DE2114045A1

DE2114045A1 - Befestigungsbolzen

Info

Publication number: DE2114045A1
Application number: DE19712114045
Authority: DE
Inventors: Brown John Cincent; Pearson Leonard Louis
Original assignee: CELMAC AG
Current assignee: CELMAC AG
Priority date: 1970-03-26
Filing date: 1971-03-23
Publication date: 1971-10-14
Also published as: FR2085076A5; CH538609A; GB1351282A

Description

Die Erfindung betrifft Befestigungsbolzen.

In den letzten Jahren hat sich ein zunehmender Bedarf für Befestigungsbolzen von hoher Festigkeit für die Befestigung von Lampenträgern und Leitplanken in Betonfundamenten ergeben. Diese Befestigungsbolzen sollen die erforderliche Festigkeit haben, sie sollen leicht in dem Grundmaterial (im allgemeinen Beton, Mauerwerk oder dergl.) zu befestigen sein, und sie sollen im Falle einer Beschädigung oder Zerstörung leicht ersetzbar sein. Zusätzlich zu diesen Erfordernissen sollen derartige Befestigungsbolzen entsprechend ihrer besonderen Verwendungsart die einschlägigen Bauvorschriften erfüllen. So sollen z.B. Bolzen für Brückengeländer in Großbritannien mit dem vom Transportministerium festgelegten Technical Memorandum (Bridges) No. B.E.5, "Design

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of Highway Bridge Parapets" übereinstimmen. Ähnliche Normen gelten in anderen Ländern der Welt. Es besteht eine allgemeine Tendenz, die Anforderungen in Normvorschriften für das Bauwesen und für industrielle Konstruktionen zu erhöhen.

Es sind bereits viele Versuche gemacht worden, um Befestigungsbolzensysteme· zu schaffen, die die genannten Anforderungen erfüllen. Die bekannten Typen haben aber eine Anzahl von Nachteilen. Ein besonderer Nachteil bekannter Typen ist die Notwendigkeit des vollkommenen Ersatzes der Bolzenbefestigung im Falle einer Beschädigung, wenn z.B. ein Fahrzeug gegen eine Leitplanke fährt, deren Pfosten mit Befestigungsbolzen verankert sind. In vielen Fällen wird diese Schwierigkeit durch die Beschädigung des den Befestigungsbolzen umgebenden Materials erhöht. Manche Typen erfordern, daß sie während der Herstellung des Verankerungsmaterials, z.B. in feuchtem Beton, sogleich nach dem Gießen installiert werden mußten. Dies ist in der Praxis unbequem und bedingt Fehler durch die Schwierigkeit, die eingesetzten Befestigungen in der korrekten Stellung in einem ungehärteten Material zu halten.

Nach der Erfindung wird ein Verfahren zur Befestigung eines Stößen ausgesetzten Konstruktionsteils in einer Befestigungssubstanz vorgesehen, das darin besteht, ein Loch in die Substanz zu bohren, eine Gewindefassung in die Bohrung einzusetzen und diese Fassung mit einer Kunststoffzusammensetzung zu umgeben, die aushärtet, um die Fassung fest in der Substanz zu halten, wonach das Konstruktionsteil in der Fassung mit Hilfe eines Gewindebolzens befestigt wird, dessen axiale Bruchbelastung geringer ist als die der Fassung und geringer als die für das Herausziehen der Fassung aus der umgebenden Substanz erforderliche Kraft.

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In Weiterbildung der Erfindung wird ein überbelastbarer Befestigungsbolzen für das vorgenannte Verfahren vorgeschlagen, der aus einer Hülse mit Innengewinde besteht, in die ein erster Bolzen von einer Seite her und ein zweiter Bolzen von der anderen.Seite her einschraubbar ist, wobei die Zug- und Scherfestigkeiten des ersten Bolzens und der Hülse größer sind als die des zweiten Bolzens. Der zweite Bolzen dient zur Befestigung des Konstruktionsteils· Nach einer anderen Ausführiingsform der Erfindung wird ein Bolzen der vorgenannten Art vorgesehen, bei dem jedoch der erstgenannte Bolzen mit der Hülse einteilig ausgebildet ist. Bei diesen Konstruktionen bildet die Gewindehülse die obengenannte Gewindefassung _o Der erste Bolzen kann mit einem Bolzenkopf versehen sein.

Der erste Bolzen und die Gewindehülse werden in die Substanz, in der das Konstruktionsteil zu befestigen ist, z.B. in Beton, eingesetzt, während der zweite Bolzen durch ein passendes Loch in dem Konstruktionsteil geführt und in die durch die Hülse gebildete Gewindefassung eingeschraubt wird, um das Konstruktionsteil zwischen der Gewindehülse und dem Kopf des zweiten Bolzens zu halten. Vorzugsweise wird eine Unterlegscheibe zwischen dem Konstruktionsteil und dem Kopf des zweiten Bolzens vorgesehen.

Dieses Befestigungsverfahren hat eine Reihe von Vorteilen sowohl im Hinblick auf die Montage als auch auf den Gebrauchswert. Die Befestigungsbolzen nach der Erfindung können einfach dadurch installiert werden, daß ein Loch in die Befestigungssubstanz gebohrt wird, dessen Durchmesser etwas größer als der der Hülse ist, wonach die Gewindehülse und der erste Bolzen in das Loch eingesetzt werden und durch ein härtbares Kunststoffsystem befestigt werden, z.B. mittels einer Epoxyd- oder Polyester-Kunstharzzusammensetzung. Das Loch kann von beliebiger Gestalt

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sein, z.B. zylinderförmig oder in Form eines stufenförmigen Zylinders« Die bevorzugten Befestigungsarten sind in der britischen Patentschrift 1 127 913 angegeben. Die Hülse kann dazu dienen, den ersten Bolzen exakt mittig in das gebohrte Loch einzusetzen. Jeder Befestigungsbolzen wird einzeln eingesetzt und kann daher erforderlichenfalls getrennt ersetzt werden. Die Montage ist einfach und leicht und erfordert nicht, wie es andere Verfahren erfordern, z.B. den Bolzen vor dem Gießen des Betonfundaments einzusetzen. Der die Hülse umgebende Kunststoff schützt diese zugleich vor Korrosion. Die bevorzugte Befestigungsart der Erfindung hat ebenfalls Vorteile vom Standpunkt einer hohen Festigkeit, der Schnelligkeit und der Wirtschaftlichkeit auch unter extremen Temperatur- oder Feuchtigkeitsbedingungen. Derartige Befestigungen können auch bei sehr großer Kälte durchgeführt werden, wenn Zement- oder Betonarbeiten nicht ausgeführt werden können.

Wenn das Konstruktionsteil einem Stoß ausgesetzt wird, so kann die daraus entstehende aufwärts gerichtete Belastung den zweiten Bolzen zu einem Abscheren oder Brechen bringen. Dies geschieht jedoch, bevor die Hülse oder der erste Bolzen abgeschert oder ausgebrochen werden und bevor die Gewindefassung aus dem Fundament herausgezogen wird. Demgemäß ist es lediglich notwendig, die Reste des zweiten Bolzens aus der Gewindefassung zu entfernen und ihn durch einen neuen zweiten Bolzen zu ersetzen, um das Konstruktionsteil wieder in seiner früheren Position zu befestigen. Die Gewindefassung, Z=B. der erste Bolzen und die obengenannte Gewindehülse, bleiben unbeschädigt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar eine Befestigung eines Fahrzeug-Leitplanken-Tragpfostens in einem Betonfundament, soll nunmehr anhand der beigefügten Zeichnung, die eine derartige Befestigung im Schnitt zeigt, erläutert werden.

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Nach der beigefügten Zeichnung weist ein Befestigungsbolzen eine Hülse 1 von 70 mm (2,75 Zoll) Länge und 31 mm (1j25 Zoll) äußeren Durchmesser auf, die aus Grad-P-Stahl besteht und durchgehend mit einem 0,75 ZoIl-UNF-Innengewinde versehen ist. Ein unterer Bolzen 2 von 65 mm (2,6 Zoll) Länge aus Grad-S-Stahl wird in die Hülse 1 bis zu einer !Tiefe von 18 mm (0,75 Zoll) eingeschraubt. Ein oberer Bolzen 3 aus Grad-R-Stahl wird in das obere Ende des Bundes 1 eingeschraubt. Der Bolzen 3 hält das Fundament 4- eines (Eragerpfostens für eine Leitplanke. Zwischen dem Fundament 4- und dem Bolzenkopf 3 ist eine Unterlegscheibe 5 angeordnet.

Der Bolzen 2 und die Gewindehülse 1 werden in Beton 6 mittels eines Polyester-Kunstharzes, wie es in der britischen Patentschrift 1 127 913 beschrieben ist, eingesetzt, das außerhalb des Bolzens 2 und der Gewindehülse 1 die Bohrung 8 ausfüllt, die mit einem etwas größeren Durchmesser als 31 mm (1,25 Zoll) in den Beton eingebohrt ist.

Die dargestellte Befestigung ist schnell und einfach anzufertigen. Eine Bohrung von geeigneter Tiefe wird in das Fundament gebohrt und mit den beiden Komponenten des härtbaren Polyester-Kunstharz-Systems versehen, und zwar die eine Komponente über die andere, wie es in der britischen Patentschrift 1 127 913 beschrieben ist. Die Gewindehülse 1 und der Bolzen 2 werden dann in das Loch eingesetzt, indem sie schnell gedreht werden, z.B. mit einer Umdrehungszahl von 100 - 300 Umdrehungen pro Minute. Durch die Drehung wird das Kunstharz-System aufgerührt und gemischt. Während die Hülse 1 in die Bohrung eingesetzt wird, wird der Bolzen 2 zentriert und die gesamte Vorrichtung exakt ausgerichtet. Das Kunstharz-System hat die Eigenschaft, daß es nach der Rotation zusammensinkt und das Loch ausfüllt und den Kopf des Bolzens 2 einfaßt. Danach härtet es schnell

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(zoB. innerhalb von 10 Minuten). Der Pfosten für die Leitplanke wird in die erforderliche Lage gebracht und der Bolzen 3 niit dem erforderlichen Drehmoment angezogen.

Falls gewünscht, kann das Kunstharz syst em chemisch derart beeinflußt werden, daß es nicht so schnell aushärtet. Dies iat dann von Vorteil, wenn eine Gruppe von Befestigungsbolzen in die Befestigungssubstanz eingesetzt werden und dann zueinander mit Hilfe einer Pfette ausgerichtet werden.

Bei einer typischen Ausführungsform sind die Befestigungsbolzen so konstruiert, daß der Bolzen 3 abschert, wenn die Leitplanke einer Kraft von über 16 t (16 tons) ausgesetzt wird. Typische Werte für die drei Komponenten der drei Teile des Befestigungsbolzens sind z.B. (Zahlenwerte in tonf):

maximale Entwurfs- Drehungs- äußerste Belastung festigkeit Festigkeit

Bolzen 3 21,1 22,9 30,34-

Hülse 1 21,1 33,0 55,0

Bolzen 2 21,1 27,6 34,5

Bei einer abgewandelten Ausführungsform werden der Bolzen und die Gewindehülse 1 einstückig aus Grad-S-rStahl hergestellt.

Befestigungsbolzen nach der Erfindung können außer für straßenbauliche Anwendungen, z.B. Befestigungspfosten für Leitplanken oder Lampenträger, auch in ähnlichen Gebieten und Anwendungsfällen benutzt werden, z.B.. zur Befestigung von Eisenbahnschwellen oder Prellböcken; in der Bauindustrie für die Verankerung von Stützen für Balustraden und Balkons; für die Verankerung von Abspex'rbarrieren in Sportanlagen, wie z.B. Rennstrecken oder Fußballplätzen, die Verankerung von Wellenbrechern oder Seedämmen und für die Verankerung von Schwimmdocks.

Claims

21ΗΠ45 Patentansprüche

1.,) Verfahren zur Befestigung eines Stoßen ausgesetzten Konstruktionsteils, z.B. eines Pfostens für Fahrzeugleitplanken, in einer Substanz wie Beton, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz zunächst mit einer Bohrung versehen wird, dann eine Gewindefassung in die Bohrung eingesetzt wird und die Fassung mit einer härtbaren Kunststoffzusammensetzung umgeben wird, die die Fassung fest in das Material einfügt, wonach das Konstruktionsteil mittels eines Gewindebolzens in der Fassung befestigt wird, wobei die axiale Bruchbelastung des Gewindebolzens geringer ist als diejenige der Fassung und ebenfalls geringer als die erforderliche Kraft zum Herausziehen der Fassung aus der Substanz.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassung mittels einer härtbaren Epoxydkunststoff- oder Polyester-Kunststoff-Zusammensetzung in der Substanz gehalten wird.

3. Ein übermäßigen Belastungen ausgesetzter Befestigungsbolzen für die Verwendung im Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen eine Hülse (1) mit Innengewinde umfaßt, in die ein erster Bolzen (2) von der einen Seite und ein zweiter Bolzen (3) von der anderen Seite her einschraubbar sind, wobei die Dehnungs- und Scher des ersten Bolzens (2) und der Hülse (1) größer sind als die des zweiten Bolzens (3).

4. Befestigungsbolzen nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bolzen (2) und die Hülse (3) einstückig ausgebildet sind.

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