EP4291726A1 - Anker zur aufnahme und/oder übertragung von kräften in einen untergrund, meterware und verfahren zum einbringen und befestigen - Google Patents

Anker zur aufnahme und/oder übertragung von kräften in einen untergrund, meterware und verfahren zum einbringen und befestigen

Info

Publication number
EP4291726A1
EP4291726A1 EP22711474.1A EP22711474A EP4291726A1 EP 4291726 A1 EP4291726 A1 EP 4291726A1 EP 22711474 A EP22711474 A EP 22711474A EP 4291726 A1 EP4291726 A1 EP 4291726A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
anchor
following further
further feature
textile material
filling material
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.)
Pending
Application number
EP22711474.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerolda Fulde
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.)
ITA Technologietransfer GmbH
Original Assignee
ITA Technologietransfer GmbH
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 ITA Technologietransfer GmbH filed Critical ITA Technologietransfer GmbH
Publication of EP4291726A1 publication Critical patent/EP4291726A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
    • E02D5/80—Ground anchors
    • E02D5/808—Ground anchors anchored by using exclusively a bonding material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/20—Securing of slopes or inclines
    • E02D17/202—Securing of slopes or inclines with flexible securing means
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/66—Mould-pipes or other moulds
    • E02D5/665—Mould-pipes or other moulds for making piles

Definitions

  • the invention relates to an anchor for absorbing and/or transmitting forces in a subsoil, as well as bulk goods and a method for inserting and fastening an anchor in a subsoil.
  • Anchors are components that transfer forces into the ground or rock via tension members. In particular, there are unstressed and stressed anchors.
  • Unstressed ground and rock anchors can be used to fix support structures in the ground. These anchors can increase the tensile and shear strength of the soil. Together with a reinforced shotcrete layer, a composite body is preferably produced, which has a supporting effect similar to a gravity wall.
  • the unstressed anchors there are in particular the temporary ones, which are mainly used for excavation work for building pits, as well as the permanent ones, which are preferably used to secure flange slides, to stabilize embankments and to strengthen existing support structures.
  • tensioned anchors which are preferably used when large forces are to be introduced into the existing building ground in an economical manner.
  • temporary anchors are mainly used to secure excavations and embankments, permanent anchors, for example, for flange protection, retaining walls, flanged bridges, bridge abutments, buoyancy protection, cavern protection or machine and mast foundations.
  • Permanent anchors are preferably extensively protected against corrosion in order to be suitable for a long service life.
  • tension elements are usually installed in a grid pattern in the subsoil.
  • anchors, nails or micropiles are usually Steel rod anchors or rigid rope anchors made of wire strands.
  • the anchors are usually connected to the subsoil by frost-resistant anchor mortar.
  • frost-resistant anchor mortar After the filling material has hardened, the usual bond strength of 100 kN to 2,000 kN is achieved, depending on the anchor strength and the size of the lateral surface of the compression.
  • the filling material is, for example, mortar.
  • DE 1 784630 discloses a rebar made of steel which has opposite helical ribbing. Due to the coarse thread, this is largely insensitive to dirt and enables a uniform transmission of force into the mortar.
  • the tension member known as "GEWI” is often used as a loosely installed anchor or nail in slope protection.
  • a fastening anchor for snow guard nets and rockfall structures made from a wire rope is described in CH 672.934 A5. This has a free end stiffened with a rod, which is pushed into the borehole, and has a pressed loop on the air side for the introduction of the tensile force. This construction has the advantage that the fastening eyelet can be adjusted in the direction of pull.
  • EP 1 772 559 A1 discloses a wire rope anchor which consists of a sheathed rope loop and in which both rope ends are connected to one another by a connecting and screwing element. This is screwed inside the borehole as an attachment with a rod-shaped tension element and the borehole is then grouted.
  • rods made of fiberglass composite material are used as formwork anchors. These are used in particular in temporary anchoring technology in tunnel construction.
  • WO 2012/053901 describes a reinforcement bar and its filing position, which consists of basalt, carbon, fiberglass or similar fibers which are connected to one another by a matrix.
  • the length of the prefabricated rods is given as 20 mm to 200 mm with a diameter of 2 mm to 10 mm.
  • the bars are then poured into concrete as reinforcement.
  • the installation and use of anchors usually take place under aggressive environmental conditions and under difficult working conditions. Under these conditions, conventional steel-based anchors have significant disadvantages in terms of weight, corrosion resistance and use of materials. They also require considerable drilling and installation work.
  • the present invention is based on the object of providing an improvement or an alternative to the prior art.
  • the task at hand is achieved by an anchor for absorbing forces and/or transmitting forces into a subsoil, in particular for securing slopes, for anchoring protective structures against natural hazards and for general geotechnical applications.
  • the anchor has a flexible textile material.
  • the anchor is tubular.
  • the anchor has a large number of openings, so that the textile material can be at least partially flowed through by a filling material.
  • flexible materials should be understood as bendable, elastic and/or stretchable.
  • the flexibility should be set in such a way that a person should be able to deform the material without the aid of tools.
  • Tubular means that the armature in an ideal state or in a basic form has a cylindrical outer surface which encloses a hollow space on the inside. In this state, the armature has a circular cross-section. Due to the flexibility of the anchor, however, it can be assumed that the cross-section of the anchor also has other geometries in addition to the ideal condition or in the basic form. The other geometries are preferably ellipsoidal and/or polygonal. Mixtures of such geometries can of course also be present.
  • the anchor can also be completely laid flat. In the flattened state, the cavity is usually completely collapsed. The flattened anchor is particularly advantageous for its transport and insertion into the ground.
  • the openings can be customized to suit different application requirements.
  • the degree of penetration of the filling material for example a mortar, can be varied by different configurations of the openings.
  • the openings can be varied in size, position and/or number. Depending on the filling material, there may be different application requirements. In the case of mortar as the filling material, it may be preferable for the openings to be larger. In the case of a resin as the filling material, it may be preferable for the openings to be made smaller. It may be preferable to have sections along the anchor that have different numbers and/or sizes of openings. There may be sections that have no openings. Such sections are preferably arranged in the region of a loop that will be described below.
  • the armature preferably has a diameter in the range from 5 mm to 500 mm; the armature particularly preferably has a diameter of 10 mm to 300 mm in the ideal state or in the basic form.
  • the anchor has a length of 30 cm to 20 m, preferably the anchor has a length of 1 m to 10 m. This length refers to the anchor when installed. If the anchor has the loop described below, this length can vary depending on the arrangement of the hose ends. For example, if the hose is doubled, the above length can be twice as large.
  • the underground is to be understood as below the surface of the earth. It can be a layer of soil below the topsoil or a rock.
  • the subsoil can also be an area in an overhanging area of a rock or similar.
  • the anchor is designed in such a way that when it expands in the radial direction it can be pressed against a subsurface surface, preferably a borehole surface.
  • expansion is to be understood as meaning the transfer of the tube into the described ideal state or into the basic shape.
  • the filling material is present inside the anchor. This describes the anchor in a fully installed state in the subsoil.
  • the textile material is designed in such a way that it can be expanded in the radial direction when pressed with the filling material, in particular with mortar, fluff or another hardening substance. In this embodiment, therefore, an outer circumference of the armature can be enlarged.
  • the textile material is flexible in relation to its axis.
  • the axis is not a continuous perfect straight line.
  • the textile material is designed to be elastic and/or plastically stretchable in its axis of stretching.
  • the armature has a surface coating.
  • This surface coating can, for example, be a protective layer be, which protects the textile material from environmental influences and / or mechanical Be loads.
  • this treatment ensures a certain degree of dimensional stability, which allows for better insertion of the anchor into the drilled hole.
  • the textile material of the anchor has fibers with a modulus of elasticity of more than 50 GPa, in particular the modulus of elasticity is in the range from 60 GPa to 250 GPa, preferably in the range from 90 GPa to 230 GPa, especially preferably in the range of 100 GPa to 230 GPa.
  • the modulus of elasticity also E modulus, tensile modulus, coefficient of elasticity, elongation modulus or Young's modulus, is in particular a material parameter from materials engineering that describes the proportional relationship between stress and strain during the deformation of a solid body in the case of linear elastic behavior.
  • the modulus of elasticity increases with the resistance that a material offers to its elastic deformation.
  • the textile material of the anchor has fibers with a fiber tensile strength in terms of a maximum mechanical tensile stress of more than 500 MPa, the textile material of the anchor particularly preferably has fibers with a fiber tensile strength of more than 1,500 MPa.
  • the specimens are clamped in a tensile testing machine without deflection and subjected to a homogeneous uniaxial tensile stress (tensile force). During the test, the tensile force is increased slowly (quasi-statically) until the fiber breaks or tears.
  • the textile material of the anchor has fibers from the group consisting of glass fibers, basalt fibers, carbon fibers and UHMWPE fibers or mixtures thereof.
  • the textile material of the anchor has textile-joined metal fibers.
  • the metal fibers are preferably metal fibers which consist of the group consisting of metal, metal alloys, plastic-coated metal, metal-coated plastic and a completely metal-coated core.
  • the metal is preferably a metal from the group consisting of stainless steel, nickel, titanium, copper and aluminum, or alloys thereof.
  • Metal fibers can be provided with a transparent coating to prevent tarnishing and/or corrosion.
  • the metal fibers can be sheared using wire (steel wool) or foil as the starting material, or they can be bundled from larger diameter wires, drawn from an ingot, cast from molten metal, or can be cast around a core (core fiber, often carbon). spun sheath fibers may be formed.
  • the metal fibers can run along a main axis of extension of the anchor. It is preferred that the metal fibers are arranged annularly or helically along the anchor.
  • In one embodiment of the invention has at least partially biodegradable fibers.
  • a design with biodegradable fibers is particularly preferred for anchors that are only temporarily installed in the ground. Due to the biodegradable fibres, the anchor does not have to be taken out of the ground again, especially if it is a temporary anchor after which it is no longer needed, but it can be left there as it is biodegradable . In a further exemplary embodiment, it can be preferred that only parts of the textile material are biodegradable and that other parts of the anchor are not biodegradable. Such a design can be advantageous, for example, if the biodegradable fibers are necessary for the installation of such an anchor, for example in order to provide a holding structure which is no longer necessary after installation of the anchor.
  • the anchor has a tensile strength in the range from 50 kN to 6000 kN, preferably in the range from 100 kN to 2000 kN, particularly preferably in the range from 200 kN to 800 kN.
  • the tensile strength designates the maximum mechanical tensile stress with which the anchor can be loaded before it is damaged or becomes detached from the substrate.
  • the anchor has an end anchor head, which is designed as a splice.
  • the anchor head can be manufactured at the factory and attachments such as threaded rods, eyelets or similar can be laminated in.
  • the anchor head at the end can be designed as a splice after the anchor has been installed in the ground.
  • the splice is usually an unbreakable, permanent, non-detachable connection of the textile material by interlacing the individual fibers.
  • the splice can be an eye splice, for example, in which one end of the textile material is worked into the textile material, also called the standing part, in such a way that an eye is formed. It is significantly more resilient than a knotted loop.
  • the splice can be, for example, a back splice, in which the end of the textile material is separated into its fibers and then spliced backwards into the same textile material. This creates different terminations at the end of the rope.
  • Back splices are, for example, the "Takling", which thickens the end of the textile material and can prevent slipping through an eyelet in particular.
  • the anchor has a loop.
  • the loop is particularly preferably designed in such a way that two ends of the textile material are arranged parallel at least in sections.
  • the loop is a fixed eye (O-shaped piece) that does not come loose and does not tighten.
  • the loop can be formed as a fixed eye.
  • the loop is a closed bay in which two ends of the textile material are guided in parallel. The ends of the textile material are preferably guided in the closed bay in such a way that they have the same length.
  • the anchor has at least one connec tion element, via which it can be coupled to external attachments.
  • the connecting element can be a thimble or thimble.
  • a thimble is a reinforcement often made of metal or plastic.
  • the connecting element can be spliced in or pressed into the textile material.
  • the external attachments can be, for example, screws, shackles, eyelets, hooks or ropes.
  • the anchor has a seal section in which the cross section of the anchor can be expanded to form a seal.
  • the seal section is a local thickening of the anchor. In conjunction with a corresponding widening in the subsoil, for example in a borehole, this can increase the strength of the anchor.
  • the widening in the subsoil can have been introduced by a special drilling process or, for example, by blasting after drilling.
  • a so-called deadman anchorage is created by the seal section of the anchor.
  • the anchor according to the invention cannot be torn out of the substrate or the mortar due to the complete enclosure of the seal section. This leads to increased load bearing capacity or increased tensile strength.
  • the seal section can be produced, for example, by thickening the anchor when it is filled with the filling material.
  • the textile material already has a larger local extent before the filling material is introduced.
  • This seal section can preferably be arranged at the lower end of the anchor. However, it is also conceivable that the seal section is not arranged at the end of the anchor. Embodiments are possible in which the anchor has a plurality of seal sections.
  • the anchor has a weight of less than 1 kg/m.
  • the anchor particularly preferably has a weight of less than 0.5 kg/m.
  • the anchor Due to its low weight, the anchor is particularly easy to transport. A low weight is an advantage, especially in the mountains, where slope protection plays a special role. Metal anchor rods or nails are usually used to secure slopes. These are heavy and unwieldy. They have to be transported with heavy equipment and are also difficult to handle during installation. Installation is facilitated by the low weight of the anchor according to the invention.
  • the anchor is designed to be transported as rolls of goods.
  • the flexible textile material is available as rolled goods and can be transported on a roll.
  • the flexible textile material of the anchor is particularly preferably designed as bulk goods. With this design, it can be adapted to the respective needs before installing the anchor by shortening it.
  • the anchor has a flexible cross-sectional geometry, preferably the cross-sectional geometry is circular, ellipsoidal or polygonal.
  • the flexible cross-sectional geometry makes it particularly easy to transport the anchor, for example as the suggested rolled goods.
  • the different geometries are provided with a variation braider, for example.
  • the anchor has, in particular, a netzar-term structure.
  • the network is preferably designed like a tube. However, it is also conceivable for the net to be flat and laid to form a tube. When the mesh is laid in a tubular manner, it is preferable that there is a portion where the mesh is laid in an overlapping manner.
  • the overlap preferably comprises a connection of two layers. This connection can be glued or sewn.
  • the anchor has a plurality of strands of fibers which, at least in sections, are regularly intertwined as a braid.
  • the braid is a product of intertwined strands. There may be areas formed from unentangled strands.
  • the textile material of the anchor preferably has at least two thread systems, one thread system being the warp thread and another being the weft thread.
  • the thread systems are in particular at least partially present as a woven fabric.
  • the fabric is a textile fabric that consists of at least two thread systems, warp and weft, which intersect in a pattern at an angle of exactly or approximately 90° when viewed on a fabric surface.
  • the thread systems can also be made up of several types of warp or weft.
  • the textile material of the anchor is present as Raschel knitted fabric or Raschel fabric.
  • a knitted fabric is usually a material made (knitted) from thread systems by stitch formation on a knitting machine.
  • the textile material of the anchor preferably has a plurality of strands of fibers which are present at least in sections as a net by knotting.
  • the knotted mesh preferably has high strength filaments.
  • the mesh is preferably knot-fixed and dimensionally stable.
  • the network preferably has a low stretch and is characterized by high stability.
  • the textile material of the anchor is present as a textile fabric in the form of a felt.
  • the felt is material made by pressing individual fibers.
  • the anchor has a biaxial structure with ring-shaped warp strands.
  • two layers of different fibers are generally laid at an angle of ⁇ 45°.
  • the anchor has annular and/or helical reinforcements for absorbing compressive forces.
  • the reinforcement is preferably an insert, for example made of a fabric or metal, which increases the pressure stability of the textile fabric.
  • the armature has two or more reinforcements which are arranged in opposite directions in a helical shape.
  • the anchor additionally has an integrated grouting line into which the filling material can be introduced and/or grouted.
  • the injection line is particularly preferably combined with a design with an end splice or a loop of the type described.
  • the grout line makes it particularly easy to fill the tubular anchor with a filling material without having to expose one end of the anchor beforehand. It is preferred that the injection line is made detachable. This design makes it possible to remove the injection line after filling with a filling material.
  • the anchor has an injection line opening into which the injection line is introduced before the filling material is introduced.
  • the anchor has structures, in particular structures optimized for load absorption.
  • the load-bearing-optimized structures are preferably introduced by means of production as variation braids.
  • variation braiding complex braided structures can be incorporated into the textile material.
  • variation braiding variable braid structures can be realized over the braided section. Such mesh structures can significantly increase the stability of the textile material.
  • one end of the anchor can be closed by knotting, gluing, clamping or sewing.
  • the anchor can be closed at the installation site. In the simplest case, it is a knot at the end of the anchor. However, it can be preferred that the anchor is closed by gluing, clamping or sewing.
  • the anchor is designed to be connected to an embankment protection, in particular to an embankment protection net.
  • the anchor has a suitable attachment means such as a flake or a sling or an elastic element for this purpose.
  • the task at hand is achieved by a piece of merchandise which, lengthwise, comprises the anchor of the type described in relation to the first aspect of the invention.
  • the piece goods preferably have at least one segment, with the segment being designed as an anchor.
  • the meter goods can be in the frame of the present invention can be designed as an arbitrarily long line-up of anchors according to the invention, one segment in particular corresponding to a length of the piece goods provided for an anchor.
  • the meter goods can, for example, be divided into the respective segments by cutting.
  • the task at hand is a method for inserting and fastening an anchor in a subsoil for absorbing forces and/or transmitting forces into the subsoil, in particular for securing slopes, for anchoring protective structures against natural hazards and for general geotechnical purposes Applications is provided.
  • the anchor is tubular.
  • the armature can be designed as an armature according to the invention.
  • the anchor preferably has a textile tiles material.
  • the anchor is placed in a hole in the ground.
  • the hole can be dimensioned in such a way that the anchor can be inserted without tools.
  • an applicator In the case of smaller holes or in the case of holes in an overhang, it is preferable for the anchor to be introduced into the hole with an applicator.
  • this applicator is a rod with the aid of which the anchor can be introduced to a rear end of the hole.
  • the underground is to be understood as below the surface of the earth. It can be a layer of soil below the topsoil or a rock.
  • the subsoil can also be an area in an overhanging area of a rock or the like.
  • the filling material is then placed in the hole. It is advantageous if the filling material is filled from a delimitation of the hole remote from the surface, quasi the rear end of the hole in the subsoil, up to a mouth of the hole. In this way, for example, air pockets or incompletely filled holes can be avoided in a particularly simple manner.
  • the filling material is then cured and/or solidified. In the simplest case, the filling material hardens itself after some time. Hardening or solidification can occur without any intervention due to the material properties of the filling material. This process is preferably completed after a time that is characteristic of the filling material used. Only after complete hardening and/or solidification can the anchor be fully loaded.
  • the hole can already be present, so that, for example, a crevice in the rock is used to insert the anchor therein.
  • the hole can be drilled into the ground as part of the process.
  • the anchor can be inserted completely, i.e. until the anchor reaches the boundary of the hole that is remote from the surface, or only partially inserted into the hole.
  • the filling material is placed to the anchor in the hole in the ground.
  • the filling material is introduced directly into an inner space of the anchor.
  • the filling material can also be placed in the hole in relation to the anchor, ie not in the interior of the anchor.
  • the armature preferably has openings through which the filling material can at least partially flow into an interior space of the armature.
  • the filling material is advantageously introduced into the hole in the ground by being pressed into the interior of the tubular anchor.
  • the anchor is preferably designed in such a way that the anchor rests essentially flat against a wall of the hole in the ground.
  • the anchor is expanded in particular by being filled, so that it rests against the wall of the subsoil in one expansion direction.
  • the wall can be a material border around the hole, the hole representing an empty volume inside this material border.
  • the filling material is introduced into the hole in the subsoil by being pressed into the interior of the tubular anchor in a grouting line integrated in the anchor.
  • the injection line is preferably carried out in accordance with the type described above. It can be advantageous if the filling material is pressed into the interior of the tubular anchor in such a way that the filling material flows at least partially to the outside through a large number of openings in the textile material. In other words, it is in particular not necessary for the filling material to be able to completely penetrate each of the openings in the textile material. Alternatively, it can be provided that the openings are completely flowed through.
  • the method may include the following further feature of sealing at least one end of the tubular anchor such that the filling material cannot escape from the end of the tubular anchor when placed within the interior of the tubular anchor.
  • the at least one end can correspond to an end remote from an entrance of the underground hole and/or an end close to the entrance of the underground hole.
  • the hole is made in the subsoil, preferably the hole is drilled and/or blasted.
  • the hole can be drilled into the ground using one of the following methods:
  • the hole has a widening, preferably at the bottom of the hole.
  • the filling material can be pressed into the interior of the tubular anchor in such a way that the anchor forms a seal at the level of the widening.
  • This seal can be arranged at the lower end of the anchor, ie at the bottom of the hole.
  • the lead seal section is not arranged at the end of the anchor, but instead, for example, in a middle position between a hole entrance of the underground surface and a hole bottom.
  • the armature has several seal sections.
  • the anchor is guided centrally through a closing element, preferably a claw plate, which is positioned resting on an embankment protection, preferably an embankment protection net.
  • a closing element preferably a claw plate
  • an elastic element can be clamped together on the plate, in particular subsequently.
  • the elastic element can be designed as a sphere.
  • An air-side anchor end can then be closed. This can advantageously lead to a preload, in particular in the range from 1 kN to 10 kN, preferably around 5 kN, being applied between the anchor and the slope protection.
  • FIG. 1 shows a schematic view of an embodiment of the anchor according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic view of an embodiment of the anchor according to the invention, the anchor being introduced into a borehole
  • FIG. 3 shows a schematic view of an embodiment of the anchor according to the invention, the anchor resting against the wall of the borehole,
  • FIG. 4 shows a schematic view of an embodiment of the anchor according to the invention, with a connection of a traction cable being effected via a loop,
  • FIG. 4a shows a schematic view of an embodiment of the anchor according to the invention, the anchor having a grout line
  • FIG. 5 shows a schematic view of an embodiment of the anchor according to the invention, with the borehole having a widening
  • FIG. 6 shows a schematic view of an embodiment of the anchor according to the invention, where there are also anchorages in the rock.
  • the basic form of the embodiment variant of an anchor 1 shown in FIG. 1 consists of a braided hose with a circular cross-section 2, which usually has a diameter of 10 mm to 300 mm.
  • the hose advantageously consists of highly modular fiber fabrics or twisted/stranded filaments 3, which usually have a filament tensile strength of at least 1,500 MPa.
  • Mineral fibers, carbon fibers, UFIMWPE plastic fibers or high-strength steel fibers, preferably made of stainless steel, are preferably used. These are preferably joined using textile manufacturing techniques such as braiding, knitting or knotting.
  • the fibers and rope strands can also be connected to one another by a matrix and/or have a protective surface coating.
  • this treatment ensures a certain dimensional stability, which allows better insertion of the anchor 1 into a hole 4 .
  • the anchor 1 according to the invention is usually characterized by a system tensile strength which is between 100 kN and 2,000 kN.
  • the usual installation lengths are between 1 m and 10 m.
  • FIG. 2 shows an anchor 1 placed in a hole 4 before it is pressed with a filling material 9 .
  • the end 8 of the anchor 1 inserted in the hole 4 can be closed in situ, for example by knotting, clamping or gluing.
  • the filling material 9 in particular mortar, is advantageously pressed from the bottom 6 of the hole.
  • a grouting line 7, which is routed inside the anchor 1, is introduced into the hole 4 together with the anchor 1.
  • a further variant includes an already integrated compression line 7 made of a PE pipe or a textile hose.
  • the anchor diameter and length can be significantly reduced compared to conventional systems.
  • the materials glass fibres, basalt fibres, carbon fibres, UHMWPE fibers or similar fibres the usual corrosion protection requirements are met.
  • the usually required mortar cover can thus be significantly reduced, which also contributes to a reduction in the borehole diameter.
  • these materials are advantageously largely biochemically stable.
  • a pull rope 12 is connected to the anchor 1 via a loop 10 designed as a splice 11.
  • a loop 10 is formed before the pressing by pushing through the free end of the anchor on the air side. The loop end is kept in the borehole and this is then filled up to the mouth of the borehole with filling material 9, in particular mortar.
  • FIG. 4a shows an application variant of the anchor from FIG. 4, in which the anchor 1 has a grout line 7 .
  • the grouting line 7 enables the filling material 9 to be introduced into the interior of the anchor 1 in a particularly simple manner.
  • the grouting line 7 can be removed after grouting, so that the anchor 1 is present without a grouting line 7 after installation.
  • FIG. 5 shows an application variant in which a widening 13 was produced at the bottom of the hole 6 by the drilling method or subsequent to the drilling, for example by blasting. Due to the widening 13 of the armature 1 in the compression Ver a seal 14 is generated at the bottom of the hole 6, through which a so-called dead man's anchorage can be created. In contrast to a conventional rod anchor, the anchor 1 according to the invention cannot be torn out of the filling material 9 due to the complete surround of the seal 14 and thus an increased load-carrying capacity can be generated.
  • a training variant is shown, which is used for anchoring in the sub-ground, in this case a rock.
  • open fissures 16 can lead to uncontrolled escape and loss of the filling material 9.
  • the permeability of the anchor 1 fluid can be adjusted by the selected fine mesh of the textile used in such a way that only the amounts of filling material 9 required for the attachment of the anchor 1 can penetrate through the textile. An uncontrolled loss of filling material 9 along the fissures is thus prevented and for a complete backfilling of the anchor 1 required grouting pressure can be built up.
  • FIG. 7 shows an embodiment of the anchor 1 according to the invention, which was attached to an embankment safety device 19 . It is shown schematically that the anchor 1 has been introduced into a hole 4 . At the air-side end of the anchor 1, which is in the direction of the ground surface, the anchor 1 is guided centrally by a closing element 18, in particular a claw plate. This is positioned overlying an embankment protection device 19, which is designed as a safety net. By compressing an elastic element 20 on the closing element 18 and closing the air-side anchor end, an advantageous pretension can be applied between the anchor 1 and the slope protection 19, in particular 5 kN.
  • anchoring systems with the textile anchor according to the invention have a significantly better CO 2 balance than conventional systems.
  • the textile hose anchors can be used to advantage for securing embankments where vegetation is to take over the long-term stabilization or for areas that are to be used for agriculture.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Anker (1) zur Aufnahme von Kräften und/oder Übertragung von Kräften in einen Untergrund (15), insbesondere zur Böschungssicherung, mit den folgenden Merkmalen: a. der Anker (1) weist ein flexibles textiles Material (3) auf, und b. der Anker (1) ist schlauchförmig ausgebildet, und c. der Anker (1) weist eine Vielzahl von Öffnungen auf, so dass das textile Material (3) von einem Füllmaterial (9) zumindest teilweise durchflossen werden kann. Ferner betrifft die Erfindung eine Meterware, insbesondere Stoff, die der Länge nach Anker (1) zur Aufnahme von Kräften und/oder Übertragung von Kräften in einen Untergrund (15) umfasst sowie ein Verfahren zum Einbringen und Befestigen eines Ankers (1) in einen Untergrund (15) zur Aufnahme von Kräften und/oder Übertragung von Kräften in den Untergrund (15), insbesondere zur Böschungssicherung.

Description

ANKER ZUR AUFNAHME UND/ODER ÜBERTRAGUNG VON KRÄFTEN IN EINEN UNTERGRUND, METERWARE UND VERFAHREN ZUM EINBRINGEN UND BEFESTIGEN
Die Erfindung betrifft einen Anker zur Aufnahme und/oder Übertragung von Kräften in einen Untergrund sowie eine Meterware und ein Verfahren zum Einbringen und Befestigen eines Ankers in einen Untergrund.
Anker sind Bauelemente, die über Zugglieder Kräfte in den Boden oder Fels über tragen. Es gibt insbesondere ungespannte und gespannte Anker.
Ungespannte Boden- und Felsanker können zur Fierstellung von Stützkörpern im Boden eingesetzt werden. Durch diese Anker können die Zug- und Scherfestigkei ten des Bodens erhöht werden. Gemeinsam mit einer armierten Spritzbetonschicht wird bevorzugt ein Verbundkörper erzeugt, der ähnlich einer Schwergewichtsmauer eine stützende Wirkung hat. Unter den ungespannten Ankern gibt es insbesondere die temporären, welche vorwiegend beim Geländeabtrag für Baugruben zum Ein satz kommen, sowie die permanenten, welche bevorzugt zur Sicherung von Flan- grutschungen, zur Stabilisierung von Böschungen und zur Ertüchtigung von bestehenden Stützkonstruktionen eingesetzt werden.
Ferner gibt es die gespannten Anker, welche vorzugsweise zur Anwendung kom men, wenn große Kräfte auf wirtschaftliche Art in den am Objekt vorliegenden Bau grund einzuleiten sind. Darunter sind die temporären Anker und die permanenten Anker vertreten. Die temporären Anker kommen mehrheitlich bei Baugrubensiche rungen und Böschungssicherungen zum Einsatz, permanente Anker beispielsweise bei Flangsicherungen, Stützmauern, Flängebrücken, Brückenwiderlagern, Auf triebssicherungen, Kavernensicherungen oder Maschinen- und Mastfundamenten. Permanente Anker werden bevorzugt umfassend korrosionsgeschützt, um für eine lange Nutzungsdauer geeignet zu sein.
Für aktive Stabilisierung von Böschungen oder die Befestigung von Schutznetzen werden Zugelemente meist rasterartig in den Untergrund eingebracht. Bei diesen so genannten Ankern, Nägeln oder Mikropfählen, handelt es sich üblicherweise um Stabanker aus Stahl oder steife Seilanker aus Drahtlitzen. In den Bohrlöchern im Untergrund, beispielsweise im Fels oder Boden, werden die Anker üblicherweise durch frostbeständigen Ankermörtel mit dem Untergrund verbunden. Nach dem Aushärten des Füllmaterials werden in Abhängigkeit von der Ankerfestigkeit und der Größe der Mantelfläche der Verpressung übliche Verbundtragfestigkeit von 100 kN bis 2.000 kN erreicht. Bei dem Füllmaterial handelt es sich beispielsweise um Mör tel.
In der DE 1 784630 ist ein Bewehrungsspannstab aus Stahl offenbart, der gegen übergelegene schraubenförmige Rippung aufweist. Dieser ist durch das grobe Ge winde weitgehend schmutzunempfindlich und ermöglicht eine geleichförmige Kraftübertragung in den Mörtel. Das als «GEWI» bekannte Zugglied wird bei Bö schungssicherungen häufig als schlaff eingebauter Anker bzw. Nagel verwendet.
Ein Befestigungsanker für Schneefangnetze und Steinschlagverbauungen aus ei nem Drahtseil wird in CH 672,934 A5 beschrieben. Dieser weist ein mit einem Stab ausgesteiftes freies Ende auf, welches in das Bohrloch gestoßen wird, und hat luft seitig eine verpresste Schlaufe für die Einleitung der Zugkraft. Diese Konstruktion hat den Vorteil, dass sich die Befestigungsöse in Zugrichtung anpassen kann.
Die EP 1 772 559 A1 offenbart einen Drahtseilanker, der aus einer ummantelten Seilschlaufe besteht und bei dem beide Seilenden durch ein Verbindungs- und Ver schraubungselement miteinander verbunden sind. Dieser wird im Bohrlochinneren als Aufsatz mit einem stabförmigen Zugelement verschraubt und das Bohrloch an schließend vermörtelt.
Im Betonbau werden als Schalungsanker Stäbe aus Glasfaserverbundwerkstoff ein gesetzt. Diese finden insbesondere in der temporären Verankungstechnik im Tun nelbau Anwendung. In der WO 2012/053901 ist ein Bewehrungsstab und dessen Fierstellung beschrieben, der aus Basalt, Carbon, Fieberglas oder ähnlichen Fasern besteht, die durch eine Matrix miteinander verbunden werden. Die Länge der vor fabrizierten Stäbe wird mit 20 mm bis 200 mm bei einem Durchmesser von 2 mm bis 10 mm angegeben. In der beschriebenen Anwendung werden die Stäbe dann als Bewehrung in Beton eingegossen. Die Installation und der Einsatz von Ankern erfolgen meist unter aggressiven Um weltverhältnissen und unter erschwerten Arbeitsbedingungen. Konventionelle auf Stahl basierende Anker weisen unter diesen Bedingungen erhebliche Nachteile in Bezug auf Gewicht, Korrosionsbeständigkeit und Materialeinsatz auf. Sie erfordern zudem einen erheblichen Bohr- und Installationsaufwand. Alle bekannten Anker weisen durch ihre Stabform zudem den Nachteil auf, dass sich diese nicht direkt mit dem Untergrund verzahnen können. Die Anhaftung und die Kraftübertagung erfolgt hier indirekt über den Zementstein des Ankermörtels. Bei stark geklüftetem Gebirge treten zudem häufig Mörtelverluste auf, welche negative Auswirkungen auf die Trag fähigkeit der Verankerung haben können.
Der hier vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Stand der Technik eine Verbesserung oder eine Alternative zur Seite zu stellen.
Nach einem ersten Aspekt löst die gestellte Aufgabe ein Anker zur Aufnahme von Kräften und/oder Übertragung von Kräften in einen Untergrund, insbesondere zur Böschungssicherung, zur Verankerung von Schutzbauwerken gegen Naturgefah ren und bei allgemeinen geotechnischen Anwendungen vorgesehen ist. Der Anker weist ein flexibles textiles Material auf. Der Anker ist schlauchförmig ausgebildet. Der Anker weist eine Vielzahl von Öffnungen auf, so dass das textile Material von einem Füllmaterial zumindest teilweise durchflossen werden kann.
Begrifflich sei hierzu folgendes erläutert:
Flexible Materialien sollen im Kontext dieser Anmeldung als biegbar, elastisch und/oder dehnbar verstanden werden. Die Flexibilität soll derart eingestellt sein, dass ein Mensch ohne Zuhilfenahme von Werkzeug in der Lage sein soll das Ma terial zu verformen.
Schlauchförmig bedeutet, dass der Anker in einem idealen Zustand oder in einer Grundform eine zylindrische Mantelfläche aufweist, welche im Inneren einen Hohl raum umgibt. In diesem Zustand weist der Anker einen kreisförmigen Querschnitt auf. Durch die Flexibilität des Ankers ist jedoch davon auszugehen, dass der Quer schnitt des Ankers neben dem idealen Zustand oder in der Grundform auch weitere Geometrien aufweist. Die weiteren Geometrien sind bevorzugt ellipsoid und/oder polygonal. Selbstverständlich können auch Mischungen solcher Geometrien vorlie gen. Der Anker kann auch vollständig flachgelegt vorliegen. Im Flachgelegten Zu stand ist der Hohlraum in der Regel vollständig kollabiert. Der flachgelegte Anker ist besonders vorteilhaft für dessen Transport und das Einbringen in den Untergrund.
Die Öffnungen können an verschiedene Anwendungsanforderungen angepasst werden. Durch unterschiedliche Gestaltungen der Öffnungen kann der Grad des Durchdringens des Füllmaterials, beispielsweise eines Mörtels, variiert werden. Die Öffnungen können in Ihrer Größe, Position und/oder Anzahl variiert werden. Je nach Füllmaterial kann es unterschiedliche Anwendungsanforderungen geben. Bei einem Mörtel als Füllmaterial kann es bevorzugt sein, dass die Öffnungen größer ausge bildet sind. Bei einem Hartz als Füllmaterial kann es bevorzugt sein, dass die Öff nungen kleiner ausgebildet sind. Es kann bevorzugt sein, Abschnitte entlang des Ankers zu haben, welche unterschiedliche viele und/oder große Öffnungen aufwei sen. Es kann Abschnitte geben, welche keine Öffnungen aufweisen. Derartige Ab schnitte sind bevorzugt im Bereich einer im weiteren noch beschriebenen Schlaufe angeordnet.
Der Anker weist im idealen Zustand oder in der Grundform bevorzugt einen Durch messer im Bereich von 5 mm bis 500 mm auf, besonders bevorzugt weist der Anker im idealen Zustand oder in der Grundform einen Durchmesser von 10 mm bis 300 mm auf. Der Anker weist eine Länge von 30 cm bis 20 m auf, bevorzugt weist der Anker eine Länge von 1 m bis 10 m auf. Diese Länge bezieht sich auf den Anker im eingebauten Zustand. Sollte der Anker mit der im Weiteren beschriebenen Schlaufe vorliegen, kann diese Länge je nach Anordnung der Schlauchenden vari ieren. Sollte der Schlauch beispielsweise doppelt liegen, kann die obige Länge dop pelt so groß sein.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Pa tentanmeldung unbestimmte Artikel und unbestimmte Zahlenangaben wie „ein...“, „zwei...“ usw. im Regelfall als mindestens-Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein...“, „mindestens zwei...“ usw., sofern sich nicht etwa aus dem Kontext oder dem konkreten Text einer bestimmten Stelle ergibt, dass etwa dort nur „genau ein...“, „genau zwei...“ usw. gemeint sein soll. Weiterhin sind alle Zahlenan gaben sowie Angaben zu Verfahrensparametern und/oder Vorrichtungsparametern im technischen Sinne zu verstehen, d.h. als mit den üblichen Toleranzen versehen zu verstehen. Auch aus der expliziten Angabe der Einschränkung „wenigstens“ oder „mindestens“ o.ä. darf nicht geschlossen werden, dass bei der einfachen Verwen dung von „ein“, also ohne die Angabe von „wenigstens“ o.ä., ein „genau ein“ gemeint ist.
Der Untergrund ist vorliegend als unter der Erdoberfläche zu verstehen. Es kann sich dabei um ein unterhalb der Ackerkrume liegende Bodenschicht oder auch um ein Gestein handeln. Der Untergrund kann auch ein Bereich in einem überhängen den Bereich eines Gesteins oder ähnlichem handeln.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Anker derart ausgebildet, dass er beim Ausdehnen in radialer Richtung an einer Untergrundoberfläche, bevorzugt an eine Bohrlochoberfläche, angepresst werden kann.
Unter Ausdehnen soll vorliegend das Überführten des Schlauchs in den beschrie benen idealen Zustand oder in die Grundform verstanden werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung liegt das Füllmaterial im Inneren des Ankers vor. Dies beschreibt den Anker in einem fertig verbauten Zustand im Untergrund.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das textile Material derart ausgebildet, dass es bei einer Verpressung mit dem Füllmaterial, insbesondere mit Mörtel, Flarz oder einem anderen aushärtenden Stoff, in radialer Richtung ausdehnbar ist. Bei dieser Ausführungsform kann also ein Außenumfang des Ankers vergrößert.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das textile Material gegenüber seiner Achse flexibel ausgebildet. Die Achse ist in diesem Fall also keine durchgängige perfekte Gerade.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das textile Material in seiner Flaupter- streckungsachse elastisch und/oder plastisch dehnbar ausgebildet.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Anker eine Oberflächenbeschich tung auf. Diese Oberflächenbeschichtung kann beispielsweise eine Schutzschicht sein, welche das textile Material vor Umwelteinflüssen und/oder mechanischen Be lastungen schützt. Vorteilhaft sorgt diese Behandlung für eine gewisse Formstabili tät, die ein besseres Einführen des Ankers in das Bohrloch ermöglicht.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das textile Material des Ankers Fasern mit einem E-Modul von über 50 GPa auf, insbesondere liegt das E-Modul im Bereich von 60 GPa bis 250 GPa, bevorzugt im Bereich von 90 GPa bis 230 GPa, beson ders bevorzugt im Bereich von 100 GPa bis 230 GPa. Der Elastizitätsmodul, auch E-Modul, Zugmodul, Elastizitätskoeffizient, Dehnungsmodul oder Youngscher Mo dul, ist insbesondere ein Materialkennwert aus der Werkstofftechnik, der bei linear elastischem Verhalten den proportionalen Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung bei der Verformung eines festen Körpers beschreibt. Der Elastizitäts modul wächst mit dem Widerstand, den ein Material seiner elastischen Verformung entgegensetzt.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das textile Material des Ankers Fasern mit einer Faserzugfestigkeit im Sinne einer maximalen mechanischen Zugspannung von mehr als 500 MPa auf, besonders bevorzugt weist das textile Material des An kers Fasern mit einer Faserzugfestigkeit von mehr als 1 .500 MPa auf.
Die Faserzugfestigkeit Rm ergibt sich aus dem Quotienten der maximalen Zug kraft Fmax an der Faser, dividiert durch die ursprüngliche Querschnittsfläche der Fa ser So. Da es sich um eine Spannung handelt, ist die Einheit von Rm N/mm2 oder auch MPa. Da die Zugfestigkeit Rm werkstoffabhängig ist, wird sie üblicherweise nicht direkt berechnet, sondern über einen zerstörenden Zugversuch an einer Ver suchsprobe ermittelt. Üblicherweise werden bei diesem so genannten Zugversuch Proportionalfasern verwendet. Bei diesen Normproben ist in der Regel die Aus gangslänge L0 = 5*d0 oder L0 = 10*d0. Im Allgemeinen werden die Proben in einer Zugprüfmaschine biegungsfrei eingespannt und mit einer homogenen einachsigen Zugbeanspruchung (Zugkraft) beansprucht. Während dem Versuch wird die Zug kraft langsam (quasistatisch) bis zum Bruch oder Riss der Faser gesteigert. In einer Ausführungsform der Erfindung weist das textile Material des Ankers Fasern aus der Gruppe mit Glasfasern, Basaltfasern, Karbonfasern und UHMWPE-Fasern oder Mischungen davon auf.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das textile Material des Ankers textil gefügte Metallfasern auf.
Bei den Metallfasern handelt es sich bevorzugt um Metallfasern, die aus der Gruppe mit Metall, Metalllegierungen, kunststoffbeschichtetem Metall, metallbeschichtetem Kunststoff und einem vollständig mit Metall ummantelten Kern bestehen. Bei dem Metall handelt es sich bevorzugt um ein Metall aus der Gruppe mit Edelstahl, Nickel, Titan, Kupfer und Aluminium, oder Legierungen davon. Metallfasern können mit ei ner transparenten Beschichtung versehen werden, um ein Anlaufen und/oder Kor rosion zu verhindern. Die Metallfasern können durch Scherprozesse mit Draht (Stahlwolle) oder Folie als Ausgangswerkstoff hergestellt werden, oder sie werden aus Drähten mit einem größeren Durchmesser bündelgezogen, aus einem Block gezogen, aus geschmolzenem Metall gegossen oder können als um eine Seele (Kernfaser, oftmals aus Kohlenstoff) gesponnene Mantelfasern ausgebildet sein. Die Metallfasern können längs einer Haupterstreckungsachse des Ankers verlau fen. Es ist bevorzugt, dass die Metallfasern ring- oder wendelförmig entlang des Ankers angeordnet sind.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist zumindest teilweise biologisch abbau bare Fasern auf.
Eine Gestaltung mit biologisch abbaubaren Fasern ist besonders bevorzugt für An ker, welche nur temporär im Untergrund verbaut sind. Durch die biologisch abbau baren Fasern muss der Anker, insbesondere wenn es sich um einen temporären Anker handelt, nach dem er nicht mehr gebraucht wird, nicht wieder aus dem Un tergrund herausgeholt werden, sondern er kann dort belassen werden, da er biolo gisch abbaubar ist. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann es bevorzugt sein, dass lediglich Teile des textilen Materials biologisch abbaubar sind und das andere Teile des Ankers nicht biologisch abbaubar sind. Eine derartige Gestaltung kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn die biologisch abbaubaren Fasern für den Ein bau eines solchen Ankers notwendig sind, beispielsweise um eine Haltestruktur be reitzustellen, welche nach dem Einbau des Ankers nicht mehr notwendig ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Anker eine Zugfestigkeit im Be reich von 50 kN bis 6.000 kN auf, bevorzugt im Bereich von 100 kN bis 2.000 kN, besonders bevorzugt im Bereich von 200 kN bis 800 kN.
Die Zugfestigkeit bezeichnet vorliegend die maximale mechanische Zugspannung, mit der der Anker belastet werden kann, bevor er beschädigt wird oder sich aus dem Untergrund löst.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Anker einen endseitigen Anker kopf auf, welcher als Spleiß ausgebildet ist. In einer weiteren Ausführungsvariante kann der Ankerkopf werkseitig angefertigt werden und hierbei Anbauteile wie bei spielsweise Gewindestäbe, Ösen o.ä. einlaminiert werden.
Alternativ kann der endseitige Ankerkopf nach einem Einbau des Ankers in den Un tergrund als Spleiß ausgebildet werden. Der Spleiß ist üblicherweise eine bruch feste, dauerhafte, nicht lösbare Verbindung des textilen Materials durch Verflechten der einzelnen Fasern. Bei dem Spleiß kann es sich beispielsweise um einen Augspleiß handeln, bei welchem ein Ende des textilen Materials derart in das textile Material, auch die stehende Part genannt, eingearbeitet wird, dass ein Auge ent steht. Es ist wesentlich belastbarer als eine geknotete Schlaufe. Bei dem Spleiß kann es sich beispielsweise um einen Rückspleiß handeln, bei welchem das Ende des textilen Materials in seine Fasern aufgetrennt wird und anschließend rückwärts in dasselbe textile Material gespleißt wird. Dadurch entstehen verschiedene Ab schlüsse am Seilende. Rückspleiße sind beispielsweise der „Takling“, der eine Ver dickung des Endes des textilen Materials bildet und besonders ein Durchrutschen durch eine Öse verhindern kann.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Anker eine Schlaufe auf. Besonders bevorzugt ist die Schlaufe derart ausgebildet, dass zwei Enden des tex tilen Materials zumindest abschnittsweise parallel angeordnet sind. Die Schlaufe ist im Sinne der Knotenkunde ein feststehendes Auge (O-förmiges Stück), das sich nicht löst und nicht zuzieht. Die Schlaufe kann als fixiertes Auge gebildet sein. Im bevorzugten Fall handelt es sich bei der Schlaufe um eine geschlossene Bucht, bei der zwei Enden des textilen Materials parallel geführt sind. Bevorzugt sind die En den des textilen Materials bei der geschlossenen Bucht derart geführt, dass sie die selbe Länge aufweisen.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Anker mindestens ein Verbin dungselement auf, über welches er mit externen Anbauteilen koppelbar ist.
Bei dem Verbindungselement kann es sich um eine Kausch oder Kausche handeln. Eine Kausch ist eine aus oft aus Metall oder Kunststoff gefertigte Verstärkung. Das Verbindungselement kann eingespleißt sein oder auch in das textile Material einge presst sein. Die externen Anbauteile können beispielsweise Schrauben, Schäkeln, Ösen, Haken oder Seile sein.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Anker einen Plomben-Abschnitt auf, in dem der Ankerquerschnitt zu einer Plombe ausdehnbar ist.
Bei dem Plomben-Abschnitt handelt es sich um eine lokale Verdickung des Ankers. Diese kann im Zusammenspiel mit einer damit korrespondierenden Aufweitung im Untergrund, beispielsweise in einem Bohrloch, die Festigkeit des Ankers erhöhen. Die Aufweitung im Untergrund kann durch ein besonderes Bohrverfahren oder zum Beispiel durch Sprengung im Anschluss an eine Bohrung eingebracht worden sein. Durch den Plomben-Abschnitt des Ankers wird eine sogenannte Todmannveranke rung erstellt. Im Gegensatz zu einem konventionellen Stabankern kann der erfin dungsgemäße Anker durch die vollkommene Umfassung des Plomben-Abschnitts nicht aus dem Untergrund oder dem Mörtel herausgerissen werden. Dies führt zu einem erhöhten Tragwiderstand oder einer erhöhten Zugfestigkeit. Der Plomben- Abschnitt kann beispielsweise durch ein Verdicken des Ankers beim Verfüllen mit dem Füllmaterial erzeugt werden. Es kann bevorzugt sein, dass das textile Material bereits vor einem Einbringen von dem Füllmaterial einen größeren lokalen Umfang hat. Bevorzugt kann dieser Plomben-Abschnitt am unteren Ende des Ankers ange ordnet sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Plomben-Abschnitt nicht am Ende des Ankers angeordnet ist. Es sind Ausführungsformen möglich, bei denen der An ker mehrere Plomben-Abschnitte aufweist.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Anker ein Gewicht von weniger als 1 kg/m auf. Besonders bevorzugt weist der Anker ein Gewicht von weniger als 0,5 kg/m auf.
Durch das geringe Gewicht ist der Anker besonders leicht zu transportieren. Beson ders in den Bergen, wo die Böschungssicherung eine besondere Rolle spielt, ist ein geringes Gewicht von Vorteil. Üblicherweise werden bei der Böschungssicherung Ankerstäbe oder Nägel aus Metall verwendet. Dies sind schwer und unhandlich. Sie müssen mit schwerem Gerät transportiert werden und sind auch beim Einbau schwer zu handhaben. Durch das geringe Gewicht des erfindungsgemäßen Ankers wird der Einbau erleichtert.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Anker ausgebildet, um als Rollen ware transportiert zu werden.
Es ist bevorzugt, dass das flexible textile Material als Rollenware vorliegt und auf einer Rolle transportiert werden kann. Besonders bevorzugt ist das flexible textile Material des Ankers als Meterware ausgebildet. Durch diese Gestaltung kann es vor dem Einbau des Ankers an den jeweiligen Bedarf angepasst werden, in dem es gekürzt wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Anker eine flexible Querschnitt geometrie auf, bevorzugt ist die Querschnittgeometrie kreisförmig, ellipsoid oder po lygonal. Durch die flexible Querschnittgeometrie ist es besonders einfach den Anker zu transportieren, beispielsweise als die vorgeschlagene Rollenware. Die unterschied lichen Geometrien werden zum Beispiel mit einem Variationsflechter bereitgestellt.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Anker insbesondere eine netzar tige Struktur auf.
Das Netz ist bevorzugt schlauchartig ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Netz flächig ausgebildet ist und zu einem Schlauch gelegt ist. Wenn das Netz schlauchartig gelegt ist, ist es bevorzugt, dass es einen Bereich gibt, bei dem das Netz überlappend gelegt ist. Die Überlappung weist vorzugsweise eine Verbindung zweier Schichten auf. Diese Verbindung kann eine Klebung oder eine Vernähung sein.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Anker mehrere Stränge von Fa sern auf, welche zumindest abschnittsweise regelmäßig ineinander verschlungen als Geflecht vorliegen. Das Geflecht ist vorliegend ein Produkt von ineinanderge- schlungenen Strängen. Es kann Bereiche geben, welche aus nicht verschlungenen Strängen gebildet werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das textile Material des Ankers bevor zugt mindestens zwei Fadensysteme auf, wobei ein Fadensystem als Kettfaden vor liegt und ein weiteres als Schussfaden. Die Fadensysteme liegen insbesondere zumindest Abschnittsweise als Gewebe vor. Vorliegend ist das Gewebe ein textiles Flächengebilde, das aus mindestens zwei Fadensystemen, Kette und Schuss, be steht, die sich in der Sicht auf eine Gewebefläche unter einem Winkel von genau oder annähernd 90° mustermäßig kreuzen. Die Fadensysteme können auch aus mehreren Kett- bzw. Schussarten aufgebaut sein.
In einer Ausführungsform der Erfindung liegt das textile Material des Ankers als Ra schelgewirke oder Raschelgewebe vor. Ein Gewirk ist in der Regel ein aus Faden systemen durch Maschenbildung auf einer Wirkmaschine hergestelltes (gewirktes) Material. In einer Ausführungsform der Erfindung weist das textile Material des Ankers vor zugsweise mehrere Stränge von Fasern auf, welche zumindest abschnittsweise durch Verknoten als Netz vorliegen. Das verknotete Netz weist bevorzugt hochfeste Filamente auf. Das Netz ist bevorzugt knotenfixiert und formstabil. Das Netz hat bevorzugt eine geringe Dehnung und zeichnet sich durch eine hohe Stabilität aus.
In einer Ausführungsform der Erfindung liegt das textile Material des Ankers als tex tiles Flächengebilde in Form eines Filzes vor. Bevorzugt ist der Filz durch Pressen einzelner Fasern hergestelltes Material.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Anker ein Biaxialgelege mit ring förmigen Kettsträngen auf. Bei Biaxialgelegen sind in der Regel zwei Lagen ver schiedener Fasern im Wesentlichen in einem Winkel von ± 45 ° verlegt.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Anker ring- und/oder wendelför mige Verstärkungen für die Aufnahme von Druckkräften auf. Bei der Verstärkung handelt es sich bevorzugt um eine Einlage, beispielsweise aus einem Gewebe oder Metall, welche eine Druckstabilität des textilen Gewebes erhöht. Insbesondere bei der wendelförmigen Verstärkung ist es bevorzugt, dass der Anker zwei oder meh rere Verstärkungen aufweist, welche gegenläufig in einer Wendelform angeordnet sind.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Anker insbesondere zusätzlich eine integrierte Verpressleitung, in welche das Füllmaterial eingebracht und/oder gepresst werden kann auf. Die Verpressleitung ist besonders bevorzugt mit einer Gestaltung mit einem endseitigen Spleiß oder eine Schlaufe der beschriebenen Art kombiniert. Durch die Verpressleitung ist es besonders einfach den schlauchförmi gen Anker mit einem Füllmaterial zu füllen, ohne dass vorher ein Ende des Ankers freigelegt werden muss. Es ist bevorzugt, dass die Verpressleitung abnehmbar aus gebildet ist. Diese Gestaltung ermöglicht es nach dem Befüllen mit einem Füllmate rial die Verpressleitung zu entfernen. In Kombination mit der Verpressleitung ist es bevorzugt, dass der Anker eine Verpressleitungsöffnung aufweist, in welche die Verpressleitung vor dem Einbringen des Füllmaterials eingebracht wird. In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Anker Strukturen auf, insbeson dere lastaufnahmeoptimierte Strukturen.
Die lastaufnahmeoptimierten Strukturen sind bevorzugt mittels einer Fertigung als Variationsflechten eingebracht. Beim Variationsflechten können komplexe Ge flechtstrukturen in das textile Material eingebracht werden. Beim Variationsflechten können über den geflochtenen Abschnitt hinweg variable Geflechtstrukturen reali siert werden. Derartige Geflechtstrukturen können die Stabilität des textilen Materi als wesentlich erhöhen.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist ein Ende des Ankers durch Verkno ten, Verkleben, Verklemmen oder Vernähen verschlossen sein.
Diese Gestaltung ermöglicht es auf besonders einfache Weise den Anker mit einem Füllmaterial zu befüllen, da das Füllmaterial nicht endseitig entweichen kann, bevor der Anker ausreichend mit Füllmaterial befüllt ist. Besonders wenn der Anker als Rollenware vorliegt, ist es bevorzugt, dass das Verschließen des Ankers am Ein bauort geschehen kann. Im einfachsten Fall handelt es sich um einen Knoten am Ende des Ankers. Es kann jedoch bevorzugt sein, dass der Anker durch Verkleben, Verklemmen oder Vernähen verschlossen ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Anker ausgebildet, um mit einer Bö schungssicherung, insbesondere mit einem Böschungssicherungsnetz verbunden zu werden. Beispielsweise weist der Anker dafür ein entsprechendes Befestigungs mittel wie einen Flaken oder eine Schlinge oder ein elastisches Element auf.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung löst die gestellte Aufgabe eine Meter ware, welche der Länge nach den Anker der zum ersten Aspekt der Erfindung be schriebenen Art umfasst.
Die Meterware weist vorzugsweise mindestens ein Segment auf, wobei das Seg ment als Anker ausgebildet ist. In anderen Worten kann die Meterware im Rahmen der vorliegenden Erfindung als eine beliebig lange Aneinanderreihung von erfin dungsgemäßen Ankern ausgebildet sein, wobei ein Segment insbesondere jeweils einer für einen Anker vorgesehenen Länge der Meterware entspricht. Die Meter ware kann beispielsweise durch Schneiden in die jeweiligen Segmente geteilt wer den.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung löst die gestellte Aufgabe ein Verfahren zum Einbringen und Befestigen eines Ankers in einen Untergrund zur Aufnahme von Kräften und/oder Übertragung von Kräften in den Untergrund, insbesondere zur Böschungssicherung, zur Verankerung von Schutzbauwerken gegen Naturgefah ren und bei allgemeinen geotechnischen Anwendungen vorgesehen ist.
Es ist bevorzugt, dass der Anker schlauchförmig ausgebildet ist. Der Anker kann als ein erfindungsgemäßer Anker ausgebildet sein. Der Anker weist bevorzugt ein tex tiles Material auf.
Der Anker wird in ein Loch im Untergrund eingebracht. Das Loch kann derart di mensioniert sein, dass der Anker ohne Hilfsmittel eingebracht werden kann. Bei kleineren Löchern oder bei Löchern in einem Überhang ist es bevorzugt, dass der Anker mit einem Applikator in das Loch eingebracht wird dieser Applikator ist im einfachsten Fall ein Stab, mit dessen Hilfe der Anker bis an ein hinteres Ende des Loches eingebracht werden kann.
Der Untergrund ist vorliegend als unter der Erdoberfläche zu verstehen. Es kann sich dabei um ein unterhalb der Ackerkrume liegende Bodenschicht oder auch um ein Gestein handeln. Bei dem Untergrund kann es sich auch um einen Bereich in einem überhängenden Bereich eines Gesteins oder ähnlichem handeln.
Das Füllmaterial wird anschließend in das Loch eingebracht. Es ist vorteilhaft, wenn das Füllmaterial von einer der Oberfläche entfernten Abgrenzung des Loches, quasi dem hinteren Ende des Loches im Untergrund, bis zu einer Mündung des Loches befüllt wird. Auf diese Weise können beispielsweise Lufteinschlüsse oder unvoll ständig gefüllte Löcher besonders einfach vermieden werden. Das Füllmaterial wird anschließend ausgehärtet und/oder es erstarrt. Im einfachsten Fall härtet das Füllmaterial selber nach einiger Zeit aus. Das Aushärten oder Erstar ren kann bedingt durch stoffliche Eigenschaften des Füllmaterials ohne Zutun ge schehen. Bevorzugt ist dieser Prozess nach einer für das verwendete Füllmaterial charakteristischen Zeit abgeschlossen. Erst nach dem vollständigen Aushärten und/oder Erstarren ist der Anker vollständig belastbar.
Das Loch kann im Rahmen der Erfindung bereits vorliegen, sodass beispielsweise eine Felsspalte verwendet wird, um den Anker darin einzubringen. Alternativ kann das Loch im Rahmen des Verfahrens in den Untergrund eingebracht werden. Der Anker kann dabei vollständig, d.h. bis der Anker die der Oberfläche entfernte Ab grenzung des Loches erreicht oder nur teilweise in das Loch eingebracht werden.
Das Füllmaterial wird zu dem Anker in das Loch im Untergrund eingebracht.
Es ist bevorzugt, dass das Füllmaterial direkt in einen Innenraum des Ankers ein gebracht wird. Alternativ kann das Füllmaterial auch zu dem Anker in das Loch ein gebracht werden, also nicht in den Innenraum des Ankers. Bei einer solchen Befüllung weist der Anker bevorzugt Öffnungen auf, durch welche das Füllmaterial zumindest teilweise in einen Innenraum des Ankers fließen kann.
Vorteilhaft wird das Füllmaterial in das Loch im Untergrund eingebracht, indem es in das Innere des schlauchförmigen Ankers gepresst wird. Der Anker ist bevorzugt derart ausgebildet, dass sich der Anker im Wesentlichen flächig an eine Wandung des Loches im Untergrund anlegt. In anderen Worten wird der Anker insbesondere durch ein Befüllen ausgedehnt, so dass er jeweils in einer Ausdehnungsrichtung die Wandung des Untergrundes anliegt. Die Wandung kann dabei eine stoffliche Um randung des Loches sein, wobei das Loch ein leeres Volumen im Inneren dieser stofflichen Umrandung darstellt.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Füllmaterial in das Loch im Untergrund eingebracht wird, indem es in eine in den Anker integrierte Verpressleitung in das Innere des schlauchförmigen Ankers gepresst wird. Die Verpressleitung ist vorzugs weise gemäß der oben beschrieben Art ausgeführt. Es kann vorteilhaft sein, wenn das Füllmaterial derart in das Innere des schlauch förmigen Ankers gepresst wird, so dass das Füllmaterial durch eine Vielzahl von Öffnungen des textilen Materials zumindest teilweise nach außen fließt. In anderen Worten ist es insbesondere nicht notwendig, dass das Füllmaterial jede der Öffnun gen des textilen Materials vollständig durchdringen kann. Alternativ kann vorgese hen sein, dass die Öffnungen vollständig durchflossen werden.
Zusätzlich kann das Verfahren das folgende weitere Merkmal umfassen, dass zu mindest ein Ende des schlauchförmigen Ankers verschlossen wird, so dass das Füllmaterial beim Einbringen in das Innere des schlauchförmigen Ankers nicht aus dem Ende des schlauchförmigen Ankers entweichen kann. Das mindestens eine Ende kann dabei einem von einem Eingang des Loches im Untergrund entfernten Ende und/oder einem dem Eingang des Loches im Untergrund nahen Ende ent sprechen.
Ferner kann in dem Verfahren das folgende weitere Merkmal vorgesehen sein, dass das Loch in den Untergrund eingebracht wird, vorzugsweise wird das Loch gebohrt und/oder gesprengt. Das Loch kann alternativ oder zusätzlich durch eine der fol genden Methoden in den Untergrund eingebracht werden:
- durch Einrütteln oder Einvibrieren mit einer Lanze in sandigen Boden,
- durch Herstellen einer Erosionssäule,
- durch das gezielte Ausspülen des lockeren Untergrunds,
- durch Einschießen des Ankers mit Druckluft in besonders weichen Unter grund.
In einem weiteren Beispiel weist das Loch eine Aufweitung auf, vorzugsweise am Lochgrund. Ferner kann das Füllmaterial derart in das Innere des schlauchförmigen Ankers gepresst werden, so dass der Anker auf Höhe der Aufweitung eine Plombe bildet. Diese Plombe kann am unteren Ende des Ankers, d.h. an dem Lochgrund angeordnet sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Plomben-Abschnitt nicht am Ende des Ankers angeordnet ist, sondern beispielsweise in einer mittleren Position zwischen einem Locheingang der der Untergrundoberfläche und einem Lochgrund. Es sind Ausführungsformen möglich, bei denen der Anker mehrere Plomben-Ab- schnitte aufweist.
Ferner kann in dem Verfahren vorgesehen sein, dass der Anker mittig durch ein Abschlusselement, bevorzugt eine Krallplatte, geführt wird, welche auf einer Bö schungssicherung, bevorzugt einem Böschungssicherungsnetz, aufliegend positio niert ist. Zusätzlich kann, insbesondere im Anschluss daran, ein elastisches Element auf der Platte zusammengespannt werden. Das elastische Element kann als Kugel ausgebildet sein. Anschließend kann ein luftseitiges Ankerende ver schlossen werden. Dies kann dazu führen, dass vorteilhafter Weise eine Vorspan nung, insbesondere im Bereich von 1 kN bis 10 kN, bevorzugt um 5 kN, zwischen Anker und Böschungssicherung aufgebracht wird.
Die Erfindung sei nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dort zeigen
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Ankers,
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Ankers, wobei der Anker in ein Bohrloch eingebracht ist,
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Ankers, wobei der Anker sich an die Wand des Bohrlochs anlegt,
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ankers, wobei eine Anbindung eines Zugseils über eine Schlaufe erfolgt,
Fig. 4a eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Ankers, wobei der Anker eine Verpressleitung aufweist,
Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ankers, wobei das Bohrloch eine Aufweitung aufweist,
Fig. 6 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ankers, wobei ferner Verankerungen im Fels vorliegen. Die Grundform der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsvariante eines Ankers 1 be steht aus einem geflochtenen Schlauch mit kreisförmigem Querschnitt 2, der übli cherweise einen Durchmesser von 10 mm bis 300 mm aufweist. Der Schlauch besteht vorteilhaft aus hochmodularen Fasergelegen oder verzwirnten/verseilten Filamenten 3, die üblicherweise eine Filamentzugfestigkeit von mindestens 1.500 MPa aufweisen. Zum Einsatz gelangen bevorzugt Mineralfasern, Karbonfa sern, UFIMWPE-Kunststoffasern oder hochfeste Stahlfasern, vorzugsweise aus Edelstahl. Diese werden bevorzugt durch textile Fertigungstechniken wie beispiels weise Flechten, Wirken oder Knoten gefügt. Die Fasern und Seilstränge können auch durch eine Matrix miteinander verbunden sein und/oder eine schützende Oberflächenbeschichtung aufweisen. Vorteilhaft sorgt diese Behandlung für eine gewisse Formstabilität, die ein besseres Einführen des Ankers 1 in ein Loch 4 er möglicht. Der erfindungsgemäße Anker 1 ist üblicherweise durch eine Systemzug festigkeit die zwischen 100 kN bis 2.000 kN liegt charakterisiert. Die üblichen Einbaulängen liegen bei 1 m bis 10 m.
Fig. 2 stellt einen in einem Loch 4 eingebrachten Anker 1 vor seiner Verpressung mit einem Füllmaterial 9 dar. Hierbei wird deutlich, dass der Anker 1 noch nicht flä chig an der Wandung des Loches 4 anliegt. Das in das Loch 4 eingeführte Ende 8 des Ankers 1 kann beispielsweise durch Verknoten, Verklemmen oder Verkleben vor Ort verschlossen werden. Die Verpressung des Füllmaterials 9, insbesondere Mörtels erfolgt vorteilhaft vom Lochgrund 6 aus. Hierfür wird eine Verpressleitung 7, die innerhalb des Ankers 1 geführt wird, zusammen mit dem Anker 1 in das Loch 4 eingeführt. Eine weitere Ausführungsvariante beinhaltet eine bereits integrierte Verpressleitung 7 aus einem PE-Rohr oder einem textilen Schlauch. Durch die Ver pressung 7, welche üblicherweise mit Mörtel als Füllmaterial 9 erfolgt, expandiert der Anker 1 und legt sich an die Lochoberfläche 5 an (siehe Fig. 3). Hierdurch wird eine Oberflächenverzahnung und eine kohäsive Anhaftung erreicht, welche nach der Aushärtung des Füllmaterials 9 eine direkte Kraftübertragung herstellt. Durch die Verzahnung und eine vergrößerte Haftfläche können Ankerdurchmesser- und Längen gegenüber herkömmlichen Systemen erheblich verringert werden. Durch die Verwendung der Materialien Glasfasern, Basaltfasern, Karbonfasern, UHMWPE-Fasern oder ähnlichen Fasern werden die üblichen Korrosionsschutzan forderungen erfüllt. Die üblicherweise erforderliche Mörtelüberdeckung kann somit deutlich verringert werden, was ebenfalls zu einer Reduzierung des Bohrlochdurch messers beiträgt. Zudem sind diese Materialien vorteilhaft weitgehend biochemisch beständig.
In dem in Fig. 4 aufgeführten Beispiel erfolgt die Anbindung eines Zugseils 12 an den Anker 1 über eine als Spleiß 11 ausgebildete Schlaufe 10. Hierbei wird vor der Verpressung mittels Durchstecken des luftseitigen, freien Ankerendes eine Schlaufe 10 ausgebildet. Das Schlaufenende wird im Bohrloch verwahrt und dieses anschließend bis an den Bohrlochmund mit Füllmaterial 9, insbesondere Mörtel, verfüllt.
Fig. 4a stellt eine Anwendungsvariante des Ankers aus Figur 4 dar, bei der der An ker 1 eine Verpressleitung 7 aufweist. Durch die Verpressleitung 7 wird das Einbrin gen des Füllmaterials 9 in das Innere des Ankers 1 auf besonders einfache Art ermöglicht. Die Verpressleitung 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel nach dem Ver- pressen entnehmbar, so dass der Anker 1 nach einem Einbau ohne Verpressleitung 7 vorliegt.
Fig. 5 stellt eine Anwendungsvariante dar, bei der durch das Bohrverfahren, bzw. im Anschluss an die Bohrung, zum Beispiel durch Sprengung, am Lochgrund 6 eine Aufweitung 13 erzeugt wurde. Durch die Aufweitung 13 des Ankers 1 bei der Ver pressung wird am Lochgrund 6 eine Plombe 14 erzeugt, durch die eine sogenannte Todmannverankerung erstellt werden kann. Im Gegensatz zu einem konventionel len Stabanker kann der erfindungsgemäße Anker 1 durch die vollkommene Umfas sung der Plombe 14 nicht aus dem Füllmaterial 9 herausgerissen werden und somit ein erhöhter Tragwiderstand generiert werden.
In Fig. 6 ist eine Ausbildungsvariante dargestellt, die bei Verankerungen im Unter grund, vorliegend ein Fels, zum Einsatz kommt. Im Loch 4 können geöffnete Klüfte 16 zu unkontrolliertem Austritt und Verlust des Füllmaterials 9 führen. Die Durchläs sigkeit des Ankers 1 kann durch die gewählte Feinmaschigkeit des verwendeten Textils derart eingestellt werden, dass nur die für die Anhaftung des Ankers 1 erfor derliche Mengen an Füllmaterial 9 durch das Textil dringen kann. Ein unkontrollierter Verlust an Füllmaterial 9 entlang der Klüfte wird somit verhindert und der für eine vollständige Verfüllung des Ankers 1 erforderliche Verpressdruck kann aufgebaut werden.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ankers 1 , welcher an einer Böschungssicherung 19 befestigt wurde. Schematisch ist dargestellt, dass der Anker 1 in ein Loch 4 eingebracht wurde. An dem luftseitigen Ende des Ankers 1 , welches in Richtung der Untergrundoberfläche vorliegt, ist der Anker 1 mittig durch ein Abschlusselement 18, insbesondere eine Krallplatte, geführt. Diese ist einer Bö schungssicherung 19, welche als Schutznetz ausgebildet ist, aufliegend positioniert. Durch Zusammendrücken eines elastischen Elements 20 auf dem Abschlussele- ment 18 und Verschließen des luftseitigen Ankerendes, kann eine vorteilhafte Vor spannung zwischen Anker 1 und Böschungssicherung 19 aufgebracht werden, insbesondere 5 kN.
Durch das geringe Eigengewicht, den geringeren Materialeinsatz und die Möglich keit den Bohraufwand erheblich zu reduzieren, weisen Verankerungssysteme mit dem erfindungsgemäßen textilen Anker, eine deutlich bessere C02-Bilanz auf als herkömmliche Systeme. Durch den Einsatz von Mineralfasern oder Fasern, die langfristig biologisch abbaubar sind, können die textilen Schlauchanker in vorteil hafter Weise für die Sicherung von Böschungen eingesetzt werden, bei denen lang fristig der Bewuchs die Stabilisierung übernehmen soll oder für Bereiche die landwirtschaftlich genutzt werden sollen.
Die hier gezeigten Ausführungsformen stellen nur Beispiele für die vorliegende Er findung dar und dürfen daher nicht einschränkend verstanden werden. Alternative durch den Fachmann in Erwägung gezogene Ausführungsformen sind gleicherma ßen vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfasst. Liste der verwendeten Bezugszeichen
1 Anker
2 Ankerquerschnitt
3 Textiles Material
4 Loch
5 Lochoberfläche
6 Lochgrund
7 Verpressleitung
8 Verschlossenes Ankerende
9 Füllmaterial
10 Schlaufe
11 Spleiss
12 Zugseil
13 Aufweitung
14 Plombe
15 Untergrund
16 Geöffnete Klüfte
17 Feinmaschiges Textil
18 Abschlusselement
19 Böschungssicherung
20 elastisches Element

Claims

Patentansprüche
1. Anker (1) zur Aufnahme von Kräften und/oder Übertragung von Kräften in einen Untergrund (15), insbesondere zur Böschungssicherung, mit den fol genden Merkmalen: a. der Anker (1 ) weist ein flexibles textiles Material (3) auf, und b. der Anker (1 ) ist schlauchförmig ausgebildet, und c. der Anker (1 ) weist eine Vielzahl von Öffnungen auf, so dass das tex tile Material (3) von einem Füllmaterial (9) zumindest teilweise durch flossen werden kann.
2. Anker (1 ) nach Anspruch 1 , mit dem folgenden weiteren Merkmal: a. der Anker (1 ) ist derart ausgebildet, dass er beim Ausdehnen in radi aler Richtung an einer Untergrundoberfläche, bevorzugt an eine Bohr lochoberfläche (5), angepresst werden kann.
3. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den folgenden wei teren Merkmalen: a. das Füllmaterial (9) ist in das Innere des Ankers (1 ) eingebracht.
4. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den folgenden wei teren Merkmalen: a. das textile Material (3) ist derart ausgebildet, dass es bei einer Ver- pressung mit dem Füllmaterial (9), insbesondere mit Mörtel, Harz oder einem anderen aushärtenden Stoff, in radialer Richtung ausdehnbar ist.
5. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den folgenden wei teren Merkmalen: a. das textile Material (3) ist gegenüber seiner Achse flexibel ausgebil det.
6. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den folgenden wei teren Merkmalen: a. der Anker (1 ) weist eine Oberflächenbeschichtung auf.
7. Anker (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den folgenden wei teren Merkmalen: a. das textile Material (3) des Ankers (1 ) weist Fasern mit einem E-Modul von über 50 GPa auf, insbesondere liegt das E-Modul im Bereich von 60 GPa bis 250 GPa, bevorzugt im Bereich von 90 GPa bis 230 GPa, besonders bevorzugt im Bereich von 100 GPa bis 230 GPa, und b. das textile Material (3) weist eine Zugfestigkeit von mehr als 800 N/mm2, bevorzugt von mehr als 1.500 N/mm2auf.
8. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. das textile Material (3) des Ankers (1 ) weist Fasern aus der Gruppe mit Glasfasern, Basaltfasern, Karbonfasern und UHMWPE-Fasern oder Mischungen davon auf.
9. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. das textile Material (3) des Ankers (1 ) weist textil gefügte Metallfasern auf.
10. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. das textile Material (3) des Ankers (1 ) weist zumindest teilweise biolo gisch abbaubare Fasern auf.
11 . Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. der Anker (1 ) weist eine Zugfestigkeit im Bereich von 100 kN bis 2.000 kN auf, bevorzugt im Bereich von 200 kN bis 800 kN.
12. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. der Anker (1 ) weist einen endseitigen Ankerkopf auf, welcher als Spleiss (11 ) ausgebildet ist.
13. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. der Anker (1 ) weist eine Schlaufe (10) auf, bevorzugt ist die Schlaufe (10) derart ausgebildet, dass zwei Enden des textilen Materials (3) zu mindest abschnittsweise parallel angeordnet sind.
14. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. der Anker (1 ) weist mindestens ein Verbindungseiement auf, über wel ches er mit externen Anbauteilen koppelbar ist.
15. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. der Anker (1 ) weist einen Plomben-Abschnitt auf, in dem der Anker querschnitt (2) zu einer Plombe (14) ausdehnbar ist.
16. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. der Anker (1 ) weist ein Gewicht von weniger als 1 kg/m auf, bevorzugt weist der Anker (1 ) ein Gewicht von weniger als 0,5 kg/m auf.
17. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei- teren Merkmal: a. der Anker (1 ) ist ausgebildet, um als Rollenware transportiert zu wer den.
18. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. der Anker (1 ) weist eine flexible Querschnittgeometrie auf, bevorzugt ist die Querschnittgeometrie kreisförmig, ellipsoid oder polygonal.
19. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. das textile Material (3) des Ankers (1 ) weist eine netzartige Struktur auf.
20. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. das textile Material (3) des Ankers (1 ) weist mehrere Stränge von Fa sern auf, welche zumindest abschnittsweise regelmäßig ineinander verschlungen als Geflecht vorliegen.
21 . Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den folgenden wei teren Merkmalen: a. das textile Material (3) des Ankers (1 ) weist mindestens zwei Faden systeme auf, wobei ein Fadensystem als Kettfaden vorliegt und ein weiteres als Schussfaden, und b. die Fadensysteme liegen zumindest Abschnittsweise als Gewebe vor.
22. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. das textile Material (3) des Ankers (1 ) liegt als Raschelgewirke oder Raschelgewebe vor.
23. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. das textile Material (3) des Ankers (1 ) weist mehrere Stränge von Fa sern auf, welche zumindest abschnittsweise durch Verknoten als Netz vorliegen.
24. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. das textile Material (3) des Ankers (1 ) liegt als textiles Flächengebilde in Form eines Filzes vor.
25. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. der Anker (1 ) umfasst ein Biaxialgelege mit ringförmigen Kettsträngen.
26. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. der Anker (1 ) umfasst ring- und/oder wendelförm ige Verstärkungen für die Aufnahme von Druckkräften.
27. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. der Anker (1 ) umfasst eine integrierte Verpressleitung (7), in welche das Füllmaterial (9) eingebracht und/oder gepresst werden kann.
28. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit dem folgenden wei teren Merkmal: a. der Anker (1 ) weist Strukturen, insbesondere lastaufnahmeoptimierte Strukturen, auf, welche durch eine Fertigung mit einem Variations flechte entstehen.
29. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den folgenden wei teren Merkmalen: a. ein Ende des Ankers (1 ) ist durch Verknoten, Verkleben, Verklemmen oder Vernähen verschlossen.
30. Anker (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den folgenden wei teren Merkmalen: a. der Anker (1 ) ist ausgebildet, um mit einer Böschungssicherung (19), insbesondere mit einem Böschungssicherungsnetz, verbunden zu werden.
31. Meterware, insbesondere Stoff, die der Länge nach Anker (1 ) zur Aufnahme von Kräften und/oder Übertragung von Kräften in einen Untergrund (15) um fasst, insbesondere zur Böschungssicherung, mit dem folgenden Merkmal: a. die Meterware umfasst mindestens ein Segment, wobei das Segment als ein Anker (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebil det ist.
32. Verfahren zum Einbringen und Befestigen eines Ankers (1) in einen Unter grund (15) zur Aufnahme von Kräften und/oder Übertragung von Kräften in den Untergrund (15), insbesondere zur Böschungssicherung, mit den folgen den Merkmalen: a. der Anker (1) ist gemäß einem der Ansprüche 1 bis 30 ausgebildet, und b. der Anker (1 ) wird in ein Loch (4) im Untergrund (15) eingebracht, und c. das Füllmaterial (9) wird in das Loch (4) eingebracht, und d. das Füllmaterial (9) wird ausgehärtet oder erstarrt.
33. Verfahren nach Anspruch 32, mit dem folgenden weiteren Merkmal: a. das Füllmaterial (9) wird in das Loch (4) eingebracht, indem es in das Innere des schlauchförmigen Ankers (1) gepresst wird, so dass sich der Anker (1) im Wesentlichen flächig an eine Wandung des Unter grundes (15) anlegt.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 oder 33, mit dem folgenden weite ren Merkmal: a. das Füllmaterial (9) wird in das Loch (4) eingebracht, indem es in eine in den Anker (1 ) integrierte Verpressleitung (7) in das Innere des schlauchförmigen Ankers (1 ) gepresst wird.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34, mit dem folgenden weiteren Merkmal: a. das Füllmaterial (9) wird derart in das Innere des schlauchförmigen Ankers (1 ) gepresst, so dass das Füllmaterial (9) durch die Vielzahl von Öffnungen des textilen Materials (3) zumindest teilweise fließt.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 35, mit dem folgenden weiteren Merkmal: a. zumindest ein Ende des schlauchförmigen Ankers (1 ) wird verschlos sen, so dass das Füllmaterial (9) beim Einbringen in das Innere des schlauchförmigen Ankers (1 ) nicht aus dem Ende des schlauchförmi gen Ankers (1 ) entweichen kann.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 36, mit dem folgenden weiteren Merkmal: a. das Loch (4) wird in den Untergrund (15) eingebracht, vorzugsweise wird das Loch (4) gebohrt und/oder gesprengt.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 37, mit den folgenden weiteren Merkmalen: a. das Loch (4) weist eine Aufweitung (13) auf, vorzugsweise am Loch grund (6), und b. das Füllmaterial (9) wird derart in das Innere des schlauchförmigen Ankers (1) gepresst, so dass der Anker (1) auf Höhe der Aufweitung (13) eine Plombe (14) bildet.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 38, mit den folgenden weiteren Merkmalen: a. der Anker (1) wird mittig durch ein Abschlusselement (18), bevorzugt eine Krallplatte, geführt, welche auf einer Böschungssicherung (19), insbesondere auf einem Böschungssicherungsnetz, aufliegend positi oniert ist, und b. Ein elastisches Element (20) wird auf dem Abschlusselement (18) zu sammengedrückt und damit vorgepannt, und c. das luftseitige Ankerende wird verschlossen.
EP22711474.1A 2021-02-13 2022-02-14 Anker zur aufnahme und/oder übertragung von kräften in einen untergrund, meterware und verfahren zum einbringen und befestigen Pending EP4291726A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202021000550.1U DE202021000550U1 (de) 2021-02-13 2021-02-13 Textiles Tragglied zur Einleitung von Zug- oder Druckkräften in den Untergrund, welches für Böschungssicherungen, zur Verankerung von Schutzbauwerken gegen Naturgefahren und bei allgemeinen geotechnischen Anwendungen eingesetzt wird und mit dem Untergrund einen direkten Kraftübertrag herstellt
PCT/DE2022/200018 WO2022171253A1 (de) 2021-02-13 2022-02-14 Anker zur aufnahme und/oder übertragung von kräften in einen untergrund, meterware und verfahren zum einbringen und befestigen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4291726A1 true EP4291726A1 (de) 2023-12-20

Family

ID=80820257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22711474.1A Pending EP4291726A1 (de) 2021-02-13 2022-02-14 Anker zur aufnahme und/oder übertragung von kräften in einen untergrund, meterware und verfahren zum einbringen und befestigen

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4291726A1 (de)
DE (1) DE202021000550U1 (de)
WO (1) WO2022171253A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022118798A1 (de) 2022-07-27 2024-02-15 Huesker Synthetic Gmbh Verformbare Fundamentschalung für die Herstellung eines unterirdischen Fundaments

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US25614A (en) 1859-10-04 Improvement in apparatus for evaporation
US3492823A (en) 1967-03-30 1970-02-03 Tech Inc Const Method and apparatus for forming elongated hardened concrete bodies by pressure grouting
DE1784630C2 (de) 1968-08-29 1974-09-19 Dyckerhoff & Widmann Ag, 8000 Muenchen Betonbewehrungsstab, insbesondere Spannstab
CH635885A5 (en) 1979-02-20 1983-04-29 Stump Bohr Ag Anchorage for structural members in soil or in rock and method of producing this anchorage
FR2601706B1 (fr) * 1986-07-21 1989-07-21 Frankignoul Pieux Armes Procede d'ancrage d'un pieu de fondation dans le sol et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede
CH672934A5 (en) 1987-07-06 1990-01-15 Fatzer Ag Snow-arrester net anchor - has wire rope with rigid metal core in hole and flexibility attached head
DE19735457C2 (de) 1997-08-16 2002-07-18 Int Intec Patent Holding Injektions- oder Verpreßkörper
NL1016436C2 (nl) * 2000-10-18 2002-04-22 Voorbij Groep Bv Werkwijze voor het vervaardigen van een paal alsmede fundering.
CH698304B1 (de) 2005-10-10 2009-07-15 Fatzer Ag Drahtseilanker, insbesondere für Steinschlag- oder Lawinenschutzverbauungen.
PE20140444A1 (es) 2010-10-21 2014-04-21 Reforcetech Ltd Barra de refuerzo y metodo para la fabricacion de la misma
WO2014073078A1 (ja) 2012-11-08 2014-05-15 朝日エンヂニヤリング株式会社 基礎杭の施工方法
KR101447021B1 (ko) * 2012-12-13 2014-10-13 (주)케미우스코리아 소일네일 구조체 및 이를 이용한 사면보강공법
DE102014101914B3 (de) * 2014-02-14 2015-06-25 Huesker Synthetic Gmbh Schlauch aus geotextilem Material und Verfahren zur Stabilisierung des Untergrundes und Verfahren zum Einbringen eines Verpressankers

Also Published As

Publication number Publication date
DE202021000550U1 (de) 2022-05-16
WO2022171253A1 (de) 2022-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0680538B1 (de) Element für bauwerke, insbesondere für begrünbare stütz- oder schallschutzbauten, mit bauteilsatz
DE60010751T2 (de) Böschungsstabilisierungsmittel
EP0002216A1 (de) Bewehrung von armierten Erdbauwerken
EP0976873B1 (de) Injektions- oder Verpresskörper
DE2041526A1 (de) Zugglied zum Herstellen eines vorgespannten Zugankers im Erdboden
DE102007017697A1 (de) Zugglied für Bauwerke sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE102011078696A1 (de) Anordnung aus Gewebehülse und Aushärtmaterial zum Befestigen eines Verankerungselements in einem Bohrloch
EP0363779A1 (de) Vorrichtung zur Verankerung eines stabförmigen Zugglieds aus Faserverbundwerkstoff
WO2022171253A1 (de) Anker zur aufnahme und/oder übertragung von kräften in einen untergrund, meterware und verfahren zum einbringen und befestigen
EP2108744B1 (de) Verfahren zur Sicherung von Stützmauern
EP0006520A1 (de) Spannbarer Erd- und Felsanker
EP2907923B1 (de) Schlauch aus geotextilem Material und Verfahren zur Stabilisierung des Untergrundes
DE3630969A1 (de) Verfahren zur stabilisierung rutschgefaehrdeter erdmassen
DE1609722B1 (de) Vergussmasse fuer die Verankerung von Zuggliedern und Verfahren zum Einbringen
DE3425941A1 (de) Erdanker und erdpfahl
CH701928B9 (de) Drahtschlaufenanker.
DE102005029364B4 (de) Fertigteilpfahl sowie dazugehöriges Verfahren zur Bauwerksgründung
WO2021063453A1 (de) Rohrförmiges bewehrungselement, verfahren zur herstellung eines bewehrungselements, globalbewehrung, verwendung eines bewehrungselements, betonbauteil und programmdatei
DE69510789T2 (de) Bodenverstärkung
EP1589146A1 (de) Drahtbündelanker
CH539193A (de) In Erdreich und Fels einsetzbarer, stab- oder rohrförmiger Anker sowie Verfahren zur Herstellung eines gebrauchsfertigen, in Erdreich oder Fels eingesetzten Ankers
DE10039769C2 (de) Verfahren zur Stabilisierung von Böschungen
DE202014100188U1 (de) Transportanker, Betonfertigteil mit zumindest einem Transportanker, sowie Verwendung eines Transportankers zur Herstellung eines solchen Betonfertigteils
DE29715363U1 (de) Ankerelement für einen Verpreßanker
WO2024022801A1 (de) Verformbare fundamentschalung für die herstellung eines unterirdischen fundaments

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20230913

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)