EP4520870A1 - Geotechnischer anker mit quellkörper, ankersystem und herstellung des ankersystems - Google Patents

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Publication number
EP4520870A1
EP4520870A1 EP24182594.2A EP24182594A EP4520870A1 EP 4520870 A1 EP4520870 A1 EP 4520870A1 EP 24182594 A EP24182594 A EP 24182594A EP 4520870 A1 EP4520870 A1 EP 4520870A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
swelling
anchor
tension element
plate elements
geotechnical
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
EP24182594.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Luis Mugele
Jens Christian Schneider
Prof. Dr. Hans Henning Stutz
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.)
Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Original Assignee
Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
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 Karlsruher Institut fuer Technologie KIT filed Critical Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Publication of EP4520870A1 publication Critical patent/EP4520870A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a geotechnical anchor with at least one swelling body as a force introduction body for anchoring tensile components in the earth or rock according to the first patent claim. Furthermore, the invention relates to an anchor system with the geotechnical anchor and the production of this anchor system according to claims 14 and 15, respectively.
  • Geotechnical anchors and anchor systems of the type mentioned above are used to anchor geotechnical structures or to introduce tensile forces into the subsoil. They are used to fix, anchor or secure structures or components (e.g. retaining walls, excavation floors or supports, but also permanent structures such as anchor walls, retaining walls, rock supports, bridge bearings, slope stabilisation, tunnel linings, dams, piers, cable car anchors, fixations against uplift and underwater currents, etc.) to a geological subsoil such as the aforementioned earth or rock.
  • anchor or secure structures or components e.g. retaining walls, excavation floors or supports, but also permanent structures such as anchor walls, retaining walls, rock supports, bridge bearings, slope stabilisation, tunnel linings, dams, piers, cable car anchors, fixations against uplift and underwater currents, etc.
  • the tension element is preferably subject to tensile stress, which is transferred from the anchorage into the subsoil.
  • Tensile elements are typically formed by rod elements or cable elements, e.g., strands, preferably made of steel.
  • the three main components of a grouted anchor are the aforementioned tension element, the anchor head, and the cement-based grout body as the anchorage and force introduction body, with the tension element connecting the grout body to the anchor head.
  • tensile forces can be introduced into the subsoil.
  • the free anchor length of the tension element determines the length of the grout anchor and thus the area and depth of force introduction into the soil.
  • the tensile forces are introduced into the subsoil via shear stresses in the area of the grout body (anchorage).
  • the axial course of the shear stress transmission via the grout body varies depending on the anchor system (e.g., composite anchor, pressure pipe anchor, temporary or permanent anchor).
  • grouted anchors must be designed to ensure anchorage in the subsoil with sufficient safety over their entire service life. The load-bearing behavior of the anchors can be tested using tensile tests.
  • the tension element usually made of steel or GRP
  • the grout body is then constructed.
  • the borehole is grouted with cement paste (cementitious material, cement, or concrete), and the casing, if present, is pulled.
  • cement paste cementitious material, cement, or concrete
  • the free anchor length around the tension element The gap between the anchor head and the grout body is created by flushing out excess cement paste. This ensures that no shear force is transmitted in the area of the tension element.
  • the system is load-bearing. To activate the load-bearing capacity, the tension element is prestressed via the anchor head.
  • a disadvantage of conventional anchor systems with grouted anchors is the high demand for cement, the production of which releases correspondingly high emissions of greenhouse gases such as CO2 .
  • CO2 is produced by the burning of cement clinker, a process in which CO2 is driven off the starting material calcium carbonate using energy.
  • the high cement consumption is one of the reasons why the construction industry is one of the industries with the highest CO2 emissions (estimated at between 25% and 40%). For example, even in a 2 km long tunnel construction site using the open cut method, up to around 5,000 anchor systems are installed. Assuming a grouting length of 5 m in the borehole, this results in a required volume of around 0.16 m3 of cement-based grouting material per anchor system. For the construction project described, the cement suspension requirement therefore amounts to 800 m3 . This corresponds approximately to a cement requirement of 500 t.
  • one object of the invention is to propose a geotechnical anchor with a significantly improved environmental balance, in particular with regard to a reduction in CO2 emissions, which in particular does not require the use of cement-containing materials for anchoring.
  • a further object of the invention is to propose a geotechnical anchor and an anchor system which can be applied on site at the borehole with the least possible handling effort.
  • a further object of the invention is to propose a method for producing an anchor system with the lowest possible probability of error.
  • a geotechnical anchor for anchoring components in the earth and/or rock comprises at least one, preferably one tension element with an axial alignment, at least two plate elements fixed on the tension element at a distance from one another in the axial alignment, which extend around the at least one tension element, and at least one swelling body between the plate elements as a force introduction body between the anchor and the earth and/or rock.
  • the at least one swelling body extends around the at least one tension element, specifically between two plate elements.
  • the space between the plate elements is completely filled by at least one swelling body, i.e. optionally also by a serial arrangement of several swelling bodies; the swelling body or bodies have solid contact with all of the respective delimiting plate elements.
  • the swelling bodies themselves are preferably industrially prefabricated shaped elements with customizable dimensions and/ or material properties (especially swelling capacity, rheological properties, shear strength, water permeability, stiffness), which, depending on the application requirements, are fixed individually or serially with the same or different material properties to at least one of the tension elements.
  • Uniform dimensions advantageously simplify the setup effort (modularization, modular system) for flexible production of the proposed geotechnical anchor depending on the application.
  • optionally customizable dimensions of the anchor tension members and swelling bodies are also proposed, the dimensions and diameters of which are based on common or established borehole sizes.
  • a tension element is preferably formed, at least in sections, by a rectilinear tension rod or a rectilinear tension profile (e.g., a hollow profile such as tubes, star or double-T profiles, preferably point-symmetrical about an axially oriented axis of symmetry).
  • a rectilinear tension rod or a rectilinear tension profile e.g., a hollow profile such as tubes, star or double-T profiles, preferably point-symmetrical about an axially oriented axis of symmetry.
  • this has a thread, shoulders, or bayonet lock for receiving and axially fixing the plate elements.
  • the at least two plate elements fixed to the tension element in the axial alignment extend orthogonally to the axial alignment.
  • tension element consist of wire strands, one or more wire ropes, bundles of bars (multi-bar anchors) or profiles.
  • a basic design of the geotechnical anchor comprises a swelling body which is axially limited on both sides by a plate element on a tension element.
  • One embodiment provides for at least two swelling bodies arranged axially in series on the tension element. They form a swelling body arrangement, each axially terminated by a plate element.
  • a swelling body (specified in the singular) generally also refer, without further reference, to multiple swelling bodies in the anchor or to the individual swelling bodies in a swelling body arrangement.
  • the preferred embodiment provides at least partially axially fixed plate elements as intermediate elements between the swelling bodies.
  • a further embodiment provides two spaced-apart plate elements between each swelling body, which are preferably fixed to a tension element and space the swelling bodies apart.
  • the geotechnical anchor thus allows for more than one continuous anchoring area; existing cavities in the anchoring area that would not contribute to anchoring could thus be bridged.
  • Another embodiment envisages the use of several tension elements arranged in parallel but axially displaceable relative to one another.
  • Each of these tension elements leads to a spring body or group of spring bodies, each framed and fixed to it at least axially by plate elements. This allows several areas in the borehole to be independently provided for force introduction and each to be individually controlled via one of the tension elements.
  • the cross-section of a swelling body and the plate elements is preferably identical within the usual manufacturing tolerances; the plate elements and the at least one swelling body of a geotechnical anchor have a common cross-section around the tension element when viewed in axial alignment. Plate elements and swelling bodies also preferably extend rotationally symmetrically around the tension element, on which they are fixed.
  • a preferred design of the panel elements provides for them to be water-permeable (e.g., open-pored) or capable of conveying water (e.g., via water channels or pipes). This allows additional access of water to the adjacent spring bodies via the panel elements, which in turn can be used to control the swelling process.
  • the proposed swelling bodies are characterized by the fact that they are hydrophilic and have the ability to increase their volume when they absorb water.
  • the swelling body (or bodies) consists of a swelling material or comprises such a material, preferably consisting of the clay mineral montmorillonite with the chemical composition (Na,Ca) 0.3 (Al,Mg) 2 Si 4 O 10 (OH) 2 nH 2 O or with essential components of montmorillonite such as bentonite. If this volumetric deformation is hindered, for example by walls in a borehole, a so-called swelling pressure builds up in the areas.
  • a preferred use of a natural clay compact as a swelling body is proposed as a structural element for the introduction of forces into the subsoil, whereby the technical use of the swelling capacity of a swellable material in the swelling body is an essential feature.
  • Alternative designs include swelling bodies made of wood or swelling polymers.
  • Each swelling body consists, in an optional embodiment, of either at least one element made of swellable material or comprises one of these elements. also includes other elements made of non-swellable materials.
  • the proposed swelling body overcomes the problem of increased CO2 emissions by significantly reducing the amount of cement clinker required for the production of geotechnical anchors.
  • a natural and swellable material preferably clay
  • cement production for the anchoring is not required, thus significantly reducing CO2 emissions during anchoring.
  • natural clay minerals remain in the soil or bedrock instead of cement components when the anchoring is removed or dismantled.
  • a particular advantage of the proposed expansion bodies is that they are preferably integrated into the geotechnical anchor as components during its manufacture or assembly.
  • the expansion bodies can be mass-produced, for example, as prefabricated components formed into a final contour, preferably with a predeterminable expansion state (moisture level), dimensions, and/or tolerance ranges.
  • the at least one swelling body is unencapsulated, at least externally unencapsulated, as part of the geotechnical anchor. It is thus accessible to groundwater or moisture, thus allowing swelling. Unencapsulated in this context does not exclude components adjacent to the swelling body, thus locally encapsulating it, in particular the aforementioned plate and tension elements.
  • At least one swelling body is explicitly unencapsulated only radially outward (i.e., encapsulated or covered on the outer surface, but encapsulated or covered in the other areas), the access and entry of moisture occurs only selectively through the unencapsulated areas, i.e., swelling initially occurs only locally in these areas.
  • disruption or cracking caused by swelling facilitates or accelerates the penetration or infiltration of moisture into the volume of the swelling body, which then swells with a time delay.
  • a preferred embodiment provides for at least temporary encapsulation or wrapping of the swelling body prior to the application of the geotechnical anchor in a borehole, e.g. an earth or rock base to an anchor system.
  • the sheathing or encapsulation of a swelling body is provided by a water-impermeable and preferably also water-resistant film, e.g., made of plastic, which is inserted into the geotechnical anchor together with the swelling body and is only opened when the anchor is positioned in the borehole and is preferably removed, e.g., completely, or at least in the areas of the swelling body facing outwards and/or towards a water supply. Removal of the film from the anchor in the borehole is achieved, for example, by a pull rope that is attached to the film, preferably at a weak point, and allows the film to be torn open at this point.
  • a water-impermeable and preferably also water-resistant film e.g., made of plastic
  • the encapsulation or encapsulation of a swelling body is realized by a continuous, but water-soluble or swelling-retardant coating made of a water-soluble plastic such as polyvinyl alcohol or sugar.
  • the coating preferably dissolves in the borehole in the prevailing humidity, thus only allowing the swelling body to access moisture after a delay. As long as the layer remains continuous due to dissolution, it represents a barrier to water or moisture.
  • the swelling body in a dry state i.e. after production and before the first absorption of water or moisture thereafter
  • the plate elements together have a cylindrical shape, wherein the two round boundary surfaces of the shape are formed by two plate elements.
  • the associated cylindrical shell surface forms, with the insertion of the anchorage into a borehole as a cavity, the counter surface to the generally also cylindrical Borehole inner wall. This enables uniform and rotationally symmetrical radially outward-directed swelling capacity until the radially limiting borehole inner wall is reached.
  • the swelling bodies and plate elements are arranged around the tension element, which also determines the distance between the plate elements around the swelling bodies. Together with this, they preferably completely fill the cylindrical shape, which in turn significantly reduces the undesirable absorption of portions of the aforementioned volume increase due to swelling into potentially remaining cavities in the cylindrical shape.
  • a preferred embodiment of the geotechnical anchor provides a water supply line on or into the at least one swelling body, so that swelling is not initiated solely by ambient humidity.
  • the tension element is integrated as a further preferred embodiment. Either the supply line is integrated into the tension element, for example, as a separate and removable component (e.g., hose), or the tension element itself is designed as a hollow profile that serves as a water supply line and has water-permeable walls in the area of the at least one swelling body (perforation, through-openings, open porosity).
  • Both of these embodiments are suitable for supplying water directly into the interior of the swelling body; the introduction of water causes internal swelling and the tearing of still dry edge areas, with water access to the entire swelling body volume occurring very quickly via the resulting cracks.
  • This design is therefore suitable for anchor systems requiring rapid application and load-bearing capacity, for example, for securing against incipient earth movements (slope stabilization, debris avalanches, flood protection, etc.).
  • this design allows the anchor system to be used in soil and rock foundations without sufficient groundwater access and/or insufficient permeability of the subsoil from the outside to the source body.
  • the solution to the problem further comprises an anchor system with the aforementioned geotechnical anchor with a swelling body as previously proposed.
  • the anchor system also comprises a cavity (with at least one access opening for inserting the anchor) in a soil or rock base into which the geotechnical anchor with the swelling body is inserted.
  • the swelling body is hydrophilic and experiences an increase in volume when water is added to the cavity. The anchoring and thus the anchor system is created when the swollen swelling body touches the walls in the cavity and, upon further water absorption, has built up a swelling pressure in the aforementioned manner.
  • the cavity is preferably formed by a borehole into which the geotechnical anchor with the expansion body is inserted. It is particularly advantageous if the cross-section of the expansion body (and preferably also of the plate elements) corresponds at most to that of the borehole within the usual manufacturing tolerances, with the cross-sections being equal and round when viewed in axial alignment.
  • the anchor system is suitable for anchoring in bedrock (rock anchor, borehole predominantly in solid rock) and in the ground (soil anchor, borehole predominantly in loose rock).
  • at least one swelling body of the geotechnical anchor swells radially outwards against the inner wall of the cavity, whereby the resulting surface pressure between the swollen swelling body and the cavity is suitable for transferring axial shear stresses from the anchor to the rock or soil.
  • the state of the art also distinguishes between a temporary anchor (anchoring period of less than approximately two years) and a permanent anchor (anchoring period of more than approximately two years), which are characterized in particular by improved long-term corrosion protection.
  • a soil nail can also be composed of the aforementioned expansion elements.
  • a soil nailing system eliminates the free steel length. The shear force transmission must be ensured over the entire nail length.
  • expansion body is to be dimensioned so that it only needs to expand partially to completely fill the cavity to be filled, since expansion pressure only develops when the cavity is filled. Furthermore, any unswollen material should remain in the expansion body for the entire service life of the anchor. This provides additional safety reserves in the anchor system if necessary.
  • the expansion body takes over essential functions of the cement-based grout body of a classic anchor system.
  • the cylindrically manufactured expansion body preferably consists of a naturally occurring and expandable clay mineral (preferably consisting of or containing montmorillonite).
  • the tension element is braced in the subsoil or soil by The swelling of the spring body and the associated pressure buildup are triggered outward.
  • the swelling is activated by the contact of the aforementioned clay mineral in the spring body with water.
  • the required water can be provided, for example, by adjacent groundwater, slope water, or added water.
  • a conventional cement-bound grout body of an anchor is essentially replaced by a prefabricated swelling body made of swellable material (e.g., a highly compacted mineral mixture).
  • swellable material e.g., a highly compacted mineral mixture.
  • the soil and/or rock at the borehole prevents the free increase in volume, resulting in the build-up of swelling pressure.
  • This pressure in the area of the swelling body leads to a tension effect with the surrounding soil and/or rock, whereby tensile forces are introduced from the tension element into the soil and/or rock.
  • the water required for swelling can reach the swelling body either from existing water in the soil and/or rock or through active water supply.
  • the main advantage of the swelling anchor compared to conventional anchor systems is the elimination of cement and the associated significant reduction in CO2 emissions. In addition, lower noise levels during installation, reduced site setup requirements, and a reduction in construction time can be expected. By using prefabricated swelling bodies, anchor systems with variable load introduction lengths can also be realized.
  • expansion bodies in a proposed geotechnical anchor or anchor system is also proposed.
  • the expansion body allows the anchor to be anchored in the soil or earth without cement.
  • its use also significantly reduces the requirements, effort, and setup times at the borehole on site. This not only reduces CO2 emissions but also shortens construction times and minimizes costs.
  • An anchor system 1 for anchoring components 2 in the earth or rock 3 as proposed comprises a geotechnical anchor 4 with a swelling body 5 in a borehole 6 as a cavity in the earth or rock 3 - cf.
  • the swelling body itself is hydrophilic and, during anchoring , is in a partially or completely swollen state due to the supply of water; it consists of or comprises at least one element made of a swellable material.
  • the geotechnical anchor 4 has a tension element 7 with an axial orientation in the borehole 6. It connects the anchorage between the source body 5 and the surrounding soil and rock 2 in the borehole with the component 2 to be anchored at the borehole opening 8.
  • the Fig.1 The embodiment shown comprises two plate elements 9 which are fixed on the tension element at a distance from one another in the axial alignment and extend around the tension element, as well as the aforementioned hydrophilic swelling body 5 between the plate elements.
  • the swelling body extends around the tension element, completely filling the space between the plate elements and having solid contact with all of the respective delimiting plate elements 9.
  • the swelling body As it begins to swell, the swelling body is thus axially delimited by the plate elements, which are rigidly spaced apart, and the swelling is controlled radially outwards.
  • the axial length of the swelling body forms the load introduction length of the geotechnical anchor in the borehole.
  • FIG.2a Figures 1 and 2 represent further embodiments of a geotechnical anchor with multiple expansion bodies on a tension element.
  • the expansion bodies can optionally be separated from each other using plate elements.
  • Fig.2a shows a design that differs from the one in Fig.1 illustrated design only in that the one swelling body is replaced by a swelling body row 10, i.e. several swelling bodies 5 arranged serially around the tension element 6 and directly adjacent to one another.
  • the swelling body row is closed off axially on both sides by two plate elements 9.
  • Such a design particularly favors the use of standard elements as swelling bodies, but also their flexible adaptation to a particular anchoring task and environment simply by adding, removing or replacing swelling bodies.
  • this design also enables the use of different swelling bodies in a swelling body row.
  • the axial length of the swelling body row forms the load introduction length of the geotechnical anchor in the borehole.
  • Fig.2b shows a design that differs from the one in Fig.2a It differs from the illustrated embodiment in that, in addition, a plate element 9 is inserted between each of the axially aligned swelling bodies 5 as an intermediate element 11. This plate element not only prevents direct contact between adjacent swelling bodies, but also additionally guides the swelling in a radial direction against the borehole inner wall.
  • the axial length of the swelling bodies with the intermediate elements forms the load introduction length of the geotechnical anchor in the borehole.
  • Fig.3 shows an example of an anchor system with a geotechnical anchor according to Fig.1 , but additionally with a water supply line 12 from a schematically shown water source 13 into the borehole and along the tension element into the source body. Shown is a separate water supply line 12, which runs parallel to the tension element and is inserted through the proximal plate element 9 into the source body.
  • the outlet 14 is located in the illustrated embodiment in the form of a pipe end in the source body at a point in the interior of the source body.
  • Alternative outlets provide for several water outlets, for example via - not in Fig.3 shown - several discrete lateral outlet openings or an open porosity in the water supply line section in the source body (advantage: larger source body area can be watered simultaneously).
  • Fig.3 Explicitly shown are designs in which the water supply line is integrated in the tension element (advantage: better line routing) and/or the tension element comprises a hollow profile as a water supply line (advantage: no separate line, but also not removable from the anchor system).
  • Fig.4 represents a further embodiment of an anchor system with a geotechnical anchor that is particularly suitable for anchoring in a borehole 6 with a subsoil discontinuity 15.
  • Subsoil discontinuities in this context are cracks or material transitions in the earth and rock 3 that cross the borehole 6.
  • the load introduction length is divided into two or more sections, with the subsoil discontinuities occurring at the interruptions in the load introduction length.
  • a serial arrangement of source body 5 and the plate elements 9 delimiting it, including optional intermediate elements 11 , shown in Fig. 3a and b, is divided into several source body rows within the scope of this embodiment.
  • Fig.5 schematically shows a further embodiment of an anchor system with a geotechnical anchor with two tension elements 16, 17, each connected to its own row of swelling bodies 5 and plate elements 9.
  • the tension element 17 is preferably guided axially displaceably in the row on the tension element 16 , preferably to avoid jamming during swelling in at least one passage opening, preferably in a pipe inserted therein.
  • Fig.6a to c represents three steps of manufacturing an anchor system as an example.
  • Fig.1 After the provision of a geotechnical anchor , the next step is the provision or creation of a borehole 6 as a cavity in a soil or rock base 3 -
  • Fig.6a This is followed by the insertion of the geotechnical anchor 4 into the borehole, whereby at least the not yet swollen swelling body 5 is enclosed by the borehole wall, forming a clearance fit 18 - Fig.6b .
  • the swelling body is then exposed to moisture or water, causing the swelling body to swell up to the inner wall of the borehole and/or into the surrounding soil or rock. This creates a load introduction surface 19 through pressure between the inner wall of the borehole and the swelling body - Fig.6c This creates a shear joint that can be further reinforced, for example , by means of mechanical barbs in the swelling body.

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Abstract

Vorschlägen wird ein geotechnischer Anker (4) zum Verankern von Komponenten (2) im Erd- oder Felsgrund (3). Aufgabe ist es, einen geotechnischen Anker mit einer deutlich verbesserten Umweltbilanz, insbesondere hinsichtlich bezüglich einer Reduzierung der CO<sub>2</sub> Emission, vorzuschlagen. Die Aufgabe wird mit einem geotechnischen Anker, umfassend mindestens ein Zugelement (7) mit einer axialen Ausrichtung, mindestens zwei auf dem mindestens einen Zugelement in der axialen Ausrichtung beabstandet fixierte Plattenelemente (9), die sich um das Zugelement herum erstrecken, sowie mindestens einen hydrophilen Quellkörper (5) zwischen den Plattenelementen gelöst, wobei der mindestens eine Quellkörper sich um das mindestens eine Zugelement erstreckt, den Zwischenraum zwischen den Plattenelementen vollständig ausfüllt und dabei einen Festkörperkontakt zu allen jeweils begrenzenden Plattenelementen aufweist sowie der mindestens eine Quellkörper, der aus mindestens einem Element aus quellfähigem Material besteht oder solche Elemente umfasst.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen geotechnischen Anker mit mindestens einem Quellkörper als Krafteinleitungskörper zum Verankern von Zugkomponenten im Erd- oder Felsgrund gemäß dem ersten Patentanspruch. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Ankersystem mit dem geotechnischen Anker sowie die Herstellung dieses Ankersystems gemäß der Ansprüche 14 bzw. 15.
  • Geotechnische Anker und Ankersysteme der eingangs genannten Art kommen zur Rückverankerung von geotechnischen Konstruktionen oder zum Einleiten von Zugkräften in den Baugrund zum Einsatz. Sie dienen der Fixierung, Verankerung oder Sicherung von Konstruktionen oder Komponenten (z.B. Verbauwände, Baugrubensohlen oder -sicherungen, aber auch dauerhafte Bauwerke wie Ankerwände, Stützwände, Felssicherungen, Brückenlager, Hangsicherungen, Tunnelauskleidungen, Talsperren, Pfeiler, Seilbahnverankerungen, Fixierungen gegen Auftrieb und Strömungen unter Wasser etc.) an einen geologischen Untergrund wie z.B. dem genannten Erd- oder Felsgrund. Sie umfassen einerseits eine Verankerung im genannten Untergrund und andererseits ein mit der Verankerung verbundenes Zugelement aus dem Untergrund hinaus, mit dem die genannte Konstruktion oder Komponente am oder über dem Untergrund mit der Verankerung verbunden werden kann. Vorzugsweise steht das Zugelement dabei unter einer Zugspannung, die von der Verankerung in den Untergrund übertragen wird.
  • Diese Zugspannung wird über das Zugelement in die zu verankernde Konstruktion (oder Komponente) weitergeleitet und dient deren Anbindung und Fixierung in einer vorbestimmbaren Lage gegenüber dem Untergrund. Üblicherweise werden Zugelemente durch Stangenelemente oder Seilelemente, z.B. Litzen, vorzugsweise aus Stahl gebildet.
  • Herkömmliche geotechnische Anker und Ankersysteme sind üblicherweise als sogenannte Verpressanker ausgestaltet, bei der die Verankerung durch einen Verpresskörper sichergestellt ist.
  • Die drei Hauptbestandteile eines Verpressankers sind das vorgenannte Zugelement, der Ankerkopf und der zementbasierte Verpresskörper als Verankerung und Krafteinleitungskörper, wobei das Zugelement den Verpresskörper mit dem Ankerkopf verbindet. Nach dem Erhärten des zementgebundenen Verpresskörpers können Zugkräfte in den Baugrund eingeleitet werden. Über die freie Ankerlänge des Zugelements wird die Länge des Verpressankers und damit Bereich und Tiefe der Krafteinleitung im Boden vorgegeben. Die Zugkräfte werden im Bereich des Verpresskörpers (Verankerung) über Schubspannungen in den Baugrund eingeleitet. Je nach Ankersystem (z.B. Verbundanker, Druckrohranker, Kurzzeit- oder Daueranker) unterscheidet sich der axiale Verlauf der Schubspannungsübertragung über den Verpresskörpers. Weiterhin sind Verpressanker so auszulegen, dass eine Verankerung im Untergrund über die gesamte Nutzungszeit und mit ausreichender Sicherheit gewährleistet ist. Das Tragverhalten der Anker ist mit Zugversuche prüfbar.
  • Nach der Herstellung des Bohrloches (mit oder ohne Stützung) wird das Zugelement, welches meist aus Stahl oder GFK besteht, eingebracht. Anschließend wird der Verpresskörper hergestellt. Dabei wird das Bohrloch mit Zementleim (zementhaltiger Werkstoff, Zement oder Beton) verpresst und die Verrohrung, sofern vorhanden, gezogen. Die freie Ankerlänge um das Zugelement zwischen Ankerkopf und Verpresskörper entsteht durch Freispülen von überschüssigen Zementleim. Hierdurch wird sichergestellt, dass es zu keiner Schubkraftübertragung im Bereich des Zugelements kommt. Nach Aushärtung des Verpresskörpers ist das System tragfähig. Zur Aktivierung der Tragfähigkeit wird das Zugelement über den Ankerkopf vorgespannt.
  • Nachteilig bei herkömmlichen Ankersystemen mit Verpressankern ist der hohe Bedarf an Zement, dessen Produktion eine entsprechend hohe Emission am Treibhausgasen wie CO2 freisetzt. CO2 entsteht dabei durch das Brennen des Zementklinkers, einem Prozess bei dem aus dem Ausgangsstoff Calciumcarbonat unter Energiezufuhr CO2 ausgetrieben wird. Der große Zementverbrauch ist ein Grund dafür, dass die Bauindustrie zu den Industriezweigen mit den größten CO2 Emissionen gehört (schätzungsweise zwischen 25%-40%). Beispielsweise werden auch in einer 2 km lange Tunnelbaustelle in offener Bauweise bis zu ca. 5000 Ankersysteme verbaut. Unter der Annahme einer Verpresslänge von 5 m im Bohrloch ergibt sich ein benötigtes Volumen von ca. 0,16 m3 zementbasierten Verpressmaterials pro Ankersystem. Für die beschriebene Baumaßnahme summiert sich infolgedessen der Zementsuspensionsbedarf auf 800 m3. Dies entspricht näherungsweise einem Zementbedarf von 500 t.
  • Der Ankereinbau mit Verpressankern erfordert ferner einen relativ großen Bauteileneinrichtungsaufwand vor Ort, da neben der Erstellung der Ankerbohrung auch Ankerverpressarbeiten durchgeführt werden müssen.
  • Davon ausgehend liegt eine Aufgabe der Erfindung darin, einen geotechnischen Anker mit einer deutlich verbesserten Umweltbilanz, insbesondere hinsichtlich bezüglich einer Reduzierung der CO2 Emission, vorzuschlagen, der insbesondere ohne einen Einsatz von zementhaltigen Stoffen bei der Verankerung auskommt.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen geotechnischen Anker und ein Ankersystem vorzuschlagen, der bzw. das mit einem möglichst geringen Handhabungsaufwand vor Ort am Bohrloch applizierbar ist.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Ankersystems mit einer möglichst geringen Fehlerwahrscheinlichkeit vorzuschlagen.
  • Die Aufgabe wird mit einem geotechnischen Anker, einem Ankersystem sowie ein Verfahren zur Herstellung des Ankersystems mit den Merkmalen von Anspruch 1, 14 bzw. 15 gelöst. Auf diese rückbezogenen Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungen und Ausgestaltungen dieser Lösung wieder.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ein geotechnischer Anker zum Verankern von Komponenten im Erd- und/oder Felsgrund vorgeschlagen. Dieser umfasst mindestens ein, vorzugweise ein Zugelement mit einer axialen Ausrichtung, mindestens zwei auf dem Zugelement in der axialen Ausrichtung beabstandet fixierte Plattenelemente, die sich um das mindestens eine Zugelement herum erstrecken, sowie mindestens einen Quellkörper zwischen den Plattenelementen als Krafteinleitungskörper zwischen dem Anker zum Erd- und/oder Felsgrund. Der mindestens eine Quellkörper erstreckt sich um das mindestens eine Zugelement, und zwar zwischen zwei Plattenelemente. Der Zwischenraum zwischen den Plattenelementen werden dabei vollständig von zumindest einem Quellkörper, d.h. optional auch von einer seriellen Aufreihung von mehreren Quellkörpern ausgefüllt; der oder die Quellkörper weisen dabei einen Festkörperkontakt zu allen jeweils begrenzenden Plattenelementen auf.
  • Die Quellkörper selbst sind vorzugsweise industriell vorfertigbare Formelemente mit konfektionierbaren Abmessungen und/ oder Materialeigenschaften (insbes. Quellfähigkeit, rheologische Eigenschaften, Scherfestigkeiten, Wasserdurchlässigkeit, Steifigkeit), die je nach Einsatzbedarf jeweils einzeln oder seriell mit gleichen oder unterschiedlichen Materialeigenschaften auf zumindest einem der Zugelemente fixiert werden. Einheitliche Abmessungen vereinfachen in vorteilhafter Weise den Rüstaufwand (Modularisierung, Baukastensystem) für eine flexible Anfertigung des vorgeschlagenen geotechnischen Ankers in Abhängigkeit. Als Im Rahmen dessen werden optional auch konfektionierbare Dimensionen der Ankerzugglieder- und Quellkörper vorgeschlagen, die sich in ihren Abmessungen und Durchmesser an gängige oder etablierte Bohrloch-Größen anlehnen.
  • Ein Zugelement wird vorzugsweise zumindest abschnittsweise durch eine geradlinige Zugstange oder ein geradliniges Zugprofil (z.B. Hohlprofil wie z.B. Rohre, Stern- oder Doppel-T-Profile, vorzugweise Punktsymmetrisch um eine axial orientierte Symmetrieachse) gebildet. Im Bereich der Plattenelemente weist dieses dabei ein Gewinde, Absätze oder Bajonettverschluss zur deren Aufnahme und axialen Fixierung der Plattenelemente auf. Vorzugsweise erstrecken sich die mindestens zwei auf dem Zugelement in der axialen Ausrichtung fixierten Plattenelemente orthogonal zur axialen Ausrichtung.
  • Alternative Ausgestaltungen des Zugelements bestehen aus Drahtlitzen, einem oder mehrere Drahtseile, Bündeln aus Stäben (Mehrstabanker) oder Profilen.
  • Eine Grundbauform des geotechnischen Ankers umfasst einen Quellkörper, der auf einem Zugelement beidseitig axial durch je ein Plattenelement begrenzt ist.
  • Eine Ausführungsform sieht dagegen mindestens zwei Quellkörper axial seriell auf dem Zugelement angeordnet vor. Sie bilden eine Quellkörperaufreihung, die axial durch je ein Plattenelement abgeschlossen wird. Im Folgenden beziehen sich die angeführten Ausführungsformen und Ausgestaltungen eines Quellkörpers (angegeben im Singular) ohne einen weiteren Hinweis grundsätzlich auch mehrere Quellkörper im Anker oder auf die einzelnen Quellkörper in einer Quellkörperaufreihung.
  • Die bevorzugte Ausgestaltung sieht dabei zumindest teilweise axial fixierte Plattenelemente als Zwischenelemente zwischen den Quellkörpern vor.
  • Eine weitere Ausgestaltung sieht jeweils zwischen zwei Quellkörpern zwei voneinander beabstandete Plattenelemente vor, die vorzugsweise auf einem Zugelement fixiert die Quellkörper voneinander beabstanden. Der geotechnische Anker ermöglicht somit mehr als einen zusammenhängenden Verankerungsbereich; bestehende Kavitäten im Verankerungsbereich, die nicht zu einer Verankerung beitragen würden, wären somit überbrückbar.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht eine Nutzung von mehreren parallel angeordneten, aber axial gegeneinander verschiebbaren Zugelementen vor. Jede dieser Zugelemente führt zu einer über jeweils an diese zumindest axial über Plattenelementen eingerahmten und damit fixierten Quellkörper oder Quellkörpergruppen. Damit lassen sich im Bohrloch mehrere Bereiche unabhängig für eine Krafteinleitung vorsehen und über jeweils eines der Zugelemente individuell ansteuern.
  • Der Querschnitt eines Quellkörpers und der Plattenlemente ist vorzugsweise im Rahmen der üblichen Fertigungstoleranzen gleich; die Plattenelemente und der mindestens eine Quellkörper eines geotechnischen Ankers weisen in axialer Ausrichtung betrachtet einen gemeinsamen Querschnitt um das Zugelement auf. Plattenelemente und Quellkörper erstrecken sich ebenfalls vorzugsweise rotationssymmetrisch um das Zugelement, auf dem sie fixiert sind.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Plattenelemente sieht vor, diese wasserdurchlässig (z.B. offenporig) oder mitwasserführende Eigenschaften (z.B. über Wasserkanäle oder Leitungen) auszuführen. Dies ermöglicht einen zusätzlichen Zugang von Wasser auch über die Plattenelemente an die jeweils angrenzenden Quellkörper, was wiederum zur Steuerung des Quellvorgangs nutzbar ist.
  • Im Rahmen der Anmeldung zeichnen sich die vorgeschlagenen Quellkörper dadurch aus, dass sie hydrophil sind und die Fähigkeit besitzen, mit der Wasseraufnahme ihr Volumen zu vergrößern Der (oder die) Quellkörper besteht aus einem quellfähigem Material oder umfasst ein solches, vorzugsweise bestehend aus dem Tonmineral Montmorillonit mit der chemischen Zusammensetzung (Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2·nH2O oder mit wesentlichen Bestandteilen aus Montmorillonit wie z.B. Bentonit. Wird diese volumetrische Verformung z.B. durch Wandungen z.B. in einem Bohrloch behindert, baut sich in den Bereichen ein sog. Quelldruck auf.
  • Es wird folglich eine bevorzugte Nutzung eines natürlichen Ton-Presskörpers als Quellkörper als konstruktives Element zur Krafteinleitung in den Baugrund vorgeschlagen, wobei die technische Nutzung der Quellfähigkeit eines quellfähigen Materials im Quellkörper ein wesentliches Merkmal darstellt.
  • Alternative Ausgestaltungen sehen Quellkörper aus Holz oder quellfähige Poylmere vor.
  • Jeder Quellkörper besteht im Rahmen einer optionalen Ausgestaltungen entweder aus mindestens einem Element aus quellfähigem Material oder umfasst einen dieser Elemente. Dies schließt auch weitere Elemente aus nicht schwellfähigen Materialien mit ein.
  • Der vorgeschlagene Quellkörper überwindet das Problem eines erhöhten CO2 Ausstoßes durch die signifikante Reduzierung des notwendigen Zementklinkers bei der Herstellung von geotechnischen Ankern. Durch die Nutzung eines natürlichen und quellfähigen Materials, vorzugweise Ton, ist eine Herstellung von Zement für die Verankerung nicht erforderlich und somit ist der CO2 Ausstoß bei der Herstellung der Verankerung deutlich reduzierbar. Darüber hinaus verbleiben beim Rück- oder Abbau der Verankerung in vorteilhafter Weise natürliche Tonminerale anstelle von Zementbestandteile im Erd- oder Felsgrund.
  • Ein besonderer Vorteil der vorgeschlagenen Quellkörper liegt darin, dass sie als Komponenten vorzugsweise bereits bei der Herstellung oder beim Zusammenbau des geotechnischen Ankers in diesen eingesetzt werden. Die Quellkörper lassen sich beispielsweise als in eine Endkontur geformte vorgefertigte Komponenten vorzugsweise mit vorgebbaren Quellzustand (Feuchtegrad) Abmessungen und/oder Toleranzbreiten seriell herstellen.
  • Im Rahmen dessen wird eine industrielle Vormontage von geotechnischen Ankern mit einheitlichen Durchmessern (oder Querschnitten) abseits des Applikationsorts, vorzugsweise in einer trockenen Montagehalle, vorgeschlagen, die dann vor Ort lediglich in im Durchmesser angepasste (Ankerdurchmesser zzgl. einer Passung) Bohrungen in das Erdreich eingesetzt werden müssen. Die Fertigung und Vormontage der Anker ist in vorteilhafter Weise unter kontrollierbaren oder regelbaren Atmosphäre, d.h. mit einer vorgebaren Temperatur und Luftfeuchtigkeit, möglich. Ferner lässt sich der Anker in dieser Atmosphäre verpacken und so geschützt an den Applikationsort transportieren. Ein Entpacken erfolgt vorzugsweise unmittelbar vor der Applikation, womit das Zeitintervall, in dem der geotechnische Anker mit den Quellkörpern vor dem Einsetzen in ein Bohrloch mit der am Bohrloch vorliegenden möglicherweise feuchten Atmosphäre in Berührung kommt, so gering wie möglich gehalten wird. Weiterhin bewirkt eine Vorfertigung der Quellkörper als vorfertigbare Presslinge und ihrer Vormontage in einen geotechnischen Anker eine signifikante Bauzeitverkürzung, eine reduzierte Lärm- und Staubemmision.
  • Vorzugsweise ist der mindestens eine Quellkörper ungekapselt, zumindest nach außen hin ungekapselt Bestandteil des geotechnischen Ankers. Er ist damit für Grundwasser oder Feuchtigkeit zugänglich und ermöglicht so eine Quellung. Ungekapselt heißt in diesem Zusammenhang kein Ausschluss von an den Quellkörper anliegenden und damit diesen kapselnd lokal abdeckenden Komponenten, insbesondere den vorgenannten Platten- und Zugelementen.
  • Ist im Rahmen einer optionalen Ausgestaltung der mindestens eine Quellkörper ausdrücklich nur radial nach außen hin ungekapselt (d.h. an der Mantelfläche, an den anderen Bereichen aber gekapselt oder abgedeckt), erfolgt der Zugang und Eintritt der Feuchtigkeit nur selektiv über die ungekapselten Bereiche, d.h. die Quellung erfolgt zunächst auch nur an diesen Bereichen lokal. Durch die Quellung hervorgerufene Zerrüttung oder Rissbildung erleichtert oder beschleunigt jedoch ein Eindringen oder Einsickern von Feuchtigkeit in das Volumen des Quellkörpers, das dann zeitversetzt aufquillt.
  • Um aber die Gefahr einer unerwünschten Formänderung der Quellkörper durch Feuchtigkeit vorab vor der Ankerherstellung und / oder -applikation zu reduzieren oder auszuschließen, wird im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung eine zumindest zeitweise Umhüllung oder Umkapselung des Quellkörpers vor der Applikation des geotechnischen Ankers in einem Bohrloch z.B. in einem Erd- oder Felsgrund zu einem Ankersystem vorgeschlagen.
  • Die Umhüllung oder Umkapselung eines Quellkörpers wird im Rahmen einer ersten bevorzugten Ausgestaltung durch eine wasserundurchlässige und bevorzugt auch -resistente Folie z.B. aus Kunststoff vorgesehen, die gemeinsam mit dem Quellkörper in den geotechnischen Anker eingesetzt wird und erst bei der Positionierung des Ankers im Bohrloch geöffnet und vorzugsweise ganz oder zumindest an den nach außen und/oder zu einer Wasserzufuhr weisenden Bereichen des Quellkörpers ganz entfernt, z.B. abgezogen wird. Eine Entfernung der Folie vom Anker im Bohrloch erfolgt beispielsweise durch ein Zugseil, das an der Folie vorzugsweise an einer Schwachstelle befestigt ist und an dieser Stelle ein Aufreißen der Folie ermöglicht.
  • Die Umhüllung oder Umkapselung eines Quellkörpers wird im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung durch eine durchgehende, aber in Wasser löslichen oder quellverzögernden Beschichtung aus einem wasserlöslichen Kunststoff wie z.B. Polyvinylalkohol, oder auch Zucker realisiert. Die Beschichtung löst sich vorzugsweise im Bohrloch in der dort vorherrschenden Feuchtigkeit auf und gibt damit den Zugang des Quellkörpers zur Feuchtigkeit erst verzögert frei. Solange die Schicht durch Auflösung noch durchgehend ist, stellt sie eine Barriere für Wasser oder Feuchtigkeit dar.
  • Vorzugsweise weist der Quellkörper in einem trockenen Zustand, d.h. nach Fertigung und vor einer erstmaligen Aufnahme von Wasser oder einer Feuchtigkeit danach, und die Plattenelemente gemeinsam eine zylindrische Form auf, wobei die beiden runden Begrenzungsflächen der Form durch zwei Plattenelemente gebildet werden. Die damit einhergehende zylindrische Mantelfläche bildet mit einem Einsetzen der Verankerung in ein Bohrloch als Kavität die Gegenfläche zu der in der Regel ebenfalls zylindrischen Bohrlochinnenwandung. Dies ermöglicht eine gleichförmig und rotationssymmetrische radial nach außen gerichtete Quellfähigkeit bis zu einem Erreichen der radial begrenzenden Bohrlochinnenwandung. Durch die axiale Begrenzung der Quellkörper durch die Plattenelemente werden diese axial in ihrer Quellung begrenzt, bilden damit auch einen axialen Quelldruck aus, der wiederum bewirkt, dass die Volumenzunahme durch die Quellung radial nach außen hin umgelenkt und die maximal mögliche radiale Ausdehnung in vorteilhafter Weise noch vergrössert wird. Quellkörper und Plattenelemente sind um das Zugelement, die auch den Abstand der Plattenelemente um die Quellkörper zueinander vorgibt, angeordnet. Sie füllen mit diesem gemeinsam die zylindrische Form vorzugsweise vollständig aus, womit wiederum eine unerwünschte Aufnahme von Anteilen der vorgenannten Volumenzunahme durch Quellung in potentiell verbleibende Hohlräume in der zylindrischen Form signifikant reduziert.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des geotechnischen Ankers sieht eine Wasserzufuhrleitung an oder in den mindestens einen Quellkörper vor, sodass die Quellung nicht allein durch die Umgebungsfeuchtigkeit initiiert wird. Im Rahmen dessen wird als weiter bevorzugte Ausgestaltung das Zugelement mit eingebunden. Entweder ist dabei die Zuleitung beispielsweise als separate und auch entfernbare Komponente (z.B. Schlauch) im Zugelement integriert oder das Zugelement selbst ist als Hohlprofil, die als Wasserzufuhrleitung dient und im Bereich des mindestens Quellkörpers wasserdurchlässige Wandungen aufweist (Perforation, Durchtrittsöffnungen, offene Porosität), ausgestaltet. Beide genannte Ausgestaltungen eignen sich für eine Wasserzuführung direkt in das Innere des Quellkörpers; es kommt bei einer Einleitung von Wasser zu einer inneren Quellung und ein Aufreißen von noch trockenen Randbereichen, wobei über die entstehenden Risse in sehr kurzer Zeit ein Wasserzugang in das gesamte Quellkörpervolumen entsteht. Eine solche Ausgestaltung eignet sich folglich bei Ankersystemen, bei den es auf eine schnelle Applikation und Tragfähigkeit ankommt, beispielsweise bei der Absicherung bei bereits einsetzenden Erdbewegungen (Hangsicherungen, Gerölllawinen, Hochwasserbefestigungen etc.). Außerdem ermöglicht eine solche Ausgestaltung die Anwendung des Ankersystems in Erd- und Felsgründen ohne ausreichenden Grundwasserzutritt und/oder zu geringen Durchlässigkeiten des Baugrunds von außen an den Quellkörper.
  • Die Lösung der Aufgabe umfasst weiterhin ein Ankersystem mit dem vorgenannten geotechnischen Anker mit einem Quellkörper wie zuvor vorgeschlagen. Das Ankersystem umfasst dabei auch eine Kavität (mit zumindest einer Zugangsöffnung zum Einführen des Ankers) in einem Erd- oder Felsgrund, in das der geotechnische Anker mit dem Quellköper eingesetzt ist. Der Quellkörper ist hydrophil und erfährt mit einer Wasserzufuhr in der Kavität eine Volumenvergrößerung. Die Verankerung und damit das Ankersystem entsteht dann, wenn der aufgequollene Quellkörper in der Kavität die Wandungen berührt und bei weiterer Wasseraufnahme in vorgenannter Weise einen Quelldruck aufgebaut hat.
  • Die Kavität ist vorzugsweise durch ein Bohrloch gebildet, in das der geotechnische Anker mit dem Quellkörper eingebracht ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Querschnitt des Quellkörpers (und bevorzugt auch der Plattenlemente) im Rahmen der üblichen Fertigungstoleranzen maximal dem des Bohrlochs entspricht, wobei die Querschnitte in axialer Ausrichtung betrachtet gleich und rund sind.
  • Grundsätzlich eignet sich das Ankersystem für eine Verankerung im Felsgrund (Felsanker, Bohrloch überwiegend in Festgesteinen) und im Erdgrund (Bodenanker, Bohrloch überwiegend in Lockergestein). In beiden Fällen quillt der mindestens eine Quellkörper des geotechnischen Ankers radial nach außen gegen die Innenwandung der Kavität, wobei dabei entstehende Flächenpressung zwischen gequollenen Quellkörper und Kavität geeignet ist, axial Schubspannungen von Anker auf den Fels- oder Erdgrund zu übertragen.
  • Im Stand der Technik wird weiterhin zwischen einem Temporäranker (Verankerungsdauer unter ca. zwei Jahre) sowie einen Daueranker (Verankerungsdauer über ca. zwei Jahre), die sich insbesondere durch einen verbesserten Langzeitkorrosionsschutz auszeichnen, unterschieden.
  • Eine weitere Ausführungsform des Ankersystems bildet ein sog. Boden-Vernagelungssystem. Ein Bodennagel kann ebenfalls aus den oben genannten Quellkörpern zusammengesetzt sein. Im Vergleich zu dem dargestellten Ankersystem entfällt bei einem Boden-Vernagelungssystem die freie Stahllänge. Die Schubkraftübertragung ist über die gesamte Nagellänge sicherzustellen.
  • Eine Ausgestaltung des Quellkörpers sieht vor, diesen so zu dimensionieren, dass er nur zu einem Teil aufquellen muss, um die auszufüllende Kavität vollständig auszufüllen, da sich erst bei ausgefüllter Kavität ein Quelldruck einstellt Weiter soll über die gesamte Nutzungsdauer des Ankers noch nicht gequollenes Material im Quellkörper verbleiben. Dadurch sind ggf. weitere Sicherheitsreserven in dem Ankersystem vorhanden.
  • Ferner umfasst die Lösung der Aufgabe auch eine Herstellung eines vorgenannten Ankersystems. Sie umfasst die folgenden Verfahrensschritte:
    • Bereitstellung eines vorgenannten geotechnischen Ankers, wie zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagen, vorzugsweise mit zylindrischer Mantelfläche zumindest des Quellkörpers. Vorzugsweise weist der Anker keine die Mantelfläche nach außen überragenden Extremitäten auf. Der bereitgestellte geotechnische Anker ist vorzugsweise industriell vorgefertigt, d.h. er muss nicht vor Ort am Bohrloch montiert werden, was wiederum nicht nur die Fertigungstoleranzen reduziert, sondern auch in vorteilhafter Weise die Möglichkeiten einer Qualitätskontrolle erheblich erweitert. Insbesondere ermöglicht eine industrielle Fertigung eine Herstellung der hydrophilen Quellkörper und deren Integration einen geotechnischen Anker in einer einstellbaren und reproduzierbaren Atmosphäre und Umfeld erheblich kleinere Fertigungstoleranzen.
    • Bereitstellung oder Erschaffung einer Kavität in einem Erd- oder Felsgrund, vorzugsweise als eine Bohrung mit rundem Querschnitt.
    • Einbringen des geotechnischen Ankers in die Kavität, wobei der Quellkörper von der Kavität umschlossen wird.
    • Beaufschlagung des Quellkörpers mit Feuchtigkeit oder Wasser, wobei der Quellkörper bis an die Innenwandung der Kavität und/oder in den umgebenden Erd- oder Felsgrund hinein anquillt. Vorzugsweise ist der Quellkörper dabei so dimensioniert, dass er bei der genannten Beaufschlagung mit Feuchtigkeit nur zu einem Teil anquellen muss, um das umgebende Bohrlochvolumen vollständig auszufüllen. Insbesondere bei eventuellen Bodenbewegungen um das Bohrloch oder im umgebenden Erdreich und den ggf. damit verbundenen Erweiterungen oder Änderungen des Bohrlochvolumens sind mit einer solchen Quellreserve durch eine nachträgliche weitere Quellung ausfüllbar.
  • Beim vorgeschlagenen geotechnischen Anker sowie dem Ankersystem übernimmt der Quellkörper wesentliche Aufgaben des zementbasierten Verpresskörpers eines klassischen Ankersystems. Der zylindrisch hergestellte Quellkörper besteht bevorzugt aus einem vorzugsweise natürlich vorkommenden und quellfähigen Tonmineral (bevorzugt bestehend oder enthaltend ein Montmorillonit). Anstatt durch einen Zementverpresskörper erfolgt die Verspannung des Zugelements im Baugrund oder Erdreich durch das Quellen des Quellkörpers und der damit einhergehenden Druckentwicklung raidal nach außen. Die Quellung wird durch den Kontakt des vorgenannten Tonminerals im Quellkörper mit Wasser aktiviert. Das erforderliche Wasser kann beispielsweise durch anliegendes Grundwasser, Hangwasser oder Zugabewasser bereitgestellt werden.
  • Zusammenfassend wird im Wesentlichen ein herkömmlicher zementgebundener Verpresskörper eines Ankers durch einen vorgefertigten Quellkörper aus quellfähigem Material (z.B. hochkompaktiertes Mineraliengemisch) ersetzt. Durch den Kontakt des quellfähigen Materials mit Wasser kommt es zu einer Volumenvergrößerung (Quellvorgang). Der am Bohrloch anstehende Erd- und/oder Felsgrund verhindert die freie Volumenzunahme, wodurch es zum Aufbau eines Quelldrucks kommt. Dieser Druck im Bereich des Quellkörpers führt zu einem Verspannungseffekt mit dem anstehenden Erd- und/oder Felsgrund, wodurch Zugkräfte aus dem Zugelement in den Erd- und/oder Felsgrund eingeleitet werden. Das zum Quellen erforderliche Wasser kann dabei entweder durch vorhandenes Wasser im Erd- und/oder Felsgrund oder durch aktive Wasserzufuhr zum Quellkörper gelangen, Der Hauptvorteil des Quellankers im Vergleich zu herkömmlichen Ankersystemen liegt im Verzicht auf Zement und der einhergehenden signifikanten Reduktion von CO2-Emissionen. Zusätzlich ist mit geringeren Schallpegeln während des Einbaus, einem reduzierten Baustelleneinrichtungsbedarf und einer Bauzeitverkürzung zu rechnen. Durch den Einsatz der vorkonfektionierten Quellkörper sind auch Ankersysteme mit variablen Lasteinleitungslängen realisierbar.
  • Vorgeschlagen wird auch eine Verwendung einer oder mehrerer der beschriebenen Quellkörper in einem vorgeschlagenen geotechnischen Anker oder Ankersystem. Der Quellkörper ermöglicht eine Verankerung des Ankers im Boden oder Erdreich ohne Zement. Zugleich ermöglicht die Verwendung auch die Anforderungen, den Aufwand und die Rüstzeiten am Bohrloch an der Baustelle in zuvor genannter Weise signifikant. Dadurch werden nicht nur CO2 Bildung reduziert, sondern auch Bauzeiten verkürzt und Kosten minimiert.
  • Die Erfindung wird anhand von nachfolgenden Ausführungsbeispielen, den folgenden Figuren und Beschreibungen näher erläutert. Alle dargestellten Merkmale und deren Kombinationen sind nicht nur auf diese Ausführungsbeispiele und deren Ausgestaltungen begrenzt. Vielmehr sollen diese stellvertretend für weitere mögliche, aber nicht explizit als Ausführungsbeispiele dargestellte weitere Ausgestaltungen kombinierbar angesehen werden. Es zeigen
    • Fig.1 eine schematische Schnittdarstellung eines Ankersystems mit einem geotechnischen Anker mit seinen Grundkomponenten zum Verankern von Komponenten im Erd- oder Felsgrund,
    • Fig.2a und b schematische Schnittdarstellungen von weiteren Ausführungsbeispielen mit mehreren Quellkörpern an einem Zugelement,
    • Fig.3 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Ankersystems mit einem geotechnischen Anker gemäß Fig.1 , jedoch zusätzlich mit einer Wasserzufuhrleitung in den Quellkörper,
    • Fig.4 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Ankersystems für eine Verankerung in einem Bohrloch mit einer Baugrunddiskontinuität und zwei Quellkörperaufreihungen (serieller Anordnung von Quellkörpern im Anker), welche mit demselben Zugelement verbunden sind,
    • Fig.5 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Ankersystems mit einem geotechnischen Anker mit zwei Zugelementen mit jeweils einer Quellkörperreihung,
    • Fig.6a bis c drei Schritte einer Herstellung eines Ankersystems gem. Fig.1 in schematischen Schnittdarstellungen.
  • Ein Ankersystem 1 zum Verankern von Komponenten 2 im Erd- oder Felsgrund 3 wie vorgeschlagen umfasst einen geotechnischen Anker 4 mit einem Quellkörper 5 in einem Bohrloch 6 als Kavität in dem Erd- oder Felsgrund 3 - vgl. Fig.1 . Der Quellkörper selbst ist hydrophil ist und während der Verankerung in einem durch eine Wasserzufuhr partiell oder vollständig aufgequollen Zustand; er besteht aus oder umfasst mindestens einem Element aus einem quellfähigen Material.
  • Der geotechnische Anker 4 weist ein Zugelement 7 mit einer axialen Ausrichtung im Bohrloch 6 auf. Er verbindet die Verankerung zwischen Quellkörper 5 und umgebenden Erd- und Felsgrund 2 im Bohrloch mit der zu verankernden Komponente 2 an der Bohrlochöffnung 8. Auf dem Zugelement weist das in Fig.1 dargestellte Ausführungsbeispiel zwei auf dem Zugelement in der axialen Ausrichtung beabstandet fixierte Plattenelemente 9, die sich um das Zugelement herum erstrecken, sowie den genannten hydrophilen Quellkörper 5 zwischen den Plattenelementen auf. Der Quellkörper erstreckt sich dabei um das Zugelement, den Zwischenraum zwischen den Plattenelementen vollständig ausfüllend und dabei einen Festkörperkontakt zu allen jeweils begrenzenden Plattenelementen 9 aufweisend. Damit wird der Quellkörper beim Anquellen axial durch die in ihrem Abstand starren Plattenelemente begrenzt und die Quellung radial nach außen gesteuert. Die axiale Länge des Quellkörpers bildet die Lasteinleitungslänge des geotechnischen Ankers im Bohrloch.
  • Fig.2a und b repräsentieren weitere Ausführungsbeispiele eines geotechnischen Ankers mit mehreren Quellkörpern an einem Zugelement. Die Quellkörper sind untereinander optional auch mit Plattenelementen trennbar.
  • Fig.2a zeigt hierzu eine Ausgestaltung, die sich gegenüber der in Fig.1 dargestellten Ausgestaltung nur dadurch unterscheidet, dass der eine Quellkörper durch eine Quellkörperaufreihung 10, d.h. mehrere seriell um das Zugelement 6 angeordnete und direkt aneinander angrenzende Quellkörper 5 ersetzt werden. Die Quellkörperaufreihung wird beidseitig axial durch zwei Plattenelemente 9 abgeschlossen. Eine solche Ausgestaltung begünstigt insbesondere eine Verwendung von Standardelementen als Quellkörper, aber auch deren flexible Anpassung an eine jeweils vorliegende Verankerungsaufgabe und -umgebung allein durch Ergänzung, Wegnahme oder Austausch von Quellkörpern. Ferner ermöglicht diese Ausgestaltung ein Einsatz auch unterschiedlicher Quellkörper in einer Quellkörperaufreihung. Die axiale Länge der Quellkörperaufreihung bildet dabei die Lasteinleitungslänge des geotechnischen Ankers im Bohrloch.
  • Fig.2b zeigt eine Ausgestaltung, die sich gegenüber der in Fig.2a dargestellten Ausgestaltung dadurch unterscheidet, dass zusätzlich zwischen den axial aufgereihten Quellkörpern 5 jeweils ein Plattenelement 9 als Zwischenelement 11 eingesetzt ist, das einen direkten Kontakt benachbarter Quellkörper nicht nur vermeidet, sondern auch eine zusätzliche Führung der Quellung in radialer Richtung gegen die Bohrlochinnenwandung steuert. Die axiale Länge der Quellkörper mit den Zwischenelementen bildet dabei die Lasteinleitungslänge des geotechnischen Ankers im Bohrloch.
  • Fig.3 zeigt beispielhaft eine Ausführungsform eines Ankersystems mit einem geotechnischen Anker gemäß Fig.1 , jedoch zusätzlich mit einer Wasserzufuhrleitung 12 von einer schematisch dargestellten Wasserquelle 13 in das Bohrloch und entlang des Zugelements in den Quellkörper hinein. Dargestellt ist eine separate parallel zum Zugelement geführte Wasserzufuhrleitung 12, die durch das proximale Plattenelement 9 hindurch in den Quellkörper eingeführt ist. Die Ausmündung 14 befindet sich im dargestellten Ausführungsbeispiel in Form eines Rohrendes im Quellkörper punktuell im Quellkörperinnern. Alternative Ausmündungen sehen mehrere Wasseraustritte vor, beispielsweise über - nicht in Fig.3 dargestellt - mehrere seitliche diskrete Austrittsöffnungen oder eine offene Porosität in dem Wasserzufuhrleitungsabschnitt im Quellkörper vor (Vorteil: größerer Quellkörperbereich simultan wässerbar). Ebenfalls nicht in Fig.3 explizit dargestellt sind Ausgestaltungen, bei denen die Wasserzufuhrleitung im Zugelement integriert ist (Vorteil: bessere Leitungsführung) und/oder das Zugelement ein Hohlprofil als Wasserzufuhrleitung umfasst (Vorteil: keine separate Leitung, aber auch nicht aus dem Ankersystem entfernbar).
  • Fig.4 repräsentiert ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Ankersystems mit einem geotechnischen Anker, der sich in besonderen Maße für eine Verankerung in einem Bohrloch 6 mit einer Baugrunddiskontinuität 15 eignet. Baugrunddiskontinuität sind in diesem Kontext Risse oder Materialübergänge im Erd- und Felsgrund 3, die das Bohrloch 6 kreuzen. Es wird eine Zwei- oder Mehrteilung der Lasteinleitungslänge, wobei die Baugrunddiskontinuitäten auf die Unterbrechungen der Lasteinleitungslänge fallen. Eine in Fig.3a und b dargestellte serielle Reihung von Quellkörper 5 und diese abgrenzende Plattenelemente 9 einschließlich optionalen Zwischenelementen 11 wird im Rahmen dieses Ausführungsbeispiels in mehrere Quellkörperaufreihungen unterteilt.
  • Fig.5 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Ankersystems mit einem geotechnischen Anker mit zwei Zugelementen 16, 17, die jeweils mit je einer eigenen Aufreihung von Quellkörpern 5 und Plattenelementen 9 verbunden sind. Das Zugelement 17 ist vorzugsweise axial verschiebbar in der Aufreihung am Zugelement 16 geführt, vorzugsweise zur Vermeidung eines Festklemmens während der Quellung in mindestens einer Durchtrittsöffnung, vorzugsweise in einem darin eingesetzten Rohr.
  • Fig.6a bis c repräsentiert drei Schritte einer Herstellung beispielhaft eines Ankersystems gem. Fig.1 . Nach der Bereitstellung eines geotechnischen Ankers wird in dem folgenden Schritt erfolgt eine Bereitstellung oder Erschaffung eines Bohrlochs 6 als Kavität in einem Erd- oder Felsgrund 3 -
  • Fig.6a . Es folgt ein Einbringen des geotechnischen Ankers 4 in das Bohrloch, wobei zumindest der noch nicht gequollene Quellkörper 5 von der Bohrlochwandung unter Ausbildung einer Spielpassung 18 umschlossen wird - Fig.6b . Es folgt eine Beaufschlagung des Quellkörpers mit Feuchtigkeit oder Wasser, wobei der Quellkörper bis an die Innenwandung des Bohrlochs und/oder in den umgebenden Erd- oder Felsgrund hinein anquillt. Damit entsteht eine Lasteinleitungsfläche 19 durch Pressung zwischen Bohrlochinnenwandung und Quellkörper - Fig.6c . Es entsteht ein Schubverbund, der beispielweise mittels mechanischer Wiederhaken im Quellkörper weiter verstärkbar ist.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Ankersystem
    2
    Komponente
    3
    Erd- oder Felsgrund
    4
    geotechnischer Anker
    5
    Quellkörper
    6
    Bohrloch
    7
    Zugelement
    8
    Bohrlochöffnung
    9
    Plattenelement
    10
    Quellkörperaufreihung
    11
    Zwischenelement
    12
    Wasserzufuhrleitung
    13
    Wasserquelle
    14
    Ausmündung
    15
    Baugrunddiskontinuität
    16
    Erstes Zugelement
    17
    Zweites Zugelement
    18
    Spielpassung
    19
    Lasteinleitungsfläche

Claims (15)

  1. Geotechnischer Anker (4) zum Verankern von Komponenten (2) im Erd- oder Felsgrund (3), umfassend
    a) Mindestens ein Zugelement (7, 16, 17) mit einer axialen Ausrichtung,
    b) mindestens zwei auf dem mindestens einen Zugelement in der axialen Ausrichtung beabstandet fixierte Plattenelemente (9), die sich um das Zugelement herum erstrecken, sowie
    c) mindestens einen hydrophilen Quellkörper (5) zwischen den Plattenelementen,
    wobei
    d) der mindestens eine Quellkörper sich um das mindestens eine Zugelement erstreckt, den Zwischenraum zwischen den Plattenelementen vollständig ausfüllt und dabei einen Festkörperkontakt zu allen jeweils begrenzenden Plattenelementen aufweist sowie
    e) der mindestens eine Quellkörper, der aus mindestens einem Element aus quellfähigem Material besteht oder solche Elemente umfasst.
  2. Geotechnischer Anker (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Zugelement (7, 16, 17) zumindest abschnittsweise durch eine geradlinige Zugstange oder ein geradliniges Zugprofil gebildet wird, die bzw. das im Bereich der Plattenelemente (9) ein Gewinde, Absätze oder Bajonettverschluss zur deren Aufnahme und axialen Fixierung aufweist.
  3. Geotechnischer Anker (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenelemente (9) und Quellkörper (5) sich rotationssymmetrisch um das mindestens eine Zugelement erstrecken.
  4. Geotechnischer Anker (4) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenelemente (9) und der mindestens eine Quellkörper (5) in axialer Ausrichtung betrachtet einen gemeinsamen Querschnitt um das mindestens eine Zugelement aufweisen.
  5. Geotechnischer Anker (4) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Quellkörper (5) in einem trockenen Zustand und die Plattenelemente (9) gemeinsam eine zylindrische Form aufweisen und diese zusammen mit dem mindestens einen Zugelement vollständig ausfüllen, wobei die beiden runden Begrenzungsflächen der Form durch zwei Plattenelemente gebildet werden.
  6. Geotechnischer Anker (4) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Quellkörper (5) oder aus quellfähigem Material, vorzugsweise dem Tonmineral Montmorillonit besteht oder enthaltend und/oder nach außen hin ungekapselt und damit für Grundwasser oder Feuchtigkeit zugänglich ist.
  7. Geotechnischer Anker (4) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Quellkörper (5) eine in Wasser löslichen oder quellverzögernden Beschichtung aus einem wasserlöslichen Stoff, vorzugsweise Kunststoff oder Zucker aufweist.
  8. Geotechnischer Anker (4) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wasserzufuhrleitung (12) an oder in den mindestens einen Quellkörper vorgesehen ist, wobei die Wasserzufuhrleitung (12) bevorzugt in das mindestens eine Zugelement integriert ist oder das mindestens eine Zugelement ein Hohlprofil als Wasserzufuhrleitung umfasst.
  9. Geotechnischer Anker (4) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenelemente (9) wasserdurchlässig oder wasserführende Eigenschaften aufweisen.
  10. Geotechnischer Anker (4) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Quellkörper (5) axial seriell auf dem mindestens einen Zugelement angeordnet sind und eine Quellkörperaufreihung bilden (10) bilden, wobei bevorzugt die mindestens zwei Quellkörper (5) durch Formkörper mit unterschiedlichen Materialeigenschaften und/oder einheitlichen Abmessungen gebildet sind.
  11. Geotechnischer Anker (4) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwischen zwei Quellkörpern (4) ein Plattenelement (9) oder zwei voneinander beabstandete Plattenelemente vorgesehen sind, wobei vorzugsweise die Plattenelemente zwischen zwei Quellkörper axial am Zugelement fixiert sind.
  12. Geotechnischer Anker (4) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Zugelemente (16, 17) vorgesehen sind, die parallel zueinander angeordnet, aber axial gegeneinander verschiebbar sind, wobei an jede dieser Zugelemente zumindest ein Quellkörper (5) oder eine Quellkörperaufreihung (10), axial über Plattenelementen eingerahmt, fixiert sind.
  13. Geotechnischer Anker (4) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Zugelemente (16, 17) in mindestens einer axialen Durchtrittsöffnung oder einem darin eingesetzten Rohr durch den Quellkörper oder die Quellkörperaufreihung auf zumindest auf einem anderen der Zugelemente geführt wird.
  14. Ankersystem (1), umfassend einen geotechnischen Anker (4) mit mindestens einem Quellkörper (5) nach einem der vorgenannten Ansprüche in einer Kavität (6) in einem Erd- oder Felsgrund (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Quellkörper hydrophil ist und in einem durch eine Wasserzufuhr partiell oder vollständig aufgequollen Zustand ist.
  15. Herstellung eines Ankersystems (1) nach Anspruch 14, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
    a) Bereitstellung eines geotechnischen Ankers (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
    b) Bereitstellung oder Erschaffung einer Kavität (6) in einem Erd- oder Felsgrund (3),
    c) Einbringen des geotechnischen Ankers in die Kavität, wobei mindestens ein Quellkörper (5) von der Kavität umschlossen wird sowie
    d) Beaufschlagung des mindestens einen Quellkörpers mit Feuchtigkeit oder Wasser, wobei der Quellkörper bis an die Innenwandung der Kavität und/oder in den umgebenden Erd- oder Felsgrund hinein anquillt.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3636322A1 (de) * 1986-10-24 1988-05-05 Polensky & Zoellner Baugesells Vorrichtung zur messung von durch zugkraefte entstehenden laengenaenderungen in ankern, wie fels- oder erdankern oder kabelverankerungen
DE202010004381U1 (de) * 2010-03-30 2010-08-12 Dywidag-Systems International Gmbh Druckrohr sowie daraus hergestellter Erdanker
EP3336258A1 (de) * 2016-12-16 2018-06-20 Stahlton AG Endverankerung für einen boden- und/oder felsanker

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JPH0216215A (ja) * 1988-07-05 1990-01-19 Toyo Sangyo Kk アースアンカーにおける閉塞装置
JP2620987B2 (ja) * 1990-05-24 1997-06-18 新技術工営株式会社 グランドアンカー形成法
DE19501074C2 (de) * 1995-01-16 2000-01-05 Anneliese Zementwerke Ag Verfahren zur Steuerung des Erhärtungsprozesses von Expansionszementen, Expansionszement und seine Verwendung
KR100437910B1 (ko) * 2000-07-25 2004-06-30 이기웅 복합형 패커를 사용한 어스앙카 및 이를 이용한 어스앙카 시공공법
DE20013252U1 (de) * 2000-08-01 2001-01-04 Bauer Spezialtiefbau Gmbh, 86529 Schrobenhausen Hochlastanker
JP4262041B2 (ja) * 2003-10-03 2009-05-13 アイレック技建株式会社 アンカ埋設用固結剤及びそれを用いたアンカの埋設方法
KR101018081B1 (ko) * 2007-06-29 2011-03-02 아주대학교산학협력단 터널 보강용 볼트 및 이를 이용한 그라우팅 시공 방법
JP5812324B2 (ja) * 2011-05-18 2015-11-11 株式会社大林組 地山補強材及びグラウト材の注入方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3636322A1 (de) * 1986-10-24 1988-05-05 Polensky & Zoellner Baugesells Vorrichtung zur messung von durch zugkraefte entstehenden laengenaenderungen in ankern, wie fels- oder erdankern oder kabelverankerungen
DE202010004381U1 (de) * 2010-03-30 2010-08-12 Dywidag-Systems International Gmbh Druckrohr sowie daraus hergestellter Erdanker
EP3336258A1 (de) * 2016-12-16 2018-06-20 Stahlton AG Endverankerung für einen boden- und/oder felsanker

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