DE1297044B

DE1297044B - Injektionszuganker fuer erdigen und felsigen Baugrund und Verfahren zu seiner Verwendung

Info

Publication number: DE1297044B
Application number: DES100347A
Authority: DE
Inventors: Morfeldt Carl Olof Oskar
Original assignee: Atlas Copco AB; Sandvik AB
Current assignee: Atlas Copco AB; Sandvik AB
Priority date: 1964-11-11
Filing date: 1965-11-03
Publication date: 1969-06-04
Also published as: NO121388B; GB1129113A; FI44359B; NL6514655A; BE672171A; CH459074A; US3507121A; AT275419B; SE318830B; NL139791B

Description

Die Erfindung betrifft Injektionszuganker für erdigen und/oder felsigen Baugrund mit aus einzelnen Abschnitten zusammensetzbarem Zugankergestänge, das einen Bohrkopf mit Austrittsöffnungen und einen Zuführkanal für die Injektionsmasse und das Bohrspülmittel aufweist, und ein Verfahren zu seiner Verwendung.

Es sind derartige Zuganker bekannt, die ein die Torsions- und Vorschubkräfte beim Bohren und später die Zugkräfte aufnehmendes äußeres Rohrgestänge aufweisen. Dieses ist, über seine Länge verteilt, mit Löchern versehen, durch die nach dem Einbohren Injektionsmasse in den umgebenden Grund ausgepreßt wird. Um nun während des Bohrens das Bohrspülmittel ausschließlich den Austrittsöffnungen im Bohrkopf zuführen zu können und zu verhindern, daß das Bohrspülmittel auch aus den Löchern in der Rohrwandung austritt, muß das äußere Rohrgestänge von einem Innenrohr durchzogen werden, das nach dem Einbohren wieder entfernt werden muß, um die Injektionsmasse zu den Löchern in der Rohrwandung gelangen zu lassen.

Ein solcher Zuganker muß wegen des Innenrohres einen großen Außendurchmesser haben, was seinen Preis erhöht und das Einbohren erschwert. Auch ist das Einbohren in größere Tiefe zeitraubend, da bei jedem neuen Schuß zwei Rohrverbindungen hergestellt werden müssen, eine am Innen- und eine am Außenrohr. Nach dem Einbohren muß dann das gesamte Innenrohr wieder herausgezogen, zerlegt und gereinigt werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein hohles Zugankergestänge der obengenannten Art zu schaffen, das möglichst einfach und im Durchmesser klein ist, damit seine Herstellungs- Und Transportkosten gering sind und es mit geringem Aufwand und schnell in den Boden eingebracht und dort verankert werden kann, durch das aber sowohl Bohrspülmittel als auch Injektionsmasse gepreßt werden kann.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Zugankergestänge selbst der Zuführkanal für die Injektionsmasse und das Bohrspülmittel zu den Austrittsöffnungen am Bohrkopf ist.

Das Zugankergestänge ist einfach und billig und wegen der kleinen Zahl der benötigten Teile schnell zu montieren. Das Einbringen des verhältnismäßig dünnen Rohrgestänges kann mit hoher Vorschubgeschwindigkeit erfolgen. Nach dem Einbohren brauchen keine Teile wieder herausgezogen, zerlegt und gereinigt zu werden.

Es ist bereits ein weiterer Injektionszuganker bekannt. Dieser besteht aus einem Bohrkopf mit stirnseitigen Austrittsöffnungen und einem daran lösbar befestigten, einwandigen Rohrgestänge, durch das während des Einbringens Bohrspülmittel zugeführt wird. Das Rohrgestänge stellt jedoch nicht den Zuganker selbst dar^ sondern wird, nachdem der Bohrkopf in die gewünschte Tiefe eingebracht und eine einstückige, den eigentlichen Zuganker darstellende Stange durch das gesamte Rohr hindurch in den Bohrkopf eingeschraubt ist, wieder gezogen, wobei dann während des Ziehens Injektionsmasse eingepreßt wird. Das Ziehen und Reinigen des Rohrgestänges stellt gegenüber der Erfindung einen erheblichen zusätzlichen Arbeitsaufwand dar. Auch ist das Einschrauben der langen Zugankerstange in den Bohrkopf mit Schwierigkeiten verbunden. Vorzugsweise ist das Zugankergestänge nach der Erfindung als Schlagbohrgestänge und der Bohrkopf als Schlagbohrkopf ausgebildet. Dies ermöglicht ein schnelles Eintreiben.

Wenn darüber hinaus der Ankerkopf vorn mit Schneidkanten versehen ist und einen größeren Durchmesser aufweist als der rückwärtig gelegene Teil des Zugankergestänges, so kann während des Bohrens das Spülmittel auf der Außenseite des Geo stänges zurückfließen, und die Injektionsmasse kann gleichfalls entlang des Zugankergestänges hochsteigen und somit diesen über einen größeren Längenabschnitt umfangen, so daß der Bohrkopf und die vorderen Verbindungsmuffen sich an der verfestigten Injektionsmasse und damit am umgebenden Grund abstützen.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn das Zugankergestänge am rückwärtigen Ende eine Gewindemuffe aufweist, die mit einem Bohrschaft verbindbar ist. Die-

ao ser kann durch einen Anschlußbolzen ersetzbar sein. Der Injektionszuganker nach der Erfindung kann mit Vorteil so verwendet werden, daß bei Verwendung im Erdreich zur Bildung eines Schwerankers mit der Belastung angemessener Größe das Zugankergestänge während des Einpressens der Injektionsmasse in Längsrichtung vor- und zurückbewegt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeipiele näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine mit Zugankern nach der Erfindung im Felsgrund verankerte Spundwand,

F i g. 2 einen Schnitt durch eine in Erdreich verankerte Spundwand,

F i g. 3 bis 7 Einzelteile des Zugankers nach der Erfindung.

Die F i g. 1 zeigt eine Spundwand 10 mit beiderseitiger Erdanschüttung 11 und 12. Das Niveau der Erdanschüttung 11 ist höher als dasjenige der Erdanschüttung 12, so daß auf die Spundwand 10 ein einseitiger Druck ausgeübt wird. Unter der Erdüberdeekung befindet sich Fels 13.

Um die Spundwand 10 gegen den Erddruck zu unterstützen, wird ein Zugankergestänge 20 schräg abwärts mit einem Neigungswinkel von etwa 35 bis 50° zur Horizontalen durch die Erdanschüttung 11 in den Fels 13 vorgetrieben. Das Zugankergestänge 20 besteht aus kurzen Rohrstücken 21, die an ihren Enden Außengewinde tragen und miteinander durch Innengewinde aufweisende Muffen 22 verbunden sind. Am Vorderende des Zugankergestänges 20 ist ein mit Schneidkanten versehener Bohrkopf 23 befestigt, damit das Zugankergestänge 20 durch die Erdüberdeckung 11 und eventuell Steine und ein Stück in den Fels 13 gebohrt werden kann.

Am hinteren freien Ende des Zugankergestänges 20 befindet sich an Anschlußbolzen 25, mit dessen Hilfe ein Widerlager 27 mit der Spundwand 10 verbunden wird. Eine auf den Anschlußbolzen 25 aufgeschraubte Mutter 26 stützt sich auf dem Widerlager 27 ab und überträgt die Kraft von der Spundwand 10 auf das Zugankergestänge 20. F i g. 3 zeigt ein Rohrstück 21 des Zugankergestänges 20. Das Rohrstück 21 weist an beiden Enden Außengewinde 30 und eine durchgehende Längsbohrung 31 auf. Der Bohrungsdurchmesser sollte für genügenden Durchfluß der Injektionsmasse ausreichen und ist etwa

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10 bis 20 mm, oft 12 bis 18 mm groß. Der Außen- ankerung ein kurzes Stück Fels zu durchbohren. Der durchmesser wird so groß gewählt, daß der Rohr- Durchmesser des Schneidkantenteils ist größer als querschnitt die benötigte mechanische Festigkeit hat, derjenige des Rohrgestänges 20 hinter dem Bohrkopf um sowohl den Stoßen beim Eintreiben in den Grund 23 und vorzugsweise auch größer als der Außen- und den auftretenden Torsionskräften als auch dem 5 durchmesser der Muffen 22. Die Rückstirn 71 des Zug der verankerten Spundwand 10 zu widerstehen. Bohrkopfes 23 und die seitlich vorspringenden Füh-Die Wanddicke kann etwa 3 bis 20 mm, Vorzugs- rungsleisten 72 hinter den Schneidkanten 70 gewährweise 5 bis 15 mm betragen. Der Außendurchmes- leisten einen festen Halt des Bohrkopf es 23 und damit ser ist vorzugsweise das 1,5- bis 3-fache des Innen- des Zugankergestänges 20 an dem aus der Injektionsdurchmessers, ίο masse entstehenden Block. Die Festigkeit der Ver-

Vorzugsweise sind die Rohrstücke 21 zylindrisch, bindung wird durch das Haften des Blockes an der

wodurch das Drehen im Erdreich erleichtert wird; Oberfläche des Zugankergestänges 20 noch erhöht,

es können jedoch auch Rohrstücke 21 mit polygona- und die Verbindung wird noch fester, wenn der Block

lern Querschnitt verwendet werden. Die Länge der sich so weit entlang des Zugankergestänges 20 nach

Rohrstücke 21 beträgt 2 bis 4 m, vorzugsweise 2,5 bis 15 rückwärts erstreckt, daß eine oder mehrere Muffen

3,5 m. Es werden im allgemeinen Rohrstücke 21 22 mit umschlossen sind.

gleicher Länge eingetrieben. Um jedoch die erfor- Zur Zufuhr des Bohrspülmittels und auch zum

derliche Längenanpassung an das Widerlager 27 zu Einpressen der Injektionsmasse endet die Innenboh-

erhalten, ist es angebracht, einen Satz Rohrstücke 21 rung 31 des Zugankergestänges 20 an Austrittsöff-

verschiedener Länge für den Anschluß am oberen ao nungen 73 im Bohrkopf 23. Diese Austrittsöffnungen

Ende zur Verfügung zu haben. 73 sind vorzugsweise nahe den Schneidkanten 70 an-

Die in der F ig. 4 gezeigte Muffe 22 ist mit zu dem gebracht; weiter gegenüber den Schneidkanten 70 Außengewinde 30 der Rohrstücke 21 passendem In- zurück versetzte Austrittsöffnungen führen zu gronengewinde 32 versehen. Die Gewindelängen sind ßem Verlust an Bohrspülmittel und Injektionsmasse, derart aufeinander abgestimmt, daß die Stirnflächen «5 Die Austrittsöffnungen 73 sollten seitlich aus dem aneinander anschließender Rohrstücke 21 einander Bohrkopf 23 austreten, so daß vermieden wird, daß berühren, so daß eine durchgehende Längsbohrung beim Bohren Erdmaterial hineingepreßt wird.
31 entsteht. Statt einer besonderen Muffe 22 kön- Soll eine Spundwandkonstruktion entsprechend nen die Rohrstücke21 auch an einem Ende mit Fig. 1 verankert werden, so werden die Zuganker-Außengewinde und am anderen mit passendem In- 30 gestänge 20 vorzugsweise eingebracht, bevor der nengewinde ausgestattet sein. Boden bis zur Kote der Erdanschüttung 12 ausge-

F i g. 5 zeigt einen Bohrschaft 33, mit dem das hoben ist. Befindet sich unter der Erdanschüttung Zugankergestänge 20 mit einer Schlagbohrmaschine Fels 13, so wird das Zugankergestänge 20 vorzugsverbunden wird. Ein Ende des Bohrschaftes 33 trägt weise bis in diesen Fels 13 hinein vorgetrieben,
ein Gewinde 34 zum Anschluß an eine Gewindemuffe 35 Mit dem Zuganker nach der Erfindung kann je-22 a, das andere Ende ist für die Verbindung mit der doch auch eine Spundwand 50 lediglich in Erdreich Bohrmaschine vorgesehen. Ein Loch 36 durch die hinreichend befestigt werden, wie dies die F i g. 2 Wand des Bohrschaftes 33 trifft auf die Längsboh- zeigt. Die gezeigte Spundwand 50 ist dem Druck der rung 37, so daß das Bohrspülmittel der Längsbohrung Erdanschüttung 51 ausgesetzt. Die Spundbohlen sind 31 des Bohrgestänges 22 zugeführt werden kann. Auf 40 bis unter das Niveau des Bodens 52 auf der Gegendieselbe Art kann nach Beendigung des Bohrens die seite der Spundwand 50 eingerammt. Zur Stützung Injektionsmasse dem Zugankergestänge 20 zugeführt der Spundwand 50 wird der Zuganker 53 schräg abwerden. wärts durch die Erdanschüttung 51 eingebracht. Dies

Der in der F i g. 6 gezeigte Anschlußbolzen 25 kann bereits erfolgen, bevor der Boden 52 auf der weist ebenfalls an einem Ende ein Gewindestück 38 45 freiliegenden Seite der Spundwand 50 bis auf das auf, mit welchem er in eine Muffe 22 einschraubbar Niveau des Bodens 52 ausgehoben wird. Nach dem ist, während sein zweites Ende mit einem Gewinde Einbringen des Zugankers 53 wird Injektionsmasse 39 versehen ist, auf das die in der F i g. 1 gezeigte eingepreßt, die in der Umgebung des Bohrkopfes Mutter 26 zum Verspannen des Zugankergestänges einen Block bildet, der einen Schweranker 54 dar-20 mit der Spundwand 10 aufgeschraubt wird. Der 50 stellt. Das rückwärtige Ende des Zugankers 53 wird Mittelteil 40 des Anschlußbolzens 25 ist vorzugsweise in der bereits beschriebenen Art mit einem Widerpolygonal gestaltet, so daß der Anschlußbolzen 25 lager 55 an der Spundwand 50 verbunden. Um auch beim Festziehen der Mutter 26 mit einem Schlüssel den unteren Abschnitt der Spundwand 50 abzufangehalten werden kann. Beim Einbringen des Zug- gen, kann im weiter unten gelegenen Teil der Spundankergestänges 20 wird in die oberste Gewindemuffe 55 bohlen ein weiterer Zuganker 60 eingetrieben wer-22 a (F i g. 1) der Bohrschaft 33 eingeschraubt. Dieser den, der mittels eines weiteren Schwerankers 61 für wird, nachdem der Anker die gewünschte Tiefe er- den nötigen Halt sorgt. Die Länge der Zuganker, reicht hat und die Injektionsmasse eingepreßt ist, deren Neigung und die Größe der Schweranker 54 gegen den Anschlußbolzen 25 ausgetauscht. und 61 wird nach den Gegebenheiten des Bodens

In der F i g. 7 ist der Bohrkopf 23 dargestellt. Die- 60 und den Belastungsbedingungen bemessen,

ser weist in seinem rückwärtigen Ende ein Anschluß- Um Schweranker zu erhalten, die neben einer ge-

gewinde auf, in den das Außengewinde 30 eines wissen radialen Ausdehnung um das Zugankerge-

Rohrstücks 21 eingeschraubt werden kann. An der stange herum auch eine entsprechende Längserstrek-

Stirnseite sind in den Bohrkopf 23 Schneidkanten 70 als kung haben, ist es vorteilhaft, während des Ein-

Hartmetalleinsätze hart eingelötet. Diese Einsatz- 65 pressens der Injektionsmasse das Zugankergestänge

stücke können verhältnismäßig klein sein, denn das vor und zurück zu bewegen. Gegebenenfalls ist es

Zugankergestänge 20 hat oft nur leicht zu durchdrin- auch möglich, in der letzten Bohrphase Injektions-

gende Erdlagen und einige Steine und bei Felsver- masse als Spülmittel zu verwenden.

Claims

Patentansprüche:

1. Injektionszuganker für erdigen und/oder felsigen Baugrund mit aus einzelnen Abschnitten zusammensetzbarem Zugankergestänge, das einen Bohrkopf mit Austrittsöffnungen und einen Zuführkanal für die Injektionsmasse und das Bohrspülmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugankergestänge (20) selbst der Zuführkanal für die Injektionsmasse und das Bohrspülmittel zu den Austrittsöffnungen (73) am Bohrkopf (23) ist.

2. Injektionszuganker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugankergestänge (20) als Schlagbohrgestänge und der Bohrkopf (23) als Schlagbohrkopf ausgebildet sind.

3. Injektionszuganker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf (23) vorn mit Schneidkanten (70) versehen ist und einen größeren Durchmesser aufweist als der rückwärtig gelegene Teil des Zugankergestänges (20).

4. Injektionszuganker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugankergestänge (20) am rückwärtigen Ende eine Gewindemuffe (22 d) aufweist, die mit einem Bohrschaft (33) verbindbar ist.

5. Injektionszuganker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrschaft (33) durch einen Anschlußbolzen (25) ersetzbar ist.

6. Verfahren zur Verwendung eines Injektionszugankers nach Anspruch 5 im Erdreich, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugankergestänge während des Einpressens der Injektionsmasse in Längsrichtung vor- und zurückbewegt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen