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Die Erfindung betrifft eine Ankeranordnung im Boden mit einem Bodenanker mit einem länglichen Zugelement, welches in eine Bohrung in den Boden eingebracht ist, wobei mit dem Zugelement an einem bodenseitigen Verankerungsabschnitt ein Ankerkörper verbunden ist, welcher einen größeren Außendurchmesser als das Zugelement umfasst, und das Zugelement ein nicht metallisches Material aufweist, wobei das Zugelement mindestens ein bodenseitiges erstes Teilzugelement und ein rückseitiges zweites Teilzugelement aufweist, wobei das bodenseitige erste Teilzugelement ein nicht-metallisches Fasermaterial umfasst, und wobei das erste Teilzugelement mittels einer Verbindungseinrichtung mit dem zweiten Teilzugelement lösbar verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die Erfindung betrifft weiterhin einen Bodenanker für eine solche Ankeranordnung, mit einem länglichen Zugelement, an welchem an einem bodenseitigen Verankerungsabschnitt ein Ankerkörper fest verbindbar ist, wobei das Zugelement ein nicht metallisches Material aufweist, wobei das Zugelement mindestens ein bodenseitiges erstes Teilzugelement und ein rückseitiges zweites Teilzugelement aufweist, wobei das bodenseitige erste Teilzugelement ein nicht-metallisches Fasermaterial umfasst, und wobei das erste Teilzugelement mittels einer Verbindungseinrichtung mit dem zweiten Teilzugelement lösbar verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
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Ankeranordnungen mit Bodenankern werden beispielsweise bei einer Rückverankerung von Baugrubenwänden im anstehenden Boden verwendet. Durch die Ankeranordnung können so die auf eine Baugrubenwand anstehenden Druckkräfte in den rückwärtigen Boden abgeleitet werden.
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Zum Ausbilden einer Ankeranordnung wird zunächst eine Bohrung durch die Baugrubenstützwand in den rückwärtigen Boden erstellt. Die Bohrung kann eine Länge von bis zu 10 m und mehr aufweisen. In die Bohrung wird ein Bohranker mit einem länglichen Zugelement eingebracht, welches üblicherweise aus einem Stahlmaterial besteht. An einem bodenseitigen Verankerungsabschnitt des Zugelementes wird durch Einbringen einer abbindbaren Masse im Boden ein Verankerungskörper erstellt, welcher nach dem Abbinden fest mit dem Zugelement und dem Boden verbunden ist. Nach Aushärten des Verankerungskörpers kann an einem freien Kopfelement des Bodenankers ein Spannglied aufgesetzt, insbesondere aufgeschraubt werden. Das Spannelement liegt an der Baugrubenstützwand an und kann so anstehende Druckkräfte über das Zugelement in den rückwärtigen Boden einleiten.
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In bestimmten Fällen ist es gewünscht, etwa beim Schließen der Baugrube, die Bodenanker rückzubauen. Insbesondere bei Bodenankern aus einem rostenden Stahlmaterial kann dies aus Umweltschutzgründen geboten sein. Metallische Elemente können auch in den umgebenden Grundstücken unerwünschte Hindernisse darstellen, welche etwa Bauarbeiten auf diesen Grundstücken maßgeblich erschweren können.
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Im Stand der Technik sind zumindest teilweise ausbaufähige Bodenanker bekannt. So können Zugelemente von Bodenankern mit mechanischen Trennelementen, etwa mit Gewindeabschnitten versehen sein.
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Aus der
EP 0 583 725 A1 ist ein Bodenanker mit einem Zugelement bekannt, welches zumindest bereichsweise aus einem speziellen ferromagnetischen Material gebildet ist. Über eine elektrische Heizeinrichtung kann das Zugelement in einem bestimmten Abschnitt über die Curietemperatur des Stahlmaterials hinaus erhitzt werden, so dass sich die Festigkeit des Zugelementes im Trennabschnitt vermindert. Bei Anlage einer entsprechenden Zuglösekraft wird das Zugelement im Trennabschnitt abgetrennt. Der abgetrennte Teil des Zugelementes kann so aus dem Boden entfernt werden.
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Bei einem solchen Bodenanker verbleibt verfahrensbedingt stets ein metallischer Anteil im Boden. Darüber hinaus bedingen derartige Bodenanker die Verwendung besonderer Stähle, welche kostenaufwändig in der Herstellung sind.
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Ein gattungsgemäßer Bodenanker, auch Verpressanker genannt, geht aus der
AT 514992 B1 hervor. Bei diesem bekannten Verpressanker sind ein bodenseitiges Ankerzugglied aus einem nicht metallischen Fasermaterial und ein rück- oder luftseitiges Spannzugglied vorgesehen. Die beiden Zugglieder sind über eine gemeinsame Verbindungshülse miteinander verbunden. Dabei können die beiden Zugglieder zumindest bereichsweise überlappend in der Hülse vorgesehen sein, wobei der Zwischenraum in der Hülse mit einem Klebstoff ausgegossen ist. Alternativ ist angegeben, an der Verbindungshülse eine Gewindemuffe vorzusehen, in welche das Spannzugglied unmittelbar eingeschraubt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ankeranordnung und einen Bodenanker anzugeben, welche einen einfachen Aufbau haben und besonders flexibel einsetzbar sind.
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Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Ankeranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einen Bodenanker mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Ankeranordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung ein erstes Verbindungselement, welches mit dem ersten Teilzugelement verbunden ist, und ein zweites Verbindungselement aufweist, welches mit dem zweiten Teilzugelement verbunden ist, und dass das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement über ein Gewinde lösbar miteinander verbunden sind.
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Eine Grundidee der Erfindung kann darin gesehen werden, das Ankerelement zumindest zweiteilig aus einem bodenseitigen ersten Teilzugelement und einem rückseitigen zweiten Teilzugelement auszubilden, wobei das erste Teilzugelement unter Verwendung eines nicht metallischen Fasermaterials gebildet ist. Damit ist das bodenseitige erste Teilzugelement im Wesentlichen oder insgesamt aus einem nicht metallischen Material gebildet. Dieses kann im Boden verbleiben, wobei keine Probleme durch Rost oder einem festen metallischen Hindernis bestehen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das rückseitige zweite Teilzugelement über eine Verbindungseinrichtung lösbar mit dem ersten Teilzugelement verbunden. Grundsätzlich kann das zweite Teilzugelement aus beliebigem Material gefertigt sein. Die Verbindungseinrichtung zwischen den beiden Teilzugelementen ist lösbar, so dass das zweite Teilzugelement je nach Anordnung flexibel angepasst und gegebenenfalls wieder aus dem Boden entfernt werden kann. Es ist somit ein Ausbauanker gegeben.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verbindungseinrichtung ein erstes Verbindungselement, welches mit dem ersten Teilzugelement verbunden ist, und ein zweites Verbindungselement aufweist, welches mit dem zweiten Teilzugelement verbunden ist. Die beiden Verbindungselemente stellen somit Kupplungselemente dar, welche durch eine geeignete Verbindungsart miteinander lösbar, verbindbar oder koppelbar sind.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es bevorzugt, dass das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement über ein Gewinde lösbar miteinander verbunden sind. Der Bodenanker kann schnell und effizient zusammengesetzt und montiert werden.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass das nicht metallische Fasermaterial ein glasfaserverstärktes Kunststoffmaterial ist. Ein derartiges glasfaserverstärktes Material kann auch bei relativ kleinen Durchmessern des Teilzugelementes hohe Zugkräfte aufnehmen. Das Material verhält sich grundwasserneutral und kann im Boden nicht rosten. Gleichzeitig kann es bei Erdbearbeitungsarbeiten, etwa bei Durchführung von Bohrungen auf den angrenzenden Grundstücken ohne weiteres durchbohrt oder durchtrennt werden. Es besteht daher keine zwingende Notwendigkeit, diesen bodenseitigen Teil des Ankers zu entfernen. Vorzugsweise ist das erste Teilzugelement ganz oder im Wesentlichen aus dem Glasfasermaterial gebildet.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann darin gesehen werden, dass das zweite Teilzugelement ein metallisches Material aufweist. Aufgrund der Ausbaubarkeit des zweiten Teilzugelementes kann dieses grundsätzlich wiederverwertbar sein.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass das erste Teilzugelement und/oder das zweite Teilzugelement als eine Stange, ein Rohr oder ein Seil ausgebildet sind. Diese lassen sich einfach herstellen und für ein Zugelement einsetzen. Insbesondere bei sogenannten Zugankern kann ein biegsames Seil vorgesehen sein, welches sowohl ein Stahlseil oder ein Glasfaserseil sein kann.
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Dabei ist es nach einer Weiterbildung vorteilhaft, dass mindestens eines der Verbindungselemente mit dem zugehörigen Teilzugelement axial aufgesteckt ist. Insbesondere das Verbindungselement an dem luft- oder rückseitigen Teilzugelement ist dabei einfach mit einem Verbindungselement lösbar verbindbar. Es kann drehbar gelagert sein. Dies kann ein Verbinden erleichtern.
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Grundsätzlich können die Verbindungselemente in beliebiger Weise ausgebildet sein. Eine besonders zweckmäßige Ausbildung ergibt sich nach einer Ausführungsvariante der Erfindung dadurch, dass mindestens eines der Verbindungselemente rohrförmig ausgebildet ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass an einem Ende zumindest eines der Teilzugelemente im Verbindungsbereich ein Anschlagelement befestigt ist und dass das Anschlagelement in einem Hohlraum eines der Verbindungselemente aufgenommen und zum Bilden einer axialen Fixierung mit einem Anschlag an dem Verbindungselement in Kontakt kommt. Ein Anschlagelement kann aufgeklebt, angeschweißt oder in beliebiger Weise an dem jeweiligen Endbereich eines Teilzugelementes befestigt sein. Durch ein Aufschieben eines hülsenförmigen Verbindungselementes von der gegenüberliegenden Seite kann so das Anschlagelement in einem Hohlraum des vorzugsweise rohrförmigen Verbindungselementes aufgenommen werden. An der Innenseite des Verbindungselementes befindet sich dabei ein vorzugsweise ringförmiger Anschlag, welcher mit dem Anschlagelement zum Bilden einer axialen Fixierung in Kontakt kommt. Hierdurch wird eine einfache und besonders robuste Axialverbindung geschaffen.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung besteht darin, dass das Anschlagelement als ein Klemmkonus ausgebildet ist. Der Klemmkonus ist dabei vorzugsweise am Ende des zweiten Teilzugelements, also des Spannzugelements, in geeigneter Weise befestigt. Bei Verwendung eines Stahlseiles als Spannzugelement kann dies durch Schweißen oder durch Verkrimpen oder Verklemmen oder in einer sonstigen geeigneten Weise erfolgen. Von dem gegenüberliegenden Ende des zweiten Teilzugelementes, welches nur einen kleineren Teil der Gesamtlänge des Bodenankers, vorzugsweise maximal 1 bis 2 m ausmacht, aufgesteckt sein. An der Innenseite des so aufgesteckten Verbindungselementes ist ein korrespondierender konischer Anschlagring vorgesehen, an welchem der Klemmkonus passend zur Anlage kommt. Hierdurch wird eine gute Klemmung und Kraftübertragung erreicht.
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Für eine besonders hohe Zugfestigkeit ist nach der Erfindung vorgesehen, dass das erste Teilzugelement und/oder das zweite Teilzugelement aus mehreren Strängen von Fasermaterial aufgebaut ist. Das erste Teilzugelement, welches auch als Ankerzugelement bezeichnet werden kann, kann Kohlefasern, Kunststofffasern, Glasfasern, keramische Fasern oder Naturfasern als Fasermaterial aufweisen. Durch die Anordnung mehrerer Stränge, welche parallel und vorzugsweise ringförmig zueinander angeordnet sind, wird eine gute Kraftübertragung und auch Krafteinleitung in die hülsenförmige Verbindungseinrichtung erzielt. Vorzugsweise sind die Stränge von Fasermaterial in der Hülse über eine Länge von bis zu 2 m mit der umgebenden hülsenförmigen Verbindungseinrichtung verklebt. Insgesamt kann der Bodenanker aus mehreren ersten und zweiten Teilzugelementen oder Teilzugsträngen aufgebaut sein, wobei auch mehrere Verbindungseinrichtungen vorgesehen sind.
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Die Erfindung umfasst weiterhin auch einen Bodenanker, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass das Zugelement mindestens ein bodenseitiges erstes Teilzugelement und ein rückseitiges zweites Teilzugelement aufweist, wobei das bodenseitige erste Teilzugelement aus einem nicht-metallischen Fasermaterial gebildet ist, und dass das erste Teilzugelement mittels einer Verbindungseinrichtung mit dem zweiten Teilzugelement lösbar verbunden ist. Der Bodenanker stellt einen Ausbauanker dar, welcher insbesondere zum Bilden der zuvor beschriebenen Ankeranordnung eingesetzt werden kann.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen weiter beschrieben, welche schematisch in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:
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1: eine Teilquerschnittsansicht eines Verbindungsbereiches eines ersten erfindungsgemäßen Bodenankers;
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2: eine Teilquerschnittsansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Bohrankers;
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3: eine Querschnittsansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Bodenankers im Boden;
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4: eine Schnittdarstellung des Schnittes von A-A von 3;
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5: eine Schnittdarstellung des Schnittes von B-B in 3;
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6: eine Teilquerschnittsansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Bohrankers im Boden;
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7: eine Querschnittsansicht des Schnittes A-A in 6; und
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8: eine Querschnittsansicht des Schnittes B-B in 6.
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Der dargestellte Bodenanker 10 weist in bekannter Weise ein längliches Rückzugelement 20 auf, welches nur teilweise dargestellt ist. Das Zugelement 20 hat an seinem bodenseitigen Endbereich einen Verbindungsabschnitt, an welchem ein durchmessergrößerer Ankerkörper aus einem Betonmaterial gebildet werden kann. Das Betonmaterial kann bei einer erfindungsgemäßen Ankeranordnung, bei der der Bohranker 10 in eine Bohrung im Boden eingebracht ist, über eine nicht dargestellte Zuführleitung in den Bereich des Verankerungsabschnittes eingespritzt oder in sonstiger Weise eingebracht werden. Nach dem Aushärten der Betonmasse verbindet der Ankerkörper das Zugelement 20 fest mit dem umgebenden Bodenbereich.
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Gemäß der Erfindung weist das Zugelement 20 an seinem bodenseitigen Ende ein erstes Teilzugelement 22 auf, welches aus einem nicht metallischen Fasermaterial gefertigt ist. Vorzugsweise ist das erste Teilzugelement 22 aus einem glasfaserverstärkten Kunststoffmaterial gebildet. Die Glasfasern erstrecken sich dabei im Wesentlichen in Längsrichtung des Zugelementes 20, wobei die Glasfasern über das Kunststoffmaterial miteinander verbunden sind. Das erste Teilzugelement 22 kann zwischen 10% bis 95% der Länge des Zugelementes 20, vorzugsweise einen wesentlichen Teil der Länge des Zugelementes 20 bilden.
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Ein weiterer Teilabschnitt des Zugelementes 20 ist durch ein zweites Teilzugelement 24 gebildet, welches in bekannter Weise aus einem für Bodenanker üblichen Material, insbesondere einer Stange oder einem Stahlseil gebildet ist. Das freie Ende des zweiten Teilzugelementes 24 ragt aus dem Bodenbereich heraus und ist mit einer nicht dargestellten Verbindungseinheit für ein Spannelement versehen. Über das Spannelement kann eine Kraft, etwa von einer Baugrubenabstützung, aufgenommen und über das Zugelement 20 des Bodenankers 10 in einen rückwärtigen Bereich des Bodens abgeleitet werden.
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Gemäß der Erfindung ist das erste Teilzugelement 22 über eine lösbare Verbindungseinrichtung 40 mit dem zweiten Teilzugelement 24 verbunden. Dabei weist die Verbindungseinrichtung 40 ein erstes Verbindungselement 42 auf, welches rohr- oder hülsenförmig ausgebildet und fest mit einem Ende des ersten Teilzugelementes 22 verbunden ist. Das Verbinden kann über ein Verkleben, Verschweißen, Verkrimpen oder in einer sonstigen geeigneten Weise erfolgen.
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Weiterhin umfasst die Verbindungseinrichtung 40 ein zweites Verbindungselement 44, welches an einem Ende des zweiten Teilzugelementes 24 angebracht ist. Dabei ist das zweite Verbindungselement 44 rohr- oder hülsenförmig mit einem inneren Hohlraum 48 ausgebildet. Ein Bereich der Innenseite des inneren Hohlraums 48 verjüngt sich zum zweiten Teilzugelement 24 hin, wobei ein konischer Anschlag 50 oder Anschlagloch gebildet ist. Am korrespondierenden Ende des zweiten Teilzugselements 24 ist ein Anschlagelement 26 fest aufgebracht. Das Anschlagelement 26 ist bei der dargestellten Ausführung als ein Klemmkonus mit einem Konuswinkel ausgebildet, welcher zum Konuswinkel des ringartigen Anschlags 50 am Hohlraum 48 des zweiten Verbindungsteils 44 korrespondiert. Das zweite Verbindungsteil 44 ist vom gegenüberliegenden Ende auf das zweite Teilzugelement 24 aufgesetzt, so dass zumindest in einer Richtung eine axiale Fixierung gebildet ist. Das zweite Verbindungselement 44 ist gegenüber dem zweiten Teilzugelement 24 zumindest in einem axial entlasteten Zustand drehbar gelagert.
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An dem hülsenförmigen zweiten Verbindungselement 44 ist an dem dem Anschlag 50 gegenüberliegenden Ende ein Innengewinde 47 eingebracht. Der Bereich mit dem Innengewinde 47 ist gegenüber dem Bereich mit dem Anschlag 50 mittels einer Dichtscheibe 30 abdichtend getrennt. An dem freien Ende des ersten Verbindungsteils 42 ist ein Außengewinde 46 korrespondierend zu dem Innengewinde 47 an dem zweiten Verbindungselement 44 ausgebildet.
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Zum Bilden des Bodenankers 10 wird das erste Verbindungselement 42 mit dem Außengewinde 46 in das Innengewinde 47 des zweiten Verbindungselementes 44 eingeschraubt. In entsprechender Weise kann die Gewindeverbindung wieder gelöst werden, wenn etwa nach Wegfall einer Baugrubenabstützung das zweite Teilzugelement 24 wieder aus dem Boden entfernt wird. Das zweite Teilzugelement 24 kann als ein Einwegteil oder für eine Mehrfachbenutzung ausgebildet sein.
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Ein weiterer erfindungsgemäßer Bodenanker 10 weist gemäß 2 ein erstes Teilzugelement 22 auf, an dessen bodenseitigem Ende eine Spitze 21 angebracht ist. In diesem Bereich kann der Verankerungsabschnitt ausgebildet werden. Das erste Teilzugelement 22 ist aus mehreren Teilsträngen 22a, 22b gebildet, welche in einem Abstand von mehreren Metern über Abstandselemente 28 voneinander getrennt und beabstandet werden. Die Stränge 22a, 22b werden zur Verbindungseinrichtung 40 hin in einer Hülle 23, welche vorzugsweise aus PVC gebildet ist, zusammengefasst und so in das erste Verbindungselement 42 der Verbindungseinrichtung 40 eingeführt. In dem rohrförmigen ersten Verbindungselement 42 können die einzelnen Stränge 22a, 22b des ersten Teilzugelementes 22 durch Kleben fest verbunden sein.
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Das erste Verbindungselement 42 ist mit dem zweiten Verbindungselement 44 verbunden, vorzugsweise verschraubt, in welchem das zweite Teilzugelement 24, das sogenannte Spannzugelement, befestigt ist. Mittels einer Spannplatte 16 und eines Spannelementes 18 kann in bekannter Weise der Bodenanker 10 unter Zugspannung gesetzt werden.
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In den 3 bis 5 ist ein weiterer erfindungsgemäßer Bodenanker 10 in einer erfindungsgemäßen Ankeranordnung in einer Bohrung 5 in einem Boden 3 dargestellt. In einem unteren Bereich des Bodenankers 10 befindet sich ein Verankerungsabschnitt 14, entlang welchem durch Zuleitung einer aushärtbaren Masse, insbesondere von Beton, ein Verankerungskörper ausgebildet werden kann.
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Bei dem Bodenanker 10 gemäß 3 ist das erste Teilzugelement 22 aus insgesamt sechs Strängen aufgebaut, wie der vergrößerten Schnittansicht von 5 zu entnehmen ist. Jeder Strang des ersten Teilzugelementes 22 kann dabei selbst aus einzelnen Strängen, etwa aus glasfaserverstärktem Kunststoffmaterial, gefertigt sein. Dabei wird jeder Teilstrang des ersten Teilzugelementes 22 über eine eigene Verbindungseinrichtung 40 mit einem stahlseilausgeführten Teilstrang des zweiten Teilzugelementes 24 verbunden. Dabei befinden sich jeweils drei Verbindungseinrichtungen 40 auf gleicher Höhe, wobei die beiden Dreieranordnungen axial zueinander versetzt sind, wie den 3 und 4 zu entnehmen ist.
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In den 6 bis 8 ist ein weiterer erfindungsgemäßer Bodenanker 10 dargestellt, welcher weitgehend dem Bodenanker 10 von 3 entspricht. Insbesondere sind das erste Teilzugelement 22 und das zweite Teilzugelement 24 jeweils aus sechs Teilsträngen aufgebaut, wie den vergrößerten Schnittansichten der 7 und 8 zu entnehmen ist. Im Unterschied zur Anordnung gemäß 3 sind jeweils zwei Verbindungseinrichtungen 40 zu einer Gruppe auf einer gleichen Höhe zusammengefasst, wobei insgesamt drei Gruppen von Zweieranordnungen von Verbindungseinrichtungen 40 vorgesehen sind. Die Teilstränge des ersten Teilzugelementes 22 und des zweiten Teilzugelementes 24 sind somit in diesen Zweiergruppen axial versetzt zueinander verbunden. Hierdurch wird eine unnötige Durchmesservergrößerung des Bodenankers 10 verhindert. Aufgrund der einfachen Verbindbarkeit des jeweiligen Teilzugelementes 22, 24 können diese einfach konfektioniert und zusammengesetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0583725 A1 [0007]
- AT 514992 B1 [0009]
