Zuganker, Verfahren zur Herstellung desselben und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Es ist üblich, Zuganker zur Verankerung von Bauwerken im Erdreich oder im Fels in schlaffem bzw. nicht vorgespanntem Zustand einzubauen. Bei der Beanspruchung der Zuganker durch Zugkräfte verlängern sich die Zugglieder, so dass sich am Beginn der Haftstrecke eine Kraftkonzentration einstellt, die ein fortschreitendes Lösen der Zugglieder von der dieselben umgebenden erhärteten Masse zur Folge hat. Es können Risse in der erwähnten Masse entstehen, welche auch die Korrosion der Zugglieder begünstigen.
Diese Mängel können durch den Zuganker gemäss vorliegender Erfindung dadurch vermieden werden, dass bei einem Anker mit mindestens einem Zugglied, z.B.
einem oder mehreren Zugstäben oder Kabeln, das metallische Zugglied auf einem Teil seiner Länge vorgespannt ist und in diesem Bereich mit erhärteter Masse, z.B. Beton oder Mörtel, umgeben ist.
Die Herstellung des neuen Zugankers erfolgt zweckmässigerweise in der Art, dass man das Zugglied auf einem Teil seiner Länge, vorgängig dem Einbau in das Erdreich, vorspannt, diesen Teil mit einer Schalung umgibt und letztere mit erhärtender Masse, z.B. Beton oder Mörtel, füllt.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst Mittel zum Vorspannen des Zuggliedes auf einem Teil seiner Länge, wobei dieser Teil durch aufgesetzte Abschlussplatten begrenzt ist, und eine zwischen den Abschlussplatten angebrachte Schalung.
Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf ein in der Zeichnung schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel erläutert werden. In dieser Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen einbaufertigen Zuganker im Längsschnitt, und
Fig. 2 einen eingebauten Zuganker, ebenfalls im Längsschnitt.
Der in Fig. 1 dargestellte, einbaufertige Zuganker weist Zugstäbe 1 auf, die durch Abschlussplatten 2 in ihrer gegenseitigen Lage geführt sind. Diese Abschlussplatten 2 sind durch Schrauben 3 auf den Zugstäben 1 gehalten. Im Bereich zwischen den Abschlussplatten 2 sind die Zugstäbe 1 z.B. auf einem Spanntisch vorgespannt worden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die nach dem Vorspannen aufgebrachte Schalung 4, die aus Metall oder Kunststoff bestehen kann, am Anker verblieben und wirkt entweder einfach als bleibendes Hüllrohr oder als Druckglied. Der von der Schalung umgebene Raum ist mit erhärtender Masse 5, z.B. Beton oder Mörtel gefüllt, welcher Masse ein die Festigkeit des Betons oder Mörtels verbessernder und die Korrosion der Zugglieder hindernder Zusatz beigefügt werden kann.
Der Anker enthält ein einziges Zugglied oder beliebig viele z.B. Zugstäbe aus Metall. Es können auch Kabel als Zugglied vorgesehen sein. Die Schalung 4 kann auch nach dem Erhärten der Masse 5 vor dem Einbau des Ankers 6 entfernt und erneut verwendet werden.
Vor dem Einbau des beschriebenen Ankers wird die Masse 5 auf Druck beansprucht. Es werden daher beim eingebauten Anker keine Risse in der Masse 5 entstehen.
Die Spannungsverteilung längs der Haftstrecke des Ankers ist gleichmässig. Gleichzeitig sind die Zugglieder stets mit Sicherheit korrosionssicher mit erhärtender Masse umhüllt.
Die Herstellung des beschriebenen Ankers erfolgt zweckmässig unter Verwendung eines Spanntisches, auf welchem die Zugglieder im gewünschten Bereich vorgespannt werden können. Nach dem Aufbringen der Abschlussplatten 2 und der Schalung wird die erhärtende Masse 5 eingefüllt. Nach erfolgtem Abbinden kann die Schalung entweder entfernt und neu verwendet werden oder sie kann auf der Masse 5 verbleiben und mit dem Anker eingebaut werden.
Fig. 2 zeigt den Anker gemäss Fig. 1 in, in einem Bohrloch im Felsen, eingebautem Zustand. Gleiche Teile sind mit gleichen Hinweiszeichen bezeichnet. Über die nicht vorgespannte Länge der Zugglieder 1 ist in Hüllrohr 6 gezogen, welches als Schutz gegen die Berührung mit der Füllmasse 7 dient. Als Abschluss der Haftstrecke dient ein Trennkörper 8, welcher die Verpressmasse 9 im Bereich der Haftstrecke von der Füllmasse 7 im vorderen Ankerteil trennt. Die Verpressmasse 9 dient zur Übertragung der Zugkräfte vom Anker auf den Felsen 10.
Ist der Anker nach einem der bekannten Verfahren verpresst und die Verpressmasse genügend erhärtet, so wird der Anker z.B. mittels der Muttern 11, die auf der Platte 12 aufliegen, in üblicher Weise vorgespannt werden.
Tie rod, method of manufacturing the same and device for carrying out the method
It is customary to install tie rods for anchoring structures in the ground or in the rock in a slack or non-prestressed state. When the tie rods are stressed by tensile forces, the tension members lengthen, so that a force concentration occurs at the beginning of the adhesive path, which results in the tension members gradually becoming detached from the hardened mass surrounding them. Cracks can arise in the mass mentioned, which also promote corrosion of the tension members.
These deficiencies can be avoided by the tie rod according to the present invention in that in an anchor with at least one tension member, e.g.
one or more tension rods or cables, the metallic tension member is prestressed over part of its length and in this area with hardened mass, e.g. Concrete or mortar.
The new tie rod is expediently manufactured in such a way that the tension member is pretensioned over part of its length prior to installation in the ground, this part is surrounded with formwork and the latter is covered with a hardening compound, e.g. Concrete or mortar, fills.
The device for carrying out the method comprises means for prestressing the tension member over part of its length, this part being delimited by attached end plates, and a formwork attached between the end plates.
The invention will now be explained with reference to an exemplary embodiment shown schematically in the drawing. In this drawing shows:
Fig. 1 shows a ready-to-install tie rod in longitudinal section, and
2 shows a built-in tie rod, also in longitudinal section.
The ready-to-install tie rod shown in FIG. 1 has tie rods 1 which are guided in their mutual position by end plates 2. These end plates 2 are held on the tension rods 1 by screws 3. In the area between the end plates 2, the tension rods 1 are e.g. been prestressed on a clamping table. In the embodiment shown, the formwork 4 applied after the prestressing, which can consist of metal or plastic, has remained on the anchor and acts either simply as a permanent jacket tube or as a pressure member. The space surrounded by the formwork is covered with hardening compound 5, e.g. Concrete or mortar filled, to which mass an additive that improves the strength of the concrete or mortar and prevents the corrosion of the tension members can be added.
The anchor contains a single tension member or any number of e.g. Tension bars of metal. Cables can also be provided as a tension member. The formwork 4 can also be removed and used again after the mass 5 has hardened before the anchor 6 is installed.
Before installing the anchor described, the mass 5 is subjected to pressure. There will therefore be no cracks in the compound 5 when the anchor is installed.
The stress distribution along the anchor's adhesion path is uniform. At the same time, the tension members are always safely coated with hardening compound to prevent corrosion.
The described anchor is expediently manufactured using a clamping table on which the tension members can be prestressed in the desired area. After the end plates 2 and the formwork have been applied, the hardening mass 5 is poured in. After setting, the formwork can either be removed and re-used, or it can remain on the compound 5 and be installed with the anchor.
FIG. 2 shows the anchor according to FIG. 1 installed in a borehole in the rock. The same parts are labeled with the same symbols. Over the non-prestressed length of the tension members 1 is drawn into the cladding tube 6, which serves as protection against contact with the filling compound 7. A separating body 8, which separates the grouting compound 9 in the area of the adhering distance from the filler compound 7 in the front anchor part, serves to terminate the adhesive path. The grouting compound 9 is used to transfer the tensile forces from the anchor to the rock 10.
If the anchor is pressed according to one of the known methods and the grout has hardened sufficiently, the anchor is e.g. by means of the nuts 11, which rest on the plate 12, are pretensioned in the usual way.