Beschreibung description
Verankerungsanordnung, Ankerstange und Verfahren zur Herstellung einer VerankerungsanordnungAnchoring arrangement, anchor rod and method for producing an anchoring arrangement
Die Erfindung betrifft eine Verankerungsanordnung mit mindestens zwei Ankerstangen, die mittels eines Mörtels in einem Ankergrund verankert sind, mit den Merkmalen desThe invention relates to an anchoring arrangement with at least two anchor rods, which are anchored by means of a mortar in an anchor base, with the features of
Oberbegriffs des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung für dieThe preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to
Verankerungsanordnung geeignete Ankerstangen mit den Merkmalen der Oberbegriffe der Ansprüche 3 oder 7 sowie ein Verfahren zur Herstellung derAnchoring arrangement suitable anchor rods with the features of the preambles of claims 3 or 7 and a method for producing the
Verankerungsanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 9. Die Erfindung ist insbesondere zur Verankerung bzw. Befestigung eines nachträglich zu betonierenden oder betonierten Gleiskörpers auf einer bestehenden BetontragschichtAnchoring arrangement with the features of the preamble of claim 9. The invention is in particular for anchoring or fastening a track body to be subsequently concreted or concreted on an existing concrete base layer
(Ankergrund) vorgesehen, auch wenn sie nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt sein soll. Der Begriff Mörtel soll nicht eng ausgelegt werden, unter Mörtel im Sinne der(Anchor reason) is provided, even if it should not be limited to this application. The term mortar should not be interpreted narrowly, under mortar in the sense of
Erfindung sollen z. B. auch (Ein- oder Mehrkomponenten) Kunstharzmörtel und Kunstharzkleber und sonstige, zur Verankerung einer Ankerstange in einem Ankergrund geeignete aushärtende Massen verstanden werden.Invention are intended, for. B. also (one- or multi-component) synthetic resin mortar and synthetic resin adhesive and other, suitable for anchoring an anchor rod in an anchor base curing compositions.
Aus der DE 37 08 764 A1 ist eine Ankerstange zur Verankerung mittels eines Kunstharzklebers bekannt. Die bekannte Ankerstange weist einen Verankerungs- abschnitt mit einer Anzahl axial hintereinander angeordneter Spreizkörper in Form vonFrom DE 37 08 764 A1 an anchor rod for anchoring by means of a synthetic resin adhesive is known. The known anchor rod has an anchoring section with a number of expansion bodies arranged axially one behind the other in the form of
Spreizkonen auf. Zur Verankerung wird ein Loch in einen Ankergrund gebohrt, der Kunstharzkleber eingefüllt und die Ankerstange mit ihrem Verankerungsabschnitt in das Bohrloch eingebracht. Der Kunstharzkleber verteilt sich in einem den Verankerungsabschnitt der Ankerstange umgebenden Mantelraum im Bohrloch und hält die Ankerstange nach dem Aushärten im Ankergrund verankert. Bei einerExpanding cones. For anchoring, a hole is drilled in an anchor base, the synthetic resin adhesive is filled in and the anchor rod with its anchoring section is inserted into the borehole. The synthetic resin adhesive is distributed in a casing space surrounding the anchoring section of the anchor rod and holds the anchor rod anchored in the anchor base after hardening. At a
Bohrlochaufweitung infolge einer Rissbildung bewirken die Spreizkörper aufgrund Ihrer Konusform ein Nachspreizen des ausgehärteten Kunstharzklebers, d.h. wenn sich die Verankerung infolge der Bohrlochaufweitung lockert und die Ankerstange infolge dessen axial in Richtung aus dem Bohrloch heraus bewegt weiten die Spreizkörper der
Ankerstange den Kunstharzmörtel auf, so dass die Ankerstange mit im Wesentlichen unveränderter Verankerungskraft im Bohrloch verankert bleibt.Borehole expansion due to crack formation causes the expanding bodies to spread out the hardened synthetic resin adhesive due to their cone shape, i.e. if the anchoring loosens as a result of the borehole expansion and the anchor rod moves axially out of the borehole as a result, the expanding bodies expand Anchor rod on the synthetic resin mortar so that the anchor rod remains anchored in the borehole with essentially unchanged anchoring force.
Die bekannte Ankerstange steht aus dem Ankergrund vor und weist ein Gewinde als Befestigungseinrichtung an Ihrem aus dem Ankergrund vorstehenden Ende auf. AlsThe known anchor rod protrudes from the anchor base and has a thread as a fastening device at its end projecting from the anchor base. As
Befestigungseinrichtung bestehen auch andere Möglichkeiten wie bspw. eine Öse, ein Loch, ein Haken oder ein Kopf und dgl. mehr.Fastening device there are also other options such as an eyelet, a hole, a hook or a head and the like. More.
Bei einer Befestigung eines Gegenstandes an einem Ankergrund mit mehreren der bekannten Ankerstangen kommt es zu Zug- und Druckspannungen im Ankergrund und im befestigten Gegenstand, sofern sich diese bspw. bei Temperaturänderung unterschiedlich stark dehnen. Die Zug- und Druckspannungen beanspruchen die Ankerstangen quer auf Scherung.When an object is fastened to an anchor base with several of the known anchor rods, tensile and compressive stresses occur in the anchor base and in the fastened object, provided that they expand to different extents, for example when the temperature changes. The tensile and compressive stresses stress the anchor rods across shear.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verankerungsanordnung der vorstehend erläuterten Art vorzuschlagen, die Zug- und Druckspannungen in einem Ankergrund und in einem daran befestigten Gegenstand aufgrund unterschiedlicher Dehnungen und eine daraus resultierende Querbeanspruchung der verwendeten Ankerstangen verringert. Weitere Aufgabe der Erfindung sind für die Verankerungsanordnung geeignete Ankerstangen sowie ein Verfahren zur Herstellung der Verankerungsanordnung.The invention has for its object to propose an anchoring arrangement of the type described above, the tensile and compressive stresses in an anchor base and in an attached object due to different strains and a resulting transverse stress on the anchor rods used. Another object of the invention are anchor rods suitable for the anchoring arrangement and a method for producing the anchoring arrangement.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 und im Weiteren der Ansprüche 3, 7 und 9 gelöst. Die erfindungsgemäße Verankerungsanordnung verwendet zwei unterschiedliche Ankerstangen. Sie weist eine nachfolgend auch als Festanker bezeichnete Ankerstange auf, die den Gegenstand unbeweglich am Ankergrund hält. Alle weiteren, nachfolgend auch als Losanker bezeichneten Ankerstangen halten den Gegenstand verschieblich am Ankergrund. Dadurch ist ein Dehnungsausgleich möglich, mechanische Spannungen aufgrund unterschiedlicher Dehnungen des Ankergrunds und des an ihm befestigten Gegenstands und daraus resultierende Beanspruchungen werden zumindest vermindert, im Idealfall sogar vernachlässigbar klein. Dabei hält der Festanker den Gegenstand in definierter Position am Ankergrund und gemeinsam verhindern die Ankerstangen, dass sich der Gegenstand bspw. durch Wölben im Rand- oder im Mittelbereich vom Ankergrund abhebt.
Außer dem bereits genannten Vorteil des Dehnungsausgleichs hat die Erfindung den Vorteil eines Toleranzausgleichs, sie ist kostengünstig und mit geringem Aufwand herstellbar, sie ist an sich wartungsfrei und braucht an sich nicht kontrolliert werden, auch kann sie nachträglich bspw. bei Reparaturen vorhandener Verankerungen oder Befestigungen hergestellt werden.This object is achieved by the features of claim 1 and further claims 3, 7 and 9. The anchoring arrangement according to the invention uses two different anchor rods. It has an anchor rod, also referred to below as a fixed anchor, which holds the object immovably on the anchor base. All other anchor rods, also referred to below as loose anchors, hold the object displaceably on the anchor base. Expansion compensation is thereby possible, mechanical stresses due to different expansions of the anchor base and the object attached to it and the resulting stresses are at least reduced, ideally even negligibly small. The fixed anchor holds the object in a defined position on the anchor base and together the anchor rods prevent the object from lifting off from the anchor base, for example by arching in the edge or in the central region. In addition to the already mentioned advantage of expansion compensation, the invention has the advantage of tolerance compensation, it is inexpensive and can be produced with little effort, it is maintenance-free per se and does not need to be checked per se, and it can also be produced retrospectively, for example when repairs to existing anchorages or fastenings become.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Verankerungsanordnung für den Gleisbau vorgesehen, d.h. zur Verankerung bzw. Befestigung eines auf eine bestehende Betontragschicht (Ankergrund) nachträglich zu betonierenden Gleiskörpers oder auch einzelner Beton- oder sonstiger Schwellen auf der Betontragschicht.The anchoring arrangement according to the invention is preferably intended for track construction, i.e. for anchoring or fastening a track body to be subsequently concreted on an existing concrete base layer (anchor base) or also individual concrete or other sleepers on the concrete base layer.
Als Losanker sieht Anspruch 3 eine Ankerstange mit einer verformbaren Umhüllung in einem Bereich zwischen dem Verankerungsabschnitt und der Befestigungseinrichtung vor. Die verformbare Umhüllung befindet sich im Bereich einer Trennfläche zwischen dem Ankergrund und dem befestigten Gegenstand. Die Ankerstange lässt eineAs a loose anchor, claim 3 provides an anchor rod with a deformable covering in a region between the anchoring section and the fastening device. The deformable covering is located in the area of a separating surface between the anchor base and the attached object. The anchor rod leaves one
Verschiebung des befestigten Gegenstands gegenüber dem Ankergrund zu, wenn unterschiedliche Dehnungen des Gegenstands und des Ankergrundes so groß sind, dass sie eine Reibungskraft zwischen dem Gegenstand und dem Ankergrund überwinden. Eine Querbeanspruchung der Ankerstange ist dabei gering, eine Scherung durch schafkantige Lochränder am Gegenstand und am Ankergrund wird vermieden.Displacement of the fastened object relative to the anchor base when different expansions of the object and the anchor base are so great that they overcome a frictional force between the object and the anchor base. There is little transverse stress on the anchor rod, shearing through sheep-edged hole edges on the object and on the anchor base is avoided.
Des Weiteren ermöglicht die verformbare Umhüllung ein Gießen des zu befestigenden Gegenstands ohne einen die Ankerstange umgebenden Freiraum schaffen zu müssen.Furthermore, the deformable covering enables the object to be fastened to be cast without having to create a free space surrounding the anchor rod.
Insbesondere besteht die Umhüllung der Ankerstange aus einem elastisch und/oder plastisch verformbaren Kunststoff. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eineIn particular, the covering of the anchor rod consists of an elastically and / or plastically deformable plastic. An embodiment of the invention provides a
Umhüllung vor, die einer schnellen Verformung einen hohen Widerstand entgegensetzt, wogegen sie nur einen geringen oder jedenfalls niedrigeren Widerstand bei langsamerCladding that offers a high resistance to rapid deformation, whereas they have little or at least lower resistance at slower
Verformung aufweist. Geeignet ist bspw. PTP (Polyterephthalat bspw. mit derHas deformation. PTP (polyterephthalate, for example, with the
Markenbezeichnung Ultradur KR 4071). Dadurch wirkt der Losanker bei einer kurzen Beanspruchung nahezu wie ein Festanker wogegen sein Widerstand gegenBrand name Ultradur KR 4071). As a result, the loose anchor acts almost like a fixed anchor against its resistance against a short load
Querverschiebung bei langer Beanspruchung gering ist. Bspw. beim Gleisbau hat dies den Vorteil, dass der Losanker beim Überfahren eines Zugs Querkräfte nahezu wie derTransverse displacement is low with long exposure. For example. In track construction, this has the advantage that the loose anchor almost overlaps the forces when crossing a train
Festanker aufnimmt wogegen der Widerstand gegen Temperatur- und sonstigeFixed anchor takes up the resistance against temperature and other
Dehnungen gering ist.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Umhüllung die Ankerstange des Losankers mit einem Zwischenraum umschließt. Der Zwischenraum stellt eine Querbeweglichkeit der Ankerstange sicher, damit die Ankerstange des Losankers ihre Funktion erfüllen kann, den zu befestigenden Gegenstand verschieblich am Ankergrund zu halten. Der Zwischenraum stellt die Querbeweglichkeit auch dann sicher, wenn dieStrains is low. One embodiment of the invention provides that the sheathing encloses the anchor rod of the loose anchor with a space. The intermediate space ensures a transverse mobility of the anchor rod so that the anchor rod of the loose anchor can fulfill its function of holding the object to be fastened displaceably on the anchor base. The space ensures the transverse mobility even when the
Ankerstange mit einer aushärtenden Masse wie Beton umgössen wird, die den zu befestigenden Gegenstand bildet. Eine Schalung oder dgl. ist nicht notwendig.Anchoring rod is cast with a hardening mass such as concrete, which forms the object to be fastened. Formwork or the like is not necessary.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht Abstandshalter innen an der Umhüllung vor, die die Umhüllung auf der Ankerstange zentrieren. Die Abstandshalter können Noppen umlaufende Wulste oder dgl. sein. Dabei ist nicht eine genaue Zentrierung wichtig sondern ein Zwischenraum rings um die Ankerstange, auch wenn sich eine Breite des Zwischenraums über den Umfang ändert. Die Abstandshalter stellen die Querbeweglichkeit in allen Richtungen der Ankerstange sicher.A further development of the invention provides spacers on the inside of the casing, which center the casing on the anchor rod. The spacers can be knobs encircling beads or the like. An exact centering is not important here, but a space around the anchor rod, even if the width of the space changes over the circumference. The spacers ensure transverse mobility in all directions of the anchor rod.
Für den Festanker sieht Anspruch 7 eine Ankerstange mit einer steifen Hülse in dem Bereich zwischen dem Verankerungsabschnitt und der Befestigungseinrichtung der Ankerstange vor. Mit steif ist insbesondere eine Hülse mit hohem Verformungswiderstand und hoher Scherfestigkeit gemeint. Die Hülse durchsetzt die Trennfläche zwischen dem Ankergrund und dem befestigten Gegenstand, sie nimmtFor the fixed anchor, claim 7 provides an anchor rod with a rigid sleeve in the area between the anchoring section and the fastening device of the anchor rod. By stiff is meant in particular a sleeve with high resistance to deformation and high shear strength. The sleeve penetrates the interface between the anchor base and the attached object, it takes
Querkräfte auf und verhindert dadurch eine Verschiebung des Gegenstands gegenüber dem Ankergrund an der Stelle des Festankers. Die Hülse hat den Vorteil, dass gleiche Ankerstangen für den Fest- und den/die Losanker verwendet werden können, wobei der Festanker die steife Hülse und der Losanker die verformbare Umhüllung aufweist. Zudem kann die steife Hülse eine Querkraft- und Scherfestigkeit des Festankers erhöhen.Shear forces and thereby prevents the object from moving relative to the anchor base at the location of the fixed anchor. The sleeve has the advantage that the same anchor rods can be used for the fixed anchor and the loose anchor (s), the fixed anchor having the rigid sleeve and the loose anchor having the deformable covering. In addition, the rigid sleeve can increase the shear strength and shear strength of the fixed anchor.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist die Ankerstange des Fest- und/oder des/der Losanker einen oder mehrerer axial hintereinander angeordnete Spreizkörper auf. Die Spreizkörper erweitern sich in Richtung von der Befestigungseinrichtung derIn a preferred embodiment of the invention, the anchor rod of the fixed and / or the loose anchor (s) has one or more expansion bodies arranged axially one behind the other. The expansion bodies expand in the direction of the fastening device
Ankerstange weg, sie können bspw. eine Keil-, Pyramiden- oder Kegelform aufweisen. Sie spreizen den sie umgebenden, zur Verankerung verwendeten Mörtel nach, wenn sich bei einer Aufweitung des Lochs, in dem die Ankerstange verankert ist, die Ankerstange lockert und axial bewegt.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sieht vor, dass ein Fest- und ein oder mehrere Losanker mit Abstand voneinander in einem Ankergrund verankert werden. Dabei stehen die Ankerstangen aus dem Ankergrund vor, die Befestigungseinrichtungen der Ankerstangen befinden sich außerhalb des Ankergrunds. Auf die Befestigungseinrichtungen werden Schutzkappen aufgesetzt und es wird eine aushärtende Masse auf den Ankergrund aufgebracht, die nach dem Aushärten den zu befestigenden Gegenstand bildet. Die aushärtende Masse kann bspw. Beton sein. Die aushärtende Masse umschließt die Ankerstangen, wobei die Schutzkappen aus der Masse vorstehen oder zumindest mit ihr bündig sind. Die Schutzkappen formen Ausnehmungen in die aushärtende Masse, durch die dieAnchor rod away, they can have, for example, a wedge, pyramid or cone shape. They spread out the surrounding mortar used for anchoring when, when the hole in which the anchor rod is anchored, the anchor rod loosens and moves axially. The manufacturing method according to the invention with the features of claim 9 provides that a fixed and one or more loose anchors are anchored at a distance from one another in an anchor base. The anchor rods protrude from the anchor base, the fastening devices of the anchor rods are outside the anchor base. Protective caps are placed on the fastening devices and a hardening mass is applied to the anchor base, which forms the object to be fastened after hardening. The hardening mass can be concrete, for example. The hardening mass encloses the anchor rods, the protective caps protruding from the mass or at least being flush with it. The protective caps form recesses in the hardening mass through which the
Befestigungseinrichtungen nach Abnehmen der Schutzkappen zugänglich sind.Fastening devices are accessible after removing the protective caps.
In einer Weiterbildung sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass nach Abbinden der aushärtenden Masse die Schutzkappen von den Befestigungseinrichtungen der Ankerstangen abgenommen und die Ankerstangen gespannt werden. Dies kann bspw. durch Aufdrehen und/oder Festziehen einer Mutter auf ein die Befestigungseinrichtung der Ankerstangen bildendes Gewinde erfolgen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist in einfacher Weise die Herstellung des zu befestigenden Gegenstandes durch Gießen bzw. Betonieren auf den Ankergrund und das Aufbringen einer Vorspannung an den Ankerstangen möglich. Außer einer reibschlüssigen Verbindung des Gegenstands mit dem Ankergrund in der Ebene der Trennfläche zwischen dem Gegenstand und dem Ankergrund bewirkt die Vorspannung das Nachspreizen der Ankerstangen bei einer Lockerung infolge einer Bohrlocherweiterung.In a further development, the method according to the invention provides that after the hardening mass has set, the protective caps are removed from the fastening devices of the anchor rods and the anchor rods are tensioned. This can be done, for example, by screwing and / or tightening a nut onto a thread forming the fastening device for the anchor rods. The method according to the invention makes it possible to produce the object to be fastened in a simple manner by pouring or concreting onto the anchor base and applying a prestress to the anchor rods. In addition to a frictional connection of the object to the anchor base in the plane of the separating surface between the object and the anchor base, the pretensioning causes the anchor rods to be re-spread when the borehole is loosened.
Zum Schutz gegen das Eindringen von Nässe und als Sicherung gegen Lockern bspw. einer auf die Ankerstange aufgedrehten Mutter können die Ausnehmungen in der aushärtenden Masse ausgegossen werden.To protect against the ingress of moisture and as protection against loosening, for example of a nut screwed onto the anchor rod, the recesses can be poured out in the hardening mass.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Ankerstange (Festanker) im Achsschnitt;Figure 1 shows an anchor rod (fixed anchor) according to the invention in axial section;
Figur 2 die Ankerstange aus Figur 1 in verankertem Zustand;
Figur 3 eine zweite erfindungsgemäße Ankerstange (Losanker) im Achsschnitt;FIG. 2 shows the anchor rod from FIG. 1 in the anchored state; Figure 3 shows a second anchor rod according to the invention (loose anchor) in axial section;
Figur 4 die Ankerstange aus Figur 3 in verankertem Zustand; undFIG. 4 the anchor rod from FIG. 3 in the anchored state; and
Figuren 5a-f aufeinanderfolgende Verankerungsschritte zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verankerungsanordnung.FIGS. 5a-f successive anchoring steps for producing an anchoring arrangement according to the invention.
Die in Figur 1 dargestellte, erfindungsgemäße Ankerstange 10 weist einen Stahlstab bspw. aus Baustahl oder einem höher- oder hochwertigen Stahl auf. Sie weist einenThe anchor rod 10 according to the invention shown in FIG. 1 has a steel rod, for example made of structural steel or a higher or high-quality steel. It shows one
Verankerungsabschnitt 12 mit einer Anzahl axial aufeinanderfolgend angeordneter Spreizkörper 14 auf. Die Spreizkörper 14 sind konisch, sie verjüngen sich in Richtung eines Schraubengewindes 16, das an einem dem Verankerungsabschnitt 12 fernen Ende der Ankerstange 10 ausgebildet ist. Das Schraubengewinde 16 bildet eine Befestigungseinrichtung der Ankerstange 10.Anchoring section 12 with a number of axially successively arranged expansion bodies 14. The expansion bodies 14 are conical, they taper in the direction of a screw thread 16 which is formed on an end of the anchor rod 10 remote from the anchoring section 12. The screw thread 16 forms a fastening device for the anchor rod 10.
In einem Bereich zwischen dem Verankerungsabschnitt 12 und dem Schraubengewinde 16 weist die Ankerstange 10 eine steife Hülse 18 bspw. ebenfalls aus Stahl auf, die die Ankerstange 10 umgibt. Ein Innendurchmesser der Hülse 18 ist größer als ein Durchmesser der Ankerstange 10, ein Ringraum zwischen der Ankerstange 10 und derIn an area between the anchoring section 12 and the screw thread 16, the anchor rod 10 has a rigid sleeve 18, for example also made of steel, which surrounds the anchor rod 10. An inner diameter of the sleeve 18 is larger than a diameter of the anchor rod 10, an annular space between the anchor rod 10 and the
Hülse 18 ist mit einer aushärtenden Masse, bspw. einem schrumpffreien Mörtel 20 ausgegossen, die die Hülse 18 auf der Ankerstange 10 hält.Sleeve 18 is poured out with a hardening mass, for example a shrink-free mortar 20, which holds sleeve 18 on anchor rod 10.
Auf der Seite des Schraubengewindes 16 ist eine elastische Lochscheibe 22 und auf diese eine Kegelpfanne 24 auf die Ankerstange 10 aufgesetzt und eine Mutter 26 auf das Schraubengewinde 16 aufgedreht. Die Kegelpfanne 24 ist eine Lochscheibe mit einer konischen Ansenkung ihres Lochrands auf einer der Mutter 26 zugewandten Seite. Die Mutter 26 ist eine Spezialmutter mit einer kalottenförmigen Stirnringfläche auf einer der Kegelpfanne 24 zugewandten Stirnseite, die in der konischen Ansenkung der Kegelpfanne 24 einliegt. Dadurch ergibt sich eine Art Kugelgelenk, das eineOn the side of the screw thread 16, an elastic perforated disk 22 and a conical socket 24 are placed on the anchor rod 10 and a nut 26 is screwed onto the screw thread 16. The conical socket 24 is a perforated disk with a conical countersinking of its perforated edge on a side facing the nut 26. The nut 26 is a special nut with a spherical end-face surface on an end face facing the conical socket 24, which lies in the conical countersink of the conical socket 24. This creates a kind of ball joint, the one
Schrägstellung zwischen der Kegelpfanne 24 und der Mutter 26 ausgleicht.Inclination between the conical socket 24 and the nut 26 compensates.
Figur 2 zeigt die Verankerung der Ankerstange 10 in einem Ankergrund 28, der im dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Betontragschicht für einen Gleiskörper ist. Die Ankerstange 10 ist in ein gestuftes
Bohrloch 30 im Ankergrund 28 eingesetzt, Zwischenräume zwischen der Ankerstange 10 bzw. deren steifer Hülse 18 und dem Bohrloch 30 sind mit einem Verbundmörtel verfüllt. Der Verbundmörtel verankert die Ankerstange 10 im Bohrloch 30. Die Spreizkörper 14 im Verankerungsabschnitt 12 der Ankerstange 10 bewirken ein Nachspreizen der Verankerung bei einer Bohrlocherweiterung bspw. infolge einerFigure 2 shows the anchoring of the anchor rod 10 in an anchor base 28, which is a concrete base layer for a track body in the illustrated and described embodiment of the invention. The anchor rod 10 is stepped Borehole 30 inserted in the anchor base 28, spaces between the anchor rod 10 or its rigid sleeve 18 and the borehole 30 are filled with a composite mortar. The composite mortar anchors the anchor rod 10 in the borehole 30. The expansion bodies 14 in the anchoring section 12 of the anchor rod 10 cause the anchoring to be re-spread when a borehole is widened, for example as a result of
Rissbildung: lockert sich die Verankerung infolge einer Bohrlocherweiterung, dann bewirkt eine Axialverschiebung der Ankerstange 10 bspw. aufgrund ihrer Vorspannung über die Spreizkörper 14 ein Aufweiten, d.h. Nachspreizen des den Verankerungsabschnitt 12 umgebenden Verbundmörtels, die Ankerstange 10 bleibt mit im Wesentlichen unveränderter Verankerungskraft im Bohrloch 30 verankert.Crack formation: If the anchoring loosens as a result of a borehole widening, then an axial displacement of the anchor rod 10, for example due to its pretensioning via the expansion body 14, causes an expansion, i.e. Spreading out the composite mortar surrounding the anchoring section 12, the anchor rod 10 remains anchored in the borehole 30 with an essentially unchanged anchoring force.
Die Ankerstange 10 und die sie umgebende steife Hülse 18 stehen aus dem Ankergrund 28 vor, d.h. die Ankerstange 10 und die steife Hülse 18 durchdringen eine Trennfläche 32 zwischen dem Ankergrund 28 und einem am Ankergrund 28 zu befestigenden Gegenstand 34. Durch Festziehen der Mutter 26 wird der zu befestigende GegenstandThe anchor rod 10 and the rigid sleeve 18 surrounding it protrude from the anchor base 28, i.e. the anchor rod 10 and the rigid sleeve 18 penetrate a separating surface 32 between the anchor base 28 and an object 34 to be fastened to the anchor base 28. By tightening the nut 26, the object to be fastened becomes
34 gegen den Ankergrund 28 gespannt, wobei die zwischen der Kegelpfanne 24 und der Hülse 18 befindliche elastische Lochscheibe 22 das Festspannen ermöglicht. Die in den Ankergrund 28 und in den zu befestigenden bzw. befestigten Gegenstand 34 eingreifende steife Hülse 18 verhindert eine Verschiebung des Gegenstands 34 gegenüber dem Ankergrund 28. Die Ankerstange 10 mit der steifen Hülse 18 kann deswegen auch als Festanker bezeichnet werden. Der in das Bohrloch 30 eingefüllte Verbundmörtel, der den Verankerungsabschnitt 12 und die steife Hülse 18 umschließt, fixiert die steife Hülse 18 gegen eine Querbewegung im Ankergrund 28.34 clamped against the anchor base 28, the elastic perforated disc 22 located between the conical socket 24 and the sleeve 18 allowing the clamping. The rigid sleeve 18 engaging in the anchor base 28 and in the object 34 to be fastened or fastened prevents displacement of the object 34 with respect to the anchor base 28. The anchor rod 10 with the rigid sleeve 18 can therefore also be referred to as a fixed anchor. The composite mortar filled into the borehole 30, which surrounds the anchoring section 12 and the rigid sleeve 18, fixes the rigid sleeve 18 against transverse movement in the anchor base 28.
Die in Figuren 3 und 4 dargestellte, erfindungsgemäße Ankerstange 10 weist anstelle einer steifen Hülse eine verformbare Umhüllung 36 in dem Bereich zwischen dem Verankerungsabschnitt 12 und dem Schraubengewinde 16 auf. Die verformbare Umhüllung 36 besteht bspw. aus einem Kunststoff und insbesondere aus einem Material, das bei hoher Verformungsgeschwindigkeit einen hohen und bei niedriger Verformungsgeschwindigkeit einen niedrigeren oder niedrigen Verformungswiderstand aufweist. Ein geeigneter Werkstoff ist PTP (Polyterephthalat, das bspw. unter der Markenbezeichnung Ultradur KR 4071 im Handel ist). Mit Ausnahme der elastischen Lochscheibe 22 und der elastischen Umhüllung 36 anstelle der steifen Hülse 18 ist die Ankerstange 10 in Figur 3 gleich wie die Ankerstange 10 in Figur 1 ausgebildet. Sie weist ebenso die konischen Spreizkörper 14 im Verankerungsabschnitt 12, das
Schraubengewinde 16, die Sechskantmutter 26 mit der kalottenförmigen Stirnringfläche und die unter die Mutter 26 untergelegte und auf die Ankerstange 10 aufgesetzte Kegelpfanne 24 auf. Es wird insoweit auf die oben stehenden Aufführungen verwiesen.The anchor rod 10 according to the invention shown in FIGS. 3 and 4 has, instead of a rigid sleeve, a deformable covering 36 in the area between the anchoring section 12 and the screw thread 16. The deformable sheath 36 consists, for example, of a plastic and in particular of a material which has a high resistance to deformation at a high rate of deformation and a lower or lower resistance to deformation at a low rate of deformation. A suitable material is PTP (polyterephthalate, which is commercially available, for example, under the brand name Ultradur KR 4071). With the exception of the elastic perforated disc 22 and the elastic sheath 36 instead of the rigid sleeve 18, the anchor rod 10 in FIG. 3 is designed in the same way as the anchor rod 10 in FIG. 1. It also has the conical expansion body 14 in the anchoring section 12, the Screw thread 16, the hexagon nut 26 with the spherical end ring surface and the conical socket 24 placed under the nut 26 and placed on the anchor rod 10. In this respect, reference is made to the above performances.
Die Umhüllung weist einen größeren Innendurchmesser auf als es einem Durchmesser der Ankerstange 10 entspricht, es besteht ein Zwischenraum rings um die Ankerstange 10 zwischen der Ankerstange 10 und der Umhüllung 36. Nach innen stehende, umlaufende Wulste oder Verdickungen der Umhüllung 36 bilden Abstandshalter 37, die die Ankerstange 10 in der Umhüllung 36 zentrieren oder jedenfalls Zwischenraum zwischen der Ankerstange 10 und der Umhüllung 36 über den gesamten Umfang derThe envelope has a larger inner diameter than corresponds to a diameter of the anchor rod 10, there is a space around the anchor rod 10 between the anchor rod 10 and the envelope 36. Inward, circumferential beads or thickenings of the envelope 36 form spacers 37, which Center the anchor rod 10 in the casing 36 or in any case space between the anchor rod 10 and the casing 36 over the entire circumference of the
Ankerstange 10 sicherstellen, auch wenn sich eine Dicke des Zwischenraums über den Umfang ändert. Der Zwischenraum stellt eine Querbeweglichkeit der Ankerstange 10 auch in verankertem Zustand sicher. Auch wenn der Anker mit einer aushärtenden Masse wie bspw. Beton umgössen wird ist nach Aushärten der Masse die Querbeweglichkeit er Ankerstange 10 gewährleistet. Sie kann dadurch ihre Funktion alsSecure anchor rod 10 even if the thickness of the gap changes over the circumference. The intermediate space ensures a transverse mobility of the anchor rod 10 even in the anchored state. Even if the anchor is encapsulated with a hardening mass such as concrete, the transverse mobility of the anchor rod 10 is ensured after the mass has hardened. It can thereby function as
Losanker erfüllen, der einen befestigten Gegenstand 34 verschiebbar mit einem Ankergrund 28 verhindert.Meet loose anchor, which prevents a fixed object 34 slidably with an anchor base 28.
Die Verankerung der in Figur 3 dargestellten Ankerstange 10 ist in Figur 4 dargestellt, sie erfolgt in an sich gleicher Weise wie oben zu Figur 2 beschrieben. WesentlicherThe anchorage of the anchor rod 10 shown in FIG. 3 is shown in FIG. 4, it is carried out in the same way as described above for FIG. essential
Unterschied ist, dass das Bohrloch 30 im Ankergrund 28 nicht gestuft ist. Außerdem kann eine Zwischenlage 38 zwischen dem Ankergrund 28 und dem befestigtenThe difference is that the borehole 30 is not stepped in the anchor base 28. In addition, an intermediate layer 38 between the anchor base 28 and the fixed
Gegenstand 34 angeordnet sein, um eine Reibungskraft zwischen dem Gegenstand 34 und dem Ankergrund 28 zu verringen. Die verformbare Unhüllung 36 ermöglicht eine Verschiebung des befestigten Gegenstands 34 gegenüber dem Ankergrund 28, dieObject 34 may be arranged to reduce a frictional force between the object 34 and the anchor base 28. The deformable covering 36 enables the fastened object 34 to be displaced with respect to the anchor base 28
Ankerstange 10 aus Figuren 3 und 4 kann deswegen auch als Losanker bezeichnet werden. Beim Verschieben des Gegenstands 34 verformt sich die Ankerstange wie inAnchor rod 10 from Figures 3 and 4 can therefore also be referred to as a loose anchor. When the object 34 is moved, the anchor rod deforms as in FIG
Figur 4 übertrieben groß dargestellt. Eine Schrägstellung zwischen der Ankerstange 10 und der Kegelpfanne 24 wird durch die mit der Kegelpfanne 24 nach Art eines Kugelgelenks zusammenwirkende Mutter 26 ausgeglichen.Figure 4 exaggerated. An inclined position between the anchor rod 10 and the conical socket 24 is compensated for by the nut 26 which interacts with the conical socket 24 in the manner of a ball joint.
Die Herstellung einer erfindungsgemäßen Verankerungsanordnung wird nachfolgend anhand Figuren 5a-f anhand der Verankerung eines Gleiskörpers 34 auf einemThe manufacture of an anchoring arrangement according to the invention is described below with reference to FIGS. 5a-f with the anchoring of a track body 34 on a
Ankergrund (Betontragschicht) 28 erläutert. Der Gleiskörper 34 bildet den zu befestigenden Gegenstand. Der Gleiskörper 34 wird in seiner Mitte mit einem Festanker,
wie er in Figuren 1 und 2 dargestellt ist, und in seinen Randbereichen mit je einem Losanker, wie er in Figuren 3 und 4 dargestellt ist, am Ankergrund 28 befestigt. Figur 5a-f zeigt die Verankerung des Festankers in der Mitte des Gleiskörpers 34, die Verankerung der Losanker erfolgt in gleicher Weise.Anchor base (concrete base layer) 28 explained. The track body 34 forms the object to be fastened. The track body 34 is fixed in the middle with a fixed anchor, as shown in Figures 1 and 2, and in its edge areas with a loose anchor, as shown in Figures 3 and 4, attached to the anchor base 28. Figure 5a-f shows the anchoring of the fixed anchor in the middle of the track body 34, the anchoring of the loose anchors takes place in the same way.
Zuerst wird die Stufenbohrung 30 in den Ankergrund 28 gebohrt (Figur 5a). Für die Losanker wird ein ungestuftes Loch gebohrt. Nach einer Reinigung der Bohrlöcher 30, die für alle drei Anker mit einem Bohrautomaten gleichzeitig erstellt werden können, wird der Verbundmörtel in das Bohrloch 30 injiziert und der Anker wird in das Bohrloch 30 eingebracht (Figur 5b). Dabei ist mit Anker entweder der Festanker, d.h. dieFirst, the stepped bore 30 is drilled in the anchor base 28 (FIG. 5a). An unstaged hole is drilled for the loose anchors. After cleaning the boreholes 30, which can be created simultaneously for all three anchors with an automatic drilling machine, the composite mortar is injected into the borehole 30 and the anchor is introduced into the borehole 30 (FIG. 5b). With anchor, either the fixed anchor, i.e. the
Ankerstange 10 mit der steifen Hülse 18, oder der Losanker, d. h. die Ankerstange 10 mit der verformbaren Umhüllung 36 gemeint. Die injizierte Mörtelmenge ist so bemessen, dass der Mörtel den Zwischenraum zwischen Anker und Bohrloch 30 ausfüllt. Der Anker steht um etwa die Hälfte seiner Länge aus dem Ankergrund 28 vor. Auf das Schraubengewinde 16 und die Mutter 26 wird eine Schutzkappe 40 aufgesetztAnchor rod 10 with the rigid sleeve 18, or the loose anchor, d. H. the anchor rod 10 is meant with the deformable covering 36. The amount of mortar injected is dimensioned such that the mortar fills the space between the anchor and the borehole 30. The anchor projects from the anchor base 28 by about half its length. A protective cap 40 is placed on the screw thread 16 and the nut 26
(Figur 5c) und anschließend der Gleiskörper 34 betoniert (Figur 5d). Die Schutzkappe 40 steht aus dem betonierten Gleiskörper 34 vor.(Figure 5c) and then the track body 34 concreted (Figure 5d). The protective cap 40 protrudes from the concrete track body 34.
Nach dem Aushärten des den Gleiskörper 34 bildenden Betons und des die Ankerstange 10 im Ankergrund 28 verankerten Verbundmörtels wird die Schutzkappe 40 abgenommen, wodurch die Mutter 26 zugänglich wird. Die Mutter 26 wird festgezogen und die Ankerstange 10 dadurch vorgespannt. Nach dem Vorspannen kann eine durch die Schutzkappe 40 gebildete Ausnehmung im Gleiskörper 34 mit einer aushärtenden Masse, bspw. einem schwindarmen Mörtel 42 ausgegossen werden. Dadurch wird die Mutter 26 gegen Lockern gesichert und das Eindringen von Wasser verhindert.After the concrete forming the track body 34 has hardened and the composite mortar anchored in the anchor base 28 in the anchor base 28, the protective cap 40 is removed, as a result of which the nut 26 is accessible. The nut 26 is tightened and the anchor rod 10 is thereby biased. After prestressing, a recess in the track body 34 formed by the protective cap 40 can be poured out with a hardening mass, for example a low-shrinkage mortar 42. This secures the nut 26 against loosening and prevents the ingress of water.
Der Festanker in der Mitte des Gleiskörpers 34 fixiert den Gleiskörper 34 auf dem Ankergrund 28, die in Figur 5 nicht dargestellten, seitlich mit Abstand vom Festanker angeordneten Losanker lassen eine Verschiebung zwischen Gleiskörper 34 und Ankergrund 28 zu und ermöglichen dadurch einen Dehnungsausgleich. Da die verformbare Umhüllung 36 einen hohen Verformungswiderstand bei großer Verformungsgeschwindigkeit aufweist, wirken die Losanker bei kurzer Beanspruchung, bspw. beim Überfahren eines Zugs, wie der Festanker und fixieren den Gleiskörper 34 gegen Verschieben auf dem Ankergrund. Eine langsame Verschiebung des Gleiskörpers 34 auf dem Ankergrund 28 bspw. durch unterschiedliche
Temperaturdehnungen ist mit geringer oder jedenfalls geringerer Kraft möglich. Die Ankerstange 10 des Losankers wird dabei mit einer nur geringen Querkraft beaufschlagt und nicht auf Scherung beansprucht, jedenfalls solange die Verschiebung des Gleiskörpers 34 gegenüber dem Ankergrund 28 nicht größer als eine Wanddicke der Umhüllung 36 und des Zwischenraums zwischen der Ankerstange 10 und der Umhüllung 36 ist. Die steife Hülse 18 des Festankers hält dessen Ankerstange 10 querkraftfrei.
The fixed anchor in the middle of the track body 34 fixes the track body 34 on the anchor base 28, the loose anchors, not shown in FIG. 5, arranged laterally at a distance from the fixed anchor, allow a displacement between the track body 34 and anchor base 28 and thereby enable expansion compensation. Since the deformable casing 36 has a high deformation resistance at a high deformation speed, the loose anchors act like the fixed anchor when subjected to a short load, for example when driving over a train, and fix the track body 34 against displacement on the anchor base. A slow displacement of the track body 34 on the anchor base 28, for example by different Thermal expansion is possible with little or at least less force. The anchor rod 10 of the loose anchor is subjected to only a slight transverse force and is not subjected to shear stress, at least as long as the displacement of the track body 34 relative to the anchor base 28 is not greater than a wall thickness of the covering 36 and the space between the anchor rod 10 and the covering 36 , The rigid sleeve 18 of the fixed anchor holds the anchor rod 10 free of transverse force.