DE1271640B

DE1271640B - Method for producing a prestressed ground anchor and device for carrying out the method

Info

Publication number: DE1271640B
Application number: DEP1271A
Authority: DE
Original assignee: Sager & Woerner Fa
Current assignee: Sager & Woerner Fa
Priority date: 1967-10-03
Filing date: 1967-10-03
Publication date: 1968-06-27

Description

Verfahren zum Herstellen eines vorgespannten Erdankers und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Erdankers, bei dem in ein zuvor abgeteuftes Bohrloch ein Spannglied eingeführt wird, das eine Ende des Spanngliedes in bekannter Weise an dem Bauwerk und das andere Ende durch Injizieren von Injiziergut zwischen dem Endabschnitt des Spanngliedes und der Wand des Bohrlochs verankert wird, das mit einem profilierten Hüllrohr umgebene Spannglied gespannt wird und bei dem in den zwischen dem Hüllrohr und dem Spannglied bestehenden Hohlraum Injiziergut, insbesondere als Korrosionsschutz, injiziert wird: An vorgespannten Erdankern werden im wesentlichen drei Abschnitte unterschieden, und zwar erstens die Verpreßstrecke, zweitens die Verankerung an dem Bauwerk und drittens die freie Ankerlänge, die beim Spannen des Spanngliedes dessen ungehinderte Dehnung zuläßt.Method for producing a prestressed ground anchor and device for carrying out the method The invention relates to a method for manufacturing a ground anchor in which a tendon is inserted into a previously sunk borehole is, one end of the tendon in a known manner on the structure and the other End by injecting grout between the end portion of the tendon and anchored to the wall of the borehole, which is surrounded by a profiled cladding tube Tendon is tensioned and in the between the duct and the tendon existing cavity to be injected, especially as corrosion protection: There are essentially three sections of pre-stressed ground anchors: namely firstly the grouting section, secondly the anchoring to the structure and thirdly, the free anchor length, which is the unhindered length of the tendon when it is tensioned Allows stretching.

Bei vorgespannten Erdankern, insbesondere solchen, die zur ständigen Aufnahme von Lasten bestimmt sind, ist es notwendig, das Spannglied gegen Korrosion zu schützen, um so mehr als das Spannglied der Feuchtigkeit des Badens oder sogar dem Grundwasser ausgesetzt ist. Innerhalb der Verpreßstrecke wird das Spannglied in unmittelbaren Verbund mit dem Injiziergut gebracht. Der Korrosionsschutz in dem Abschnitt der freien Ankerlänge besteht aus einem - zweckmäßig aus nichtrostendem Werkstoff gefertigten - Hüllrahr, welches mit einem Ende in dem Injiziergut der Verpreßstrecke eingebunden ist, das sich mit seinem anderen Ende an die Verankerung an dem Bauwerk anschließt, und einem nach dem Spannen in dem Hohlraum zwischen dem Spannglied und dem Hüllrohr eingebrachten Injiziergut. Dieses kann jedoch in dem Hohlraum nur eindringen, wenn die Luft aus dem Hohlraum verdrängt werden bzw. entweichen kann.With pre-stressed ground anchors, especially those that are permanent To absorb loads, it is necessary to protect the tendon against corrosion to protect more so than the tendon of the moisture of bathing or even exposed to groundwater. The tendon is within the grouting section brought into direct association with the material to be injected. The corrosion protection in the Section of the free anchor length consists of one - suitably stainless Material manufactured - cladding tube, which with one end in the Injiziergut the Grouting section is involved, which is at its other end to the anchorage adjoins the structure, and one after tensioning in the cavity between the Injectable material introduced into the tendon and the duct. However, this can be done in the Only penetrate the cavity if the air is displaced from the cavity or escapes can.

Bekannt ist bereits ein Verfahren zum Herstellen eines Erdankers, bei dem in ein zuvor abgeteuftes Bohrloch ein Spannglied eingeführt wird, das eine Ende des Spanngliedes in bekannter Weise an dem Bauwerk und das andere Ende durch Injizieren von Injiziergut zwischen dem Endabschnitt des Spanngliedes und der Wand des Bohrlachs verankert wird, das bis zu dieser Verankerungsstelle, nämlich der Verpreßstrecke, mit einem profilierten Hüllrohr umgebende Spannglied gespannt wird und bei dem in den zwischen dem Hüllrohr und dem Spannglied bestehende Hohlraum Injiziergut, insbesondere als Korrosionsschutz, injiziert wird. Bei diesem Verfahren wird nach Fertigstellung der Verpreßstrecke zwischen der Innenwand des Hüllrohres und dem Spannglied ein dünnes Röhrchen eingeschoben. Durch dieses kann die Luft aus dem Hohlraum entweichen. Das Injiziergut wird neben dem Röhrchen in den Hohlraum injiziert.A method for producing a ground anchor is already known, in which a tendon is inserted into a previously sunk borehole, the one End of the tendon in a known manner on the structure and the other end through Injecting grout between the end portion of the tendon and the wall of the bored salmon is anchored up to this anchorage point, namely the Grouting section, is tensioned with a profiled duct surrounding the tendon and in the cavity existing between the duct and the tendon Injection material, in particular as corrosion protection, is injected. In this procedure is after completion of the grouting section between the inner wall of the cladding tube and a thin tube inserted into the tendon. Through this the air can escape from the cavity. The material to be injected is placed next to the tube in the cavity injected.

Dieses Verfahren stößt jedoch in der Baustellenpraxis auf Schwierigkeiten, da es oft nicht möglich ist, das Röhrchen, das einen hohen Schlankheitsgrad besitzt, in das Hüllrohr - das in der Regel ein schraubenförmiges Profil aufweist - bis zum Ende des Hohlraumes einzuführen. Wenn auf diese Weise die Mündung des Röhrchens innerhalb des Hohlraumes von dessen Ende entfernt zu liegen kommt, so verschließt sich das Röhrchen etwa in dem Moment mit Injiziergut, in dem das Injiziergut die Mündung des Röhrchens überschreitet. Die in dem restlichen Abschnitt des Hohlraumes zwischen der Mündung des Röhrchens und der Verpreßstrecke befindliche Luft kann dann nicht mehr entweichen. Sie verhindert das Eintreten von Injiziergut in den restlichen Hohlraum, so daß der in diesem verbleibenden Hohlraum befindliche Abschnitt des Spanngliedes ohne Korrosionsschutz ist und das Spannglied nach einiger Zeit infolge Korrosion zerstört wird und schließlich zerreißt.However, this method encounters difficulties in practice on the construction site, since it is often not possible to use the tube, which is very slim, in the cladding tube - which usually has a helical profile - up to Insert the end of the cavity. When doing this the mouth of the tube comes to lie within the cavity from the end of which, so closes the tube is filled with injection material at about the moment when the injection material is the Mouth of the tube exceeds. The ones in the remaining section of the cavity air located between the mouth of the tube and the compression section can then no longer escape. It prevents the injection material from entering the remaining cavity, so that the section located in this remaining cavity of the tendon is without corrosion protection and the tendon after some time is destroyed as a result of corrosion and eventually tears.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines vorgespannten Erdankers zu entwickeln, mit dem ein zuverlässiger Korrosionsschütz erzielt und die Gefahr einer Zerstörung des Spanngliedes und damit des Erdankers ausgeschaltet werden, und somit einen vorgespannten Erdanker zu schaffen, der dem Erfordernis großer Sicherheit genügt.The invention is based on the object of a method for manufacturing to develop a pre-stressed ground anchor with which a reliable corrosion protection achieved and the risk of destruction of the tendon and thus the ground anchor be switched off, and thus to create a pre-stressed ground anchor that the The requirement for great security is sufficient.

Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Herstellen eifies Erdankers der in Frage stehenden Art darin gesehen, daß der Hohlraum vor Einbringen des Injiziergutes evakuiert wird und daß das Injiziergut mit Hilfe des in dem Hohlraum bestehenden Unterdrucks in diesen eingebracht wird.The solution to this problem is provided by a method for manufacturing eifies ground anchor of the type in question seen in the cavity in front Introducing the material to be injected is evacuated and that the material to be injected is introduced into this with the aid of the negative pressure existing in the cavity.

Dadurch wird erreicht, daß das Injiziergut in den praktisch luftleeren Hohlraum durch die Wirkung des Vakuums förmlich hineingesaugt wird, der Hohlraum völlig mit Injiziergut gefüllt und so ein zuverlässiger Korrosionsschutz herbeigeführt ist, zumindest soweit es den Abschnitt der freien Ankerlänge betrifft. Von Vorteil ist bei diesem Verfahren auch, daß das Evakuieren und das Injizieren des Injiziergutes durch die gleiche öffnung erfolgen kann, also weder an dem Spannglied noch an der bauwerkseitigen Verankerung besondere Vorrichtungen erforderlich sind.This ensures that the material to be injected is practically evacuated Cavity is literally sucked into it by the effect of the vacuum, the cavity completely filled with injectable material, thus providing reliable protection against corrosion is, at least as far as the section of the free anchor length is concerned. Advantageous in this process is also the evacuation and injection of the material to be injected can take place through the same opening, so neither on the tendon nor on the Building-side anchoring special devices are required.

Wenn auf vorstehend beschriebene Weise ein zuverlässiger Korrosionsschutz für den Abschnitt der freien Ankerlänge des Spanngliedes zu erzielen ist, so verbleibt noch eine kritische Stelle im Bereich der Verpreßstrecke. Da beim Spannen auch der in dem zu dem Abschnitt der freien Ankerlänge gelegene Bereich des Spanngliedes an dieser Dehnung teilnimmt, können leicht feine Risse in dem Injiziergut der Verpreßstrecke entstehen, durch die Feuchtigkeit an das Spannglied herantreten und dort zu dessen Zerstörung durch Korrosion führen kann. Dadurch kann die Verankerung des Spanngliedes im Erdboden oder Fels erheblich beeinträchtigt oder aufgehoben werden.If in the manner described above a reliable corrosion protection is to be achieved for the section of the free anchor length of the tendon, so remains another critical point in the area of the injection section. Since when tensioning also the in the area of the tendon located to the section of the free anchor length Participates in this expansion, fine cracks can easily be in the Injiziergut the Verpreßabschnitt arise through the moisture to the tendon approach and there to be Can lead to destruction through corrosion. This allows the anchorage of the tendon are significantly impaired or abolished in the ground or rock.

Der Beseitigung dieser Gefahr dient eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung, wonach vor Injizieren der Verpreßstrecke das Hüllrohr so weit in diese eingeführt wird, daß die axiale Länge des Abschnittes zwischen dem Spannglied und dem Injiziergut der Verpreßstrecke kürzer gehalten ist als die axiale Länge des Abschnittes zwischen dem Injiziergut und der Wand des Bohrlochs, wobei die Länge dieser Abschnitte etwa aus dem Verhältnis der Haftwerte zwischen Stahl und Beton und der Haftung zwischen Beton und Erdreich bestimmt werden kann, und daß der dabei innerhalb der Verpreßstrecke entstehende Abschnitt, in dem zwar der Raum zwischen dem Hüllrohr und der Wand des Bohrlochs mit Injiziergut gefüllt ist, jedoch der Hohlraum zwischen dem Spannglied und dem Hüllrohr fortbesteht, nach Spannen des Spanngliedes mit Injiziergut gefüllt wird, derart, daß unter Einschaltung des Hüllrohres auch in diesem Abschnitt eine mittelbare Haftung zwischen dem Spannglied und der Wand des Bohrlochs geschaffen wird. Hierdurch wird zunächst auf einfache Weise eine besonders gute Abdichtung des Hohlraumes des Hüllrohres an dessen zu der Verpreßstrecke gelegene Öffnung erreicht, so daß das Vakuum nicht durch Eindringen von Nebenluft vermindert werden kann. Falls das Spannglied, soweit es mit dem Injiziergut.. der Verpreßstrecke Verbund hat, infolge der durch die Risse eindringende Feuchtigkeit Korrosionsschäden erleidet, so bleibt die Verankerung=ün Erdreich oder Fels jedoch dadurch erhalten, daß in dem betreffenden Abschnitt der Verbund zwischen dem Spannglied und dem Hüllrohr sowie diesem und dem Injiziergut der Verpreßstrecke und schließlich diesem und dem Erdreich oder Fels fortbesteht. Der betreffende Abschnitt des Spanngliedes ist dabei durch das in den Hohlraum bei gespanntem und somit gedehntem Zustand des Spanngliedes eingebrachte Injiziergut und zusätzlich durch das Hüllrohr gegen Korrosion geschützt. In der Zeichnung ist beispielsweise ein Erdanker nach der Erfindung dargestellt.A further embodiment of the serves to eliminate this risk Method according to the invention, according to which the cladding tube is inserted before the injection section is injected is inserted so far into this that the axial length of the section between the tendon and the Injiziergut the grouting is kept shorter than that axial length of the section between the grout and the wall of the borehole, the length of these sections roughly from the ratio of the adhesive values between Steel and concrete and the adhesion between concrete and soil can be determined, and that the resulting section within the compression section in which the space between the duct and the wall of the borehole is filled with material to be injected is, however, the cavity persists between the tendon and the duct, according to Tensioning the tendon is filled with injectable material in such a way that with engagement of the cladding tube, there is also an indirect adhesion between the tendon in this section and the wall of the borehole is created. This is initially to simple Assign a particularly good seal of the cavity of the cladding tube to it reaches the opening located in the compression section, so that the vacuum does not penetrate can be reduced by secondary air. If the tendon, insofar as it is in contact with the grout .. the grouting section is bonded as a result of the moisture penetrating through the cracks Suffers corrosion damage, the anchoring remains = in the ground or rock, however obtained in that the bond between the tendon in the relevant section and the cladding tube as well as this and the Injiziergut the Verpreßabschnitt and finally this and the earth or rock persists. The relevant section of the tendon is thereby through the in the cavity with the stretched and thus stretched state of the Injectable material introduced by the tendon and additionally against corrosion through the cladding tube protected. In the drawing, for example, a ground anchor according to the invention is shown.

Der gegen eine Stützmauer m wirkende Erddruck des Bodens b wird durch einen in einem Bohrloch 1 hergestellten Erdanker aufgenommen, wobei ein aus mindestens einem Spannstahl bestehendes Spannglied 2 an seinem einen Ende mit Injiziergut 3 in dem Boden b und mit seinem anderen Ende in bekannter, nicht im einzelnen dargestellter Weise an der Stützmauer m verankert ist, so daß die hauptsächlichen drei Abschnitte des Erdankers die Verankerung 4, die Verpreßstrecke 5 und der Abschnitt der freien Ankerlänge 6 sind. Der zwischen dem Spannglied 2 und dem ihn umhüllenden Hüllrohr 7 befindliche Raum ist mit Injiziergut 8 ausgefüllt. Die Verpreßstrecke 5 ist hinter der durch den natürlichen Reibungswinkel des Bodens b bestimmten, zu der Stützmauer m geneigten Ebene angeordnet. Die Verpreßstrecke 5 gliedert sich in einen Abschnitt 5 a, in dem das Spannglied 2 durch das Injiziergut 3 direkt mit dem Boden b verbunden ist, und in einen Abschnitt 5 b, in dem der Boden b durch das Injiziergut 3 mit dem Hüllrohr 7 und dieses durch das Injiziergut 8 mit dem Spannglied 2 verbunden ist. Das Hüllrohr 7 ist an diesem Ende mit einem Dichtungskörper 9 verschlossen, um ein Eindringen des Injiziergutes 3 bei dessen Einbringen in das Bohrloch 1 zu verhindern.The earth pressure of the soil b acting against a retaining wall m is absorbed by an earth anchor made in a borehole 1, a tendon 2 consisting of at least one prestressing steel at its one end with injected material 3 in the soil b and at its other end in a known, not is anchored in the manner shown in detail to the retaining wall m, so that the main three sections of the ground anchor, the anchor 4, the grouting section 5 and the section of the free anchor length 6 are. The space located between the clamping member 2 and the cladding tube 7 surrounding it is filled with material 8 to be injected. The compression section 5 is arranged behind the plane which is inclined to the supporting wall m and is determined by the natural angle of friction of the soil b. The compression section 5 is divided into a section 5 a, in which the clamping member 2 is connected directly to the floor b by the injected material 3, and a section 5 b, in which the floor b through the injected material 3 with the cladding tube 7 and this is connected to the clamping member 2 by the injected material 8. The cladding tube 7 is closed at this end with a sealing body 9 in order to prevent the injection material 3 from penetrating when it is introduced into the borehole 1.

Die Herstellung des vorgespannten Erdankers geschieht in nachfolgend beschriebenen Verfahrensschritten: Zunächst wird das Bohrloch 1 in bekannter Weise mittels eines Bohrkopfes und eines hohlen Bohrgestänges in den Boden b vorgetrieben, bis die erforderliche Tiefe oder Länge erreicht ist. Hierauf wird das Spannglied 2 zusammen mit dem Hüllrohr 7 innerhalb des Bohrgestänges in das Bohrloch 1 eingeführt und durch einen Schlag auf das aus dem Bohrloch 1 herausragende Ende des Spanngliedes 2 der Bohrkopf - als verlorenes Element - von dem Bohrgestänge gelöst.The pre-stressed ground anchor is produced in the following process steps: First, the borehole 1 is driven into the ground b in a known manner by means of a drill head and a hollow drill rod until the required depth or length is reached. The tendon 2 is then inserted together with the jacket tube 7 within the drill string into the drill hole 1 and the drill head - as a lost element - is detached from the drill string by a blow on the end of the tendon 2 protruding from the drill hole 1.

Während nun das Spannglied 2 in seiner Stellung gehalten wird, wird unter gleichzeitigem Herausziehen des Bohrgestänges durch dieses hindurch das Injiziergut 3 unter Druck in den kopfseitigen Abschnitt des Bohrlochs 1 injiziert, das sich dabei an dessen Wand anpreßt, soweit möglich in den Boden b eingepreßt wird und andererseits in dem Abschnitt 5 a an dem Spannglied 2 und in dem Abschnitt 5 b der Verpreßstrecke 5 an dem profilierten Hüllrohr 7 angreift. Durch den Dichtungskörper 9 ist dem Injiziergut 3 für die Verpreßstrecke 5 b der Eintritt in das Hüllrohr 7 verwehrt.While the tendon 2 is now held in its position, while pulling out the drill string through it, the Injiziergut 3 is injected under pressure into the head-side section of the borehole 1, which presses against its wall, as far as possible is pressed into the ground b and on the other hand, engages in section 5 a on the tensioning member 2 and in section 5 b of the compression section 5 on the profiled cladding tube 7. The sealing body 9 prevents the material to be injected 3 from entering the cladding tube 7 for the compression section 5 b.

--Nachdem das Injiziergut 3 eine ausreichende Festigkeit erlangt hat, wird das durch das Injiziergut 3 in dem Boden b gehaltene oder eingespannte Spannglied 2 mittels einer Spanneinrichtung, die sich dabei gegen die Stützmauer m abstützt, mit der gewünschten Zugkraft gespannt, wobei das Spannglied 2 in dem Abschnitt der freien Ankerlängen 6 eine Dehnung erfährt. Die so erzeugte Zugspannung wird durch die Verankerung 4 aufrechterhalten.--After the material to be injected 3 has acquired sufficient strength, is the held or clamped by the Injiziergut 3 in the soil b 2 by means of a clamping device, which is supported against the retaining wall m, tensioned with the desired tensile force, the tendon 2 in the section of free anchor lengths 6 experiences an expansion. The tensile stress generated in this way is through the anchorage 4 maintained.

Sodann wird der zwischen dem Spannglied 2 und dem Hüllrohr 7 bestehende Hohlraum evakuiert, d. h., die in ihm befindliche Luft wird herausgepumpt. Darauf wird mit Hilfe des in dem Hohlraum bestehenden Vakuums in diesen das Injiziergut 8 eingebracht und damit der Verbund zwischen dem Hüllrohr 7 und dem Spannglied 2 hergestellt, wodurch dieses nunmehr auch in dem Abschnitt 5 b in dem Boden b gehalten ist.Then the existing between the tendon 2 and the cladding tube 7 is Cavity evacuated, d. that is, the air in it is pumped out. Thereon With the help of the vacuum existing in the cavity, the material to be injected into it 8 introduced and thus the bond between the cladding tube 7 and produced the tendon 2, whereby this is now also in the section 5 b in the floor b is held.

Das Spannglied 2 ist auf diese Weise - zumindest in den Abschnitten 5 b und 6 - völlig gegen Korrosion geschützt. Falls beim Spannen des Spanngliedes 2 in dem Injiziergut 3 Risse entstanden sind, durch die innerhalb des Abschnitts 5 a Feuchtigkeit an das Spannglied 2 gelangt und dieses dort durch Korrosion beschädigt oder zerstört wird, so wird hierdurch die Wirkung des Erdankers nicht beeinträchtigt, da dieser - ohne daß dort Korrosionsschäden entstehen können - in dem Abschnitt 5 b im Boden b gehalten und eingespannt bleibt.The tendon 2 is in this way - at least in sections 5 b and 6 - completely protected against corrosion. If cracks have arisen in the injected material 3 when tensioning the tendon 2, through which moisture gets to the tendon 2 within section 5a and this is damaged or destroyed there by corrosion, the effect of the ground anchor is not impaired as a result, as this - without that corrosion damage can occur there - held and clamped in the section 5 b in the ground b.

Claims

Claims: 1. Method for producing a prestressed ground anchor, in which a tendon is inserted into a previously sunk borehole, the one End of the tendon in a known manner on the structure and the other end through Injecting grout between the end portion of the tendon and the wall of the borehole is anchored, the tendon surrounded by a profiled duct is tensioned and in the existing between the duct and the tendon Cavity Injiziergut, in particular as corrosion protection, is injected, thereby characterized in that the cavity is evacuated and before the injection material is introduced that the Injiziergut with the help of the vacuum existing in the cavity in this is introduced.

2. The method according to claim 1, characterized in that the With a profile provided cladding tube introduced into part of the compression line is and that within this section of the pressing path, the cavity between the tendon and the duct after tensioning the tendon with grout is filled.

3. Prestressed ground anchor for performing the method according to claim 1 or 2, characterized in that within the compression section (5) in the section (5 a) located at the end of the tendon (2) the tendon (2) through the injected material (3) is connected directly to the wall of the borehole (1), in the subsequent section (5b) the material to be injected (3) connects the wall of the borehole (1) to the cladding tube (7); the connection between the tendon (2) and the cladding tube (7) is formed by the injected material (8) into the cavity. Considered publications: M ö 11, "Prestressed Concrete", Verlag Berliner Union, Stuttgart, 1954, p. 245.