WO2000000718A1 - Tie rod especially for securing rock walls, and a method for producing such a tie rod - Google Patents

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WO2000000718A1
WO2000000718A1 PCT/EP1999/002979 EP9902979W WO0000718A1 WO 2000000718 A1 WO2000000718 A1 WO 2000000718A1 EP 9902979 W EP9902979 W EP 9902979W WO 0000718 A1 WO0000718 A1 WO 0000718A1
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anchor rod
tie rod
thread
anchor
fibers
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PCT/EP1999/002979
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Alexander Bleibler
Ernesto Schümperli
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Sika Ag, Vormals Kaspar Winkler & Co.
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/0026—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/0006—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by the bolt material

Definitions

  • Tie rods in particular for securing rock walls, and methods for producing such a tie rod
  • the invention relates to a tie rod for construction purposes, in particular for securing rock walls, with an anchor rod consisting of a polymer composite and having a thread at its head end for receiving a pressure nut which can be screwed onto the thread of the anchor rod and is preferably supportable against a pressure plate.
  • Tension anchors of this type are mainly used for the permanent securing of unstable mountain zones, for system anchoring in order to increase the construction resistance as well as for security measures in underground and special civil engineering.
  • the anchor rods are used in the bores of the rock walls to be secured, glued with an anchor mortar or anchor resin and braced with the pressure plate pushed on the head side and a pressure nut screwed onto the thread.
  • the anchor rod mainly consists of steel or glass fibers, which are glued in a special process with polyester resin or epoxy resin. The sawtooth-like thread is cut into the anchor rod. It is perceived as a disadvantage that the glass fibers are cut at the interfaces, which causes an undesirable weakening of the material. Proceeding from this, the object of the invention is to develop a tie rod of the type specified at the outset and a method for its manufacture, which simplifies the manufacture of the anchor rod and yet a higher tensile force can be achieved.
  • the solution according to the invention is primarily based on the idea that with continuous reinforcing fibers an increased tensile force can also be achieved in the area of the thread.
  • the polymer composite has a large number of reinforcing fibers which extend over the entire length of the anchor rod and are embedded in a binder matrix made of thermoplastic material and are uninterrupted in the thread area.
  • the thermoplastic it is possible to form the thread without cutting into the anchor rod, preferably under the action of pressure and heat.
  • the glass transition point of the thermoplastic used should suitably be above 100 ° C, while the flow transition area should begin above 160 ° C.
  • the reinforcing fibers contain carbon fibers or are designed as such.
  • the hybrid fibers used for this purpose mainly consisting of carbon, glass and / or aramid fibers, which as a whole have a high shear strength corresponding to the steel.
  • the reinforcing fibers form a braided hose impregnated with the binder, in which purely axially aligned carbon fibers or carbon fiber strands are expediently arranged, into which a large number of glass fibers or glass fiber strands can be predominantly braided in the circumferential direction.
  • thermoplastic from the group of polyolefins, vinyl polymers, polyamides, polyesters, polyacetals, polycarbonates, thermoplastic polyurethanes and ionomers is advantageously provided as the binder matrix.
  • the thermoplastic binder can be plasticized under the action of heat and at the same time swellable.
  • a multiplicity of endless reinforcing fibers are expediently embedded in the binder matrix made of thermoplastic material in the coextrusion process or pultrusion process.
  • the thread can be subjected to pressure and preferably heat can be molded into the anchor rod without cutting and without separating the reinforcing fibers.
  • an initially dry braided tube formed from reinforcing fibers can be impregnated with liquid thermoplastic binder and cured to form the tie rod in order to produce the tie rod according to the invention.
  • the thread and, if appropriate, a plurality of transverse grooves are expediently formed in the anchor rod and in the braided hose before the binder has hardened.
  • the anchor rod inserted into the borehole can be heated locally via its central cavity beyond the flow transformation point of its binder and can be connected to the borehole wall in a cohesive and / or form-fitting manner. If a swellable binder is used, the anchor rod can additionally be heated locally with swelling of the binder. For local heating of the anchor rod, a heating lance is preferably inserted into the bore of the anchor rod and heated electrically.
  • Figure 1 is a side view of a tie rod, consisting of anchor rod, pressure plate and pressure nut in an exploded view.
  • Fig. 2 shows an enlarged section of the anchor rod in a longitudinal section.
  • the tie rod shown in the drawing is designed as an adhesive anchor. It is particularly suitable as a rock anchor for the permanent and temporary securing of unstable mountain zones and for increasing the stability of the mountains when building tunnels and tunnels. It comprises an anchor rod 10, in which a head-side thread 12 is formed, a pressure plate 14 and a pressure nut 16 which can be screwed onto the thread 12 of the anchor rod.
  • the anchor rod has a central cavity 22 and is protected at its tip by a removable cap 24. It consists of a polymer composite with reinforcing fibers 18 consisting predominantly of carbon fibers (hybrids), which are embedded in a binder matrix 20 made of thermoplastic material.
  • the endless reinforcing fibers 18 are expediently embedded in the binder matrix 20 in the coextrusion process or in the pultrusion process and cut to the desired anchor length after curing.
  • the thermoplastic binder matrix 20 ensures that the anchor rod
  • the thread 12 can accordingly be introduced into the prefabricated anchor rod 10 under the action of pressure and, if appropriate, heat without breaking the reinforcing fibers 18. As a result, there is no inadmissible weakening of material in the area of the thread. Furthermore, transverse grooves 26 spaced apart from one another can be pressed into the anchor rod 10 over the entire length and ensure better anchoring in the injected material.
  • the invention relates to a tie rod for building purposes, in particular a rock anchor designed as an adhesive anchor.
  • the tie rod has an anchor rod 10 consisting of a polymer composite and having a sawtooth-like thread 12 at its head end for receiving a pressure nut 16 which can be supported against a pressure plate 14 and which is screwed onto the thread 12 of the anchor rod.
  • the polymer composite of the anchor rod 10 has a large number of reinforcing fibers 18 which extend over the entire length of the anchor rod and are embedded in a binder matrix 20 made of thermoplastic plastic and are uninterrupted in the thread region.
  • the thread 12 can be formed into the anchor rod 10 without cutting under the action of pressure and possibly heat.

Abstract

The invention relates to a tie rod used for construction purposes, especially to a tie rod constructed as a rock anchor constructed as an adhesive anchor. The tie rod comprises an anchor bar (10) which is made of a polymer composite, which has a serrated thread (12) on the end thereof situated on the side of the head, and which is provided for receiving a screw-down nut (16). The screw-down nut can be supported against a pressure plate (14) and is screwed onto the thread (12) of the anchor bar. In order to guarantee an especially efficient producibility without forfeiting tensile strength, the polymer composite of the anchor bar (10) comprises a plurality of reinforcing fibers (18). Said fibers are uninterrupted in the threaded area, are embedded in a binding agent matrix (20) made of thermoplastic material, and extend over the entire length of the anchor bar. The thread (12) can be formed in the anchor bar (10) without cutting by using pressure and heat.

Description

Zuganker insbesondere zur Sicherung von Felswänden sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen ZugankersTie rods, in particular for securing rock walls, and methods for producing such a tie rod
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft einen Zuganker für Bauzwecke, insbesondere zur Sicherung von Felswänden, mit einem aus einem Polymer-Composite bestehenden, an seinem kopfseitigen Ende ein Gewinde aufweisenden Ankerstab zur Aufnahme einer auf das Gewinde des Ankerstabs aufschraubbaren, vorzugsweise gegen eine Druckplatte abstützbaren Druckmutter.The invention relates to a tie rod for construction purposes, in particular for securing rock walls, with an anchor rod consisting of a polymer composite and having a thread at its head end for receiving a pressure nut which can be screwed onto the thread of the anchor rod and is preferably supportable against a pressure plate.
Zuganker dieser Art werden vor allem für die permanente Sicherung von instabilen Gebirgszonen, für die Systeman- kerung zwecks Erhöhung des Bauwiderstandes sowie für Sicherungsmaßnahmen im Untertage- und Spezialtiefbau eingesetzt. Die Ankerstangen werden zu diesem Zweck in Bohrun- gen der zu sichernden Felswände eingesetzt, mit einem Ankermörtel oder Ankerharz verklebt und mit der kopfseitig aufgeschobenen Druckplatte und einer auf das Gewinde aufgeschraubten Druckmutter verspannt. Bei den bekannten Zugankern besteht der Ankerstab vorwiegend aus Stahl oder aus Glasfasern, welche in einem speziellen Verfahren mit Polyestherharz oder Epoxidharz verklebt werden. Das säge- zahnartige Gewinde wird in den Ankerstab eingeschnitten. Dabei wird als nachteilig empfunden, daß die Glasfasern an den Schnittstellen durchgetrennt werden, wodurch eine unerwünschte Materialschwächung auftritt. Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Zuganker der eingangs angegebenen Art sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zu entwickeln, womit die Herstellung des Ankerstabs vereinfacht wird und dennoch eine höhere Zugkraft erzielbar ist.Tension anchors of this type are mainly used for the permanent securing of unstable mountain zones, for system anchoring in order to increase the construction resistance as well as for security measures in underground and special civil engineering. For this purpose, the anchor rods are used in the bores of the rock walls to be secured, glued with an anchor mortar or anchor resin and braced with the pressure plate pushed on the head side and a pressure nut screwed onto the thread. In the known tie rods, the anchor rod mainly consists of steel or glass fibers, which are glued in a special process with polyester resin or epoxy resin. The sawtooth-like thread is cut into the anchor rod. It is perceived as a disadvantage that the glass fibers are cut at the interfaces, which causes an undesirable weakening of the material. Proceeding from this, the object of the invention is to develop a tie rod of the type specified at the outset and a method for its manufacture, which simplifies the manufacture of the anchor rod and yet a higher tensile force can be achieved.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Ansprüchen 1, 13 und 14 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.To achieve this object, the combinations of features specified in claims 1, 13 and 14 are proposed. Advantageous refinements and developments of the invention result from the dependent claims.
Der erfindungsgemäßen Lösung liegt vor allem der Gedanke zugrunde, daß bei durchgehenden Verstärkungsfasern auch im Bereich des Gewindes eine erhöhte Zugkraft erzielt werden kann. Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß das Polymer-Composite eine Vielzahl sich über die gesamte Länge des Ankerstabs erstrek- kende, in eine Bindemittelmatrix aus thermoplastischem Kunststoff eingebettete und im Gewindebereich ununterbro- chene Verstärkungsfasern aufweist. Durch die Verwendung des thermoplastischen Kunststoffs ist es möglich, das Gewinde vorzugsweise unter Einwirkung von Druck und Wärme spanlos in den Ankerstab einzuformen. Um eine zuverlässige Handhabung zu gewährleisten, sollte der Glasumwand- lungspunkt des verwendeten thermoplastischen Kunststoffs zweckmäßig oberhalb 100 °C liegen, während der Fließübergangsbereich oberhalb 160 °C beginnen sollte.The solution according to the invention is primarily based on the idea that with continuous reinforcing fibers an increased tensile force can also be achieved in the area of the thread. In order to achieve this, it is proposed according to the invention that the polymer composite has a large number of reinforcing fibers which extend over the entire length of the anchor rod and are embedded in a binder matrix made of thermoplastic material and are uninterrupted in the thread area. By using the thermoplastic, it is possible to form the thread without cutting into the anchor rod, preferably under the action of pressure and heat. To ensure reliable handling, the glass transition point of the thermoplastic used should suitably be above 100 ° C, while the flow transition area should begin above 160 ° C.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Verstärkungsfasern Kohlenstoffasern enthalten oder als solche ausgebildet sind. Vorteilhafterweise wer- den hierfür Hybridfasern vorwiegend bestehend aus Kohlenstoff-, Glas- und/oder Aramidfasern verwendet, die in ihrer Gesamtheit eine hohe, dem Stahl entsprechende Scherfestigkeit aufweisen. Um eine weitere Verbesserung in dieser Hinsicht zu erhalten, bilden die Verstärkungsfasern einen mit dem Bindemittel getränkten Flechtschlauch, in dem zweckmäßig rein axial ausgerichtete Kohlenstoffasern oder Kohlenstoffaserstränge angeordnet sind, in die eine Vielzahl Glasfasern oder Glasfaserstränge überwie- gend in Umfangsrichtung eingeflochten sein können.A preferred embodiment of the invention provides that the reinforcing fibers contain carbon fibers or are designed as such. Advantageously, the hybrid fibers used for this purpose mainly consisting of carbon, glass and / or aramid fibers, which as a whole have a high shear strength corresponding to the steel. In order to obtain a further improvement in this regard, the reinforcing fibers form a braided hose impregnated with the binder, in which purely axially aligned carbon fibers or carbon fiber strands are expediently arranged, into which a large number of glass fibers or glass fiber strands can be predominantly braided in the circumferential direction.
Als Bindemittelmatrix ist zweckmäßig ein thermoplastischer Kunststoff aus der Gruppe Polyolefine, Vinylpolyme- re, Polyamide, Polyester, Polyacetale, Polycarbonate, thermoplastische Polyurethane und Ionomere vorgesehen. Um eine zementfreie Verankerung in der Fels- oder Bauwerksbohrung zu ermöglichen, kann es von Vorteil sein, wenn das thermoplastische Bindemittel unter der Einwirkung von Wärme plastifizierbar und zugleich quellfähig ist.A thermoplastic from the group of polyolefins, vinyl polymers, polyamides, polyesters, polyacetals, polycarbonates, thermoplastic polyurethanes and ionomers is advantageously provided as the binder matrix. In order to enable cement-free anchoring in the rock or structural borehole, it can be advantageous if the thermoplastic binder can be plasticized under the action of heat and at the same time swellable.
In Verbindung mit den Kohlenstoffasern wird im Zuge der Plastifizierung der Bindemittelmatrix beim Einbringen des Gewindes eine spannungsfreie Einbettung der Verstärkungsfasern gewährleistet.In connection with the carbon fibers, stress-free embedding of the reinforcing fibers is ensured in the course of plasticizing the binder matrix when the thread is inserted.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Zugankers wird zweckmäßig eine Vielzahl von endlosen Verstärkungsfasern im Koextrusionsverfahren oder Pultrusionsverfahren in die Bindemittelmatrix aus thermoplastischem Material einge- bettet. Nach dem Ablängen des Ankerstabs kann das Gewinde unter Einwirkung von Druck und vorzugsweise von Wärme spanlos und ohne Auftrennen der Verstärkungsfasern in den Ankerstab eingeformt werden.In the manufacture of the tie rod according to the invention, a multiplicity of endless reinforcing fibers are expediently embedded in the binder matrix made of thermoplastic material in the coextrusion process or pultrusion process. After the anchor rod has been cut to length, the thread can be subjected to pressure and preferably heat can be molded into the anchor rod without cutting and without separating the reinforcing fibers.
Alternativ hierzu kann zur Herstellung des erfindungsge- mäßen Zugankers ein zunächst trockener, aus Verstärkungs- fasern gebildeter Flechtschlauch mit flüssigem thermoplastischen Bindemittel getränkt und unter Bildung des Ankerstabs ausgehärtet werden. Das Gewinde und gegebenenfalls eine Mehrzahl Querrillen werden zweckmäßig vor dem Aushärten des Bindemittels in den Ankerstab und in dessen Flechtschlauch eingeformt. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, das Gewinde und gegebenenfalls eine Mehrzahl Querrillen nach dem Aushärten des Bindemittels unter Einwirkung von Druck und Wärme in den Ankerstab einzufor- men.As an alternative to this, an initially dry braided tube formed from reinforcing fibers can be impregnated with liquid thermoplastic binder and cured to form the tie rod in order to produce the tie rod according to the invention. The thread and, if appropriate, a plurality of transverse grooves are expediently formed in the anchor rod and in the braided hose before the binder has hardened. In principle, however, it is also possible to form the thread and possibly a plurality of transverse grooves into the anchor rod after the binder has hardened under the action of pressure and heat.
Zur Verankerung des erfindungsgemäßen Zugankers in einer Fels- oder Bauwerksbohrung kann gemäß der Erfindung der in die Bohrung eingesetzte Ankerstab über seinen zentra- len Hohlraum lokal über den Fließumwandlungspunkt seines Bindemittels hinaus aufgeheizt und Stoffschlüssig und/oder formschlüssig mit der Bohrungswand verbunden werden. Bei Verwendung eines quellfähigen Bindemittels kann der Ankerstab hierbei zusätzlich unter Aufquellen des Bindemittels lokal aufgeheizt werden. Zum lokalen Aufheizen des Ankerstabs wird vorzugsweise eine Heizlanze in die Bohrung des Ankerstabs eingeführt und elektrisch aufgeheizt . Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenTo anchor the tie rod according to the invention in a rock or structural borehole, according to the invention the anchor rod inserted into the borehole can be heated locally via its central cavity beyond the flow transformation point of its binder and can be connected to the borehole wall in a cohesive and / or form-fitting manner. If a swellable binder is used, the anchor rod can additionally be heated locally with swelling of the binder. For local heating of the anchor rod, a heating lance is preferably inserted into the bore of the anchor rod and heated electrically. The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown schematically in the drawing. Show it
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Zugankers, bestehend aus Ankerstab, Druckplatte und Druckmutter in Explosionsdarstellung;Figure 1 is a side view of a tie rod, consisting of anchor rod, pressure plate and pressure nut in an exploded view.
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Ankerstab in längs geschnittener Darstellung.Fig. 2 shows an enlarged section of the anchor rod in a longitudinal section.
Der in der Zeichnung dargestellte Zuganker ist als Klebeanker ausgebildet. Er eignet sich insbesondere als Felsanker für die permanente und temporäre Sicherung von in- stabilen Gebirgszonen sowie zur Erhöhung der Standfestigkeit des Gebirges beim Tunnel- und Stollenbau. Er umfaßt einen Ankerstab 10, in welchen ein kopfseitiges Gewinde 12 eingeformt ist, eine Druckplatte 14 und eine auf das Gewinde 12 des Ankerstabs aufschraubbare Druckmutter 16. Der Ankerstab weist einen zentralen Hohlraum 22 auf und ist an seiner Spitze durch eine abnehmbare Kappe 24 geschützt. Er besteht aus einem Polymer-Composite mit vorwiegend aus Kohlenstoffasern (Hybride) bestehenden Verstärkungsfasern 18, die in eine Bindemittelmatrix 20 aus thermoplastischem Kunststoff eingebettet sind. Die endlosen Verstärkungsfasern 18 werden zweckmäßig im Koextrusi- onsverfahren oder im Pultrusionsverfahren in die Bindemittelmatrix 20 eingebettet und nach dem Aushärten in die gewünschte Ankersta länge abgelängt. Die thermoplastische Bindemittelmatrix 20 sorgt dafür, daß der Ankerstab beiThe tie rod shown in the drawing is designed as an adhesive anchor. It is particularly suitable as a rock anchor for the permanent and temporary securing of unstable mountain zones and for increasing the stability of the mountains when building tunnels and tunnels. It comprises an anchor rod 10, in which a head-side thread 12 is formed, a pressure plate 14 and a pressure nut 16 which can be screwed onto the thread 12 of the anchor rod. The anchor rod has a central cavity 22 and is protected at its tip by a removable cap 24. It consists of a polymer composite with reinforcing fibers 18 consisting predominantly of carbon fibers (hybrids), which are embedded in a binder matrix 20 made of thermoplastic material. The endless reinforcing fibers 18 are expediently embedded in the binder matrix 20 in the coextrusion process or in the pultrusion process and cut to the desired anchor length after curing. The thermoplastic binder matrix 20 ensures that the anchor rod
Gebrauchstemperatur ausreichend steif ist und durch Auf- heizen auf eine Temperatur oberhalb des Glasumwandlungs- punkts plastisch verformbar ist. Das Gewinde 12 kann demgemäß unter Einwirkung von Druck und gegebenenfalls von Wärme ohne Auftrennen der Verstärkungsfasern 18 in den vorgefertigten Ankerstab 10 eingebracht werden. Dadurch tritt im Bereich des Gewindes keine unzulässige Materialschwächung auf. Weiter können über die ganze Länge im Abstand voneinander angeordnete Querrillen 26 in den Ankerstab 10 eingepreßt werden, die eine bessere Verankerung im injizierten Material gewährleisten.Operating temperature is sufficiently stiff and heating to a temperature above the glass transition point is plastically deformable. The thread 12 can accordingly be introduced into the prefabricated anchor rod 10 under the action of pressure and, if appropriate, heat without breaking the reinforcing fibers 18. As a result, there is no inadmissible weakening of material in the area of the thread. Furthermore, transverse grooves 26 spaced apart from one another can be pressed into the anchor rod 10 over the entire length and ensure better anchoring in the injected material.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf einen Zuganker für Bauzwecke, insbesondere einen als Klebeanker ausgebildeten Felsanker. Der Zuganker weist einen aus einem Polymer-Composite bestehenden, an seinem kopfseitigen Ende ein sagezahnartiges Gewinde 12 aufweisenden Ankerstab 10 zur Aufnahme einer gegen eine Druckplatte 14 abstützbaren Druckmutter 16, die auf das Gewinde 12 des Ankerstabs aufgeschraubt wird. Um eine besonders effiziente Herstellbarkeit ohne Einbuße an Zugfestigkeit zu gewährleisten, weist das Polymer- Composite des Ankerstabs 10 eine Vielzahl von sich über die gesamte Länge des Ankerstabs erstreckenden, in eine Bindemittelmatrix 20 aus thermoplastischem Kunststoff eingebetteten und im Gewindebereich ununterbrochenen Verstärkungsfasern 18 auf . Das Gewinde 12 kann unter Einwirkung von Druck und gegebenenfalls von Wärme spanlos in den Ankerstab 10 eingeformt werden. In summary, the following can be stated: The invention relates to a tie rod for building purposes, in particular a rock anchor designed as an adhesive anchor. The tie rod has an anchor rod 10 consisting of a polymer composite and having a sawtooth-like thread 12 at its head end for receiving a pressure nut 16 which can be supported against a pressure plate 14 and which is screwed onto the thread 12 of the anchor rod. In order to ensure a particularly efficient producibility without loss of tensile strength, the polymer composite of the anchor rod 10 has a large number of reinforcing fibers 18 which extend over the entire length of the anchor rod and are embedded in a binder matrix 20 made of thermoplastic plastic and are uninterrupted in the thread region. The thread 12 can be formed into the anchor rod 10 without cutting under the action of pressure and possibly heat.

Claims

Patentansprüche claims
1. Zuganker für Bauzwecke, insbesondere Felsanker, mit einem aus einem Polymer-Composite bestehenden, an seinem kopfseitigen Ende ein Gewinde (12) aufweisenden Ankerstab zur Aufnahme einer auf das Gewinde des Ankerstabs aufschraubbaren, vorzugsweise gegen eine Druckplatte (14) abstützbaren Druckmutter, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer-Composite eine Viel- zahl von sich über die gesamte Länge des Ankerstabs (10) erstreckenden, in eine Bindemittelmatrix (20) aus thermoplastischem Kunststoff eingebetteten und im Gewindebereich ununterbrochenen Verstärkungsfasern (18) aufweist.1. tie rods for building purposes, in particular rock anchors, with an existing of a polymer composite, at its head end a thread (12) having an anchor rod for receiving a screw on the thread of the anchor rod, preferably against a pressure plate (14) supportable pressure nut, thereby characterized in that the polymer composite has a multiplicity of reinforcing fibers (18) which extend over the entire length of the anchor rod (10) and are embedded in a binder matrix (20) made of thermoplastic material and are uninterrupted in the threaded region.
2. Zuganker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (12) vorzugsweise unter Einwirkung von Druck und Wärme spanlos in den Ankerstab (10) eingeformt ist .2. Tie rod according to claim 1, characterized in that the thread (12) is preferably formed under the action of pressure and heat without cutting into the anchor rod (10).
3. Zuganker nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß der Glasumwandlungspunkt des thermoplastischen Kunststoffs mindestens 100 °C und der Fließübergangspunkt mindestens 160 °C beträgt.3. Tie rod according to claim 1 or 2, characterized in that the glass transition point of the thermoplastic is at least 100 ° C and the flow transition point is at least 160 ° C.
4. Zuganker nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern (18) Koh- lenstoffasern enthalten oder als solche ausgebildet sind. 4. Tie rod according to one of claims 1 to 3, characterized in that the reinforcing fibers (18) contain carbon fibers or are designed as such.
. Zuganker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern Hybride bestehend aus Kohlenstoffasern, Glasfasern und/oder Aramidfasern enthalten.. Tie rod according to claim 4, characterized in that the reinforcing fibers contain hybrids consisting of carbon fibers, glass fibers and / or aramid fibers.
Zuganker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern (18) einen mit dem thermoplastischen Kunststoff der Bindemittel- matrix (20) getränkten Flechtschlauch bilden.Tie rod according to one of claims 1 to 5, characterized in that the reinforcing fibers (18) form a braided tube impregnated with the thermoplastic plastic of the binder matrix (20).
Zuganker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Flechtschlauch rein axial ausgerichtete Kohlenstoffasern oder Kohlenstoffaserstränge angeordnet sind.Tie rod according to claim 6, characterized in that purely axially aligned carbon fibers or carbon fiber strands are arranged in the braided sleeve.
Zuganker nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Flechtschlauch eine Vielzahl Glasfasern oder Glasfaserstränge überwiegend in Umfangs- richtung eingeflochten sind.Tie rod according to claim 6 or 7, characterized in that a large number of glass fibers or glass fiber strands are braided predominantly in the circumferential direction in the braided hose.
Zuganker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerstab (10) in axialem Abstand voneinander angeordnete Querrillen (26) aufweist .Tie rod according to one of claims 1 to 8, characterized in that the anchor rod (10) has transverse grooves (26) arranged at an axial distance from one another.
10. Zuganker nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittelmatrix (20) ein thermoplastischer Kunststoff aus der Gruppe Poly- olefine, Vinylpolymere, Polyamide, Polyester, Polyacetale, Polycarbonate, Polyurethane und Ionomere vorgesehen ist .10. Tie rod according to one of claims 1 to 9, characterized in that the binder matrix (20) is a thermoplastic material from the group of polyolefins, vinyl polymers, polyamides, polyesters, polyacetals, polycarbonates, polyurethanes and ionomers is provided .
11. Zuganker nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Bindemittel- matrix (20) unter Einwirkung von Wärme quellfähig ist.11. Tie rod according to one of claims 1 to 10, characterized in that the thermoplastic binder matrix (20) is swellable under the action of heat.
12. Zuganker nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerstab (10) als Hohlstab, vorzugsweise mit einem zentralen, durchgehenden Hohlraum (22) ausgebildet ist.12. Tie rod according to one of claims 1 to 11, characterized in that the anchor rod (10) is designed as a hollow rod, preferably with a central, continuous cavity (22).
13. Verfahren zur Herstellung eines Zugankers mit einem aus einem Polymer-Composite bestehenden Ankerstab (10) , in dessen köpfseitiges Ende ein Gewinde (12) eingeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von endlosen Verstärkungsfasern (18) im Ko- extrusionsverfahren oder im Pultrusionsverfahren in eine Bindemittelmatrix (20) aus thermoplastischem Kunststoff eingebettet wird, daß anschließend der Ankerstab abgelängt und das Gewinde unter Einwirkung von Druck und vorzugsweise von Wärme spanlos in den Ankerstab (10) eingeformt wird.13. A method for producing a tie rod with an anchor rod (10) consisting of a polymer composite, in the top end of which a thread (12) is formed, characterized in that a plurality of endless reinforcing fibers (18) in the coextrusion process or in Pultrusion process is embedded in a binder matrix (20) made of thermoplastic material, that the anchor rod is then cut to length and the thread is formed into the anchor rod (10) without cutting under the action of pressure and preferably heat.
14. Verfahren zur Herstellung eines Zugankers mit einem aus einem Polymer-Composite bestehenden Ankerstab (10) , in dessen kopfseitiges Ende ein Gewinde (12) eingeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein zunächst trockener, aus Verstärkungsfasern (18) gebil- deter Flechtschlauch mit flüssigem thermoplastischen Kunststoff getränkt und die dabei gebildete Bindemit- telmatrix (20) unter Bildung des Ankerstabs (10) ausgehärtet wird.14. A method for producing a tie rod with an anchor rod (10) consisting of a polymer composite, in the head end of which a thread (12) is formed, characterized in that an initially dry braided tube made of reinforcing fibers (18) is formed with impregnated with liquid thermoplastic and the binding agent formed in the process telmatrix (20) is cured to form the anchor rod (10).
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (12) und gegebenenfalls eine Mehrzahl von Querrillen (26) vor dem Aushärten des Bindemittels in den Ankerstab (10) und in dessen Flechtschlauch eingeformt werden.15. The method according to claim 14, characterized in that the thread (12) and optionally a plurality of transverse grooves (26) before the hardening of the binder in the anchor rod (10) and in the braided tube are formed.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (12) und gegebenenfalls eine Mehrzahl Querrillen nach dem Aushärten der Bindemittelmatrix unter Einwirkung von Druck und Wärme in den Ankerstab (10) eingeformt werden.16. The method according to claim 14, characterized in that the thread (12) and optionally a plurality of transverse grooves after the hardening of the binder matrix under the action of pressure and heat in the anchor rod (10) are formed.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungsfasern (18) Kohlenstoffasern oder Hybride bestehend aus Kohlenstoffasern, Glasfasern und/oder Aramidfasern verwen- det werden.17. The method according to any one of claims 13 to 16, characterized in that carbon fibers or hybrids consisting of carbon fibers, glass fibers and / or aramid fibers are used as reinforcing fibers (18).
18. Verfahren nach Anspruch 13 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein thermoplastischer Kunststoff aus der Gruppe Polyolefine, Vinylpolymere, Polyamide, Polyester, Polyacetale, Polycarbonate, Polyurethane und Ionomere verwendet wird.18. The method according to claim 13 or 17, characterized in that a thermoplastic from the group of polyolefins, vinyl polymers, polyamides, polyesters, polyacetals, polycarbonates, polyurethanes and ionomers is used as the binder.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ankerstab (10) quer zu seiner Längserstreckung ausgerichtete Querrillen (26) eingepreßt werden.19. The method according to any one of claims 13 to 18, characterized in that in the anchor rod (10) transverse grooves (26) oriented transversely to its longitudinal extent be pressed in.
20. Verwendung des Zugankers nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Verankerung in einer Fels- oder Bauwerks- bohrung, wobei der in die Bohrung eingesetzte Ankerstab (10) über einen zentralen Hohlraum (22) lokal über den Fließumwandlungspunkt des thermoplastischen Kunststoffs seiner Bindemittelmatrix (20) aufgeheizt und stoffschlüssig und/oder formschlüssig mit der Bohrungswand verbunden wird.20. Use of the tie rod according to one of claims 1 to 12 for anchoring in a rock or structural borehole, the anchor rod (10) inserted into the borehole via a central cavity (22) locally above the flow transformation point of the thermoplastic synthetic material of its binder matrix ( 20) is heated and firmly bonded and / or positively connected to the bore wall.
21. Verwendung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerstab (10) unter Aufquellen seiner Bindemittelmatrix lokal aufgeheizt wird.21. Use according to claim 20, characterized in that the anchor rod (10) is locally heated with swelling of its binder matrix.
22. Verwendung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß zum lokalen Aufheizen des Ankerstabs (10) eine Heizlanze in den Hohlraum (22) des Ankerstabs (10) eingeführt und dort vorzugsweise elek- trisch aufgeheizt wird.22. Use according to claim 20 or 21, characterized in that for the local heating of the anchor rod (10), a heating lance is introduced into the cavity (22) of the anchor rod (10) and is preferably heated there electrically.
23. Verwendung des Zugankers nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Verankerung in einer Fels- oder Bauwerksbohrung, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Fels- oder Bauwerksbohrung eingesetzte Ankerstab (10) über einen zentralen, durch den AnkerStab längs hindurchgehenden Hohlraum (22) so mit flüssigem Zement oder Kunststoff beaufschlagt wird, daß dieser aus der Spitze des Ankerstabs austritt und den Zwischenraum zwischen Ankerstab und Bohrungswand zumindest teilweise ausfüllt und dort aushärtet. 23. Use of the tie rod according to one of claims 1 to 12 for anchoring in a rock or structural borehole, characterized in that the anchor rod (10) inserted into the rock or structural borehole has a central cavity (22) which extends longitudinally through the anchor rod. liquid cement or plastic is applied so that it emerges from the tip of the anchor rod and at least partially fills the space between the anchor rod and the bore wall and hardens there.
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