DE1634369A1 - Verfahren zum Herstellen von korrosionsgeschuetteten,vorgespannten Erdankern - Google Patents

Description

Anmelder;

Grün & Bilfinger AG

6800 MaTmTn e im 1 Mannheim, 25. Februar 1970

Earl-Reiß-Platz 1-5 Pa-WH/b

-A 159-

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Verfahren zum Herstellen von korrosionsgeschützten, vorgespannten Erdankern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines korrosionsgeschützten, vorgespannten Erdankers, bei welchem ein in einem Hüllrohr liegendes Zugglied auf der freien Stahllänge mit einem Korrosionsschutz umhüllt, in der Verankerungsstrecke vorzüglich durch Haftverbund an den Verankerungskörper angeschlossen wird.

Bei einer Eeine bekannter Erdanker überträgt das aus einem oder mehreren Zugstäben aus Stahl bestehende Zugglied die Kraft durch Haftung auf einen Verankerungskörper, der nach bekannten Verfahren durch Einfüllen bzw. durch Einpressen eines erhärtenden Baustoffes, wie beispielsweise Beton, Mörtel oder Zement, in einem vorher geschaffenen Hohlraum

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hergestellt wird. Nach Erhärten des Verankerungskörpers wird dann das Zugglied gespannt.

Bei Erdankern, die als Bestandteil eines Bauwerkes dauernd wirksam "bleiben sollen, ist der Korrosionsschutz des Zuggliedes besonders wichtig. Es ist bekannt, das Zugglied zwischen Ankerkopf und dem Anfang der Veranke rungs strecke mit einem Korrosionsschutz zu umhülle zu* Aber der das Zugglied auf die Strecke der Verankerungslänge des Stahles umhüllende Verankerungskörper kann nur als Korrosionsschutz dienen, wenn er rissefrei bleibt. Solche Risse können aber bei den bekannten Erdankern mit haftverankerten Zuggliedern nicht vermieden werden, weil durch das Anspannen und Dehnen des Stahles Zugspannungen im Beton des Verankerungskörpers auftreten. Das Zugglied wird daher im Bereich der Risse im Laufe der Zeit zerstört, und der Anker verliert seine Sicherheit.

Einige bekannte Verfahren tragen diesem Umstand dadurch Rechnung, daß sie das Zugglied nicht durch Haftverbund son-" dem mittels einer Ankerplatte am Fuß des Verankerungskörpers mechanisch festlegen, wodurch Druckkräfte im Beton entstehen. Diese Verfahren haben den Nachteil, daß die Ankerplatte zur Einhaltung der zulässigen Druckspannungen des Betons des Verankerungskörpers einen wesentlich größeren Durchmesser erhalten muß, als er für den Verankerungskörper erforderlich ist, um die Ankerkraft in den umgebenden Boden abzutragen. Mit der Ankerplatte wird aber auch der Durchmesser des Bohrloches wesentlich größer und der Anker teurer.

Nach einem anderen bekannten Vorschlag wird das Zugglied an seinem Fußende mit einem Reibekörper größeren Umfange

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versehen. Der Nachteil liegt dabei wieder im größeren Bohrlochdurchmesser.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die einfache Haftverankerung des Zuggliedes Korrosionsschutz in der Verankerungslänge, des Stahles herzustellen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die an die freie Stahllänge anschließende Verankerungslänge des Zuggliedes durch das Hereinziehen des Hüllrohres in den Verankerungskörper in einen hinteren Teil und einen vorderen Teil unterteilt wird, daß der Haftverbund zusammen mit dem Verankerungskörper zunächst nur im hinteren Teil der Verankerungsstrecke hergestellt wird, daß nach dem Erhärten des Verankerungskörpers das Zugglied vorgespannt wird, und daß anschließend der Haftverbund zwischen Verankerungskörper und Zugglied durch Füllen bzw. Auspressen des Hohlraumes mit einem erhärtenden Material, vorzugsweise Zement, auch auf die Länge des vorderen Teiles der Verankerungsstrecke hergestellt wird.

Der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt besteht darin, daß die einfachste und wirtschaftlichste Ankerart, nämlich die mit Haftverbund in einem Verankerungskörper, nunmehr korrosionssicher hergestellt werden und damit dieser Erdanker als Daueranker Verxfendung finden kann. Das Verhindern von Dehnungsrissen in der Verankerungsstrecke garantiert den Rostschutz des Zuggliedes.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit Zeichnungen und Anspruch.

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Fig. 1 zeigt den Erdanker im Längsschnitt,

Pig. 2 bis 4 zeigen den Verlauf der inneren Kräfte "bzw. Spannungen im Verankerungskörper.

Der in Pig. 1 dargestellte Erdanker bestellt aus einem Zugglied 1 aus Stahl oder einem anderen geeigneten Material, einem Ankerkopf 2, einem Verankerungskörper 3 aus erhärtendem Baustoff, vorzugsweise Zement oder Beton, einem das Zugglied umschließenden Hüllrohr 4- aus Stahl oder anderem geeigneten Material. Dieses Hüllrohr 4· wird nun erfindungsgemäJß in die Verankerungsstrecke so weit hineingezogen, daß es diese in den hinteren Teil 5 und den vorderen Teil 8 unterteilt. Das Hüllrohr ist an seinem Ende mittels eines Stopfens 7 oder einer Manschette dicht verechlossen, so daß es beim Herstellen des Verankerungskörpers 3 nicht mit dem erhärtenden Baustoff gefüllt wird. Das Zugglied 1 ist vom Ankerkopf 2 aus bis zum Beginn der Verankerungslänge 8 des Stahles mit einer Hülle 9 aus einem elastischen oder plastischen Stoff umgeben, die eine freie Längendehnung des Zuggliedes 1 ermöglicht und dieses zugleich gegen Korrosion schützt. Der Hohlraum des Hüllrohres 4· ist im fertigen Zustand des Ankers mit einem erhärtenden Material, vorzugsweise Zement, gefüllt. Das Zugglied 1 kann an seiner Spitze mit einem kleinen, zugfest angeschlossenen Fußkörper 10 versehen sein.

So wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bei der Herstellung des Ankerkörpers 3 das Zugglied 1 zunächst nur auf der hinteren und kürzeren Strecke 5 durch Haftverbund kraftschlüssig angeschlossen. Nach Erhärten des Verankerungskörpers 3 wird der Zugstab vorgespannt. Daraufhin wird durch Füllen des Hüllrohres 4- mit erhärtendem Stoff auch auf dem vorderen Teil der Verankerungsstrecke 8 der Haftverbund her-

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gestellt. In der Strecke 11 bleibt die Möglichkeit einer freien Längendehnung des Zugstabes 1 erhalten.

Der zunächst nur auf die länge 5 verankerte Zugstab erzeugt im Verankerungskörper Zugspannungen. Zugleich, entstehen aber aus dem Reibungswiderstand zwischen dem Verankerungskörper und dem umgebenden Boden Druckspannungen, die sich mit den Zugspannungen überlagern. Aus der Betrachtung dieser Linien der inneren Spannungen kann es vorteilhaft sein, die Vorspannkraft zunächst kleiner zu wählen als die Gebrauchslast und die Länge der Strecke 5 so abzustimmen, daß sie einerseits zur Abtragung der Vorspannkraft aus dem Zugglied in den Verankerungskörper mit Sicherheit ausreicht, andererseits aber die durch die Vorspannkraft im Ankerkörper 3 erzeugten Zugspannungen in den zulässigen Grenzen hält. Dabei kann der kleine !Fußkörper 10 die Strecke 5 vorteilhaft verkürzen.

Die Strecke 8 wird so bemessen, daß sie einerseits zur Abtragung der Differenzkraft aus Vorspannkraft und Gebrauchslast durch Haftwiderstand zwischen Zugglied 1 und Veranke— rungskörper 3 mit Sicherheit ausreicht, daß andererseits aber die Differenzkraft im Verankerungskörper 3 keine Zugspannungen erzeugt. Das Ausfüllen des Rohres 4 auf die Strecke 8 mit Zement nach dem Spannen und Dehnen des Zuggliedes garantiert das Ausbleiben von Zugspannungen auf dieser Strecke und damit den Korrosionsschutz.

In den Fig. 2 bis 4 sind als Diagramme die inneren Kräfte im Verankerungskörper aufgetragen, die zugleich den Spannungen entsprechen. Die Ordinaten der Linie a zeigen die in neren Kräfte, die an der betreffenden Stelle aus dem Zugstab in den Veiiaiikeruttgekörper eingetragen werden. Es sind Zug-

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kräfte. Die Ordinaten der Linie b zeigen die inneren Kräfte, die aus dem Reibungswiderstand zwischen Verankerungskörper und umgebendem Boden eingetragen werden. Es sind Druckkräfte. Die Differenzen der Ordinaten geben die Größe der jeweils tatsächlich, vorhandenen inneren Kraft an. '

Pig. 2 zeigt die durch die Vorspannkraft, die kleiner ist als die Gebrauchslast, erzeugten inneren Kräfte und Spannungen. Bei hohem Haftwiderstand zwischen Zugstab und Verankerungskörper treten in einer Teilstrecke vor der Spitze des Inkers im Verankerungskörper Zugspannungen auf, die aber verhältnismäßig klein sind.

Fig. 3 zeigt die inneren Kräfte und Spannungen, die durch die gegenüber der Vorspannkraft höhere Gebrauchslast erzeugt werden.

I"ig. 4 zeigt die inneren Kräfte und Spannungen infolge Gebrauchslast, wenn der Zugstab in der Teilstrecke vor der Ankerspitze infolge Korrosion nicht mehr mitwirkt.

Falls die in der Strecke 5 durch die Vorspannkraft im Verankerungskörper 3 erzeugten Zugspannungen eine Größe erreichen, die das Auftreten von Rissen befürchten läßt, kann der Anker in einer Länge hergestellt werden, die die statisch erforderliche Länge um den Teil der Strecke 5 überschreitet, in dem Zugspannungen auftreten. Sollte also in diesem äußersten Teil der Anker durch Korrosion des Zuggliedes unwirksam werden, so bleibt -der Hauptteil des Ankers in der vollen statisch erforderlichen Länge erhalten, in der nur Druckspannungen im Ankerkörper vorhanden sind. Für diese Mehrlänge des Ankers, die in der Regel nur einen klei nen Bruchteil der statisch erforderlichen Ankerlänge ausmacht, sind die Hehrkosten gering.

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Claims (1)

1. PATENTAISPHUCH

   Verfahren zum Herstellen eines korrosionsgeschützten, vorgespannten Erdankers, bei welchem ein in einem Hüllrohr liegendes Zugglied auf der freien Stahllänge mit einem Korrosionsschutz umhüllt, in der Verankerungsstreeke vorzüglich durch Haftverbund an den Verankerungskörper angeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die an die freie Stahllänge (11) anschließende Verankerungslänge des Zuggliedes durch das Hereinziehen des Hüllrohres (4-) in den Verankerungskörper in einen hinteren Teil (5) und in einen vorderen Teil (8) unterteilt wird, daß der Haftverbund zusammen mit dem Verankerungskörper (3) zunächst nur im hinteren Teil (5) der Verankerungsstrecke hergestellt wird, daß nach dem Erhärten des Verankerungskörpers (3) das Zugglied (1) vorgespannt wird, und daß anschließend der Haftverbund zwischen Verankerungskörper (3) und Zugglied (1) durch Füllen bzw. Auspressen des Hohlraumes (4) mit einem . erhärtenden Material, vorzugsweise Zement, auch auf die Länge des vorderen Teiles (8) der Verankerungsstrecke hergestellt wird.

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   Unterlagen (Art.7 H **·"?. S'Nr-IE-^arf^sÄnderungeg■*■ ν ü\». )$&