EP3628781B1 - Verfahren zum herstellen eines injektionsankers im boden und nachverpressautomat hierfür - Google Patents

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EP3628781B1
EP3628781B1 EP18196794.4A EP18196794A EP3628781B1 EP 3628781 B1 EP3628781 B1 EP 3628781B1 EP 18196794 A EP18196794 A EP 18196794A EP 3628781 B1 EP3628781 B1 EP 3628781B1
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EP
European Patent Office
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post
grouting
medium
injection
automatic
Prior art date
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Active
Application number
EP18196794.4A
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English (en)
French (fr)
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EP3628781A1 (de
Inventor
Christian Lorenz
Daniel Brokemper
Sebastian Romer
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Bauer Spezialtiefbau GmbH
Original Assignee
Bauer Spezialtiefbau GmbH
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Publication date
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Priority to US17/275,807 priority patent/US20220049448A1/en
Priority to PCT/EP2019/071721 priority patent/WO2020064208A1/de
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    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
    • E02D5/80—Ground anchors
    • E02D5/808—Ground anchors anchored by using exclusively a bonding material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02D5/76—Anchorings for bulkheads or sections thereof in as much as specially adapted therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
    • E02D5/80—Ground anchors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2250/00—Production methods
    • E02D2250/003—Injection of material

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an injection anchor in the ground, in which a hole is drilled in the ground, a hardening mass is injected at least in a partial area of the hole by means of an injection member to form an anchor base and after the mass has partially hardened but has not yet fully hardened a post-press medium is introduced into an area of the anchor foot via a post-injection member under pressure, through which the not yet fully hardened anchor foot is broken up, according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a post-pressing machine for such a method according to claim 9.
  • the U.S. 2018 066519 A1 discloses a post-pressing machine according to the preamble of claim 9.
  • the EP 0 218 987 A2 discloses a method and a device for setting or pressing tie rods into sheet piling to restore forces occurring underground in the ground.
  • the invention is based on the object of specifying a method for producing an injection anchor in the ground and a device for this, in which there is increased temporal flexibility in the production of injection anchors.
  • the object is achieved on the one hand by a method having the features of claim 1 and on the other hand with an automatic post-pressing machine having the features of claim 9 .
  • Preferred embodiments of the invention are given in the respective dependent claims.
  • the method according to the invention is characterized in that a post-pressing machine is connected to the post-pressing member, by means of which the post-pressing medium is automatically fed into the post-pressing member at a freely definable point in time to break up the not yet fully hardened anchor foot.
  • a basic idea of the invention lies in the fact that a post-injection of an anchor base can be carried out without personnel using a special post-injection machine.
  • the post-pressing machine is connected to the post-pressing member by a line, and the post-pressing medium can be automatically introduced into the post-pressing member to break up the primary anchor base that has not yet hardened. Any time at which the post-pressing medium is introduced into the post-pressing member can be entered into the post-pressing machine.
  • the point in time for post-pressing can also be switched from a remote control center via a preferably wireless data connection or depending on sensors which determine the condition of the primary anchor base, such as strength or residual moisture, etc., the environment or other relevant parameters.
  • post-injection can be carried out independently of the presence of personnel and thus also on weekends, public holidays, mornings or nights.
  • the use of a post-injection machine can now basically be used on construction sites for the production of injection anchors. This leads to improved utilization of the machine park, to an increase in the weekly output for injection anchors to be produced and to a reduction in the construction time. As a result, this leads to considerable cost advantages.
  • a preferred embodiment of the invention consists in that the post-injection medium is a liquid, in particular water, or a gas, in particular compressed air, through which the anchor base is broken open and that a hardenable medium is introduced into the broken anchor base at different times.
  • the post-injection medium is a liquid, in particular water, or a gas, in particular compressed air, through which the anchor base is broken open and that a hardenable medium is introduced into the broken anchor base at different times.
  • the primary anchor foot is first broken up at the specified point in time by a non-hardening medium, in particular water or compressed air.
  • a non-hardening medium in particular water or compressed air.
  • This first step can be carried out by the post-pressing machine, with the storage of water or compressed air, which is formed in particular from the ambient air, being possible without any problems.
  • the second step of post-injection by introducing a hardening medium into the fractured primary anchor foot can either also be carried out by the post-pressing machine, which then has an additional reservoir and optionally an additional pressure device for generating the pressure for the hardenable medium.
  • the second post-pressing step cannot be performed automatically by personnel at a later point in time. After breaking open the primary anchor foot, the broken anchor foot parts can self-harden until the hardening medium is introduced.
  • a hardenable medium is used as the post-injection medium, in particular the hardening mass for forming the anchor foot.
  • the post-injection is carried out in a single step, in which case the post-injection medium can in particular be a cement suspension or another hardenable suspension.
  • the invention includes all of these basic method variants for producing an injection anchor, but with the step of automatic post-injection.
  • the injection member for injecting the hardenable mass and a separate post-injection member for injecting the post-injection medium remain in the bore.
  • the injection member and the post-injection member can be introduced into the bore together with the tension member.
  • the injection member could also be used as a post-injection member for the post-injection medium and/or another hardenable medium to form the secondary anchor base.
  • the injection member can be a separate element which is introduced into the borehole with or after the drilling tool has been removed.
  • the injection member is designed as a drilling tool with which the borehole is created in the ground.
  • the injection member can simultaneously or alternatively be part of the traction member, so that an overall simple workflow is achieved.
  • the post-injection member has at least one outlet opening through which the post-injection medium is introduced into the bore.
  • the tube-like or tube-like post-grouting member can have a section with a plurality of openings or with a reduced material thickness, which tears open in a defined manner when the post-pressing medium is introduced at a predetermined pressure.
  • the post-injection medium can escape into the surrounding area and break up the primary anchor foot or introduce a hardenable medium to form the secondary anchor foot.
  • a suitable pressure is set.
  • a pressure of at least 10 bar, preferably between 15 bar and 40 bar is set for introducing the post-injection medium. In special cases, lower or higher pressures can also be provided.
  • the automatic post-pressing machine is provided with a controller in which a time for carrying out the automatic post-pressing is entered.
  • the controller can in particular have a timer, with which in particular a period of time or a defined point in time for carrying out the automatic post-pressing can be entered.
  • the post-pressing machine for introducing the post-pressing medium can then be put into operation in the desired manner via the mechanical or preferably electronic control.
  • control additionally includes an input device for inputting the necessary pressure, the filling quantity to be introduced and/or a limit pressure at which the post-injection process can be stopped.
  • the device according to the invention is designed as a post-pressing machine, which is characterized in that a pressure device is provided, which can be connected by line to the post-pressing member and which is designed to introduce the post-pressing medium under pressure into the post-pressing member, and that a controller is provided in which a Time for the automatic introduction of the Nachverpressmedium is formed in the Nachverpressglied.
  • At least one container is provided for receiving the post-injection medium.
  • the container can also be a pressure container in which the medium, in particular compressed air, is stored under pressure.
  • several, in particular two, containers can also be provided, so that, for example, compressed air is stored in one container and the curable medium is stored in another container.
  • the pressurizing means may be any suitable means for generating pressure, such as a compressed gas accumulator or a compression spring assembly.
  • the pressure device has a pump and/or a compressor. In this way, the necessary pressure for introducing the post-injection medium can be applied.
  • the components of the post-pressing machine are preferably operated electrically.
  • the post-pressing machine can be provided with batteries for power supply or have a connection to an external power source. In principle, other energy sources are also possible for operating the post-pressing machine.
  • a single post-pressing machine can be provided for each individual post-pressing member.
  • the post-pressing machine can be made very compact overall.
  • An alternative and preferred embodiment of the invention can be seen in the fact that the Nachverpressautomat over several Lines are connected to several post-pressing members.
  • a central post-pressing machine can supply several post-pressing members with the post-pressing medium.
  • the control can be designed in such a way that this takes place simultaneously for all or several post-pressing members or that the post-pressing processes are carried out successively on the individual post-pressing members.
  • a drilling tool 20 is used to drill a hole 5 in a floor or an approximately vertical wall area.
  • a hardenable mass 12 can be introduced into the bore 5 via a drill bit 21 in order to form a primary anchor base 16, as illustrated in steps b) and c).
  • the rod-shaped tension member 14 for forming the injection anchor 10 and the rod-shaped injection member 22 can be arranged within the drilling tool 20 so that they can already be introduced into the bore 5 with the drilling tool 20 .
  • the outer drilling tool 20 can be withdrawn from the borehole 5 again, with the free space in the borehole 5 being at least partially filled with the hardenable compound 12, as clearly illustrated in steps c) and d).
  • the drilling tool 20 serves at the same time as an injection member 22 for injecting the hardenable mass 12 to form the primary anchor base 16 and, if necessary, for forming a further area of the injection anchor 10.
  • a tubular post-pressing member 30 with a hollow base body 32 is introduced into the bore 5 with the tension member 14 as long as the hardenable mass 12 is still in a soft, free-flowing state.
  • a post-pressing section 34 is arranged at least in sections on the bottom end area of the base body 32 of the post-pressing member 30 , which post-pressing section covers ejection openings 36 in the tubular base body 32 .
  • a post-pressing machine 40 is connected via a connection 38 and a line 49 to the free end of the post-pressing member 30 protruding from the ground.
  • the post-injection machine 40 has a box-like frame 42 with a controller 44, at least one container 48 for receiving a post-injection medium 26 and a pressure device 50 for generating a desired injection pressure.
  • the controller 44 is provided with a timer 46 with which a point in time can be entered at which the post-pressing machine 40 can automatically introduce post-press medium 26 from the container 48 by means of the pressure device 50 into the post-press member 30 .
  • the post-pressing medium 26 which can in particular be identical to the hardenable compound 12, it can be introduced into the bore 5 at a predeterminable point in time at which the primary anchor base 16 has partially but not yet fully hardened.
  • the one or more post-pressing sections 34 on the post-pressing member 30 can be torn open, so that the outlet openings 36 in the base body 32 of the post-pressing member 30 are released.
  • the flowable post-injection medium 26 can penetrate into the area of the primary anchor foot 16 , break it up and widen it to form an enlarged, approximately pear-shaped secondary anchor foot 18 .
  • a secondary anchor foot 18 with an enlarged diameter is achieved, in which the tension member 14 is firmly integrated, so that relatively high forces can be discharged into the ground via the tension member 14 and the enlarged secondary anchor foot 18 .
  • the tension member 14 can be surrounded by a cylindrical tubular element 15 .
  • the post-pressing machine 40 can be removed again by disconnecting the line 49 at the connection 38 and provided for a further post-pressing process.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Injektionsankers im Boden, wobei eine Bohrung in dem Boden erstellt wird, mittels eines Injektionsgliedes zumindest in einem Teilbereich der Bohrung eine aushärtende Masse zum Bilden eines Ankerfußes injiziert wird und nach einem teilweisen, noch nicht vollständigen Aushärten der Masse in einem Bereich des Ankerfußes über ein Nachverpressglied unter Druck ein Nachverpressmedium eingebracht wird, durch welches der noch nicht vollständig ausgehärtete Ankerfuß aufgebrochen wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin einen Nachverpressautomaten für ein solches Verfahren nach Anspruch 9.
  • Aus der DE 2 050 292 A ist ein Verfahren zum Herstellen eines Injektionsankers, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bekannt. Dieser wird auch Verpressanker genannt, mit erweitertem Ankerfuß genannt. Dabei wird zunächst im Boden eine Bohrung erstellt, in welche ein Zugglied für den Anker eingebracht wird. In einem Verankerungsbereich des Zuggliedes wird durch Injizieren von erhärtendem Baustoff ein Ankerfuß im Boden gebildet. Über ein Injektionsrohr, welches zusammen mit dem Zugglied in die Bohrung eingebracht wird, wird vor einem vollständigen Erhärten des Baustoffes für den Ankerfuß durch das Injektionsrohr unter hohem Druck weiterer erhärtender Baustoff in den Verankerungsbereich verpresst. Hierdurch wird der in dem ersten Schritt erstellte und teilweise ausgehärtete primäre Ankerfuß aufgebrochen und kann so insbesondere in radialer Richtung zu einem sekundären Ankerfuß erweitert werden, durch welchen eine stärkere Verankerung des Zuggliedes erreicht werden kann.
  • Dieses Verfahren wird seit langem mit großem Erfolg angewendet. Für das Aufbrechen des primären Ankerfußes ist es erforderlich, dass die zum Bilden des Ankerfußes vorgesehene Masse teilweise, jedoch noch nicht vollständig ausgehärtet ist. Eine gewisse Festigkeit ist notwendig, damit der Ankerfuß aufreißen kann und sich entsprechende Risse und Teilstücke bilden können. Andererseits darf der Ankerfuß noch nicht vollständig oder weitgehend ausgehärtet sein, da ansonsten der für das Aufbrechen des Ankerfußes notwendige Druck aus wirtschaftlicher Sicht zu hoch wäre oder gar nicht mehr aufgebracht werden könnte. Üblicherweise beträgt die Zeitdauer für das notwendige erste Aushärten des Ankerfußes mehrere Stunden, typischerweise etwa einen Tag.
  • Üblicherweise wird an Baustellen der Ankerfuß an einem ersten Tag hergestellt, während dann das Nachverpressen mit dem Aufreißen des Ankerfußes am Folgetag durchgeführt wird. Dies hat zur Folge, dass während einer Arbeitswoche auf einer Baustelle in der Regel Verpressanker von Montag bis Donnerstag hergestellt werden, wobei das Nachverpressen am Folgetag durchgeführt wird. Da jedoch am Samstag und am Sonntag üblicherweise auf Baustellen nicht gearbeitet wird, werden an einem Freitag keine Injektionsanker mit primären Ankerfüßen mehr erstellt, da ein Durchführen des Nachverpressens erst am folgenden Montag nicht oder kaum mehr möglich wäre, da aufgrund der vorangeschrittenen Aushärtung des Ankerfußes dieser nicht mehr durch ein Nachverpressmedium zuverlässig aufgebrochen werden könnte.
  • Faktisch stehen somit bei üblichen Bauvorhaben für das Herstellen eines Injektionsankers mit einem nachzuverpressenden Ankerfuß nur vier Arbeitstage, nämlich Montag bis Donnerstag, zur Verfügung.
  • Die US 2018 066519 A1 offenbart einen Nachverpressautomat gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
  • Die EP 0 218 987 A2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Setzen bzw. Verpressen von Zugankern in Spundwände zur Rücksicherung von im Untergrund auftretenden Kräften im Erdreich.
  • Die DE 10 2009 029 892 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Setzen von Bodenankern zur Rücksicherung von zum Beispiel Steinfangnetzen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Injektionsankers im Boden und eine Vorrichtung hierfür anzugeben, bei welchen eine erhöhte zeitliche Flexibilität bei der Herstellung von Injektionsanker gegeben ist.
  • Nach der Erfindung wird die Aufgabe zum einen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum anderen mit einem Nachverpressautomat mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Nachverpressglied ein Nachverpressautomat angeschlossen wird, durch welchen zu einem frei vorgebbaren Zeitpunkt automatisch das Nachverpressmedium zum Aufbrechen des noch nicht vollständig ausgehärteten Ankerfußes in das Nachverpressglied eingeleitet wird.
  • Eine Grundidee der Erfindung liegt darin, dass ein Nachverpressen eines Ankerfußes ohne Personal durch einen speziellen Nachverpressautomaten durchgeführt werden kann. Dabei wird der Nachverpressautomat mit dem Nachverpressglied leitungsverbunden, wobei das Nachverpressmedium zum Aufbrechen des noch nicht ausgehärteten primären Ankerfußes in das Nachverpressglied automatisch eingeleitet werden kann. Dabei kann in den Nachverpressautomat ein beliebiger Zeitpunkt eingegeben werden, zu welchem dann das Nachverpressmedium in das Nachverpressglied eingeleitet wird. Der Zeitpunkt zum Nachverpressen kann auch von einer entfernten Zentrale über eine vorzugsweise drahtlose Datenverbindung oder abhängig von Sensoren geschaltet werden, welche etwa einen Zustand des primären Ankerfußes, wie Festigkeit oder Restfeuchte etc., der Umgebung oder anderer relevanter Parameter ermitteln.
  • Somit kann ein Nachverpressen unabhängig von der Anwesenheit von Personal und somit auch an Wochenenden, Feiertagen, Morgen- oder Nachtstunden durchgeführt werden. Insbesondere kann durch den Einsatz eines Nachverpressautomaten nunmehr auch grundsätzlich auf Baustellen der Freitag zum Herstellen von Injektionsankern vorgesehen werden. Dies führt zu einer verbesserten Auslastung des Maschinenparks, zur Erhöhung der Wochenleistung bei zu erstellenden Injektionsankern und zur Verkürzung der Bauzeit. Im Ergebnis führt dies zu erheblichen Kostenvorteilen.
  • Abhängig von der Art der Herstellung des Injektionsankers wird ein Zugglied für den Anker beim oder nach dem Erstellen der Bohrung in diese eingebracht, wobei jeweils sicherzustellen ist, dass das Zugglied mit dem gebildeten Ankerfuß zuverlässig verbunden ist.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass das Nachverpressmedium eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, oder ein Gas, insbesondere Druckluft, ist, durch welches der Ankerfuß aufgebrochen wird und dass zeitlich beabstandet in den aufgebrochenen Ankerfuß ein aushärtbares Medium eingeleitet wird.
  • Bei diesem zweistufigen Nachverpressen erfolgt zu dem vorgegebenen Zeitpunkt zunächst ein Aufbrechen des primären Ankerfußes durch ein nicht-aushärtendes Medium, insbesondere Wasser oder Druckluft. Dieser erste Schritt kann durch den Nachverpressautomat durchgeführt werden, wobei das Speichern von Wasser oder Druckluft, die insbesondere aus der Umgebungsluft gebildet wird, problemlos möglich ist. Der zweite Schritt des Nachverpressens durch Einleiten eines aushärtenden Mediums in den aufgebrochenen primären Ankerfuß kann entweder ebenfalls durch den Nachverpressautomat, der dann einen zusätzlichen Speicher und gegebenenfalls eine zusätzliche Druckeinrichtung zum Erzeugen des Drucks für das aushärtbare Medium aufweist, durchgeführt werden. Alternativ kann der zweite Schritt des Nachverpressens nicht automatisch durch Personal zu einem späteren Zeitpunkt durchgeführt werden. Nach dem Aufbrechen des primären Ankerfußes können die aufgebrochenen Ankerfußteile bis zum Einleiten des aushärtenden Mediums selbst aushärten.
  • Besonders bevorzugt ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass als Nachverpressmedium eine aushärtbares Medium verwendet wird, insbesondere die aushärtende Masse zum Bilden des Ankerfußes. Hierbei wird also das Nachverpressen in einem einzigen Schritt durchgeführt, wobei das Nachverpressmedium insbesondere eine Zementsuspension oder eine andere aushärtbare Suspension sein kann. Bei Verwendung der gleichen aushärtbaren Masse wie zum Bilden des primären Ankerfußes kann so ein besonders stabiler finaler sekundärer Ankerfuß erzeugt werden.
  • Zum Herstellen des Ankergliedes gibt es grundsätzlich verschiedene Verfahrensabläufe, welche aus dem Stand der Technik bekannt sind und insbesondere in dem eingangs genannten Dokument DE 2 050 292 A beschrieben und dargestellt sind. Die Erfindung umfasst alle diese grundsätzlichen Verfahrensvarianten zur Herstellung eines Injektionsankers, jedoch mit dem Schritt des automatischen Nachverpressens. Besonders bevorzugt ist es nach einer Ausführungsform der Erfindung, dass das Injektionsglied zum Injizieren der aushärtbaren Masse und ein separates Nachverpressglied zum Injizieren des Nachverpressmediums in der Bohrung verbleiben. Vorteilhafterweise können das Injektionsglied und das Nachverpressglied zusammen mit dem Zugglied in die Bohrung eingebracht werden. Alternativ könnte das Injektionsglied auch als Nachverpressglied für das Nachverpressmedium und/ oder ein anderes aushärtbares Medium zum Bilden des sekundären Ankerfußes eingesetzt werden. Grundsätzlich kann das Injektionsglied ein separates Element sein, welches mit oder nach dem Entfernen des Bohrwerkzeuges in die Bohrung eingebracht wird. Besonders vorteilhaft ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung, dass das Injektionsglied als ein Bohrwerkzeug ausgebildet ist, mit welchem die Bohrung im Boden erstellt wird. Das Injektionsglied kann gleichzeitig oder alternativ ein Teil des Zuggliedes sein, so dass ein insgesamt einfacher Arbeitsablauf erreicht wird.
  • Eine besonders zweckmäßige Verfahrensvariante besteht weiterhin darin, dass das Nachverpressglied mindestens eine Austrittsöffnung aufweist, durch welche das Nachverpressmedium in die Bohrung eingeleitet wird. Das schlauch- oder rohrartige Nachverpressglied kann im Bereich des zu bildenden Ankerfußes einen Abschnitt mit mehreren Öffnungen oder mit verminderter Materialstärke aufweisen, welcher beim Einleiten des Nachverpressmediums mit einem vorgegebenen Druck definiert aufreißt. Hierdurch kann das Nachverpressmedium in den umgebenden Bereich austreten und den primären Ankerfuß aufbrechen beziehungsweise ein aushärtbares Medium zum Bilden des sekundären Ankerfußes einleiten.
  • Abhängig vom Verfahren wird dabei ein geeigneter Druck eingestellt. Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist es in bevorzugter Weise vorgesehen, dass ein Druck zum Einleiten des Nachverpressmediums von mindestens 10 bar, vorzugsweise zwischen 15 bar und 40 bar eingestellt wird. In besonderen Fällen können auch kleinere oder größere Drücke vorgesehen sein.
  • Weiterhin ist es nach einer Fortbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, dass der Nachverpressautomat mit einer Steuerung versehen ist, in der eine Zeit zum Ausführen des automatischen Nachverpressens eingegeben wird. Die Steuerung kann dabei insbesondere eine Zeitschaltuhr aufweisen, mit welcher insbesondere eine Zeitspanne oder ein definierter Zeitpunkt zum Durchführen des automatischen Nachverpressens eingegeben werden kann. Bei Erreichen des eingegebenen Zeitpunktes kann dann über die mechanische oder vorzugsweise elektronische Steuerung der Nachverpressautomat zum Einleiten des Nachverpressmediums in der gewünschten Weise in Betrieb gesetzt werden.
  • Erfindungsgemäß umfasst die Steuerung dabei zusätzlich eine Eingabeeinrichtung zum Eingeben des notwendigen Drucks, der einzuleitenden Füllmenge und/oder eines Grenzdrucks, bei welchem der Nachverpressvorgang gestoppt werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist als ein Nachverpressautomat ausgebildet, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Druckeinrichtung vorgesehen ist, welche mit dem Nachverpressglied leitungsverbindbar ist und welche zum Einleiten des Nachverpressmediums unter Druck in das Nachverpressglied ausgebildet ist, und dass eine Steuerung vorgesehen ist, in welcher ein Zeitpunkt zum automatischen Einleiten des Nachverpressmediums in das Nachverpressglied ausgebildet ist.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Nachverpressautomat kann insbesondere das zuvor beschriebene Verfahren durchgeführt und die damit verbundenen Vorteile erreicht werden.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform besteht nach der Erfindung darin, dass mindestens ein Behälter zum Aufnehmen des Nachverpressmediums vorgesehen ist. Der Behälter kann dabei auch ein Druckbehälter sein, in dem das Medium, insbesondere Druckluft, unter Druck gespeichert ist. Grundsätzlich können auch mehrere, insbesondere zwei, Behälter vorgesehen sein, so dass etwa in einem Behälter Druckluft und in einem anderen Behälter das aushärtbare Medium gelagert ist.
  • Die Druckeinrichtung kann jede geeignete Einrichtung zum Erzeugen eines Druckes sein, etwa ein Druckspeicherbehälter mit komprimiertem Gas oder einer Druckfedereinheit. Es ist nach einer Ausführungsform der Erfindung besonders bevorzugt, dass die Druckeinrichtung eine Pumpe und/oder einen Kompressor aufweist. Hierdurch kann der notwendige Druck zum Einleiten des Nachverpressmediums aufgebracht werden. Vorzugsweise sind die Komponenten des Nachverpressautomaten elektrisch betrieben. Der Nachverpressautomat kann zur Energieversorgung mit Batterien versehen sein oder eine Verbindung zu einer externen Stromquelle aufweisen. Grundsätzlich sind auch andere Energiequellen zum Betreiben des Nachverpressautomaten möglich.
  • Grundsätzlich kann für jedes einzelne Nachverpressglied ein einzelner Nachverpressautomat vorgesehen sein. Hierdurch kann der Nachverpressautomat insgesamt sehr kompakt ausgebildet werden. Eine alternative und bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann darin gesehen werden, dass der Nachverpressautomat über mehrere Leitungen an mehrere Nachverpressglieder angeschlossen ist. Bei dieser Anordnung kann insbesondere ein zentraler Nachverpressautomat mehrere Nachverpressglieder mit dem Nachverpressmedium versorgen. Die Steuerung kann dabei so ausgelegt sein, dass dies gleichzeitig für alle oder mehrere Nachverpressglieder erfolgt oder dass die Nachverpressvorgänge an den einzelnen Nachverpressgliedern sukzessive durchgeführt werden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter beschrieben, welches schematisch in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist.
  • In der einzigen Figur ist in fünf Schritten die Ausführung einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
  • Dabei wird in einem Schritt a) mittels eines Bohrwerkzeuges 20 eine Bohrung 5 in einen Boden oder einen etwa vertikalen Wandbereich eingebracht. Über eine Bohrerspitze 21 kann eine aushärtbare Masse 12 in die Bohrung 5 eingebracht werden, um einen primären Ankerfuß 16 zu bilden, wie anschaulich in den Schritten b) und c) dargestellt ist.
  • Innerhalb des Bohrwerkzeuges 20 kann das stangenförmige Zugglied 14 zum Bilden des Injektionsankers 10 sowie das stangenförmige Injektionsglied 22 angeordnet sein, so dass diese bereits mit dem Bohrwerkzeug 20 in die Bohrung 5 eingebracht werden können. Nach Erreichen der gewünschten Tiefe kann das äußere Bohrwerkzeug 20 wieder aus der Bohrung 5 rückgezogen werden, wobei der Freiraum in der Bohrung 5 mit der aushärtbaren Masse 12 zumindest bereichsweise verfüllt wird, wie in den Schritten c) und d) anschaulich dargestellt ist. Bei diesem Verfahren dient das Bohrwerkzeug 20 gleichzeitig als ein Injektionsglied 22 zum Injizieren der aushärtbaren Masse 12 zum Bilden des primären Ankerfußes 16 sowie gegebenenfalls zum Bilden eines weiteren Bereiches des Injektionsankers 10.
  • Gemäß der Erfindung wird mit dem Zugglied 14 ein schlauchförmiges Nachverpressglied 30 mit einem hohlen Grundkörper 32 in die Bohrung 5 eingebracht, solange die aushärtbare Masse 12 sich noch in einem weichen, fließfähigen Zustand befindet. Am bodenseitigen Endbereich des Grundkörpers 32 des Nachverpressgliedes 30 ist zumindest abschnittsweise ein Nachverpressabschnitt 34 angeordnet, welcher Auspressöffnungen 36 in dem schlauchförmigen Grundkörper 32 abdeckt.
  • Wie anschaulich in Schritt e) dargestellt ist, wird am freien, aus dem Boden herausragenden Ende des Nachverpressgliedes 30 über einen Anschluss 38 und eine Leitung 49 ein erfindungsgemäßer Nachverpressautomat 40 angeschlossen.
  • Der Nachverpressautomat 40 weist ein kastenartiges Gestell 42 mit einer Steuerung 44, mindestens einem Behälter 48 zum Aufnehmen eines Nachverpressmediums 26 und einer Druckeinrichtung 50 zum Erzeugen eines gewünschten Injizierdruckes auf. Die Steuerung 44 ist mit einer Zeitschaltuhr 46 versehen, mit der ein Zeitpunkt eingebbar ist, zu welchem mittels des Nachverpressautomaten 40 automatisch Nachverpressmedium 26 aus dem Behälter 48 mittels der Druckeinrichtung 50 unter Druck in das Nachverpressglied 30 einleitbar ist.
  • Durch das Einleiten des Nachverpressmediums 26, welches insbesondere identisch mit der aushärtbaren Masse 12 sein kann, kann zu einem vorgebbaren Zeitpunkt, bei dem der primäre Ankerfuß 16 teilweise, aber noch nicht vollständig ausgehärtet ist, in die Bohrung 5 eingeleitet werden. Dabei kann bei einem Druck von beispielsweise 15 bar das eine oder die mehreren Nachverpressabschnitte 34 am Nachverpressglied 30 aufgerissen werden, so dass die Austrittsöffnungen 36 im Grundkörper 32 des Nachverpressgliedes 30 freigegeben werden. Das strömungsfähige Nachverpressmedium 26 kann dabei in den Bereich des primären Ankerfußes 16 eindringen, diesen aufbrechen und zu einem vergrößerten, etwa birnenförmigen sekundären Ankerfuß 18 aufweiten. Nach vollständiger Aushärtung wird so ein durchmessererweiterter sekundärer Ankerfuß 18 erreicht, in dem das Zugglied 14 fest eingebunden ist, so dass über das Zugglied 14 und den erweiterten sekundären Ankerfuß 18 relativ hohe Kräfte in den Boden abgetragen werden können.
  • In einem oberen Bereich des Injektionsankers 10 kann das Zugglied 14 von einem zylindrischen Rohrelement 15 umgeben sein.
  • Nach Abschluss des Nachverpressens, welches insbesondere ohne Personal an Wochenenden ausgeführt werden kann, kann der Nachverpressautomat 40 durch Trennen der Leitung 49 am Anschluss 38 wieder entfernt und für einen weiteren Nachpressvorgang vorgesehen werden.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Injektionsankers (10) im Boden, wobei
    - eine Bohrung (5) in dem Boden erstellt wird,
    - mittels eines Injektionsgliedes (22) zumindest in einem Teilbereich der Bohrung (5) eine aushärtende Masse (12) zum Bilden eines Ankerfußes (16) injiziert wird und
    - nach einem teilweisen, noch nicht vollständigen Aushärten der Masse (12) in einen Bereich des Ankerfußes (16) über ein Nachverpressglied (30) unter Druck ein Nachverpressmedium (26) eingebracht wird, durch welches der noch nicht vollständig ausgehärtete Ankerfuß (16) aufgebrochen wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an dem Nachverpressglied (30) ein Nachverpressautomat (40) angeschlossen wird, durch welchen zu einem frei vorgebbaren Zeitpunkt automatisch das Nachverpressmedium (26) zum Aufbrechen des noch nicht ausgehärteten Ankerfußes (16) in das Nachverpressglied (30) eingeleitet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Nachverpressmedium (26) eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, oder ein Gas, insbesondere Druckluft, ist, durch welches der Ankerfuß (16) aufgebrochen wird, und
    dass zeitlich beabstandet in den aufgebrochenen Ankerfuß (16) ein aushärtbares Medium eingeleitet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Nachverpressmedium (26) ein aushärtbares Medium verwendet wird, insbesondere die aushärtende Masse (12) zum Bilden des Ankerfußes (16).
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Injektionsglied (22) zum Injizieren der aushärtbaren Masse (12) und das Nachverpressglied (30) zum Injizieren des Nachverpressmediums (26) in der Bohrung (5) verbleiben.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Injektionsglied (22) als ein Bohrwerkzeug (20) ausgebildet ist, mit welchem die Bohrung (5) im Boden erstellt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Nachverpressglied (30) mindestens eine Austrittsöffnung aufweist, durch welche das Nachverpressmedium (26) in die Bohrung (5) eingeleitet wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Druck zum Einleiten des Nachverpressmediums (26) von mindestens 10 bar, vorzugsweise zwischen 15 bar und 40 bar, eingestellt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Nachverpressautomat (40) mit einer Steuerung (44) versehen ist, in welcher eine Zeit zum Ausführen des automatischen Nachverpressens eingegeben wird.
  9. Nachverpressautomat für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Druckeinrichtung (50) vorgesehen ist, welche mit dem Nachverpressglied (30) leitungsverbindbar ist und welche zum Einleiten des Nachverpressmediums (26) unter Druck in das Nachverpressglied (30) ausgebildet ist, und wobei eine Steuerung (44) vorgesehen ist, in welcher ein Zeitpunkt zum automatischen Einleiten des Nachverpressmediums (26) in das Nachverpressglied (30) ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Nachverpressautomat ein zweistufiger Nachverpressautomat (40) ist und
    dass die Steuerung (44) eine Eingabeeinrichtung zum Eingeben des notwendigen Drucks, der einzuleitenden Füllmenge und/oder eines Grenzdrucks umfasst, bei welchem der Nachverpressvorgang gestoppt werden kann.
  10. Nachverpressautomat nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens ein Behälter (48) zum Aufnehmen des Nachverpressmediums (26) vorgesehen ist, insbesondere ein Behälter für ein nicht-aushärtbares Medium und ein Behälter für ein aushärtbares Medium.
  11. Nachverpressautomat nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Druckeinrichtung (50) eine Pumpe und/oder einen Kompressor aufweist.
  12. Nachverpressautomat nach Anspruch 9 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass dieser über mehrere Leitungen (49) an mehrere Nachverpressglieder (30) angeschlossen ist.
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