DE2914597A1

DE2914597A1 - Verbesserungen bei der herstellung von zugankern

Info

Publication number: DE2914597A1
Application number: DE19792914597
Authority: DE
Inventors: Paul Dupeuble
Original assignee: Sondages Injections Forages SIF Enterprise Bachy
Current assignee: Sondages Injections Forages SIF Enterprise Bachy
Priority date: 1978-04-18
Filing date: 1979-04-11
Publication date: 1979-10-31
Also published as: AU530049B2; NL7903005A; GB2018855B; BE875622A; CH633058A5; AU4612679A; OA06236A; FR2423591A1; FR2423591B1; US4386876A; GB2018855A; PT69491A

Description

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Beschreibung;
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Zugankern.

In der deutschen Patentanmeldung P 22 26 169.4 vom 30. Mai 1972 hat die Anmelderin eine Anordnung beschrieben, die für die Herstellung von Zugankern dient. Zu dieser Anordnung gehören folgende Bestandteile: Ein rohrförmiges Schutzelement, das einen Kopfteil und einen Fußteil aufweist, sowie Öffnungen, die vorzugsweise mit Ventilen ausgerüstet und über den Fußteil des rohrförmigen Elementes verteilt sind; ein Zugelement, das im Inneren des rohrförmigen EIementes angeordnet ist; ein Injektionsrohr, das sich über die gesamte Länge des rohrförmigen Elementes erstreckt und wenigstens eine Injektionsöffnung in dem Teil aufweist, der sich längs dem Fußteil des rohrförmigen Elementes erstreckt; einen Stopfen, der im Inneren des rohrförmigen Elementes angeordnet ist, und zwar an der Grenze zwischen dem Fußteil und dem Kopfteil des rohrförmigen Elementes und durch den das Zugelement und das Injektionsrohr hindurchgreifen und der den Innenraum des Fußteiles von der Umgebung abschließt. In der genannten Patentanmeldung ist auch ein Herstellungsverfahren für Zuganker beschrieben, bei dem diese Anordnung verwendet wird. Gemäß diesem Verfahren wird in eine in den Boden eingearbeitete Bohrung die beschriebene Anordnung eingebracht, danach wird der ringförmige Raum, der zwischen der Bohrungswand und dem Fußteil des rohrförmigen Elementes,

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das im Boden verankert werden soll, nach außen isoliert, wonach unter Druck ein Mörtel oder dünnflüssiger Zement durch das in die Anordnung integrierte Injektionsrohr derart injiziert wird, daß gleichzeitig ein Vergießen des Zugelementes im Inneren des Fußteiles des rohrförmigen Elementes und ein Vergießen des Fußteiles des rohrförmigen Elementes im Boden stattfindet, wobei der Mörtel oder Zementbrei in die Erde eindringt, nachdem er durch die im Fußteil des rohrförmigen Elementes vorgesehenen öffnungen ausgetreten ist.

Die Anordnung nach der deutschen Patentanmeldung P 22 26 169.4 gestattet die Herstellung von befriedigenden Zugankern, hat jedoch den Nachteil, daß ihre Herstellung verhältnismäßig kompliziert ist, aufgrund der Notwendigkeit, daß in dem rohrförmigen Schutzelement ein Zugelement und ein Injektionsrohr untergebracht werden müssen, die durch den Stopfen hindurchragen, der an der Grenze zwischen dem Fußteil und dem Kopfteil eingebaut ist.

Durch die vorliegende Erfindung soll die Herstellung von im Boden verankerten Zugankern verbessert werden. Dies wird durch die Verwendung eines Zugelementes, z.B. eines Drahtseiles oder eines Stabes, erreicht, das über einen Teil seiner Länge von einer Hülle umgeben ist, wobei zwischen dieser Hülle und dem Zugelement eine Schmiermittelschicht angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine Anordnung für die Herstellung von im Boden verankerten Zugankern, mit einem rohrförmigen Schutzelement, das einen Kopfteil und einen Fußteil aufweist und das an seinem Fußteil mit mindestens einer Injektionsöffnung versehen ist und mit mindestens einem im Inneren des rohrförmigen Elementes angeordneten Zugelement und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich des Zugelementes, der sich längs dem Kopfteil des rohrförmigen Elementes erstreckt, von einer Schutzhülle

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umgeben ist^ wobei zwischen das Zugelement und die Hülle ein Schmiermittel eingefügt ist.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von im Boden verankerten Zugankern, das gekennzeichnet ist durch die nachgenannten Verfahrensschritte;

a) Einführen einer Anordnung gemäß der Erfindung in eine in den Boden eingearbeitete Bohrung;

b) Isolieren nach außen des ringförmigen Raumes,, der sich zwischen der Bohrungswand und dem Fußteil des im Boden zu verankernden rohrförmigen Elementes befindet;

c) Injizieren eines Mörtels, eines dünnflüssigen Zementes oder einer anderen geeigneten aushärtbaren Mischung unter hohem Druck in das rohrförmige Schutzelement derart, daß der Mörtel oder Zement zunächst das rohrförmige Element ausfüllt, danach durch Injektionsöffnungen austritt, die am Fußteil des rohrförmigen Elementes vorgesehen sind und in den umgebenden Boden eindringt?

d) Vorspannen des umhüllten Bereiches des Zugelementes nach dem Abbinden des Zementes.

Gemäß einer Variante dieses Verfahrens könnte man anstelle des Einführens der gesamten erfindungsgemäßen Anordnung in die Bohrung zunächst nur das rohrförmige Element einführen und darauf in beliebiger Reihenfolge die folgenden Verfahrensschritte ausführen?

i) Einbringen des Zugelementes an den vorbestimmten Ort

im rohrförmigen Element und
ii) Isolieren gemäß dem vorgenannten Verfahrensschritt b).

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung weiterhin erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 bis 4 in schematischer Darstellung eine Aus-5

führungsform eines Ankers, der im Boden

mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfinduagsgemäßen Anordnung verankert ist und

Fig. 5 und 6 Querschnitte nach den Linien V-V und VI-VI

in den Fig. 3 und 4.

In Fig. 1 ist eine im wesentlichen zylindrische Bohrung 1 dargestellt, die in den Boden 2 eingebracht ist, in dem der Anker verankert werden muß. Die Bohrung 1 kann in bekannter Weise mit Hilfe'eines drehbaren Bohrwerkzeuges, eines schlagenden Bohrwerkzeuges oder eines gleichzeitig rotierenden und schlagenden Bohrwerkzeuges hergestellt werden. Unter dem Ausdruck Boden sollen hier alle möglichen Formationen verstanden werden, insbesondere auch Gesteine.

In die Bohrung 1 ist eine erfindungsgemäße Anordnung eingebracht, die ein Schutzrohr 3 und zwei im Schutzrohr 3 untergebrachte Zugelemente 12 aufweist.

Das Rohr 3 kann aus Stahl, aus Plastikmaterial oder jedem anderen geeigneten Material bestehen und hat zwei aufeinanderfolgende Teile, nämlich einen Fußteil 4, der sich vom Grund der Bohrung erhebt' und der zur Verankerung im Erdreich dient und einen Kopfteil 5, der im allgemeinen länger ist als der Teil 4. Die Gesamtlänge des Rohres 3 reicht gewöhnlich von einigen Metern bis zu einigen -zig Metern. Der Fußteil 4, der an seinem unteren Ende gewöhnlich

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geschlossen ist, hat Injektionsorgane 6, die in regelmäßigen Abständen über die Länge des Fußteiles verteilt sind, z.B. kann pro Meter ein Injektionsorgan angeordnet sein. Diese Injektionsorgane bestehen z.B. aus Öffnungen 7, die den Fußteil 4 des Rohres durchbrechen und die mit einem Blech abgedeckt sind, das seinerseits von einer elastischen Membran 9 umgeben ist, die beispielsweise aus Gummi besteht und das Rohr 3 umschließt. Die Injektionsorgane 6 gestatten die Einspritzung eines Mörtels, eines dünnflüssigen Zementes oder jeder anderen geeigneten aushärtbaren Zusammensetzung in das Boden aus dem Inneren des Fußteiles 4 des Rohres 3, wobei das Blech und die Membran, die ein Ventil für die Öffnungen 7 bilden, die Rückkehr des injizierten Produktes in das Rohr verhindern. Selbstverständlich könnte man anstelle der Injektionsorgane 6 jede andere technisch äquivalente Anordnung verwenden.

Der Kopfteil 5 ist frei von Einspritzorganen, wie aus der Zeichnung zu ersehen ist. An der Übergangsstelle vom Fußteil zum Kopfteil ist auf dem Rohr 3 ein Trennorgan 11 in Form einer Scheibe befestigt. Dieses Organ 11 besteht aus einem flexiblen Material, z.B. aus Gummi, und enthält gegebenenfalls eine eingearbeitete flexible Versteifung. Wenn das Rohr 3 in die Bohrung eingebracht ist, nimmt das Organ 11 die Form eines Kelches an, wie aus Fig. 1 zu ersehen ist.

Die Außenfläche des Rohres kann beliebig ausgebildet sein, z.B. schraubenförmig, wie dargestellt. Das Rohr könnte auch glatt ausgebildet sein oder Vorsprünge oder andere analoge Mittel aufweisen, die dazu dienen, die Haftung im Erdreich und an dem eingespritzten Produkt zu verbessern.

•30im Inneren des Schutzrohres sind zwei Zugelemente des Ankers angeordnet, die allgemein mit der Bezugszahl 12 bezeichnet sind. Jedes dieser Elemente besteht aus einem Drahtseil (oder einem Metallstab), wobei der Bereich, der sich im Fußteil 4 -des

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Rohres 3 erstreckt, freigelegt ist, während derjenige Teil, der sich im Kopfteil 5 erstreckt, von einer Hülle 13 umgeben ist, die z.B. aus einem Plastikmaterial, wie Polyäthylen, besteht, wobei zwischen der Hülle und dem Kern eine dünne Schicht 14 aus einem Schmiermittel, z.B. aus Fett, vorhanden ist. Es ist zu bemerken, daß gefettete und umhüllte Drahtseile, die für die Zwecke der Erfindung verwendet werden können, im Handel erhältlich sind und daß es genügt, an demjenigen Teil, der sich im Fußteil des Schutzrohres 3 erstreckt, die Hülle und die Fettschicht zu entfernen, um ein Element 12 zu erhalten. Das Schmiermittel, das zwischen das Drahtseil und die Hülle eingefügt ist, hat im allgemeinen antikorrosive Eigenschaften.

Wie Fig. 1 zeigt, ist das Schutzrohr 3 ein wenig länger ausgebildet als die Zugelemente 12 und überragt diese am Kopf der erfindungsgemäßen Anordnung und ist dort mit einem Stopfen 15 verschlossen, der mit einem Speisungsrohr 16 für die Einspeisung von Mörtel, Zement oder einer sonstigen einzuspritzenden aushärtbaren Zusammensetzung ausgerüstet ist. Das Rohr und die Zugelemente 12 sind genügend lang ausgebildet, um, wie dargestellt, etwas aus dem Boden 2 herauszuragen.

Wenn die erfindungsgemäße Anordnung in der Bohrung 1 richtig angeordnet ist, beginnt man mit der Injektion in den ringförmigen Raum 17, der zwischen der Wand der Bohrung und dem Kopfteil 5 des Schutzrohres 3 besteht, wobei ein dünnflüssiger Zement so injiziert wird, daß er nach Aushärtung den ringförmigen Raum 18 nach außen isoliert, der zwischen der Bohrungswand und dem Fußteil.des Schutzrohres 3 vorhanden ist. Diese Injektion kann sehr einfach dadurch ausgeführt werden, daß man in den Raum 17 ein Injektionsrohr 19 von außen einführt, durch welches man Zement unter schwachem Druck einleitet, bis dieser den Raum 17 ausfüllt. Der so injizierte Zement wird durch das Trennorgan 11 am Hineinfließen in den ringförmigen Raum 18 gehindert.

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Nach Aushärtung des Zementes im ringförmigen Raum 17 (Fig. 2) injiziert man unter höherem Druck durch die Leitung 16 in das Schutzrohr 3 einen Mörtel, einen dünnflüssigen Zement oder eine andere geeignete aushärtbare Mischung. Das injizierte Produkt beginnt zunächst den Innenraum des Rohres 3 auszufüllen, wobei die Zugelemente 12 des Ankers umhüllt werden, wonach das injizierte Material durch die Injektionsorgane 6 austritt und den ringförmigen Raum 18 ausfüllt und schließlich radial in das umgebende Erdreich diffundiert. Nach Aushärtung des injizierten Produktes erhält man einen Block 20, der das Rohr 3 fest im umgebenden Boden verankert und vollständig umhüllt und das Rohr so gegen Korrosion schützt, was dann von besonderem Vorteil ist, wenn das Rohr aus Metall besteht. Man erhält ferner einen Verguß 21, der die freigelegten Bereiche der Zugelemente im Fußteil 4 des Rohres 3 umhüllt (siehe Fig„ 3 und 5)„

Danach entfernt man denjenigen Teil des Schutzrohres 3, der aus der Bohrung 3 herausragt, legt die Teile der Zugelemente 12 frei, die aus der Bohrung herausragen, indent man das ausgehärtete injizierte Produkt, das die Zugelemente umgibt, entfernt und indem man die Hülle abzieht und die Schmiermittelschicht entfernt, die die Zugelemente in diesem Bereich umgeben, wonach man die geschmierten und umhüllten Teile jedes Zugelementes 12 unter Vorspannung setzt unter Ausnutzung der Möglichkeit, daß der Teil des Drahtseiles (oder Stabes), der sich im Kopfteil des Schutzrohres 3 erstreckt, im Inneren seiner Hülle gleiten kann dank der Zwischenfügung der dünnen Schmiermittelschicht. In dieser Hinsicht ist zu bemerken, daß die Reibung des Drahtseiles (oder des Stabes) im Inneren der Hülle wegen des Vorhandenseins der Schmiermittelschicht vernachlässigbar ist im Vergleich mit den üblichen Zugkräften, denen man das Drahtseil (oder den Stab) im Augenblick des Aufbringens der Vorspannung unterwirft und die eine gewisse Verlängerung des Drahtseiles (oder des Stabes) bewirkt (Fig. 4 und 6).

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Der so erhaltene Anker kann zum Festhalten irgendeines Gegenstandes gegen die Wand der Bodenmasse dienen, z.B. zum Festhalten einer Spundwand oder zum Festhalten von vorgefertigten Betonelementen, wie es in Fig. 4 bei 22 schematisch dargestellt ist, wobei ein Verankerungskopf 23 die Bestandteile des Ankers unter der Vorspannung festhält.

Die Erfindung hat im Vergleich mit dem Stand der Techß-ik, der durch die weiter oben zitierte deutsche Patentanmeldung P 22 26 169.4 repräsentiert ist, zahlreiche Vorteile, nämlieh die folgenden:

- Vereinfachung der Herstellung des Elementes in der Werkstatt dank der Vermeidung des inneren Stopfens und des in die Anordnung eingearbeiteten Injektionsrohres; und

- Vereinfachung der Ausführung dank einer zuverlässigeren

Vergußinjektion (Wegfall des inneren Stopfens und damit Vermeidung einer häufigen Störquelle wegen fehlerhafter Herstellung oder einer Beschädigung während Transportoperationen) .

Außerdem gestattet die Erfindung die Einsparung von sekundären Injektionsoperationen, die bisher nötig waren, um diejenigen Bereiche der Zugelemente gegen Korrosion zu schützen, die sich im Kopfteil des Schutzrohres erstrecken.

Die beschriebene Ausführungsform ist nur als Beispiel zu verstehen. Diese Ausführungsform kann abgewandelt werden, insbesondere durch Anwendung technisch äquivalenter Mittel, ohne daß deshalb der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

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L e e r s e 11 e

Claims

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Patentanwälte

Dipl.-Ing. Helmut Missling 6SG0 Lahn-Giessen 1 9.4.1979

Dipl.-Ing. Richard Schiee Biemarckstrasse 43

Telefon: C0641) 71019

Dipl.-Ing. Arne M iss Sing

S/B 13.738

SONDAGES INJECTIONS FORAGES "S.I.F„" ENTREPRISE BACHY, F-75016 PARIS/Frankreich

Verbesserungen bei der Herstellung von Zugankern

Ansprüche;

1„ Vert-jendung eines Zugelementes (12) eines Zugankers, das über einen Teil seiner Länge von einer Hülle (13) überzogen ist, wobei zwischen das Zugelement (12) und die Hülle (13) eine Schmiermittelschicht (14) eingefügt ist, für die Herstellung von im Boden (2) verankerten Zugankern.
2. Anordnung für die Herstellung von im Boden verankerten Zugankern, mit einem rohrförmigen Schutzelement, das einen Kopfteil und einen Fußteil aufweist und das an seinem Fußteil mit mindestens einer Injektionsöffnung versehen ist und mit mindestens einem im Inneren des rohrförmigen Elementes angeordneten Zugelement, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich des Zugelementes (12), der sich längs dem Kopfteil (5) des rohrförmigen Elementes (3) erstreckt, von einer Schutzhülle (13) umgeben ist, wobei zwischen das Zugelement (12) und die Hülle (13) ein Schmiermittel (14) eingefügt ist.

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3. Verfahren zur Herstellung eines im Boden verankerten Zugankers, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

a) Einführen einer Anordnung nach Anspruch 2 in einer in den Boden (2) eingearbeitete Bohrung (1);

b) Isolieren nach außen des ringförmigen Raumes (18), der sich zwischen der Bohrungswand (1) und dem Fußteil (4) des im Boden zu verankernden rohrförmigen Elementes (3) befindet;

^c) Injizieren eines Mörtels, eines dünnflüssigen Zementes oder einer anderen geeigneten aushärtbaren Mischung unter hohem Druck in das rohrförmige Element (3) derart, daß der Mörtel oder Zement zunächst das rohrförmige Element (3) ausfüllt, danach durch Injektions-Öffnungen (7) austritt, die am Fußteil (4) des rohrförmigen Elementes (3) vorgesehen sind und in den umgebenden Boden (2) eindringt;

d) Vorspannen des umhüllten Bereiches des Zugelementes (12) nach dem Abbinden des Zementes.
4. Variante des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Einführens der gesamten Anordnung nach Anspruch 1 in die Bohrung (1) zunächst nur das rohrförmige Element (3) eingeführt wird und daß darauf in beliebiger Reihenfolge die nachgenannten Verfahrensschritte ausgeführt werden:

i) Einbringen des Zugelementes (12) an den vorbestimmten Ort im rohrförmigen Element (3);

ii) Isolieren gemäß dem Verfahrensschritt b) nach Anspruch 3.

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