DD151201A1

DD151201A1 - Beton-,mauer-und felsanker fuer thermisch aufgebohrte ankerloecher

Info

Publication number: DD151201A1
Application number: DD22142380A
Authority: DD
Inventors: Wolfram Buechner-Hotzler
Original assignee: Buechner Hotzler Wolfram
Priority date: 1980-05-20
Filing date: 1980-05-20
Publication date: 1981-10-08

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Ankereinbaues in monolithischen oder Stahlbetonfertigteilkonstruktionen bzw. in Gestein aller baulichen und bergbaulichen Anlagen. Ziel der Erfindung ist es, Voraussetzungen fuer den Einbau von verschiedenen Ankerarten in thermisch aufgebohrten Ankerloechern zu schaffen, groeszere dynamische und Stoszbelastungen aufzunehmen, die Arbeitsproduktivitaet zu steigern und die Kosten zu reduzieren. Es wird die Aufgabe geloest, die Ankerstangen der Ankerarten mit einer neuen, verschiebbaren, dem unrunden Querschnitt anpassungsfaehigen Dichtung zu bestuecken, die beim Ankereinbau in das Ankerloch ein seitliches Entweichen des Moertels verhindert. Dadurch koennen alle Unebenheiten und groeszere Hohlraeume der Manteloberflaeche des thermisch aufgebohrten Ankerloches mit Moertel fest ausgedrueckt werden, und ein Ankereinbau ueberkopf in Decken wird moeglich.

Description

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Dipl.-Ing, Büchner-Hotzler 1.140 Berlin, Murtzaner Ring 64

Titel der Erfindung

Beton-, Mauer- und Felsanker für thermisch aufgebohrte Ankerlöcher

Anwendungsgebiet der Erfindung -

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Ankersysteine für thermisch aufgebohrte Ankerlöcher in Beton, Stahlbeton, Mauerwerk oder Gestein mit unrundem Ankerlochquerschnitt und unebener Ankerlochmanteloberfläche. Sie ist anwendbar bei:

- allen baulichen Anlagen, wie Verkehrs-, Versorgungs-, Tief-, Hoch-, Industrie- und Gesellschafts- sowie Landwirtschaftsbauten und Bergbauanlagen;

- dynamischer und statischer Lastübertragung in den konstruktiven Bauwerksteil;

- nachträglicher Verankerung bzw. Befestigung von Gegenständen und Ausrüstungen inner- und außerhalb von Gebäuden, Anlagen, Industriehallen und -einrichtungen sowie Bergbauanlagen . ^;

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Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Bekannte technische Lösungen sind Anker und Dübel in Beton, Stahlbeton, Mauerwerk und Gestein für Ankerlochbohrungen mit rundem Querschnitt und glatter Manteloberfläche. Hierzu zählen: . .·

- Spreizdübelanker, Teilklebeanker bzw» Vollklebeanker, Perfor- und Injektionsanker.

Einen festen Verbund zwischen dem anstehenden Gefüge und den genannten Ankern erfolgt nur bei den Klebeankerarten mit Kunstharzmörtel. Injektions- und Perforanker mit Zementmörtel bilden für sich einen homogenen Körper. Plast- bzw. Stahlspreizdübelanker wirken auf der Basis der Klemmspannung und Haftreibung zur Manteloberfläche des Ankerloches. Sie mit dynamischen und Stoßkräften zu belasten, führt zu Ankerlockerungene

L^:iese Anker in thermisch aufgebohrte Ankerlöcher einzusetzen ist zwar möglich, doch muß mit einer Ankertraglastminderung zwischen 50 und 95 % gerechnet werden. Deshalb, weil der Kunstharzmörtel oder Zementmörtel seitlich durch die Abweichungen von der Querschnittsrundung des Ankerloches entweichen kann, bzw. durch die unebene Manteloberfläche den meist größeren Hohlraum des Ankerloches nicht ausfüllt. Bei Spreizdübelankern tritt diese Minderung durch die um bis zu 80 % geminderte Anpressung der Spreizhülse an die unebene Manteloberfläche des Ankerloches auf.

Eine weitere bekannte technische Lösung ißt der Ankereinbau in monolithischen Konstruktionsteilen, deren Ankerlöcher mit dem Schlagmeißel hergestellt v/erden. Dazu bedarf es beim Einmörteln der Anker einer zusätzlichen äußeren Verschalung des Ankerloches. Das ist zeitaufwendig und bedarf einer besonders technisch-konstruktiven Lösung.

Des weiteren wird das Werkstoffgefüge um das Ankerloch durch die Schlageinwirkungen des Meißels erheblich gelockert und verliert seine Festigkeit. So sind statische Lasteintragungen nur begrenzt möglich, dynamische jedoch nicht,

Ziel der Erfindung . _; .

Ziel der Erfindung ist es:

- Voraussetzungen für einen effektiven und wirkungsvollen

' Einbau von Ankerarten auf der Basis eines Zweikomponenten-Kunstharzmörtels oder Zementmörtels in thermisch aufgebohrten Ankerlöchern zu schaffen;

- Erhöhung der Ankerzugkraft pro Ankerklebelänge;

- Aufnahme größerer dynamischer und Stoßbelastungen;

- Verkürzung des Zeitraumes Ankereinbau - Ankerbelastung;

- Steigerung der Arbeitsproduktivität bis zu 30 %\

- Kostenreduzierung um 20 %.

Darlegung des Wesens der Erfindung

- Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird

Durch die Erfindung werden Voraussetzungen geschaffen Teil- bzw. Vollklebeanker, Perfor-, Injektions- oder Zementmörtelanker ohne Minderung der Ankertraglast in thermisch aufgebohrte Ankerlöcher monolithischer oder Stahlbetonfertigteilkonstruktionen sowie von Gesteinen einzubauen. Sie führt dabei zu einer höheren zulässigeren Belastung und ermöglicht die Aufnahme von dynamischen und Stoßkräften. Das ist deshalb möglich, weil einerseits der Zweikomponenten-Kunstharzmörtel der Klebeanker mit der stark unterbrochenen und sehr unebenen Manteloberfläche des Ankerloches einen festen Verbund eingeht, andererseits der • Mörtel - auch bei Perfor-, Injektions- oder Zementmörtelanker ·- die Vertiefungen und Hohlräume.in der Mantelober- . fläche fest ausfüllt und damit eine Verzahnung und Verkeilung bewirkt,

Weiterhin ergibt die unebene Manteloberfläche des Ankerloches eine größere Flächenmenge gegenüber glatten Bohrlöchern.

Komplizierte Ankerlochverschalungen treten nicht auf und der Einbau der Anker ist mit einfachen technischen Mitteln rationell möglich. .'.'.'

Merkmale der Erfindung

Der Einbau bisher bekannter Beton-, Mauer- und Felsanker in thermisch aufgebohrten Ankerlöchern hätte zur Folge, daß der Kunstharz- oder Zementmörtel beim horizontalen Wandeinbau seitlich und beim vertikalen Überkopfeinbau in Decken nach unten aus dem unrunden Ankerlochquerschnitt entweichen würde. Deshalb ist die Ankerstange mit einer verschiebbaren, dem unrunden Querschnitt anpassungsfähigen Dichtung zu komplettieren.

Hinsichtlich des technisch-technologischen Einbaues dieser Anker treten nur geringfügige Änderungen gegenüber den bekannten Ankerarten auf.

So wird nach dem Einführen der Kunstharzmörtelpatrone bzw. nach dem Eindrücken des Zementmörtels in das Ankerloch die mit der Dichtung präparierte Ankerstange angesetzt, mittels Schlag- oder Drehbewegungen (Bohrmaschine 400 U/min) auf die geforderte Tiefe und Lage in das Ankerloch eingebracht. Dabei erfolgt bei Klebeankern die Zerstörung der Patrone und ein inniges Mischen beider Kunstharzmörtelkomponenten, Nach diesem Prozeß wird die Dichtung auf der Ankgrstange in Richtung Ankerlochende bis zur Ausfüllung sämtlicher Hohlstellen des Ankerloches mit Kunstharzmörtel oder Zementmörtel verschoben. Zu merken ist die Ausfüllung der Hohlstellen mit Mörtel, wenn ein starker Widerstand beim Verschieben der Dichtung auftritt und dabei um die Dichtfläche allseitig ein leichter Kunstharz- oder Zementmörtelfilm sich bildet. Durch einen seitlich an die Dichtung geführten Schlag mit ' ^; einem Körner verkantet die Dichtung und verbleibt in dieser arretierten Stellung.

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Mit dem Aufziehen "bzw. Aufbringen der speziellen Dichtung auf die Ankerstange müssen zur Verhinderung des Abgleitens der Dichtung zum Bohr- oder Schlaggerät "beim Eindrehen oder Einschlagen der Anlcerstange in das Ankerloch, auf der Ankerstange eine oder zwei Schweißpunkterhöiiungen aufgetragen werden. Diese Schweißpunkterhöhungen sollen "bei Endlage der Ankerstange mind. 2 cm tief im Ankerloch liegen. .

Der Aufbau und das Material der Ankerstangendichtung für Klebeanker setzt sich vom Ankerstangenkopf zur Ankerstangenspitze wie folgt zusammen (Ankerstangendurchrnesser von 20 mm):

- 2 mm dicke Unterlegscheibe mit d = 22 mm und D = 35 mm

- 4 mm dicke Hartgummischeibe mit d = 20 mm und D = 40 mm

-15 mm dicke Scheibe von Polychloroprenrundschnur 0 50 mm mit d = 18 mm und D = 50 mm

- 2 mm dicke Unterlegscheibe mit d = 22 mm und D = 35 mm

"d" kann bei anderen Ankerstangendurchmessern variieren und ist entsprechend anzupassen. Die Dichtung für Zementmörtelanker ändert sich im Material Polychloroprenrundschnur in der Scheibendicke auf 20 mm und nachfolgend mit einer zweiten 4 mm dicken Hartgummischeibe. Polychloroprenrundschnur wird in Meterware geliefert, ist zusammenrückbar, ähnlich wie Moosgummi nur stabiler.

Ausführungsbeispiel

Die* Anwendung der Erfindung ist bei Ankereinbau in Beton, Stahlbeton, Mauerwerk oder Gestein, bei allen Konstruktionsgliedern in monolithischer Bauweise eines Bauwerkes inner- und außerhalb von geschlossenen Räumen und bei Ausbauar- . beiten im Bergbau unter- bzw. übertage gegeben. Sie ist rationell und. effektiv, aber auch kostengünstig und produktivitätserhöhend. -

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Bei der Ausführung der Erfindung werden an Materialien und Hilfs"geräten für den Einbau von Klebeankersystemen auf der Basis von Zweikomponenten-Kunstharzmörtel benötigt: (siehe Figur 1 bis 5)

- Ankerstangendichtung 7, bestehend aus-je einer (vom Ankerstangenkopf zur -spitze):

.. 2 mm dicken Unterlegscheibe 7*1 mit d % 22 mm und D = 35 mm . -

, 4 mm dicken Hartgummischeibe 7.2 mit d ^ 20 mm und D = 40 mm

,15 mm dicken Scheibe 7·3 - abgeschnitten von einer. Polychloroprenrundschnur 0 50 mm mit d £ 18 mm und D = 50 mm

, 2 mm dicken Unterlegscheibe 7«4 mit d % 22 mm und D = 35 mm

"d" ist vom Durchmesser der Ankerstange 6 abhängig, wobei im Beispiel ein Ankerstangendurchmesser von 20 mm gewählt wurde.

- ein Körper mit Hammer zum Verschieben 8 und Arretieren 9 der Dichtung.

Ankerlochtiefe 4 ergibt sich aus der erforderlichen Ankerzugkraft.

Bei Verwendung eines Zementmörtels, gernäß den Forderungen für Perfor-, Injektions- und Zementmörtelanker, als Ver-. bund- und ankerhohlraumfüllendes Material, muß die verschie.bbare Dichtung auf der Ankerstange stabiler und wie folgt ausgelegt werden (vom Ankerstangenkopf zur -spitze):

. 2 mm dicke Unterlegscheibe mit d ü 22 mm und D= 35 mm . 4 mm dicke Hartgummischeibe mit d^ 20 mm und D = 40 mm

• 20 mm dicke Scheibe - abgeschnitten von einer Polychloroprenrundschnur 0 50 mm mit d Jj 18 mm und D = 50 mm

. 4 mm dicke Hartgummischeibe mit d g| 20 mm und D = 40 mm

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. 2 mm dicke Unterlegscheibe mit d ^ 22 mm und D = 35 mm

Pur "d" gilt das vorher gesagte, /

Claims

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Erfindungsanspruch

Beton-, Mauer- und Felsanker für thermisch aufgebohrte Ankerlöcher sind dadurch gekennzeichnet, daß auf die Ankerstange (6) des jeweiligen Ankertyps (Klebeanker, Perforanker, usw.), siehe Figur 3*und· 4» eine Dichtung (7), bestehend aus (vom Ankerstangenkopf zur Ankerstangenspitze)

- 2 mm dicker Unterlegscheibe (7.1) mit d £ 22 mm. und D = 35 mm .

- 4 ram dicker Hartgummischeibe (7.2) mit d £ 20.mm und D = 40 mm

-15 mm dicker Scheibe - abgeschnitten (7.3) von einer. Polychloroprenrundschnur $ 50 mm mit d £ 18 mm und D = 50 mm
- 2 mm dicker Unterlegscheibe (7.4) mit d £ 22 mm und D = 35 mm

aufgeschoben wird, die sich durch die Polychloroprenrundschnur scheibe (7.3) an das unrunde und im Querschnitt differenzierte Ankerloch (1) anpaßt und diese abdichtet.

Beton-, Mauer- und Felsanker nach Punkt 1 sind dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufschieben der Dichtung (7)» siehe Figur 5> aber noch vor dem Eindrehen oder Einschlagen der Ankerstange (6) in das Ankerloch, die Ankerstange um 2 cm kurzer als die Ankerlochtiefe (4; eine Kerbe oder einen Nocken (9) zur^ Verhinderung des Abgleitens der Dichtung (7) erhält. ;

Beton-, Mauer- und Felsanker nach Punkt 1 und 2 sind dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerstangendichtung (7), siehe Figur 4j auf der Ankerstange (6) in Richtung (8) Ankerlochtiefe verschiebbar ist, den Kunstharz-, PUR- oder Feinbetonmörtel in die Hohlräume (1) drückt und somit eine volle Hohlraumauspressung garantiert, sov/ie über seitliche Krafteintragung die Schrägstellung und damit Arretierung der Dichtung bewirkt.

HierzujJLSeiien Zeichnungen

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