DE2443282A1 - Verfahren und mittel zum ausbau eines im boden verankerten und vorgespannten stahlbuendelankers - Google Patents

Description

Patentanwalt

Dipl.-Ing. H. Sirohschänk 10.9.1974

8 München 60 148-1356P

Musatmtraße I

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Los Inge r AG- Bern . (Schweiz)

Verfahren und Kittel zum Ausbau eines im Boden verankerten und vorgespannten Stahlbündelankers

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbau, eines im Boden verankerten und vorgespannten Stahlbündelankers, der zur Unterfangung von Baugrund, wie Stützmauer, Böschung, Baugrubenwand, dient, mit einem Haftteil, der bis zum Ende eines im Boden vorgebohrten Bohrloches reicht, in welchem der Anker eingesetzt ist, und durch ein injiziertes Härtungsmittel mit dem ihn umgebenden Boden"in Verbund gebracht und durch das erhärtete Härtungsmittel im Boden fixiert ist, und mit einem in einem Hüllrohr untergebrachten Spannteil, der ge spannt ist und bis zur das Bohrloch von aussen zudeckenden Ankerplatte reicht, und Mittel zum Ausführen des Verfahrens.

Die Methode der Unterfangung von Stützmauern, Böschungen, Baugrubenwänden und dergleichen durch vorgespannte Pels- oder Bodenanker ist in zunehmendem Mass eine verbreitete Arbeitsmethode im Tiefbau, Hoch-

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bau, sowie bei Strassen- und Bahnb&uten. Ln Rutschzonen bedarf man zur Sicherung der mit Absturz gefährdeten Erdmassen bedeutende Jtütskräfte. Durch vorgespannte Fels- oder Bodenanker ist es möglich, entweder die Lasten direkt zu übernehmen, oder ihnen zu begegnen.

Zur Anwendung des Bodenankers werden vorerst im Boden Bohrlöcher gebohrt, in welche die aus Stahllitzen, Drähte oder Stahlstäben bestehenden Anker versetzt v/erden. Die Fixierung des Ankers, im Baugrund geschieht dadurch, dass die Enden der Längsglieder des Ankers, die bis an das Ende des Bohrloches reichen, z.B. durch einen injizierten Zementmörtel mit dem sie umgebenden Boden in Verbund gebracht werden. Hierbei schützt ein Kunststoffhüllrohr den übrigen Spannteil des Ankers, das nach dem Erhärten des Zementmörtels je nach Wunsch gespannt wird.

In manchen Fällen, wie bei Baugrubensicherungen, werden die Anker nach Abschluss der Bauarbeiten wieder aus dem Boden entfernt. Dabei ist es üblich, den Anker zwischen Haft- und Spannstrecke zu trennen. Dadurch' wirft ermöglicht, dass ein Teil (Spannstreckerteil) des Ankers aus dem Boden ausgebaut werden kann. Der Haftstreckenteil mit dem Injektionskörper konnte aber aus dem Boden mit dem Spannstreckteil nicht entfernt werden, was unbefriedigend ist. Der im Boden gebliebene Haitstreckenteil des Ankeis musste dann aus dem Boden z.B. durch einen Schaufelbagger, Traxkavator oder Pneulader ausgebaut werden. Sine solche Ausbauarbeit ist aber sehr umständlich, weil der die aus Litzen, Drähten oder Stäben bestehenden Längsglieder umgebende Zementmörtelblock die Länge von ca. 5 Q und die Breite von ca, 1 a haben kann.

Es ist auch bekannt zum Entfernen des Ankers aus dem 3oden,'eiiie Bohrmaschine mit einem kreisrunden hohlen Bohrer zu verwenden, dessen Innendurchmesser wesentlich grosser ist als der Aussendurchmesser des Ankers. Mit der Bohrmaschine wird in die Tiefe bis und einschliesslich des harten Zementmörtelblockes gebohrt, wonach das Ganze aus dem Boden hinausgezogen wird. Auch dieses Verfahren ist wegen der hohen Küsten und insbesondere des Lärmes und verhältnismässig grossen Platzbedarfes nachteilig.

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Es ist Aufgabe der Erfindung, die oben erwähnten Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren und Mittel aura Ausbau eines im Boden verankerten und vorgespannten Stahlbündelankers vorzuschlagen, in weichem der Anker aus dem Boden vollständig entfernt wird, wobei die damit verbundenen Kosten niedrig gehalten werden und die Arbeitsweise keineswegs mühsam und zeitraubend ist. ■ . . .

Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch erreicht, dass in der Mitte des Gtahlbündelankers über die ganze Länge des Ankers ein Sprengrohr verlegt und mit dein Anker in das Bohrloch eingesetzt wird, wonach ■ zum gegebenen Zeitpunkt in das Sprengrohr über die ganze Länge des Haftteiles des Ankers eine Sprengladung eingeführt und zur Explosion gebracht wird,· durch welche Explosion das den Haftteil umgebende, erhärtete Härtungsmittel gesprengt, der Verbund Stahl/Härtungsmittel gelöst und die gesamte Länge des gelockerten Ankers durch eine Ziehvorrichtung aus dem Boden entfernt wird.

Erfindungsgemäss umfassen die Mittel zum Ausführen des Verfahrens ein aus Kunststof!material bestehendes Sprengrohr, das gleichachsig mit dem Anker verläuft, ein Laderohr mit Sprengzündschnur und einem an der Schnur angeordneten, elektrisch betätigbaren Zünder, welches Rohr in das Sprengrohr einführbar ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen: >

Fig. 1 eine Ansicht eines im Boden verankerten und vorgespannten Ankers, teilweise im Schnitt, und ·

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt des Haftteiles des ..Ankers nach Fig. 1 im grösseren Massstab.

Ein aus Stahllitzen 5 bestehender Anker 1 ist in einem im Boden ? vorgebohrten Bohrloch 8 eingesetzt. Der aus freien Litzen 5 bestehende Haftteil la des Ankers 1 reicht bis zum Ende des Bohriocheß 8 und '

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ist durch einen injizierten Zementmörtel 2 umgeben. Durch den injizierten Zementmörtel 2 wird der Haftteil la des Ankers 1 mit dem ihn umgebenden Boden 7 in Verbund gebracht und wenn der Zementmörtel 2 erhärtet hat, ist der Haftteil la in dem Boden 7 fixiert. Der Spannteil Ib des Ankers 1 ist in einem Hüllrohr 3 untergebracht, dass die Litzen 5 vom dem sie umgebenden Boden 7 und vor Berührung mit dem Injektionsgut schützt. Nach dem Erhärten des Zementmörtels 2 am Haftteil la des Ankers 1, was ungefähr drei Tage dauert, geschieht das Spannen des Ankers 1 über die das Bohrloch 8 von aussen zudeckende Ankerplatte 4. Der Spannteil Ib des Ankers reicht bis zur Ankerplatte 4.

Ueber die ganze Länge des Ankers 1 wird schon bei dessen Herstellung in der Mitte des Litzenbündels 5 ein aus einem Kunststoffmaterial bestehendes Sprengrohr 6 verlegt, das gleichzeitig mit dem Anker 1 in das Bohrloch 8 im Boden 7 eingesetzt wird. Der Aussendurchmesser des Sprengrohres 6 ist so bemessen, dass es in der Mitte der Litzen 5 gut angebracht werden kann; er beträgt ca. 25-29mm. Ueber den Spannteil Ib des Ankers 1 muss das Sprengrohr 6 von aussen durch eine Panzerung 14 verstärkt werden, um die Querkräfte der Litzen 5, die zum Beispiel durch das krumme Bohrloch 8 bedingt sind, aufnehmen zu können, Das Sprengrohr reicht mit seinem mit Holzzapfen 17 abgeschlossenen Ende bis zum Ende des Bohrloches 8, wo es in der Mitte der freien Litzen 5 angeordnet ist, die üblicherweise 6 bis 8 Wellungen von 60cm aufweisen, die durch Stahlbänder 9 verbunden sind.

Nach den beendeten Bauarbeiten, wenn der vorgespannte Anker aus dem Boden herausgenommen werden soll, wird in das Sprengrohr 6 über seine gesamte Länge ein Laderohr 12 aus Kunststoffmaterial eines Durchmessers von ca. 16 bis 20mm eingeführt. Das Laderohr 12 enthält eine Zündschnur 10, deren Länge etwa der Länge des Haftteiles la des Ankers 1 entspricht, und einen an der Schnur 10 mittels eines Isolierbandes 13 befestigten elektrischen Zünder 11. Das in das Sprengrohr einzuführende Ende des Laderohres 12 ist mit einem Holzzapfen 16 abgeschlossen. Die Einführung des Laderohres 12 und der Ladung in das

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Sprengrohr 6 ist somit äusserst einfach und sicher. Eine Verdammung der Ladung i3t nicht erforderlich.

Der elektrische Zünder 11 ist sehr hochunempfindlich, um zu vermeiden, dass die Schnur 10 durch die Elektrizität in den schon verlegten Kabeln zufälligerweise zur Explosion gebracht wird. Der Zünder ist durch zwei Zünddrähte 18 mit einem nicht dargestellten Zündapparat verbunden, der von einem Sprengspezialisten bedient wird.

Wenn die im Haftteil des Ankers angebrachte Sprengzündschnur 10 zur Explosion gebracht wird, entsteht in dem die freien Litzen 5 umgebenden Zementmörtelblock 2 eine Vielzahl von Rissen, so dass seine Haftwirkung auf die ireien Litzen 5 wegfällt und dieselben gelockert werden. Zur Lockex-ung und Versetzung der freien Litzen des Haftteiles la trägt auch die Zugkraft des vorgespannten Spannteiles Ib des Ankers 1 bei. Der durch die Explosion gelockerte Anker 1 wird dann durch eine nicht dargestellte Ziehvorrichtung wie Winde, die eine grössere Geschwindigkeit im Ziehen und eine mittlere bis kleinere Ziehkraft aufweist, aus dem Boden 7 in seiner ganzen Länge entfernt»

Durch die Explosion der Sprengzündschnur 10 wird der kompakte Zementmörtelblock, dessen Länge bis zu 5m und Breite bis zu Im ausmacht, in kleinere Stücke gesprengt, welche im Boden 7 liegen bleiben.

Durch das Sprengen des grossen Klotzes des Zementmörtels von.innen entstehen aus demselben kleinere Stücke, die im Boden ohne weiteres bleiben können, weil die Bestandteile solcher Stücke (Kies, Kalk) sich mit dem Boden vertragen; deswegen kann dieses Verfahren als naturfreundlich bezeichnet werden. Das Sprengen geschieht unter Vorspannung, wodurch der Löseeffekt unterstützt wiM. Bei der Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens entsteht kein wesentlicher Lärm, Erschütterung oder Staub.

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   (IJ Verfahren zum Ausbau eines im Boden verankerten und vorgespannten Stahlbündelankers, der zur Unterfangung von Baugrund, wie Stützmauer, Böschung, Baugrubenwand, dient, mit einem Haftteil, der bis zum Ende eines im Boden vorgebohrten Bohrloches reicht, in welchem der Anker eingesetzt ist, und durch ein injiziertes Härtungsmittel mit dem ihn umgebenden Boden in Verbund gebracht und durch das erhärtete Härtungsmittel im Boden fixiert ist, und mit einem in einem Hüllrohr untergebrachten Spannteil, der gespannt ist und bis zur das Bohrloch von aussen zudeckenden Ankerplatte reicht, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mitte des Stahlbündels über die ganze Länge des Ankers ein Sprengrohr verlegt und mit dem Anker in das Bohrloch eingesetzt wird, wonach zum gegebenen Zeitpunkt in das Sprengrohr über die ganze Länge des Haftteiles des Ankers eine Sprengladung eingeführt und zur Explosion gebracht wird, durch welche Explosion das den Haftteil umgebende, erhärtete Härtungsmittel gesprengt, der Verbund Stahl/Härtungsmittel gelöst und die gesamte Länge des gelockerten Ankers durch eine Ziehvorrichtung aus dem Boden entfernt wird.
2. 2. Mittel zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein aus Kunststoffmaterial bestehendes Sprengrohr (6), das gleichachsig mit dem Anker (1) verläuft und ein Laderohr (12) mit einer SprengzUndschnur (10) und einen an der Schnur angeordneten, elektrischen Zünder (11) enthalten, welches Rohr (12) in das Sprengrohr (6) einführbar ist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Explosion der Sprengladung im erhärteten, den Haftteil (la) des Ankers (1) umgebenden Härtungsmaterial (2) Risse entstehen.
4. 4. Verfahren nach Anspruch l.und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugkraft des vorgespannten Spannteiles (Ib) des

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   Ankers (l) zur Lockerung und Versetzung des Haftteiles (la) des Ankers bei der Explosion beiträgt.
5. 5. Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil des Sprengrohrs (6), der über den Spannteil (Ib) des Ankers (l) verläuft, durch eine Panzerung (14) verstärkt ist.
6. 6. Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Laderohr mit Sprengzündschnur (lO) mittels eines Kupfer-, Aluminiumoder Messingdrahtes (15) versteift ist.
7. 7. Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zünder (ll) hochunempfindlich ist und an der Sprengzündschnur (10) mittels eines Isolierbandes (13) befestigt ist.

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