den Untergrund und der Haltekraft im Untergrund erreicht wird. Durch die Anordnung der Scheibenebene orthogonal zur Längsachse wird die Haltekraft maximiert.In a preferred embodiment, the holding element is disc-shaped, wherein "disk-shaped" not necessarily means circular, but the disc can also be oval, with one or more, for example, finger-like shaped segments or even square. "Disc-shaped" means that the extension of the retaining element in two directions, the disc plane, is significantly greater than in the third direction, wherein the third direction is the direction of the longitudinal axis of the ground anchor. Preferably, the disc-shaped retaining element is arranged on the ground anchor such that the longitudinal axis of the ground anchor is substantially orthogonal to the disc plane. The longitudinal axis of the ground anchor then forms the surface normal to the disk plane. The disc-shaped design of the retaining element has the advantage that the retaining element is arched when driving into the ground, creating a stable in itself arching mold. The disk-shaped holding element can be bent so far that an optimum between the penetration resistance into the ground and the holding force in the ground is achieved. By arranging the disc plane orthogonal to the longitudinal axis, the holding force is maximized.
Vorzugsweise ist das Halteelement aus Kunststoff hergestellt, beispielsweise aus Polyamid PA 6. Ein Halteelement aus Kunststoff lässt sich leicht biegen und kann trotzdem so stark ausgeführt werden, dass eine Ausbildung eines in sich stabilen Gewölbes möglich ist, ohne dass das Halteelement bei großen Haltekräften bricht. Ist das Halteelement scheibenförmig, so kann die Scheibe auf Grund der Elastizität des Kunststoffs auch dann gebogen werden, wenn sie relativ dick ausgeführt ist. Durch die Verwendung von Kunststoff ist das Halteelement zudem günstig herstellbar, beispielsweise als Spritzgussteil.Preferably, the holding element is made of plastic, such as polyamide PA 6. A holding element made of plastic can be easily bent and can still be so strong that a formation of a stable vault is possible without the holding element breaks at high holding forces. If the holding element is disk-shaped, the disk can also be bent due to the elasticity of the plastic if it is made relatively thick. Due to the use of plastic, the holding element is also inexpensive to produce, for example as an injection molded part.
Weiterhin ist bevorzugt, dass der Erdanker ein erstes Widerlager für das Halteelement aufweist. Das erste Widerlager stützt das Halteelement beim Eintreiben in den Untergrund. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Erdankers weist ein zweites Widerlager für das Halteelement auf. Das zweite Widerlager stützt das Halteelement bei einer Bewegung aus dem Untergrund heraus. Die Widerlager verhindern, dass sich das Halteelement vom Erdanker löst oder dass sich seine Lage am Erdanker bezüglich der Längsachse des Erdankers wesentlich verändert, wenn der Erdanker im Untergrund bewegt wird. Vorzugsweise ist das erste Widerlager am Ankerschaft angeordnet, beispielsweise als Anschlagschulter in Form eines umlaufenden Bundes am vorderen Ende des Ankerschafts. Weiterhin ist bevorzugt, dass das zweite Widerlager an der Ankerspitze angeordnet ist, an der es beispielsweise als ein flächiges Auflager ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Halteelement zwischen dem Ankerschaft und Ankerspitze angeordnet, was einen einfachen Aufbau des Erdankers begünstigt.Furthermore, it is preferred that the ground anchor has a first abutment for the holding element. The first abutment supports the holding element when driving into the ground. A further preferred embodiment of the ground anchor according to the invention has a second abutment for the holding element. The second abutment supports the holding element in a movement out of the ground. The abutments prevent the retaining element from being released from the ground anchor or its position on the ground anchor being substantially changed with respect to the longitudinal axis of the ground anchor when the ground anchor is moved in the underground. Preferably, the first abutment is arranged on the armature shaft, for example as a stop shoulder in the form of a circumferential collar at the front end of the armature shaft. Furthermore, it is preferred that the second abutment is arranged on the armature tip, on which it is formed, for example, as a flat bearing. Preferably, the holding element is arranged between the armature shaft and armature tip, which favors a simple construction of the ground anchor.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Erdankers weist die Ankerspitze eine keilartige Schneide auf, die ein leichtes Eindringen des Erdankers in den Untergrund ermöglicht. Die Schneide kann beispielsweise pyramidenförmig, kegelförmig, sternförmig oder als Flachmeißel mit einer linienförmigen Schneide ausgebildet sein, abhängig davon in welchen Untergrund der Erdanker eingetrieben werden soll.In a further preferred embodiment of the ground anchor according to the invention, the anchor tip on a wedge-like cutting edge, which allows easy penetration of the ground anchor into the ground. The cutting edge may be formed, for example, pyramidal, conical, star-shaped or as a flat chisel with a line-shaped cutting edge, depending on in which background the ground anchor is to be driven.
Vorzugsweise ist die keilartige Schneide, bezogen auf die Längsachse des Erdankers, in eine radiale Richtung einachsig gestreckt. Die Schneide weist beispielsweise die Form eines Satteldaches mit der Grundfläche eines lang gestreckten Rechtecks auf. Die einachsig gestreckte Form der Schneide hat den Vorteil, dass die Schneide für das Halteelement als Linienauflager wirken und damit die Funktion des zweiten Widerlagers übernehmen kann, aber trotzdem der Eintreibwiderstand des Erdankers in den Untergrund relativ gering ist. Bevorzugt ist, dass die Schneide in der einen radialen Richtung eine Breite von 35 mm bis 80 mm aufweist, wobei eine Breite von im Wesentlichen 50 mm bevorzugt ist. Die Schneide ist in der orthogonal dazu verlaufenden radialen Richtung nur 10 mm bis 30 mm, vorzugsweise im Wesentlichen 20 mm breit.Preferably, the wedge-like blade, with respect to the longitudinal axis of the ground anchor, uniaxially stretched in a radial direction. The cutting edge has, for example, the shape of a saddle roof with the base of an elongated rectangle. The uniaxially stretched shape of the cutting edge has the advantage that the cutting edge for the holding element act as a line support and thus can take over the function of the second abutment, but still the driving resistance of the ground anchor in the ground is relatively low. It is preferable that the cutting edge has a width of 35 mm to 80 mm in the one radial direction, with a width of substantially 50 mm being preferred. The cutting edge is in the orthogonal radial direction only 10 mm to 30 mm, preferably substantially 20 mm wide.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltungsform des erfindungsgemäße Erdankers weist eine zweite keilartige Schneide auf, die in eine zweite radiale Richtung einachsig gestreckt ist. Insbesondere ist die zweite keilartige Schneide ebenfalls an der Ankerspitze angeordnet. Weiterhin ist bevorzugt, dass die zweite Schneide im wesentlichen orthogonal zur ersten Schneide verläuft. Die beiden Schneiden können einstückig miteinander verbunden und als ein Teil gefertigt sein.A further preferred embodiment of the ground anchor according to the invention has a second wedge-like cutting edge, which is uniaxially stretched in a second radial direction. In particular, the second wedge-like cutting edge is also arranged on the armature tip. Furthermore, it is preferred that the second cutting edge is substantially orthogonal to the first cutting edge. The two cutting edges can be integrally connected to each other and made as one part.
Alternativ zur Ausbildung einer oder mehrerer keilartigen Schneiden an der Ankerspitze kann die Ankerspitze schraubenförmig ausgebildet sein. Der Erdanker wird dann nicht schlagend, sondern drehend, in der Art einer Schraube, in den Untergrund eingetrieben.Alternatively to the formation of one or more wedge-like cutting edges on the armature tip, the armature tip can be helical. The ground anchor is then not hammered, but driven in rotation, in the manner of a screw, driven into the ground.
Vorzugsweise ist am Ankerschaft des erfindungsgemäßen Erdankers mindestens ein flügelartiges Stützelement angeordnet. Das Stützelement ist am Ankerschaft von der Ankerspitze beabstandet angeordnet. Wird der Erdanker quer zu seiner Längsachse belastet, so nimmt das Stützelement einen Teil der Querlasten auf und verhindert, dass der Erdanker sich um eine orthogonal zu Längsachse stehende Kippachse kippt und durch wiederholte Querbelastung losgerüttelt wird.Preferably, at least one of the armature shank of the ground anchor according to the invention wing-like support element arranged. The support element is arranged on the armature shaft spaced from the armature tip. If the ground anchor loaded transversely to its longitudinal axis, the support member takes on a portion of the transverse loads and prevents the ground anchor tilts around a tilt axis orthogonal to the longitudinal axis and is shaken loose by repeated transverse load.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to two embodiments illustrated in the drawings.
Es zeigen:Show it:
Die
Der Ankerschaft
Die Ankerspitze
Zwischen dem Ankerschaft
Die in den
In den
In den
Der in der
Der in der
Der erfindungsgemäße Erdanker
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 1', 1'', 1'''1, 1 ', 1' ', 1' ''
- Erdankerground anchor
- 2, 2'''2, 2 '' '
- Ankerschaftanchor shank
- 3, 3', 3'', 3'''3, 3 ', 3' ', 3' ''
- Ankerspitzeanchor tip
- 44
- Halteelementretaining element
- 55
- LastangriffsmittelLoad application means
- 66
- Bohrungdrilling
- 77
- Innengewindeinner thread
- 88th
- Außengewindeexternal thread
- 9, 9''9, 9 ''
- Grundkörperbody
- 10, 10', 10''10, 10 ', 10' '
- keilartige Schneidewedge-shaped cutting edge
- 1111
- erstes Widerlagerfirst abutment
- 1212
- zweites Widerlagersecond abutment
- 1313
- Untergrundunderground
- 1414
-
rechteckige Grundfläche des Grundkörpers
9 rectangular base of thebody 9 - 1515
- kegelförmige Zentrierspitzeconical center point
- 1616
- zweite keilartige Schneidesecond wedge-shaped cutting edge
- 1717
- Stützelementsupport element
- 1818
- schraubenförmige Wendelhelical coil
- DH D H
-
Durchmesser des Halteelements
4 Diameter of the retainingelement 4 - DS D S
-
Durchmesser des Ankerschafts
2 Diameter of theanchor shaft 2 - AE A E
-
Längsachse des Erdankers
1 ,1' ,1'' ,1''' Longitudinal axis of theground anchor 1 .1' .1'' .1''' - B1 B 1
-
Breite der Ankerspitze
3 ,3' in Richtung R1 Width of theanchor point 3 .3 ' in the direction of R 1 - B2 B 2
-
Breite der Ankerspitze
3 ,3' in Richtung R2 Width of theanchor point 3 .3 ' in the direction of R 2 - R1 R 1
- erste radiale Richtungfirst radial direction
- R2 R 2
- zweite radiale Richtungsecond radial direction
- ES E S
- Scheibenebenedisk plane
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 2919173 A1 [0002, 0002] DE 2919173 A1 [0002, 0002]
- GB 2315285 A [0002] GB 2315285 A [0002]
- DE 20013087 U1 [0002] DE 20013087 U1 [0002]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140603 |