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Verfahren zum Setzen eines Spreizankers
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im Erdreich Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Setzen eines
Spreizankers innerhalb einer Aufnahmebohrung im Erdreich, wobei die Aufnahmebohrung
mit einem Schalungsrohr ausgekleidet wird und der Spreizanker das Schalungsrohr
mit seinem Spreizbereich bohrlochgrundseitig überragend in die Aufnahmebohrung eingeführt
wirde
Es sind Spreizanker bekannt, die zum Setzen ins Erdreich vorgesehen
sind. Die Verankerung erfolgt in der Weise, dass beispielsweise mittels eines Bohrers
ein im wesentlichen zylindrisches Loch im Erdreich geschaffen wird. Nachdem das
Bohrwerkzeug aus dem Erdreich gezogen wurde, wird in den aussenseitigen Abschnitt
des Loches ein Schalungsrohr eingebracht. Anschliessend wird durch das Schalungsrohr
hindurch ein Spreizanker in das Loch eingeführt, wobei dessen Spreizbereich in den
nicht mit dem Schalungsrohr ausgekleideten bohrlochgrundseitigen Abschnitt zu liegen
kommt. Der Spreizanker weist eine von dessen Spreizbereich durch das Schalungsrohr
hindurch nach aussen reichende Ankerstange auf, die zur Verspreizung des Ankers
sodann nach aussen verschoben wird.
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Erfahrungsgemäss bringt diese Art des Setzens vonSpreizankern zumeist
erhebliche Schwierigkeiten mit sich: So kommt es vor, dass das Bohrloch, nachdem
das Bohrwerkzeug herausgezogen wurde, beispielsweise ausgelöst durch Umgebungserschütterungen,
wie sie auf Baustellen üblich sind, wieder teilweise in sich zusammenfällt. Ein
Einführen des Schalungsrohres ist in diesem Falle kaum oder nicht mehr möglich.
Das Schalungsrohr hätte aber gerade die Aufgabe, ein Zusammenfallen des Bohrloches
zu unterbinden, um das nachträgliche Einführen des Spreizankers in das Bohrloch
zu ermöglichen. Fällt das Bohrloch, wie zuvor beschrieben, aber vorzeitig in sich
zusammen, so muss in der Regel an anderer Stelle ein neuer Verankerungsversuch unternommen
werden.
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Noch erheblich grösser sind die Schwierigkeiten dann, wenn sich über
dem Erdreich lockeres Schüttgut, wie beispielsweise Schotter auf Bahndämmen, befindet
und das Schalungsrohr das Bohrloch sowohl durch das Schüttgut hindurch als auch
in das Erdreich ragend auskleiden soll. Erschütterungen, wie sie beispielsweise
beim Vorbeifahren eines Zuges auftreten, führen beim bekannten Verfahren unweigerlich
zum Zusammenfall des Bohrloches bevor das Schalungsrohr eingeführt wird.
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Bei Verankerungen durch Schüttgut hindurch ist man deshalb vielfach
zur althergebrachten Methode übergegangen, ein kraterförmiges Loch aus dem Schüttgut
und Erdreich aufzugraben und alsdann, anstelle eines Spreizankers, einen Steher
durch Zuschütten desselben mittels des zuvor ausgegrabenen Materials und anschliessendes
Verfestigen des Materials festzusetzen. Diese Art der Verankerung hat jedoch vor
allem den erheblichen Nachteil grossen Zeitaufwandes für die Montage und bringt
zudem keine zufriedenstellenden Verankerungswerte, zumal sich das zugeschüttete
Material im Laufe der Zeit wieder zu lockern beginnt. Hinzu kommt, dass das Graben
derartig grosser Löcher beispielsweise im Bereich von Bahndämmen aus erklärlichen
sicherheitstechnischen Gründen unerwünscht ist.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein funktionssicheres
Verfahren zum Setzen von Spreizankern in Erdreich zu schaffen, das sich auch bei
mit lockerem Schüttgut überdecktem Erdreich eignet.
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Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Schalungsrohr
über den sich im Erdreich befindlichen Bohrer vorgetrieben und danach der Bohrer
durch das Schalungsrohr hindurch aus dem Erdreich gezogen wird.
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Das Einbringen eines Schalungsrohres in das Bohrloch, solange sich
der Bohrer in diesem befindet, kann auf zweierlei Arten erfolgen: Zum einen kann
das Schalungsrohr direkt mit dem Bohrer mechanisch gekuppelt sein und so beim Vortreiben
des Bohrers gleichzeitig in das sich bildende Bohrloch eintauchen.
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Hat der Bohrer die gewünschte Lochtiefe erreicht, wird die Kupplung
zwischen Schalungsrohr und Bohrer gelöst und letzterer durch das Schalungsrohr hindurch
nach aussen gezogen. Zum anderen hat es sich aber auch als praktikabel erwiesen,
zuerst
mit dem Bohrer das Loch zu schaffen und anschliessend, nachdem
das Bohrgerät, zumeist ein Bohrhammer, vom Bohrer abgenommen wurde, bei im Loch
verbliebenem Bohrer das Schalungsrohr über diesen in das Bohrloch vorzutreiben.
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Beide angeführten Methoden haben sich als äusserst rationell erwiesen,
da sie ein rasches und funktionssicheres Setzen der Spreizanker auch durch Schüttgut
hindurch im Erdreich sicherstellen. Der während des Einbringens des Schalungsrohres
im Bohrloch befindliche Bohrer sorgt dafür, dass ein vorzeitiges Zusammenfallen
des Bohrloches ausgeschlossen ist. Es ist somit ausnahmslos jedes Bohrloch verwertbar.
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Sollte der hierzu verwendete Bohrer vorderseitig einen Bohrkopf aufweisen,
dessen Durchmesser grösser als jener des Schaftes ist, so ist es zweckmässig, dessen
Uebergang von Schaft zu Kopf als sich zum Bohrkopf hin konisch erweiternder Abschnitt
auszubilden.
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Mit Vorteil ist die lichte Weite der Bohrung des Schalungsrohres geringfügig
grösser als der Durchmesser des Bohrers.
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Einerseits wird dadurch beim Vortreiben des Schalungsrohres über den
zuvor im Bohrloch befindenden Bohrerschaft eine Reibung zwischen Schalungsrohr und
Bohrerschaft vermieden und andererseits lasst sich der Bohrer anschliessend leicht
aus dem Schalungsrohr ziehen, ohne dass die Gefahr besteht, dass letzteres womöglich
mit aus dem Bohrloch gezogen wird.
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Durch Längsschlitzung des Schalungsrohres ist es aber beispielsweise
auch möglich, dieses radial elastisch zu gestalten und so ein Herausziehen des allenfalls
vorderseitig geringfügig erweiterten Bohrers durch das Schalungsrohr hindurch problemlos
zu ermöglichen.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung entspricht die Länge des
Schalungsrohres etwa der Länge des entgegen dem Bohrlochgrund an den Spreizbereich
anschliessenden Abschnittes des Spreizankers. Erfahrungsgemäss wird dadurch jener
aussenseitige Bereich des Bohrloches durch das Schalungsrohr abgestützt, bei dem
andernfalls die Gefahr des Einfallens des Bohrloches bestünde. In dem vorderseitigen
Bereich des Bohrloches, der der Verspreizung des Ankers vorbehalten ist, hat das
Erdreich bekanntlich ausreichende Eigenfestigkeit, sodass das -Bohrloch hier einer
Abstützung nicht bedarf. Im Falle des Vorhandenseins von Schüttgut über dem Erdreich
ist darauf zu achten, dass das Schalungsrohr sowohl durch die gesamte Schicht des
Schüttgutes hindurch als auch entsprechend tief in den erdreichseitigen Bereich
des Bohrloches ragt.
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Um das Vortreiben des Schalungsrohres in das Bohrloch zu erleichtern,
ist das bohrlochgrundseitige Ende des Schalungsrohres am Aussenmantel zum Bohrlochgrund
hin mit Vorteil verjüngend ausgebildet. Es wird so in einer Art Pflugwirkung allenfalls
gegen den Bohrerschaft gefallenes Bohrgrundmaterial beim Vortreiben des Schaingsrohres
problemlos wieder vom Bohrer weggedrückt.
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Zweckmässig weist das Schalungsrohr an dem dem Bohrloch grund abgewandten
Ende einen oder mehrere - vorzugsweise zwei einander gegenüberliegende - radial
abstehende Arme auf, die in der Endphase des Vortreibens des Schalungsrohres in
das Erdreich bzw. das Schüttgut eingedrückt werden. Es lässt sich so ein Verdrehen
des vorgetriebenen Schalungsrohres unterbinden, sei es beim Herausziehen des sich
allenfalls drehenden Bohrers aus dem Bohrloch oder beispielsweise beim Anziehen
des Spreizankers durch Verdrehen von Ankerteilen. In jedem Falle behält das Schalungsrohr
so im Untergrundmaterial seinen festen Sitz.
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Das Spreizen des Spreizankers ist zudem völlig problemlos, wenn das
Schalungsrohr an dem dem Bohrlochgrund abgewandten Ende vorzugsweise Eingriffsmittel
für den Anker zu dessen Drehsperre aufweist, das heisst, es wird sichergestellt,
dass beim Verdrehen der Ankerstange die Spreizhülse nicht mitdreht und somit ein
wirkungsvoller Spreizvorgang stattfindet.
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Einem weiteren Vorschlag der Erfindung entsprechend weist der mit
einer Spreizhülse und einem in diese durch Verdrehen einer Ankerstange von vorne
einziehbaren Spreizelement versehene Spreizanker an der Spreizhülse Eingriffsmittel
für das Schalungsrohr auf. Durch das Kuppeln von Schalungsrohr und Spreizhülse über
die besagten Eingriffsmittel wird der zuvor erwähnte exakte Spreizeffekt erzielt.
Die Eingriffsmittel können dabei im einen Teil als Nuten und, zum Eingriff in diese,
am anderen Teil als Nasen ausgebildet sein. Zweckmässig ist es dabei, die dübelseitigen
Eingriffsmittel im rückseitigen Endbereich der Spreizhülse vorzusehen.
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Zum leichtem Einsetzen des Spreizankers ist es zudem von Vorteil,
wenn der Aussendurchmesser der Spreizhülse gleich oder geringfügig kleiner als der
Durchmesser der Bohrung des Schalungsrohres ist. Dadurch ist das Hindurchführen
des Spreizankers durch das Schalungsrohr auch dann problemlos, wenn gesetztenfalls
das Spreizelement zuvor bereits geringfügig in die Spreizhülse eingezogen wurde.
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Zum Ausgleich eines allfälligen zu grossen Radialspiels zwischen Ankerstange
und Spreizhülse ist im rückwärtigen Endbereich des Spreizankers vorzugsweise ein
die Durchmesserdifferenz zwischen Ankerstange und lichter Weite der Spreizhülse
ausgleichendes Zentrierglied angeordnet. Das Zentrierglied kann beispielsweise als
ein an der Ankerstange angeordneter flanschartiger Arlsatz gestaltet sein. Mit Vorteil
ist
das Zentrierglied jedoch als Muffe ausgebildet. Dadurch wird ein radiales Spiel
der Ankerstange gegenüber der Spreizhülse unterbunden und folglich ein Lösen des
Spreizankers weitgehend verhindert.
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Die Erfindung soll nunmehr anhand einer sie beispielsweise wiedergebenden
Zeichnung näher erläutert werden und zwar zeigt Fig. 1 das Herstellen eines Bohrloches,
Fig. 2 das Bohrloch mit darin belassenem Bohrer und in das Bohrloch eingetriebenem
Schalungsrohr, Fig. 3 das Bohrloch mit darin befindlichem Schalungsrohr und eingeführtem
Spreizanker, Fig. 4 den rückwärtigen Bereich eines in das Bohrloch eingeführten
Schalungsrohres und Spreizankers, mit gegenüber der Fig. 3 abweichender Ausbildung.
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Fig. 1 zeigt, wie mittels eines Wendelbphrers 1, unter Verwendung
eines an sich bekannten und deshalb nicht näher dargestellten Bohrgerätes 2, durch
ein Schüttgut 3 hindurch in ein Erdreich 4 ein Bohrloch 5 gebohrt wird.
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Nach Erreichen der gewünschten Bohrtiefe wird das Bohrgerät 2 von
dem Wendelbohrer 1 abgehoben, sodass, wie die Figur 2 zeigt, ein rückwärtiger Schaftabschnitt
la, der seinerseits eine Mitnahmenut lb trägt, aus dem Bohrloch 5 ragt. Ueber den
Wendelbohrer 1 wurde ein Schalungsrohr 6 in das Bohrloch 5 vorgetrieben. Das vorderseitige
Ende des Schalungsrohres 6 trägt am Aussenmantel eine sich nach vorne konisch verjüngende
Facette 6a, die das Vortreiben des Schalungsrohres 6 erleichtert.
Das
Schalungsrohr 6 durchsetzt einerseits gesamthaft die Schicht des Schüttgutes 3 und
andererseits teilweise den in das Erdreich 4 ragenden Abschnitt des Bohrloches 5.
Das rückseitige Ende des Schalungsrohres 6 trägt zumindest einen damit verschweissten,
radial abstehenden flügelförmigen Arm 6b, der zur Drehsicherung des Schalungsrohres
6 in das Schüttgut 3 eingreift. Ferner ist das rückwärtige Ende des Schalungsrohres
6 auch mit einem nutenförmigen Einschnitt 6c versehen.
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In der in Figur 2 gezeigten Verfahrensstellung verhindert das Schalungsrohr
6 ein Zusammenfallen des Bohrloches 5 in dessen diesbezüglich gefährdeten Bereich.
Nunmehr wird der Wendelbohrer 1 aus dem Bohrloch 5 gezogen, wobei der Handwerker
auf den beziehungsweise die Arme 6b stehen kann, um so ein Mit-Herausziehen des
Schalungsrohres 6 aus dem Bohrloch 5 zu unterbinden. Alsdann wird in das Bohrloch
ein gesamthaft mit 7 bezeichneter Spreizanker eingeführt, wie dies die Figur 3 zeigt.
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Der Spreizanker 7 besteht aus einer Spreizhülse 8, die vorderseitig
zur Erzielung einer Spreizung derselben einen oder mehrere Längsschlitze 8a aufweist.
Rückseitig trägt die Spreizhülse 8 eine seitlich abstehende Nase 8b, die in den
Einschnitt 6c des Schalungsrohres 6 eingreift und somit die Spreizhülse 8 gegenüber
dem Schalungsrohr 6 gegen Verdrehen festlegt. In der Spreizhülse 8 ist vorderseitig
ein kegelförmiges Spreizelement 9 angeordnet, das mittels einer Ankerstange 11 zur
radialen Weitung der Spreizhülse 8 im Bereich des Längsschlitzes 8a in die Spreizhülse
8 einziehbar ist.
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Zum Ausgleich der Durchmesserdifferenz zwischen der Spreizhülse 8
und der Ankerstange 11 ist in dem sich zwischen den genannten Teilen bildenden Ringspalt
rückseitig ein als Muffe 12 ausgebildetes Zentriergleid eingeschoben. Die Ankerstange
11 durchsetzt einen zu befestigenden Gegenstand 13 und drückt letzteren mittels
des als Senkkopf ausgebildeten Kopfes lla beim Anziehen der Ankerstange 11 unter
gleichzeitigem Verspreizen der Spreizhüise gagen das Schüttgut 3¢
Gemäss
der Figur 4 trägt das Schalungsrohr 6 zwei einander diametral gegenüberliegende
Arme 6b, während die Verdrehsicherung der Spreizhülse 8 gegenüber dem Schalungsrohr
6, da an anderer Stelle angebracht, nicht dargestellt ist.
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Wie die Figur 4 ferner zeigt, kann die Ankerstange 11 rückseitig anstelle
eines herkömmlichen Schraubenkopfes eine beidseitig abstehende Lasche 14 tragen,
die über die Muffe 12 direkt an der Spreizhülse 8 und am Schalungsrohr 6 anliegt.
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Die tasche 14 ist zweckmässigenfalls mit der Ankerstange 11 -verschweisst.
Wenn die Ankerstange 11 und die Lasche 14 mit einander fixiert sind, ist es von
Vorteil, an den Ausläufen der Lasche 14 Durchbrüche 14a vorzusehen. Einerseits dienen
die Durchbrüche 14a-dem Angriff eines Werkzeuges zum Drehen der Ankerstange 11 zwecks
Spreizung des Spreizankers 7, wobei das Aufbringen des zur Spreizung erforderlichen
Drehmomentes zufolge des grossen Abstands der Durchbrüche 14a und der dadurch vorhandenen
Hebelwirkung nur geringen Kraftaufwandes bedarf. Andererseits nehmen die Durchbrüche
14a nachträglich Befestigungsschrauben 15 zum Festlegen des zu befestigenden Gegenstandes
16 auf.