EP1707684A1

EP1707684A1 - Method and apparatus for tensioning of a multiple step anchor

Info

Publication number: EP1707684A1
Application number: EP06004436A
Authority: EP
Original assignee: Dywidag Systems International GmbH
Current assignee: Dywidag Systems International GmbH
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2006-03-04
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2026-03-04
Also published as: PT1707684E; CA2539056C; DE502006004701D1; ES2330769T3; PL1707684T3; US7553108B2; SI1707684T1; DE102005010957A1; CA2539056A1; EP1707684B1; ATE441759T1; US20060201100A1

Abstract

The method involves providing a set of tension units (4, 5, 6) that are anchored in a bore hole (2). Each tension unit is adjusted to a preset maximal load and to a working load. The tension units are adjusted to a reduced elongation by a uniform elongation difference relative to a respective elongation of the preset maximal load to adjust the staggered anchorage to the working load. An independent claim is also included for an arrangement for tensioning a staggered anchorage.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Spannen eines Stufenankers gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 und dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 13.The invention relates to a method and an arrangement for tensioning a step anchor according to the preamble of independent claim 1 and the preamble of independent claim 13.

Verpressanker sind hinlänglich bekannt, beispielsweise als Erd- oder Felsanker. In der Regel bestehen sie aus einer Vielzahl achsparalleler Zugglieder aus Stahlstäben, Stahldrähten oder Stahldrahtlitzen, die in ein Bohrloch eingeführt werden. Durch Verpressen im Bohrlochtiefsten entsteht ein Verpresskörper, der die Zugglieder zur Lastübertragung in den Untergrund in Verbund mit dem umgebenden Erdreich bringt. Der Längsabschnitt eines Zugglieds, der zur Lastabtragung dient, wird als Verankerungslänge L_tb bezeichnet. Am gegenüberliegenden Ende sind die Zugglieder in einer sich gegen das luftseitige Bohrlochende abstützenden Verankerungsscheibe mit Hilfe von Verankerungskeilen verankert. Beim Spannen des Verpressankers können sich die Zugglieder in dem Bereich zwischen Verankerungsscheibe und Verpresskörper frei dehnen. Dieser Bereich wird deshalb auch als freie Stahllänge L_tf genannt.Ground anchors are well known, for example as a ground or rock anchors. As a rule, they consist of a plurality of axially parallel tension members of steel rods, steel wires or steel wire strands, which are inserted into a borehole. By pressing in the deepest borehole, a grout body is created, which brings the tension members for load transmission into the ground in conjunction with the surrounding soil. The longitudinal section of a tension member which serves for load transfer is referred to as anchoring length L _tb . At the opposite end of the tension members are anchored in an anchoring disk supported against the air-side borehole end by means of anchoring wedges. When tensioning the grout anchor, the tension members can stretch freely in the area between the anchoring disc and grout. This area is therefore also called free steel length L _tf .

Ein Stufenanker stellt eine besondere Ausführungsform eines Verpressankers dar, bei dem sich der Lastübertragungsbereich nicht konzentriert am Ende des Verpressankers befindet, sondern sich über einen größeren Längsabschnitt.des Verpressankers verteilt. Durch die Verteilung der Ankerkraft auf einen verlängerten Lastübertragungsbereich findet eine vergleichmäßigte Lasteintragung in den Untergrund statt und damit eine Verbesserung der Ankerwirkung. Die Verteilung der Lasten erreicht man durch die Verwendung von Zugglieder unterschiedlicher Länge, deren Enden in unterschiedlichen Bohrlochtiefen enden. Daraus ergibt sich eine axiale Staffelung der Verankerungslänge L_tb im Bohrloch.A step anchor is a particular embodiment of a grout anchor in which the load transfer area is not concentrated at the end of the grout anchor, but distributed over a larger Längsabschnitt.des grout anchor. Due to the distribution of the anchor force on an extended load transfer area a uniform load application takes place in the ground and thus an improvement of the anchor effect. The distribution of the loads is achieved by the use of tension members of different lengths, the ends of which end in different borehole depths. This results in an axial staggering of the anchoring length L _tb in the borehole.

Beim Spannen von Verpressankem erfordern die einschlägigen Normen, dass die Zugglieder aus Sicherheitsgründen bis zu einer vorgegebenen Prüflast Fp gespannt werden, bevor sie anschließend durch wiederholtes Ablassen und Wiederanspannen mit der Last des Gebrauchszustandes beaufschlagt werden. Für den Spannvorgang ist es bei Verpressankern mit Zuggliedern gleicher Länge üblich, hierzu eine Bündelspannpresse zu verwenden, bei der mit einem Pressenhub alle Zugglieder um den gleichen Weg gedehnt werden. Dadurch stellt sich während des Spannvorgangs in allen Zuggliedern ein identischer Spannungszustand ein.When clamping jackbolts, the relevant standards require that the tension members be clamped for safety reasons up to a predetermined test load Fp before being subsequently loaded with the load of use condition by repeated draining and re-tightening. For the clamping process, it is common for ground anchors with tension members of the same length to use a bundle clamping press, stretched in the press with a press all tension members by the same path become. As a result, an identical state of tension occurs in all tension members during the tensioning process.

Beim Spannen von Stufenankern besteht hingegen die Problematik, dass bei einheitlicher Dehnung aller Zugglieder aufgrund deren unterschiedlich freier Stahllängen L_tf sich unterschiedliche Spannungszustände einstellen würden. Kürzere Zugglieder würden gegenüber längeren Zuggliedern stärker beansprucht werden, so dass sich die Prüflast Fp bei kürzeren Zuggliedern schon bei einer Dehnung einstellte, bei der längere Zugglieder noch weit unterhalb der Prüflast F_p liegen.When tensioning step anchors, however, there is the problem that with uniform elongation of all tension members due to their different free lengths of steel L _tf different stress states would set. Shorter tension members would be subjected to greater stress compared to longer tension members, so that the test load Fp already set for shorter tension members at an elongation at which longer tension members are still far below the test load F _p .

Aus diesem Grund werden Stufenanker mit untereinander hydraulisch verbundenen Einzelspannpressen gespannt, d. h. jedem Zugglied ist eine Spannpresse zugeordnet, die das Zugglied bis zum Erreichen der Prüflast Fp dehnt. Aufgrund der unterschiedlichen freien Stahllängen L_tf der Zugglieder ergeben sich dabei unterschiedliche Dehnwege. Nach Erreichen der Prüflast Fp werden die einzelnen Zugglieder auf eine einheitliche Gebrauchslast eingestellt, d. h. nach Abschluss des Spannvorgangs weisen alle Zugglieder unabhängig von ihrer Länge die gleiche Last im Gebrauchszustand auf.For this reason, step anchors are tensioned with hydraulically connected individual clamping presses, ie each tension member is assigned a clamping press which stretches the tension member until it reaches the test load Fp. Due to the different free steel lengths L _{tf of} the tension members result in different strain paths. After reaching the test load Fp the individual tension members are set to a uniform service load, ie after completion of the clamping operation, all tension members, regardless of their length, the same load in use.

Durch die Notwendigkeit eine Vielzahl von Einzelspannpressen vorhalten und bedienen zu müssen stellt sich diese Vorgehensweise sowohl in technischer als auch wirtschaftlicher Hinsicht als äußerst aufwändig heraus. Zusätzlich ist mit dem Einsatz einer Vielzahl von Einzelspannpressen ein erheblicher Aufwand für die erforderliche Mess- und Protokollierarbeit verbunden. In technischer Hinsicht trägt das Beaufschlagen der einzelnen Zugglieder mit einer einheitlichen Gebrauchslast zwar zu einer hohen Ankerkraft bei, hat jedoch den Nachteil, dass im Falle unvorhergesehener Dehnungen des Ankers, beispielsweise durch Verformungen im Untergrund, die Dehnungsreserven der einzelnen Zugglieder unterschiedlich groß sind. Bei Zuggliedern mit kürzerer freier Stahllänge sind die Reserven schon nach kurzer Überdehnung aufgebraucht mit der Gefahr, dass diese Zugglieder versagen.Due to the necessity of having to hold and operate a large number of individual clamping presses, this approach turns out to be extremely costly both technically and economically. In addition, the use of a large number of individual clamping presses entails a considerable outlay for the required measuring and logging work. Technically, the application of the individual tension members with a uniform service load contributes to a high anchor force, but has the disadvantage that in case of unforeseen strains of the armature, for example due to deformations in the ground, the expansion reserves of the individual tension members are different. For tension members with a shorter free steel length, the reserves are used up after a short overstretching with the risk that these tension members will fail.

Vor diesem Hintergrund stellt sich der Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren und eine Anordnung zum Spannen von Stufenankern anzugeben, mit dem der Spannvorgang vereinfacht und das Tragverhalten eines Stufenankers bei Überdehnung verbessert wird.Against this background, the invention has the object to provide a method and an arrangement for clamping step anchors, with which simplifies the clamping operation and the bearing behavior of a step armature is improved in case of overstretching.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie einer Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and an arrangement having the features of patent claim 13.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous developments emerge from the subclaims.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Zugglieder eines Stufenankers ausgehend von deren jeweiliger Dehnung bei einer vorbestimmtem maximalen Last derart auf den Gebrauchszustand des Stufenankers einzustellen, dass alle Zugglieder im Gebrauchszustand um einen einheitlichen Längenbetrag weniger stark gedehnt sind als bei vorbestimmter maximaler Last. Die Dehnungsdifferenz der Zugglieder zwischen Vorspannung mit vorbestimmter maximaler Last und der Last im Gebrauchszustand ist somit für alle Zugglieder ein identisch Betrag. Aufgrund der unterschiedlichen freien Stahllängen der einzelnen Zugglieder führt die einheitliche Längenänderung der Zugglieder beim Übergang in den Gebrauchszustand jedoch zu unterschiedlichen Spannungszuständen der einzelnen Zugglieder.The basic idea of the invention is to set the tension members of a step anchor based on their respective elongation at a predetermined maximum load to the use state of the step armature that all tension members are stretched in the use state by a uniform amount of length less than at a predetermined maximum load. The expansion difference of the tension members between prestress with predetermined maximum load and the load in use is thus an identical amount for all tension members. Due to the different free steel lengths of the individual tension members, however, the uniform change in length of the tension members in the transition to the use state leads to different stress states of the individual tension members.

Die vorbestimmte maximale Last ist dabei entsprechend den spezifischen Anforderungen des jeweiligen Anwendungsfalles frei wählbar und wird vorteilhafterweise der Prüflast F_P der Zugglieder entsprechen um deren mögliche Tragkraft voll auszunutzen.The predetermined maximum load is freely selectable according to the specific requirements of the particular application and will advantageously correspond to the test load F _{P of} the tension members to fully exploit their possible carrying capacity.

Der sich daraus ergebende große Vorteil besteht darin, dass alle Zugglieder unabhängig von ihrer Länge bei einer Beanspruchung über die Gebrauchslast hinaus bis zum Erreichen der Grenztraglast des Stufenankers eine gleiche Tragreserve besitzen. Die Grenztraglast entspricht dabei dem Spannungszustand des Stufenankers bei dem alle Zugglieder mit der vorbestimmtem maximalen Last, vorzugsweise der Prüflast F_P , beaufschlagt sind. Damit zeichnet sich ein erfindungsgemäßer Stufenanker durch eine große Sicherheit gegen Versagen aus.The resulting great advantage is that all tension members regardless of their length at a load beyond the working load until reaching the limit load of the step anchor have an equal reserve capacity. The limit load corresponds to the state of stress of the step armature in which all tension members with the predetermined maximum load, preferably the test load F _P , are acted upon. Thus, an inventive step anchor is characterized by a high security against failure.

Der beschriebene Grundgedanke kann umgesetzt werden, indem die Zugglieder des Stufenankers mittels Einzelspannpressen bis zur vorbestimmten maximalen Last gespannt und dann weg- oder kraftabhängig abgelassen werden. Das Ablassen der Zugglieder kann dabei einzeln oder auf einmal erfolgen. Danach besitzen alle Zugglieder des Stufenankers eine einheitliche Traglastreserve.The basic idea described can be implemented by tensioning the tension members of the step armature by means of individual clamping presses up to the predetermined maximum load and then releasing it in a path-dependent or force-dependent manner. The draining of the tension members can be done individually or at a time. Thereafter, all tension members of the step anchor have a uniform load reserve.

Da damit aber immer noch ein nicht zu vernachlässigender Aufwand beim Spannen der Zugglieder erforderlich ist, geht eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung einen anderen Weg. Dabei wird ausgehend von den unterschiedlichen freien Stahllängen L_tf der einzelnen Zugglieder der Dehnweg bis zum Erreichen einer vorbestimmten maximalen Last, vorzugsweise der Prüflast Fp, für jedes Zugglied berechnet. Auf dieser Basis erfolgt dann ein Spannen aller Zugglieder in nur einer Spannebene, wobei Zugglieder mit unterschiedlich freier Stahllänge nacheinander und bis zum Erreichen der vorbestimmten maximalem Last mit unterschiedlicher, vorab berechneter Dehnung gespannt werden. Aus den Dehnungsdifferenzen im Spannweg unterschiedlicher Zugglieder ergibt sich, dass sich erst mit Erreichen der vorbestimmten maximalen Last in allen Zuggliedern gleichzeitig der gleiche Spannungszustand einstellt.However, since this still requires a not inconsiderable expense when tensioning the tension members, a particularly preferred embodiment of the invention takes a different route. In this case, starting from the different free steel lengths L _{tf of} the individual tension members, the extension travel is calculated until a predetermined maximum load, preferably the test load Fp, for each tension member is reached. On this basis, then takes place a tensioning of all tension members in only one clamping plane, tension members are tensioned with different lengths of free steel successively and until reaching the predetermined maximum load with different, previously calculated strain. From the expansion differences in the tensioning path of different tension members, it follows that only when the predetermined maximum load is reached does the same tension condition occur in all tension members.

Der Vorteil dieser Vorgehensweise liegt zunächst darin, dass nur eine Presse für den Spannvorgang benötigt wird. Dies kann beispielsweise eine handelsübliche Bündelspannpresse sein, wodurch sich für den Betreiber eines erfindungsgemäßen Verfahrens lediglich geringe Investitionskosten gegenüber der Verwendung von Einzelspannpressen ergeben. Der Spannvorgang eines Stufenankers beschränkt sich auf nur einem Arbeitshub und ist somit rasch bewerkstelligt. Da nur eine Presse Verwendung findet, entsteht dabei ein nur geringer Aufwand für Mess- und Protokollierarbeiten. Dies gereicht der Erfindung zu einer einfachen Bedienung und schnellen Ausführung des Spannvorgangs, was nicht zuletzt deren Wirtschaftlichkeit steigert.The advantage of this procedure is initially that only one press is required for the clamping operation. This may be, for example, a commercially available bundle clamping press, resulting in the operator of a method according to the invention only low investment costs compared to the use of single clamping presses. The clamping process of a step armature is limited to only one working stroke and is thus accomplished quickly. Since only one press is used, this results in only a small effort for measurement and logging. This is sufficient for the invention to a simple operation and quick execution of the clamping process, which not least increases their cost-effectiveness.

Nach Spannen der Zugglieder auf die vorbestimmte maximale Last wird der Stufenanker auf den Gebrauchszustand eingestellt. Dabei wird auch hier ein Zustand hergestellt, bei dem die einzelnen Zugglieder um einen gegenüber der Dehnung unter der vorbestimmten maximalen Last für alle Zugglieder gleichen Betrag weniger stark gedehnt sind. Dadurch besitzen unter Gebrauchslast des Stufenankers alle Zugglieder die gleiche Dehnungsreserve bis zum Erreichen der vorbestimmten maximalen Last. Bei einer Überdehnung des Stufenankers im Gebrauchszustand kann daher die Ankerkraft ohne Überbeanspruchung des Ankers gesteigert werden. Die beste Ausnutzung und damit maximale Tragkraft ergibt sich mit dem gleichzeitigen Erreichen der vorbestimmten maximalen Last in allen Zuggliedern. Ein erfindungsgemäß vorgespannter Stufenanker stellt somit ein Optimum an Sicherheit gegenüber Überdehnung dar bei einfacher und schneller Durchführung des Spannvorgangs.After tensioning the tension members to the predetermined maximum load, the step armature is set to the use condition. In this case, a condition is also produced here in which the individual tension members are stretched to a lower extent than the elongation under the predetermined maximum load for all tension members. As a result, all tension members have the same expansion reserve until the predetermined maximum load is reached while the stanchion is working. In an overstretching of the step armature in use, therefore, the anchor force can be increased without overuse of the armature. The best utilization and thus maximum load capacity results with the simultaneous achievement of the predetermined maximum load in all tension members. An inventively prestressed step armature thus provides optimum safety against overstretching at a simple and faster implementation of the clamping process.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawings.

Es zeigen

Fig. 1a einen Längsschnitt durch einen gespannten Stufenanker,
Fig. 1 b den Lastübertragungsbereich des unter Fig. 1a dargestellten Stufenankers,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung zum Spannen des in Fig. 1 dargestellten Stufenankers,
Fig. 3a und 3b eine Seitenansicht und Draufsicht auf den Fixierabschnitt eines erfindungsgemäßen Spannkeils der in Figur 2 dargestellten Anordnung,
Fig. 4a und 4b eine Seitenansicht und Draufsicht auf den Klemmabschnitt eines erfindungsgemäßen Spannkeils der in Figur 2 dargestellten Anordnung,
Fig. 5a und 5b eine Seitenansicht und Draufsicht auf ein Justierelement für einen erfindungsgemäßen Spannkeil der in Figur 2 dargestellten Anordnung,
Fig. 6 eine teilgeschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Spannkeils in Kombination mit einem erfindungsgemäßen Justierelement,
Fig. 7 einen Längsschnitt durch einen Stufenanker im Bereich der Spannebene während des Einrichtens der Spannkeile,
Fig. 8 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Justierelements und
Fig. 9 ein Diagramm mit dem Last-Dehnungsverlauf der einzelnen Zugglieder.

Show it

1a is a longitudinal section through a strained step anchor,
1b the load transfer area of the step anchor shown in FIG. 1a,
FIG. 2 shows a longitudinal section through an arrangement according to the invention for clamping the step anchor shown in FIG. 1, FIG.
3a and 3b show a side view and plan view of the fixing portion of a clamping wedge according to the invention of the arrangement shown in Figure 2,
4a and 4b is a side view and top view of the clamping portion of a clamping wedge according to the invention of the arrangement shown in Figure 2,
5a and 5b is a side view and plan view of an adjusting element for a clamping wedge according to the invention of the arrangement shown in Figure 2,
6 is a partially sectioned side view of a clamping wedge according to the invention in combination with an adjusting element according to the invention,
7 shows a longitudinal section through a step anchor in the region of the clamping plane during the establishment of the clamping wedges,
Fig. 8 shows a further embodiment of an adjusting element according to the invention and
Fig. 9 is a diagram with the load-elongation curve of the individual tension members.

Fig. 1 zeigt einen Erdanker als Stufenanker 1 im Gebrauchszustand. Der Stufenanker 1 ist in ein Bohrloch 2 eingeführt, dessen luftseitige Öffnung von einer Auflagerplatte 3 eingefasst ist. Die Auflagerplatte 3 besitzt eine zentrale Öffnung, durch welche sich der Stufenanker 1 mit seinem luftseitigen Ende hindurch erstreckt. Die Längsachse des Stufenankers 1 ist mit 14 bezeichnet.Fig. 1 shows a ground anchor as a step anchor 1 in use. The step anchor 1 is inserted into a borehole 2 whose air-side opening is bordered by a support plate 3. The support plate 3 has a central opening through which the Step anchor 1 extends with its air-side end. The longitudinal axis of the step armature 1 is denoted by 14.

Der Stufenanker 1 setzt sich aus mehreren achsparallelen Zuggliedern 4, 5 und 6 zusammen. Jedes der Zugglieder 4, 5 und 6 besteht im wesentlichen aus einer Stahldrahtlitze 7, die über den größten Teil ihrer Länge mit einer Ummantelung 8 versehen ist. Das dem Bohrlochgrund zugeordnete Ende 9 der Stahldrahtlitze 7 hingegen bleibt nackt. Durch die unterschiedlichen Längen der Zugglieder 4, 5 und 6 ergibt sich eine in Längsrichtung 14 des Stufenankers 1 gestaffelte Anordnung der Enden 9 der Stahldrahtlitzen 7 im Bohrloch 2.The step anchor 1 is composed of several axially parallel tension members 4, 5 and 6 together. Each of the tension members 4, 5 and 6 consists essentially of a steel wire strand 7 which is provided with a sheath 8 over most of its length. By contrast, the end 9 of the steel wire strand 7 assigned to the borehole bottom remains naked. Due to the different lengths of the tension members 4, 5 and 6 results in a longitudinal direction 14 of the step armature 1 staggered arrangement of the ends 9 of the steel wire strands 7 in the borehole second

Die gegenüberliegenden luftseitigen Enden der Zugglieder 4, 5 und 6 sind durch Bohrungen in einer Verankerungsscheibe 10 geführt. Zur Bildung einer Aufnahme 11 erweitern sich die Bohrungen in Richtung der freien Enden der Zugglieder 4, 5 und 6 konusförmig. In den Aufnahmen 11 sind in bekannter Weise dreigliedrige segmentförmige Verankerungskeile 12 angeordnet, die sich gegen die Verankerungsscheibe 10 abstützen und dabei eine Klemmwirkung auf die Stahldrahtlitzen 7 ausüben, wodurch sich eine Verankerung der Stahldrahtlitzen 7 in der Verankerungsscheibe 10 einstellt.The opposite air-side ends of the tension members 4, 5 and 6 are guided through holes in an anchor plate 10. To form a receptacle 11, the bores widen conically in the direction of the free ends of the tension members 4, 5 and 6. In the receptacles 11 three-membered segmental anchoring wedges 12 are arranged in a known manner, which bear against the anchoring plate 10 while exerting a clamping action on the steel wire strands 7, whereby an anchoring of the steel wire strands 7 in the anchoring disc 10 sets.

Zur Eintragung der Ankerkraft in den Untergrund ist das Bohrloch 2 mit einem Injektionsmörtel 13 verpresst. Im Bereich der freien Enden 9 kommt es dabei zu einem Verbund zwischen den Litzen 7 und dem Injektionsmörtel 13, so dass die Ankerkraft auf die Wandung des Bohrlochs 2 und im Weiteren auf das umgebende Erdreich übertragen wird. Der Bereich der Zugglieder 4, 5, 6, der zur Lastabtragung in den Untergrund wirksam ist, ist als Verankerungslänge L_tb bezeichnet.To register the anchor force in the ground, the borehole 2 is pressed with an injection mortar 13. In the region of the free ends 9, this results in a bond between the strands 7 and the injection mortar 13, so that the anchor force is transmitted to the wall of the borehole 2 and further to the surrounding soil. The region of the tension members 4, 5, 6, which is effective for the load transfer into the ground, is referred to as anchoring length L _tb .

Im Bereich der Ummantelung 8 hingegen verhindert die Ummantelung 8 die Ausbildung eines kraftschlüssigen Verbundes zwischen den Litzen 7 und dem Injektionsmörtel 13. Die Litzen 7 sind trotz des Injektionsmörtels 13 frei dehnbar in der Ummantelung 8 angeordnet, so dass im Bereich der Ummantelung 8 keine Lastübertragung in den Untergrund stattfinden kann. Der Bereich der freien Dehnbarkeit der Litzen 7 wird als freie Stahllänge L_tf bezeichnet und ist in Figur 1 b lediglich für das Zugglied 6 eingezeichnet.In the area of the casing 8, however, the sheath 8 prevents the formation of a frictional bond between the strands 7 and the injection mortar 13. The strands 7 are arranged freely stretchable in the casing 8 despite the injection mortar 13, so that in the region of the casing 8 no load transfer in the underground can take place. The range of the free extensibility of the strands 7 is referred to as free steel length L _tf and is shown in Figure 1 b only for the tension member 6.

Wie aus Fig. 1 b ersichtlich, erfolgt bei einem Stufenanker 1 die Lasteintragung in den Untergrund entsprechend der im Bohrloch 2 gestaffelten Anordnung der freien Enden 9 der Drahtlitzen 7. Die Ankerkraft wird somit nicht konzentriert in einer Verankerungsebene in den Untergrund eingetragen, sondern über einen durch die Wahl der Staffelung der Zugelemente 4, 5, 6 bestimmbaren Längsabschnitt, der im vorliegenden Beispiel aus der dreifachen Verankerungslänge L_tb besteht.As can be seen from FIG. 1 b, in the case of a step anchor 1, the load entry into the ground takes place in accordance with the staggered arrangement of the free ends 9 in the borehole 2 The anchoring force is thus not concentrated in an anchoring plane registered in the ground, but on a determinable by the choice of staggering of the tension elements 4, 5, 6 longitudinal section, which consists in the present example of the triple anchoring length L _tb .

Fig. 2 zeigt eine Anordnung zum Spannen des in Fig. 1 beschriebenen Stufenankers 1 in einem Längsschnitt. Auf der rechten Seite der Darstellung sieht man das luftseitige Ende des Stufenankers 1 mit Auflagerplatte 3, Verankerungsscheibe 10 und Verankerungskeilen 12. Zum Zeitpunkt des Spannens des Stufenankers 1 sind die Litzen 7 der Zugglieder 4, 5 und 6 noch nicht hinter den Verankerungskeilen 12 abgetrennt (siehe Fig. 1), sondern setzen sich in der Längsachse 14 des Stufenankers 1 fort, um die Anbringung einer Spannanordnung zu ermöglichen.Fig. 2 shows an arrangement for clamping the step anchor 1 described in Fig. 1 in a longitudinal section. On the right side of the illustration you can see the air-side end of the step armature 1 with support plate 3, anchor plate 10 and anchoring wedges 12. At the time of tensioning the step armature 1, the strands 7 of the tension members 4, 5 and 6 are not yet separated behind the anchoring wedges 12 ( see Fig. 1), but continue in the longitudinal axis 14 of the step armature 1, to allow the attachment of a clamping arrangement.

Die in Fig. 2 dargestellte Spannanordnung umfasst im wesentlichen eine Bündelspannpresse 15 mit einem in der Ankerlängsachse 14 ausgerichteten, das Gehäuse der Bündelspannpresse 15 bildenden Spannzylinder 16 und einem darin verschieblich angeordneten Spannkolben 17. Der Spannzylinder 16 weist zur besseren Handhabung Handgriffe 18 auf, der Spannkolben 17 eine zentrale Durchführung für die Litzen 7 der Zugglieder 4, 5 und 6.The tensioning arrangement shown in FIG. 2 essentially comprises a bundle tensioning press 15 with a clamping cylinder 16 aligned in the armature longitudinal axis 14 and the housing of the bundle tensioning press 15 and a tensioning piston 17 displaceably disposed therein. The tensioning cylinder 16 has handles 18 for better handling, the tensioning piston 17 is a central passage for the strands 7 of the tension members 4, 5 and 6.

Fig. 2 zeigt die Bündelspannpresse 15 in der Ausgangsstellung für den Spannvorgang, bei der der Spannkolben 17 vollständig in den Spannzylinder 16 eingefahren ist. Zum Spannen des Stufenankers 1 wird der Spannkolben 17 ausgefahren. Der dabei von dem Spannkolben 17 beschriebene Spannweg definiert sowohl die Spannachse 26 als auch die Spannrichtung 27.Fig. 2 shows the bundle clamping press 15 in the starting position for the clamping operation, in which the clamping piston 17 is fully retracted into the clamping cylinder 16. To tension the step armature 1, the tensioning piston 17 is extended. The clamping path described by the clamping piston 17 defines both the clamping axis 26 and the clamping direction 27th

Bohrlochseitig stützt sich die Bündelspannpresse 15 auf einem hohlzylindrischen Bauteil 19 ab, das zum Zurückhalten der Verankerungskeile 12 in den Aufnahmen 11 der Verankerungsscheibe 10 während des Spannens der Zugglieder 4, 5, 6 dient. Das Bauteil 19 ist zu diesem Zweck auf die Verankerungsscheibe 10 aufgesetzt und somit druckkraftübertragend zwischen Bündelspannpresse 15 und Verankerungsscheibe 10 zwischengeschaltet. Das Zurückhalten der Verankerungskeile 12 bewirkt eine das Bauteil 19 stirnseitig verschließende Keilrückhaltescheibe 20. Diese wandert beim Ablassen der Zugglieder 4, 5, 6 während des Prüfvorgangs mit den Verankerungskeilen 12 mit. Erst nach dem letzten Ablassen und vor dem Aufspannen der Zugglieder 4, 5, 6 auf die Gebrauchslast F_W wird die Keilrückhaltescheibe 20 im Bauteil 19 festgelegt.On the borehole side, the bundle clamping press 15 is supported on a hollow cylindrical component 19, which serves to retain the anchoring wedges 12 in the receptacles 11 of the anchoring plate 10 during tensioning of the tension members 4, 5, 6. The component 19 is placed for this purpose on the anchoring plate 10 and thus interposed pressure force transmitting between the bundle clamping press 15 and anchor plate 10. The retention of the anchoring wedges 12 causes a wedge retaining disk 20 which closes the front side of the component 19. The wedge retaining disk 20 travels during the release of the tension members 4, 5, 6 during the test procedure with the anchoring wedges 12. First After the last deflation and before the tension members 4, 5, 6 are clamped onto the service load F _W , the wedge restraining disc 20 is fixed in the component 19.

Der Spannkolben 17 trägt mit seinem freien Ende eine ebenfalls lochscheibenförmige Klemmplatte 21, die in ihrer Ausbildung weitestgehend der Verankerungsscheibe 10 entspricht. Die Klemmplatte 21 besitzt also Durchgangsbohrungen, die sich zur Bildung von Aufnahmen 22 zu deren Stirnseite 23 hin konisch erweitern. Durch jede Aufnahme 22 erstreckt sich die bloße Litze 7 der Zugglieder 4, 5 und 6, die somit mit ihrem freien Ende über die Stirnseite 23 der Klemmplatte 21 hinausragen.The tensioning piston 17 carries with its free end a likewise plate-shaped clamping plate 21, which largely corresponds in their training of the anchor plate 10. The clamping plate 21 thus has through holes, which widen conically to the formation of receptacles 22 to the end face 23. Through each receptacle 22, the bare strand 7 of the tension members 4, 5 and 6, which thus protrude with its free end over the end face 23 of the clamping plate 21 extends.

Auf den überstehenden Enden der Litzen 7 sitzen Sperrelemente in Form von Spannkeilen 25, deren Aufgabe darin besteht, die Litzen 7 für den Spannvorgang gegenüber der Klemmplatte 21 in Spannrichtung 27 zu fixieren. Dies geschieht durch Einklemmen der Litze 7 mittels eines Spannkeils 25, der sich wiederum gegen die Wandung der Aufnahme 22 der Klemmplatte 21 abstützt. Zwar wird die Klemmkraft über die gesamte Länge des Spannkeils 25 in die Litze 7 eingetragen. Zur Vereinfachung des Verständnisses der Erfindung wird jedoch bei der weiteren Betrachtung die Klemmwirkung auf eine idealisierte, radial zur Spannachse 26 ausgerichtete und spannkeilspezifische Klemmebene A, B, C reduziert.On the protruding ends of the strands 7 sit blocking elements in the form of clamping wedges 25, whose task is to fix the strands 7 for the clamping operation relative to the clamping plate 21 in the clamping direction 27. This is done by clamping the strand 7 by means of a clamping wedge 25, which in turn is supported against the wall of the receptacle 22 of the clamping plate 21. Although the clamping force over the entire length of the clamping wedge 25 is entered into the strand 7. However, in order to simplify the understanding of the invention, the clamping effect is reduced to an idealized clamping plane A, B, C aligned with the clamping axis 26 and tension-wedge-specific in the further consideration.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Spannkeile 25 vor dem Spannen in Spannrichtung 26 gestaffelt angeordnet. Der Spannkeil 25 für die Litze 7 des Zugglieds 4 definiert somit die Klemmebene A, der Spannkeil 25 für die Litze 7 des Zugglieds 5 die Klemmebene B und der Spannkeil 25 der Litze 7 des kürzesten Zugglieds 6 die Klemmebene C. Der Abstand der Klemmebene B von der Klemmebene A ist in Figur 2 mit Δl₁ bezeichnet, der Abstand der Klemmebene C von der Klemmebene A mit Δl₂.As can be seen from FIG. 2, the clamping wedges 25 are staggered in the clamping direction 26 before clamping. The clamping wedge 25 for the strand 7 of the tension member 4 thus defines the clamping plane A, the clamping wedge 25 for the strand 7 of the tension member 5, the clamping plane B and the clamping wedge 25 of the strand 7 of the shortest tension member 6, the clamping level C. The distance of the clamping plane B of the terminal plane A is designated in Figure 2 with .DELTA.l ₁ , the distance of the terminal level C from the terminal level A with .DELTA.l ₂ .

Dem gegenüber wird als Spannebene 24 diejenige radial zur Spannachse 26 ausgerichtete Ebene bezeichnet, die sich beim Spannen des Stufenankers 1 in Spannrichtung 27 bewegt und dabei die Spannkraft auf die Zugglieder 4, 5, 6 überträgt. Eine Beaufschlagung einer Litze 7 mit Spannkraft und damit eines Zugglieds 4, 5, 6 tritt demgemäß erst ein, wenn die Spannebene 24 deckungsgleich mit einer der Klemmebene A, B, C geworden ist.On the other hand, as the clamping plane 24, that plane which is aligned radially with respect to the clamping axis 26 is referred to, which moves in the clamping direction 27 during clamping of the step armature 1, thereby transferring the clamping force to the tension members 4, 5, 6. A loading of a strand 7 with clamping force and thus a tension member 4, 5, 6 thus occurs only when the clamping plane 24 has become congruent with one of the clamping plane A, B, C.

Im vorliegenden Beispiel wird die Spannebene 24 von der Klemmplatte 21 verkörpert. Die Spannebene 24 und eine Klemmebene A, B, C sind dann deckungsgleich, sobald der Spannkeil 25 fest in der Aufnahme 22 der Klemmplatte 21 sitzt. Dieser Zustand ist in Figur 2 für das Zugglied 4 wiedergegeben. Infolge der geometrischen Abstimmung der Aufnahmen 22 der Klemmplatte 21 auf die Geometrie der Spannkeile 25 liegt die Spannebene 24 zudem in der Ebene der Stirnseite 23 der Klemmplatte 21.In the present example, the clamping plane 24 is embodied by the clamping plate 21. The clamping plane 24 and a clamping plane A, B, C are then congruent as soon as the clamping wedge 25 is firmly seated in the receptacle 22 of the clamping plate 21. This condition is shown in Figure 2 for the tension member 4. As a result of the geometric coordination of the receptacles 22 of the clamping plate 21 on the geometry of the clamping wedges 25, the clamping plane 24 is also in the plane of the end face 23 of the clamping plate 21st

Die Funktion der beschriebenen Anordnung sowie der Verlauf des Spannvorgangs wird später unter zusätzlicher Zuhilfenahme von Fig. 9 noch weiter erläutert.The function of the arrangement described and the course of the clamping operation will be explained later with additional assistance of Fig. 9 even further.

Der nähere Aufbau des zur Spannanordnung gehörenden Spannkeils 25 ist in seiner Gesamtheit in Fig. 6 gezeigt; dessen einzelne Bestandteile in den Fig. 3a, 3b, 4a, 4b. Die Fig. 3a und 3b zeigen den Fixierabschnitt 30 des Spannkeils 25 in einer Ansicht und Draufsicht. Der Fixierabschnitt 30 wird von einem dickwandigen Hohlzylinder 31 gebildet, in dessen Außenmantel im unteren Bereich eine Ringnut 32 eingefräst ist. Daraus ergibt sich an der unteren Stirnseite ein Ringflansch 33, der sich durch einen gegenüber dem Hohlzylinder 31 geringeren Außendurchmesser auszeichnet. Auf halber Höhe des Fixierabschnitts 30 sieht man ferner eine sich radial durch die Zylinderwandung erstreckende Gewindebohrung 34, die zur Aufnahme einer Madenschraube 35 (Fig. 6) dient.The detailed structure of the clamping wedge 25 belonging to the clamping arrangement is shown in its entirety in FIG. 6; its individual components in Figs. 3a, 3b, 4a, 4b. FIGS. 3a and 3b show the fixing section 30 of the clamping wedge 25 in a view and plan view. The fixing portion 30 is formed by a thick-walled hollow cylinder 31, in the outer shell in the lower region an annular groove 32 is milled. This results in the lower end face of an annular flange 33, which is characterized by a relation to the hollow cylinder 31 smaller outer diameter. At halfway up the fixing section 30, a threaded bore 34 extends radially through the cylinder wall and serves to receive a grub screw 35 (FIG. 6).

Im Gebrauchszustand ist der Fixierabschnitt 30 zur Bildung eines vollständigen erfindungsgemäßen Spannkeils 25 mit dem in den Fig. 4a und 4b dargestellten Klemmabschnitt 36 axial zusammengefügt. Der Klemmabschnitt 36 besteht im wesentlichen aus drei identischen Keilsegmenten 37, die zylinderförmig zusammengesetzt die Form eines Kegelstumpfes mit axialer Durchgangsbohrung ergeben. Zur Verbesserung der Klemmkraftübertragung ist die Wandung der Durchgangsbohrung profiliert ausgebildet. Die Segmente 37 besitzen an ihrer äußeren Umfangsfläche eine Ringnut 38, in welcher eine Ringfeder 39 angeordnet ist, die die drei Segmente 37 zusammenhält. Solche Segmente 37 sind als Keile zum Spannen und Verankern von Zuggliedern an sich bekannt.In use, the fixing section 30 is axially joined together to form a complete clamping wedge 25 according to the invention with the clamping section 36 shown in FIGS. 4a and 4b. The clamping portion 36 consists essentially of three identical wedge segments 37, the cylinder-shaped composite form the shape of a truncated cone with axial through hole. To improve the clamping force transmission, the wall of the through hole is formed profiled. The segments 37 have on their outer peripheral surface an annular groove 38 in which an annular spring 39 is arranged, which holds the three segments 37 together. Such segments 37 are known per se as wedges for tensioning and anchoring tension members.

Erfindungsgemäß kommt hinzu, dass sich die Segmente 37 im dickwandigen Bereich zur gemeinsamen Bildung eines Verbindungsschaftes 42 mit konstanter Dicke axial fortsetzen. In diesem Bereich besitzen die Segmente 37 eine innen liegende Ringnut 40, so dass sich am stirnseitigen Ende des Verbindungsschaftes 42 ein Ringflansch 41 (Fig. 6) ergibt.According to the invention, the segments 37 continue axially in the thick-walled region for joint formation of a connecting shaft 42 of constant thickness. In this area, the segments 37 have an internal annular groove 40, so that at the front end of the connecting shaft 42, an annular flange 41 (Fig. 6) results.

In Fig. 6 ist ein kompletter Spannkeil 25 abgebildet, teilweise in einer Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt. Man sieht, wie eine formschlüssige Verbindung durch axiales Aneinandersetzen des Fixierabschnitts 30 und Klemmabschnitts 36 entsteht, wobei die Ringflansche 33 und 41 zur Ausbildung einer Verzahnung jeweils in die Ringnuten 32 und 38 eingreifen.In Fig. 6, a complete clamping wedge 25 is shown, partially in a side view, partially in longitudinal section. It can be seen how a positive connection is formed by axial engagement of the fixing section 30 and the clamping section 36, the annular flanges 33 and 41 respectively engaging the annular grooves 32 and 38 to form a toothing.

In der Längsachse des Spannkeils 25 bilden der Fixierabschnitt 30 und Klemmabschnitt 36 einen durchgängigen Hohlraum, so dass ein axiales Aufschieben des Spannkeils 25 auf eine in Fig. 6 lediglich gestrichelt angedeutete Litze 7 von deren freiem Ende her möglich ist. Durch Einschrauben der Madenschraube 35 dringt diese in den durchgehenden Hohlraum und stößt dabei auf die darin verlaufende Litze 7. Mit Hilfe der Madenschraube 35 ist es also möglich, den Fixierabschnitt 30 und damit den gesamten Spannkeil 23 gegenüber der Litze 7 zu fixieren.In the longitudinal axis of the clamping wedge 25 of the fixing section 30 and clamping portion 36 form a continuous cavity, so that an axial sliding of the clamping wedge 25 on a in Fig. 6 only dashed lines indicated strand 7 from the free end is possible. By screwing the grub screw 35, this penetrates into the continuous cavity and thereby encounters the running therein strand 7. With the help of the grub screw 35, it is thus possible to fix the fixing section 30 and thus the entire clamping wedge 23 with respect to the strand 7.

Da die Spannkeile 25 die Klemmebenen A, B, C definieren, ist es für die Erfindung wesentlich, die Spannkeile 25 in bestimmungsgemäßer Position auf den Litzen 7 anzubringen. Für deren bestimmungsgemäße Position ist ausschließlich der vorab rechnerisch ermittelte axiale Abstand Δl der Spannkeile 25 untereinander maßgebend. Der erfindungsgemäße axiale Abstand Δl zwischen den Spannkeilen 25 der Zugglieder 4, 5 oder 6 entspricht jeweils der Differenz der Dehnungen der einzelnen Zugglieder beim Aufbringen der vorbestimmten maximalen Last auf jedes Zugglied ausgehend von dessen unbelastetem Ausgangszustand. Diese Dehnungsdifferenz Δl kann bei Kenntnis der freien Stahllänge L_tf und der vorbestimmten maximalen Last bzw. der Prüflast Fp rechnerisch ermittelt werden.Since the clamping wedges 25 define the clamping planes A, B, C, it is essential for the invention to attach the clamping wedges 25 in the intended position on the strands 7. For their intended position only the previously calculated numerical axial distance .DELTA.l of the clamping wedges 25 with each other is decisive. The inventive axial distance .DELTA.l between the clamping wedges 25 of the tension members 4, 5 or 6 respectively corresponds to the difference in the expansions of the individual tension members when applying the predetermined maximum load on each tension member from its unloaded initial state. This expansion difference .DELTA.l can be calculated by knowing the free steel length L _tf and the predetermined maximum load or the test load Fp.

Zum erfindungsgemäßen Einrichten der Spannkeile 25 auf den Litzen 7 der Zugglieder 4, 5 und 6 im richtigen gegenseitigen Abstand dient vorteilhafterweise eine einheitliche Bezugsebene, deren axialer Abstand zu den einzelnen Klemmebenen A, B, C ermittelt und von der aus dann die Klemmebenen A, B, C eingemessen werden.To set up the clamping wedges 25 according to the invention on the strands 7 of the tension members 4, 5 and 6 at the correct mutual distance is advantageously a uniform reference plane, the axial distance to the individual terminal levels A, B, C and determined from the then the clamping planes A, B. , C are measured.

Im vorliegenden Beispiel dient als Bezugsebene die Stirnseite 23 der Klemmplatte 21, die gleichzeitig die Spannebene 24 darstellt. Da der Spannkeil 25 des Zugglieds 4 fest in der Aufnahme 22 der Klemmplatte 21 sitzt, befindet sich dessen Klemmebene A bereits in der Spannebene 24 und damit in der Bezugsebene. Es müssen daher nur noch die Abstände Δl₁ von der Bezugsebene zur Klemmebene B des Spannkeils 25 des Zugglieds 5 und Δl₂ von der Bezugsebene zur Klemmebene C des Spannkeils 25 des Zugglieds 6 eingemessen werden.In the present example serves as a reference plane, the end face 23 of the clamping plate 21, which also represents the clamping plane 24. Since the clamping wedge 25 of the tension member 4 fixed in the Recording 22 of the clamping plate 21 is seated, its clamping plane A is already in the clamping plane 24 and thus in the reference plane. Therefore, only the distances .DELTA.l ₁ must be measured from the reference plane to the clamping plane B of the clamping wedge 25 of the tension member 5 and .DELTA.l ₂ from the reference plane to the clamping plane C of the clamping wedge 25 of the tension member 6.

Für diesen Arbeitsvorgang eignet sich vorteilhafterweise das vor allem in den Figuren 5a und b dargestellte Justierelement 45, dessen erfindungsgemäße Verwendung die Figuren 6 und 7 zeigen. Das Justierelement 45 besteht im wesentlichen aus einer Ringscheibe 46, die im Durchmesser und der Größe der Durchgangsöffnung dem Fixierabschnitt 30 entspricht. Am Außenumfang der Ringscheibe 46 ist eine Gewindemutter 47 befestigt, durch welche ein Gewindestab 48 senkrecht zur Ebene der Ringscheibe 46 geschraubt werden kann. Mit Hilfe einer Kontermutter 49 lässt sich die Lage des Gewindestabs 48 gegenüber der Ringscheibe 46 festlegen. Auf dem oberen Ende des Gewindestabs 48 sitzt eine Kappenmutter 50. Für jeden einzurichtenden Spannkeil 25 wird vorzugsweise ein eigenes Justierelement 45 vorgehalten.For this operation is advantageously the adjusting element 45 shown mainly in Figures 5a and b, whose inventive use Figures 6 and 7 show. The adjusting element 45 consists essentially of an annular disc 46, which corresponds to the fixing section 30 in diameter and the size of the passage opening. On the outer circumference of the annular disc 46, a threaded nut 47 is fixed, through which a threaded rod 48 can be screwed perpendicular to the plane of the annular disc 46. With the help of a lock nut 49, the position of the threaded rod 48 relative to the annular disc 46 can be defined. On the upper end of the threaded rod 48 sits a cap nut 50. For each set up wedge 25 preferably own own adjustment element 45 is held.

Die Verwendung der Justierelemente 45 geht aus den Figuren 6 und 7 hervor. Da ein Spannkeil 25 mit seiner Oberseite mit dem bekannten, spannkeilspezifischen Betrag p über die Klemmebene A, B, C hinausragt und die Justierelemente 45 mit der Unterseite der Ringscheibe 46 eine Kontaktfläche mit der Oberseite der Spannkeile 25 ausbilden, wird zunächst der Gewindestab 48 eines jeden Justierelements 45 auf den erforderlichen Überstand P_1,2 + Δl_1,2 gegenüber der Unterseite der Ringscheibe 46 eingestellt (siehe Fig. 6). Δl_1,2 entspricht dem vorab rechnerisch ermittelten Betrag, um welchen die kürzeren Zugglieder 5 und 6 gegenüber dem längsten Zugglied 4 weniger stark gedehnt werden müssen, damit bei Erreichen der vorbestimmten maximalen Last sich in allen Zuggliedern 4, 5 und 6 der gleiche Spannungszustand einstellt.The use of the adjusting elements 45 is apparent from Figures 6 and 7. Since a clamping wedge 25 protrudes with its top with the known, tension wedge-specific amount p over the clamping plane A, B, C and the adjusting elements 45 form a contact surface with the underside of the annular disc 46 with the top of the clamping wedges 25, first the threaded rod 48 of each Adjustment element 45 is set to the required projection P _1.2 + .DELTA.l _1.2 relative to the underside of the annular disc 46 (see Fig. 6). Δl _1,2 corresponds to the pre-calculated amount by which the shorter tension members 5 and 6 compared to the longest tension member 4 must be stretched less so that when reaching the predetermined maximum load in all tension members 4, 5 and 6 sets the same state of stress ,

Die so voreingestellten Justierelemente 45 werden zusammen mit den Spannkeilen 25 in der aus Fig. 7 ersichtlichen Art und Weise auf die Enden der Litzen 7 der Zugglieder 5 und 6 geschoben, bis der Gewindestab 48 jeweils auf die Stirnseite 23 der Klemmplatte 21 aufläuft. Dadurch stellt sich der erfindungsgemäße Abstand Δl_1,2 der Klemmebenen A, B, C zueinander ein.The so-preset adjustment elements 45 are pushed together with the clamping wedges 25 in the manner shown in FIG. 7 way to the ends of the strands 7 of the tension members 5 and 6 until the threaded rod 48 runs each on the end face 23 of the clamping plate 21. As a result, the distance .DELTA.l _{1,2 of} the terminal levels A, B, C according to the invention adjusts to one another.

Durch Eindrehen der Madenschraube 35 erfolgt eine Fixierung der Spannkeile 25 auf den Litzen 7 in dieser Position. Danach können die Justierelemente 45 wieder von den Litzen 7 abgenommen werden. Der auf diese Weise erreichte Zustand entspricht dem in Fig. 2 dargestellten Ausgangszustand vor dem Betätigen der Bündelspannpresse 15.By screwing the grub screw 35 is a fixing of the clamping wedges 25 on the strands 7 in this position. Thereafter, the adjusting elements 45 can be removed again from the strands 7. The state achieved in this way corresponds to the initial state shown in FIG. 2 before the bundle clamping press 15 is actuated.

Eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Justierelements 52 ist in Fig. 8 dargestellt. Dort sieht man einen kreisscheibenförmigen Grundkörper 53 der entsprechend der Anzahl und Anordnung der Zugglieder 4, 5, 6 mit Durchgangsbohrungen versehen ist. Die Bohrungen besitzen an ihrer inneren Mantelfläche eine Innengewinde, das infolge der gewählten Darstellung nicht sichtbar ist.An alternative embodiment of an adjusting element 52 according to the invention is shown in FIG. 8. There you can see a circular disk-shaped base body 53 which is provided according to the number and arrangement of the tension members 4, 5, 6 with through holes. The holes have on their inner surface an internal thread, which is not visible due to the selected representation.

Durch jede der Bohrungen erstreckt sich jeweils eine Abstandshülse 54 deren Außenmantel ein mit dem Innengewinde korrespondierendes Außengewinde 55 besitzt. Auf diese Weise sind die Abstandshülsen 54 in die Durchgangsbohrungen des Grundkörpers 53 einschraubbar. Durch mehr oder weniger weites Einschrauben der Abstandshülsen 54 in den Grundkörper 53 kann die Lage des freien Endes der Abstandshülsen 54 eingestellt werden. Eine auf die Abstandshülse 54 aufgeschraubte und sich gegen den Grundkörper 53 abstützende Kontermutter 56 fixiert die Lage der Abstandshülse 54 in der eingestellten Position.Through each of the bores in each case extends a spacer sleeve 54 whose outer shell has a corresponding to the internal thread external thread 55. In this way, the spacer sleeves 54 can be screwed into the through bores of the main body 53. By more or less screwing the spacer sleeves 54 into the base body 53, the position of the free end of the spacer sleeves 54 can be adjusted. A screwed onto the spacer sleeve 54 and against the main body 53 supporting the lock nut 56 fixes the position of the spacer sleeve 54 in the set position.

Auf diese Weise werden die Abstandshülsen 54 in ihrer gegenseitigen Lage derart eingestellt, dass ihre freien Enden im Abstand der Klemmebenen A, B, C angeordnet sind, wobei die Abstandshülsen 54 mit dem größten Überstand zum Grundkörper 53 den Zuggliedern 4, 5 mit längerer freier Stahlstrecke L_tf zugeordnet sind und Abstandshülsen 54 mit kleinerem Überstand zum Grundkörper 53 den Zuggliedern 5, 6 mit kleinerer freier Stahllänge L_tf.In this way, the spacer sleeves 54 are adjusted in their mutual position such that their free ends at a distance of the clamping planes A, B, C are arranged, wherein the spacer sleeves 54 with the largest projection to the main body 53 the tension members 4, 5 with a longer free steel path L _{tf are} assigned and spacers 54 with smaller projection to the main body 53 the tension members 5, 6 with smaller free steel length L _tf .

Der bestimmungsgemäße Gebrauch eines solchen Justierelements 52 erfolgt nachdem die Sperrelemente, das heißt im vorliegenden Beispiel die Spannkeile 25 bestehend aus Klemmabschnitt 36 und Fixierabschnitt 30 auf die einzelnen Litzen 7 aufgeschoben worden sind. Danach werden die freien Enden der Litzen 7 der einzelnen Zugglieder 4, 5, 6 einzeln jeweils durch die ihnen zugeordnete Abstandshülse 54 hindurch gefädelt und das Justierelement 52 insgesamt auf den Litzen 7 in Richtung der Klemmplatte 21 geschoben. Dabei geraten die einzelnen Spannkeile 25 nach und nach in Anlage mit den freien Enden der Abstandshülsen 54, wodurch sich ein Abstand der Spannkeile 25 entsprechend dem Abstand der Klemmebenen A, B, C untereinander ergibt. Um den Spannweg möglichst kurz zu gestalten, wird das Justierelement 52 vorteilhafterweise soweit auf den Stufenanker 1 aufgeschoben, bis die Abstandshülse 54 mit dem größten Überstand über den Grundkörper 53 den Spannkeil 25 auf dem Zugglied 4, 5 mit der längsten freien Stahllänge L_tf in die zugehörige Aufnahme 22 in der Klemmplatte 21 drückt. Die in Längsrichtung gestaffelte Anordnung der übrigen Spannkeile 25 auf den Zuggliedern 5, 6 mit kürzerer freier Stahllänge L_tf ergibt sich dabei von selbst.The intended use of such adjusting element 52 is carried out after the locking elements, that is, in the present example, the clamping wedges 25 consisting of clamping portion 36 and fixing portion 30 have been pushed onto the individual strands 7. Thereafter, the free ends of the strands 7 of the individual tension members 4, 5, 6 are individually threaded through their respective associated spacer sleeve 54 and the adjusting member 52 is pushed in total on the strands 7 in the direction of the clamping plate 21. The individual clamping wedges 25 come gradually into contact with the free ends of the spacer sleeves 54, resulting in a distance of the clamping wedges 25th according to the distance of the terminal planes A, B, C among each other. In order to make the tensioning path as short as possible, the adjusting element 52 is advantageously pushed as far as the step anchor 1 until the spacer sleeve 54 with the largest projection on the base 53, the clamping wedge 25 on the tension member 4, 5 with the longest free steel length L _tf in the associated receptacle 22 in the clamping plate 21 presses. The staggered in the longitudinal direction arrangement of the other clamping wedges 25 on the tension members 5, 6 with shorter free length of steel L _tf results automatically.

Der Spannvorgang wird nachfolgend anhand der Figuren 2 und 9 näher beschrieben. Mit Ausfahren des Spannkolbens 17 aus der Bündelspannpresse 15 wird die Klemmplatte 21 entlang der Spannachse 26 in Richtung des Pfeils 27 bewegt. Da die Spannkeile 25 auf den Litzen 7 der längsten Zugglieder 4 bereits fest in der Aufnahme 22 der Klemmplatte 21 sitzen, befindet sich die Spannebene 24 in der Klemmebene A. Durch Ausfahren des Spannkolbens 17 wird eine linear ansteigende Last im Zugglied 4 erzeugt. Der Lastverlauf entspricht der in Fig. 9 dargestellten Linie a.The clamping operation will be described below with reference to Figures 2 and 9 in more detail. With extension of the clamping piston 17 from the bundle clamping press 15, the clamping plate 21 is moved along the clamping axis 26 in the direction of the arrow 27. Since the clamping wedges 25 already sit firmly on the strands 7 of the longest tension members 4 in the receptacle 22 of the clamping plate 21, the clamping plane 24 is in the clamping plane A. By extending the tensioning piston 17, a linearly increasing load is generated in the tension member 4. The load curve corresponds to the line a shown in FIG. 9.

Nach Erreichen eines Spannwegs von Δl₁ gelangt die Spannebene 24 in eine mit der Klemmebene B deckungsgleiche Position, das heißt die Spannkeile 25 auf der Litze 7 des zweitlängsten Zugglieds 5 sitzen passgenau in den Aufnahmen 22. Durch weiteres Ausfahren des Spannzylinders 17 werden nun beide Zugglieder 4 und 5 gedehnt, wobei die Last im Zugglied 4 weiter gesteigert und eine Last mit dem Verlauf b im Zugglied 5 initiiert wird.After reaching a clamping distance of .DELTA.l ₁ reaches the clamping plane 24 in a congruent with the clamping plane B position, that is, the clamping wedges 25 sit on the strand 7 of the second longest tension member 5 fit into the receptacles 22. By further extension of the clamping cylinder 17 are now both tension members 4 and 5 stretched, the load in the tension member 4 further increased and a load with the curve b in the tension member 5 is initiated.

Mit dem weiteren Spannen des Stufenankers 1 gelangt die Spannebene 24 nach Zurücklegen des Spannwegs Δl₂ in den Bereich der Klemmebene C und damit die Spannkeile 25 auf den Litzen 7 des kürzesten Zugglieds 6 in die Aufnahmen 22. Durch weiteres Ausfahren des Spannzylinders 17 bis zu einem maximalen Spannweg Δl_max sind nun alle Zugglieder 4, 5 und 6 mit der vorbestimmten maximalen Last beaufschlagt. Der Spannungsverlauf des Zugglieds 6 ist mit c bezeichnet.With the further tightening of the step armature 1 reaches the clamping plane 24 after covering the clamping distance .DELTA.l ₂ in the region of the clamping plane C and thus the clamping wedges 25 on the strands 7 of the shortest tension member 6 in the receptacles 22. By further extension of the clamping cylinder 17 to a maximum tension .DELTA.l _max are now all tension members 4, 5 and 6 acted upon by the predetermined maximum load. The voltage curve of the tension member 6 is denoted by c.

Wie aus Figur 9 hervorgeht ist der Lastanstieg in den einzelnen Zuggliedern 4, 5 und 6 bei konstanter Dehnung um so steiler, je kürzer deren freie Stahllänge L_tf ist. Aus diesem Grund weisen kürzere Zugglieder einen Spannungsverlauf mit höherer Steigung auf. Der Abstand Δl₁ der Klemmebene A von B sowie der Abstand Δl₂ der Klemmebene A von C ist dabei unter Berücksichtigung der jeweiligen freien Stahllängen L_tf so gewählt, dass die Spannungsverläufe a, b, c mit zunehmendem Spannweg derart konvergieren, dass in den einzelnen Zuggliedern 4, 5 und 6 gleichzeitig die vorbestimmte maximale Last, vorzugsweise die Prüflast F_P , erreicht wird.As can be seen from FIG. 9, the load increase in the individual tension members 4, 5 and 6 is steeper at constant elongation, the shorter their free steel length L _tf is. For this reason, shorter tension members to a voltage gradient with higher slope. The distance .DELTA.l _{1 of} the terminal level A of B and the distance .DELTA.l _{2 of} the terminal level A of C is chosen so taking into account the respective free steel lengths L _tf that the Voltage profiles a, b, c converge with increasing tensioning path in such a way that the predetermined maximum load, preferably the test load F _P , is achieved simultaneously in the individual tension members 4, 5 and 6.

Durch anschließendes Ablassen des Stufenankers 1 durch Zurückfahren des Spannkolbens 17 um den Wert Δl_max - Δl_w oder Zurückfahren des Spannkolbens 17 und anschließendes Aufspannen der Zugglieder 4, 5, 6 um den Wert Δl_wwerden die einzelnen Zugglieder 4, 5 und 6 auf die Gebrauchslast F_w des Stufenankers 1 eingestellt. Das Erreichen der Gebrauchslast F_w kann über den damit korrespondierenden Pressendruck oder den Pressenhub angezeigt werden. In diesem Zustand weisen längere Zugglieder höhere Spannungen auf als kürzere Zugglieder (Fig. 9). Daraus ergibt sich eine einheitliche Dehnungsreserve für alle Zugglieder 4, 5, 6 des Stufenanker 1 in der Höhe von Δl_max - Δl_w.By subsequent release of the step armature 1 by returning the tensioning piston 17 by the value Δl _max - .DELTA.l _w or retracting the tensioning piston 17 and then tensioning the tension members 4, 5, 6 by the value .DELTA.l _w , the individual tension members 4, 5 and 6 on the Useful load F _{w of} the stepped anchor 1 is set. Achieving the service load F _w can be displayed via the corresponding press pressure or the press stroke. In this state, longer tension members have higher stresses than shorter tension members (Figure 9). This results in a uniform expansion reserve for all tension members 4, 5, 6 of the step anchor 1 in the amount of Δl _max - .DELTA.l _w .

Claims

Method for tensioning a step anchor (1) having a multiplicity of tension members (4, 5, 6) which are anchored at different depths in the borehole (2) and consequently have different free steel lengths (L _tf ), each tension member (4, 5 , 6) is tensioned to a predetermined maximum load and then set to the service load (F _w ), characterized in that for adjusting the step armature (1) to the service load (F _w ) all tensile members (4, 5, 6) related to the respective elongation (.DELTA.l _max ) at the predetermined maximum load on a contrast to a uniform expansion difference (.DELTA.l _max - .DELTA.l _w ) reduced elongation (.DELTA.l _w ) can be adjusted.

A method according to claim 1, characterized in that the predetermined maximum load corresponds to the test load (Fp).

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the adjustment to the working load (F _w ) by releasing the tension members (4, 5, 6) takes place.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the setting of the tension members (4, 5, 6) on the working load (F _w ) is path-dependent or force-dependent.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that all tension members (4, 5, 6) are discharged simultaneously.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the tensioning process is first started with tension members (4, 5, 6) with a longer free steel length (L _tf ) and tension members (4, 5, 6) with a shorter free steel length ( L _tf ) follow.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the clamping operation for all tension members (4, 5, 6) is terminated simultaneously.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that tension members (4, 5, 6) with the same free steel length (L _tf ) are tensioned simultaneously.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the tension members (4, 5, 6) are tensioned independently of each other.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the tensioning of the tension members (4, 5, 6) in a single clamping plane (24) for all tension members (4, 5, 6), wherein before tensioning for each tension member (4, 5, 6) a clamping plane (A, B, C) is set and with the achievement of the clamping plane (A, B, C) of a tension member (4, 5, 6) through the clamping plane (24) a power coupling between clamping plane (24) and tension member (4, 5, 6) is produced, wherein the clamping planes (A, B, C) of shorter tension members (4, 5, 6) in the clamping direction after the clamping planes (A, B, C) longer tension members (4 , 5, 6).

A method according to claim 10, characterized in that the determination of the distance (Δl _1,2 ) of the terminal levels (A, B, C) with each other is such that upon reaching a predetermined limit load of the step armature (1) all tension members (4, 5, 6) have an identical state of stress, preferably the test load (F _P ).

A method according to claim 10 or 11, characterized in that the distance (Δl _1,2 ) of the clamping levels (A, B, C) with each other of the difference in the elongation of the individual tension members (4, 5, 6) until reaching a predetermined maximum Load, preferably the test load (Fp), corresponds, due to the different free steel lengths of the individual tension members (4, 5, 6).

Arrangement for tensioning a step anchor (1) composed of a plurality of tension members (4, 5, 6) with different free steel length (L _tf ) by means of a tensioning press (15) arranged between a borehole-side anchor plane (10) and a clamping plane (24) is and with a clamping plate (21), which is arranged in the clamping plane (24) and of the clamping press (15) in the clamping direction (27) is movable, wherein the individual tension members (4, 5, 6) each with a blocking element (25 ) are provided, which define the tension members (4, 5, 6) in the clamping plane (24) relative to the clamping plate (21), characterized in that a plurality of tension members (4, 5, 6) of different free Steel length (L _tf ) of the clamping plate (21) are assigned and the locking elements (25) in staggered with respect to the clamping direction clamping planes (A, B, C) are arranged.

Arrangement according to claim 13, characterized in that all locking elements (25) of tension members (4, 5, 6) with the same free steel length (L _tf ) of the same terminal level (A, B, C) are assigned.

Arrangement according to claim 13 or 14, characterized in that the tension members (4, 5, 6) with the same free steel length (L _tf ) evenly distributed on a circumferential line with respect to the clamping axis (26).

Arrangement according to one of claims 13 to 15, characterized in that the clamping plane (A, B, C) of tension members (4, 5, 6) with shorter free steel length (L _tf ) in the clamping direction (27) to the terminal level (A, B, C) of tension members (4, 5, 6) are arranged with a longer free length of steel (L _tf ).

Arrangement according to one of claims 13 to 16, characterized in that the distance (Δl _1,2 ) of the clamping planes (A, B, C) with each other is such that when loading the step armature with a predetermined limit load all tension members (4, 5, 6) have an identical state of stress, preferably the test load (Fp).

Arrangement according to one of claims 13 to 17, characterized in that the distance between two successive terminal planes (A, B, C) of the difference of the strains (.DELTA.l _1,2 ) of the individual tension members (4, 5, 6) corresponds, in which tension members (4, 5, 6) with a longer free steel length (L _tf ) have the same load (Fp) as the tension members (4, 5, 6) with shorter free steel length (L _tf ).

Arrangement according to one of claims 13 to 18, characterized in that the locking elements (25) have a multi-unit wedge-shaped clamping portion (36) and a fixing portion (30) which are interconnected, wherein by the fixing portion (30) fixing the locking element ( 25) relative to the tension member (4, 5, 6) in the corresponding clamping plane (A, B, C) can be reached and by the clamping portion (36) a determination of the tension member (4, 5, 6) opposite the span level (24).

Arrangement according to claim 19, characterized in that the clamping section (36) and the fixing section (30) are connected to each other by form-fitting formation in the overlapping region, in particular by annular groove (32, 40) and annular flange (33, 41).

Arrangement according to claim 19 or 20, characterized in that the fixing portion (30) has an annular shape and a radial threaded bore (34), in which a grub screw (35) for fixing the fixing portion (30) relative to the tension member (4, 5, 6) is arranged.

Arrangement according to one of claims 13 to 21, characterized by an adjusting element (45) for aligning a blocking element (25) in the associated clamping plane (A, B, C), wherein the adjusting element (45) for forming a reference plane in contact with the blocking element (25) can be brought and has a against a reference surface, preferably against the clamping plate (21) acting spacers.

Arrangement according to claim 22, characterized in that the adjusting element (45) on a tension member (4, 5, 6) slidable annular disc (46).

Arrangement according to claim 22 or 23, characterized in that the spacer is adjustable to different distances of the clamping levels (A, B, C) to the clamping plane (24).

Arrangement according to claim 22 to 24, characterized in that the spacer consists of a threaded rod (48) which is guided in a fixed to the annular disc (46) threaded nut (47) and preferably secured by a lock nut (49).

Arrangement according to one of claims 22 to 25, characterized in that the adjusting element (45) from the blocking element (25) is releasable to a removal of the adjusting element (45) from the tension member (4, 5, 6) after the locking element (25) to enable.

Arrangement according to one of claims 13 to 21, characterized by an adjusting element (52) for aligning all blocking elements (25) in the associated clamping plane (A, B, C), wherein the adjusting element (52) has a base body (53) on which axially parallel spacer sleeves (54) are adjustably mounted in their longitudinal axis, wherein the ends of the spacer sleeves (54) corresponding to the distance of the clamping planes (A, B, C) are staggered from each other and each a spacer sleeve (54) a tension member (4, 5, 6), so that with the sliding of the adjusting element (52) on the free ends of the tension members (4, 5, 6), the locking elements (25) into abutment with the ends of the spacer sleeves (54) can be brought, whereby their staggered Arrangement in the terminal levels (A, B, C) results.

Arrangement according to claim 27, characterized in that the base body (53) has axially parallel bores with an internal thread, and the spacer sleeves (54) have an external thread (55) corresponding to the internal thread, so that the spacer sleeves (54) are screwed in by more or less screwing in the main body (53) are adjustable in their relative position to each other in the longitudinal direction.

Arrangement according to claim 28, characterized by a lock nut (56) which can be screwed onto the spacer sleeves (54) for local fixation of the spacer sleeves (54) relative to the base body (53).

Arrangement according to one of claims 27 to 29, characterized in that the base body (53) has a substantially disk-shaped, preferably circular disk-shaped form.