DE4026781A1

DE4026781A1 - Anordnung von vorgefertigen ankerteilen an erdankern fuer bindige und nichtbindige boeden

Info

Publication number: DE4026781A1
Application number: DE19904026781
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Ing Koenig; Uta Kirchner; Karl Ernst Brust
Original assignee: Koenig Werner Dr-Ing O-1160 Berlin De
Current assignee: Koenig Werner Dr-Ing O-1160 Berlin De
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1990-08-24
Publication date: 1991-07-04
Also published as: DD291365A5

Description

Titel der Erfindung

Anordnung von vorgefertigten Ankerteilen an Erdankern für bindige und nichtbindige Böden.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Hauptanwendungsgebiet der Erfindung liegt im Grundbau. Vorzugsweise ist die Erfindung anwendbar bei der Einbringung von Erdankern in horizontaler, geneigter und/oder vertikaler Richtung des anstehenden Erdstoffes.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt sind für die Verankerung des Wandverbaus nach hinten im Erdstoff Ankerwände, Ankerpfähle, Verpreß- oder Injektionsanker sowie Bohr- und Ramm pfähle. Vorherrschend sind dabei die Verpreß- oder Injektionsanker. Bei die sen Ankertypen wird zumeist die Verankerungsstrecke als Bohrloch durch Rammen, Bohren, Pressen oder Spülen von der Baugrube aus im anstehenden Erdstoff her gestellt. In die Öffnung der Bohrung wird ein Ankerstahl oder ein Rundstahl bündel eingeführt und anschließend wird innerhalb der benötigten Verankerungs strecke der Porenraum des Erdstoffes mit Zementmörtel verpreßt. Nach der Er härtung des Zementmörtels wird der Anker gespannt.

Aus der schwedischen Fach- und Patentliteratur sind darüber hinaus Ankerpfähle bekannt, bei denen der Ankerfuß in unterschiedlichen Größenordnungen als ex pandierender Füllkörper, flexibel mit Austrittsschlitzen für den Zementmörtel in das angrenzende Porenvolumen des Erdstoffes ausgebildet ist. Hauptsächlich für die statische Prüfung von Ankerpfählen sowie für die Herstel lung von Senkbrunnen und bei der Verankerung hoher Konstruktionen wird nach der sowjetischen Fach- und Patentliteratur ein wiederverwendbarer bzw. rückgewinn barer Ankerpfahl, bekannt unter der Bezeichnung "SONTIK", eingesetzt. Hierbei werden in ein vertikal niedergebrachtes Bohrloch koaxial gelagerte Rohre mit einem Ankerkopf im Schutzstutzen, an dem mit Scharnieren dicht aneinander Schaufeln befestigt sind, eingeführt. Beim Herausführen des Ankerkopfes aus dem Schutzstutzen öffnen sich die Schaufeln und schneiden in den Bau grund. Bei der Rückgewinnung des Ankerpfahles "SONTlK" wird der Ankerkopf in den Schutzstutzen gedrückt, wieder geortet, wobei die Schaufeln zwangs weise von der Rohrwandung an den Grundkörper angelegt werden, und aus dem Bohrloch gezogen.

Die Nachteile dieser Lösungen bestehen darin, daß in einer Vielzahl relativ lange Ankerpfähle oder Doppelrohre erforderlich sind und bei der Herstellung von Verpreß- oder Injektionsankern Naßprozesse und Abbindezeiten hinzukommen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer hochbelastbaren Verankerung in bindigem und nichtbindigem Erdstoff, bei deren Anwendung kürzere Ankerstähle mit Ankerfüßen aus montagefähigen Ankerteilen zum Einsatz kommen und Naßpro zesse, wie Zementmörtelinjektionen, wesentlich reduziert werden. Weiterhin ist es Ziel der Erfindung, infolge der Erhöhung der Zuglasten der Einzelanker die Anzahl der bisher üblichen Verpreß- oder Injektionsanker pro Flächenein heit der Ankerwand zu mindern und damit die Verbaukosten insgesamt erheblich zu senken.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgabe, dauerhaft hochbelastbare Erdanker für die Ver ankerung in bindigen und nichtbindigen Böden zu schaffen, welche es ermöglichen, kürzere Ankerstäbe als Spannanker mit Ankerfüßen aus montagefähigen Ankerteilen, die fest in den anstehenden Erdstoff einschneiden, anzuwenden, den Ankereinbau überwiegend frei von Naßprozessen und Abbindezeiten auszuführen und die Bau kosten wie auch Verbauzeit zu senken. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß je nach Standfestigkeit des anstehenden Erdstoffes, die sich aus der Klassifizierung in bindige und nichtbindige Böden ergibt, stabförmige Ankerstähle in Bohrungen eingebracht werden, an deren Ende Ankerfüße, einzeln oder mehrfach am Erdanker angeordnet werden, die jeweils vorn, mittig und hinten durch eine Sechskantmutter eine Arretierung auf dem mit einem Ge windestück versehenen Ankerstahl erhalten. Der Ankerfuß wird hergestellt aus einem metallischen zylindrischen Grundkörper von nicht kleiner als 80 mm Länge und mit einem Außendurchmesser von nicht kleiner als 60 mm. Der Innendurchmesser des Grundkörpers ist geringfügig größer als der Außen durchmesser des Ankerstahles, so daß der Grundkörper über die Länge des Ge windestückes auf den Ankerstahl aufschiebbar ist. An die Grundkörper sind in gleichem Abstand 4 Flansche befestigt, die bereits in der Vorfertigung vorzugsweise angeschweißt werden und mit einer mittigen Durchbohrung ver sehen sind.

An den Flanschen werden gelenkig, vorzugsweise durch eine Schraubenverbin dung gewinkelte Flügel mit abgewinkelten Spitzen angebracht, die während des Einbringens des Ankerstabes mit einzelnen oder mehrfachen Ankerfüßen durch das Bohrrohr von der Bohrrohrwandung an den Grundkörper angedrückt werden. Beim Austritt der Ankerfüße aus dem Bohrrohr am Ende der Veranke rungsstrecke werden die Flügel durch mehrlagige Blattfedern, die mittels Zylinderstift und Maschinenschraube in Bohrungen oberhalb des Grundkörpers befestigt sind, nach außen in den anstehenden Erdstoff gedrückt, welcher durch das Zurückziehen des Bohrrohres zugänglich wurde. Beim Anziehen des Erdankers werden die Flügel, deren abgewinkelte Spitzen durch den Andruck der Blattfedern im Erdstoff verritzt sind, bis zum Anschlag am Grundkörper ausgefahren und über die Länge der Abwinkelung schneiden die Spitzen der Flügel in den Erdstoff ein und verankern sich.

Durch die Anordnung von mehrfachen Ankerfüßen hintereinander auf dem Anker stahl wird eine Ankerfußeinheit geschaffen, die in bindigen Böden ohne zu sätzliche Betonagen, Verpressungen bzw. Injektionen auskommt, im reinen Trockenverfahren ausführbar und unmittelbar frei von Abbindezeiten sofort hochbelastbar ist.

Unabhängig davon empfiehlt es sich, den Freiraum zwischen Erdanker und Bohrlochwandung mit Erdstoff zu verspülen.

In Kombination der angeordneten Ankerfußeinheit mit den bisher üblichen Betonpfropfen ist sowohl in bindigen wie auch nichtbindigen Böden eine weitere höhere Belastbarkeit der Erdanker erreichbar. Die üblichen Anker stahllängen von 12 bis 18 m können je nach Standfestigkeit des anstehenden Erdstoffes, der gewählten Anzahl von angeordneten Ankerfüßen auf den Anker stählen, der gewählten Anzahl der Erdanker pro m² Ankerwand und der Ausfüh rung im Trocken- oder Naßverfahren meterlang verkürzt werden.

Ausführungsbeispiele

Die Anordnung von vorgefertigten Ankerteilen an Erdankern für bindige und nichtbindige Böden wird durch zwei Ausführungsbeispiele näher beschrieben und in den Fig. 1 bis 6 dargestellt.

Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 Ansicht des angeordneten Ankerfußes,

Fig. 2 Seitenansicht des Ankerfußes,

Fig. 3 Querschnitt des Ankerfußes,

Fig. 4 Ansicht einer Ankerfußeinheit, die sofort belastbar ist,

Fig. 5 Ansicht einer Ankerfußeinheit, bei welcher der Freiraum zwischen Erdanker und Bohrlochwandung mit Erdstoff verspült ist,

Fig. 6 Ansicht einer Ankerfußeinheit in Kombination mit Betonpfropfen.

Beispiel 1

Mit der Fig. 4 wird ein eingebrachter Erdanker 3 in bindigem Boden, wie Ton, Lehm und Schluff dargestellt, bei dem die Ankerstahllänge ca. 15 m und der Durchmesser des Ankerstahles 32 mm beträgt. Das Bohrrohr 2 ist be reits gezogen und der Erdanker 3 ist am Ende der Verankerungsstrecke einge bracht, die Flügel 7 jedes Ankerfußes 15 haben über die Länge der abgewinkel ten Flügelspitzen in den anstehenden Erdstoff 1 nach dem Anziehen des Erd ankers 3 eingeschnitten und sich verankert. Für die Herstellung eines sofort hochbelastbaren Erdankers 3 ohne Naßprozesse wurden auf dem Ankerstahl 3 vier aneinandergereihte Ankerfüße 15 angeordnet, die eine Ankerfußeinheit 15 bilden.

Diese Ankerfußeinheit 15 ermöglicht eine Verkürzung der üblichen Ankerstahl länge 3 um 1 bis 2 m und eine Erhöhung der Verankerungsfläche auf 6 bis 8 m² pro Erdanker 3.

Beispiel 2

Mit der Fig. 5 wird ein eingebrachter Erdanker 3 in nichtbindigem Boden, wie Sand und Kies, dargestellt, bei dem die Ankerstahllänge ca. 18 m und der Durchmesser des Ankerstahles 32 mm beträgt. Das Bohrrohr ist bereits gezogen und der Erdanker 3 ist am Ende der Verankerungsstrecke eingebracht, die Flü gel 7 jedes Ankerfußes 15 haben über die Länge der abgewinkelten Flügel spitzen 7 in den anstehenden Erdstoff 1 nach dem Anziehen des Erdankers 3 eingeschnitten und sich verankert. Für die Herstellung eines hochbelastbaren Erdankers 3 in einem Kieshorizont wurden auf dem Ankerstahl 3 drei anein andergereihte Ankerfüße 15 angeordnet, die eine Ankerfußeinheit bilden. Zur Gewährleistung einer dauerhaften Hochbelastung des Erdankers 3 wird der Frei raum 14 mit Betonpfropfen 12 ausgefüllt. Diese Ankerfußeinheit 15 ermöglicht eine Verkürzung der üblichen Ankerstahllänge 3 um mindestens 1 m und eine Erhöhung der Verankerungsfläche auf ca. 7 m² pro Erdanker 3.

Verzeichnis der Bezugszeichen

1 anstehender Erdstoff
2 Bohrloch, verrohrt
3 Ankerstahl/Ankerstab
4 metallischer zylindrischer Grundkörper
5 Flansch
6 Bohrung, gelenkige Verbindung
7 Flügel
8 obere Bohrung, Mutterschraube, Zylinderstift
9 mehrlagige Blattfeder
10 Sechskantschraube/Arretierscheibe
11 Gewinde, Gewindestück
12 Betonpfropfen
13 verspülter Erdstoff
14 Freiraum
15 Ankerfußeinheit

Claims

1. Anordnung von vorgefertigten Ankerteilen an Erdankern für bindige und nichtbindige Böden, bestehend aus Bohrrohr, stabförmigem Ankerstahl und metallischen Formteilen, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem ersten mit einem Gewinde (11) versehenen Teilstück des Ankerstahles bzw. Anker stabes (3) ein Ankerfuß oder eine Ankerfußeinheit (15) angeordnet werden, die in Montage aus einem vorgefertigten aufschiebbaren zylindrischen Grund körper (4), in dessen unterem Bereich im gleichen Abstand vier Flansche (5) mit mittigen Bohrungen (6) zur gelenkigen Befestigung von vier gewinkelten Flügeln mit abgewinkelten Spitzen (7) und in dessen oberem Bereich im gleichen Abstand wie bei den Flanschen (5) vier Bohrungen (8) zur Befesti gung von mehrlagigen Blattfedern (9) mittels Mutterschraube und Zylinder stift (8) angebracht sind und mit vorn, mittig und hinten am Grundkörper (4) über die Länge des Gewindestückes (11) angeordneten Sechskantschrauben (10) arretiert hergestellt werden.

2. Anordnung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die gelenkige Befestigung (6) der Flügel (7) und ihrer Abwinkelung beim Einführen bzw. Durchfahren des Ankerstahles (3) durch das Bohrrohr (2) die Flügel (7) von der Bohrrohrwandung (2) an den Grundkörper (4) herangedrückt werden, wobei die mehrlagigen Blattfedern (9) einen waagerechten Richtungsverlauf ein nehmen und die untere Abwinkelung der Flügel (7) in den Freiraum (14) ein treten.

3. Anordnung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgewinkelten Spitzen der Flügel (7) beim Austritt aus dem Bohrrohr (2) am Ende der Ver ankerungsstrecke durch den Andruck der mehrlagigen Blattfedern (9) scheren artig geöffnet werden und in den anstehenden Erdstoff (1) verritzen.

4. Anordnung, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anziehen des Erdankers (3) die im anstehenden Erdstoff (1) verritzten Flügel (7) bis zum Anschlag am Grundkörper (4) ausgefahren werden und über die Länge der abge winkelten Flügelspitzen (7) in den anstehenden Erdstoff (1) einschneiden und sich verankern.

5. Anordnung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Anein anderreihung von mehreren Ankerfüßen eine Ankerfußeinheit (15) herstell bar ist, die in bindigen Böden ohne Naßprozesse sofort hochbelastbar ist und insbesondere in nichtbindigen Böden in Kombination mit einer Erdstoff verspülung (13), mit Betonpfropfen (12) oder mit Verpressungen/Injektionen dauerhaft hochbelastbar ist.