DE1484572C2 - Zuganker zum Verankern von Bauteilen im Erdreich - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zuganker zum Verankern von Bauteilen im Erdreich, dessen in ein Bohrloch eingebrachter Ankerkörper mit Zementmörtel umpreßt ist und mit dem an dem Bohrlochgrund zugekehrten Ende ein über seine gesamte Länge als ein Freispielanker wirkendes Ankerzugglied kraftschlüssig verbunden ist.

Es ist ein Anker bekannt, der mittels eines Vortreibrohres eingebracht wird, das unter Verpressen mit erhärtenden Baustoffen, vorzugsweise Zement, wieder gezogen wird. Das Vortreibrohr hat dabei eine den Zugstab nur mit geringem Spiel umfassende lichte Weite. Der Zugstab, der erst nach Erreichen der Endlage des Vortreibrohres eingebracht wird, wird an eine lose, am Vortreibrohr sitzende, im Boden verbleibende Rammspitze fest angeschlossen oder bei Drehbohrung mit Hilfe des hierzu entsprechend ausgebildeten Vortreibrohres mit einem schlanken Reibkörper versehen. Bei diesem bekannten Anker kommt der Zugstab, da dieser vor dem Einpressen des erhärtenden Baustoffes unter Ziehen des Vortreibrohres eingebracht werden muß, über einen größeren Teil seiner Länge in eine kraftschlüssige Verbindung mit dem ihn direkt umgebenden ausgehärteten Baustoff. Die Folge ist, daß beim Anspannen des Zugstabes die Kraft auf den gesamten Umfang der Einpreßzone abgegeben wird, und zwar zunächst in der Nähe der Spannstelle. Der dadurch auftretende Kraftkurzschluß bewirkt, daß die Zugankerkraft nicht auf den Teil des Bodens oder des Gebirges übertragen wird, der für die Verankerung vorgesehen war, nämlich die Endzone des Zugankers. Somit ist keine genaue Abstimmung der Zugankerkraft möglich. Da ferner bei diesem bekannten Anker der Größtbetrag der Haftspannung mit zunehmender Vorspannkraft von der Spannstelle zum Ende des Ankers wandert, läßt die Ankerkraft wegen der vergrößerten Verschiebung des Ankers nach, was eine ständige Kontrolle der Ankerkraft notwendig macht.

Weiter ist ein Gebirgsanker, insbesondere für den

ίο untertätigen Grubenbetrieb, bekannt, bei dem in das in den Fels gebohrte Bohrloch vor dem Setzen des Ankers eine zerstörbare Patrone mit Kittmasse, vorzugsweise eines Kunstharzkittes, eingeführt wird. Hierauf wird das Ankerzugglied eingeführt und mit seiner Spitze in diese Patrone eingestoßen. Zur Abdichtung des Bohrloches nach außen ist am Ankerzugglied eine Dichtung angebracht. Das dem Bohrlochgrund zugekehrte Ende des Ankerzuggliedes wird durch die erhärtende Kittmasse mit dem umgebenden Fels verklebt. Es

zo handelt sich um einen sogenannten Klebeanker. Die Art Anker besitzen meist nur kurze Ankerlänge und sind für geringfügigere Ankerkräfte gedacht. Um möglichst wenig Kittmasse anwenden zu müssen, ist bei diesem Anker das dem Bohrlochgrund zugekehrte Ende des Ankerzuggliedes verdickt ausgeführt. Hierfür kann ein Hülsenkörper aus einem Rohrabschnitt verwendet werden, welcher an seinem dem bohrlochtiefsten zugekehrten Ende mit einem auf das Ende des Ankerzuggliedes aufschraubbaren Schraubring fest verbunden ist. Nachteilig bei diesem bekannten Gebirgsanker ist, daß eine verhältnismäßig teuere Kittmasse angewendet werden muß. Außerdem ist dieser Anker nicht dazu gedacht, im Erdreich eingesetzt zu werden.

Es ist ferner ein Zuganker bekannt, bei dem ein durch ein Vortreibrohr eingebrachter Ankerkörper als Massivspitze oder als Platte ausgebildet ist und mit dem ein Ankerzugglied kraftschlüssig verbunden ist, das über seine gesamte Länge als Freispielanker wirkt. Nachteilig ist, daß hierbei der Ankerkörper nur Druckkräfte auf den erhärtenden Baustoffkörper übertragen kann. Der Querschnitt des Ankerkörpers ist aber aus Kostengründen üblicherweise verhältnismäßig klein, so daß bei großen Zugbeanspruchungen die pro Quadratzentimeter auf dem Baustoffkörper übertragene Druckkraft unzulässig groß werden kann. Falls der Baustoffkörper solche unzulässig hohen Druckkräfte nicht aufnehmen kann, zerbricht er, und der Zuganker wird wirkungslos.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen zuletzt genannten Zuganker so zu verbessern, daß er trotz kleiner Bohrlochquerschnitte hohe Ankerkräfte aufnehmen kann.

Bei dem Zuganker nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Ankerkörper als das Ankerzugglied umgebendes Ankerkörperrohr ausgebildet ist, welches von unter Druck injiziertem Zementmörtel umgeben ist.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Ankerkräfte über den als Rohr ausgebildeten Ankerkörper nur als Haftreibung auf den Baustoff übertragen werden können. Durch richtige Wahl der Länge des rohrförmigen Ankerkörpers kann erreicht werden, ohne daß in störender Weise das Bohrloch im Querschnitt vergrößert werden muß, daß die Ankerkräfte sicher auf den Baustoff und somit auf den Baugrund übertragen werden können.

Um das Ankerkörperrohr mit Zementmörtel zu umpressen, weist nach einer anderen Ausgestaltung des

Zugankers nach der Erfindung das Ankerkörperrohr mehrere, im axialen Abstand angeordnete, über den Umfang verteilte und durch Rückschlagventile, abschließbare Austrittsöffnungen auf.

Um den Zuganker nach der Erfindung unter Anwendung eines Vortreibrohres einbringen zu können, ist nach einer anderen Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung an dem dem Bohrlochgrund zugekehrten Ende des Ankerkörpers eine Rammspitze, eine Spülspitze oder eine Bohrspitze befestigt.

Der Zuganker nach der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung und von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch den Ankerkörper mit eingeführter Zuführvorrichtung für den erhärtenden Baustoff,

F i g. 2 bis 5 Schnitte des Ankerkörpers mit eingesetztem Ankerzugglied und angesetzter Rammspitze, Spülspitze oder Bohrspitze und

F i g. 6 einen Schnitt durch einen Zuganker nach einer geänderten Ausführungsform.

Der Zuganker umfaßt einen Ankerkörper in Form eines Ankerkörperrohres 1, das in das Erdreich hineingebohrt, -gespült oder -gerammt werden kann. Es kann aber auch in vorgebohrte oder sonstwie hergestellte Löcher eingebracht werden. Im Inneren dieses Ankerkörperrohres 1 ist an dem dem Bohrlochgrund zugekehrten Ende ein Zug- oder Druckkräfte übertragendes stabförmiges Ankerzugglied 2 lösbar, z. B. mittels Gewindes, befestigt. Das Ankerkörperrohr 1 umgibt das Ankerzugglied 2 mit radialem Spiel. Wie aus F i g. 6 ersichtlich, befindet sich am äußeren vorstehenden Ende des Ankerzuggliedes 2 ein Spannglied 3, das sich z. B. gegen den zu verankernden Bauteil_; 4 abstützt.

Das in den F i g. 2 bis 5 in verschiedenen Ausführungen dargestellte Ankerkörperrohr 1 mit vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt ist in axialen Abständen mit um den Umfang verteilten Austrittsöffnungen 14 versehen. Die Austrittsöffnungen 14 sind außen von elastischen Ringen abgedeckt, die Rückschlagventile 15 für den durch diese Austrittsöffnungen 14 hindurchgepreßten erhärtenden Baustoff-5 bilden.

Der Außendurchmesser des Ankerkörperrohres 1 ist einem gegebenenfalls vorab im Erdreich erstellten Loch 6 angepaßt. Als lösbare, formschlüsse Verbindung von Ankerkörperrohr 1 und Ankerzugglied 2 ist ein Innengewinde 16 vorhanden, und das zugehörige Ende des Ankerzuggliedes 2 ist mit einem passenden Außengewinde versehen. Anstatt einer Gewindeverbindung könnte auch eine Bajonettverbindung oder eine sonstige lösbare, formschlüssige Verbindung verwendet werden.

Um das Loch 6 im Erdreich durch Eintreiben des Ankerkörperrohres 1 selbst bilden zu können, kann, wie in F i g. 3 dargestellt, das Ankerkörperrohr 1 am dem Bohrlochgrund zugekehrten Ende eine verdickte Rammspitze 17 aufweisen. Gegen die rückwärtige Schulter 18 der Rammspitze 17 stützt sich dann ein übliches, nicht dargestelltes Eintreibrohr ab. Zur lösbaren Befestigung des Ankerzuggliedes 2 besitzt die Rammspitze 17 ein zentrisches Gewindesackloch 19. Die Rammspitze 17 ist mit dem einen Ende des Ankerkörperrohres 1 fest verbunden, z. B. durch Verschweißen.

Anstatt am Ankerkörperrohr 1 eine Rammspitze 17 anzubringen, kann dieses auch mit einer Spülspitze 20 fest verbunden sein, die in Fig.4 dargestellt ist. Die Spülspitze 20 besitzt Spülkanäle 21, durch die die Spülflüssigkeit nach außen strömen kann.

Wie aus F i g. 5 ersichtlich, ist es auch möglich, das Ankerkörperrohr 1 mit einer Bohrspitze 22 zu versehen, die stirnseitig Bohrwerkzeuge 23 aufweist, die das zu bohrende Erdreich oder Gestein lösen. Mit Hilfe von Bohrflüssigkeit, die über in der Bohrspitze 22 angeordnete Kanäle 24 zugeleitet wird, kann das zerkleinerte Bohrgut aus dem Loch 6 herausgespült werden.

Nachdem das Ankerkörperrohr 1 in das Loch 6 im Erdreich eingebracht ist, wird, wie in F i g. 1 dargestellt, zum Einpressen des erhärtenden Baustoffes 5 in den Umgebungsbereich des Ankerkörperrohres 1 ein Doppelkolben 25 in das Ankerkörperrohr 1 eingeführt, und über die Zuleitung 26 wird der erhärtende Baustoff 5 unter Druck zugeführt. Über radiale Kanäle in dem Doppelkolben 25 gelangt der zunächst flüssige, später erhärtende Baustoff 5 in die Austrittsöffnungen 14 und über diese in den Umgebungsbereich des Ankerkörperrohres 1. Vor und hinter den Austrittsöffnungen 14 im Ankerkörperrohr 1 dichtet der Doppelkolben 25 vollständig ab. Am rückwärtigen Ende des Ankerkörperrohres 1 kann eine Abdichtvorrichtung angeordnet sein. Diese besteht z. B. aus einem das Rückschlagventil 15 umgebenden elastischen Ring 27, wobei zwischen dem Rückschlagventil 15 und dem Ring 27 ein Medium unter Druck eingebracht werden kann. Nach vollständigem Einpressen des Baustoffes 5 wird der Doppelkolben 25 mit Zuleitung 26 entfernt, und es kann vor Einbringen des Ankerzuggliedes 2 über eine Rohrlanze Wärme zum schnellen Abbinden des Baustoffes 5 zugeleitet werden. Nach Einsetzen des Ankerzuggliedes 2 in das Ankerkörperrohr 1 kann der verbleibende Raum im Boden mit isolierenden oder anderen nicht oder wenig erhärtenden Massen verpreßt werden, wobei vorzugsweise das Ankerzugglied 2 vorab außen mit einer Isolierschicht versehen ist, die den eingepreßten Baustoff 5 daran hindert, am Ankerzugglied 2 zu haften. Bei dem in Fig.6 dargestellten Zuganker werden in vereinfachter Weise das Ankerkörperrohr 1 und das Ankerzugglied 2 miteinander verbunden in das Loch 6 eingebracht. Das nach außen weisende Ende des Ankerkörperrohres 1 ist mit einem das Ankerzugglied 2 umgebenden Schutzschlauch 30 aus biegsamem, elastischem Material fest verbunden. Der Schutzschlauch 30 ist mindestens so lang wie der mit erhärtendem Baustoff 5 versehene Bereich längs des Ankerzuggliedes 2. Er verhindert also, daß zwischen Ankerzugglied und erhärtendem Baustoff 5 ein Kraftschluß entsteht. Der erhärtende Baustoff 5 wird hier in bekannter Weise unter Ziehen eines das Ankerzugglied 2 umgebenden Rohres 31 zugeführt. Das Ankerkörperrohr 1 muß somit keine Austrittsöffnungen 14 und keine diese abschließenden Rückschlagventile 15 aufweisen. .

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zuganker zum Verankern von Bauteilen im Erdreich, dessen in ein Bohrloch eingebrachter Ankerkörper mit Zementmörtel umpreßt ist und mit dem an dem Bohrlochgrund zugekehrten Ende ein über seine gesamte Länge als ein Freispielanker wirkendes Ankerzugglied kraftschlüssig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerkörper als ein das Ankerzugglied (2) umgebendes Ankerkörperrohr (1) ausgebildet ist, welches von unter Druck injiziertem Zementmörtel umgeben ist.

2. Zuganker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ankerkörperrohr (1) mehrere im axialen Abstand angeordnete, über den Umfang verteilte und durch Rückschlagventile (15) abschließbare Austrittsöffnungen (14) aufweist.

3. Zuganker nach Anspruch 1, welcher unter Benutzung eines Vortreibrohres eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Bohrlochgrund zugekehrten Ende des Ankerkörperrohres (1) eine Rammspitze (17) befestigt ist.

4. Zuganker nach Anspruch 1, welcher unter Benutzung eines Vortreibrohres eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Bohrloch zugekehrten Ende des Ankerkörperrohres (1) eine Spülspitze (20) befestigt ist.

5. Zuganker nach Anspruch 1, welcher unter Benutzung eines Vortreibrohres eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Bohrloch zugekehrten Ende des Ankerkörperrohres (1) eine Bohrspitze (22) befestigt ist.