DE9109702U1

DE9109702U1 - Fastening device for connecting components

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Publication number: DE9109702U1
Application number: DE9109702U
Authority: DE
Original assignee: Ingenieure Mayreder Kraus & Co Bau-Holding Linz At GmbH
Current assignee: Ingenieure Mayreder Kraus & Co Bau-Holding Linz At GmbH
Priority date: 1991-08-06
Filing date: 1991-08-06
Publication date: 1991-09-19
Anticipated expiration: 2001-08-07

Description

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Die Neuerung ' betrifft eine Befestigungsvorrichtung zum Verbinden von Bauteilen, insbesondere Betonfertigteilen und Tübbingsteinen, bestehend aus dübelartigen Ankern, die in sich zur Verbindungsfuge der Bauteile öffnende Einsatzlöcher dieser Bauteile unter elastischer Verformung einpreßbar sind, so daß die Anker in den Einsatzlöchern kraftschlüssig bzw. formschlüssig-selbstverriegelnd gehalten sind.The innovation ' relates to a fastening device for connecting components, in particular precast concrete parts and segmental blocks, consisting of dowel-like anchors which can be pressed into the insertion holes of these components, which open up to the connecting joint of the components, under elastic deformation, so that the anchors are held in the insertion holes in a force-fitting or form-fitting, self-locking manner.

Befestigungsvorrichtungen dieser Art werden z. B. beim Tunnelausbau für die Verbindung der Tübbingsteine oder sonstigen Ringelemente anstelle sonst üblicher aufwendiger, und nur schwer unter Materialschwächung herstellbarer Schraubverbindungen eingesetzt. Dabei ist es möglich, durch Anbringung der Anker vor dem Einbau eines neuen Steines mit Hilfe der Anker auch eine Ausrichtung der anzufügenden Bauteile an bereits versetzte Bauteile zu erleichtern und somit einen baukastenartigen Zusammenbau der Bauteile vorzunehmen. Andere Anwendungsgebiete für Befestigungsvorrichtungen der gegenständlichen Art sind Verbindungen größerer Bauteile, z. B. von Betonfertigteilen im Hoch- und Tiefbau.Fastening devices of this type are used, for example, in tunnel construction to connect segmental blocks or other ring elements instead of the usual, complex screw connections that are difficult to produce by weakening the material. By attaching the anchors before installing a new block, it is possible to use the anchors to facilitate the alignment of the components to be added to components that have already been moved, thus enabling the components to be assembled in a modular manner. Other areas of application for fastening devices of this type are connections between larger components, e.g. precast concrete parts in civil and structural engineering.

Aus der EP-A-100 771 ist es bekannt, für die Verbindung von Tübbingsteinen Auskleidungen in Form von Einsatzhülsen für die Einsatzlöcher vorzusehen, die aus gummielastischem oder sonstigem elastisch verformbarem Material hergestellt werden und sich zum Außenende konisch erweiterende, imFrom EP-A-100 771 it is known to provide linings in the form of insert sleeves for the insertion holes for the connection of segmental blocks, which are made of rubber-elastic or other elastically deformable material and have conically widening outer ends,

1 09 702.1 09 702.

übrigen Bereich aber zylindrische Löcher aufweisen. Als Anker werden an den Enden zugespitzte, zylindrische Metallstäbe verwendet, die zuerst in die Einsatzlöcher des einen Bausteines eingetrieben und beim Ansetzen in die Hülsen der bereits versetzten Bausteine eingeführt werden. Der Innendurchmesser der zylindrischen Löcher der Hülsen ist kleiner als der Außendurchmesser der Metallstäbe, so daß diese Metallstäbe unter elastischer Verformung in die Hülsen eingreifen und durch Reibungsschluß festgehalten werden. Die elastische Verformbarkeit der Einsatzhülsen soll auch einen Ausgleich bei nicht genauer Fluchtung der Achsen der anzusetzenden Metallstäbe mit den Lochachsen ermöglichen.the rest of the area has cylindrical holes. Cylindrical metal rods with tapered ends are used as anchors. These are first driven into the holes in one of the building blocks and then inserted into the sleeves of the building blocks that have already been moved. The inner diameter of the cylindrical holes in the sleeves is smaller than the outer diameter of the metal rods, so that these metal rods engage in the sleeves with elastic deformation and are held in place by friction. The elastic deformability of the insert sleeves should also allow compensation if the axes of the metal rods to be inserted are not precisely aligned with the axes of the holes.

Aus der DE-A-22 38 792 ist für die Verbindung plattenförmiger Segmente eine Befestigungsvorrichtung vorgesehen, die aus in den einen Teil eingesetzten Hülsen und am anderen Teil befestigten Bolzenankern besteht, wobei über die Hülsenöffnung an der Hülse befestigte Federzungen einragen, die beim Einführen eines konischen Bolzenendes umgebogen werden und sich würgend an den eingeführten Bolzen anlegen, so daß ein Reibungsschluß hergestellt wird. Aus der EP-A-114 514 ist eine analoge Befestigungsvorrichtung für Tübbingbausteine bekannt. 1DE-A-22 38 792 provides a fastening device for connecting plate-shaped segments, which consists of sleeves inserted into one part and bolt anchors attached to the other part, with spring tongues attached to the sleeve protruding through the sleeve opening, which are bent over when a conical bolt end is inserted and press against the inserted bolt so that a frictional connection is created. EP-A-114 514 discloses an analogous fastening device for segmental building blocks. 1

Nach der DE-A-24 57 427 wird bei einer Befestigungsvorrichtung der eingangs genannten Art als Anker ein Stahlbolzen mit im Querschnitt sägezahnartiger Außenprofilierung, aber gleichbleibendem Außen- und Kerndurchmesser verwendet, der in eine eine entsprechende Gegenprofilierung oder auch eine gewellte Profilierung aufweisende, büchsenförmige Lochauskleidung aus gummielastischem Material eindrückbar ist.According to DE-A-24 57 427, a fastening device of the type mentioned above uses a steel bolt with a sawtooth-like external profile in cross-section, but with a constant external and core diameter, as an anchor, which can be pressed into a bush-shaped hole lining made of rubber-elastic material with a corresponding counter-profiling or a corrugated profile.

Nachteilig bei allen bekannten Befestigungsvorrichtungen der gegenständlichen Art ist, daß in den meisten FällenThe disadvantage of all known fastening devices of the type in question is that in most cases

&eegr; f ^ &igr; 7 &pgr; ^r3 η f ^ δ 7 α ^r 3

gesonderte Lochauskleidungen aus z. B. gummielastischem Material angebracht werden müssen, wodurch die Herstellung der Bauteile erschwert wird. Gummielastisch verformbares Material ergibt auch bei einer entsprechenden Profilierung der Anker und der Lochauskleidung keinen genügend großen Rückhaltwiderstand. Ferner muß in allen Fällen der Verformungswiderstand der Lochauskleidung vom Ansetzen des Ankers an über die ganze Einführlänge überwunden werden und dieser Verformungswiderstand nimmt bei manchen Konstruktionen sogar während dieses Einführens progressiv zu. Es ergibt sich besonders am Beginn des Einführens eine starke Knickbelastung des Ankers, die durch entsprechende Bemessung der Querschnitte zu berücksichtigen ist. Bei einer Befestigung im reinen Reibungsschluß sind wegen der Herstellungstoleranzen die Eintreib- und Rückhaltekräfte nicht genau definiert. Gleiches gilt für die Befestigung mit umbiegbaren Federzungen.separate hole linings made of, for example, rubber-elastic material must be installed, which makes the manufacture of the components more difficult. Even with appropriate profiling of the anchor and the hole lining, rubber-elastic deformable material does not provide sufficient retention resistance. Furthermore, in all cases the deformation resistance of the hole lining must be overcome from the time the anchor is placed over the entire insertion length and in some designs this deformation resistance even increases progressively during this insertion. There is a strong buckling load on the anchor, particularly at the beginning of insertion, which must be taken into account by appropriate dimensioning of the cross-sections. When fastening using pure frictional engagement, the driving and retention forces are not precisely defined due to manufacturing tolerances. The same applies to fastening with bendable spring tongues.

Aufgabe der Neuerung^ ist die Schaffung einer Befestigungsvorrichtung der eingangs genannten Art, bei der bei einfacher Gesamtkonstruktion insbesondere der Einsatzlöcher die Erzielung großer und definierbarer Rückhaltekräfte für den Anker gewährleistet ist. Eine Teilaufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Befestigungsvorrichtung, bei der das Einführen der Anker in die Einsatzlöcher erleichtert ist, die Kräfte zur Überwindung des Verformungswiderstandes nur während eines Bruchteiles des Einsetzweges aufzubringen sind und bei der gewährleistet wird, daß der Anker seine Soll-Einsatzstellung im Einsatzloch sicher erreicht, so daß &zgr;. &Bgr;. eine notwendige Vorspannung von Dichtungseinlagen zwischen den zu verbindenden Bauteilen sicher gewährleistet ist.The aim of the innovation^ is to create a fastening device of the type mentioned at the beginning, in which the achievement of large and definable retention forces for the anchor is ensured with a simple overall construction, in particular of the insertion holes. A partial aim of the invention consists in creating a fastening device in which the insertion of the anchor into the insertion holes is made easier, the forces to overcome the deformation resistance only have to be applied during a fraction of the insertion path and in which it is ensured that the anchor safely reaches its desired insertion position in the insertion hole, so that &zgr;. &Bgr;. a necessary pre-tension of sealing inserts between the components to be connected is safely ensured.

Die gestellte Hauptaufgabe wird dadurch gelöst, daß der Mantel der in Axialrichtung im wesentlichen steifenThe main task is solved by the fact that the shell of the axially essentially stiff

91 Oe 702.91 Oe702.

-H--H-

Anker zumindest in für den Halteeingriff mit der Lochwandung bestimmten Bereichen wenigstens etwa in Radialrichtung elastisch verformbar ausgebildet ist.Anchor is designed to be elastically deformable at least approximately in the radial direction, at least in the areas intended for the holding engagement with the hole wall.

Der Grundgedanke der Neuerung besteht darin, die zur Erzeugung der Rückhaltekräfte vorgesehenen, elastisch verformbaren Teile am Anker selbst anzubringen, dabei aber dem Anker eine genügende Steifigkeit in Axialrichtung zu geben, um das Einführen des Ankers in das zugehörige Einsatzloch problemlos zu ermöglichen.The basic idea behind the innovation is to attach the elastically deformable parts intended to generate the retaining forces to the anchor itself, but to give the anchor sufficient rigidity in the axial direction to enable the anchor to be inserted into the corresponding insertion hole without any problems.

Nach einer Möglichkeit besteht der Mantel des Ankers aus einem eine Entropieelastizität aufweisenden Kunststoffmaterial. According to one possibility, the casing of the anchor consists of a plastic material with entropy elasticity.

Durch Verwendung eines solchen Materials wird das Einsetzen erleichtert und die vom Anker erhaltene Haltekraft nach dem Einsetzen erhöht. Unter Entropieelastizität ist ein Fließverhalten von Kunststoffen zu verstehen, durch das die Kunststoffe das Bestreben zeigen, nach einer elastischen Verformung kriechend in die ursprüngliche Form zurückzukehren bzw. unter Einwirkung von örtlichen Druckbelastungen in Bereiche zu fließen, in denen momentan eine geringere Druckbelastung herrscht, so daß nach Abschluß des Fließvorganges ein weitgehender Ausgleich in den An- preßkräften auftritt. Im vorliegenden Fall kann das Fließverhalten dazu ausgenützt werden, um die verformbaren Mantelbereiche des Ankers mit Hilfe eigener Vorrichtungen oder auch im Bereich von Engstellen der Einsatzlöcher zusammenzupressen und bzw. oder in Ankerlängsrichtung zu verdrängen. Nach vollem Einsetzen des Ankers in das Einsatzloch kriechen Teile der elastisch verformten Zonen in Wandungsvertiefungen des Einsatzloches und ergeben so eine form- und kraftschlüssige Verankerung. Bereits bei Einsatzlöchern mit rauher Betonwandung wird ein entspre- chender VerankerungseffektUsing such a material makes insertion easier and increases the holding force of the anchor after insertion. Entropy elasticity is the flow behavior of plastics through which the plastics show a tendency to creep back to their original shape after elastic deformation or to flow under the influence of local pressure loads into areas where there is currently a lower pressure load, so that after the flow process has been completed, the contact forces are largely balanced out. In this case, the flow behavior can be used to press the deformable shell areas of the anchor together using special devices or in the area of narrow parts of the insertion holes and/or to displace them in the longitudinal direction of the anchor. After the anchor has been fully inserted into the insertion hole, parts of the elastically deformed zones creep into wall recesses of the insertion hole and thus produce a positive and force-fitting anchor. Even in holes with rough concrete walls, a corresponding anchoring effect is achieved.

702.702.

erzielt, wenn man im einfachsten Fall im wesentlichen zylindrische Verankerungslöcher und entsprechende Anker rait elastisch verformbaren Zonen vorsieht, deren Durchmesser größer als jener der Löcher ist. Der Verankerungseffekt kann aber durch weitere Maßnahme, insbesondere durch Vorsehen von Hinterschneidungen im Zuge der Bohrlochwandung wesentlich erhöht werden.achieved in the simplest case by providing essentially cylindrical anchoring holes and corresponding anchors in elastically deformable zones whose diameter is larger than that of the holes. The anchoring effect can, however, be significantly increased by further measures, in particular by providing undercuts in the borehole wall.

Es hat sich überraschend gezeigt, daß bei entsprechender Materialwahl auch dann brauchbare Ergebnisse erhalten werden können, wenn der Mantel der Anker aus Holz, insbesondere Weichholz besteht, das mit im wesentlichen in Ankerlängsrichtung verlaufender Faserrichtung angeordnet ist. Dabei werden bevorzugt Fichten- und Tannenholz als Weichhölzer verwendet, die in Faserlängsrichtung eine wesentlich höhere Steifigkeit aufweisen und quer zur Faserrichtung einen hohen Elastizitätsmodul besitzen, so daß sie ähnliche Eigenschaften hinsichtlich der Festhaltewirkung wie das vorerwähnte Kunststoffmaterial zeigen. Nach einer Möglichkeit wird der gesamte Anker aus einem mit in Ankerlängsrichtung verlaufender Faserrichtung angeordneten Holzteil gebildet der gegen Feuchtigkeitszutritt und Fäulnis imprägniert ist. Der Holzteil kann aus einem Stück gefertigt, aber auch aus mehreren z. B. durch Verleimung verbundenen und dann in die Endform gebrachten Elementen bestehen. Armierungen und Einsätze wie sie in der Folge noch erwähnt werden sind auch bei einem Holzteil möglich.It has surprisingly been shown that, with the right choice of material, usable results can be achieved even if the anchor casing is made of wood, particularly soft wood, which is arranged with the grain running essentially in the longitudinal direction of the anchor. Spruce and fir are preferably used as soft woods, which have a much higher rigidity in the longitudinal direction of the grain and a high modulus of elasticity across the grain, so that they have similar properties in terms of holding effect to the aforementioned plastic material. According to one possibility, the entire anchor is made from a wooden part arranged with the grain running in the longitudinal direction of the anchor, which is impregnated against moisture ingress and rot. The wooden part can be made from one piece, but can also consist of several elements, e.g. connected by gluing and then brought into the final shape. Reinforcements and inserts, as mentioned below, are also possible with a wooden part.

Nach einer bevorzugten Ausführung weisen die Anker über ihre Eingriffslänge in die Einsatzlöcher verteilt zwei oder mehrere Eingriffszonen für die Lochwandung auf. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die mittleren Durchmesser der Eingriffszonen von Ankern und Einsatzlöchern vom Ankerende bzw. inneren Lochende an von Eingriffszone zu Eingriffszone zunehmen.According to a preferred embodiment, the anchors have two or more engagement zones for the hole wall distributed over their engagement length in the insert holes. It is particularly advantageous if the average diameters of the engagement zones of anchors and insert holes increase from the anchor end or inner hole end from engagement zone to engagement zone.

9 702.9 702.

Durch die abgesetzte Ausbildung von Anker und Einsatzloch wird erreicht, daß die für die kraft- bzw. formschlüssige Befestigung aufzuwendende Verformungsarbeit nur im Eingriff sbereich der einander zugeordneten Eingriffszonen von Anker und Loch, also nur während eines entsprechenden Bruchteiles der Einführlänge am Ende des Einführweges aufzuwenden ist, wobei dieser Kraftaufwand dann aufzubringen ist, wenn der Anker im Loch bereits ausreichend geführt ist. Diese Führung wird dadurch verbessert, daß sie in allen Eingriffszonen einsetzt. Knickbelastungen des Ankers werden weitgehend vermieden und es kommt auch zu keinen übermäßigen Belastungen, wenn beim Zusammenbau Anker und Loch nicht genau fluchten. Vielmehr wirkt hier der Anker während des größeren Teiles seines Einführweges in das zugeordnete Einsatzloch als reines Führungselement.The offset design of the anchor and the insertion hole means that the deformation work required for the force-fitting or form-fitting fastening only has to be applied in the engagement area of the associated engagement zones of the anchor and hole, i.e. only during a corresponding fraction of the insertion length at the end of the insertion path, whereby this force has to be applied when the anchor is already sufficiently guided in the hole. This guidance is improved by the fact that it is used in all engagement zones. Buckling loads on the anchor are largely avoided and there are no excessive loads if the anchor and hole are not exactly aligned during assembly. Instead, the anchor acts as a pure guide element during the majority of its insertion path into the associated insertion hole.

Ausgehend von der erfindungsgemäßen Grundkonstruktion ergeben sich verschiedenste Möglichkeiten der detaillierten Formgestaltung. Eine bevorzugte Ausführung besteht darin, daß die Eingriffszonen des Ankers in ihrer Grundform zylindrisch oder sich flach konisch gegen das in das Loch eingreifende Ankerende zu verdickend ausgebildet sind. Zwischen den Eingriffszonen können überdies konische übergänge vorgesehen werden. Durch die flach konisch gegen das Ankerende zu verdickte Ausführung ergibt sich eine Verbesserung des Haltes im Loch.Based on the basic construction according to the invention, there are a wide variety of possibilities for detailed design. A preferred design is that the engagement zones of the anchor are cylindrical in their basic shape or are designed to be flat and conical, tapering towards the end of the anchor that engages in the hole. Conical transitions can also be provided between the engagement zones. The flat and conical design, tapering towards the end of the anchor, improves the hold in the hole.

Es ist eine Ausführung möglich, bei der der Anker im Bereich der Eingriffszonen mit ringförmigen Auflagen aus dem gegenüber dem übrigen Ankermaterial leichter verformbaren und einen höheren Reibungsbeiwert aufweisenden Material versehen ist.A design is possible in which the anchor is provided in the area of the engagement zones with ring-shaped supports made of a material that is more easily deformable than the rest of the anchor material and has a higher coefficient of friction.

Nach einer Weiterbildung sind die ringförmigen Auflagen in Ringnuten am Ankerumfang eingesetzt, die ein sägezahn-According to a further development, the ring-shaped supports are inserted into ring grooves on the anchor circumference, which form a sawtooth

artiges Querschnittsprofil mit zum inneren Ankerende ansteigenden Schrägflanken aufweisen. Diese Schrägflanken haben beim Einwirken einer Zugkraft auf den Anker im Sinne eines Herausziehens aus dem Loch das Bestreben, die mit ihrer Außenseite an der Lochwandung anliegende Auflage im Sinne einer Aufweitung zu verformen, so daß der Anpreßdruck dieser Auflage an die Lochwandung und damit die Haftkraft vergrößert wird.like cross-sectional profile with sloped flanks rising towards the inner end of the anchor. When a tensile force is applied to the anchor in the sense of pulling it out of the hole, these sloped flanks tend to deform the support, which rests on the outside of the hole wall, in the sense of widening, so that the contact pressure of this support on the hole wall and thus the adhesive force is increased.

Nach einer anderen Ausbildung ist vorgesehen, daß innerhalb der Eingriffszonen des Einsatzloches kammartige und wenigstens an der zum Lochgrund weisenden Seite Hinterschneidungen bestimmende Ringvorsprünge vorgesehen sind, deren Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser des Ankers in der zugeordneten Zone gewählt ist. Diese für einen wenigstens bereichsweise elastisch deformierbaren Anker geeignete Ausgestaltung soll bewirken, daß das Material der dem jeweiligen Ringvorsprung zugeordneten Eingriffszone des Ankers nach dem Durchpressen durch den Ringvorsprung in die Hinterschneidung einfließt und die Verankerung verbessert. Die Vorsprünge im Lochbereich können aus im Beton gehaltenen Ringeinsätzen aus Metall gebildet werden. Um den Hinterschneidungsbereich nach diesen Ringeinsätzen zu vergrößern, kann man vor dem Gießen des Betons an flev Rückseite der Ringe elastisch deformierbare oder herausnehmbare Einlagen anbringen.According to another embodiment, within the engagement zones of the insert hole, there are comb-like ring projections which define undercuts at least on the side facing the bottom of the hole, the inner diameter of which is smaller than the outer diameter of the anchor in the associated zone. This design, which is suitable for an anchor which is elastically deformable at least in some areas, is intended to ensure that the material of the engagement zone of the anchor associated with the respective ring projection flows into the undercut after being pressed through the ring projection and improves the anchoring. The projections in the hole area can be formed from metal ring inserts held in the concrete. In order to enlarge the undercut area after these ring inserts, elastically deformable or removable inserts can be attached to the back of the rings before the concrete is poured .

Nach einer Weiterbildung sind die Anker selbst aus mit einer Metallarmierung versehenem Kunststoff hergestellt. Als Herstellungsmaterial für die Anker kommen Poliamid, Polyäthylen und Polypropylen in Frage, wobei die Armierungen vorzugsweise aus Eisen oder Stahl bestehen. Es ist aber auch möglich, Gitterarmierungen vorzusehen bzw. den Kern der Anker aus glasfaserarmiertem Kunststoff herzustellen. Nach der Härte der Beanspruchung und der ge-According to a further development, the anchors themselves are made of plastic with metal reinforcement. Polyamide, polyethylene and polypropylene are possible materials for the anchors, with the reinforcements preferably being made of iron or steel. However, it is also possible to provide mesh reinforcements or to make the core of the anchors from glass-fibre reinforced plastic. Depending on the severity of the load and the

forderten Lebensdauer sowie der geforderten Festigkeit wird sich die Aufteilung der Gesamtfestigkeit auf Kunststoff und Armierung richten. Nach einer bevorzugten Ausführung ist die Armierung als ein in den Kunststoff eingebettetes Längsrohr ausgebildet, das außen an den Enden der Eingriffszonen in das Kunststoffmaterial eingebettete Halteringe trägt. Hier wird das Kunststoffmaterial im Bereich jeder Eingriffszone von einem Ring unterstützt, wodurch sich sowohl eine günstige Einleitung der für die Befestigung aufzuwendenden Verformungskräfte als auch der bei montiertem Anker auftretenden Haltekräfte ergibt.The distribution of the total strength between the plastic and the reinforcement will depend on the required service life and the required strength. According to a preferred design, the reinforcement is designed as a longitudinal tube embedded in the plastic, which has retaining rings embedded in the plastic material on the outside at the ends of the engagement zones. Here, the plastic material is supported by a ring in the area of each engagement zone, which results in a favorable introduction of the deformation forces required for fastening as well as the holding forces that occur when the anchor is installed.

Zur Erleichterung des Zusammenbaues können die Enden des Ankers konisch verjüngt und die Einsatzlöcher von der äußersten Eingriffszone zur Pugenseite des Bauteiles konisch erweitert sein.To facilitate assembly, the ends of the anchor can be tapered and the insertion holes can be tapered from the outermost engagement zone to the plunger side of the component.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Neuerungsgegenstandes entnimmt man der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung. Further details and advantages of the innovation can be found in the following drawing description.

In der Zeichnung ist der Neuerungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigenThe drawing shows the innovation, for example.

Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen Betonteil im Bereich eines Einsatzloches bei mit der einen Hälfte eingesetzten und mit der anderen Hälfte für die Befestigung eines weiteren Betonteiles vorbestimmten Anker, wobei in den beiden Zeichnungshälften zwei verschiedene Ankerausbildungen dargestellt wurden,Fig. 1 a partial section through a concrete part in the area of an insertion hole with one half of the anchor inserted and the other half intended for the fastening of another concrete part, with two different anchor designs being shown in the two halves of the drawing,

Fig. 2 eine Eingriffszone des Ankers als Detail im größeren Maßstab im Querschnitt,Fig. 2 an engagement zone of the anchor as a detail on a larger scale in cross section,

Fig. 3 eine der linken Hälfte der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer weiteren Befestigungsvorrichtung, Fig. 3 shows a representation of another fastening device corresponding to the left half of Fig. 1,

9 702.9 702.

Pig. 4 den Anker der Befestigungsvorrichtung nach Fig. in unverformtem Zustand ebenfalls im Teilschnitt undPig. 4 the anchor of the fastening device according to Fig. in the undeformed state also in partial section and

Fig. 5 wieder in der linken Hälfte der Fig. 1 entsprechender Darstellung eine weitere Befestigungsvorrichtung.Fig. 5 again in the left half of Fig. 1 corresponding representation another fastening device.

Nach den Fig. 1 und 2 werden zwei zu verbindende Betonteile, z. B. je einen Ring zugeordnete Tübbingsteine an den zu verbindenden Stirnseiten 1 mit abstandsweise angebrachten Einsatzlöchern 2 versehen. Diese Einsatzlöcher besitzen beim Ausführungsbeispiel drei zylindrische Eingriffszonen 3, 4, 5, deren Durchmesser vom Lochgrund 6 an gegen die Stirnseite 1 zunimmt, wobei zwischen der letzten Eingriffszone 5 und der Stirnseite 1 eine konische Erweiterung 7 vorgesehen ist.According to Fig. 1 and 2, two concrete parts to be connected, e.g. segmental blocks each assigned to a ring, are provided with spaced-apart insertion holes 2 on the end faces 1 to be connected. In the exemplary embodiment, these insertion holes have three cylindrical engagement zones 3, 4, 5, the diameter of which increases from the hole base 6 towards the end face 1, with a conical extension 7 being provided between the last engagement zone 5 and the end face 1.

Ein dübelartig ausgebildeter Anker 8 besitzt zwei von einem rohrförmigen Zwischenstück 9 ausgehende Ankerköpfe 10, 11, die normalerweise einander gleich ausgebildet sind. Jeder Ankerkopf 10, 11 besitzt ein konisches Ende 12 und entsprechend den Eingriffszonen 3, 4, 5 des Einsatzloches 2 angebrachte Eingriffszonen 13, 14 und 15. Im Bereich jeder Eingriffszone 13 bis 15 sind beim Ausführungsbeispiel (siehe insbesondere Fig. 2) ringförmige Auflagen 16 aus einem einen hohen Reibungsbeiwert aufweisenden und gegenüber dem übrigen Ankermaterial leichter verformbaren Material vorgesehen, wobei diese ringförmigen Auflagen 16 in Ringnuten am Ankerumfang eingesetzt sind, deren Nutgrund ein sich mehrfach wiederholendes, sägezahnartiges Profil 17 aufweist. Die geneigten Nutflanken sind jeweils zum inneren Ankerende hin ansteigend vorgesehen, so daß bei Zug auf den Anker 10 im Sinne des Herausziehens aus dem Einsatzloch 2 die ansteigenden Nutflanken 17 das in Reibungsschluß mit der Lochwandung stehende Material 16 nach außen drängen und dadurch die Anpreßkraft an derA dowel-shaped anchor 8 has two anchor heads 10, 11 extending from a tubular intermediate piece 9, which are normally designed identically to one another. Each anchor head 10, 11 has a conical end 12 and engagement zones 13, 14 and 15 corresponding to the engagement zones 3, 4, 5 of the insertion hole 2. In the area of each engagement zone 13 to 15, in the embodiment (see in particular Fig. 2), ring-shaped supports 16 made of a material with a high coefficient of friction and which is more easily deformable than the rest of the anchor material are provided, whereby these ring-shaped supports 16 are inserted into ring grooves on the circumference of the anchor, the groove base of which has a repeatedly repeated, sawtooth-like profile 17. The inclined groove flanks are each provided to rise towards the inner anchor end, so that when pulling on the anchor 10 in the sense of pulling it out of the insertion hole 2, the rising groove flanks 17 push the material 16 in frictional engagement with the hole wall outwards and thereby increase the contact pressure on the

S 702.S702.

Lochwandung im Bereich der jeweiligen Eingriffszone 3, 4 oder 5 vergrößern.Enlarge the hole wall in the area of the respective engagement zone 3, 4 or 5.

Bei der in Fig. 1 links dargestellten Ausführungsform ist der Anker 10 zum Großteil aus Kunststoff hergestellt und besitzt eine Armierungseinlage aus einem gelochten Rohr 18.In the embodiment shown on the left in Fig. 1, the anchor 10 is made largely of plastic and has a reinforcement insert made of a perforated tube 18.

Bei der in Fig. 1 rechts dargestellten Ausführungsform besteht der Ankerkörper aus einem Innenrohr 19, das jeweils im Endbereich der Eingriffszonen 13, 14 und 15 Halteringe 20, 21, 22, 23 trägt, die in das Kunststoffmaterial 24, welches den Mantel des Ankers bildet, eingebettet sind.In the embodiment shown on the right in Fig. 1, the anchor body consists of an inner tube 19, which carries retaining rings 20, 21, 22, 23 in the end region of the engagement zones 13, 14 and 15, which are embedded in the plastic material 24, which forms the casing of the anchor.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 besitzt das Loch 2a ebenfalls aufeinanderfolgende Eingriffszonen 3a, 4a, 5a und der Anker 9a, 10a ist ebenfalls mit Eingriffszonen 13a, 14a, 15a verschiedenen Durchmessers versehen. Der Körper des Ankers 9a, 10a besteht aus gegebenenfalls glasfaserarmiertem, in Grenzen elastisch verformbarem Kunststoffmaterial. Im Bereich der Eingriffszonen 3a, 4a und 5a des Einsatzloches 2a sind innerhalb der Längsränder der jeweiligen Zone konzentrische Ringe 24, 25, 26 eingesetzt, deren Innenränder einen kleineren Durchmesser aufweisen, als der Außendurchmesser der zugeordneten Zonen 13a, 14a, 15a am Anker ausmacht. Jeweils an der zur Außenöffnung weisenden Seite sind zu den Ringen schräge Anlaufflächen 27 geformt, wogegen an der Ringrückseite Hinterschneidungsabsätze 28 gebildet sind. Diese Absätze können dadurch erhalten werden, daß neben den Metallringen 24, 25, 26 bei der Herstellung des Loches 2a elastisch verformbare , leicht deformierbare oder herausnehmbare Ringe eingesetzt werden, bevor der Beton gegossen wird. Wie Fig. zeigt, fließt beim Einsetzen des Ankers 9a in das Loch 2a das Material der Zonen 13a, 14a, 15a in die jeweilige Hin-In the embodiment according to Fig. 3 and 4, the hole 2a also has consecutive engagement zones 3a, 4a, 5a and the anchor 9a, 10a is also provided with engagement zones 13a, 14a, 15a of different diameters. The body of the anchor 9a, 10a consists of plastic material, possibly reinforced with glass fiber, which is elastically deformable within limits. In the area of the engagement zones 3a, 4a and 5a of the insertion hole 2a, concentric rings 24, 25, 26 are inserted within the longitudinal edges of the respective zone, the inner edges of which have a smaller diameter than the outer diameter of the associated zones 13a, 14a, 15a on the anchor. On the side facing the outer opening, inclined contact surfaces 27 are formed towards the rings, whereas undercut shoulders 28 are formed on the back of the ring. These steps can be obtained by inserting elastically deformable, easily deformable or removable rings in addition to the metal rings 24, 25, 26 when making the hole 2a before the concrete is poured. As Fig. shows, when inserting the anchor 9a into the hole 2a, the material of the zones 13a, 14a, 15a flows into the respective

terschneidung 28, so daß der DUbe]anker form- und kraftschlüssig im Loch 2a gehalten ist.cut 28 so that the DU anchor is held in the hole 2a in a form-fitting and force-fitting manner.

Nach Fig. 5 sind im Loch 2b wieder aufeinanderfolgende Eingriffszonen 3b, 4b, 5b vorgesehen, wobei auch den Ringen 24 bis 26 nach Fig. 3 entsprechende Ringe 24b, 25b, 26b angebracht werden. Hinter jedem Ring 24b, 25b, 26b ist eine Hinterschneidung in der zugeordneten Zone 3b, 4b, 5b gebildet. Der Körper 10b des Ankers besitzt im Bereich der Eingriffszonen Ringrillen 29, 30, 31 mit sägezahnartigera Profil, in die wieder Kunststoffringe aus einen höheren Reibungsbeiwert und Entropielastizität aufweisendem Kunststoffmaterial eingebettet sind. Die Kunststoffringe wurden mit 32, 33, 34 bezeichnet. Auch hier wird erreicht, daß das Material der Ringe 32, 33, 34 nach dem Einsetzen des Ankers 10b in die nach den Ringen 24b, 25b, 26b gebildeten Hinterschneidungen einfließt.According to Fig. 5, successive engagement zones 3b, 4b, 5b are again provided in the hole 2b, whereby rings 24b, 25b, 26b corresponding to the rings 24 to 26 according to Fig. 3 are also attached. Behind each ring 24b, 25b, 26b, an undercut is formed in the associated zone 3b, 4b, 5b. The body 10b of the anchor has ring grooves 29, 30, 31 with a sawtooth-like profile in the area of the engagement zones, in which plastic rings made of plastic material with a higher coefficient of friction and entropy elasticity are embedded. The plastic rings are designated 32, 33, 34. Here too, it is achieved that the material of the rings 32, 33, 34 flows into the undercuts formed after the rings 24b, 25b, 26b after the anchor 10b has been inserted.

Bei den Ausführungsformen nach allen dargestellten Figuren besteht die Möglichkeit, den zwischen den Ankerkörpern 10 und 11 vorgesehenen Mittelteil verschieden lang bei ■ für die Verbindung des gleichen Ringes bestimmten Ankern auszubilden, um z. B. in zusammengesetztem Zustand Keilfugen zwischen aufeinanderfolgenden TJlbbingringen zu erzeugen und damit Abweichungen der Tunnelauskleidung nach einem Bogen zu ermöglichen.In the embodiments according to all the figures shown, it is possible to design the middle part provided between the anchor bodies 10 and 11 to be of different lengths for anchors intended for connecting the same ring, for example in order to create wedge joints between successive TJlbbing rings in the assembled state and thus to enable deviations in the tunnel lining after a bend.

Die Teile 19, 11, und 16 und die entsprechenden Teile 9a, 10a, 10b und 29 werden aus einem eine Entropieelastizität aufweisenden Kunststoffmaterial hergestellt. Ein solches Kunststoffmaterial kann ein faserverstärktes thermoplastisches Material sein, bei dem der Molekülaufbau des Polymers eine Expansion des Materials in vorbestimmten Grenzen nach vorherigem Zusammendrücken ermöglicht. Ferner wird das Material nach dem sogenannten Reaktions-SpritzgußverfahrenThe parts 19, 11, and 16 and the corresponding parts 9a, 10a, 10b and 29 are made of a plastic material that has entropy elasticity. Such a plastic material can be a fiber-reinforced thermoplastic material in which the molecular structure of the polymer enables the material to expand within predetermined limits after prior compression. Furthermore, the material is produced using the so-called reaction injection molding process.

09 702.09 702.

gefertigt, wodurch die isotropischen Charakteristika des Material verbessert werden. Als Beispiel für ein verwendbares Material wird auf das in Zusammenarbeit mit den Erfindern entwickelte Material "Dowel-Polymer" der Firma Poloplast, Leonding, Österreich verwiesen.which improves the isotropic characteristics of the material. As an example of a usable material, reference is made to the material "Dowel Polymer" developed in collaboration with the inventors by the company Poloplast, Leonding, Austria.

Bei allen dargestellten Ausführungsformen kann nach einer Variante der Erfindung der dargestellte Anker durch einen die gleiche Außenform aufweisenden Anker aus Holz ersetzt werden, bei dem die Faserrichtung des Holzes in Ankerlängsrichtung verläuft, die beim Festspannen auftretenden Kräfte also im wesentlichen quer zur Faserrichtung wirken. Diese Holzteile können auch aus mehreren Stücken, die untereinander verleimt sind, zusammengesetzt werden, und es ist etwa bei den Ausführungen nach Fig. 1 möglich, den Holzkörper nur außerhalb des Teiles 18 vorzusehen bzw. aus ringförmigen Einsatzteilen zwischen den Ringen 20 23 zu bilden.In all the embodiments shown, according to a variant of the invention, the anchor shown can be replaced by an anchor made of wood with the same external shape, in which the grain of the wood runs in the longitudinal direction of the anchor, so that the forces occurring during tightening act essentially transversely to the grain. These wooden parts can also be assembled from several pieces that are glued together, and it is possible, for example in the embodiments according to Fig. 1, to provide the wooden body only outside the part 18 or to form it from ring-shaped insert parts between the rings 20 23.

Claims

Fastening device for

Connecting components ('16

Protection claims:

1. Fastening device for connecting components, in particular precast concrete parts and segmental blocks, consisting of dowel-like anchors which can be pressed into insertion holes in these components which open towards the connecting joint of the components, so that the anchors are held in the insertion holes in a force-fitting or form-fitting, self-locking manner, characterized in that the casing of the anchors (9, 10, 11), which are essentially rigid in the axial direction, is designed to be elastically deformable at least approximately in the radial direction, at least in areas (13, ¹¹ , 15) intended for holding engagement with the hole wall.

2. Fastening device according to claim 1, characterized in that the casing of the anchors (9, 10, 11) consists of plastic material (16, 32, 33, ³¹⁰ ), in particular of a plastic material having entropy elasticity.

3. Fastening device according to claim 1, characterized in that at least the casing of the anchors (9, 10, 11) consists of wood, in particular soft wood, which is arranged with the grain running essentially in the longitudinal direction of the anchor.

i\ . Fastening device according to claim 3,

characterized in that the entire anchor is formed from a wooden part arranged with the grain running in the longitudinal direction of the anchor.

5. Fastening device according to claims

3 and 4, characterized in that the wooden part is impregnated against moisture ingress and rot.

6. Fastening device according to one of claims 1-5, characterized in that the anchors (9, 10, 10a, 10b, 11) have two or more engagement zones (13 - 15, 13a - 15a, 13b - 15b) for the hole wall distributed over their engagement length in the insert holes (2).

7. Fastening device according to claims 1 to 6, characterized in that the average diameters of the engagement zones (13 to 15» 3-5) of anchors and insert holes increase from the anchor end or inner hole end (6) from engagement zone to engagement zone.

8. Fastening device according to one of claims 6 or 7, characterized in that the engagement zones (13 - 15, 13a - 15a) of the anchor (10, 10a) are cylindrical in their basic shape or are flatly conical and thicken towards the anchor end engaging in the hole.

9. Fastening device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the anchor (10, 10b) is provided in the region of the engagement zones (13 - 15) with annular supports (16, 32, 33, ³¹⁰ ) made of material which is more easily deformable than the remaining anchor material and has a higher coefficient of friction.

10. Fastening device according to claim 9, characterized in that the annular supports (16, 32, 33, ³¹⁰ ) are inserted into annular grooves (29, 30, 311) on the anchor circumference, which have a sawtooth-like cross-sectional profile (17) with inclined flanks rising towards the inner anchor end.

11. Fastening device according to one of claims 6 to 10, characterized in that within the engagement zones (3a - 5a, 3b - 5b) of the insert hole (2a, 2b) there are provided comb-like annular projections (24, 24a - 26a, 24b - 26b) which define undercuts (28) at least on the side facing the hole base (6a), the inner diameter of which is selected to be smaller than the outer diameter of the anchor in the associated zone.

12. Fastening device according to claim 11, characterized in that the projections of ring inserts (24, 25, 26, 24b, 25b, 26b) held in the hole area in the concrete of the prefabricated part (la) are made of metal.

13. Fastening device according to one of claims ₁ 1 2 and 6 to 12, characterized in that the anchors (9, 9a, 10, 10a, 11) are made of plastic provided with a metal reinforcement (18 and 19 - 23).

14. Fastening device according to claim 13, characterized in that the reinforcement is designed as a longitudinal tube (19) embedded in the plastic, which carries retaining rings (20 - 23) embedded in the plastic material on the outside at the ends of the engagement zones (13 - 15).

15. Fastening device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the ends (12, 12a) of the anchor (10, 10a, 10b) are conically tapered and the insertion holes (2, 2a) are conically widened from the outermost engagement zone (15, 15a) to the peg side of the component (1).