DE69016637T2

DE69016637T2 - Ankerstruktur und entsprechende Konstruktionsmethode.

Info

Publication number: DE69016637T2
Application number: DE69016637T
Authority: DE
Inventors: Kunimitsu Yamada; Yasuhiro Yamada
Original assignee: STRONGHOLD INT JAPAN; Kensetsu Kiso Engineering Co Ltd
Current assignee: STRONGHOLD INT JAPAN; Kensetsu Kiso Engineering Co Ltd
Priority date: 1990-03-05
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1995-07-20
Anticipated expiration: 2010-12-01
Also published as: JPH03115136U; ATE118053T1; DE69016637D1; JPH0621951Y2; EP0445377B1; ES2070980T3; EP0445377A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Grundankerkörper, umfassend eine verformte Armierung, die einen rohrförmigen Körper besitzt, dessen Umfangswandung eine ungleichförmige Konfiguration aufweist, und wenigstens ein Zugglied zum Einsetzen in die Armierung, als auch ein Verfahren zum Installieren eines derartigen Grundankerkörpers. - Ein derartiger Grundankerkörper ist aus EP-A-0 356 215 bekannt, der mehrere Zugglieder umfaßt, die separat an einem gemeinsamen Ankerteil verankert sind und deren freie Enden von gewellten Hülsen aufgenommen werden, welche Hülsen längs einer Bohrung mit Abstand zueinander angeordnet und mit Vergußmaterial gefüllt sind. Die Hülsen sind nicht verstärkt, so daß die Ankerfestigkeit ungenügend sein kann, und die Hülsen können Deformationen unterliegen.
In den letzten Jahren wurde in dem Fall, wo ein Zugmaterial, wie etwa ein Ankerkabel oder dergleichen, in einem natürlichen Grund oder dergleichen in einer Ankerkonstruktion befestigt wird, um einen Anker zu konstruieren, eine Konstruktionsmethode weitgehend verwendet, die, wie in Fig. 21 dargestellt, eine Armierung benutzt, die eine Wasserdämmfähigkeit, Rostschutzwirkung und so weiter aufweist, um die Wasserabdichtung in einem Befestigungsabschnitt des Zugmaterials zu verbessern.
Spezifisch wird zunächst ein natürlicher Grund 1 ausgegraben, um eine ausgegrabene Bohrung 2 zu bilden, und ein Zugmaterial 3, bestehend aus verseiltem Draht aus PC-Stahl oder dergleichen, in die ausgegrabene Bohrung 2 eingesetzt. Das Zugmaterial 3 besitzt sein vorderes Ende 3a, das als Befestigungsabschnitt A dient und mit einer rohrförmigen Verbundarmierung 7 umgeben ist, um zu vermeiden, daß das Zugmaterial 3 in das Grundwasser eintaucht, so daß es rostet und bricht. Das Zugmaterial 3 besitzt einen Abschnitt benachbart zur Erdoberfläche, der als ein Abschnitt B freier Länge dient und mit einer nichtverbundenen Hülse 4 aus Polyethylen oder dergleichen umgeben ist.
Nachfolgend wird ein Vergußmaterial 5 in einen Raum innerhalb der ausgegrabenen Bohrung 2 gegossen und härtet aus. Ein Zementfuß 8 oder das Vergußmaterial 5 wird in die Verbundarmierung 7 am vorderen Ende 3a des Zugmaterials 3 gegossen und härtet dort aus. Auf diese Weise wird das vordere Ende 3a des Zugmaterials 3 fest befestigt, um den Befestigungsabschnitt A zu bilden. Nachfolgend wird das Zugmaterial 3 durch eine Winde oder dergleichen an ihrer Erstreckungsseite gespannt und ihm eine Vorspannung verliehen.
In dem Fall, wo der Anker in dieser Weise konstruiert ist, treten jedoch die folgenden Nachteile auf. In dem Fall, wo ein gerader rohrförmiger Körper als Verbundarmierung 7 in dem Befestigungsabschnitt A verwendet wird, kann dann, wenn dem Zugmaterial 3 die Vorspannung verliehen wird, ein Fall auftreten, wo longitudinale Risse 9, die sich längs des Zugmaterials 3 erstrecken, und seitliche Risse 6a und 6b in der innerhalb der Verbundarmierung 7 verfestigten Zementmasse 8 und in der umgebenden Masse 5 auftreten, wie in Fig. 21 gezeigt ist. Diese Risse reduzieren die Druckfestigkeit und die Haftfestigkeit des Ankers.
Angesichts dessen wurde, wie in Fig. 22 dargestellt ist, eine sogenannte verformte Armierung 10 entwickelt, bei der die Umfangswand der oben beschriebenen Verbindungsarmierung so geformt ist, daß sie eine gewellte oder unregelmäßige Konfiguration aufweist. Die verformte Armierung 10 wurde bereits in verschiedenen Laborszenen verwendet.
Die verformte Armierung 10 ist derart geformt, daß ihre Umfangswand die unregelmäßige Konfiguration aufweist, wobei dann, wenn dem Zugmaterial 3 die Vorspannung verliehen wird, die Zementmasse 8, die eingegossen ist, um das Zugmaterial 3 zu befestigen, und andere Komponenten mit einer Zwangskraft belastet werden, wodurch die Reduktion der Druckfestigkeit und der Haftfestigkeit aufgrund des Auftretens der oben erwähnten longitudinalen Risse 9 und der seitlichen Risse 6a und 6b kompensiert wird.
Für die verformte Armierung 10 werden zwei Arten von Armierungen verwendet, die aus Stahl beziehungsweise Polyethylen gemacht sind.
Von den beiden Arten von Armierungen ist die verformte Armierung 10 aus Polyethylen bezüglich Wasserdichtigkeit besser und besitzt eine Wasserdämmfähigkeit. In dem Fall, in dem der Anker durch die Verwendung der verformten Armierung 10, hergestellt aus Polyethylen, konstruiert wird, haben jedoch die Experimente, die von dem Anmelder dieser Erfindung durchgeführt wurden, die Tatsache bestätigt, daß hierbei die folgenden Probleme auftreten.
Erstens ist die verformte Armierung 10, hergestellt aus Polyethylen, im Elastizitätsmodul niedrig und in der Festigkeit schwach verglichen mit der verformten Armierung, hergestellt aus Stahl. Aus diesem Grund wird die Polyethylenarmierung in ihrer äußeren Umfangsrichtung durch die Zugkraft deformiert, die auf das Zugmaterial 3 wirkt, so daß es einen Fall gibt, wo das Vergußmaterial 5, das die Polyethylenarmierung 10 fest montiert, bricht. In dem Fall, wo ein derartiges Brechen auftritt, ist es für die Polyethylenarmierung 10 unmöglich, die Bruchkraft des Vergußmaterials 5 zu beschränken. Es wurde daher gefunden, daß die anhaftende Streckgrenze zwischen dem Vergußmaterial 5 und dem Zugmaterial 3 beträchtlich niedriger als ein vermuteter oder angenommener Wert ist.
Zweitens treten in dem Fall, in dem die verformte Armierung 10 aus Polyethylen wie oben beschrieben deformiert wird, ohne der Bruchkraft zu widerstehen, die aufgrund der Zugkraft auf das Zugmaterial 3 auftritt, die longitudinalen Risse 9 und die seitlichen Risse 6b in der Zementmasse 8 auf, die in der Armierung 10 verfestigt ist. Durch Auftreten derartiger Risse 9 und 6b wird die anhaftende Streckgrenze des Ankerabschnitts vernichtet oder zerstört, so daß das Ankerzugmaterial 3 aus dem Ankerabschnitt herausgelangt. Die Ergebnisse von Experimenten haben folgendes nachgewiesen. In dem Fall, in dem eine derartige Bruchkraft auf den beschäftigenden Grund ausgeübt wird, die niedrig im Beschränken der Kraft des Grundes ist, besteht ein Problem bezüglich kompressiver Zerstörung des Ankerkörpers. Dementsprechend besteht ein Problem, daß die Polyethylenarmierung als ein permanenter Anker an einer Stelle verwendet wird, wo die Bodenfestigkeit relativ gering ist.
Drittens existieren in dem Fall, in dem der verformte rohrförmige Körper als Verbindungsarmierung verwendet wird, die folgenden Probleme. Da es allgemein schwierig ist, verformte Hülsen geeigneter Größe für die Verbindungsarmierung zu erhalten, ist eine speziell georderte Herstellung erforderlich. Aus diesem Grund benötigt es in dem Fall, wo verschiedene Konfigurationen, Bohrungsdurchmesser, Längen oder dergleichen angesichts der Auslegung erforderlich sind, beträchtliche Zeit, und der Stückpreis der Herstellung wird hoch.
Andererseits wurden in dem Fall, wo die verformte Armierung 10 aus Stahl hergestellt ist, die folgenden Fakten gefunden. Da der Elastizitätsmodul der verformten Armierung 10 vom Material her hoch ist, ist die Einschränkungskraft der Zementmasse 8 oder dergleichen stark, so daß die Haftfestigkeit zwischen dem Zugmaterial 3 und dem Vergußmaterial 5 verglichen mit der Polyethylenarmierung hoch ist. Da jedoch die Haftfestigkeit hoch ist, konzentriert ein Anstieg in der Zugkraft die Spannung lokal, so daß die aus Stahl hergestellte Armierung durch die Bruchkraft zerstört wird.
Weiter wurde der folgende Fakt durch die Experimente bestätigt, die von dem Anmelder der Erfindung durchgeführt wurden. In dem Fall, in dem die Armierung, hergestellt aus Stahl, in einem Anker vom Druck-Träger-Typ verwendet wird, wirkt eine extrem große Druckkraft auf das Ende der Armierung. Dementsprechend wird das Armierungsende auch durch die Druckkraft und die Bruchkraft zerstört.
Weiterhin sind aus den Experimenten die folgenden Fakten bekannt. Eine gewundene Armierung, hergestellt aus Stahl, wird derart hergestellt, daß beide Seiten eines streifen- oder bandartigen Stahlblechs in entgegengesetzte Richtungen gebogen werden und die gewundene Armierung spiralförmig gewunden wird, während diese beiden Seiten übereinander angeordnet werden. Zu dieser Zeit ist der übereinander angeordnete Abschnitt bloß so, daß die gefalzten Teile in Eingriff miteinander stehen und aufeinander gesteckt sind. Da das Stahlblech in der Dicke gering ist, sind die gebogenen Teile nicht miteinander verschweißt und damit nicht miteinander verbunden. Wenn dementsprechend die gewundene Armierung in vorbestimmte Längen zerschnitten wird, verbleiben Abschnitte der gewundenen Armierung benachbart zu beiden Enden hiervon in ihrer Festigkeit gering wie ein Ring. Aus diesem Grunde wird, wo die Druckkraft und die Bruchkraft auf den Endbereich der Armierung ausgeübt werden, die gewundene Armierung in dem Endbereich leicht zerstört, so daß der in Eingriff stehende Abschnitt abgewickelt wird.
Desweiteren existieren die folgenden Probleme. Es gibt einen Fall, wo eine Vielzahl von Druckgreifern fest an dem Zugmaterial 3 montiert sind, um die Haftkraft auf das Zugmaterial 3 zu vergrößern, das in die vorgenannte verformte Armierung in bezug auf die Zementmasse 8 oder dergleichen eingesetzt ist. Bei einer derartigen Konstruktion des Ankers wird, da die Haftkraft des Zugmaterials 3 groß ist, die Zugbeanspruchung nicht gleichmäßig auf die Druckgreifer ausgeübt, sondern es wird eine konzentrierte Beanspruchung an Stellen entsprechend benachbart den Druckgreifern erzeugt, die am nächsten zur Erdoberfläche angeordnet sind.
Es ist eine erste Aufgabe der Erfindung, eine Struktur eines Ankerkörpers zu schaffen, bei der, selbst wenn eine lokale Beanspruchung auf eine verformte Armierung konzentriert ist, die verformte Armierung nicht deformiert und zerstört wird, so daß der Ankerkörper eine lange Lebensdauer aufweist, und bei dem eine maßgebende Kraft eines Zementmaterials oder dergleichen das eingegossen wurde, um wenigstens ein Zugmaterial zu befestigen, so stark oder groß ist, daß der Ankerkörper eine erhöhte Ankerfestigkeit aufweist.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Struktur eines Ankerkörpers zu schaffen, die verteilt eine Zugbeanspruchung auf jedes einer Vielzahl von Druckgreifern, die in geeigneten Abständen an wenigstens einem Zugmaterial, das in eine verformte Armierung einzusetzen ist, montiert sind, aufbringen kann.
Gemäß der Erfindung wird ein Grundankerkörper des oben erwähnten Typs vorgesehen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß Stahlrohrabschnitte wenigstens an einem Endabschnitt der inneren oder äußeren Seite der Umfangswandung der Armierung zum Verstärken besagter Armierung fest montiert sind, wobei der Innendurchmesser der Rohrabschnitte den Durchmesser des Zugglieds übersteigt, um zu ermöglichen, daß Härter über die Rohrabschnitte hinaus einfleißt, wobei besagter Grundankerkörper zum Einsetzen in ein Bohrloch zusammen mit der Armierung mit einem Härter zu füllen ist.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Installieren eines derartigen Grundankerkörpers, das gekennzeichnet ist durch Ausnehmen eines Bohrlochs in einem natürlichen Grund; Verstärken wenigstens eines Endabschnitts der äußeren oder inneren Umfangswandung einer verformten Armierung, die einen rohrförmigen Körper besitzt, dessen Umfangswandung eine ungleichförmige Konfiguration mit einer Vielzahl von Stahlrohrabschnitten aufweist; Einsetzen der verstärkten Armierung in das Bohrloch; Einsetzen wenigstens eines Zugglieds in die eingesetzte Armierung; Gießen eines Härters in das Bohrloch und den Raum innerhalb der Armierung, um einen Befestigungsabschnitt zu bilden; und Spannen besagten wenigstens einen Zuggliedes zum Befestigen besagter Armierung.
In dem Fall, wo das Zugmaterial, das fest daran montiert eine Vielzahl von Druckgreifern aufweist, in die vorgenannte verformte Armierung eingesetzt wird, wird die oben beschriebene Aufgabe durch eine solche Anordnung gelöst, daß eine Vielzahl von Rohren, hergestellt aus Stahl, bezüglich der Umfangswandung der verformten Armierung an entsprechenden Stellen, die den Druckgreifern zugewandt oder diesen gegenüberliegen, ein- oder aufgesetzt werden, um die verformte Armierung zu verstärken, und daß ein Härter in die vorgenannte ausgegrabene Bohrung und in den Raum innerhalb der verformten Armierung gegossen wird, um den Befestigungsabschnitt zu bilden.
Weiterhin wird die oben beschriebene Aufgabe durch eine solche Anordnung gelöst, daß eine Vielzahl von Greiferpackungen, die Kompressibilitäts- und Rostschutzwirkung haben, entsprechend benachbart zu besagten Druckgreifern an Stellen näher zur Erdoberfläche als die Druckgreifer montiert werden.
Mit der obigen Anordnung der Erfindung werden die Stahlrohre in die verformte Armierung eingesetzt oder auf die unregelmäßige Umfangswand der verformten Armierung in wenigstens dem Endabschnitt der verformten Armierung aufgesetzt. Daher werden beide Enden der Armierung, auf die die Beanspruchung besonders konzentriert ist, verstärkt und die Festigkeit beider Enden der Armierung angehoben. Dementsprechend hat es die Bruchkraft schwierig, in der Armierung aufzutreten. Selbst wenn die Bruchkraft an der verformten Armierung auftritt, ist es für die Bruchkraft zur Verformung und Zerstörung der Armierung aufgrund der Stahlrohre, die fest an der Umfangswandung der Armierung befestigt sind, schwierig aufzutreten. Somit wird die maßgebende Kraft der gesamten Armierung kompensiert, so daß die Festigkeit des Ankers vergrößert wird.
Weiter wird in dem Fall, in dem die verformte Armierung aus einem synthetischen Harz hergestellt ist, die Rostschutzwirkung hoch verglichen mit der Stahlarmierung.
Da weiterhin die verformte Armierung, hergestellt aus synthetischem Harz, ihre Flexibilität besitzt, sind die Praktikabilität des Ankerkabels und das Durchführungsvermögen wie das Einsetzen des Kabels und dergleichen erhöht.
Da die Vielzahl von Druckgreifern fest an dem Zugmaterial, das in die verformte Armierung eingesetzt ist, montiert sind, ist die Haftkraft des Zugmaterials groß, so daß die konzentrierte Beanspruchung dazu neigt, an Stellen entsprechend benachbart den Druckgreifern aufzutreten, die neuartig an ihren entsprechenden Positionen nächstens zur Erdoberfläche angeordnet sind.
Bei der Erfindung sind jedoch die Greiferpackungen entsprechend benachbart den Druckgreifern an Stellen näher zur Erdoberfläche als die Druckgreifer montiert. Da die Greiferpackungen Flexibilität aufweisen, werden die Greiferpackungen in dem Befestigungsabschnitt unter der Zugkraft des Zugmaterials durch die Druckgreifer zusammengedrückt.
Indem dies geschieht, werden die Druckgreifer sukzessiv zur Erdoberfläche innerhalb des Befestigungsabschnitts durch den Schrumpfspielraum jedes der Greiferpackungen, die die Kompressibilität besitzen, bewegt. Als ein Ergebnis wird die Zugbeanspruchung in einer verteilenden Weise auf die Druckgreifer ausgeübt. Daher ist es möglich zu verhindern, daß die verformte Armierung und die Stahlrohre, die die verformte Armierung verstärken, aufgrund der konzentrierten Beanspruchung der Stahlrohre zu brechen, so daß es möglich ist, die Ankerfestigkeit erheblich zu verbessern.
Da die Greiferpackungen die Rostschutzwirkung besitzen, führt das Vorsehen der Greiferpackungen an den Stellen benachbart zu den Druckgreifern nicht zu einem Rosten der Druckgreifer und des Zugmaterials. Somit ist es möglich, den Ankerkörper in einem gesunden Zustand zu erhalten.
Fig. 1 ist eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht einer Verbindungsarmierung, die in einer Struktur eines Ankerkörpers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht, die eine Konstruktionskondition der Struktur des Ankerkörpers zeigt, der die in Fig. 1 dargestellte Armierung verwendet;
Fig. 3(A) bis 3(C) sind schematische perspektivische Ansichten, die aufeinanderfolgend die Herstellungsschritte der Armierung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigen;
Fig. 4 ist eine Längsschnittansicht der Struktur des Ankerkörpers gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, die in einem Druckanker verwendet wird;
Fig. 5 ist eine Längsschnittansicht einer Modifikation der ersten Ausführungsform;
Fig. 6 ist eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht einer Armierung entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 ist eine Längsschnittansicht, die eine Konstruktionskondition der Struktur des Ankerkörpers zeigt, der die in Fig. 6 dargestellte Armierung verwendet;
Fig. 8(A) ist eine schematisierte perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Herstellungsmethode der Armierung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 8(B) ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein weiteres Beispiel der Herstellungsmethode der Armierung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 9 ist eine Längsschnittansicht, in der die Struktur des Ankerkörpers gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung in einem Druckanker verwendet wird;
Fig. 10 ist eine Längsschnittansicht, die eine Modifikation der Struktur des Ankers gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
Fig. 11 ist eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht einer Armierung, die in einer Struktur eines Ankerkörpers gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
Fig. 12 ist eine Längsschnittansicht, die eine Konstruktionskondition der Struktur des Ankerkörpers zeigt, der die in Fig. 11 dargestellte Armierung verwendet;
Fig. 13(A) ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Herstellungsmethode der Armierung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 13(B) ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein weiteres Beispiel der Herstellungsmethode der Armierung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 14 ist eine Längsschnittansicht, in der die Struktur des Ankerkörpers gemäß der dritten Ausführungsform in einem Druckanker verwendet wird;
Fig. 15 ist eine Längsschnittansicht, die eine Modifikation der Struktur des Ankers gemäß der dritten Ausführungsform zeigt;
Fig. 16 ist eine schematische Längsschnittansicht, die eine Struktur eines Ankerkörpers gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 17 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts der in Fig. 16 dargestellten Anordnung;
Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht, die eine einer Vielzahl von Greiferpackungen zeigt, die in der Struktur des Ankerkörpers gemäß der vierten Ausführungsform verwendet werden;
Fig. 19 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Prinzips der Struktur des Ankerkörpers gemäß der vierten Ausführungsform;
Fig. 20(A) und 20(B) zeigen die Beziehung zwischen den Druckgreifern und der ausgegrabenen Bohrung, wobei Fig. 20(A) eine schematische Längsschnittansicht ist, die einen Zustand zeigt, bei dem die Druckgreifer radial übereinander in der gleichen Position auf dem Zugmaterial in der Längsrichtung angeordnet sind, und Fig. 20(B) eine schematische Längsschnittansicht ist, die einen Zustand zeigt, bei dem die Positionen der Druckgreifer in Längsrichtung des Zugmaterials abweicht;
Fig. 21 ist eine Längsschnittansicht, die die konventionelle Struktur des Ankerkörpers zeigt, bei dem eine gerade Armierung verwendet wird; und
Fig. 22 ist eine Längsschnittansicht, die die konventionelle Struktur des Ankerkörpers zeigt, der eine verformte Armierung verwendet.
Verschiedene bevorzugte Ausführungsformen werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesem Zusammenhang werden Komponenten und Teile, die gleich oder ähnlich zu solchen sind, die vorher unter Bezugnahme auf die Fig. 21 und 22 beschrieben wurden, durch gleiche oder ähnliche Bezugsziffern bezeichnet und die Beschreibung der gleichen oder ähnlichen Komponenten und Teile wird daher weggelassen oder vereinfacht, um Wiederholungen zu vermeiden.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Struktur 20 eines Ankerkörpers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, umfaßt die Struktur 20 des Ankerkörpers einen verformten gewundenen Armierungskörper 21, hergestellt aus Stahl und mit zwei offenen Enden versehen oder mit einem Ende offen und dem anderen Ende geschlossen, und eine Vielzahl von Rohren 22, hergestellt aus Stahl und fest auf der äußeren Umfangswand von einem Ende des Armierungskörpers 21 montiert. Das Zugmaterial 3 ist in den Armierungskörper 21 eingesetzt und die Zementmasse 8 in den Armierungskörper 21 eingegossen. Das Vergußmaterial 5 ist in die ausgegrabene Bohrung 2 gegossen und ausgehärtet. Auf diese Weise wird der Befestigungsabschnitt A gebildet.
Der gewundene Armierungskörper 21, hergestellt aus Stahl, wird mit einer Vielzahl von vorstehenden Streifen oder Wulstlinien 21a gebildet, die in den gleichen Intervallen längs der äußeren Umfangswand des gewundenen Armierungskörpers 21 angeordnet sind. Die vorstehenden Wulstlinien 21a sind schraubenlinienförmig in kontinuierlicher Weise ausgebildet, so daß sie sich längs der Umfangsrichtung der Umfangswand des gewundenen Armierungskörpers 21 erstrecken.
Der gewundene Armierungskörper 21, hergestellt aus Stahl, wird in der folgenden Weise gebildet. Eine metallische dünne Platte oder Blech, die beispielsweise eine Dicke von etwa 0,5 mm aufweist, wird zu einem langgestreckten Streifen geformt. Der langgestreckte Stahl streifen besitzt einen mittleren Abschnitt, der eingedrückt wird, um die streifenartigen vorstehenden Wulstlinien 21a zu bilden. Beide Seiten des Stahlstreifens werden in entgegengesetzte Richtungen längs der Längsrichtung gefalzt oder gebogen. Beide Seiten werden in eine Spiralform gewickelt, während sie sich unter der Bedingung miteinander in Eingriff befinden, daß beide gefalzten Abschnitte sich nach auswärts erstrecken, und aufeinandergesteckt. Auf diese Weise wird ein zylindrischer Körper, dessen Durchmesser beispielsweise etwa 80 mm beträgt, gebildet. Dieser zylindrische Körper wird in vorbestimmte Längen geschnitten. Auf diese Weise wird die gewundene Armierung gebildet, die aus Stahl hergestellt ist und die vorstehenden Wulstlinien 21a besitzt, die in konstanten oder gleichen Abständen gebildet sind.
Hier bei der ersten Ausführungsform ist der Grund, warum die verformte gewundene Armierung verwendet wird, folgender. Wenn ein gerader zylindrischer Körper, hergestellt aus Stahl und seine äußere Umfangsfläche besitzend, die als glatte Fläche ausgebildet ist, besitzt der gerade zylindrische Körper keine unregelmäßige 0berfläche. Dementsprechend ist der gerade zylindrische Körper schwach oder niedrig in bezug auf Haftfestigkeit in bezug auf ein Ankervergußmaterial. Daher ist ein gerader zylindrischer Körper für eine Armierung zur Ankerbefestigung ungeeignet. Da ferner der gerade zylindrische Körper bezüglich Flexibilität ist, ist es im Hinblick auf Ausführung, Arbeit oder Vornahme schwierig, das Zugmaterial in die Ankerbohrung einzusetzen. Jedoch wird die verformte Armierung aus folgenden Gründen verwendet. Die äußere Umfangsfläche der verformten Armierung weist die unregelmäßige verschiedene Form auf, ist reich an Flexibilität und besser in der Ausführungsfähigkeit.
Weiterhin werden in dem Fall, wo die geraden zylindrischen Körper, hergestellt aus Stahl, miteinander verbunden werden, das Verbinden durch Schweißen oder eine Gewindeverbindung vorgenommen. Da jedoch die gewundene Armierung spiralig gefertigt wird, ist es möglich, als eine Armierung für die Verbindung eine Armierung zu verwenden, deren Durchmesser geringfügig größer als die gewundene Armierung ist. Daher ist die gewundene Armierung vorteilhaft, indem die Längenanpassung frei ist.
Nebenbei können bei der gewundenen Armierung, die in der ersten Ausführungsform verwendet wird, die Eingriffsabschnitte 21b des Stahlstreifens nicht miteinander verschweißt und so vereinigt oder integriert werden, da, wie oben beschrieben, ein Stahlstreifen verwendet wird, der von geringer Stärke ist. Das heißt, die Stärke des Stahlstreifens, der als gewundene Armierung verwendet wird, so beschränkt ist, daß eine maximale Dicke 0,5 mm in dem Fall ist, wo ein zylindrischer Körper geformt wird, der einen Durchmesser von beispielsweise 80 mm besitzt. Eine Zunahme der maximalen Stärke zu einer Größenordnung von 2 mm bis 5 mm ist im Hinblick auf die spiralige Verarbeitung unmöglich. Selbst wenn ein Schweißen des Stahlstreifens durchgeführt werden kann, ist weiterhin nicht in technisch betrachteter Verläßlichkeit. Aus diesem Grunde ist eine Stelle benachbart zu dem geschnittenen Teil des Endes der gewundenen Armierung von niedriger Festigkeit wie ein rohrförmiger Körper. Dementsprechend wird das Ende in dem Fall, wo die Druckkraft und die Bruchkraft auf den Endabschnitt einwirkt, das Ende leicht zerbrochen oder zerstört. Es kann somit ein Fall auftreten, wo der Eingriffsabschnitt 21b gelöst wird.
Angesichts des Vorstehenden werden die Rohre 22, hergestellt aus Stahl, ähnlich zu dem Armierungskörper 21, an beiden äußeren Enden der verformten äußeren Umfangswand des Armierungskörpers 21 fest montiert. Indem dies geschieht, wird das Armierungsende verstärkt, so daß es möglich ist, die Eingriffsabschnitte 21b daran zu hindern, sich zu lösen.
In der dargestellten Ausführungsform sind nicht nur die Rohre 22, hergestellt aus Stahl, an beiden Enden der äußeren Umfangswand des Armierungskörpers 21 montiert, sondern auch eine geeignete Anzahl von Rohren 22 ist an den Zwischenbereichen des Armierungskörpers 21 in der Längsrichtung hiervon montiert.
In dem Fall, wo die Rohre 22, hergestellt aus Stahl, fest an dem Armierungskörper 21 befestigt sind, wird das feste Montieren, wie in den Fig. 3(A), 3(B) und 3(C) dargestellt, beispielhaft ausgeführt.
Der verformte Armierungskörper 21, hergestellt aus Stahl, wird zunächst hergestellt, indem er wie oben beschrieben geformt wird, und besitzt einen geeigneten Durchmesser. Weiter wird neben dem verformten Armierungskörper 21 ein gerader zylindrischer Körper, hergestellt aus Stahl, dessen Rohrdicke größer als die Rohrdicke des Armierungskörpers ist, in geeignete Längen geschnitten und, wie in Fig. 3(A) dargestellt, vorbereitet. Zu dieser Zeit wird der Bohrungsdurchmesser des zylindrischen Körpers ausgewählt, ein Durchmesser zu sein, der ausreicht, daß die äußere Umfangswand des Armierungskörpers 21 einschließlich der vorstehenden Wulstlinien 21a lose in dem Bohrungsdurchmesser des zylindrischen Körpers eingepaßt werden kann.
Wie in Fig. 3(B) dargestellt, werden die Stahlrohre 22, die durch Abschneiden in geeignete Längen gebracht wurden, wie oben beschrieben, in den gewundenen Armierungskörper 21 von einem Ende hiervon aufgesetzt und befestigt. Zu dieser Zeit wird, da der Innendurchmesser jedes der Rohre 22 etwas größer als der Außenumfang der gewundenen Armierung 21 ist, das Stahlrohr 22 auf der gewundenen Armierung 21 in einem lose passenden Zustand angeordnet.
Nachfolgend wird Klebstoff 23 auf den Außenumfang der äußeren Umfangswandung des Armierungskörpers 21 auf einer Breite entsprechend im wesentlichen der Länge des Rohrs 22 in einer Position auf dem gewickelten zu verstärkenden Armierungskörper 21 unter der Bedingung aufgebracht, daß das Stahlrohr 22 von der Verstärkungsstellung etwas verschoben ist.
Nach Anbringung des Klebstoffs 23 werden, wie in Fig. 3(C) gezeigt, die Rohre 22 verschoben und entsprechend auf dem Klebstoff 23 positioniert. Der Klebstoff 23 haftet an der Armierung 21 und wird gehärtet. So ist die Verbundarmierung gemäß der ersten Ausführungsform vervollständigt worden.
Die vorstehende Beschreibung hat den Zuganker als ein Beispiel genommen. Es ist jedoch unnötig zu sagen, daß die vorliegende Erfindung auf einen Druckanker 30, wie in Fig. 4 dargestellt, angewendet werden kann. Der Druckanker 30 ist wie folgt ausgebildet. Eine Vielzahl von unverbundenen PC-Strängen 3 ist in den gewundenen Armierungskörper 21 eingesetzt. Der Druckanker 30 ist durch die Druckgreifer fest an einer Druckaufnahmeplatte 31 montiert, die an dem Ende des Armierungskörpers vorgesehen ist. Beim Spannen oder Strecken wird die Zugkraft, die auf die Zugmaterialien 3 einwirkt, auf den Ankerkörper übertragen und von diesem als eine Druckkraft aufgenommen. In diesem Fall wirkt eine große Druckkraft auf das Ende der gewundenen Armierung 21, insbesondere auf das Ende hiervon benachbart zu der Druckaufnahmeplatte 31. Durch diese hohe Druckkraft und die Bruchkraft des Vergußmaterials kann ein Fall auftreten, wo die gewundene Armierung 21 bricht.
Angesichts dessen sind die Stahlrohre 22 entsprechend auf Abschnitten aufgesetzt, wo die Beanspruchung lokal konzentriert ist, besonders auf dem Endbereich der gewundenen Armierung 21, wodurch der Endbereich der gewundenen Armierung 21 verstärkt wird. So wird die Armierung 21 davor bewahrt, durch die Beanspruchungskonzentration zerstört zu werden.
Zu dieser Zeit wird ein langes Rohr auf den Endbereich der Armierung aufgesetzt und eine Vielzahl von Rohren kürzer als das lange Rohr entsprechend auf Zwischenabschnitten anders als dem Endabschnitt, wo die Beanspruchung konzentriert ist, in geeigneten Abständen und in erforderlicher Zahl aufgesetzt. Auf diese Weise wird die Verstärkung weiter verbessert.
Weiterhin ist eine Modifikation der jetzigen Ausführungsform in Fig. 5 dargestellt. In der Modifikation ist eine Vielzahl von Zugmaterialien 3 in den gewundenen Armierungskörper 21, hergestellt aus Stahl, eingesetzt. Eine Vielzahl von Druckgreifern 33 ist auf den vorderen Enden der entsprechenden Zugmaterialien 3 in geeigneten Abständen montiert. Diese Zugmaterialien und Druckgreifer 3 und 33 sind innerhalb der Armierung 21 durch die Zementmasse 8 oder dergleichen befestigt. Eine Vielzahl von Rohren, hergestellt aus Stahl, ist an geeigneten Stellen umfassend das Ende der verformten äußeren Umfangsfläche des gewundenen Armierungskörpers 21 aufgesetzt. So wird die Modifikation, die in Fig. 5 dargestellt ist, gebildet.
In der oben beschriebenen Weise wird, selbst wenn die Beanspruchung auf den gewundenen Armierungskörper 21 konzentriert ist, wenn die Vorspannung auf die Zugmaterialien 3 gegeben wird, der gewundene Armierungskörper 21 durch das Stahlrohr verstärkt, das sich auf dem gewundenen Armierungskörper 21 befindet, so daß keine Zerstörung der Armierung bewirkt wird. Ferner verbessert der Druckverbund der Greifer 33 eine Haftbelastung zwischen den Zugmaterialien 3 und dem Verankerungsvergußmaterial 8. So ist es möglich, den Anker zu konstruieren, der insgesamt besser ist.
Wie oben beschrieben, können gemäß der Konstruktion des Ankerkörpers der ersten Ausführungsform die folgenden Vorteile erzielt werden. Die gewundene Armierung, hergestellt aus Stahl, wird verwendet und das Stahlrohr wird auf das Ende der gewundenen Armierung aufgesetzt und, wenn nötig, werden die Rohre auf den Zwischenabschnitten hiervon, an denen die Beanspruchung konzentriert ist, auch aufgesetzt. Dementsprechend wird die Festigkeit rapide und beträchtlich verbessert. So ist es möglich sicherzustellen, daß die Zerstörung oder dergleichen der Armierung daran gehindert wird aufzutreten, und der Ankerkörper kann mit relativ niedrigen Kosten hergestellt werden.
Da weiter verschiedene Größen der gewundenen Armierungen, hergestellt aus Stahl, in Mengen in den Markt gelangen, sind die gewundenen Armierungen im Vergleich zu verformten Armierungen, hergestellt aus Polyethylen, leicht erhältlich. Dementsprechend sind die gewundenen Armierungen aus Stahl besser in der Anwendungsmöglichkeit. In der Anwendung ist es möglich, die gewundenen Stahlarmierungen nicht nur in der Fabrik, sondern auch an der Arbeitsstelle zusammenzusetzen. So wird daher die Struktur des Ankerkörpers geschaffen, die bezüglich der Vorteile der praktischen Verwendung sehr gut ist.
Als nächstes bezugnehmend auf die Fig. 6 und 7 ist eine Struktur 40 eines Ankerkörpers gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Wie in Fig. 6 und 7 dargestellt, umfaßt die Struktur 40 des Ankerkörpers einen verformten gewundenen Armierungskörper 21, hergestellt aus Stahl, dessen beide Enden offen oder dessen eines Ende offen und dessen anderes Ende geschlossen ist, und eine Vielzahl von Rohren 22, hergestellt aus Stahl, die fest an der inneren Umfangswand des Armierungskörpers 21 an einem Ende hiervon montiert sind. Ein Zugmaterial 3 ist in den Armierungskörper 21 eingesetzt, der die darin montierten Stahlrohre 22 aufweist. Die Zementmasse 8 ist in den Armierungskörper 21 eingegossen. Das Vergußmaterial 5 ist in die ausgegrabene Bohrung 2 gegossen und gehärtet. So ist der Befestigungsabschnitt A gebildet.
Das heißt, in der zweiten Ausführungsform sind die Stahlrohre 22, die an der äußeren Umfangswand des gewundenen Armierungskörpers 21 in der vorstehenden ersten Ausführungsform fest montiert sind, an der inneren Umfangswand des Armierungskörpers 21 fest montiert.
In der dargestellten Ausführungsform ist eine geeignete Anzahl von Stahlrohren 22 nicht nur an beiden Enden der inneren Umfangswand des Armierungskörpers 21 montiert, sondern auch an Zwischenabschnitten hiervon in der Längsrichtung.
Bei der zweiten Ausführungsform wird das feste Montieren der Stahlrohre 22 an dem Armierungskörper 21 wie folgt beispielsweise wie in den Fig. 8(A) und 8(B) praktiziert.
Der gewundene Armierungskörper 21 aus Stahl, der wie vorstehend beschrieben geformt ist und seinen gewünschten Bohrungsdurchmesser besitzt, wird zunächst hergestellt. Neben dem gewundenen Armierungskörper 21 wird ein gerader zylindrischer Stahlkörper, dessen Rohrstärke größer als die des Armierungskörpers 21 ist, in gewünschte Längen geschnitten und, wie in Fig. 8(A) gezeigt, präpariert. Zu dieser Zeit wird der zylindrische Körper ausgewählt, um einen Außendurchmesser zu besitzen, der ausreicht, um in das Rohr des Armierungskörpers 21 eingesetzt zu werden.
Der Klebstoff 23 wird auf die äußere Umfangswand des Stahlrohrs 22, das durch Abtrennen auf die gewünschte Größe wie oben beschrieben gebildet wird, aufgebracht. Gleichzeitig ist der Außendurchmesser des Rohrs 22 etwas kleiner als der Innendurchmesser des gewundenen Armierungskörpers 21 und die vorstehenden Wulstlinien 21a erstrecken sich nicht von dem Innenumfang des Rohrs 22 um gleich seiner äußeren Umfangswandung. Dementsprechend ist es möglich, das Rohr 22 leicht einzusetzen und in der gewundenen Armierung 21 ohne anzuschlagen zu befestigen.
Insbesondere können die folgenen Vorteile, verglichen mit der vorgenannten ersten Ausführungsform, bei der die Stahlrohre 22 auf der äußeren Umfangswandung des gewundenen Armierungskörpers 21 angeordnet sind, erzeugt werden. In dem Fall, wo die Stahlrohre 22 in die innere Umfangswandung des gewundenen Armierungskörpers 21 eingesetzt und befestigt sind, werden die Stahlrohre 22 natürlich als ein Ganzes durch den Härter wie die Zementmasse 8 oder dergleichen, die in die gewundene Armierung 21 eingegossen ist, natürlich befestigt. So ist es möglich, die Stahlrohre 22 leicht zu verarbeiten.
Da weiterhin die innere Umfangswand des gewundenen Armierungskörpers 21 einen bestimmten Grad an Unregelmäßigkeiten aufweist, tritt kein Problem bezüglich der Haftungsfließgrenze auf.
In dem Fall, wo die Ankerkonstruktion ausgeführt wird, werden die Stahlrohre 22 an den Stellen innerhalb der gewundenen Armierung 21 fest befestigt. Wenn dementsprechend die gewundene Armierung in die für den Anker ausgehobene Bohrung eingesetzt wird, kann die gewundene Armierung extrem leicht ohne Anstoßen an ein Bohrrohr durchgeführt werden.
Wie weiter in Fig. 8(B) dargestellt ist, ist es auch möglich, vorher den Klebstoff 23 an eine Stelle auf der zu verstärkenden gewundenen Armierung 21 aufzubringen und anschließend das Stahlrohr 22 an eine Stelle innerhalb des Armierungskörpers 21 einzusetzen und fest zu montieren. Die verformte Verbundarmierung gemäß der zweiten Ausführungsform wird in der oben beschriebenen Weise vervollständigt. In Abhängigkeit von den Bedingungen wie dem Bohrungsdurchmesser, der Länge und dergleichen des Armierungskörpers 21, wird geeignet entschieden, durch welche der in den Fig. 8(A) und 8(B) dargestellten Methoden die verformte Verbundarmierung hergestellt wird.
Die obige Beschreibung wurde im Zusammenhang mit einem Zuganker als ein Beispiel vorgenommen. Wie in Fig. 9 jedoch dargestellt ist, ist es unnötig zu sagen, daß die zweite Ausführungsform auf einen Druckanker 50 ähnlich zu der ersten Ausführungsform anwendbar ist. Weiterhin ist eine Modifikation der zweiten Ausführungsform in Fig. 10 dargestellt. In der Modifikation wird eine Vielzahl von Zugmaterialien 3 in den gewundenen Armierungskörper 21, hergestellt aus Stahl, eingesetzt. Eine Vielzahl von Druckgreifern 33 ist an Abschnitten des Zugmaterials 3 benachbart zu dem vorderen Ende hiervon in geeigneten Abständen montiert. So sind alle Druckgreifer 33 in der Armierung 21 durch die Zementmasse 8 oder dergleichen befestigt. Eine Vielzahl von Stahlrohren 22 ist entsprechend an geeigneten Stellen einschließlich dem Ende der inneren Umfangsfläche des gewundenen Armierungskörpers 21 eingesetzt. Auf diese Weise ist der gewundene Armierungskörper 21 konstruiert.
Selbst wenn die Beanspruchung auf den gewundenen Armierungskörper 21 konzentriert wird, wenn die Vorspannung auf die Zugmaterialien 3 gegeben wird, ist der gewundene Armierungskörper 21 durch die Tatsache, daß die Stahlrohre 22 in den gewundenen Armierungskörper 21 eingesetzt sind, so verstärkt, daß ein Brechen der Armierung nicht bewirkt wird. Weiter verbessert ein Haften der Greifer 33 die Haftbeanspruchung zwischen den Zugmaterialien 3 und dem Ankervergußmaterial 8, so daß es möglich ist, den Anker zu konstruieren, der besser oder als Ganzes gut ist.
Wie vorstehend beschrieben, kann die zweite Ausführungsform die funktionellen Vorteile ähnlich zu denjenigen der ersten Ausführungsform erzeugen. Insbesondere können jedoch verglichen mit dem Fall, wo die Stahlrohre auf der äußeren Umfangswand der gewundenen Armierung angeordnet sind, die folgenden Vorteile erzeugen. In dem Fall, wo die Stahlrohre in die innere Umfangswand der gewundenen Armierung eingesetzt sind, werden die Stahlrohre als Ganzes durch den Härter wie die Zementmasse oder dergleichen, die in den Armierungskörper gegossen ist, natürlich befestigt. So ist es möglich, die Stahlrohre leicht anzubringen.
Da weiter die innere Umfangswand des Armierungskörpers einen bestimmten Grad an Unregelmäßigkeiten aufweist, tritt kein Problem bezüglich der Haftungsfließgrenze auf.
In dem Fall, wo die Ankerkonstruktion ausgeführt wird, können die folgenden Vorteile erzeugt werden. Da die Stahlrohre fest in dem Armierungskörper montiert werden, führt das Einsetzen der gewundenen Armierung in die für den Anker ausgehobene Bohrung nicht zu einem Anschlag der gewundenen Armierung an dem Bohrrohr. Daher kann die Ankerkonstruktion extrem leicht durchgeführt werden.
Im Zusammenhang mit dem 0bigen kann eine Modifikation der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform die folgenden Vorteile erzeugen. Ein Fall wird betrachtet, wo die Druckgreifer 33 an geeigneten Stellen auf den Zugmaterialien 3, eingesetzt in die gewundene Armierung 21, befestigt sind. Wenn in diesem Fall die Stahlrohre 22 auf den Stellen an der äußeren Umfangswand angeordnet oder an der inneren Umfangswand der gewundenen Armierung eingesetzt sind, die in bezug auf die Druckgreifer 33 gegenüber lokalisiert sind, wenn die Beanspruchung lokal auf die Druckgreifer 33 konzentriert ist, die Zerstörung der gewundenen Armierung 21 am Auftreten behindert werden, da die gewundene Armierung 21 an den Stellen, wo die Druckgreifer 33 vorgesehen sind, durch die Stahlrohre 22 verstärkt sind.
Als nächstes bezugnehmend auf die Fig. 11 und 12 ist eine Struktur 60 eines Ankerkörpers gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Wie in Fig. 11 und 12 dargestellt, umfaßt die Struktur 60 des Ankerkörpers einen gewundenen Armierungskörper 61, hergestellt aus synthetischem Harz, dessen beide Enden offen oder dessen eines Ende offen und dessen anderes Ende geschlossen ist, und eine Vielzahl von Stahlrohren 22, die an der inneren Umfangswand des Endbereichs des Armierungskörpers 21 fest montiert sind. Das Zugmaterial 3 ist in den Armierungskörpers 61 eingesetzt, in dem die Stahlrohre 22 montiert sind. Ein Härter wie eine Zementmasse 8 oder dergleichen wird in den Armierungskörper 61 eingegossen und das Vergußmaterial 5 wird in die ausgehobene Bohrung 2 gegossen und gehärtet. So wird der Befestigungsabschnitt A gebildet.
Das heißt, die dritte Ausführungsform verwendet den verformten Armierungskörper 61, hergestellt aus synthetischen Harz, in Substitution für den gewundenen Armierungskörper 21 aus Stahl, der bei der ersten und zweiten Ausführungsform verwendet wird. Die Stahlrohre 22 sind fest an der inneren Umfangswand des verformten Armierungskörpers 61 montiert.
Der Armierungskörper 61, hergestellt aus synthetischem Harz, wird mit einer Vielzahl von vorstehenden Wulstlinien 61a in konstanten Intervallen längs der äußeren Umfangswandung des Armierungskörpers 61 gebildet. Die verformte Armierung schließt eine Armierung ein, bei der die vorstehenden Wulstlinien 61a kontinuierlich in spiralförmiger Weise längs der Umfangswand der verformten Armierung in der Umfangsrichtung geformt sind, und eine Armierung, bei der die vorstehenden Wulstlinien 61a diskontinuierlich in spiralförmiger Weise längs der Umfangswand der verformten Armierung in der Umfangsrichtung gebildet sind.
Bei der dritten Ausführungsform ist der Grund, warum die verformte Armierung aus synthetischem Harz hergestellt ist, daß die aus Harz bestehende verformte Armierung in ihrer Rostschutzwirkung besser als eine verformte Armierung aus Stahl ist.
Als ein Ergebnis der verschiedenen Experimente, die von dem Anmelder der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden, wurden die folgenden Fakten gefunden. Die restriktiven Effekte der Stahlrohre 22 sind erheblich höher als die erwarteten oder ursprünglich vorausgesehenen. Dementsprechend kann selbst in dem Fall der verformten Armierung, hergestellt aus synthetischem Harz, der als unbrauchbar wegen der geringen restriktiven Wirkungen betrachtet wurde, die verformte Armierung dem Gebrauch genügend Widerstand leisten, wenn die verformte Armierung mit den an der Armierung montierten Stahlrohren verwendet wird.
Dementsprechend wird bei der dritten Ausführungsform angesichts der beträchtlich hohen restriktiven Effekte der Stahlrohre 22 die verformte Armierung, hergestellt aus synthetischem Harz, die Rostschutzwirkungen hat, kühn verwendet, selbst wenn die restriktiven Effekte niedrig sind.
Bei der dargestellten Ausführungsform wird die gewünschte Anzahl an Stahlrohren 22 nicht nur an beiden Enden der inneren Umfangswand des Armierungskörpers 61 fest montiert, sondern auch in dem Mittelabschnitt hiervon in der Längsrichtung.
Hier ist die Länge jedes der Stahlrohre 22 nicht besonders begrenzt. Angesichts der Ausführungsfähigkeit und der restriktiven Effekte wurde jedoch durch Experimente bestätigt, daß das Stahlrohr der Größenordnung von 20 cm bis 50 cm in der Länge bevorzugt ist. Das heißt, wenn die Länge des Stahlrohrs geringer als 20 cm ist, ist es schwierig, eine genügende Restriktionskraft zu erhalten, während dann, wenn die Länge des Stahlrohrs zu übermäßig ist, die Elastizitätscharakteristik, das heißt die Charakteristik der verformten Polyethylenarmierung verlorengeht und die Gießfähigkeit des Vergußmaterials, das in die Armierung gegossen wird, verschlechtert wird. Da ferner allgemein die Innenfläche des Stahlrohrs 22 eine glatte Fläche darstellt, wird eine übermäßige Länge des Stahlrohrs 22 eine Reduktion der Haftkraft bewirken. Daher wird es bevorzugt, daß das Stahlrohr auf die Länge in der Größenordnung von maximal 50 cm begrenzt wird. In diesem Zusammenhang ist es möglich, wenn das Stahlrohr mit einer Vielzahl darin ausgebildeten Bohrungen verwendet wird, um zu vermeiden, daß die Haftkraft reduziert wird, selbst wenn das Stahlrohr mehr oder weniger lang ausgebildet ist.
Wie in den Figuren 13(A) und 13(B) dargestellt, wird das Montieren des Stahlrohrs 22 an dem Armierungskörper 61 durch eine Ausführungsmethode ähnlich zu derjenigen der zweiten Ausführungsform vorgenommen.
In diesem Fall, wie in Fig. 13(A) dargestellt, wird die verformte Armierung 61, hergestellt aus synthetischem Harz und einen geeigneten Bohrungsdurchmesser besitzend, in der oben beschriebenen Weise gebildet vorbereitet. Daneben wird der geradzylindrische Stahlkörper, dessen Rohrdicke größer als diejenige des Armierungskörpers ist, in gewünschte Längen, beispielsweise in 20 cm bis 50 cm geschnitten und vorbereitet. Zu dieser Zeit wird der zylindrische Körper ausgewählt, um seinen Bohrungsdurchmesser zu besitzen, der ausreichend ist, daß die innere Umfangswandung des Armierungskörpers 61 in dem zylindrischen Körper locker sitzt.
Die obige Beschreibung wurde vorgenommen, indem der Zuganker als ein Beispiel genommen wurde. Wie in Fig. 14 dargestellt, ist es jedoch unnötig zu sagen, daß die dritte Ausführungsform auf den Fall eines Druckankers 70 ähnlich wie die erste und zweite Ausführungsform anwendbar ist.
Weiter wird eine Modifikation der dritten Ausführungsform in Fig. 15 dargestellt. In der Modifikation ist eine Vielzahl von Zugmaterialien 3 in den verformten Armierungskörper 61, hergestellt aus synthetischem Harz, eingesetzt. Eine Vielzahl von Druckgreifern 33 ist an Abschnitten der entsprechenden Zugmaterialien 3 benachbart zu den vorderen Enden hiervon in geeigneten Intervallen montiert. Alle diese Zugmaterialien 3 und Druckgreifer 33 sind fest in der Armierung 61 durch die Zementmasse 8 oder dergleichen montiert. Eine Vielzahl von Stahlrohren 22 ist an geeigneten Stellen einschließlich dem Ende der inneren Umfangsfläche des gewundenen Armierungskörpers 21 eingesetzt und befestigt. Auf diese Weise wird der Druckanker 70 gebildet.
Wie oben beschrieben, zeigt die dritte Ausführungsform funktionelle Vorteile prinzipiell ähnlich zu denjenigen der zweiten Ausführungsform. Als ein Ergebnis wiederholter vorstehend beschriebener Versuche wird jedoch angesichts der Tatsache, daß die restriktiven Effekte der Stahlrohre 22 beträchtlich höher als die erwarteten sind, die verformte Armierung, hergestellt aus synthetischem Harz und Rostschutzwirkungen besitzend, kühn verwendet, selbst wenn die restriktiven Effekte niedrig sind. Somit liefert die dritte Ausführungsform die synthetischen und zusammengesetzten Effekte in einer Reihe von experimentellen Resultaten.
Als nächstes bezugnehmend auf Fig. 16 wird dort eine Struktur 80 eines Ankerkörpers gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
Wie in Fig. 16 dargestellt, wird die Struktur 80 des Ankerkörpers in einer ausgehobenen Bohrung 2 gebildet, die durch Ausheben des natürlichen Grunds 1 gebildet wird.
Eine Vielzahl von Zugmaterialien 3, die jeweils aus verseiltem PC-Draht oder dergleichen bestehen, wird in die ausgehobene Bohrung 2 eingesetzt. Abschnitte der entsprechenden Zugmaterialien 3 an den vorderen Enden hiervon, die zur Bildung des Befestigungsabschnittes A verwendet werden, werden mit einer verformten Armierung 81 abgedeckt, deren Rohrumfangswand eine unregelmäßige Konfiguration aufweist.
Als deformierte Armierung 81 wird eine deformierte Armierung, hergestellt aus synthetischem Harz oder Stahl, deren beide Enden offen oder deren eines Ende offen und deren anderes Ende geschlossen ist, verwendet, oder eine gewundene Armierung ähnlich zu der verformten Armierung wird verwendet.
Weiter wird ein Abschnitt jedes der Zugmaterialien 3 benachbart zur Erdoberfläche, der zur Bildung eines Abschnittes B freier Länge verwendet wird, mit einer ungebundenen Armierung 4, hergestellt aus synthetischem Harz, abgedeckt.
Weiterhin wird eine Vielzahl von Druckgreifern 33 zum Vergrößern der Haftkraft zwischen den Zugmaterialien 3 und dem Härter wie dem Vergußmaterial 5 oder dergleichen in geeigneten Intervallen an Abschnitten der Zugmaterialien 3 fest montiert, die für den Befestigungsabschnitt A verwendet werden.
Eine Vielzahl von Stahlrohren 22 wird auf beziehungsweise in Abschnitte der Umfangswand der verformten Armierung 81 auf- oder eingeschoben, die zu den Druckgreifern 33, die fest an den Zugmaterialien 3 montiert sind, gerichtet sind. Die Stahlrohre 22 sind zum Kompensieren für die restriktive Kraft der verformten Armierung 81 in bezug auf die Zugmaterialien 3 vorgesehen und verhindern ein Brechen der verformten Armierung 81.
In der dargestellten Ausführungsform sind die Stahlrohre 22 auf der äußeren Umfangswand der verformten Armierung 81 an entsprechenden auf die Druckgreifer 33 gerichteten Stellen angeordnet. Die Stahlrohre 22 sind so positioniert, daß sie Abschnitte der verformten Armierung 81 benachbart zu der Zugseite mehr als die Druckgreifer 33 von der Außenseite verstärken.
Weiter zeigen die vorhergehenden Experimente, daß die Länge jedes der Stahlrohre 22 nicht besonders begrenzt oder beschränkt ist. Es wurde jedoch bestätigt, daß in dem Fall, wo die Ausführungsfähigkeit und die restriktiven Wirkungen in Betracht gezogen werden, es bevorzugt ist, daß die Länge des Stahlrohrs 22 in der Größenordnung von 20 cm bis 50 cm liegt.
Wie in den Fig. 16 und 17 dargestellt, wird eine Greiferpackung 82 an einer Stelle näher der Erdoberfläche als den Druckgreifern 33 auf dem Zugmaterial 3 zwischengeschaltet oder montiert, und sie befindet sich nahe der Druckgreifer 33. Die Greiferpackung 82 ist aus einem Material hergestellt, das Kompressibilität und Rostschutzwirkungen besitzt, wie Gummi, synthetisches Harz oder dergleichen.
Wie in Fig. 17 und 18 gezeigt, wird die Greiferpackung 82 in eine ringförmige Konfiguration geformt. Die Greiferpackung 82 hat ihren Außendurchmesser D, der im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser R des Druckgreifers 33 ist. Der Innendurchmesser d der Greiferpackung 82 ist im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser r des Zugmaterials 3.
Weiter wird die Greiferpackung 82 eingerichtet, um ihre adäquate Dicke abhängig von der Länge, die sich von dem Druckgreifer 33, auf dem die Greiferpackung 82 montiert ist, zum vorderen Ende des Befestigungsabschnitts erstreckt, und der Größe der Zugkraft des Zugmaterials 3 zu besitzen.
Spezifisch kann die Dicke t der Greiferpackung 82 durch folgende Gleichung erhalten werden:
1n . PM s = E &epsi;,
wobei beispielsweise
PM.geseilter PC-Draht mit einer Bruchkraft = 19.000 kg/cm²
s: Sicherheitsfaktor = 0,6
E: Elastizitätsmodul = 2,0 x 10&sup6;
&epsi; : Klirrfaktor
Dann ist
19.000 x 0,6 = 2,0 x 10&sup6; x &epsi;:
= 1,14 x 104/2,0 x 10&sup6;
= 0,57 x 10²
= 0,006
Daraus folgt 100 x 0,006 = 0,6 cm = 6 mm. Als Ergebnis der Experimente wird 3 mm/m, das heißt die Hälfte des obigen Wertes als Dicke t der Greiferpackung 82 verwendet.
Wie in Fig. 19 dargestellt ist, kann beispielsweise, wenn die ausgelegte Befestigungslänge des Ankerkörpers in dem geseilten PC-Draht mit einer Bruchkraft = 19.000 kg/cm² 6 m beträgt und wenn dort drei Druckgreifer A, B und C vorgesehen sind, die folgende Gleichung erhalten werden:
3 mm/m x 4 m = 12 mm
da die Länge von dem Druckgreifer A zum vorderen Ende des Befestigungsabschnitts 4 m beträgt. Daher wird die Greiferpackung, die eine Dicke t = 12 mm aufweist, an einer Stelle auf dem Druckgreifer A an der Seite der Erdoberfläche und benachbart zu dem Druckgreifer A zwischengeschaltet oder montiert.
Entsprechend wird der Druckgreifer, der eine Dicke t = 3 mm/m x 2 m = 6 mm aufweist, an einer Stelle auf dem Druckgreifer B auf der Seite der Erdoberfläche und benachbart zu dem Druckgreifer B montiert.
Der Druckgreifer C wird auf eine Dicke t = 3 mm/m x 0m = 0 mm gebracht. Daher ist die Greiferpackung nicht erforderlich.
Die Zementmasse 8 wird in den Raum in der ausgehobenen Bohrung 2 gegossen und gehärtet und die Zementmasse 8 oder das Vergußmaterial 5 wird in die verformte Armierung 81 am vorderen Ende des Zugmaterials 3 gegossen und gehärtet. So werden die vorderen Enden der Zugmaterialien 3, auf denen die Druckgreifer 33 fest montiert sind, befestigt und fixiert, so daß der Befestigungsabschnitt A gebildet wird.
Nachfolgend werden die Ausziehseiten der Zugmaterialien 3 durch eine Winde oder dergleichen gespannt, wobei den Zugmaterialien 3 eine Vorspannung verliehen wird.
Wenn die Zugbeanspruchung auf die Zugmaterialien 3 aufgebracht ist, ist die Haftkraft der Zugmaterialien 3 groß, da die Vielzahl der Druckgreifer 33 fest an den Zugmaterialien 3 montiert ist, die in die verformte Armierung 81 eingesetzt sind. So neigt eine konzentrierte Beanspruchung dazu, an einer Stelle benachbart zu jedem der Druckgreifer 33a aufzutreten, die sich original am nächsten zur Erdoberfläche befinden.
In der Ausführungsform ist jedoch die ringartige Greiferpackung 82 an einer Stelle näher zur Erdoberfläche als diejenige der Druckgreifer 33 und benachbart zu der letzteren montiert. Da die Greiferpackung 82 Kompressibilität aufweist, wird die Greiferpackung 82 durch den Druckgreifer 33 unter der Zugkraft des Zugmaterials 3 geschoben und in dem Befestigungsabschnitt A zusammengedrückt.
Indem dies geschieht, werden die Druckgreifer 33 aufeinanderfolgend zur Erdoberfläche hin innerhalb des Befestigungsabschnitts A durch die Schrumpfmöglichkeit der Greiferpackungen 82, die Kompressibilität aufweisen, bewegt. Als ein Ergebnis wird die Zugbeanspruchung auf die Druckgreifer 33 in einer verteilten Weise aufgebracht.
Nun wird ein Beispiel der experimentellen Ergebnisse angegeben. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 19 beschrieben, wird, wenn die Dicke t der Greiferpackung 82 aufeinanderfolgend zum vorderen Ende hin abnimmt, in dem Fall, wo die Zugbeanspruchung von 100 t auf dem Zugmaterial lastet, die Beanspruchung auf die Druckgreifer A, B und C etwa 33,3 t in einer im wesentlichen gleichverteilten Weise ausgeübt.
Indem dies geschieht, ist es möglich zu verhindern, daß die verformte Armierung 81 und die diese verstärkenden Stahlrohre 22 aufgrund von konzentrierter Beanspruchung brechen. Somit kann die Ankerfestigkeit beträchtlich verbessert werden.
Da weiter die Greiferpackung 82 aus dem Material wie Gummi, synthetischem Harz oder dergleichen gemacht ist, hat die Greiferpackung 82 Rostschutzwirkung. Selbst wenn die Greiferpackung 82 benachbart jedes der Druckgreifer 33 vorgesehen ist, werden der Druckgreifer 33 und das Zugmaterial 3 nicht korrodiert, wodurch es möglich ist, den Ankerkörper in gesunder Kondition zu halten.
In dem Fall, wo bei der vorliegenden Ausführungsform die Vielzahl von Zugmaterialien 3 in die verformte Armierung 81 bündelartig eingesetzt ist, wie in Fig. 20(A) gezeigt, wird, wenn die Druckgreifer 33, die auf den Zugmaterialien 3 vorgesehen sind, in radialer Richtung an gleichen Stellen auf den Zugmaterialien 3 in Längsrichtung übereinander vorgesehen sind, der Außendurchmesser D&sub1; der gebündelten Zugmaterialien 3 entsprechend vergrößert. Als ein Ergebnis wird der Durchmesser der ausgehobenen Bohrung übermäßig groß und dies ist unökonomisch.
Angesichts des Vorstehenden sind, wie in Fig. 20(B) dargestellt, die Druckgreifer 33 benachbart zueinander in radialer Richtung der ausgehobenen Bohrung 2 in geringem Versatz zur Erdoberfläche in Längsrichtung der Zugmaterialien 3 hin um beispielsweise die Länge jedes der Druckgreifer 33 versetzt, so daß die Druckgreifer 33 nicht nebeneinander angeordnet sind, wodurch es möglich ist, den Außendurchmesser D&sub2; der gebündelten Zugmaterialien als Ganzes zu reduzieren, das heißt D&sub1; > D&sub2;. Somit kann die ausgehobene Bohrung in ihrer Größe reduziert werden und eine Kostenreduktion bezüglich der Konstruktion kann erreicht werden.
In dem Fall, wo die Position der Druckgreifer 33 versetzt ist und die Zugmaterialien 3 in der oben geschriebenen Weise in bezug zueinander gebündelt sind, ist es bevorzugt, daß die Stahlrohre 22, die bezüglich der Umfangswand der verformten Armierung 33 auf- oder eingesetzt sind, etwas lang ausgebildet sind. Fig. 20(A) und 20(B) zeigen den Fall, wo die Stahlrohre 22 in das Innere der Umfangswand der verformten Armierung 81 eingesetzt sind.
Im Zusammenhang mit dem 0bigen hat der Anmelder der vorliegenden Erfindung bereits eine Anmeldung eingereicht, die auf eine mit der obigen Technik verbundene Technik Bezug nimmt, bei der eine unverbundene Armierung längs der gesamten Länge des Zugmaterials außer in dessen Bereich, in dem der Druckgreifer fest montiert ist, verwendet wird.
Jedoch neigt bei der bekannten Technik die Zugbelastung dazu, auf den Druckgreifer an einer Stelle am nächsten zur Erdoberfläche konzentriert zu werden. Als ein Ergebnis der praktischen Ausführung und von Experimenten wurde ein adäquater Vorschlag als eine Methode zum Verstärken der Druckgreifer noch nicht gemacht.
Angesichts des 0bigen wird die gesamte Länge des Zugmaterials 3 ähnlich der vorliegenden Erfindung nicht in der unverbundenen Armierung untergebracht und fast alle Teile außer der Greiferpackung werden durch den Härter verhaftet. Daher kann die Zugbeanspruchung auf die Druckgreifer 33 verteilt werden, was es ermöglicht, die frühere Anmeldung zu verbessern.
Im Zusammenhang mit dem 0bigen wurde die Beschreibung bezüglich der vierten Ausführungsform für den Fall vorgenommen, wo die Vielzahl der Zugmaterialien 3 in die verformte Armierung 81 eingesetzt ist. Es ist jedoch unnötig zu sagen, daß die Erfindung gleichfalls auf einen Fall angewendet werden kann, wo ein einzelnes Zugmaterial 3 verwendet wird und die Vielzahl von Druckgreifern 33 fest an dem einzelnen Zugmaterial 3 befestigt ist.
Wie oben beschrieben wird gemäß der Struktur des Ankerkörpers der vierten Ausführungsform die Zugbeanspruchung in verteilter Weise auf die Vielzahl von Druckgreifern aufgebracht, die fest an wenigstens einem Zugmaterial befestigt sind, das in die verformte Armierung in geeigneten Intervallen fest montiert ist. Indem dies geschieht, ist es möglich, ein Brechen der verformten Armierung und der die verformte Armierung verstärkenden Stahlrohre zu vermeiden. Somit wird ein extrem besserer Vorteil erzeugt, daß die Ankerfestigkeit beträchtlich verbessert werden kann.
In Verbindung mit dem 0bigen werden die erste bis vierte Ausführungsform wie folgt angeordnet. Die ausgehobene Bohrung 2 wird zunächst im natürlichen Grund 1 oder dergleichen durch einen Exkavator wie einen Drehbohrer oder dergleichen ausgehoben. Nachfolgend wird die verformte Armierung 21, 61 oder 81 durch die Stahlrohre 22 verstärkt. Die verformte Armierung 21, 61 oder 81, verstärkt durch die Stahlrohre 22, wird in die ausgehobene Bohrung 2 eingesetzt. Das wenigstens eine Zugmaterial 3 oder das wenigstens eine Zugmaterial 3 mit daran befestigten Druckgreifern 33 wird in die verformte Armierung 21, 61 oder 81 innerhalb der ausgehobenen Bohrung 2 eingesetzt. Nachfolgend wird Zementmasse 8 in die verformte Armierung 21, 61 oder 81 gegossen und das Vergußmaterial 5 in die ausgehobene Bohrung 2 gegossen und ausgehärtet. Auf diese Weise wird der Befestigungsabschnitt A ausgebildet, um den Ankerkörper anzulegen.

Claims

1. Grundankerkörper, umfassend eine verformte Armierung (21), die einen rohrförmigen Körper besitzt, dessen Umfangswandung eine ungleichförmige Konfiguration aufweist; und

wenigstens ein Zugglied (3) zum Einsetzen in die Armierung (21);

dadurch gekennzeichnet, daß

Stahlrohrabschnitte (22) wenigstens an einem Endabschnitt der inneren oder äußeren Seite der Umfangswandung der Armierung (21) zum Verstärken besagter Armierung (21) fest montiert sind, wobei der Innendurchmesser der Rohrabschnitte (22) den Durchmesser des Zugglieds (3) übersteigt, um zu ermöglichen, daß Härter über die Rohrabschnitte (22) hinaus einfließt, wobei besagter Grundankerkörper zum Einsetzen in ein Bohrloch zusammen mit der Armierung (21) mit einem Härter zu füllen ist.

2. Grundankerkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied (3) mit wenigstens einem daran fest montierten Druckgreifer (32, 33) versehen ist.

3. Grundankerkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgreifer (33) innerhalb der Rohrabschnitte (22) angeordnet sind.

4. Grundankerkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung (21) aus Stahl, insbesondere ein Wikkelkörper aus Stahl, oder aus synthetischem Harz ist.

5. Grundankerkörper nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Greiferpackungen (82), die Kompressibilität und Rostschutzwirkungen besitzen, entsprechend an Abschnitten von Zuggliedern (3) näher zur Erdoberfläche als die Druckgreifer (33, 33a) und entsprechend benachbart zu besagten Druckgreifern (33a) angeordnet ist.

6. Grundankerkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Greiferpackungen (82) eine Dicke besitzt, die geeignet in Abhängigkeit von einer Länge von der Position eines entsprechenden der Druckgreifer (33a), an den die Greiferpackung (82) montiert ist, zu einem vorderen Ende des mit dem Härter zu füllenden Abschnitts und der Größe der Zugkraft auf das Zugglied (3) eingestellt ist.

7. Verfahren zum Installieren eines Grundankerkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch

Ausnehmen eines Bohrlochs (2) in einem natürlichen Grund (1);

Verstärken wenigstens eines Endabschnitts der äußeren oder inneren Umfangswandung einer verformten Armierung (21), die einen rohrförmigen Körper besitzt, dessen Umfangswandung eine ungleichförmige Konfiguration mit einer Vielzahl von Stahlrohrabschnitten (22) aufweist;

Einsetzen der verstärkten Armierung (21) in das Bohrloch (2);

Einsetzen wenigstens eines Zugglieds (3) in die eingesetzte Armierung (21);

Gießen eines Härters in das Bohrloch (2) und den Raum innerhalb der Armierung (21), um einen Befestigungsabschnitt zu bilden; und

Spannen besagten wenigstens einen Zuggliedes (3) zum Befestigen besagter Armierung (21).

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Druckgreifern (32, 33) auf der Vielzahl von Zuggliedern (3) in einer Konfiguration zu den Rohrabschnitten (22) gekehrt fest montiert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Greiferpackungen (82) entsprechend an Stellen benachbart zu besagten Druckgreifern (33a) und an Stellen auf besagten Zuggliedern (3) näher zur Erdoberfläche als die Druckgreifer (33a) montiert wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrabschnitte (22) durch einen Klebstoff fest an der Armierung (21) befestigt sind.