DE2034662A1 - Method for attaching an anchor in the ground and the like and anchors for carrying out this method - Google Patents
Method for attaching an anchor in the ground and the like and anchors for carrying out this methodInfo
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Description
10. Juli 1970July 10, 1970
Patentanmeldung derPatent application of the
Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke Aktiengesellschaft Linz (Österreich)Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke Aktiengesellschaft Linz (Austria)
Verfahren zum Anbringen eines Ankers in Erdreich u.dgl, und Anker zur Durchführung dieses VerfahrensProcedure for placing an anchor in the ground and the like, and anchors to perform this procedure
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines Ankers in Erdreich oder Gebirge, bei dem ein Ankerkörper in das Erdreich eingetrieben und dann erhärtender Baustoff aus dem unteren Ende des Ankerkörpers ausgebracht wird. Weiterhin betrifft i The invention relates to a method for attaching an anchor in the ground or mountains, in which an anchor body is driven into the ground and then hardening building material is discharged from the lower end of the anchor body. Furthermore i
die Erfindung einen Anker zur Durchführung dieses Verfahrens.the invention an anchor for performing this method.
Es ist bekannt, Bodenanker, die Abstützungen für Bauteile, Spannseile u.dgl. bilden sollen, in der Weise herzustellen, daß eine Treibspitze mittels eines rohrförmigen, metallischen Schaftes durch Einrammen oder Bohren bis zu einer vorbestimmten Tiefe in das Erdreich od.dgl. eingebracht wird, wobei die Treibspitze als verlorene Spitze imIt is known to use ground anchors, which are intended to form supports for components, tension ropes, and the like Way to manufacture that a driving tip by means of a tubular, metallic shaft through Driving or drilling to a predetermined depth in the ground or the like. is brought in, with the driving tip as a lost tip in the
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Erdreich verbleibt, gegebenenfalls in den hohlen Schaft eine Stahlarmierung abgesenkt und dann der Schaft langsam aus dem Boden herausgezogen wird, wobei gleichzeitig der durch das Eintreiben der Spitze und des Schaftes erzeugte Hohlraum mit Beton ausgegossen wird. Um die Bodenhaftung insbesondere im Bereich der Treibspitze zu verbessern, hat man diese Treibspitze bereits mit einem für den Verbleib im Boden bestimmten und beim Eintreiben die Verbindung mit dem Schaft herstellenden, rohrförmigen Ansatz versehen, der durch Rückschlagventile gesicherte Austrittsöffnungen aufweist, über die mit Hilfe einer eigenen Rohrleitung, die beim Ziehen des Schaftes entfernt wird, nach dem Eintreiben der Spitze erhärtender Baustoff, insbesondere Zementmörtel in das die Eintreibspitze umgebende Erdreich ausgepreßt wird. Diese erhärtende Masse muß ftir die Einbringung dünnflüssig sein und besitzt nur eine geringe Festigkeit, da- sie nicht armiert werden kann und sich überdies mit dem die Pfahlspitze umgebenden Erdreich vermJKfct, wodurch ihre Gesamtfestigkeit weitgehend herabgesetzt wird. Die letztgenannte Verfahrensvariante wird hauptsächlich für die Herstellung von Zugankern verwendet.Soil remains, possibly a steel reinforcement lowered into the hollow shaft and then the The shaft is slowly pulled out of the ground, while at the same time that of the driving in of the Tip and the shaft created cavity is poured with concrete. In order to maintain grip, especially in the To improve the area of the driving tip, you already have this driving tip with a to remain in the Bottom determined and the connection with the shaft producing the tubular extension when driving provided, which has outlet openings secured by check valves, via which with the help of a own pipeline, which is removed when pulling the shaft, hardening after driving in the tip Building material, especially cement mortar, pressed into the soil surrounding the driving point will. This hardening mass must be used for the introduction be thin and has only a low strength, because it can not be reinforced and moreover with the soil surrounding the pole tip, whereby their overall strength is largely reduced. The last-mentioned variant of the method is mainly used for the manufacture of tie rods.
Ss sind auch Rammpfähle bekannt, die nach dem Einrammen im Boden belassen und mit Beton ausgegossen werden, so daß sie einen Fundamentkörper bilden, an welchem z.B. ein Mastfuß befestigt werden kann. Alle auf die bisher beschriebenen Arten hergestellten bzw. angebrachten Anker uttd dgl. haben nur dann einen ausreichenden Halt im Boden und im umgebenden Erdreich, wenn ei· tief in den Boden hineinreichen und relativ große Durchmesser besitzen. .Driven piles are also known, which after the Leave ramming in the ground and pour concrete so that they form a foundation body to which, for example, a mast base can be attached. All Anchors etc. produced or attached in the manner described so far have only one sufficient hold in the ground and in the surrounding soil, when ei · reach deep into the ground and relatively have large diameters. .
Pur die Verankerung von Abspannsellen u.dgl. werden auch sogenannte Klapp-, Spreizoder Fallschirmanker verwendet, die in der Hähe des unteren Pfahlendes od.dgl. seitlich abklappbare oder ausspreizbare Elemente besitzen, die dem Herausziehen des Ankers aus dem Erdreich Widerstand bieten. Sinngemäß der gleiche Effekt wird durch sogenannte Explosionsnadeln erzielt. Dabei handelt es sich um hohle Ankernadeln oder Rammpfähle, deren Rohrschaft nach dem Eintreiben in den Boden oberhalb der vorgesehaenen Eintreibspitze durch Zünden einer schwachen Sprengladung oder durch Einpressen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums unter hohem Brück aufgeweitet wird, so daß eine Verdickung entsteht, die eine Verbesserung der Bodenhaftung bedingt.So-called Klapp-, Spreizoder are also used purely for anchoring anchoring points and the like Parachute anchors used that or the like in the height of the lower end of the pile. laterally foldable or have expandable elements that offer resistance to the anchor being pulled out of the ground. The same effect is achieved with so-called explosion needles. It refers to hollow anchor pins or driven piles, the tubular shaft of which, after being driven into the ground, is above the intended one Driving point by igniting a weak explosive charge or by pressing in a liquid one or gaseous medium under high bridge is, so that a thickening occurs, which causes an improvement in grip.
Ausgehend von dem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aus, daß nach dem Eintreiben des vorzugsweise aus einem Rammpfahl bestehenden Ankerkörpers in seinem unteren Ende eine Sprengladung zur Isplosion gebracht und dadurch das untere Ankerende auf gespreizt sowie im umgebenden Erdreich od.dgl. ein Hohlraum erzeugt wird, der anschließend den erhärtenden, gegebenenfalls mit zusätzlichen, durch den hohlen Rammpfah? eingebrachten Armierungen versehenen Baustoff aufnimmt, in den auch die aufgerissenen oder aufgespreizten Ankerteile zumindest zum Teil eingebettet werden, so daß dieser Baustoff nach der Erhärtung einen mit dem Anker verbundenen Fundamentkörper bildet.Based on the known method of the type mentioned at the outset, the method according to the invention is distinguished The method is characterized in that after driving the preferably consisting of a driven pile Anchor body brought an explosive charge to Isplosion in its lower end and thereby the lower end of the anchor on spread and in the surrounding soil or the like. a cavity is created, which is then the hardening, optionally with additional, through the hollow pile driver? provided reinforcements Absorbs building material, in which also the torn or spread anchor parts at least are partially embedded, so that this building material is connected to the anchor after hardening Foundation body forms.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird somit zwangsweise/Erdreich od.dgl. ein Hohlraum erzeugt, in den Wandungsteile des Rammpfahles od.dgl. eingreifen.In the method according to the invention is thus compulsory / soil or the like. creates a cavity in the wall parts of the pile or the like. intervention.
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Der Hohlraum bildet praktisch eine Schalung für den nachträglich einzubringenden Baustoff, der sich daher nicht oder nur kaum mit dem Brdreich vermischt, armiert werden kann und überdies zufolge der Einbettung der aufgespreizten Ankerteile in ihn auch durch diese armiert wird, wobei die Verbindung zwischen den Ankerteilen und dem Baustoff Druck- und Zugbeanspruchungen standhält. Durch die Verdichtung des Erdreiches wird seine Festigkeit erhöht und dadurch der Halt des Ankers im Boden weiter verbessert. Man kann durch entsprechende Dosierung der Sprengladung einen im Vergleich zum Durchmesser des Rammpfahles großen Durchmesser des erzeugten Hohlraumes erzielen und so einen stark verdickten Fuß am Ankerkörper vorsehen. Wie Versuche bestätigt haben, erhält man sowohl i^lockeren als auch in festen Böden auch bei geringer Rammtiefe Fundamentkörper, die einwandfrei im Boden verankert und geeignet sind, auch sän/ere und intermittierende Belastungen auf die Dauer aufzunehmen, ohne daß es dabei zu Lockerungen des Ankers bzw. Fundamentkörpers kommt.The cavity practically forms a formwork for the building material to be subsequently introduced, which is therefore not or only hardly mixed with the soil, can be reinforced and, moreover, as a result of the embedding of the spread Anchor parts in it is also reinforced by this, whereby the connection between the anchor parts and the building material withstands compressive and tensile loads. The compaction of the soil increases its strength increased and thereby the hold of the anchor in the ground further improved. One can through appropriate dosage the explosive charge has a large diameter of the cavity created compared to the diameter of the driven pile and thus provide a heavily thickened foot on the anchor body. As tests have confirmed, you get both i ^ loose as well as in firm soils even with low Drilled deep foundation bodies that are properly anchored in the ground and suitable, including deeper and intermittent ones To absorb loads in the long term without loosening the anchor or foundation body.
Vorzugsweise wird der aus einem hohlen Rammpfahl bestehende Ankerkörper vor dem Zünden der Sprengladung mit einer als Abdämmung nach oben wirkenden Flüssigkeit gefüllt. Dadurch wird erreicht, daß sich die ExpTosionsenergie etwa kugelförmig im Umkreis der Sprengladung ausbreitete Man kann auch in das Rohr eine Dichtung einbringen, die verhindert, daß die Abdämmflüssigkeit vor dem Zünden der Sprengladung bis zur Sprengladung selbst vordringt. Durch entsprechende Auswahl der Stärke der Sprengladung in bezug auf den Durchmesser, die Wandstärke und das Herstellungsmaterial des Rohres sowie die Abhängigkeit von der Bodendichte, ferner durch Änderungen des Abstandes der Sprengladung von der Eintreibspitze und des Abstandes der Abdämmung von der Sprengladung kann man weiterhin Größe und Form der durch die Sprengung erzeugten Hohlräume wätgehend beeinflussen,The anchor body, which consists of a hollow driven pile, is preferably included before the explosive charge is ignited filled with a liquid acting as a damming upwards. This ensures that the explosion energy is about spherically spread around the explosive charge. A seal can also be inserted into the tube, which prevents that the damming liquid penetrates to the explosive charge itself before the detonation of the explosive charge. By Appropriate selection of the strength of the explosive charge in relation to the diameter, the wall thickness and the material of manufacture of the pipe as well as the dependence on the soil density, furthermore by changing the distance between the explosive charge from the driving point and the distance of the damming from the explosive charge one can still determine the size and shape of the have an active influence on the cavities created by the blast,
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Nach einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Rammpfahl zumindest im Bereich der Tag-Nachtzone mit einer, insbesondere aus Beton hergestellten, im Bereich od.dgl. verankerten Verdickung, insbesondere in Form einer Ummantelung versehen. Durch diese Verdiekung können wegen der verringerten Fläehenpressung auf den Boden Querkräfte, also etwa normal zum Rammpfahl wirkende Kräfte besser aufgenommen werden. Ein zusätzlicher Vorteil einer derartigen Verdickung besteht darin, daß sie in der besonders gefährdeten Tag-Nachtζone eine Korrosion des vorzugsweise aus Stahl hergestellten Rammpfahles verhindert. According to a further embodiment of the invention The driven pile will proceed at least in the area the day-night zone with a, in particular made of concrete, in the area or the like. anchored thickening, in particular provided in the form of a sheath. This thickening allows for the reduced surface pressure Shear forces acting on the ground, i.e. forces acting approximately normal to the driven pile, are better absorbed. An additional The advantage of such a thickening is that they corrosion in the particularly endangered day-night zone of the driven pile, which is preferably made of steel.
Zur Durchführung des Verfahrens wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein Anker vorgeschlagen, der sich durch einen hohlen Rammpfahl aus Stahlblech auszeichnet, dessen unteres Ende konisch zu einer Spitze verjüngt ist, wobei im verjüngten Bereichjeine Sprengladung unterbringbar ist und vorzugsweise zumindest der verjüngte Bereich etwa in Längsrichtung verlaufende Sollbruchstellen aufweist, nach denen er bei der Explosion der Sprengladung aufreißt. Eine besonders einfache Ausführung besteht darin, daß der Rammpfahl aus einem Vierkantrohr besteht, dessen unteres Ende in Form einer schlanken Pyramide zu einer Spitze verjüngt ist.For the implementation of the procedure is in further Embodiment of the invention proposed an anchor, which is characterized by a hollow driven pile made of sheet steel, the lower end of which is tapered to a point, each explosive charge can be accommodated in the tapered area and preferably at least the tapered area has predetermined breaking points running approximately in the longitudinal direction which he rips open when the explosive charge explodes. One A particularly simple design is that the pile consists of a square tube, the lower end of which tapered to a point in the form of a slender pyramid is.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigenIn the drawing, the subject matter of the invention is for example illustrated. Show it
Fig. 1 das untere Ende eines Rammpfahles in Ansicht und die Fig. 2-4 schematisch den Rammpfahl nach dem Eintreiben ins Erdreich, nach dem Zünden der Sprengladung und der Herstellung des Fundamentkörpers und nach dem Anbringen einer zusätzlichen Ummantelung.Fig. 1 the lower end of a driven pile in view and the Fig. 2-4 schematically shows the pile after driving into the Soil, after the detonation of the explosive charge and the manufacture of the foundation body and after installation an additional coating.
Ein Rammpfahl 1 wird aus einem Vierkantrohr in der Weise hergestellt, daß am einen Ende die Kanten aufgeschlitzt, die entstehenden Lappen 2 dreieckförmig zugeschnitten undA driven pile 1 is made from a square tube in the Made in a way that at one end the edges are slit open, the resulting flaps 2 cut triangular and
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scliließlicli durch Schweißnähte 3 verbunden werden, so daß der Pfahl 1 einen in eine Spitze 4 auslaufenden pyramidenförmigen Endbereich 5 erhält.scliließlicli are connected by welds 3, so that the post 1 has a pyramid-shaped end region 5 ending in a point 4.
Der Rammpfahl 1 wird gemäß Fig. 2 bis zu einer vorbestimmten Tiefe in das Erdreich 6 eingetrieben. Dann wird in den verjüngten Bereich 5 eine Sprengladung 7 abgesenkt und der Pfahl mit einer als Abdämmung wirkenden Flüssigkeit gefüllt. Durch Zünden der Sprengladung wird der verjüngte Bereich 5 nach den Schweißnähten 3 aufgerissen, wobei, wie die Fig. 3 und 4- zeigen, die Lappen 2 aufgespreizt und dabei gebogen werden, so daß die Spitzen 8 leicht nach innen zeigen. Im Erdreich wird eine in ihrer Grundform kugelförmige Höhlung 9 erzeugt. Nach dem Absickern oder Auspumpen der Abdämmflüssigkeit kann die Höhlung 9 durch den Rammpfahl 1 hindurch mit einem erhärtenden Baustoff 10 gefüllt werden. Zusätzlich können in die Höhlung 9 Armierungen eingebracht werden. Die Lappenenden 8 sind in den erhärtenden Baustoff 10 eingebettet.According to FIG. 2, the driven pile 1 is driven into the ground 6 to a predetermined depth. Then it will be an explosive charge 7 is lowered into the tapered area 5 and the pile is filled with a liquid that acts as a damming filled. By igniting the explosive charge, the tapered area 5 is torn open after the welds 3, whereby, as FIGS. 3 and 4- show, the flaps 2 spread open and be bent so that the tips 8 slightly after show inside. A cavity 9, which is spherical in its basic shape, is created in the ground. After seeping or pumping out the damming liquid can pass the cavity 9 through the driven pile 1 with a hardening building material 10 be filled. In addition, reinforcements can be introduced into the cavity. The lobe ends 8 are in the hardening building material 10 embedded.
TJm eine bessere Aufnahme von Querkräften zu erzielen, kann man, wie Fig. 4 zeigt, im Bereich der Tag-Nachtzone 11 das Erdreich 6 entfernen, auf den Rammpfahl 1 ein ihn mit allseitigem Abstand umschließendes Rohr, z.B. ein Eternitrohr 12, aufschieben, den Zwischenraum mit Beton 13 füllen und schließlich wieder das Erdreich einebnen.TJm to achieve better absorption of shear forces, can, as FIG. 4 shows, in the area of the day-night zone 11 Remove the soil 6, slide a pipe enclosing it with a gap on all sides, e.g. an Eternit pipe 12, onto the pile 1, fill the gap with concrete 13 and finally level the ground again.
Zum besseren Verständnis der Erfindung sei noch ein Ausführungsbeispiel genauer beschrieben»For a better understanding of the invention, an exemplary embodiment will be described in more detail »
Aus einem Formrohr mit quadratischem Querschnitt von 100 mm Seitenlänge und einer Wandstärke von 4 mm wurde ein Rammpfahl hergestellt, bei dem die Länge des verjüngten Bereiches 5 etwa 250 mm betrug.A molded tube with a square cross-section with a side length of 100 mm and a wall thickness of 4 mm was made a driven pile is made, the length of which is tapered Area 5 was about 250 mm.
Dieser aus Stahlblech hergestellte Rammpfahl, dessen Gesamtlänge 2500 mm betrug, wurde mit einer Preßluftramme 1500 mm in Flußschotterboden eingetrieben.This driven pile made of sheet steel, the total length of which was 2500 mm, was driven with a compressed air ram 1500 mm driven into river gravel.
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In den verjüngten Bereich 5 wurden 1,5 Donaritpatronen, also ca. 190 Gramm Donarit abgesenkt und nach Einfüllen einer Dämmflüssigkeit zur Explosion gebracht. Es wurde der gesamte verjüngte Bereich des Rohres entlang der Schweißnähte 3 aufgerissen, wobei die Lappen 2 zentralsymmetrisch ausgebogen wurden und durch den Bodenwiderstand sowie die Festigkeitsverhältnisse im Spitzenbereich die dargestellte, nach der Umrißform einer Birne gebogenen Gestalt erhielten, wobei die Spitzen 8 in den Hohlraum einragten. Der größte meßbare Birnendurchmesser lag zwischen J 550 und 600 mm; der größte Durchmesser des erzeugten Hohlraumes 9 lag über diesem Wert.In the tapered area 5, 1.5 Donarit cartridges, i.e. approx. 190 grams of Donarit, were lowered and after Filling in an insulating liquid caused an explosion. It was all along the tapered area of the pipe the weld seams 3 torn, the tabs 2 being bent out symmetrically and by the resistance of the ground as well as the strength ratios in the tip area the one shown, bent according to the outline of a pear Gained shape, the tips 8 protruded into the cavity. The largest measurable pear diameter was between J. 550 and 600 mm; the largest diameter of the cavity 9 produced was above this value.
Dadurch, daß man im Bereich der Spitze 4 Armierungen oder stärkere Schweißnähte vorsieht, kann man allenfalls im Zusammenwirken mit einer erhöhten Anbringung der Sprengladung erreichen, daß die stärkste Aufweitung der aufplatzenden lappen höher liegt und die Lappenspitzen 8 näher am Zentrum des Hohlraumes 10 liegen. Durch zusätzliche Armierungen der Lappen durch ein- oder aufgeschweißte Stege sowie durch vorgesehene Sollbruchstellen kann man weiter die Form, die die Lappen nach der Explosion einnehmen, beeinflussen.By having 4 reinforcements in the area of the tip or provides stronger weld seams, one can at best in conjunction with an increased attachment of the explosive charge achieve that the greatest widening of the bursting lobes is higher and the tips of the lobes 8 closer to the center of the cavity 10. With additional reinforcement of the flaps by means of welded-in or welded-on Bridges as well as predetermined breaking points can be used to further the shape that the flaps take after the explosion, influence.
Bei der Herstellung des Fundamentkörpers 10 können " auch im Rohr 1 selbst weitere Armierungen angebracht werden und man kann das Rohr auch mit Beton ausfüllen.In the manufacture of the foundation body 10, " Further reinforcements can also be installed in the pipe 1 itself and the pipe can also be filled with concrete.
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