EP0945553A1 - Apparatus for stabilising a wall body - Google Patents
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- EP0945553A1 EP0945553A1 EP99105880A EP99105880A EP0945553A1 EP 0945553 A1 EP0945553 A1 EP 0945553A1 EP 99105880 A EP99105880 A EP 99105880A EP 99105880 A EP99105880 A EP 99105880A EP 0945553 A1 EP0945553 A1 EP 0945553A1
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- European Patent Office
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- belt
- tension elements
- tie rod
- rod according
- borehole
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
- E02D5/80—Ground anchors
Definitions
- the invention relates to a tie rod for stabilizing a wall body with the aid of elongated tension elements which are to be inserted into a borehole made in the wall body essentially parallel to the longitudinal direction of the borehole, the tension elements in the borehole in fixing positions set at a mutual distance using fastening means essentially axially symmetrical are bundled with respect to the borehole.
- borehole is a hole in the respective wall formed in any way for inserting the tie rod.
- the tie rod should be used where the element earth in all its occurrence types (rock, scree, stone, sand, etc.) is to be held, fixed or consolidated - in short: mechanically stabilized - in loose or processed form by introducing anchors.
- the anchor can also be used to build or anchor a mounting base for external devices. Accordingly, it can be used as a so-called rock anchor in mining and tunnel construction or slope protection, but also in the renovation of old buildings, in avalanche protection and similar wall stabilization. Under the term Wall body "means the wall or ceiling to be secured by the tie rod.
- the tie rod system includes elongated tension elements, which in one in the each wall body introduced borehole to at least part of their Length to be anchored.
- the tension elements can also be used as reinforcement elements be designated.
- In the context of the invention can be made of metal or plastic existing and / or fiber-reinforced tension elements in a freely selectable cross-sectional shape, preferably in tape or circuit board or rope form.
- a device for reinforcing embankments, walls, etc. is known from DE 27 49 068 A1.
- an inner tube is used in the manufacture of a rock bolt Anchor provided.
- the tube - rods made of glass fiber reinforced plastic (GRP).
- the GRP rods are in positions at a distance from the pipe circumference in synthetic resin, that hardened, poured. It is difficult to evenly stick the bars around that Distribute pipe.
- a rock anchor of this type is described in FR 26 43 096 B1. This exists from a central injection pipe and a multitude of twisted into ropes Anchor strands. The ropes are placed in individual pipes distributed around the injection pipe arranged in the bore receiving the rock bolt. The single pipes are positioned freely around the injection pipe centered in the mountain borehole. After installation is complete, the anchor is cemented or the like in the borehole pour hardening material.
- reinforcing tension elements are supported on a central injection tube and are inserted into the borehole in a bundle around it.
- the injection tube is centered in the borehole with the aid of support elements or spacers between the injection tube and tension elements.
- About the fully installed injection tube is also within the scope of the present invention Mortar "designated mixture of cement, synthetic resin and the like hardening materials pressed into the borehole. It should be achieved that the tension elements arranged around the injection pipe are firmly connected to the respective surrounding wall body (eg rock) when the mortar has hardened.
- the tie rods of the type described are of particular importance in tunnel construction. Not only the tunnel walls and ceilings have to be secured here, but also also the front or front wall on which the tunnel is driven.
- the front wall can be on the order of 10 m high for road or rail tunnels. Accidental collapse should therefore not be permitted.
- Securing a tunnel wall is achieved, for example, by long tie rods, e.g. with a length of 24 m into the front wall.
- the built-in Tie rods are removed during the subsequent dismantling, e.g. piece by piece, separated, she should therefore consist of a material (such as plastic) that the work of respective mining machine not hindered.
- tie rods to be inserted into the tunnel bulkhead can, depending on the quality of the mountains roughly parallel to each other but also radiating for simultaneous securing of the walls and ceilings that are created during driving. In practice, it is common to install another series of tie rods in the front wall, if about half of the previous series is reduced by driving is.
- the invention has for its object that before being introduced into a borehole successful assembly of the tension elements with a predetermined, defined distribution to facilitate so that the final assembly, which often, e.g. in the tunnel, in relatively cramped conditions Space must take place, with a few simple steps or essentially automatically, in particular mechanically.
- optionally - also interchangeable - other installations such as an injection tube, an injection lance, a boring bar, cable guides and the like can be installed.
- the solution according to the invention exists for the tie rod of the type mentioned at the beginning, whose tension elements in certain fixing positions with the help of fasteners are bundled axially symmetrical with respect to the borehole, in that the one individual fixing position associated fasteners from a link formed belt to be closed with a belt lock and that to the Links receiving positions provided for at least one tension element are.
- n pieces of tension elements, which are mounted on the belt are, together, an n-square column with an approximately regular n-corner cross-section form. Because the assembled tie rod is stable against bending - regardless of how the tie rod is rotated about its longitudinal axis - the bigger If the anchor cross-section is more similar to the circle, the tension elements should be preferred be arranged so that they together approximate the circle Open the cross section. It can be particularly favorable if the tension elements even transverse to its longitudinal direction following the spanned circular cross-section are bent.
- the invention also ensures that the tension elements (for each fixing position) to be fastened in a belt so that the belt with attached tension elements can be easily erected and locked at the respective construction site can.
- Such work can also be carried out in a confined space, it is especially suitable for mechanization or automation.
- the tension elements can already be pre-assembled on spread belts on the Construction site to be delivered. To do this, it is sufficient if the single belt fastener for pre-assembling the pulling elements - with a specific mounting position for each tension element - on its preferably held by hinges Has links.
- the belt itself can be made rigid or by the Attaching the (possibly rigid) tension elements are stiffened.
- One injection tube can namely consist of two or more individual tubes or Veins.
- the number of tension elements is also due to the invention not limited. Depending on the task and available space at the Construction sites can have a few, preferably three, platinum or strip-shaped tension elements, or any number, e.g. many, essentially parallel in the borehole tension elements extending to the borehole axis can be provided. Most notably belts according to the invention with three rigid links, because such Belt e.g. three platinum-shaped tension elements without the need for additional components would be able to stand up as a (spatial) triangle.
- the belt itself can be made of metal or plastic.
- a belt preferred according to the invention has exactly three links held together by hinges, it can be erected into a three-dimensional triangle and closed in a ring shape by a lock (or the like).
- the belt holds the applied tension elements spatially together, so that the tie rod - as it is, ie with or without installed installations, such as an injection pipe - is inserted into a borehole and with mortar or the like can be cemented ".
- the tension elements to be used according to the invention can be of various types Manner, e.g. as rods with a circular cross-section or - as preferred - as Ribbons, strips or boards, the width of which is a multiple of the thickness become.
- Tension elements of this plate or strip shape are preferred, if it is favorable for the application that the element in the direction in which you would wind it flat as a tape, much more flexible than in the direction of its Main levels, which are its two faces, is.
- An improvement of the tie rod according to another invention is that on Belt circumference more than three tension elements, e.g. six, eight or twelve tension elements, be mounted so that the tie rod is approximately one circular cross section.
- tension elements e.g. six, eight or twelve tension elements
- the bending stability becomes increasingly independent of whether the anchor when inserted into the borehole on an edge of two tension elements or lies flat on a tension element.
- the independence of the deflection the orientation of the tie rod about its longitudinal axis increases, depending the common cross-section of the tension elements of the circular shape becomes more similar.
- the belt not only has the fasteners for the orderly reception of the tension elements, but also the spacers for centering if necessary through the Traction elements enclosed installations should include.
- the belt is supposed to face the injection tube on its final assembly Inside - opposite the receiving positions of the tension elements - Have spacers that help the installation when erecting the pre-assembled Tension elements and laying the tension elements around the respective installation center automatically. The desired axial symmetry then necessarily occurs.
- the tie rod according to the invention intended for stabilizing a wall body contains tension elements that insert into a hole made in the wall body and there, preferably integrally, to be connected to the wall material.
- the tension elements are essentially axially symmetrical with the aid of fastening means connected together in relation to the respective borehole.
- the single fastener is made from one Links and existing belt to be closed with a belt lock on the belt links there are receiving positions for at least one tension element each intended.
- a belt according to the invention is opened in the Representation 2 and in the closed representation 3 in section perpendicular to Hole axis 4 shown.
- the belt 1 is like this trained that he is able to three elongated tension elements 5 (with rectangular cross section) symmetrical with respect to the bore axis 4 and possibly to position defined on a centered injection tube 6. Owns for this purpose the belt 1 has 8 clips 9 on each of its links on its outer surface 7 for the defined fastening of each tension element 5.
- the belt 1 on its inner surface 10 each of its links 8 has a centering shape a spacer 11.
- the belt 1 has two on it Longitudinal ends 12 and 13 pluggable lock parts 14 and 15 with bolts 16, which together form a quick release buckle 17.
- the single ones Links 8 of the belt 1 can, like the latch 16, preferably via hinges 18 Film hinges to be connected together.
- Fig. 1 shows a concentric to the circle symbolizing the injection tube 6 Circle of larger diameter. This indicates that the injection tube is different Can have a diameter or that instead of the injection tube also others Installations of the type indicated above - if necessary (as drawn) modified or shortened - spacers 11 are added can.
- the tension elements can be used to assemble a device according to the invention 5 already in the spread belt 1 (in its bracket 9).
- a belt link 8 e.g. the middle Link 8a
- the other two links 8b and 8c on the hinges 18 be so that the spacers 11b and 11c against the injection tube 6 encounter, the lock parts 14 and 15 meet and the bolt 16 a recess 19 of the longitudinal end 12 engages.
- the assembly may be cheap if the first with the injection tube 6 coming into contact spacers 11a a concave receiving surface 20th has, so that the injection tube 6, even if it is not laterally through the two other spacers 11b and 11c is held, a defined position opposite the belt 1, or this opposite the tube 6, can take.
- the device according to the invention thus allows the tension elements 5 already in the to fix open, flat belt 1 defined.
- the belt 1 After erecting the Belt 1 - if necessary after laying around the respective injection tube 6, not only in the end, but also in the middle valves for injecting Can have mortar -, the belt 1 is closed and by the quick release 17 secured. If necessary, the injection tube 6 with the help of the Belt 1 integrally formed or integrated in the inventive device spacers 11 automatically centered.
- the attachment of the tension elements 5 to the belt 1 can not only mechanical, but also chemical Manner, e.g. by gluing.
- the individual belts 1 can with appropriate Width (measured in the longitudinal direction of the respective hole) also as Coupling parts for attaching an extension of the tension elements 5 and / or respective installation.
- a belt 1 is shown, the six tension elements 5 - e.g. in brackets 9 as assembled in Fig. 1 - receives.
- the six train elements 5 like the surfaces of a regular hexagonal column on the Links 8 attached documents 21 are arranged. In the scope of the invention irregular hexagon cross sections also fall. Even the number of Edges or tension elements are not essential according to the invention. Except for the three Edges according to FIG. 1 or the six edges or surfaces according to FIG. 2 can each four, five, seven, eight, etc. surfaces as required (bending strength / effort) and accordingly tension elements are included on the belt circumference.
- FIG. 3 shows the cross section of three tension elements 5 combined in a tie rod, the body or surfaces of the circular shape bent transversely to the axis 4 are. Together, the tension elements 5 according to FIG. 3 span an approximately circular one Cross section - as shown - on. According to the drawing, the tension elements 5 positioned on links 8, the shape of which is adapted to that of the tension elements is.
- the components of the tie rod according to the invention in particular the belt and its parts can be made of metal or plastic or the like chemically and mechanically stable materials.
- the materials may vary other requirements, e.g. electrically conductive or insulating, flame retardant or be selected to be permanent, self-rotting, or permanent.
- the spacers 11 or centering of the belt members 8 can in the frame the invention can also be designed so that it can be used simultaneously or subsequently Management of various installations, e.g. Boring bars, injection lances or pipes or cable guides are suitable.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Zuganker zum Stabilisieren eines Wandkörpers mit Hilfe von langgestreckten Zugelementen, die in ein in den Wandkörper eingebrachtes Bohrloch im wesentlichen parallel zur Bohrlochlängsrichtung zu stecken sind, wobei die Zugelemente im Bohrloch in auf gegenseitigen Abstand gesetzten Fixierpositionen mit Hilfe von Befestigungsmitteln im wesentlichen axialsymmetrisch in Bezug auf das Bohrloch gebündelt sind. Bohrloch" ist im Rahmen der Erfindung ein auf irgendeine Weise zum Hineinstecken des Zugankers gebildetes Loch in der jeweiligen Wand.The invention relates to a tie rod for stabilizing a wall body with the aid of elongated tension elements which are to be inserted into a borehole made in the wall body essentially parallel to the longitudinal direction of the borehole, the tension elements in the borehole in fixing positions set at a mutual distance using fastening means essentially axially symmetrical are bundled with respect to the borehole. In the context of the invention, borehole "is a hole in the respective wall formed in any way for inserting the tie rod.
Der Zuganker soll dort Anwendung finden, wo das Element Erde in all seinen Vorkommensarten
(Fels, Geröll, Stein, Sand usw.) in loser oder verarbeiteter Form
durch Einbringen von Ankern gehalten, be- oder verfestigt - kurz: mechanisch stabilisiert
- werden soll. Weiterhin kann der Anker dazu dienen, einen Montagesockel
für externe Einrichtungen zu bauen bzw. zu verankern. Er ist demgemäß anwendbar
als sogenannter Gebirgsanker im Berg- und Tunnelbau oder beim Böschungsschutz
aber auch in der Altbausanierung, bei der Lawinensicherung und dergleichen
Wandstabilisierung. Unter dem Begriff
Zu dem Zugankersystem gehören langgestreckte Zugelemente, die in einem in den jeweiligen Wandkörper eingebrachten Bohrloch zu mindestens auf einem Teil ihrer Länge zu verankern sind. Die Zugelemente können auch als Armierungselemente bezeichnet werden. Im Rahmen der Erfindung können aus Metall oder Kunststoff bestehende und/oder faserverstärkte Zugelemente in frei wählbarer Querschnittsform, vorzugsweise in Band- bzw. Platinen- oder in Seilform, eingesetzt werden.The tie rod system includes elongated tension elements, which in one in the each wall body introduced borehole to at least part of their Length to be anchored. The tension elements can also be used as reinforcement elements be designated. In the context of the invention can be made of metal or plastic existing and / or fiber-reinforced tension elements in a freely selectable cross-sectional shape, preferably in tape or circuit board or rope form.
Eine Vorrichtung zur Armierung von Böschungen, Wänden usw. ist bekannt aus DE 27 49 068 A1. Hiernach wird zum Herstellen eines Gebirgsankers ein Innenrohr im Anker vorgesehen. Am Umfang mit Abstand vom Rohrumfang werden - annähernd parallel zum Rohr - Stäbe aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) angeordnet. Die GFK-Stäbe werden in den Positionen mit Abstand vom Rohrumfang in Kunsthart, das erhärtet, eingegossen. Es ist schwierig, die Stäbe gleichmäßig um das Rohr zu verteilen.A device for reinforcing embankments, walls, etc. is known from DE 27 49 068 A1. According to this, an inner tube is used in the manufacture of a rock bolt Anchor provided. On the circumference at a distance from the circumference of the pipe - approximate arranged parallel to the tube - rods made of glass fiber reinforced plastic (GRP). The GRP rods are in positions at a distance from the pipe circumference in synthetic resin, that hardened, poured. It is difficult to evenly stick the bars around that Distribute pipe.
Ein Gebirgsanker dieser Art wird beschrieben in FR 26 43 096 B1. Dieser besteht aus einem zentralen Injektionsrohr und einer Vielzahl von zu Seilen zusammengedrehten Ankerlitzen. Die Seile werden in um das Injektionsrohr verteilten Einzelrohren in der den Gebirgsanker aufnehmenden Bohrung angeordnet. Die Einzelrohre werden frei um das in der Gebirgsbohrung zentrierte Injektionsrohr positioniert. Nach fertiger Installation wird der Anker im Bohrloch mit Zement oder dergleichen erhärtendem Material vergossen.A rock anchor of this type is described in FR 26 43 096 B1. This exists from a central injection pipe and a multitude of twisted into ropes Anchor strands. The ropes are placed in individual pipes distributed around the injection pipe arranged in the bore receiving the rock bolt. The single pipes are positioned freely around the injection pipe centered in the mountain borehole. After installation is complete, the anchor is cemented or the like in the borehole pour hardening material.
Nach EP 0 726 383 B1 werden armierenden Zugelemente abgestützt an einem
zentralen Injektionsrohr und um dieses herum gebündelt in das Bohrloch eingesteckt.
Mit Hilfe von Abstützelementen bzw. Abstandhaltern zwischen Injektionsrohr
und Zugelementen wird das Injektionsrohr im Bohrloch zentriert. Über das fertig installierte
Injektionsrohr wird eine auch ihm Rahmen der vorliegenden Erfindung kurz
als
In der Praxis bereitet der Zusammenbau von Injektionsrohr, Abstandhaltern und Zugelementen beim Einsetzen der bekannten aus obiger EP 0 726 383 B1 Vorrichtung in ein Bohrloch Montageprobleme, da alle Teile gegeneinander abgestützt werden müssen, wenn der Aufbau nicht vorzeitig, also bevor die Zugelemente in dem Mörtel vergossen sind und der Mörtel erhärtet ist, zusammenstürzen soll. Um das zu garantieren, wird in der vorgenannten EP 0 726 383 B1 vorgesehen, außen um die Zugelemente herum, an den Stellen, an denen die Abstandhalter liegen, besondere Befestigungselemente, z.B. Metallbänder oder Kunststoff-Klebebänder, mühsam - in Handarbeit - zu legen. Ohne das Injektionsrohr ist ein stabiler Zusammenhalt im Bekannten nicht denkbar. Bei Austausch des Injektionsrohrs durch eine andere vorgenannte Installation sind zumindest die Abstandhalter zu ändern.In practice, the assembly of injection tube, spacers and Tension elements when inserting the known device from EP 0 726 383 B1 above in a borehole assembly problems, since all parts are supported against each other must be, if the construction is not premature, i.e. before the tension elements in the mortar has been poured and the mortar has hardened, should collapse. Around To guarantee this is provided in the aforementioned EP 0 726 383 B1, outside special around the tension elements, at the points where the spacers are located Fasteners, e.g. Metal tapes or plastic tapes, laboriously - by hand - to lay. Without the injection tube, there is stable cohesion not conceivable in the known. When replacing the injection tube with a other aforementioned installation, at least the spacers have to be changed.
Von besonderer Bedeutung sind die Zuganker der beschriebenen Art im Tunnelbau. Hier müsse nicht nur die Tunnelwände und -decken gesichert werden, sondern auch die Front oder Stirnwand, an der der Tunnel vorgetrieben wird. Die Stirnwand kann bei Straßen- oder Eisenbahntunneln größenordnungsmäßig 10 m hoch sein. Ein unbeabsichtigtes Einstürzen dart daher nicht zugelassen werden.The tie rods of the type described are of particular importance in tunnel construction. Not only the tunnel walls and ceilings have to be secured here, but also also the front or front wall on which the tunnel is driven. The front wall can be on the order of 10 m high for road or rail tunnels. Accidental collapse should therefore not be permitted.
Die Sicherung einer Tunnelstimwand wird beispielsweise dadurch erreicht, daß man lange Zuganker, z.B. mit 24 m Länge, in die Stirnwand einbringt. Die eingebauten Zuganker werden beim anschließenden Abbau, z.B. stückweise, abgetrennt, sie sollen daher aus einem Material (wie Kunststoff) bestehen, welches die Arbeit der jeweiligen Abbaumaschine nicht behindert.Securing a tunnel wall is achieved, for example, by long tie rods, e.g. with a length of 24 m into the front wall. The built-in Tie rods are removed during the subsequent dismantling, e.g. piece by piece, separated, she should therefore consist of a material (such as plastic) that the work of respective mining machine not hindered.
Die in die Tunnelstimwand einzubringenden Zuganker können je nach Qualität des Gebirges etwa parallel zueinander aber auch strahlenförmig zum gleichzeitigen Sichern der beim Vorantreiben entstehenden Wände und Decken eingebaut werden. In der Praxis ist es üblich, eine weitere Serie von Zugankern in die Stirnwand einzubauen, wenn von der vorhergehenden Serie etwa die Hälfte durch den Vortrieb abgebaut ist.The tie rods to be inserted into the tunnel bulkhead can, depending on the quality of the Mountains roughly parallel to each other but also radiating for simultaneous securing of the walls and ceilings that are created during driving. In practice, it is common to install another series of tie rods in the front wall, if about half of the previous series is reduced by driving is.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vor dem Einbringen in ein Bohrloch erfolgenden Zusammenbau der Zugelemente mit vorbestimmt definierter Verteilung zu erleichtern, so daß die Endmontage, die oft, z.B. im Tunnel, in relativ beengtem Raum stattfinden muß, mit wenigen Handgriffen oder im wesentlichen automatisch, insbesondere mechanisch, auszuführen ist. Insbesondere soll es dabei möglich werden, eine axialsymmetrische Verteilung der Zugelemente im Bohrloch zu gewährleisten. In diesen axialsymmetrischen Zusammenhalt sollen wahlweise - auch austauschbar - andere Installationen, wie ein Injektionsrohr, eine Injektionslanze, eine Bohrstange, Kabelführungen und dergleichen einbaubar sein.The invention has for its object that before being introduced into a borehole successful assembly of the tension elements with a predetermined, defined distribution to facilitate so that the final assembly, which often, e.g. in the tunnel, in relatively cramped conditions Space must take place, with a few simple steps or essentially automatically, in particular mechanically. In particular, it should be possible to ensure an axially symmetrical distribution of the tension elements in the borehole. In this axially symmetrical cohesion, optionally - also interchangeable - other installations, such as an injection tube, an injection lance, a boring bar, cable guides and the like can be installed.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht für den Zuganker eingangs genannter Art, dessen Zugelemente in gewissen Fixierpositionen mit Hilfe von Befestigungsmitteln axialsymmetrisch in Bezug auf das Bohrloch gebündelt sind, darin, daß das einer einzelnen Fixierposition zugeordnete Befestigungsmittel aus einem aus Gliedern gebildeten, mit einem Gürtelschloß zu schlielßenden Gürtel besteht und daß an den Gliedern Aufnahmepositionen für jeweils mindestens ein Zugelement vorgesehen sind. Einige Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.The solution according to the invention exists for the tie rod of the type mentioned at the beginning, whose tension elements in certain fixing positions with the help of fasteners are bundled axially symmetrical with respect to the borehole, in that the one individual fixing position associated fasteners from a link formed belt to be closed with a belt lock and that to the Links receiving positions provided for at least one tension element are. Some improvements and further refinements of the invention are shown in described the subclaims.
Der erfindungsgemäße Gürtel soll zum Montieren von drei oder mehr Zugelementen entsprechend gleich viele Glieder und/oder an jedem Glied so viele Aufnahmepositionen für je ein Zugelement besitzen, daß insgesamt Platz für n Zugelemente ist (n = 3, 4,.5 ...). Vorzugsweise sollen n Stück Zugelemente, die am Gürtel montiert sind, zusammen eine n-Kant-Säule mit annähernd regelmäßigem n-Eck-Querschnitt bilden. Da die Stabilität des montierten Zugankers gegen ein Durchbiegen - unabhängig davon, wie der Zuganker um seine Längsachse gedreht ist - um so größer ist, je ähnlicher der Ankerquerschnitt dem Kreis ist, sollen die Zugelemente bevorzugt so angeordnet werden, daß sie gemeinsam einen dem Kreis angenäherten Querschnitt aufspannen. Besonders günstig kann es dabei sein, wenn die Zugelemente selbst quer zu ihrer Längsrichtung dem aufgespannten Kreisquerschnitt folgend gebogen sind.The belt according to the invention is intended for mounting three or more tension elements correspondingly the same number of links and / or as many recording positions on each link for each tension element that there is space for n tension elements (n = 3, 4, .5 ...). Preferably, n pieces of tension elements, which are mounted on the belt are, together, an n-square column with an approximately regular n-corner cross-section form. Because the assembled tie rod is stable against bending - regardless of how the tie rod is rotated about its longitudinal axis - the bigger If the anchor cross-section is more similar to the circle, the tension elements should be preferred be arranged so that they together approximate the circle Open the cross section. It can be particularly favorable if the tension elements even transverse to its longitudinal direction following the spanned circular cross-section are bent.
Durch die Erfindung wird auch erreicht, daß die Zugelemente (für jede Fixierposition) in einem Gürtel so zu befestigen sind, daß der Gürtel mit angebrachten Zugelementen an der jeweiligen Baustelle einfach aufgerichtet und verschlossen werden kann. Eine solche Arbeit läßt sich auch in beengtem Raum ausführen, sie ist insbesondere für die Mechanisierung oder Automatisierung geeignet. Vorzugsweise können die Zugelemente bereits vormontiert auf ausgebreiteten Gürteln an der Baustelle angeliefert werden. Hierzu genügt es, wenn der einzelne Gürtel Befestigungsmittel zum Vormontieren der Zugelemente - mit einer bestimmten Aufnahmeposition für jedes Zugelement - an seinen vorzugsweise durch Scharniere gehaltenen Gliedern besitzt. Der Gürtel kann selbst biegesteif ausgebildet oder durch das Anbringen der (gegebenenfalls biegesteifen) Zugelemente versteift werden.The invention also ensures that the tension elements (for each fixing position) to be fastened in a belt so that the belt with attached tension elements can be easily erected and locked at the respective construction site can. Such work can also be carried out in a confined space, it is especially suitable for mechanization or automation. Preferably the tension elements can already be pre-assembled on spread belts on the Construction site to be delivered. To do this, it is sufficient if the single belt fastener for pre-assembling the pulling elements - with a specific mounting position for each tension element - on its preferably held by hinges Has links. The belt itself can be made rigid or by the Attaching the (possibly rigid) tension elements are stiffened.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Zugankers können diverse Installationen in ein Bohrloch eingeführt werden. Wenn von einem (einzigen), z.B. zentriert in eine Bohrung einzuführenden, Injektionsrohr gesprochen wird, geschieht das der Einfachheit halber. Das eine Injektionsrohr kann nämlich aus zwei oder mehr Einzelrohren bzw. Adern zusammengesetzt sein. Auch die Zahl der Zugelemente wird durch die Erfindung nicht beschränkt. Je nach Aufgabe und zur Verfügung stehendem Platz an der Baustelle können wenige, bevorzugt drei, platinen- bzw. streifenförmige Zugelemente, oder jede beliebige Zahl, z.B. viele, sich im Bohrloch im wesentlichen parallel zur Bohrlochachse erstreckende Zugelemente, vorgesehen werden. Ganz besonders werden erfindungsgemäße Gürtel mit drei biegesteifen Gliedern, weil solche Gürtel z.B. drei platinenförmige Zugelemente, ohne daß weitere Bauteile erforderlich wären, als (räumlichen) Dreikant stabil aufrichten können.With the help of the tie rod according to the invention, various installations in one Borehole are introduced. If from one (e.g.) centered in a hole to be introduced, the injection tube is spoken, this is done for simplicity for the sake of it. One injection tube can namely consist of two or more individual tubes or Veins. The number of tension elements is also due to the invention not limited. Depending on the task and available space at the Construction sites can have a few, preferably three, platinum or strip-shaped tension elements, or any number, e.g. many, essentially parallel in the borehole tension elements extending to the borehole axis can be provided. Most notably belts according to the invention with three rigid links, because such Belt e.g. three platinum-shaped tension elements without the need for additional components would be able to stand up as a (spatial) triangle.
Erfindungsgemäß geht es nicht so sehr um die Materialien und um Zahl oder Ausbildung von Injektionsrohren und Zugelementen, sondern um den angegebenen Gürtel, der es sogar ermöglicht, die Zugelemente bereits in Gürteln vormontiert, vorzugsweise bei flach liegendem Gürtel, zur Baustelle zu transportieren. Der Gürtel selbst kann aus Metall oder Kunststoff bestehen.According to the invention, it is not so much about the materials and the number or training of injection pipes and tension elements, but around the specified Belt that even allows the tension elements to be pre-assembled in belts, preferably with the belt lying flat, to be transported to the construction site. The belt itself can be made of metal or plastic.
Ein erfindungsgemäß bevorzugter Gürtel besitzt genau drei durch Scharniere zusammengehaltenen
Glieder, er kann zu einem räumlichen Dreikant aufgerichtet und
durch ein Schloß (oder dergleichen) ringförmig geschlossen werden. Der Gürtel hält
die aufgebrachten Zugelemente definiert räumlich zusammen, so daß der Zuganker
- so wie er ist, also mit oder ohne eingesetzte Installationen, wie Injektionsrohr - in
ein Bohrloch gesteckt und mit Mörtel oder dergleichen
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Zugelemente können in verschiedener Weise, z.B. als Stangen mit kreisförmigem Querschnitt oder - wie bevorzugt - als Bänder, Streifen oder Platinen, deren Breite ein Mehrfaches der Dicke beträgt, ausgebildet werden. Zugelemente dieser Platinen- oder Bandform werden bevorzugt, wenn es für die Anwendung günstig ist, daß das Element in der Richtung, in der man es als Band flach aufwickeln würde, wesentlich biegsamer als in Richtung seiner Hauptebenen, das sind seine beiden Flächen, ist.The tension elements to be used according to the invention can be of various types Manner, e.g. as rods with a circular cross-section or - as preferred - as Ribbons, strips or boards, the width of which is a multiple of the thickness become. Tension elements of this plate or strip shape are preferred, if it is favorable for the application that the element in the direction in which you would wind it flat as a tape, much more flexible than in the direction of its Main levels, which are its two faces, is.
Auf jedem der Glieder eines der beschriebenen Gürtel kann mindestens eines der genannten, sich durch das ganze Bohrloch erstreckenden Zugelemente montiert werden. Bei einem dreigliedrigen Gürtel entsteht bei Montage je eines Zugelements ein Zuganker mit im wesentlichen dem Dreieckquerschnitt. Während ein solcher Zuganker, von z.B. 24 m Länge, in ein Bohrloch eingeschoben wird, hängt die Durchbiegung des noch nicht eingeschobenen Teils davon ab, wie der Gürtel gedreht ist, das heißt, ob an der Unterseite eine Spitze oder eine Seite des Dreieckquerschnitts liegt. Ein so aufgebauter Zuganker mit drei platinenförmigen Zugelementen biegt sich weniger leicht durch, wenn die Spitze des Dreieckquerschnitts nach unten gerichtet ist. Gerade diese Orientierung ist aber nur mühsam aufrechtzuerhalten, weil dazu der Zuganker auf der entsprechenden Längskante (labil) gleitend in das Bohrloch einzuführen ist.On each of the links of one of the belts described, at least one of the mentioned, extending through the entire borehole tension elements become. In the case of a three-part belt, one tension element is created each time a tie rod with essentially the triangular cross section. While such Tie rods, e.g. 24 m long, is inserted into a borehole Deflection of the not yet inserted part of how the belt rotated is, that is, whether at the bottom a tip or one side of the triangular cross section lies. A tie rod constructed in this way with three plate-shaped tension elements bends less easily when the tip of the triangular cross section is directed downwards. But this orientation is difficult to maintain, because the tie rod slides on the corresponding longitudinal edge (unstable) is to be inserted into the borehole.
Eine Verbesserung des Zugankers besteht gemäß weiterer Erfindung darin, daß am Umfang des Gürtels mehr als drei Zugelemente, z.B. sechs, acht oder zwölf Zugelemente, montiert werden, so daß der Zuganker insgesamt annähernd einen kreisförmigen Querschnitt erhält. Auch hierbei werden vorzugsweise platinenförmige Zugelemente verwendet. Mit der Zahl der auf diese Weise am Umfang des Zugankers montierten Zugelemente wird die Biegestabilität zunehmend unabhängiger davon, ob der Anker beim Einführen in das Bohrloch auf einer Kante zweier Zugelemente oder flach auf einem Zugelement aufliegt. Die Unabhängigkeit der Durchbiegung von der Orientierung des Zugankers um seine Längsachse nimmt also zu, je ähnlicher der gemeinsame Querschnitt der Zugelemente der Kreisform wird. Gemäß noch weiterer Erfindung kann es daher günstig sein, Zugelemente zu verwenden, die selbst in ihrer Fläche quer zur Längsrichtung der erstrebten Kreisform entsprechend gebogen sind. Im Extremfall kann dann schon mit zwei gebogenen Zugelementen derselbe Effekt wie mit vielen ebenen Zugelementen erreicht werden.An improvement of the tie rod according to another invention is that on Belt circumference more than three tension elements, e.g. six, eight or twelve tension elements, be mounted so that the tie rod is approximately one circular cross section. Here, too, are preferably board-shaped Traction elements used. With the number of this way on the circumference of the tie rod assembled tension elements, the bending stability becomes increasingly independent of whether the anchor when inserted into the borehole on an edge of two tension elements or lies flat on a tension element. The independence of the deflection the orientation of the tie rod about its longitudinal axis increases, depending the common cross-section of the tension elements of the circular shape becomes more similar. According to Still another invention, it may therefore be advantageous to use traction elements which correspond even in their surface transverse to the longitudinal direction of the desired circular shape are bent. In extreme cases, you can use two curved tension elements the same effect as with many flat tension elements.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Zugankers besteht darin, daß der Gürtel nicht nur die Befestigungsmittel zur geordneten Aufnahme der Zugelemente besitzt, sondern auch die Abstandhalter zum Zentrieren von gegebenenfalls durch die Zugelemente umschlossenen Installationen umfassen soll. Gemäß weiterer Erfindung soll nämlich der Gürtel auf seiner nach Endmontage dem Injektionsrohr zugewandten Innenseite - den Aufnahmepositionen der Zugelemente gegenüberliegend - Abstandhalter aufweisen, die die Installation beim Aufrichten der vormontierten Zugelemente und Herumlegen der Zugelemente um die jeweilige Installation sogar selbsttätig zentrieren. Die erstrebte Axialsymmetrie tritt dann zwangsläufig ein.Another advantage of the tie rod according to the invention is that the belt not only has the fasteners for the orderly reception of the tension elements, but also the spacers for centering if necessary through the Traction elements enclosed installations should include. According to another invention the belt is supposed to face the injection tube on its final assembly Inside - opposite the receiving positions of the tension elements - Have spacers that help the installation when erecting the pre-assembled Tension elements and laying the tension elements around the respective installation center automatically. The desired axial symmetry then necessarily occurs.
Für die Handhabung und Montage des Gürtels hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn als Gürtelschloß ein Schnellverschluß nach Art eines Steck- bzw. Einrastverschlusses vorgesehen wird. Wenn eine - wie beschrieben - vormontierte Anordnung von Zugelementen und (offenen) Gürteln über eine Art Trichter in ein vorbereitetes Bohrloch eingeschoben wird, kann gegebenenfalls praktisch selbsttätig erreicht werden, daß sich die Zugelemente automatisch zentriert um die Installation herumlegen und die jeweiligen Gürtel vor dem Einlauf in das Bohrloch verschlossen werden. Für den Fall eines Montagefehlers kann es übrigens günstig sein, das Gürtelschloß auch entriegelbar auszubilden.It has proven to be particularly advantageous for the handling and assembly of the belt proven if a quick-release fastener like a plug or Snap lock is provided. If a - as described - pre-assembled Arrangement of tension elements and (open) belts in a kind of funnel prepared borehole is inserted, can practically automatically if necessary can be achieved that the tension elements are automatically centered around the installation lay around and fasten the respective belts before entering the borehole become. Incidentally, in the event of an assembly error, it can be cheap be designed to unlock the belt lock.
Der erfindungsgemäße, zum Stabilisieren eines Wandkörpers vorgesehene Zuganker enthält Zugelemente, die in ein in den Wandkörper eingebrachtes Loch einzuführen und dort, bevorzugt stoffschlüssig, mit dem Wandmaterial zu verbinden sind. Die Zugelemente werden mit Hilfe von Befestigungsmitteln im wesentlichen axialsymmetrisch in Bezug auf das jeweilige Bohrloch gebündelt miteinander verbunden. Um den entsprechenden Zusammenbau der Zugelemente vor dem Einbringen in das Bohrloch zu erleichtern wird das einzelne Befestigungsmittel aus einem aus Gliedern bestehenden, mit einem Gürtelschloß zu schließenden Gürtel gebildet und an den Gürtel-Gliedern werden Aufnahmepositionen für jeweils mindestens ein Zugelement vorgesehen. The tie rod according to the invention intended for stabilizing a wall body contains tension elements that insert into a hole made in the wall body and there, preferably integrally, to be connected to the wall material. The tension elements are essentially axially symmetrical with the aid of fastening means connected together in relation to the respective borehole. To ensure the appropriate assembly of the tension elements before inserting them in To facilitate the borehole, the single fastener is made from one Links and existing belt to be closed with a belt lock on the belt links there are receiving positions for at least one tension element each intended.
Anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels werden einige Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Gürtel in offener und geschlossener Stellung für drei Zugelemente;
- Fig. 2
- einen Gürtel für sechs Zugelemente; und
- Fig. 3
- einen Zugankerquerschnitt mit gebogenen Zugelementen.
- Fig. 1
- a belt in the open and closed position for three tension elements;
- Fig. 2
- a belt for six tension elements; and
- Fig. 3
- a tie rod cross-section with curved tension elements.
In Fig. 1 wird ein insgesamt mit 1 bezeichneter erfindungsgemäßer Gürtel in geöffneter
Darstellung 2 und in geschlossener Darstellung 3 im Schnitt senkrecht zur
Bohrungsachse 4 abgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Gürtel 1 so
ausgebildet, daß er in der Lage ist, drei langgestreckte Zugelemente 5 (mit Rechteckquerschnitt)
symmetrisch in Bezug auf die Bohrungsachse 4 und gegebenenfalls
auf ein zentriertes Injektionsrohr 6 definiert zu positionieren. Zu diesem Zweck besitzt
der Gürtel 1 auf seiner Außenfläche 7 an jedem seiner Glieder 8 Klammern 9
zum definierten Befestigen je eines Zugelements 5. Außerdem weist der Gürtel 1
auf seiner Innenfläche 10 jedes seiner Glieder 8 eine Zentrieranformung in Form
eines Abständhalters 11 auf. Schließlich besitzt der Gürtel 1 an seinen beiden
Längsenden 12 und 13 zusammensteckbare Schloßteile 14 und 15 mit Riegel 16,
die gemeinsam einen Schnellverschluß als Gürtelschloß 17 bilden. Die einzelnen
Glieder 8 des Gürtels 1 können ebenso wie der Riegel 16 über Scharniere 18, vorzugsweise
Filmscharniere, miteinander verbunden werden.In FIG. 1, a belt according to the invention, generally designated 1, is opened in the
Fig. 1 zeigt konzentrisch zu dem das Injektionsrohr 6 symbolisierenden Kreis einen
Kreis größeren Durchmessers. Hiermit wird angedeutet, daß das Injektionsrohr verschiedene
Durchmesser haben kann bzw. daß anstelle des Injektionsrohr auch andere
Installationen der oben angegebenen Art von den - gegebenenfalls (wie gezeichnet)
veränderten bzw. gekürzten - Abstandhaltern 11 aufgenommen werden
können.Fig. 1 shows a concentric to the circle symbolizing the
Zum Zusammenbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Zugelemente
5 bereits im ausgebreitet liegenden Gürtel 1 (in dessen Klammer 9) festgelegt werden.
Bei der Endmontage kann gegebenenfalls ein Gürtelglied 8, z.B. das mittlere
Glied 8a, mit seinem Abstandhalter 11 beispielsweise gegen das Injektionsrohr 6
gelegt und dann die beiden anderen Glieder 8b und 8c an den Scharnieren 18 umgelenkt
werden, so daß dann die Abstandhalter 11b und 11c gegen das Injektionsrohr
6 stoßen, die Schloßteile 14 und 15 zusammentreffen und der Riegel 16 an
einer Ausnehmung 19 des Längsendes 12 einrastet. Ersichtlich läßt sich der Gürtel
1 - insbesondere der dreiteilige (= drei Glieder 8) Gürtel - aber ohne Injektionsrohr 6
genauso aufrichten wie mit Injektionsrohr. Wie dargestellt, kann es zum Vereinfachen
der Montage gegebenenfalls günstig sein, wenn der zuerst mit dem Injektionsrohr
6 in Berührung kommende Abstandhalter 11a eine konkave Aufnahmefläche 20
besitzt, so daß das Injektionsrohr 6, bereits wenn es noch nicht seitlich durch die
beiden anderen Abstandhalter 11b und 11c gehalten wird, eine definierte Lage gegenüber
dem Gürtel 1, oder dieser gegenüber dem Rohr 6, einnehmen kann.The tension elements can be used to assemble a device according to the
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es also, die Zugelemente 5 bereits im
offenen, flach liegenden Gürtel 1 definiert zu befestigen. Nach dem Aufrichten des
Gürtels 1 - gegebenenfalls nach dem Herumlegen um das jeweilige Injektionsrohr
6, das nicht nur am Ende, sondern auch in der Mitte Ventile zum Injizieren von
Mörtel besitzen kann -, wird der Gürtel 1 geschlossen und durch den Schnellverschluß
17 gesichert. Gegebenenfalls wird das Injektionsrohr 6 mit Hilfe der an den
Gürtel 1 angeformten bzw. in die erfindungsgemäße Vorrichtung integrierten Abstandhalter
11 selbsttätig zentriert. Die Befestigung der Zugelemente 5 am Gürtel 1
kann im Rahmen der Erfindung nicht nur auf mechanische, sondern auch auf chemische
Weise, z.B. durch Kleben, erfolgen. Die einzelnen Gürtel 1 können bei entsprechender
Breite (gemessen in Längsrichtung der jeweiligen Bohrung) auch als
Kupplungsteile zum Ansetzen einer Verlängerung der Zugelemente 5 und/oder der
jeweiligen Installation ausgebildet werden.The device according to the invention thus allows the
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird ein Gürtel 1 dargestellt, der sechs Zugelemente
5 - z.B. in Klammern 9 wie in Fig. 1 montiert - aufnimmt. Die sechs Zugelemente
5 können wie die Flächen einer regelmäßigen Sechskantsäule auf an den
Gliedern 8 befestigten Unterlagen 21 angeordnet werden. In den Rahmen der Erfindung
fallen aber auch unregelmäßige Sechskantquerschnitte. Auch die Zahl der
Kanten bzw. Zugelemente ist nicht erfindungsgemäß wesentlich. Außer den drei
Kanten nach Fig. 1 oder den sechs Kanten bzw. Flächen nach Fig. 2 können je
nach Wunsch (Durchbiegefestigkeit/Aufwand) vier, fünf, sieben, acht usw. Flächen
und demgemäß Zugelemente am Gürtelumfang aufgenommen werden.2, a belt 1 is shown, the six tension elements
5 - e.g. in brackets 9 as assembled in Fig. 1 - receives. The six
Fig. 3 zeigt den Querschnitt von drei in einem Zuganker vereinten Zugelementen 5,
deren Körper bzw. Flächen der Kreisform entsprechend quer zur Achse 4 gebogen
sind. Gemeinsam spannen die Zugelemente 5 nach Fig. 3 einen annähernd kreisförmigen
Querschnitt - wie dargestellt - auf. Gemäß Zeichnung werden die Zugelemente
5 auf Gliedern 8 positioniert, deren Form derjenigen der Zugelemente angepaßt
ist.3 shows the cross section of three
Die Komponenten des erfindungsgemäßen Zugankers, insbesondere des Gürtels
und seiner Teile können aus Metall oder Kunststoff oder dergleichen chemisch und
mechanisch stabilen Materialien hergestellt werden. Die Materialien können je nach
den sonstigen Erfordernissen, z.B. elektrisch leitfähig oder isolierend, flammenwidrig
oder beständig, selbstverrottend oder dauerhaft ausgewählt werden. Die Abstandhalter
11 bzw. Zentrieranformungen der Gürtelglieder 8 können im Rahmen
der Erfindung auch so ausgeführt sein, daß sie gleichzeitig oder nachträglich als
Führung diverser Installationen, z.B. Bohrstangen, Injektionslanzen bzw. -rohre
oder Kabelführungen, geeignet sind. Weiterhin kann es günstig sein, an dem zuerst
in die jeweilige Bohrung einzuführenden Längsende des Zugankers eine konische
Einführhilfe anzubringen, die das Einstecken in das Bohrloch erleichtert. Weiterhin
kann es vorteilhaft sein, ein oder mehrere Vorspannelemente, welche vorwiegend
als Klemmteile auszuführen sind, vorzusehen, die ein Vorspannen des Systems ermöglichen.The components of the tie rod according to the invention, in particular the belt
and its parts can be made of metal or plastic or the like chemically and
mechanically stable materials. The materials may vary
other requirements, e.g. electrically conductive or insulating, flame retardant
or be selected to be permanent, self-rotting, or permanent. The
- 1 =1 =
- Gürtelbelt
- 2 =2 =
- offene Darstellung (1)open view (1)
- 3 =3 =
- geschlossene Darstellung (1)closed view (1)
- 4 =4 =
- Bohrungsachse Bore axis
- 5 =5 =
- ZugelementTension element
- 6 =6 =
- InjektionsrohrInjection tube
- 7 =7 =
- Außenfläche (1)Outside surface (1)
- 8 =8 =
- Glied (1)Limb (1)
- 9 =9 =
- Klammer (8)Clip (8)
- 10 =10 =
- Innenfläche (1)Inner surface (1)
- 11 =11 =
- AbstandhalterSpacers
- 12, 13 =12, 13 =
- Längsenden (1)Longitudinal ends (1)
- 14, 15 =14, 15 =
- SchloßteilLock part
- 16 =16 =
- Riegelbars
- 17 =17 =
- GürtelschloßBelt buckle
- 18 =18 =
- Scharnierhinge
- 19 =19 =
- AusnehmungRecess
- 20 =20 =
- AufnahmeflächeReceiving area
- 21 =21 =
- Unterlagedocument
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EP0726383B1 (en) | 1995-02-09 | 1998-01-21 | SIREG S.P.A. Società Italiana di Ricerca Elementi per Geotecnica | Injection anchor for tunnels and trenches |
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