DE4205616A1 - Anker zur verankerung mittels einer verbundmasse in einem bohrloch eines betonteils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Anker zur Verankerung mittels einer Verbundmasse in einem Bohrloch eines Betonteils gemäß der Gattung des Anspruches 1.

Es ist bekannt, zur Verankerung einer Gewindestange mittels einer Verbundmasse ein Bohrloch auszubilden, welches im Bereich des Bohrlochgrundes eine Hinterschneidung aufweist. In der DE-A1 35 16 866 ist eine solche Verankerung beschrieben. Die Befesti­ gung dieses bekannten Ankers erfolgt dadurch, daß in das Bohrloch eine Glasampulle eingeschoben wird, die eine Verbundmasse aus Polyesterharz, einem Härter und Zu­ schlagsstoffen enthält. Beim Einsetzen des Ankers in das Bohrloch wird die Glasampulle zerstört und die Komponenten der Verbundmasse durch Vermengen aktiviert. Nach dem Aushärten der Verbundmasse ist der Anker fest im Bohrloch eingebunden und ver­ ankert. Die Verankerung beruht dabei im wesentlichen auf dem Klebeverbund zwischen Verbundmasse und Bohrlochwandung. Dieser Verbund wird jedoch dadurch erheblich gemindert, wenn durch die Verankerungsstelle ein Riß verläuft. Durch die Vergrößerung des Bohrloches infolge des Risses löst sich die Verbundmasse an der Bohrlochwandung ab, so daß im geraden Schaftteil des Ankers nur noch geringe Haltekräfte vorliegen. Der bekannte Anker besitzt jedoch eine konische Erweiterung im Bereich der Hinterschnei­ dung des Bohrloches, so daß dort weiterhin größere Haltekräfte vorhanden sind. Diese hängen allerdings von der Ausbildung der Hinterschneidung und vom Anteil des hinter­ schnittenen Bereichs an der Gesamtlänge der Bohrung ab.

Die Erstellung eines hinterschnittenen Bohrloches erfordert Spezialwerkzeuge und in der Regel auch einen größeren Aufwand bei der Erstellung des Bohrloches. Aus diesem Grund wurden auch schon Versuche unternommen, durch besondere Ausgestaltungen des Verbundankers in zylindrischen Bohrlöchern die Rißempfindlichkeit zu reduzieren. So wurde beispielsweise vorgeschlagen, den Gewindebolzen des Ankers mit einem Konus zu versehen, der mittels einer Beschichtung eine Gleitfähigkeit gegenüber dem ausgehärteten Bindemittelkern aufweist. Damit soll erreicht werden, daß der Gewinde­ bolzen im Bindemittelkern zum Ausgleich der Rißerweiterung nachrutscht. Ein derartiges Nachrutschen ist allerdings nur erreichbar, wenn sich der gesamte Gewindebolzen gegenüber dem ausgehärteten Bindemittelkern ablöst. Dadurch tritt allerdings bereits eine erhebliche Reduzierung des Haltewertes ein. Ferner ist der Bindemittelkern wenig druckstabil, so daß schon bei relativ geringen Kräften ein Durchziehen des Gewinde­ bolzens durch den Bindemittelkern eintritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anker zur Verankerung mittels einer Verbundmasse in einem zylindrischen Bohrloch eines Betonteils zu schaffen, der bei einer Verankerung in der Zugzone und den dabei auftretenden Bohrlocherweiterungen durch Rißbildung hohe Sicherheitsreserven besitzt.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale erreicht. Der Anker besteht aus einem Gewindebolzen mit einem Spreizkonus, der von einer aufspreizbaren Hülse umschlossen ist. Zur Verankerung wird der Anker in ein Bohrloch eingetrieben, in der sich eine mit den Komponenten des Bindemittels gefüllte Glasampulle befindet. Das Einbringen des Ankers erfolgt über eine Bohrmaschine im Drehgang, mit der durch Drehen des Gewindebolzens und der Hülse und gleichzeitiger Vorschubbewegung die Glasampulle zerstört und die Komponenten des Bindemittels vermischt werden. Für eine innige Vermischung ist es notwendig, daß sich die Hülse mitdreht und durch das aufsteigende Harz im Bohrloch nicht aus dem Bohrloch ge­ schoben wird. Beides wird durch die am Gewindebolzen eingearbeitete Einkerbung er­ reicht, in der ein Wandungsabschnitt der Hülse eingedrückt ist. Durch diese Gestaltung entsteht eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen Gewindebolzen und Hülse.

Nach dem Aushärten der Verbundmasse ist die Hülse und damit der mit seinem Spreiz­ konus an der vorderen Stirnseite der Hülse anstoßende Gewindebolzen fest im Bohrloch verankert. Beim Auftreten eines Risses löst sich die Verbundmasse vom Spreizkonus des Gewindebolzens ab, so daß dieser relativ zur Hülse verschiebbar ist.

Durch die Gebrauchslast wird der Gewindebolzen mit dem Spreizkonus in den Spreizteil der Hülse eingezogen, so daß eine zusätzliche Verkeilung der Hülse eintritt. Aufgrund dieser zusätzlichen Verspreizung des Ankers bei einer Bohrlocherweiterung wird der Haltewertverlust durch die teilweise Ablösung der Hülse von der Bohrlochwandung aus­ geglichen. Daraus ergibt sich die Eignung des erfindungsgemäßen Ankers für einen Einsatz in der Zugzone eines Betonteiles.

Zweckmäßigerweise kann die Einkerbung in einem der Hülsenlänge entsprechenden Abstand vom Spreizkonus am Gewindebolzen angeordnet und der eingedrückte Wandungsabschnitt sich am Ende der Hülse befinden. Bei dieser Anordnung ist es vor­ teilhaft, die Einkerbung so auszubilden, daß eine rechtwinklig zur Längsachse gebildete Anschlagschulter entsteht. Die Stirnseite des eingebogenen Wandungsabschnittes stützt sich somit an dieser Anschlagschulter ab und verhindert das Herausschieben der Hülse aus dem Bohrloch durch die aufsteigende Verbundmasse beim Eintreiben des Ankers. Durch die in Richtung Spreizkonus sich erweiternde Kerbfläche der Einkerbung läßt sich der eingedrückte Wandungsabschnitt nach der Verankerung und bei einer Bohrlocherweiterung durch Rißbildung soweit aufdrücken, daß der Gewindebolzen mit seinem Spreizkonus in die Hülse nachrutschen kann.

Um eine günstigere Drehmomentübertragung von dem Gewindebolzen auf die Hülse zu erhalten, können am Gewindebolzen zwei sich gegenüberliegende, mit entsprechenden eingedrückten Wandungsabschnitten zusammenwirkende Einkerbungen angeordnet sein.

Die Hülse erstreckt sich über eine möglichst große Länge des Schaftes des Gewinde­ bolzens, um über die gesamte Bohrlochtiefe eine Verbindung zwischen Bohrlochwand und Hülse zu ermöglichen. Die Mantelfläche der Hülse ist mit einem Gewinde oder einer anderen Struktur versehen, um die Klebeverbindung zwischen Bohrlochwand und Hülse dadurch zu verstärken.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Anker teilweise im Längsschnitt,

Fig. 2 das Ankerende in einer zu Fig. 1 um 90° verdrehten Position und

Fig. 3 den Anker nach Fig. 1 nach einer Bohrlocherweiterung durch Riß­ bildung.

Der in Fig. 1 dargestellte Anker besteht aus einem Gewindebolzen 1 und einer Hülse 2, die durch Längsschlitze 3 im Bereich ihres vorderen Abschnittes einen Spreizbereich bildet. Der Gewindebolzen 1 besitzt einen Gewindeabschnitt 4, auf den eine Mutter zur Befestigung eines Gegenstandes an der Oberfläche eines Betonteils 5 aufgeschraubt werden kann. An den beispielsweise durch Aufrollen eines Gewindes gebildeten Ge­ windeabschnitt 4 schließt sich ein Schaftteil 5 an, der in einen Spreizkonus 6 übergeht. Der Spreizkonus 6 befindet sich an dem Ende des Ankers, welches beim Einsetzen in ein Bohrloch 7 dem Bohrlochgrund zugewandt ist. Die Stirnseite des Gewindebolzens 1 ist mit einer Spitze 8 versehen, die beim Eintreiben des Ankers in das Bohrloch 7 zur Zertrümmerung der zuvor in das Bohrloch eingesetzten Glasampulle mit Verbundmasse 9 dient. Um eine innige Vermischung der Verbundmasse 9 zu erreichen, wird die Hülse 2 mit dem Gewindebolzen 1 mitgedreht. Zum Drehen des Gewindebolzens 1, beispiels­ weise mit einer Bohrmaschine, dient ein Mehrkant 10, der an dem dem Spreizkonus gegenüberliegenden Ende am Gewindebolzen 1 angeordnet ist. Die Mitnahme der Hülse 2 beim Drehen des Gewindebolzens 1 erfolgt über zwei sich gegenüberliegende Einkerbungen 11 des Gewindebolzens 1, in die Wandungsabschnitte 12 der Hülse 2 eingedrückt sind. Die Stirnseite 13 der Wandungsteile stoßen dabei an der rechtwinklig zur Längsachse des Gewindebolzens stehenden Anschlagschulter 14 der Einkerbung 11 an, so daß die Hülse 2 mit dem Gewindebolzen 1 in das Bohrloch 7 eingeschoben wird. Zur besseren Einbindung der Hülse in der Verbundmasse 9 ist diese an ihrer Außenfläche mit einer Struktur, beispielsweise umlaufende Kerben 15 oder einem Gewinde, versehen.

Die Sicherung des Gewindebolzens 1 in der Hülse 2 erfolgt durch Anstoßen des Spreiz­ konus an der vorderen Stirnseite der Spreizhülse 2. Beim Auftreten eines Risses und der dadurch bedingten Bohrlocherweiterung weitet sich der durch die Längsschlitze 3 gebildete Spreizbereich etwas auf, so daß der Gewindebolzen 1 - wie in Fig. 3 darge­ stellt - durch die am Bolzen angehängte Gebrauchslast in Richtung Bohrlochmündung verschiebt. Dadurch kann der Spreizkonus 6 in den Spreizbereich der Hülse 2 nach­ rutschen und diesen gegen die Bohrlochwandung verspreizen. Damit wird der durch das teilweise Ablösen der Verbundmasse von der Hülse und vom Gewindebolzen her­ rührende Haltekraftverlust wieder ausgeglichen. Bei dieser axialen Verschiebung des Gewindebolzens 1 gegenüber der Hülse 2 werden die Wandungsteile 12 durch die sich in Richtung Spreizkonus erweiternden Kerbflächen der Einkerbungen 11 zurückge­ drückt, so daß das Nachrutschen ermöglicht wird. Das Aufbiegen der Wandungs­ abschnitte ist vor allem dann leicht möglich, wenn sich diese am äußersten Ende der Hülse 2 befinden. Grundsätzlich ist es jedoch denkbar, die Einkerbungen und die Wandungsabschnitte an jeder beliebigen Stelle des Gewindebolzens 1 und der Hülse 2 anzubringen.

Claims (5)

1. Anker zur Verankerung mittels einer Verbundmasse in einem Bohrloch eines Betonteils oder dgl. mit einem Gewindebolzen, der an seinem dem Bohrloch­ grund zugewandten Ende einen zum Ende sich erweiternden Spreizkonus auf­ weist und von einer mittels des Spreizkonus aufspreizbaren Hülse umschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindebolzen (1) wenigstens eine in seinen Schaft eingearbeitete und eine Anschlagschulter (14) bildende Einker­ bung (11) aufweist, in die ein Wandungsabschnitt (12) der Hülse (2) eingedrückt ist.

2. Anker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbung (11) in einem der Hülsenlänge entsprechenden Abstand vom Spreizkonus (6) am Gewindebolzen (1) angeordnet ist, und der eingedrückte Wandungsabschnitt (12) sich am Ende der Hülse (2) befindet.

3. Anker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbung (11) eine rechtwinklig zur Längsachse gebildete Anschlagschulter (14) und eine in Rich­ tung Spreizkonus (6) sich erweiternde Kerbfläche aufweist.

4. Anker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Gewindebolzen (1) zwei sich gegenüberliegende Einkerbungen (11) angeordnet sind.

5. Anker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) den Gewindebolzen (1) bis zu seinem Gewindeabschnitt (4), der an dem dem Spreiz­ konus abgewandten Ende ausgebildet ist, umhüllt und im Spreizbereich Längs­ schlitze (3) hat, und daß die Mantelfläche der Hülse (2) eine durch umlaufende Kerben (15), Gewinde oder dgl. gebildete Struktur aufweist.