EP1411176B1 - Erdanker, Verfahren zu dessen Herstellung und Verfahren zum Verankern - Google Patents

Erdanker, Verfahren zu dessen Herstellung und Verfahren zum Verankern Download PDF

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EP1411176B1
EP1411176B1 EP03019083A EP03019083A EP1411176B1 EP 1411176 B1 EP1411176 B1 EP 1411176B1 EP 03019083 A EP03019083 A EP 03019083A EP 03019083 A EP03019083 A EP 03019083A EP 1411176 B1 EP1411176 B1 EP 1411176B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
anchor
ground
module
modules
screw thread
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03019083A
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English (en)
French (fr)
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EP1411176A1 (de
Inventor
Erwin Emil Dipl.-Ing Dipl.Wirtsch.Ing. Stötzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bauer Maschinen GmbH
Original Assignee
Bauer Maschinen GmbH
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Publication date
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Classifications

    • 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
    • E02D5/801—Ground anchors driven by screwing

Definitions

  • the invention relates to a ground anchor according to the preamble of claim 1 and a method for anchoring a tension element in the ground by means of a ground anchor, in which the tension element is attached to an anchor part of the anchor and screwed by means of this in the soil.
  • This anchor device comprises a composite outer tube and an extendable inner tube with a rock drill bit.
  • the anchor device has a plurality of outer tube parts bolted together by coupling pieces.
  • the pipe parts and the coupling pieces may be provided with outer coils.
  • ground anchor goes out of the US 4,316,350 out.
  • an integral anchor member is provided with a threaded bore into which a rod-shaped tension member is screwed.
  • the anchor part comprises a tip with an adjoining helical coil.
  • the tension element is screwed together with the anchor part in the ground to a desired depth. Subsequently, the bag-shaped fitting is released from the anchor parts and pulled out of the ground.
  • a soil auger which has a square shank with a penetration tip. At the lower end of the shaft a sleeve with square inner hole and outer, spiral-shaped wings is attached. Other sleeves with outer, spiral wings are plugged so that they give a continuous, external screw thread.
  • the invention has for its object to provide a ground anchor and a method with which a cost-anchoring of tension elements is possible.
  • the ground anchor has an anchor part, which is modular and has an anchor tip module and at least one separate screw module. Preferably, a plurality of screw-wing modules are provided.
  • a basic idea of the invention is the separation of the anchor part into individual functional modules.
  • a screw-wing base segment is provided, which can be arranged according to the requirement for anchoring in almost any number of an anchor tip module in series. It can be assembled according to requirements in the modular principle in a simple manner various types of ground anchors with different anchoring properties.
  • the individual modules can be produced in large numbers and thus cost.
  • a further increase in the variety of screw anchors to be produced is achieved according to the invention in that sleeve-shaped spacer modules are arranged between individual screw-thread module or groups of screw-thread module.
  • the additional use of distance modules is based on the finding according to the invention that the greatest possible increase in anchoring strength is achieved when using multiple screw-thread modules just when larger bottom sections remain between the individual screw-wing modules or groups of screw-wing modules from two, three or more screw-wing modules.
  • a particularly large increase in strength at the same time the smallest possible axial length of the anchor member is achieved according to the invention in that the length of the spacer module corresponds approximately to three times the outer diameter of the ffererielwindung.
  • a further simplification in the manufacture and installation of the ground anchor is achieved according to the invention in that the individual modules are connected to one another via an identically formed module connection.
  • the same module connection is provided on all modules, even if they have different functions or size. This allows a high combination of combinations.
  • This ground anchor according to the invention is characterized in that for forming the module connection one side of a module has a first connection side, while the opposite side of the adjacent module has a second connection side, which is positively connectable to the first connection side.
  • the turret modules can be combined in any way with the distance module and strung.
  • the anchor tip module has on the opposite side of the armature tip according to only one connection side, to which a distance module or a screw-wing module can be connected.
  • other modular forms, such as injection ports or special additional anchoring components are possible.
  • the module connection is formed as an axial plug connection.
  • the axial connector allows a torsionally rigid connection of the individual modules at least in the screw-in direction of rotation.
  • the connector may for example consist of square or polygonal bolts on one side of the connection and corresponding square receiving holes on the other side of the connection module.
  • connection side and the second connection side are identical. It is provided as a further inventive feature that recesses and claws are formed on both sides of the connection corresponding to each other.
  • the non-rotatable connection of the individual modules is made, so to speak similar to a dog clutch.
  • a further preferred embodiment according to the invention is that a built-in part is provided, which is connected when screwing for torque transmission to the anchor part via a detachable connection, that this is removable on reaching a predetermined position of the anchor part of this detachable and from the ground and in that the releasable connection between the anchor part and the built-in part corresponds to the module connection.
  • a built-in part is provided, which is connected when screwing for torque transmission to the anchor part via a detachable connection, that this is removable on reaching a predetermined position of the anchor part of this detachable and from the ground and in that the releasable connection between the anchor part and the built-in part corresponds to the module connection.
  • the insert is designed as a tubular sleeve.
  • the tension element is arranged, which extends from the anchor part to the bottom surface.
  • the screw module has at least one screw with a quarter, half or full helix. From these segments it is also possible to assemble elements with a plurality of screw thread windings, wherein the screw wings of the individual modules in the assembled arrangement are flush with each other. It is also possible to combine modules with screw-type wings of different shapes and numbers.
  • the composite anchor part and the mounting part enclose an inner channel, in which the tension element is arranged.
  • the tension member may be a rigid pull rod or a so-called tension cord, which can be rolled up on a drum.
  • a curable suspension or another fluid medium can be introduced into the soil through the channel.
  • the anchor tip has an opening in which the channel opens. In this way, an additionally injected medium in the region of the anchor point emerge from the channel and thus cause an additional increase in consolidation.
  • a bottom end of the tension member is attached to an anchor tip module and that the anchor tip module is connected to at least one screw wing module.
  • This manufacturing method is based in particular on the use of a previously described ground anchor with the individual ground anchor modules.
  • the Ground anchor can be assembled by the manufacturer and sold as a finished product or assembled directly from the individual modules by the user himself. In both cases, there is a corresponding cost advantage in the production and thus when using the ground anchor.
  • the method according to the invention for anchoring a tension element in the ground is characterized in that the anchor part is assembled according to a required anchoring strength from an anchor tip module and one or more screw flight module.
  • the shape and size of the ground anchor to be assembled is first determined on the basis of the load to be absorbed by the tension element and the given soil properties.
  • the armature part is then assembled from the armature tip module and the previously determined number of screwed-wing modules and optionally further modules, such as spacer modules. Subsequently, the ground anchor thus assembled is screwed into the ground using a built-in part.
  • a flowable medium such as sand or a curable suspension
  • a flowable medium such as sand or a curable suspension
  • the earth anchor 10 according to the invention shown in Figures 1 and 2 comprises a central, rod-shaped tension member 5, to the center axis of the bottom-side anchor member 12 and the adjoining upwardly mounting member 16 are arranged coaxially.
  • the anchor part 12 is composed of individual modules.
  • An armature tip module 20 with a plate-like, wedge-shaped tapering downwardly tapered tip 14 has in a cylindrical base plate 24 has a conical bore through which the bottom end of the tension element 5 protrudes. Via a clamping cone 7, the bottom end of the tension element 5 arranged therein can be wedged with the anchor tip module 20 in cooperation with the conical bore. In this way, a reliable connection between the anchor tip module 20 and the tension element 5 can be ensured in a tensile load.
  • two screw-wing module 30 are each arranged with a sleeve-shaped base body, on the outer sides of each two screw wings 32a, 32b are formed offset by 180 ° to each other.
  • the screw wings 32a, 32b extend in each case by half a turn along the sleeve-shaped main body 38.
  • a sleeve-shaped spacer module 40 is provided, the axial length of which corresponds approximately to three times the outside diameter of the screwed wings 32a, 32b of the screw-wing module 30.
  • the turret modules 30 are used both for generating the propulsion when screwing the ground anchor in the ground by a rotary drive, not shown on the trained as a sleeve 18 insert 16 and for anchoring the ground anchor 10 in the ground. It is a recognition of the invention that an axial length of the spacer module 40 of about three times the outer diameter of the screw wings 32a, 32b ensures both a good screw-in function and a firm anchoring.
  • a second group of tie-bolt modules 30 of the same design is provided at the upper end of the spacer module 40, the sleeve-shaped built-in component 16, which is shown only in sections, adjoining the upper screw-wing module 30.
  • further groups of screw-wing module 30 or individual screw-wing module 30 can be provided in the same or different shape and size to form the anchor member 12.
  • connection device In order to enable any assembly of the individual modules in the sense of a modular system, all modules have the same connection device.
  • this is a kind of dog clutch, in which at the cylindrical ends recesses 34 and claws 36 are provided on the opposite sides of the connection corresponding to each other, so that there is an easily pluggable, rotationally fixed connection between the individual modules.
  • the mounting part 16 has at its end directed to the bottom of a corresponding connection means, so that it can be connected to any module.
  • the sleeve-shaped mounting member 16 is clamped by means of a clamping cone 7 at the upper end of the tension element 5 in the manner which already has been described in connection with the connection of the tension element 5.mit the anchor tip module 20.
  • the illustrated ground anchor 10 is screwed by means of a basically known rotating device in the ground.
  • the armature tip 14 serves as a drill tip, wherein the soil material in the region of the bore is displaced substantially into the surrounding bottom region.
  • the screw wings 32a, 32b assist in converting the rotational movement into a feed, so that the ground anchor can penetrate into the ground in a similar way as a drilling screw.
  • After reaching the desired position of the anchor member 12 may be an inner channel 19 which is injected through the built-in part 16 and the sleeve-shaped modules 30, 40 sand or other fluid medium in the ground anchor 10.
  • the sand or the medium can penetrate through a breakthrough or an opening 22 in the plate-shaped anchor point 14 in the region of Erdankerspitze in the surrounding soil and thus ensure further solidification of the anchorage. Finally, the upper wedging can be achieved by removing the clamping cone 7 and the insert 16 are withdrawn from the ground. The built-in part 16 can then be used when screwing in additional ground anchor 10.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Erdanker gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Verankern eines Zugelementes im Boden mittels eines Erdankers, bei dem das Zugelement an einem Ankerteil des Ankers befestigt und mittels diesem in den Böden eingeschraubt wird.
  • In der US 5,919,005 wird eine gattungsgemäße Ankervorrichtung beschrieben. Diese Ankervorrichtung umfasst ein zusammengesetztes Außenrohr und ein ausfahrbares Innenrohr mit einer Fels-Bohrspitze. Die Ankervorrichtung weist mehrere durch Kopplungsstücke miteinander verschraubte äußere Rohrteile auf. Die Rohrteile und die Kopplungsstücke können mit äußeren Wendeln versehen sein.
  • Ein weiterer bekannter Erdanker geht aus der US 4,316,350 hervor. Bei diesem bekannten Erdanker ist ein einstückiges Ankerteil mit einer Gewindebohrung vorgesehen, in welche ein stangenförmiges Zugelement einschraubbar ist. Das Ankerteil umfasst eine Spitze mit einer sich daran anschließenden Schraubwendel. Über ein hülsenförmiges Einbauteil wird das Zugelement zusammen mit dem Ankerteil in den Boden bis zu einer gewünschten Tiefe eingeschraubt. Anschließend wird das tütenförmige Einbauteil von den Ankerteilen gelöst und aus dem Boden herausgezogen.
  • Aus der US 137,744 ist ein Erdschneckenbohrer bekannt, der einen quadratischen Schaft mit Eindringspitze aufweist. Am unteren Schaftende ist eine Hülse mit quadratischem Innenloch und äußeren, spiralförmigen Flügeln aufgesteckt. Weitere Hülsen mit äußeren, spiralförmigen Flügeln sind so aufgesteckt, dass sie ein durchgehendes, äußeres Schneckengewinde ergeben.
  • Gegenüber sogenannten Injektionsankern, bei welchen das Zugelement durch Injizieren einer aushärtbaren Suspension im Boden verankert wird, bestehen die Vorteile eines sogenannten Schraubankers zum einen in dem relativ einfachen Einbau des Schraubankers durch Eindrehen und zum anderen der sofortigen Belastbarkeit des Zugelementes nach dem Einbau. Allerdings wird die Festigkeit einer Schraubverankerung maßgeblich von der Form der Schraubwendeln oder Schraubflügeln bestimmt. In Abhängigkeit von den jeweils vorliegenden Bodeneigenschaften, insbesondere der gegebenen Bodenfestigkeit, ist es erforderlich, Erdanker mit unterschiedlicher Form und Größe einzusetzen, um bei der jeweiligen Verankerung die gewünschte Belastbarkeit zu erreichen. Es muss also eine Vielzahl unterschiedlichster Ankerteile vorgehalten werden, was zu einem entsprechenden Lager- und Kostenaufwand führt. Zudem sind die unterschiedlichen Erdanker relativ teuer in der Herstellung. Dies führt zu einem Kostennachteil des Verfahrens, da die Erdanker nur einmal verbaut werden und im Boden verbleiben.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Erdanker und ein Verfahren anzugeben, mit welchen ein kostengünstiges Verankern von Zugelementen möglich ist.
  • Die jeweilige Aufgabe wird durch einen Erdanker mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren zum Verankern eines Zugelementes gemäß Anspruch 11 gelöst.
  • Der Erdanker hat ein Ankerteil, das modular aufgebaut ist und weist ein Ankerspitzenmodul und wenigstens ein separates Schraubmodul auf. Vorzugsweise sind mehrere Schraubflügelmodule vorgesehen.
  • Ein Grundgedanke der Erfindung ist die Trennung des Ankerteiles in einzelne Funktionsmodule. Für die Festigkeit einer Schraubverankerung ist vor allem die Form und Länge der Schraubflügel maßgeblich. Nach der Erfindung ist ein Schraubflügel-Grundsegment vorgesehen, welches entsprechend der Anforderung an die Verankerung in nahezu beliebiger Anzahl an einem Ankerspitzenmodul in Reihe angeordnet werden kann. Es können so in einfacher Weise verschiedenste Arten von Erdankern mit unterschiedlichsten Verankerungseigenschaften bedarfsgerecht im Baukastenprinzip zusammengesetzt werden. Die einzelnen Module können dabei in großer Stückzahl und somit kostengünstig hergestellt werden.
  • Eine weitere Erhöhung der Vielfalt der herzustellenden Schraubanker wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass zwischen einzelnen Schraubflügelmodulen oder Gruppen von Schraubflügelmodulen hülsenförmige Abstandsmodule angeordnet sind. Die zusätzliche Verwendung von Abstandsmodulen basiert auf der erfindungsgemäßen Erkenntnis, dass eine möglichst gro-ße Erhöhung der Verankerungsfestigkeit bei Verwendung mehrerer Schraubflügelmodule gerade dann erreicht wird, wenn größere Bodenpartien zwischen den einzelnen Schraubflügelmodulen oder aus Gruppen von Schraubflügelmodulen aus zwei, drei oder mehr Schraubflügelmodulen verbleibt. Eine besonders große Festigkeitssteigerung bei zugleich möglichst geringer axialer Länge des Ankerteiles wird nach Erkenntnis der Erfindung dadurch erreicht, dass die Länge des Abstandsmoduls etwa dem dreifachen Außendurchmesser der Schraubflügelwindung entspricht.
  • Eine weitere Vereinfachung in Herstellung und Montage des Erdankers wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass die einzelnen Module über eine gleich ausgebildete Modulverbindung miteinander verbunden sind. Die gleiche Modulverbindung ist dabei an allen Modulen vorgesehen, auch wenn diese unterschiedliche Funktionen oder Größe besitzen. Dies erlaubt eine hohe Kombinationsvielfalt.
  • Dieser erfindungsgemäße Erdanker ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Bilden der Modulverbindung eine Seite eines Moduls eine erste Verbindungsseite aufweist, während die gegenüberliegende Seite des angrenzenden Moduls eine zweite Verbindungsseite aufweist, welche formschlüssig mit der ersten Verbindungsseite verbindbar ist. Die Schraubflügelmodule können so in beliebiger Weise mit dem Abstandsmodul kombiniert und aufgereiht werden. Das Ankerspitzenmodul weist an der der Ankerspitze gegenüberliegenden Seite entsprechend nur eine Verbindungsseite auf, an welche ein Abstandsmodul oder ein Schraubflügelmodul anschließbar sind. Selbstverständlich sind noch andere Modulformen, etwa mit Injektionsöffnungen oder mit speziellen zusätzlichen Verankerungskomponenten möglich.
  • Für einen schnellen Zusammenbau des Erdankers ist es nach der Erfindung bevorzugt, dass die Modulverbindung als eine axiale Steckverbindung ausgebildet ist. Die axiale Steckverbindung erlaubt dabei eine drehsteife Verbindung der einzelnen Module zumindest in der Einschraub-Drehrichtung. Die Steckverbindung kann beispielsweise aus Vier- oder Mehrkantbolzen an einer Verbindungsseite und entsprechenden eckigen Aufnahmelöchern an der anderen Verbindungsseite des Modules bestehen.
  • Eine weitere Vereinfachung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die erste Verbindungsseite und die zweite Verbindungsseite gleich ausgebildet sind. Es wird als weiteres erfindungsgemäßes Kennzeichen vorgesehen, dass an beiden Verbindungsseiten Ausnehmungen und Klauen korrespondierend zueinander ausgebildet sind. Die drehfeste Verbindung der einzelnen Module wird sozusagen ähnlich einer Klauenkupplung hergestellt.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht nach der Erfindung darin, dass ein Einbauteil vorgesehen ist, welches beim Einschrauben zur Drehmomentübertragung mit dem Ankerteil über eine lösbare Verbindung verbunden ist, dass dieses bei Erreichen einer vorgegebenen Position des Ankerteils von diesem lösbar und aus dem Boden entfernbar ist und dass die lösbare Verbindung zwischen dem Ankerteil und dem Einbauteil der Modulverbindung entspricht. Es ist somit kein besonderes Kupplungsteil erforderlich, um das Drehmoment von dem hülsenförmigen Einbauteil auf das Ankerteil während des Einschraubens zu übertragen. Vielmehr kann das Einbauteil direkt mit einem Schraubflügelmodul oder einem Abstandsmodul in Verbindung stehen.
  • Für eine besonders gute Drehmomentübertragung ist das Einbauteil als eine rohrförmige Hülse ausgebildet. Innerhalb der rohrförmigen Hülse ist das Zugelement angeordnet, welches sich vom Ankerteil bis zur Bodenoberfläche hin erstreckt.
  • Für einen möglichst flexiblen baukastenartigen Aufbau des Erdankers ist es erfindungsgemäß, dass das Schraubflügelmodul mindestens einen Schraubflügel mit einer viertel, halben oder ganzen Schraubenwindung aufweist. Aus diesen Segmenten können auch Elemente mit mehreren Schraubflügelwindungen zusammengesetzt werden, wobei die Schraubflügel der einzelnen Module in der zusammengesetzten Anordnung bündig aneinander anschließen. Es können auch Module mit Schraubflügeln unterschiedlicher Form und Anzahl miteinander kombiniert werden.
  • Für ein schonendes Einschrauben des Zugelementes in den Boden ist es von Vorteil, dass das zusammengesetzte Ankerteil und das Einbauteil einen innenliegenden Kanal umschließen, in welchem das Zugelement angeordnet ist. Das Zugelement kann eine starre Zugstange oder eine sogenannte Zuglitze sein, welche auf einer Trommel aufgerollt werden kann. Durch den Kanal kann aber auch grundsätzlich eine aushärtbare Suspension oder ein anderes strömungsfähiges Medium in den Boden eingeleitet werden.
  • Dabei ist es bevorzugt, dass die Ankerspitze eine Öffnung aufweist, in welcher der Kanal mündet. Auf diese Weise kann ein zusätzlich injiziertes Medium im Bereich der Ankerspitze aus dem Kanal austreten und so eine zusätzliche Festigungssteigerung bewirken.
  • Betreffend das Verfahren zum Herstellen eines Erdankers mit einem Zugelement ist es erfindungsgemäß, dass ein bodenseitiges Ende des Zugelementes an einem Ankerspitzenmodul befestigt wird und dass das Ankerspitzenmodul mit mindestens einem Schraubflügelmodul verbunden wird. Dieses Herstellungsverfahren basiert insbesondere auf der Verwendung eines zuvor beschriebenen Erdankers mit den einzelnen Erdankermodulen. Der Erdanker kann dabei vom Hersteller selbst zusammengesetzt und als ein fertiges Erzeugnis veräußert oder unmittelbar von dem Anwender selbst aus den einzelnen Modulen zusammengesetzt werden. In beiden Fällen ergibt sich ein entsprechender Kostenvorteil bei der Herstellung und damit beim Einsatz des Erdankers.
  • Weiter ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Verankern eines Zugelementes im Boden dadurch gekennzeichnet, dass das Ankerteil entsprechend einer geforderten Festigkeit der Verankerung aus einem Ankerspitzenmodul und einem oder mehreren Schraubflügelmodulen zusammengesetzt wird. Bei diesem Verfahren wird zunächst die Form und Größe des zusammenzustellenden Erdankers anhand der vom Zugelement aufzunehmenden Belastung und den gegebenen Bodeneigenschaften bestimmt. Vor einem Einschrauben des Erdankers wird dann das Ankerteil aus dem Ankerspitzenmodul und der zuvor bestimmten Anzahl von Schraubflügelmodulen und gegebenenfalls weiteren Modulen, wie etwa Abstandsmodulen, zusammengesetzt. Anschließend wird der so zusammengesetzte Erdanker unter Verwendung eines Einbauteiles in den Boden eingeschraubt.
  • Zur Erhöhung der Festigkeit der Verankerung ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, dass über einen Kanal in dem Ankerteil und einem Einbauteil ein strömungsfähiges Medium, wie Sand oder eine aushärtbare Suspension, eingeleitet wird. Durch Einleiten von Sand werden gegebenenfalls vorhandene Hohlräume in den hülsenförmigen Modulen aufgefüllt, wobei auch nach Entfernen des hülsenförmigen Einbauteils bestehende Bodenöffnungen weitgehend verfüllt sind. Dies stellt eine zuverlässige und langlebige Funktionsweise des verankerten Zugelementes sicher.
  • Bei der Verwendung einer drahtähnlichen, flexiblen Litze als Zugelement kann dieses während des Einbaus in einfacher Weise von einer Seiltrommel im Bereich des Drehantriebes abgerollt werden. Diese Litzen können maßgenau über eine Schneideinrichtung abgelängt werden. Die Verwendung derart aufgerollter Litzen zusammen mit dem modulartig aufgebauten erfindungsgemäßen Erdanker erlaubt eine kostengünstige und besonders vielfältige Verwendung eines Schraubankers.
  • Die Erfindung wird weiter anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben, welches schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Erdankers und
    Fig. 2
    eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Erdankers gemäß dem Schnitt A von Figur 1.
  • Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Erdanker 10 umfasst ein mittiges, stangenförmiges Zugelement 5, zu dessen Mittenachse das bodenseitige Ankerteil 12 und das sich nach oben anschließende Einbauteil 16 koaxial angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist das Ankerteil 12 aus einzelnen Modulen zusammengesetzt. Ein Ankerspitzenmodul 20 mit einer plattenartigen, sich keilförmig nach unten verjüngenden Ankerspitze 14 weist in einer zylindrischen Basisscheibe 24 eine konische Bohrung auf, durch welche das bodenseitige Ende des Zugelementes 5 hindurchragt. Über einen Klemmkegel 7 kann das darin angeordnete bodenseitige Ende des Zugelementes 5 im Zusammenwirken mit der konischen Bohrung mit dem Ankerspitzenmodul 20 verkeilt werden. Auf diese Weise kann eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Ankerspitzenmodul 20 und dem Zugelement 5 bei einer Zugbelastung sichergestellt werden.
  • Im Anschluss an das Ankerspitzenmodul 20 sind zwei Schraubflügelmodule 30 mit jeweils einem hülsenförmigen Grundkörper angeordnet, an dessen Außenseiten jeweils zwei Schraubflügel 32a, 32b um 180° zueinander versetzt ausgebildet sind. Die Schraubflügel 32a, 32b erstrecken sich jeweils um eine halbe Windung entlang des hülsenförmigen Grundkörpers 38. Durch die Anordnung von zwei Schraubflügelmodulen 30 wird also eine ganze Schraubflügelwindung erreicht.
  • Im Anschluss an die erste Gruppe von zwei Schraubflügelmodulen 30 ist ein hülsenförmiges Abstandsmodul 40 vorgesehen, dessen axiale Länge ungefähr dem Dreifachen des Außendurchmessers der Schraubflügel 32a, 32b der Schraubflügelmodule 30 entspricht. Die Schraubflügelmodule 30 dienen sowohl zur Erzeugung des Vortriebes beim Eindrehen des Erdankers in den Boden durch einen nicht dargestellten Drehantrieb über das als eine Hülse 18 ausgebildete Einbauteil 16 sowie zur Verankerung des Erdankers 10 im Boden. Es ist eine Erkenntnis der Erfindung, dass eine axiale Länge des Abstandsmoduls 40 von etwa dem Dreifachen des Außendurchmessers der Schraubflügel 32a, 32b sowohl eine gute Einschraubfunktion als auch eine feste Verankerung gewährleistet.
  • Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine zweite Gruppe von gleich ausgebildeten Schraubflügelmodulen 30 am oberen Ende des Abstandsmoduls 40 vorgesehen, wobei sich an das obere Schraubflügelmodul 30 das nur abschnittsweise dargestellte hülsenförmige Einbauteil 16 anschließt. Nach der Erfindung können jedoch auch noch weitere Gruppen von Schraubflügelmodulen 30 oder einzelne Schraubflügelmodule 30 in gleicher oder unterschiedlicher Form und Größe zum Bilden des Ankerteiles 12 vorgesehen sein.
  • Um ein beliebiges Zusammensetzen der einzelnen Module im Sinne eines Baukastens zu ermöglichen, weisen alle Module die gleiche Verbindungseinrichtung auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies eine Art Klauenkupplung, bei welchen an den zylindrischen Enden Ausnehmungen 34 und Klauen 36 an den gegenüberliegenden Verbindungsseiten korrespondierend zueinander vorgesehen sind, so dass sich eine einfach steckbare, drehfeste Verbindung zwischen den einzelnen Modulen ergibt. Auch das Einbauteil 16 weist an seinem zum Boden gerichteten Ende eine entsprechende Verbindungseinrichtung auf, so dass dieses mit einem beliebigen Modul verbindbar ist. Zur axialen Sicherung ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel auch das hülsenförmige Einbauteil 16 mittels eines Klemmkegels 7 am oberen Ende des Zugelementes 5 in der Weise verklemmt, welche bereits im Zusammenhang mit der Verbindung des Zugelementes 5.mit dem Ankerspitzenmodul 20 beschrieben worden ist.
  • Zum Verankern wird der dargestellte Erdanker 10 mittels einer grundsätzlich bekannten Drehvorrichtung in den Boden eingeschraubt. Die Ankerspitze 14 dient dabei als eine Bohrspitze, wobei das Bodenmaterial im Bereich der Bohrung im Wesentlichen in den umgebenden Bodenbereich verdrängt wird. Die Schraubflügel 32a, 32b unterstützen ein Umsetzen der Drehbewegung in einen Vorschub, so dass der Erdanker ähnlich wie eine Bohrschnecke in den Boden eindringen kann. Nach Erreichen der gewünschten Position des Ankerteiles 12 kann über einen innenliegenden Kanal 19, welcher durch das Einbauteil 16 und die hülsenförmigen Module 30, 40 Sand oder ein anderes strömungsfähiges Medium in den Erdanker 10 injiziert wird. Der Sand oder das Medium kann über einen Durchbruch oder eine Öffnung 22 in der plattenförmigen Ankerspitze 14 im Bereich der Erdankerspitze in den umliegenden Boden eindringen und so für eine weitere Verfestigung der Verankerung sorgen. Abschließend kann die obere Verkeilung durch Entfernen des Klemmkegels 7 gelöst und das Einbauteil 16 aus dem Boden rückgezogen werden. Das Einbauteil 16 kann dann beim Einschrauben weiterer Erdanker 10 eingesetzt werden.

Claims (12)

  1. Erdanker, welcher zum Verankern eines Zugelementes (5) in den Boden einschraubbar ist, mit
    einem Ankerteil (12), an welchem ein bodenseitiges Ende des Zugelementes (5) befestigbar ist und welches eine Ankerspitze (14) und mindestens einen Schraubflügel (32) aufweist, wobei
    das Ankerteil (12) modular aufgebaut ist und ein Ankerspitzenmodul (20) und mindestens ein separates Schraubflügelmodul (30) aufweist, wobei die einzelnen Module über eine gleich ausgebildete Modulverbindung miteinander verbunden sind; so dass zum Bilden einer formschlüssigen Modulverbindung eine Seite eines Moduls (20, 30) eine erste Verbindungsseite aufweist, während die gegenüberliegende Seite des angrenzenden Moduls (20, 30) eine zweite Verbindungsseite aufweist, welche drehfest mit der ersten Verbindungsseite verbindbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an den beiden Verbindungsseiten Ausnehmungen (34) und Klauen (36) korrespondierend zueinander ausgebildet sind.
  2. Erdanker nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mehrere Schraubflügelmodule (30) vorgesehen sind.
  3. Erdanker nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen einzelnen Schraubflügelmodulen (30) oder Gruppen von Schraubflügelmodulen (30) hülsenförmige Abstandsmodule (40) angeordnet sind.
  4. Erdanker nach Anspruch 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Modulverbindung als eine axiale Steckverbindung ausgebildet ist.
  5. Erdanker nach Anspruch 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die erste Verbindungsseite und die zweite Verbindungsseite gleich ausgebildet sind.
  6. Erdanker nach Anspruch 1 bis 5,
    dass ein Einbauteil (16) vorgesehen ist, welches beim Einschrauben zur Drehmomentübertragung mit dem Ankerteil (12) über eine lösbare Verbindung verbunden ist,
    dass das Einbauteil bei Erreichen einer vorgegebenen Position des Ankerteils (12) von diesem lösbar und aus dem Boden entfernbar ist und
    dass die lösbare Verbindung zwischen dem Ankerteil (12) und dem Einbauteil (16) der Modulverbindung entspricht.
  7. Erdanker nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Einbauteil (16) eine rohrförmige Hülse (18) aufweist.
  8. Erdanker nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Schraubflügelmodul (30) mindestens einen Schraubflügel (32) mit einer viertel, halben oder ganzen Schraubenwindung aufweist.
  9. Erdanker nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das zusammengesetzte Ankerteil (12) und das Einbauteil (16) einen innenliegenden Kanal (19) umschließen, an welchem das Zugelement (5) angeordnet ist.
  10. Erdanker nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ankerspitze (14) eine Öffnung aufweist, in welche der Kanal (19) mündet.
  11. Verfahren zum Verankern eines Zugelementes (5) im Boden mittels eines Erdankers (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Zugelement (5) an einem Ankelteil (12) des Erdankers (10) befestigt und mit diesem in den Boden eingeschraubt wird, und
    dass das Ankerteil (12) entsprechend einer geforderten Festigkeit der Verankerung aus dem Ankerspitzenmodul (20) und einem oder mehreren Schraubflügelmodulen (30) zusammengesetzt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass über einen Kanal (19) in dem Ankerteil (12) und einem Einbauteil (16) ein strömungsfähiges Medium, wie Sand oder eine aushärtbare Suspension, eingeleitet wird.
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