DE2534341C3

DE2534341C3 - Verpreßanker

Info

Publication number: DE2534341C3
Application number: DE2534341A
Authority: DE
Inventors: Yuzo Urawa Saitama Endo (Japan)
Original assignee: MITSUI CONSTRUCTION CO Ltd TOKIO
Current assignee: MITSUI CONSTRUCTION CO Ltd TOKIO
Priority date: 1975-01-09
Filing date: 1975-08-01
Publication date: 1979-05-17
Also published as: DE2534341A1; FR2297288A1; JPS534326B2; GB1465030A; DE2534341B2; JPS5179920A; US3971177A; FR2297288B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Verpreßanker mit einem Zugglied, das im Bereich des Verpreßkörpers Ankerscheiben trägt, die in Abständen voneinander mit dem Zugglied verbunden sind. i">

Ein derart gestalteter bekannter Verpreßanker weist den Nachteil auf, daß die Dehnung jedes Teilstückes des Zuggliedes über die gesamte im Verpreßkörper eingebettete Tiefe so verteilt ist, daß die Dehnung am eingebetteten Ende viel geringer ist als am ίο Kopfende. Als Folge davon treten gewisse Spannungsspitzen auf, die einer gleichmäßigen und optimalen Übertragung der Ankerkräfte auf den Vcrpreßkörper hinderlich sind. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, bei einem bekannten Verpreßanker v> (DE-OS 1 484 416), daß durch Zusammenziehen oder Dehnen des Verpreßkörpers die in diesem eingebetteten Ankerscheiben vom Zugglied gelöst werden, was die Zugbelastung des Verpreßankers herabsetzt. Schließlich besteht ein weiterer Nachteil des bekann- w> ten Verpreßankers darin, daß dessen Zugglied fest mit dem Verpreßkörper verbunden ist und somit nach Gebrauch des Verpreßankers im Erdboden verbleiben muli Eiin solcher verbleibender Verpreßanker bildet bei einer Verwendung im Tiefbau an Stelle von b^r> Verstrebungen für Schalwände mit seinem herausragenden Zugglied ein unzerstörbares Hindernis bei einer späteren Fundamentlegung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten Verpreßanker dahingehend zu verbessern, daß die Übertragung der Ankerkräfte noch gleichmäßiger erfolgt, so daß Spannungsspitzen noch weitge ■ hender abgebaut werden, als das bei dem bekannten Verpreßanker der Fall ist. Außerdem soll die Vorrichtung so ausgebildet werden, daß die Ankerscheiben dem Spannungsverlauf besser und leichter anpaßbar sind und daß diese Anpassung mit geringem Aufwand auf der Baustelle vorgenommen werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verpreßanker mit einem Zugglied, das im Bereich des Verpreßkörpers mit Ankerscheiben in Abständen voneinander besetzt ist, darin gesehen, daß das über seine gesamte Länge mit einem Außengewinde versehene Zugglied die mit einem Innengewinde versehenen Ankerscheiben trägt, daß den Ankerscheiben luftseitig Federglieder zugeordnet sind und zwischen den Ankerscheiben im Bereich des Verpreßkörpers das Zugglied von Schutzrohren umgeben ist.

Es ist zwar durch die DE-OS 2201 950 bekannt, ein Zugglied zu verwenden, daß über seine ganze Länge mit einem Gewinde versehen ist und mit einem Schutzrohr umgeben ist und in einen mit Innengewinde versehenen Ankerkörper eingeschraubt wird. Ferner ist es durch die DE-OS 2259648 an sich bekannt, auf ein mit Außengewinde versehenes Zugglied eine mit Innengewinde versehene Hülse aufzuschrauben, die ein Auslaßventil für das Verpreßgut enthält. Der Fachmann kann dieser Druckschrift zwar die Lehre entnehmen, einen Körper auf einem Zugglied schraubend zu bewegen. Keine dieser Entgegenhaltungen gibt aber einen Hinweis auf die federnde Ausbildung der Ankerscheiben, die erst den gewünschten Abbau der Spannungsspitzen optimal ermöglicht.

Das Zugglied eines erfindungsgemäßen Verpreßankers kann nach dessen Verwendung in einfachster Weise durch Drehen des Zugglieds um seine Achse aus dem Verpreßkörper und aus dem Erdboden herausgeschraubt werden. Selbst bei Verpreßankern, die über einen langen Zeitraum beispielsweise zur Verstrebung von Schalwänden benutzt wurden, kann kein Korrodieren des Zuggliedes erfolgen, und dem Herausschrauben dieses Zuggliedes wirken keine zusätzlichen Kräfte entgegen, die durch Verspannungen des Verpreßkörpers. also durch Gegeneinanderbewegen oder Auseinanderbewegen der Ankerscheiben den Gewindeeingriff beeinträchtigen könnten.

Weitere Einzelheiten zur Weiterbi'dung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 4. Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verpreßankers sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung, aus der die Art und Weise ersichtlich ist, wie der erfindungsgemäße Verpreßanker verwendet wird,

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Einpressen von Beton in ein Bohrloch nach dem Einbringen des in Fig. 1 dargestellten Verpreßankers,

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Art der Verbindung des Zuggliedes des Verpreßankers mit einer Schalwand,

Fig. 4 bis 5b schaubildliche Darstellungen und einen Längsschnitt durch eine ein Federglied umfassende Ankerscheibe und deren Einzelteile,

Fig. 6 eine Prinzipskizze der Verteilung der beim erfindungsgemäßen Verpreßanker aultretenden Kräfte.

Fig. 7 eine Darstellung der Dehnung beim Einwirken einer Zugkraft auf das Zugglied des Verpreßankers, wenn dieser in einen Erdboden gleichförmiger Festigkeit eingebettet ist,

Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung eines Verpreßankers ohne Ankerscheiben,

Fig. 9 eine schaubildliche Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des Verpreßankers,

Fig. 10 einen Teillängsschnitt durch die in Fig. 9 dargestellte Ausführungsform im Bereich einer Ankerscheibe in vergrößertem Maßstab und

Fig. 11 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung des in Fig. 9 veranschaulichten Verpreßankers im eingesetzten Zustand.

Aus Fig. 1 der Zeichnung ist die spezielle Art und Weise ersichtlich, wie ein erfindungsgemäßer Verpreßanker als Verankerungsglied verwendet werden kann, bei dem die Notwendigkeit entfällt, das Zuggüed 3 nach Abschluß der Bauarbeiten zu entfernen. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dr'i zuerst ein Bohrloch 2 der gewünschten Tiefe an einer vorbestimmten Stelle in den Erdboden E außerhalb einer Schal wand 1 gebohrt wird, die sich gegen den äußeren Teil einer Wand im Tiefbau legt. In das Bohrloch 2 ist ein Verpreßanker eingebracht. Dieser besteht aus einem Zugglied 3, einer Anzahl flanschartiger Ankerscheiben 4, die in vorbestimmten Abständen durch Schrauben auf das Zugglied 3 aufgebracht sind, aus Federgliedern 5, die den Flächen der Ankerscheiben 4 benachbart sind, die einem Ausziehen entgegenwirken, aus Hüilmaterial 6, beispielsweise Kunststoffröhren oder einer Schutzhülle, die zwischen aufeinanderfolgende Ankerscheiben 4 um das Zugglied 3 herum angeordnet sind, aus einem Trennstück 7, das an der Grenze zwischen einem verankerten Bereich A und einem nicht verankerten Bereich B auf das Zugglied 3 aufgebracht ist. und aus einem Rohr 8, das neben der Erdankerfassung 23 in das Bohrloch 2 eingebracht ist.

Danach wird durch das Rohr 8 Beton 9 in das Bohrloch 2 bei eingesetzter Erdankerfassung eingegossen, bis das Bohrloch 2 ausreichend angefüllt ist. Danach werden das Rohr 8 und der Mantel aus dem Bohrloch 2 herausgezogen. Vnc m Fig. 2 dargestellt ist. wird, um den Beton 9 einzupressen, eine Preßvorrichtung 11 mit einem aufblasbaren Sack 10 in die Nähe des Eingangs der Bohrung 2 eingesetzt und eine in der Zeichnung nicht dargestellte Pumpe mit einem Preßluftschlauch 11a verbunden, um eine zusätzliche Menge an Beton 9 einpressen /u können und diesen damit zu verdichten.

Der in den Erdboden £ eingebettete Verpreßanker kann mit der Schalwand 1 in der in Fig. 3 dargestellten Weise verbunden sein, beispielsweise dadurch, daß eine rechtwinklige Konsole 12 an die Außenseite der Schalwand 1 angeschweißt wird, dann au^f die Konsole 12 ein Satz Gurtstücke 13 aufgesetzt werden, die in einem bestimmten vertikalen Abstand voneinander liegen, und schließlich an die Vorderseite der Gurtstücke 13 Druckplatten 14 angeschweißt werden, um den aus dem Verpreßkörper herausragenden Endbereich des Zuggliedes 3 aufnehmen zu können. Wenn dann der Beton 9 eine ausreichende Festigkeit erlangt hat, wird das vorstehende Ende des Zuggliedes 3 durch eine Stützplatte 15 an der Druckplatte 14 festgelegt, um die Verankerung zu bewirken und zwar mit einer vorbestimmten Ausziehkraft T, die der ausgelegten Vorbelastung entspricht. Bei dem erfin

ι >

dungsgemäßen Verpreßanker sind an den einem Herausziehen widerstehenden Seiten der Ankerscheiben 4 Federglieder 5 angebracht, so daß die Ausziehkraft T auf die Flächen der Ankerscheiben 4 so verteilt wird, daß sich die gesamte eingebettete Länge D des Zuggliedes 3 wirksam der Ausziehkrait T entgegenstellen kann. Auf diese Weise wird die Schalwand 1 starr und praktisch wie ein fester Bestandteil des umgebenden Erdbodens E durch den Verpreßanker mit diesem verbunden.

Vorzugsweise können die flanschartigen Ankerscheiben 4 jeweils als eine Einheit aus einem Werkstoff gefertigt sein, der eine relativ hohe Festigkeit hat, beispielsweise aus Stahl, Eisen, Gußeisen od. gl. Sie können jedoch auch aus einnem Verbundmaterial bestehen, bei dem zum Teil harter Kunststoff od. dgl. vei-wendet wird.

Die mit den Ankerscheiben 4 zusammenwirkenden Federglieder 5 können, wie in Fig. 4 gezeigt, als ringförmige Federglieder 5 ausgebildet sein, die aus Gummi, Kunststoff oder einem ähnlichen elastischen Werkstoff gefertigt und mit von ihren Druckflächen 5a ausgehenden Durchgangslöchern Sb versehen sind. Die Federkonstante kann nach Bedarf eingestellt werden, indem mehr oder weniger Werkstoff vorgesehen oder die Größe der Druckfläche 5 a entsprechend vergrößert bzw. verkleinert wird, indem der Durchmesser verändert wird oder indem mehr oder weniger Durchgangslöcher Sb vorgesehen werden und ferner diese mit einem anderen Werkstoff gefüllt werden, um einen Verbundkörper entstehen zu lassen.

Ein auf das ringförmige Federglied 5 während einer längeren Zeit einwirkender Druck ändert dessen Federcharakteristik und kann sogar dazu i uliren, daß die Federfunktion völlig verlorengeht. Um dies zu vermeiden, kann der in Fig. 5, 5a und 5b dargestellte Federmechanismus verwendet werden.

Dieser Federmechanismus umfaßt eine Stützplatte 15 mit einer Anzahl (vorzugsweise vier bis sechs) von radial im gleichen Abstand voneinander angeordneten, axial vorstehenden Zapfen 16, die eins.uckig mit der Stützplatte 15 ausgebildet sind. Das ringförmige Federglied 5 ist mit Durchgangslöchern 17 versehen, die den Zapfen 16 der Stutzplatte 15 entsprechen und diese aufnehmen. Die dem Federglied 5 zugewandte Seite der Ankerscheibe 4 ist mit Sacklöchern 18 zur Aufnahme der Zapfen 16 versehen, die durch die Durchgangslöcher 17 des Federgliedes 5 hindurchragen so daß die Stützplatte 15 mit der Ankerscheibe 4 zusammengesteckt werden kann, wobei das ringförmige Federglied 5 dazwischen liegt. Die Länge der Zapfen 16 ist so gewählt, daß ein vorbestimmter Zwischenraum 19 zwischen dem Ende jedes Zapfens 16 und dem Boden jedes Sackloches 18 vorhanden ist, wenn die Stützplatte 15 unter Zwischenschaltung des Federgliedes 5 mit der Ankerscheibe 4 verbunden ist. Die Einstellung der Länge der Zapfen 16 kann auch durch die in Fig. 5 b gezeigte Weise erreicht werden. Dabei wird an jedem Zapfen 16 in einem Zwischenbereich eine Federscheibe 20 eingeschraubt und deren Dicke eingestellt. Dadurch erhalten die Zapfen 16 selbst eine einstellbare Federfunktion. Wird durch Ziehen am Iuftseitigen Ende des Zuggliedes 3 auf die dem Ausziehen entgegenwirkenden Flächen der Ankerscheiben 4 ein Druck ausgeübt, dann wird das Ende jedes Zapfens 16 selbst dann, wenn sich die Federcharakteristik des ringförmigen Federgliedes 5 geändert hat, vom Boden des entsprechenden Sacklo-

chcs 18 abgestützt. Damit kann jede weitere Änderung der Federcharakteristik des Federgliedes 5 verhindert und die Funktion des Federmechanismus konstant gehalten werden.

Das !-füllmaterial 6, das den eingebetteten Bereich des Zuggliedes 3 umgibt, kann entweder durch aulgesteckte ^'unststiiifrohre oder durch Kunststoffolie, ein Sioffband oder ein Metallfolienband gebildet sein, das spiralförmig auf das Zugglied 3 aufgewickelt ist. Es ist wichtig, daß das Zugglied 3 gegenüber dem Beton 9 isoliert ist.

Der in Fig. 6 dargestellte Verpreßanker stellt ein Federsystem dar, das in Fig. 6 rechts idealisiert dargestellt ist. Dabei sind:
ski: die Federkonstante des Zuggliedes 3 von Punkt (ι) bis Punkt (/ + 1),

cKi: zusammengesetzte Federkonstanten, bestehend aus einer Kombination der Federkonstanten des Verpreßankers und der Federkonstanten des Federmechanismus im Punkt (i) und
To: die Ausziehkraft.

Der erfindungsgemäße Verpreßanker besteht, wie aus dem vorstehend geschilderten Prinzip und der Darstellung in Fig. 7 hervorgeht, aus einem Zugglied 3 und den die Federglieder 5 umfassenden Ankerscheiben 4, die in vorbestimmten Abständen auf dem Zugglied 3 angebracht sind. Der Verpreßanker wird fest mit Beton 9 verbunden, so daß sich die gesamte verankerte Länge D wirksam der Ausziehkraft T entgegenstellt und die Reaktion der Fläche jeder Ankerscheibe 4 frei durch die Änderung in der Federkonstanten des Federgliedes 5 eingestellt wird, so daß die Dehnung beim Ausziehen auf den gesamten Verpreßkörper gleichmäßig verteilt wird und sich in der gesamten verankerten Länge D wirksam der Ausziehkraft T entgegenstellt und die Verankerung gegenüber dem herkömmlichen Verpreßanker gemäß Fig. 8 wesentlich verbessert.

In Fig. 9 und K) sind die Ankerscheiben 4 in vorbestimmten Abständen auf das Zugglied 3 mit Außengewinde 21 aufgebracht. Die Ankerscheiben 4 besitzen Innengewinde 21' und sind lösbar auf das Zugglied 3 aufgeschraubt. Mit der einer Ausziehkraft T entgegenwirkenden Seite der Ankerscheiben 4 wirkt ein Federglied 5 (allein oder eine mit diesem kombinierte Stützplatte 15) zusammen. Beim Verschrauben der Ankerscheiben 4 sind Schutzrohre 22 mit einem Durchmesser, der etwas größer als derjenige des Zuggliedes 3 ist, nicht nur zwischen aufeinanderfolgende Ankerscheiben 4 geschaltet, sondern erstrecken sich auch über den vorderen Bereich und den Endbereich des Zuggliedes 3. Diese Schutzrohre 22 umgeben somit alle Bereiche des Zuggliedes 3, auf die der Beton 9 einwirken könnte, so daß eine gute Erdankerfassung 23 entsteht. Die Schutzrohre 22 sind aus Kunststoff gefertigt; sie können natürlich auch aus

Holz, Bambus od. dgl. bestehen.

Das Schutzrohr 22, das zwischen dem vorderen Bereich des Zuggliedes 3 und der benachbarten Ankerscheibe 4 liegt, hat ein geschlossenes Ende. Zwischen diesem Ende und dem Ende des Zuggliedes 3 ist ein bestimmter Spielraum vorgesehen. Wenn das Zugglied 3 der Erdankerfassung 23 an der Schalwand 1 angebracht ist, kann das Zugglied 3 um seine Achse gedreht werden, um die Länge des aus dem Erdboden E herausragenden Teils einzustellen.

An Stelle der Anordnung eines solchen Schutzrohres 22 im vorderen Bereich des Zuggliedes 3 kann auch eine Ankerscheibe 4 auf das Ende des Zuggliedes 3 aufgeschraubt werden, die am Ende geschlossen und so gestaltet ist, daß für den vorstehend beschriebenen Spielraum Sorge getragen ist.

An der vorbeschriebenen Erdankerfassung 23 wird ein Rohr 8 angebracht. Danach wird das Ganze in ein Bohrloch 2 im Erdboden £ eingeschoben. Dann wird Beton 9 durch das Rohr 8 eingefüllt, so daß die Erdankerfassung 23 eine feste Einheit mit dem Erdboden E bildet. Dann werden weiterer Beton 9 zum Verdichten eingefüllt und Gurtstücke 13, wie beschrieben, angebracht.

Während die Ankerscheiben 4 fest im Beton 9 eingebettet sind, verhindern die Schutzrohre 22 jede Berührung de> Betons 9 mit dem Zugglied 3. Das Zugglied 3 kann deshalb nach Gebrauch herausgeschraubt und von den Ankerscheiben 4 und den Schutzrohren 22 gelöst werden. Durch das Entfernen des Zuggliedes 3 ist ein schnelles und einfaches Ausgraben eines solchen Verpreßankers und ein Zertrümmern möglich, wenn später Boden- oder Fundamentarbeiten durchgeführt werden sollen. Die erfindungsgemäßen Verpreßanker können ferner zum Abstützen von Schalwänden 1 in den Teil des Erdbodens £ eingebettet werden, der außerhalb des Hauptbereiches der Baustelle liegt, was eine maximale Ausnutzung des Arbeitsraumes ermöglicht. Dies führt wiederum zu Arbeitserleichterungen, einer geringeren Unfallhäufigkeit sowie zu einer erhöhten Arbeitsleistung, so daß der Zeitaufwand, der für diese Bauarbeiten erforderlich ist, erheblich verkürzt wird.

Bei den bekannten Verpreßankern ist es unmöglich Rostschutzöl od. dgl. auf das Zugglied 3 aufzubringen, um die Reibung zwischen Zugglied 3 und Beton 9 zu verringern. Bei dem Verpreßanker gemäß der Erfindung kommt das Zugglied 3 dagegen überhaupt nicht mit dem Beton 9 in Berührung. Dies ermöglicht nicht nur die Wiederverwendung des Zuggliedes 3 und das Aufbringen von Rostschutzöl od. dgl., sondern verhindert es auch, daß das Zugglied 3 in der Erdankerfassung 23 angegriffen wird oder daß seine Festigkeit verringert wird, so daß sichergestellt ist, daß die Zugfestigkeit konstant bleibt.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verpreßanker mit einem Zugglied, das im Bereich des Verpreßkörpers Ankerscheiben trägt, ^r> die in Abständen voneinander mit dem Zugglied verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das über seine gesamte Länge mit einem Außengewinde (21) versehene Zugglied (3) die mit einem Innengewinde (21') versehenen Anker- "> scheiben (4) trägt, daß den Ankerscheiben (4) luftseitig Federglieder (5) zugeordnet sind und zwischen den Ankerscheiben (4) im Bereich des Verpreßkörpers das Zugglied (3) von Schutzrohren (22) umgeben ist. i>

2. Verpreßanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federglieder (5) aus Gummi, Kunststoff oder einem anderen elastischen Werkstoff bestehen.

3. Verpreßanker nach Anspruch 1 oder 2, da- -'<> durch gekennzeichnet, daß luftseitig vom Federglied (5) eine Stützplatte (15) mit mehreren radial im gleichen Abstand voneinander angeordneten und axial vorspringenden Zapfen (16) vorgesehen ist, die durch eine entsprechende Anzahl von -'"> Durchgangslöchern (17) im Federglied (5) in Sacklöcher der Ankerscheibe (4) hineinragen, deren Tiefe so gewählt ist, daß zwischen dem Boden des Sackloches und der Stirnfläche des Zapfens (16) ein vorbestimmter Abstand verbleibt. to

4. Verpreßanker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zapfen (16) der Stützplatte (15) aus zwei miteinander verschraubten und Federscheiben (20) zwischen sich aufnehmenden Teilen zur Einstellung seiner Länge be- J^r> steht.