DD291365A5 - Anordnung von vorgefertigten ankerteilen an erdankern fuer bindige und mittelbindige boeden - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen nichtwiedergewinnbaren, jedoch dauerhaft hochbelastbaren Erdanker fuer die Verankerung in bindigen und nichtbindigen Boeden, bei dem am Ende eines in eine verrohrte Bohrung eingebrachten kuerzbaren Ankerstahls einzelne oder mehrfache Ankerfuesze, bestehend aus einem aufschiebbaren zylindrischen Grundkoerper mit je vier gelenkig befestigten Fluegeln, deren Spitzen abgewinkelt sind, und die vorn, mittig und hinten durch eine Sechskantmutter eine Arretierung auf dem Ankerstahl erhalten, angeordnet sind. Waehrend des Einbringens des Ankerstahles durch das Bohrrohr werden die Fluegel von der Bohrrohrwandung an den Grundkoerper angedrueckt und bei Austritt am Ende der Verankerungsstrecke werden die Fluegel durch am Grundkoerper befindliche Blattfedern nach auszen in den anstehenden Erdstoff gedrueckt. Beim Anziehen des Erdankers werden die im Erdstoff verritzten Fluegel bis zum Anschlag am Grundkoerper ausgefahren und schneiden ueber die Laenge der gewinkelten Spitzen in den Erdstoff und verankern sich. Durch die Erhoehung der Zuglasten kann die Anzahl der Anker pro Flaecheneinheit der Ankerwand gemindert, Naszprozesse reduziert und die Verbaukosten gesenkt werden.{Erdanker; nichtwiedergewinnbar, dauerhaft, hochbelastbar, bindige, nichtbindige Boeden; Bohrung verrohrt; Ankerstahl; Ankerfusz; Grundkoerper, zylindrisch; Blattfedern; Fluegel; Spitzen, abgewinkelt; Erdstoff, einschneiden}

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Hauptanwendungsgebiet der Erfindung liegt im Grundbau. Vorzugsweise ist die Erfindung anwendbar bei der Einbringung von Erdankern in horizontaler, geneigter und/oder vertikaler Richtung des anstehenden Erdstoffes.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt sind für die Verankerung des Wandverbaus nach hinten im Erdstoff Ankerwände, Ankerpfähle, Verpreß- oder Injektionsanker sowie Bohr- und Rammpfähle. Vorherrschend sind dabei die Verpreß- oder Injektionsanker. Bei diesen Ankertypen wird zumeist die Verankerungsstrecke als Bohrloch durch Rammen, Bohren, Pressen odc Spülen von der Baugrube

aus im anstehenden Erdstoff hergestellt. In die Öffnung der Bohrung wird ein Ankerstahl oder ein Rundstahlbündel eingeführt und anschließend wird innerhalb der benötigten Verankerungsstrecke der Porenraum des Erdstoffes mit Zementmörtel verpreßt. Nach der Erhärtung des Zementmörtels wird der Anker gespannt.

Aus der schwedischen Fach- und Patentliteratur sind darüber hinaus Ankerpfähle bekannt, bei denen der Ankerfuß in unterschiedlichen Größenordnungen als expandierender Füllkörper,flexibel mit Austrittsschlitzen für den Zementmörtel in das angrenzende Porenvolumen des Erdstoffes ausgebildet ist.

Hauptsächlich für die statische Prüfung von Ankerpfählen sowie für die Herstellung von Senkbrunnen und bei der Verankerung hoher Konstruktionen wird nach der sowjetischen Fach- und Patentliteratur ein wiederverwendbarer bzw. rückgewinnbarer Ankerpfahl, bekannt unter der Bezeichnung „SONTIK", eingesetzt. Hierbei werdon in ein vertikal niedergebrachtes Bohrloch koaxial gelagerte Rohre mit einem Ankerkopf im Schutzstutzen, an dem mit Scharnieren dicht aneinander Schaufeln befestigt sind, eingeführt. Beim Herausführen des Ankerkopfes aus dem Schutzstutzen öffnen sich die Schaufeln und schneiden in den Baugrund. Bei der Rückgewinnung des Ankerpfahles „SONTIK" wird der Ankerkopf in den Schutzstutzen gedrückt, wieder geortet, wobei die Schaufeln zwangsweise von der Rohrwandung an den Grundkörper angelegt werden, und aus dem Bohrloch gezogen.

Die Nachteile dieser Lösungen bestehen darin, daß in einer Vielzahl relativ lange Ankerstähle oder Doppelrohre erforderlich sind und bei der Herstellung von Verpreß- oder Injektionsankern Naßprozesse und Abbindezeiten hinzukommen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer hochbelastbaren Verankerung in bindigem und nichtbindigem Erdstoff, bei deren Anwendung kürzere Ankerstähle mit Ankerfüßen aus montagefähigen Anker teilen zum Einsatz kommen und Naßprozesse, wie Zemontmörtelinjekttonen, wesentlich reduziert werden, Weiterhin ist es Ziel der Erfindung, infolge der Erhöhung der Zuglasten der Einzelanker die Anzahl der bisher üblichen Verpreß· oder Injektionsanker pro Flächeneinheit der Ankerwand zu mindern und damit die Verbaukosten insgesamt erheblich zu senken.

Darlegung des Wesens dor Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgabe, dauerhaft hochbelastbare Erdanker für die Verankerung in bindigen und nichtbindigen Böden zu schaffen, welche es ermöglichen, kürzere Ankerstäbe als Spannanker mit Ankerfüßen aus montagefähigen Ankerteilen, die fost in den anstehenden Erdstoff einschneiden, anzuwenden, den Ankereinbau überwiegend frei von Naßprozessen und Abbindezeiten auszuführen und die Baukosten wie auch Verbauzeit zu senken. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß je nach Standfestigkeit des anstehenden Erdstoffes, die sich aus der Klassifizierung in bindige und nichtbindige Böden ergibt, stabförmige Ankerstähle in Bohrungen eingebracht werden, an deren Ende Ankerfüße, einzeln oder mehrfach am Erdanker angeordnet werden, die jeweils vorn, mittig und hinten durch eine Sechskantmutter eine Arretierung auf dem mit einem Gewindestück versehenen Ankerstahl erhalten. Der Ankerfuß wird hergestellt aus einem metallischen zylindrischen Grundkörper von nicht kleiner als 80 mm Länge und mit einem Außondurchmesser von nicht kleiner als 60 mm. Der Innendurchmesser des Grundkörpers ist geringfügig größer als der Außondurchmesser des Ankerstahles, so daß der Grundkörper über die Länge des Gewindestückes auf den Ankerstahl aufschiebbar ist. An dem Grundkörper sind in gleichem Abstand 4 Flansche befestigt, die bereits in der Vorfertigung vorzugsweise angeschweißt werden und mit einer mittigen Durchbohrung versehen sind.

/n den Flanschen werden gelenkig, vorzugsweise durch eine Schraubenvorbindung, gewinkelte Flügel mit abgewinkelten Spitzen angebracht, die während des Einbringens des Ankerstabes mit einzelnen oder mehrfachen Ankerfüßen durch das Bohrrohr von der Bohrrohrwandung an den Grundkörpor angedrückt werden. Beim Austritt der Ankerfüße aus dem Bohrrohr am Erde der Verankerungsstrecke werden die Flügel durch mehrlagige Blattfedern, die mittels Zylinderstift und Maschinenschraube in Bohrungen oberhalb des Grundkörpers befestigt sind, nach außen in den anstehenden Erdstoff gedrückt, welcher durch das Zurückziehen dts Bohrrorres zugänglich wurde. Beim Anziehen des Erdankers werden die Flügel, deren abgewinkelte Spitzen durch den Andruck der Bl ttfedern im Erdstoff verritzt sind, bis zum Anschlag am Grundkörper ausgefahren und über die Länge der Abwinkelung schneiden die Spitzen der Flügel in den Erdstoff ein und verankern sich.

Durch die Anordnung von mehrfachen Ankerfüßen hintereinander auf dem Ankerstahl wird eine Ankerfußeinheit geschaffen, die in bindigen Böden ohne zusätzliche Betonagen, Verpressungen bzw. Injektionen auskommt, im reinen Trockenverfahren ausführbar und unmittelbar frei von Abbindezeiten sofort hochbolastbar ist. Unabhängig davon empfiehlt es sich, den Freiraum zwischen Erdanker und Bohrlochwandung mit Erdstoff zu verspülen.

In Kombination der angeordneten Ankerfußeinheit mit den bisher üblichen Betonpfropfen ist sowohl in bindigen wie auch nichtbindigen Böden eine weitere höhere Belastbarkeit der Erdanker erreichter. Die üblichen Ankerstahllängen von 12 bis 18m können je nach Standfestigkeit des anstehenden Erdstoffes der gewählten Anzahl von angeordneten Ankerfüßen auf den Ankerstählen, der gewählten Anzahl der Erdanker pro m² Ankerwandung und der Ausführung im Trocken- oder Naßverfahren meterlang verkürzt werden.

Ausführungsbeispiele

Die Anordnung von vorgefertigten Ankerteilen an Erdankern für bindige und nichtbindige Böden wird durch zwei Ausführungsbeispiele näher beschrieben und in den Figuren 1 bis 6 dargestellt. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1: Ansicht des angeordneten Ankerfußes Fig. 2: Seitenansicht des Ankerfußes Fig. 3: Querschnitt des Ankerfußes Fig. 4: Ansicht einer Ankerfußeinheit, die sofort belastbar ist Fig. 5: Ansicht einer Ankerfußeinheit, bei welcher der Freiraum zwischen Erdanker und Bohrlochwandung mit Erdstoff verspült

ist Fig. 6: Ansicht einer Ankerfußeinheit in Kombination mit Betonpfropfen

Beispiel 1

Mit der Figur 4 wird ein eingebrachter Erdanker 3 in bindigem Boden, wie Ton, Lehm und Schluff dargestellt, bei dem die Ankerstahllänge ca. 15 m und der Durchmesser des Ankerstahles 32 mm beträgt. Das Bohrrohr 2 ist bereits gezogen und der Erdanker 3 ist am Ende der Verankerungsstrecke eingebracht, die Flügel 7 jedes Ankerfußes 15 haben über die Länge der abgewinkelten Flügelspitzen 7 in den anstehenden Erdstoff 1 nach dem Anziehen des Erdankers 3 eingeschnitten und sich verankert. Für die Herstellung eines sofort hochbelastbaren Erdankers 3 ohne Naßprozesse wurden auf dem Ankerstahl 3 vier aneinandergereihte Ankerfüße 15 angeordnet, die eine Ankerfußeinheit 15 bilden. Diese Ankerfußeinheit 15 ermöglicht eine Verkürzung der üblichen Ankerstahllänge 3 um 1 bis 2 m und eine Erhöhung der Verankerungsfläche auf 6 bis 8m² pro Erdanker 3.

Beispiel 2

MU der Figur 5 wird ein eingebrachter Erdanker 3 in nichtbindlgem Boden, wie Sand und Kies dargestellt, bei dem die Ankeretahllange ca. 18 m und der Durchmesser des Ankerstahles 32 mm beträgt. Das Bohrrohr 2 ist bereits gezogen und der Erdanker 3 Ist am Ende der Verankerungsstrecke eingebracht, die Flügel 7 jedes Ankerfußes 15 haben über die Länge der abgewinkelten Flügelspitzen 7 in den anstehenden Erdstoff 1 nach dem Anziehen des Erdankers 3 eingeschnitten und sich verankert. Für die Herstellung eines hochbelastbaren Erdankers 3 in einem Kieshorizont wurden auf dem Ankerstahl 3 drei aneinandergereihte Ankerfüße 15 angeordnet, die eine Ankerfußeinheit bilden. Zur Gewährleistung einer dauerhaften Hochbolastc.ng des Erdankers 3 wird der Froiraum 14 mit Betonpfropfen 12 ausgefüllt. Diese Ankerfußeinheit 15 ermöglicht eine Verkürzung der üblichen Ankorstahllänga 3 um mindestens 1 m und eine Erhöhung der Verankerungsfläche auf ca. 7 m² pro Erdanker 3.

Claims (5)

1. Anordnung von vorgefertigten Ankerteilen an Erdankern für bindige und nichtbindige Böden, bestehend aus Bohrrohr, stabförmigem Ankerstahl und metallischen Formteilen, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem ersten mit einem Gewinde (11) versehenen Teilstück des Ankerstahles bzw. Ankerstabes (3) ein Ankerfuß oder eine Ankerfußeinheit (15) angeordnet werden, die in Montage aus einem vorgefertigten aufschiebbaren zylindrischen Grundkörper (4), in dessen unterem Bereich im gleichen Abstand vier Flansche (5) mit mittigen Bohrungen (6) zur gelenkigen Befestigung von vier gewinkelten Flügeln mit abgewinkelten Spitzen (7) und in dessen oberem Bereich im gleichen Abstand wie bei den Flanschen (5) vier Bohrungen (8) zur Befestigung von mehrlagigen Blattfedern (9) mittels Mutterschraube und Zylinderstift (8) angebracht sind und mit vorn, mittig und hinten am Grundkörper (4) über die Länge des Gewindestückes (11) angeordneten Sechskantschrauben (10) arretiert hergestellt werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die gelenkige Befestigung (6) der Flügel (7) und ihrer Abwinkelung beim Einführen bzw. Durchfahren des Ankerstahles (3) durch das Bohrrohr (2) die Flügel (7) von der Bohrrohrwandung (2) an den Grundkörper (4) herangedrückt werden, wobei die mehrlagigen Blattfedern (9) einen waagerechten Richtungsverlauf einnehmen und die untere Abwinkelung der Flügel (7) in den Freiraum (14) eintreten.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgewinkelten Spitzen der Flügel (7) beim Austritt aus dem Bohrrohr (2) am Ende der Verankerungsstrecke durch den Andruck der mehrlagigen Blattfedern (9) scherenartig geöffnet werden und in den anstehenden Erdstoff (1) verritzen.

4. Anordung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anziehen des Erdankers (3) die im anstehenden Erdstoff (1) verritzten Flügel (7) bis zum Anschlag am Grundkörper (4) ausgefahren werden und über die Länge der abgewinkelten Flügelspitzen (7) in den anstehenden Erdstoff (1) einschneiden und sich verankern.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Aneinanderreihung von mehreren Ankerfüßön eine Ankerfußeinheit (15) herstellbar ist, die in bindigen Böden ohne Naßprozesse sofort hochbelastbar ist und insbesondere in nichtbindigen Böden in Kombination mit einer Erdstoffverspülung (13), mit Betonpfropfen (12) oder mit Verpressungen/Injektionen dauerhaft hochbelastbar ist.