EP2771511A1 - Verbundanker - Google Patents

Verbundanker

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Publication number
EP2771511A1
EP2771511A1 EP12740113.1A EP12740113A EP2771511A1 EP 2771511 A1 EP2771511 A1 EP 2771511A1 EP 12740113 A EP12740113 A EP 12740113A EP 2771511 A1 EP2771511 A1 EP 2771511A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
anchor
anchor body
concrete
composite
sleeve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12740113.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Bee
Jakob Kunz
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.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP2771511A1 publication Critical patent/EP2771511A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/02—Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
    • E01B9/04—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry without clamp members
    • E01B9/10—Screws or bolts for sleepers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B1/00—Ballastway; Other means for supporting the sleepers or the track; Drainage of the ballastway
    • E01B1/002—Ballastless track, e.g. concrete slab trackway, or with asphalt layers
    • E01B1/007—Ballastless track, e.g. concrete slab trackway, or with asphalt layers with interlocking means to withstand horizontal forces
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/02—Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
    • E01B9/04—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry without clamp members
    • E01B9/12—Retaining or locking devices for spikes or screws

Definitions

  • the invention relates to a composite anchor for connecting concrete elements. It is known to fasten two or more concrete parts, in particular in the form of plate-shaped components, to one another by means of composite anchors. Such attachment is used, for example, in the assembly of railroad tracks, where a first concrete part, on which the rails are mounted, must be connected to a concrete substrate as the second concrete part.
  • the composite anchors mainly cause a connection in relation to lateral forces.
  • a composite anchor is a profiled rod, which is materially connected to the two concrete parts.
  • the anchor can be embedded in concrete in the lower part of the concrete, while in the upper, second concrete part there is a hole with a larger diameter than the composite anchor, which is sealed with adhesive or mortar after insertion of the composite anchor. This connection is completely rigid and leaves the two concrete parts no freedom of movement relative to each other.
  • the object of the invention is to provide a simple composite anchor that allows a relative movement of two parts to be joined.
  • a composite anchor for connecting concrete parts by a rod-shaped anchor body and a Kompensatorbau- which has at least one deformable element and which is at least axially movable relative to the anchor body, wherein a first portion of the anchor body for receiving in a first concrete part and a second, the Kompensatorbauteil exhibiting portion are provided for receiving in a second concrete part.
  • a first portion of the anchor body for receiving in a first concrete part and a second, the Kompensatorbauteil exhibiting portion are provided for receiving in a second concrete part.
  • the compensator allows movement of the second component relative to the second portion of the composite anchor, so that the two concrete parts can move relative to each other.
  • the range of motion is usually in the range of a few millimeters to a few centimeters.
  • the deformable element is preferably elastically deformable, so that the relative movement of the concrete parts can be repeated against each other in principle as often as desired.
  • a deformable element for example, a conventional O-ring, for example made of NBR (nitrile rubber), as used in the construction sector for sealing, can be used.
  • the Kompensatorbauteil is preferably arranged at an end portion of the anchor body, where it can be assembled with little effort.
  • the Kompensatorbauteil includes a cap which is placed on the end portion of the anchor body. Between the inside of the cap and the axial end of the anchor body, the deformable element may be arranged.
  • the cap is at least partially made of a plastic.
  • the cap itself may be designed to be flexible enough to be e.g. is deformable with hand force.
  • the cap can contribute a part to the deformability and thus the range of motion.
  • the Kompensatorbauteil is preferably attached to the anchor body, so that the composite anchor can be handled and installed in one piece.
  • the Kompensatorbauteil may include a sleeve which surrounds the second portion of the anchor body in the circumferential direction, and at least one second deformable element which is arranged between the anchor body and the inside of the sleeve.
  • the second is moldable element around one or more polystyrene shells.
  • the Kompensatorbauteil and the anchor body on a rotation, so that a rotation of the anchor body relative to the sleeve, but also a rotation of the sleeve relative to the surrounding material is substantially prevented.
  • This can be achieved by a non-circular outer geometry of the sleeve, flattened areas or a polygonal cross section. In this way it can be ensured that the range of motion always exists along the desired direction.
  • the anchor body has two opposite flattened regions, which rest against flat regions of the inside of the sleeve and thus form an anti-twist device.
  • the sleeve may have a rectangular outer diameter, so that the flat portions of the inside of the sleeve are formed by housing portions.
  • dynamic shifting forces are absorbed only in one transverse direction, namely perpendicular to the flattened regions, while in the other transverse direction the composite anchor is rigid.
  • the specification of a targeted direction of movement is possible.
  • a deformable element can also be provided in the second transverse direction.
  • the deformable element can also completely surround the anchor body in the circumferential direction, whereby a round cross section of the anchor body is possible.
  • the cap described above is attached to the sleeve.
  • any common means is suitable.
  • the cap can be pressed into the sleeve.
  • the cap can be designed like a known plastic stopper with a flexible peripheral wall and circumferentially circumferential clamping strips.
  • the inside of the sleeve may be provided with a complementary structure, but also be smooth.
  • the anchor body advantageously has a thread on both end sections.
  • the anchor body may be a metal rod, for example of a suitable steel.
  • An inventive method for joining concrete parts provides the following steps: Forming openings in at least two concrete parts, so that in a first concrete part, a blind hole is formed and in a second concrete part a through hole, wherein the through hole widens in the axial direction, introducing a described above Compound anchor in the openings, so that the first portion of the anchor body is fixed in the blind hole and the second portion is located with the Kompensatorbauteil in the through hole, and filling the through hole with a cement, so that the second portion is fixed in the second concrete part.
  • the fixation of the first section can be done for example by setting in concrete, gluing, mortaring or screwing.
  • a suitable adhesive or a concrete could also be used.
  • any other components such as plastic films may be arranged.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of two concrete parts fastened to each other with composite anchors according to the invention and detailed views of two composite anchors of different embodiments;
  • - Figure 2 is a schematic sectional view of a composite anchor according to the invention according to a first embodiment;
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of a composite anchor according to the invention according to a second embodiment
  • FIG. 4 is a schematic sectional view taken along the line IV-IV in Figure 3;
  • - Figure 5 is a schematic representation of an anchor body of a composite anchor of Figure 3;
  • FIG. 6 shows the composite anchor of FIG. 2 set according to a method according to the invention
  • - Figure 7 is a schematic sectional view through the assembly shown in Figure 6;
  • FIG. 8 shows the composite anchor of FIG. 3 set according to a method according to the invention
  • FIG. 9 shows a schematic sectional view through two composite anchors, as shown in FIG. 8.
  • FIG. 10 shows a schematic sectional view along the line X-X in FIG. 9.
  • Figure 1 shows two interconnected concrete parts, in which case the first concrete part 10 is formed by a plate-shaped concrete base and the second concrete part 12 by a flat on this resting concrete slab on which two railroad rails 14 are fixed in a known manner.
  • the two concrete parts 10, 12 are connected to each other by a plurality of composite anchors 16.
  • the composite anchors 16 may also be used to secure any other concrete or other material parts together.
  • the enlarged detail on the top left in FIG. 1 shows the composite anchor 16 in the state in which the concrete parts 10, 12 are inserted.
  • the composite anchor 16 consists of a cylindrical anchor body 18 (see also FIG. 2), which has a thread 23 at both axial ends 20, 22.
  • the anchor body 18 consists in these examples of a suitable steel material, such as a stainless steel.
  • the lower axial end 20 in FIGS. 1 and 2 is embedded in the respective first concrete part 10 lying below. The embedding can be done for example by pouring into the concrete, by gluing, but also by screwing and ensures a positive connection between the anchor body 18 and the surrounding portion of the first concrete part 10th
  • the composite anchor 16 has at the axially upper end 22 a Kompensatorbauteil 24 which is designed to be movable relative to the anchor body 18 in the axial direction and arranged.
  • the compensator member 24 is comprised of an artificial cap 26 and a deformable member 28 interposed between the cap 26 and the axially upper end 22 of the anchor body 18.
  • the deformable member is suitable in these examples as a conventional O-ring Material, for example, formed of NBR (nitrile rubber).
  • the cap 26 here consists of a plastic, wherein the plate-shaped cover part of the cap 26 is formed stably than the circumferential, integrally connected thereto peripheral wall of the cap 26. Overall, the cap 26, in particular the peripheral peripheral wall is flexible and deformable by hand force.
  • the cap 26 is attached to the anchor body 18. It can be fixed by an adhesive bond or by a positive connection to the anchor body 18 so that it can not be accidentally released from the anchor body 18 prior to assembly. This allows the composite anchor 16 to be handled as a single component.
  • the compensator component 24 causes a certain axial freedom of movement of the two concrete components 10, 12 against each other.
  • the cap 26 is movable in the axial direction with respect to the armature body 18 by elastically compressing the deformable element 28.
  • the anchor body 18 is received in the second concrete part 12 so that it can be moved relative to the anchor body 18 in the axial direction.
  • the composite anchor 16 is received in the two concrete parts 10, 12, that a first portion 30, which makes up approximately half of the anchor body 18 in the axial direction here, is received in the first component 10 and a second portion 32, the remaining length of the anchor body 18 and the compensator component 24, are accommodated in the second component 12.
  • Figures 3 to 5 show a composite anchor 1 16 according to the second embodiment.
  • the anchor body 18 is constructed identically to the anchor body 18 of the first embodiment.
  • the compensator component 124 comprises a cap 126 and a deformable element 128, a rectangular sleeve 150 surrounding the second portion 32 of the anchor body 18.
  • the sleeve 150 is formed in this example by two welded together L-profiles. At the axial ends, the sleeve 150 is open.
  • a second deformable element 152 is arranged on opposite sides, which in this example is formed in each case from a dome-shaped polystyrene shell.
  • the polystyrene shell rests with a rounded side against the outer wall of the anchor body 18 which is round in this area, while the remaining three flat sides follow the rectangular inner contour of the sleeve 150.
  • the cavity between the inner wall of the sleeve 150 and the outer wall of the anchor body 18 is essentially filled by the two deformable elements 152.
  • the anchor body 18 is flattened in this area on two opposite sides, as can be seen in Figures 4 and 5. In the flattened regions 154, the anchor body 18 bears directly against the inner wall of the sleeve 150.
  • a rotation is provided, both for the anchor body 18, which can not rotate relative to the sleeve 150, as well as for the sleeve 150, which can not rotate relative to the surrounding material of the second concrete part 12.
  • the second deformable elements 152 Therefore, they act only in one spatial direction, so that a dynamic force absorption and a compensation of a movement are possible only in this direction.
  • the sleeve 150 has a radially inwardly directed shoulder 156, which is shown in FIG. About a screwed into a blind hole 158 screw 160, the sleeve 150 in the axial direction A fixed to the anchor body 18 is connected. The necessary lateral play for deforming the deformable elements 152 is achieved by using a washer 162.
  • the cap 126 is inserted into a section of the sleeve 150 protruding axially over the shoulder 156, wherein the deformable element 128, here in the form of an O-ring, is interposed between the cover of the cap 126 and the axially upper edge of the sleeve 150 is clamped.
  • the peripheral wall of the cap 126 has a plurality of clamping bars, as known from conventional rubber stoppers.
  • the inside of the sleeve 150 in the axially uppermost portion of a grooved structure, in which the terminal strips 164 can engage could also be designed smooth.
  • a blind hole 70 in the lower concrete part 10 and a through hole 72 in the second concrete part 12 is first created.
  • the passage opening 72 is formed so that it widens upwards, ie between the first concrete part 10 and the surface of the second concrete part 12 facing away therefrom, in this example in the form of a cone.
  • the composite anchor 16 (see Figures 6 and 7) is inserted into the blind hole 70 so that the first portion 30 of the anchor body 18 is received therein.
  • the first portion 30 is glued or mortared into the blind hole 70.
  • the second section 32 protrudes into the passage opening 72.
  • the passage opening 72 is then filled with a suitable cement, mortar, adhesive or concrete, resulting in a positive connection between the second section 32 of the composite anchor 16 and the second concrete part 12.
  • a suitable cement, mortar, adhesive or concrete resulting in a positive connection between the second section 32 of the composite anchor 16 and the second concrete part 12.
  • connection method just described for a composite anchor 1 16 according to the second embodiment is shown.
  • the process steps are the same as described above, which is why will not be discussed again here.
  • Due to the positive connection of the filling material in the passage opening 72 with the sleeve 150 (see FIG. 8), a twisting of the composite anchor 1 16 in the concrete parts 10, 12 is prevented.
  • the orientation of the composite anchor 1 16 is uniquely and firmly predetermined by the connection process.
  • FIG. 9 shows a variant of the compensator component 124, in which the first deformable element 128 'is formed by a flat layer of a deformable material, for example a polystyrene foam, which rests on the upper end 22 of the anchor body 18.
  • a deformable material for example a polystyrene foam

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Civil Engineering (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Ein Verbundanker zum Verbinden von Betonteilen hat einen stabförmigen Ankerkörper (18) und ein Kompensatorbauteil (24), das wenigstens ein verformbares Element (28) aufweist und das relativ zum Ankerkörper (18) wenigstens axial beweglich angeordnet ist. Ein erster Abschnitt (30) des Ankerkörpers (18) ist zur Aufnahme in einem ersten Betonteil (10) und ein zweiter, das Kompensatorbauteil (24; 124) aufweisender Abschnitt (32) zur Aufnahme in einem zweiten Betonteil (12) vorgesehen sind. Zum Verbinden der Betonteilen werden Öffnungen in wenigstens zwei Betonteilen gebildet, sodass in einem ersten Betonteil ein Sackloch ausgebildet ist und in einem zweiten Betonteil eine sin ch Axialrichtung aufweitende Durchgangsöffnung. Der Verbundanker (16) wird so in die Öffnungen eingebracht, dass der erste Abschnitt (30) des Ankerkörpers (18) in dem Sackloch fixiert ist und der zweite Abschnitt (32) mit dem Kompensatorbauteil (24) in der Durchgangsöffnung liegt. Die Durchgangsöffnung wird mit einem Zement verfüllt, sodass der zweite Abschnitt (32) im zweiten Betonteil fixiert ist.

Description

Verbundanker
Die Erfindung betrifft einen Verbundanker zum Verbinden von Betonelementen. Es ist bekannt, zwei oder mehrere Betonteile, insbesondere in Form platten- förmiger Bauteile, mittels Verbundankern aneinander zu befestigen. Eine derartige Befestigung wird beispielsweise bei der Montage von Eisenbahnschienen eingesetzt, wo ein erstes Betonteil, auf dem die Schienen montiert sind, mit einem Betonuntergrund als zweitem Betonteil verbunden werden muss. Die Ver- bundanker bewirken dabei hauptsächlich eine Verbindung in Bezug auf seitliche Kräfte.
In seiner einfachsten Form ist ein Verbundanker ein profilierter Stab, der stoffschlüssig mit den beiden Betonteilen verbunden ist. Der Anker kann beispielsweise in das untere der Betonteile einbetoniert werden, während im oberen, zweiten Betonteil ein Loch mit größerem Durchmesser als der Verbundanker vorgesehen ist, das nach Einsetzen des Verbundankers mit Klebstoff oder Mörtel verschlossen wird. Diese Verbindung ist vollständig starr und lässt den beiden Betonteilen keinerlei Bewegungsspielraum relativ zueinander.
Ein gewisser Bewegungsspielraum kann jedoch wünschenswert sein, bei- spielsweise zur Aufnahme von temperaturbedingten Längenänderungen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfachen Verbundanker zu schaffen, der eine Relativbewegung zweier zu verbindender Teile gestattet.
Erfindungsgemäß wird das bei einem Verbundanker zum Verbinden von Betonteilen erreicht, indem ein stabförmigen Ankerkörper und ein Kompensatorbau- teil vorgesehen sind, das wenigstens ein verformbares Element aufweist und das relativ zum Ankerkörper wenigstens axial beweglich angeordnet ist, wobei ein erster Abschnitt des Ankerkörpers zur Aufnahme in einem ersten Betonteil und ein zweiter, das Kompensatorbauteil aufweisender Abschnitt zur Aufnahme in einem zweiten Betonteil vorgesehen sind. Wie bei herkömmlichen Verbundan- kern auch ist ein Abschnitt, vorzugsweise das erste axiale Ende, des Verbundankers fest mit dem einen Betonteil verbunden, während ein zweiter Abschnitt, vorzugsweise das zweite axiale Ende des Verbundankers, fest mit dem zweiten Bauteil verbunden sein kann. Allerdings erlaubt das Kompensatorbauteil eine Bewegung des zweiten Bauteils gegenüber dem zweiten Abschnitt des Verbundankers, sodass sich die beiden Betonteile relativ zueinander bewegen können.
Der Bewegungsspielraum liegt normalerweise im Bereich weniger Millimeter bis weniger Zentimeter. Das verformbare Element ist vorzugsweise elastisch verformbar, sodass die Relativbewegung der Betonteile gegeneinander im Prinzip beliebig oft wiederholt werden kann. Als verformbares Element kann beispielsweise ein herkömmlicher O-Ring, beispielsweise aus NBR (Nitrilkautschuk), wie er im Baubereich zur Abdichtung eingesetzt wird, verwendet werden. Das Kompensatorbauteil ist bevorzugt an einem Endabschnitt des Ankerkörpers angeordnet, wo es sich mit wenig Aufwand montieren lässt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Kompensatorbauteil eine Kappe, die auf den Endabschnitt des Ankerkörpers aufgesetzt ist. Zwischen der Innenseite der Kappe und dem axialen Ende des Ankerkörpers kann das verformbare Element angeordnet sein.
Vorteilhaft besteht die Kappe wenigstens abschnittsweise aus einem Kunststoff. Dabei kann die Kappe an sich so flexibel gestaltet sein, dass sie z.B. mit Handkraft verformbar ist. Damit kann die Kappe einen Teil zur Verformbarkeit und damit zum Bewegungsspielraum beitragen. Das Kompensatorbauteil ist vorzugsweise am Ankerkörper befestigt, sodass der Verbundanker in einem Stück gehandhabt und verbaut werden kann.
Das Kompensatorbauteil kann eine Hülse enthalten, die den zweiten Abschnitt des Ankerkörpers in Umfangsrichtung umgibt, sowie wenigstens ein zweites verformbares Element, das zwischen dem Ankerkörper und der Innenseite der Hülse angeordnet ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem zweiten ver- formbaren Element um eine oder mehrere Polystyrolschalen. Mit einem derartigen Verbundanker lassen sich auch seitliche Bewegungen kompensieren.
Vorzugsweise weisen das Kompensatorbauteil und der Ankerkörper eine Verdrehsicherung auf, sodass eine Verdrehung des Ankerkörpers gegenüber der Hülse, aber auch eine Verdrehung der Hülse gegenüber dem umliegenden Material im Wesentlichen verhindert ist. Dies lässt sich durch eine nicht kreisrunde Außengeometrie der Hülse, abgeflachte Bereiche oder einen polygonalen Querschnitt erreichen. Auf diese Weise lässt sich sicherstellen, dass der Bewegungsspielraum stets entlang der gewünschten Richtung besteht. Nach einer möglichen Ausführungsform weist der Ankerkörper zwei gegenüberliegende abgeflachte Bereiche auf, die an flachen Bereichen der Innenseite der Hülse anliegen und so eine Verdrehsicherung bilden.
Die Hülse kann einen rechteckigen Außendurchmesser aufweisen, sodass die flachen Bereiche der Innenseite der Hülse durch Gehäuseabschnitte gebildet sind. In diesem Fall erfolgt eine Aufnahme dynamischer Verschiebekräfte nur in einer Querrichtung, nämlich der senkrecht zu den abgeflachten Bereichen, während in die andere Querrichtung der Verbundanker starr ausgebildet ist. Hierdurch ist die Vorgabe einer gezielten Bewegungsrichtung möglich.
Natürlich kann auch in der zweiten Querrichtung ein verformbares Element vorgesehen sein. Das verformbare Element kann den Ankerkörper in Umfangs- richtung auch komplett umgeben, wobei ein runder Querschnitt des Ankerkörpers möglich ist.
Vorzugsweise ist die Kappe, die oben beschrieben wurde, an der Hülse befestigt. Auf diese Weise lässt sich ein Bewegungsausgleich in axialer und in Qu- errichtung leicht miteinander kombinieren. Zur Befestigung der Kappe an der Hülse eignet sich jedes gängige Mittel. Beispielsweise kann die Kappe in die Hülse eingepresst sein. Dazu kann die Kappe wie ein bekannter Kunststoffstopfen mit flexibler Umfangswand und umfangsmäßig umlaufenden Klemmleisten ausgebildet sein. Die Innenseite der Hülse kann mit einer komplementären Struktur versehen sein, aber auch glatt ausgebildet sein. Der Ankerkörper weist vorteilhaft an beiden Endabschnitten je ein Gewinde auf. Bei dem Ankerkörper kann es sich um einen Metallstab, beispielsweise aus einem geeigneten Stahl, handeln.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verbinden von Betonteilen sieht die folgenden Schritte vor: Ausbilden von Öffnungen in wenigstens zwei Betonteilen, sodass in einem ersten Betonteil ein Sackloch ausgebildet ist und in einem zweiten Betonteil eine Durchgangsöffnung, wobei sich die Durchgangsöffnung in Axialrichtung aufweitet, Einbringen eines oben beschriebenen Verbundankers in die Öffnungen, sodass der erste Abschnitt des Ankerkörpers in dem Sackloch fixiert ist und der zweite Abschnitt mit dem Kompensatorbauteil in der Durchgangsöffnung liegt, und Verfüllen der Durchgangsöffnung mit einem Zement, sodass der zweite Abschnitt im zweiten Betonteil fixiert ist.
Die Fixierung des ersten Abschnitts kann beispielsweise durch Einbetonieren, Einkleben, Einmörteln oder Einschrauben erfolgen. Zur Verfüllung der Durchgangsöffnung könnte auch ein geeigneter Klebstoff oder ein Beton verwendet werden.
Zwischen den beiden Betonteilen können weitere beliebige Bauteile wie beispielsweise Kunststofffolien angeordnet sein.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnun- gen anhand mehrerer Ausführungsformen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
- Figur 1 eine schematische perspektivische Ansicht von zwei aneinander mit erfindungsgemäßen Verbundankern befestigten Betonteilen sowie Detailansichten von zwei Verbundankern verschiedener Ausführungsformen; - Figur 2 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Verbundankers gemäß einer ersten Ausführungsform;
- Figur 3 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Verbundankers gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- Figur 4 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Figur 3; - Figur 5 eine schematische Darstellung eines Ankerkörpers eines Verbundankers aus Figur 3;
- Figur 6 den Verbundanker aus Figur 2 gesetzt nach einem erfindungsgemäßen Verfahren; - Figur 7 eine schematische Schnittansicht durch die in Figur 6 dargestellte Baugruppe;
- Figur 8 den Verbundanker aus Figur 3 gesetzt nach einem erfindungsgemäßen Verfahren;
- Figur 9 eine schematische Schnittansicht durch zwei Verbundanker, wie sie in Figur 8 gezeigt sind;
- Figur 10 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie X-X in Figur 9.
Figur 1 zeigt zwei miteinander verbundene Betonteile, wobei in diesem Fall das erste Betonteil 10 durch einen plattenförmigen Betonuntergrund gebildet ist und das zweite Betonteil 12 durch eine flach auf diesem aufliegende Betonplatte, auf der zwei Eisenbahnschienen 14 auf bekannte Weise befestigt sind.
Die beiden Betonteile 10, 12 sind miteinander durch mehrere Verbundanker 16 verbunden.
Die Verbundanker 16 können natürlich auch zum Befestigen beliebiger anderer Betonteile oder Teile aus anderem Material aneinander verwendet werden. Der vergrößerte Ausschnitt links oben in Figur 1 zeigt den Verbundanker 16 im in die Betonteile 10, 12 eingesetzten Zustand.
Der vergrößerte Ausschnitt in Figur 1 rechts unten zeigt eine zweite Ausführungsform eines Verbundankers 116, der im oberen rechten Abschnitt der Übersichtszeichnung in der Mitte der Figur 1 angedeutet ist. In der ersten Ausführungsform besteht der Verbundanker 16 aus einem zylindrischen Ankerkörper 18 (siehe auch Figur 2), der an beiden axialen Enden 20, 22 ein Gewinde 23 aufweist. Der Ankerkörper 18 besteht in diesen Beispielen aus einem geeigneten Stahlwerkstoff, beispielsweise einem Edelstahl. Das in Figur 1 und 2 untere axiale Ende 20 ist in das jeweils unten liegende erste Betonteil 10 eingebettet. Das Einbetten kann beispielsweise durch Eingießen in den Beton, durch Einkleben, aber auch durch Einschrauben erfolgen und sorgt für einen Formschluss zwischen dem Ankerkörper 18 und dem umgeben- den Abschnitt des ersten Betonteils 10.
Der Verbundanker 16 weist am axial oberen Ende 22 ein Kompensatorbauteil 24 auf, das relativ zum Ankerkörper 18 in Axialrichtung A beweglich ausgebildet und angeordnet ist.
In diesem Beispiel besteht das Kompensatorbauteil 24 aus einer aus einem Kunstsoff bestehenden Kappe 26 sowie einer zwischen der Kappe 26 und dem axial oberen Ende 22 des Ankerkörpers 18 liegenden verformbaren Element 28. Das verformbare Element ist in diesen Beispielen als herkömmlicher O-Ring aus einem geeigneten Material, beispielsweise aus NBR (Nitrilkautschuk) ausgebildet. Die Kappe 26 besteht hier aus einem Kunststoff, wobei der plattenförmige Deckelteil der Kappe 26 stabiler ausgebildet ist als die umlaufende, einstückig damit verbundene Umfangswand der Kappe 26. Insgesamt ist die Kappe 26, insbesondere die umlaufende Umfangswand flexible und durch Handkraft verformbar ausgebildet. Die Kappe 26 ist auf den Ankerkörper 18 aufgesteckt. Sie kann durch eine Verklebung oder durch eine formschlüssige Verbindung so am Ankerkörper 18 fixiert sein, dass sie vor der Montage nicht versehentlich vom Ankerkörper 18 gelöst werden kann. Dies erlaubt, den Verbundanker 16 als ein einziges Bauteil zu handhaben.
Wenn das zweite axiale Ende 22 im zweiten Betonteil 12, das oberhalb des ersten Betonteils 10 angeordnet ist, aufgenommen ist, bewirkt das Kompensatorbauteil 24 einen gewissen axialen Bewegungsspielraum der beiden Betonbauteile 10, 12 gegeneinander.
Die wird dadurch erreicht, dass die Kappe 26 durch elastisches Zusammenpressen des verformbaren Elements 28 in Axialrichtung gegenüber dem Anker- körper 18 beweglich ist. Hierzu ist erforderlich, dass der Ankerkörper 18 im zweiten Betonteil 12 so aufgenommen ist, dass dieses gegenüber dem Ankerkörper 18 in Axialrichtung verschoben werden kann. Der Verbundanker 16 ist so in den beiden Betonteilen 10, 12 aufgenommen, dass ein erster Abschnitt 30, der hier in etwa die Hälfte des Ankerkörpers 18 in axialer Richtung ausmacht, im ersten Bauteil 10 aufgenommen ist und ein zweiter Abschnitt 32, der die restliche Länge des Ankerkörpers 18 und das Kompen- satorbauteil 24 umfasst, im zweiten Bauteil 12 aufgenommen sind.
Es ist natürlich auch möglich, zwischen den beiden Betonteilen 10, 12 weitere Teile, etwa Kunststofffolien oder weitere Betonteile anzuordnen.
Die Figuren 3 bis 5 zeigen einen Verbundanker 1 16 gemäß der zweiten Ausführungsform. Der Ankerkörper 18 ist identisch aufgebaut zu dem Ankerkörper 18 der ersten Ausführungsform.
Im Unterschied zur ersten Ausführungsform umfasst das Kompensatorbauteil 124 neben einer Kappe 126 und einem verformbaren Element 128 eine rechteckige Hülse 150, die den zweiten Abschnitt 32 des Ankerkörpers 18 umgibt. Die Hülse 150 ist in diesem Beispiel durch zwei miteinander verschweißte L-Profile gebildet. An den axialen Enden ist die Hülse 150 offen.
Zwischen der Innenwand der Hülse 150 und der Außenwand des Ankerkörpers 18 ist auf gegenüberliegenden Seiten je ein zweites verformbares Element 152 angeordnet, das in diesem Beispiel jeweils aus einer kalottenförmig ausge- bildeten Polystyrolschale gebildet ist. Die Polystyrolschale liegt mit einer abgerundeten Seite an der in diesem Bereich runden Außenwand des Ankerkörpers 18 an, während die restlichen drei flachen Seiten der rechteckigen Innenkontur der Hülse 150 folgen. Durch diese Gestaltung ist der Hohlraum zwischen der Innenwand der Hülse 150 und der Außenwand des Ankerkörpers 18 im Wesent- liehen durch die beiden verformbaren Elemente 152 ausgefüllt.
Der Ankerkörper 18 ist in diesem Bereich an zwei gegenüberliegenden Seiten abgeflacht, wie dies in den Figuren 4 und 5 zu erkennen ist. In den abgeflachten Bereichen 154 liegt der Ankerkörper 18 direkt an der Innenwand der Hülse 150 an. Durch diese Gestaltung ist eine Verdrehsicherung geschaffen, sowohl für den Ankerkörper 18, der sich gegenüber der Hülse 150 nicht verdrehen kann, als auch für die Hülse 150, die sich gegenüber dem umliegenden Material des zweiten Betonteils 12 nicht verdrehen kann. Die zweiten verformbaren Elemente 152 wirken daher nur in einer Raumrichtung, sodass eine dynamische Kraftaufnahme und ein Ausgleich einer Bewegung nur in dieser Richtung möglich sind.
Die Hülse 150 weist eine radial nach innen gerichtete Schulter 156 auf, die in Figur 3 dargestellt ist. Über eine in ein Sackloch 158 eingeschraubte Schraube 160 wird die Hülse 150 in Axialrichtung A fest mit dem Ankerkörper 18 verbunden. Das nötige seitliche Spiel zur Verformung der verformbaren Elemente 152 wird durch Verwendung einer Unterlegscheibe 162 erreicht.
Die Kappe 126 ist in dieser Ausführungsform in einen axial über die Schulter 156 hervorstehenden Abschnitt der Hülse 150 eingeschoben, wobei das ver- formbare Element 128, hier in Form eines O-Rings, zwischen dem Deckel der Kappe 126 und dem axial oberen Rand der Hülse 150 geklemmt ist.
Die Umfangswand der Kappe 126 weist mehrere Klemmleisten auf, wie sie von herkömmlichen Gummistopfen bekannt sind. In diesem Beispiel weist die Innenseite der Hülse 150 im axial obersten Bereich eine gerillte Struktur auf, in die die Klemmleisten 164 eingreifen können. Die Innenseite der Hülse 150 könnte jedoch auch glatt gestaltet sein.
Zum Verbinden der beiden Betonteile 10, 12 wird zunächst ein Sackloch 70 im unteren Betonteil 10 und eine Durchgangsbohrung 72 im zweiten Betonteil 12 erstellt. Die Durchgangsöffnung 72 ist so ausgebildet, dass sie sich nach oben, also zwischen dem ersten Betonteil 10 und der davon abgewandten Oberfläche des zweiten Betonteils 12 aufweitet, in diesem Beispiel in Form eines Konus.
Der Verbundanker 16 (siehe Figuren 6 und 7) wird so in das Sackloch 70 eingesetzt, dass der erste Abschnitt 30 des Ankerkörpers 18 darin aufgenommen ist. Der erste Abschnitt 30 wird in das Sackloch 70 eingeklebt oder eingemörtelt. Alternativ ist es auch möglich, das Sackloch 70 dadurch herzustellen, dass bei der Fertigung des Betonteils 10 der erste Abschnitt 30 des Verbundankers 16 einbetoniert wird.
Der zweite Abschnitt 32 ragt in die Durchgangsöffnung 72. Die Durchgangsöffnung 72 wird anschließend mit einem geeigneten Zement, Mörtel, Klebstoff oder Beton verfüllt, wodurch sich ein Formschluss zwischen dem zweiten Abschnitt 32 des Verbundankers 16 und dem zweiten Betonteil 12 ergibt. Diese Situation ist in den Figuren 6 und 7 dargestellt. Das Kompensatorbauteil 24 ist dabei vollständig vom Füllmaterial in der Durchgangsöffnung 72 umgeben, sodass eine Bewegung des zweiten Betonteils 12 auf den Verbundanker 16 übertragen wird, weil das zweite Betonteil 12 sozusagen auf den Kompensatorbautei- len 24 der verwendeten Verbundanker 16 aufliegt. Die Verbindung zwischen dem Verfüllmaterial in der Durchgangsöffnung 72 und dem Ankerkörper 18 ist vorzugsweise so, dass eine Axialbewegung des zweiten Betonteils 12 gegenüber dem Ankerkörper 18 möglich ist.
Zwischen den beiden Betonteilen 10, 12 können weitere Teile, hier als eine weitere Schicht 74 angedeutet, vorgesehen sein.
In den Figuren 8 bis 10 ist das gerade beschriebene Verbindungsverfahren für einen Verbundanker 1 16 gemäß der zweiten Ausführungsform dargestellt. Die Verfahrensschritte sind dieselben wie oben beschrieben, weshalb hier nicht noch einmal darauf eingegangen wird. Durch den Formschluss des Verfüllmaterials in der Durchgangsöffnung 72 mit der Hülse 150 (siehe Figur 8) wird ein Verdrehen des Verbundankers 1 16 in den Betonteilen 10, 12 verhindert. Die Ausrichtung des Verbundankers 1 16 wird durch den Verbindungsprozess eindeutig und fest vorgegeben.
Figur 9 zeigt eine Variante des Kompensatorbauteils 124, bei der das erste verformbare Element 128' durch eine flächige Lage eines verformbaren Materials, beispielsweise eines Polystyrolschaums, gebildet ist, die auf dem oberen Ende 22 des Ankerkörpers 18 aufliegt.

Claims

Patentansprüche
1. Verbundanker zum Verbinden von Betonteilen, mit
einem stabförmigen Ankerkörper (18) und
einem Kompensatorbauteil (24; 124), das wenigstens ein verformbares Element (28; 128) aufweist und das relativ zum Ankerkörper (18) wenigstens axial beweglich angeordnet ist,
wobei ein erster Abschnitt (30) des Ankerkörpers (18) zur Aufnahme in einem ersten Betonteil (10) und ein zweiter, das Kompensatorbauteil (24; 124) aufwei- sender Abschnitt (32) zur Aufnahme in einem zweiten Betonteil (12) vorgesehen sind.
2. Verbundanker nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das verformbare Element (28; 128) elastisch verformbar ist.
3. Verbundanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Kompensatorbauteil (24; 124) an einem Endabschnitt des Ankerkörpers (18) angeordnet ist.
4. Verbundanker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensatorbauteil (24; 124) eine Kappe (26; 126) enthält, die auf den Endabschnitt des Ankerkörpers (18) aufgesetzt ist.
5. Verbundanker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (26; 126) wenigstens abschnittsweise aus einem Kunststoff besteht.
6. Verbundanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensatorbauteil (24; 124) am Ankerkörper (18) befestigt ist.
7. Verbundanker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensatorbauteil (124) eine Hülse (150) enthält, die den zweiten Abschnitt (32) des Ankerkörpers (18) in Umfangsrichtung umgibt, und wenigstens ein zweites verformbares Element (152), das zwischen dem Ankerkörper (18) und der Innenseite der Hülse (150) angeordnet ist.
8. Verbundanker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensatorbauteil (124) und der Ankerkörper (18) eine Verdrehsicherung auf- weisen.
9. Verbundanker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ankerkörper (18) zwei gegenüberliegende abgeflachte Bereiche (154) aufweist, die an flachen Bereichen der Innenseite der Hülse (150) anliegen.
10. Verbundanker nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (126) an der Hülse (150) befestigt ist.
1 1. Verfahren zum Verbinden von Betonteilen, mit den Schritten:
Ausbilden von Öffnungen in wenigstens zwei Betonteilen (10, 12), sodass in einem ersten Betonteil (10) ein Sackloch (70) ausgebildet ist und in einem zweiten Betonteil (12) eine Durchgangsöffnung (72), wobei sich die Durchgangs- Öffnung (72) in Axialrichtung (A) aufweitet,
Einbringen eines Verbundankers (16; 116) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in die Öffnungen (70, 72), sodass der erste Abschnitt (30) des Ankerkörpers (18) in dem Sackloch (70) fixiert ist und der zweite Abschnitt (32) mit dem Kompensatorbauteil (24; 124) in der Durchgangsöffnung (72) liegt und
Verfüllen der Durchgangsöffnung (72) mit einem Zement, sodass der zweite Abschnitt (32) im zweiten Betonteil (12) fixiert ist.
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