EP0693161A1 - Spreizanker - Google Patents

Spreizanker

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Publication number
EP0693161A1
EP0693161A1 EP94911909A EP94911909A EP0693161A1 EP 0693161 A1 EP0693161 A1 EP 0693161A1 EP 94911909 A EP94911909 A EP 94911909A EP 94911909 A EP94911909 A EP 94911909A EP 0693161 A1 EP0693161 A1 EP 0693161A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
expansion
tubes
anchor according
tension element
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP94911909A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz Gruber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GD-ANKER GRUBER-DUEBEL-ANKER GmbH
Original Assignee
GD-ANKER GmbH
Gd Anker & Co KG GmbH
Gd-Anker Gruber-Duebel-Anker GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GD-ANKER GmbH, Gd Anker & Co KG GmbH, Gd-Anker Gruber-Duebel-Anker GmbH filed Critical GD-ANKER GmbH
Publication of EP0693161A1 publication Critical patent/EP0693161A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/04—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front
    • F16B13/06—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/14—Non-metallic plugs or sleeves; Use of liquid, loose solid or kneadable material therefor
    • F16B13/141—Fixing plugs in holes by the use of settable material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/002—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose self-cutting
    • F16B13/003—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose self-cutting with a separate drilling bit attached to or surrounded by the dowel element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/04—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front
    • F16B13/06—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve
    • F16B13/061—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve of the buckling type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/14—Non-metallic plugs or sleeves; Use of liquid, loose solid or kneadable material therefor

Definitions

  • the invention relates to an expansion anchor according to the preamble of claim 1.
  • Expansion anchors are known in a variety of forms and are used, for example, to stabilize walls, to form fastening points for attachment, in particular to suspend objects, etc. They can be inserted into an existing hole in a wall or rammed into the wall or the floor , whereby the relative displacement of moving parts of the expansion anchor - as a rule in the area of the borehole base - causes an expansion, in particular an increase in the diameter of the parts located here, which results in a state of tension relative to the substance of the walls of the borehole and in this way a fixation of the anchor enables.
  • an expandable screw fastening device is known, the essential feature of which consists of two expansion tubes made of plastic, which are coaxially guided one inside the other and surround a screw and are axially clamped between a nut on the one hand and in the area of the screw head on the other hand .
  • Both expansion tubes are provided with a series of slots, each of which delimit U sections and can have an axial or a helical winding arrangement.
  • the outer expansion tube is in particular axially acting with the nut
  • the inner expansion tube forms a limitation for the screwing-in process of the screw mentioned, which is largely determined by the length of the axial slots of this expansion tube shown in the exemplary embodiment.
  • the spreading device consists of an arrangement of at least two nested expansion pipes, each of which is provided with slots, between which strip-like peripheral sections thus remain, so that the peripheral sections remaining between the slots are expanded radially by means of an axial compression, with plastic deformation , so that the plastically deformed peripheral sections form a spatial structure that represents an anchoring body.
  • SPARE BLADE SPARE BLADE (RULE 26) are tiert, with comparatively steep turns are preferred.
  • the plastically deformed peripheral sections form a spatial structure which is distinguished by considerable rigidity and strength, both against axial and torsional stresses.
  • the expansion body In the expanded state, there is a largely rotationally symmetrical expansion body which can be approximated to a disk or spherical shape in accordance with the degree of expansion and is characterized by a high degree of mechanical stability.
  • three and more expansion tubes which are coaxially nested in this sense can also be provided, so that in the event of axial compression of this arrangement, the peripheral sections of three or more expansion tubes are expanded radially and form an expansion or anchoring body.
  • the expansion tubes are preferably made of metal, but they can equally well consist of a suitable plastic. It is also essential to the invention that the
  • the expansion tubes can either be formed as smooth-walled tubes or also as threaded tubes.
  • this thread In the case of training as threaded pipes, there are naturally many possibilities for using this thread, for example to improve anchorage in the ground or in the case of mortaring with mortar or another medium capable of hardening.
  • the thread design also has the advantage that this thread can optionally be used for screwing purposes, for example for attaching a terminating body, a driving tip, a drill head or another functional element via which one end of the expansion tubes, if necessary, with the Pull element can be brought into a fixed connection.
  • All expansion tubes of an inserted arrangement preferably have the same length and the expansion tubes can extend over a partial length of the tension element, but also over its entire length. In the former case, special intermediate elements for power transmission are required, which will be discussed in more detail below.
  • the expansion anchor according to the invention is based on the principle that the at least one axial arrangement of expansion tubes plugged into one another must be subjected to an axially effective compressive force in order to carry out the expansion process of the circumferential sections mentioned, this compressive force being caused by an axial relative movement of the
  • such a driving tip together with an annular shoulder, can also be provided by an upsetting process as part of a forging process.
  • This annular shoulder forms the force transmission element which is oriented towards exerting a compressive force on the system of the expansion tubes, wherein a mounting tube may optionally be provided between the expansion tubes and this annular shoulder, since the system of the expansion tubes basically at any point along the Tension element can be seen.
  • the mounting tube can only be supported on the expansion tubes. However, it can also be fixed with the facing end of the spreader tubes Are connected, in particular welded.
  • the spreader tubes can also be firmly connected at one end to the central tension element.
  • the expansion tubes have a circular cross section.
  • a plurality of arrangements of nested expansion tubes can be provided along the tension element, wherein assembly tubes can optionally be provided as force transmission elements between the arrangements. In this way, there is the possibility of going along a
  • the assembly tubes can be in a fixed connection with the expansion tubes.
  • the expansion tubes - as seen along their axial extension - can also be equipped with more than one slot arrangement, so that after the respective peripheral sections have been expanded, there are a plurality of expansion bodies arranged axially at a distance from one another.
  • claims 14 to 15 are directed to different configurations of the tension element, which can be designed as a solid or threaded rod or as a tubular body, preferably provided at least with a continuous external thread.
  • Radial bores are preferably located in the areas which are directly associated with the expandable peripheral sections of the expansion pipes, so that when used as an injection drill anchor, further expansion of the expansion body occurs via the mortar emerging at these points or the other hardenable medium.
  • the tension rod arranged within the expansion tubes can function as the actual tension element.
  • the system of the expansion tubes or a mounting tube that is firmly connected to them can serve as a tension element.
  • the features of claim 22 are directed to the provision of reproducible deformation ratios and to the provision of a spreading or anchoring body of high strength. It is important here that the stripe-like peripheral sections intersect in a central region at an angle of oC ⁇ _ 90. This means that due to the strip-like design of the peripheral sections
  • Spreading body each has an optimal, design-related resistance to such bending stresses, the bending axes of which run parallel to the melt sides of the cross sections of the expanded circumferential sections. At the same time, this orientation of the expanded peripheral sections results in a stiffening of the expansion body in relation to radial stresses, which in turn is caused by design.
  • the named angle • • -> is preferably greater than 30,
  • REPLACEMENT BLA ⁇ (RULE 26) a range of 45 to 90 is preferred
  • Figure 1 shows a first embodiment of an expansion anchor in partial longitudinal section.
  • FIG. 2 shows a view of the outer expansion tube of the expansion anchor according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows the inner expansion tube of the expansion anchor according to FIG. 1;
  • Fig. 4 is a radial section of the expansion tube of Figure 3 according to a section plane IV-IV.
  • FIG. 5 shows a radial section of the expansion tube according to FIG. 2 corresponding to a section plane V-V;
  • FIG. 6 shows a representation of an alternative embodiment of a tension member of the expansion anchor according to FIG. 1;
  • FIG. 8 is a view according to arrow VIII of FIG. 7.
  • FIG. 1 denotes a tension element, " here a threaded rod, which has one end 2 with a pre- drive tip 3 is provided.
  • the propulsion tip 3 can be designed as an insulated body and screwed to this end of the threaded rod. However, it can equally well be welded to this end. Finally, it is also possible to forge the tip 3 in a forging process at the end 2 of the threaded rod 1. It is essential that in each case there is an annular shoulder 4 in the area of the propulsion tip, namely on the rear side thereof, which forms a support surface for two expansion tubes 5, 6 arranged coaxially one inside the other. Both expansion pipes, namely the outer 5 and the inner 6 are provided with slots in a manner to be explained in more detail below, namely within a region 7 and, moreover, formed as a smooth-walled tubular body.
  • the inside diameter of the inner expansion tube 6 and the outside diameter of the threaded rod 1 are dimensioned such that both expansion tubes 5, 6 can be pushed easily over the threaded rod 1 until they rest against the annular shoulder 4 while leaving a slight play.
  • Both expansion tubes 5, 6 have the same length and form on their end facing away from the driving tip 3 an annular sleeve 4 ', the radial thickness of which essentially corresponds to the common wall thickness of the expansion tubes 5, 6.
  • the Sp Schwarzrohre 5,6 are at their end portions 7, 7, with each other in a solid compound which can be provided in any manner.
  • a mounting tube is designated, which is axially supported on the ring shoulder 4 'and in its wall thickness essentially the dimensions of this ring shoulder
  • the mounting tube 8 extends over the entire remaining length of the expansion anchor and is fastened at its end facing away from the annular shoulder 4 'to an armature disk 9 in a suitable manner.
  • a firm connection, in particular welding, can exist between the mounting tube on the expansion tubes.
  • the armature disk 9 the shape of which can in principle be of any design, has a bore 10 which is coaxial to the common axis of the mounting tube 8 and of the threaded rod 1. Des, the heading tip 3 turned away
  • the expansion tubes 5, 6 are provided with a series of slots 5 ', 6', which have a helically wound, comparatively steep arrangement with respect to the axis of the respective expansion tube.
  • the end points of each slot are located on circumferential lines, the spacing from one another of which corresponds to the area 7 mentioned, this area for the slots of the inner expansion tube being able to be dimensioned slightly shorter.
  • the number of slots 5 ', 6 * present in the two expansion tubes is the same and that the slots - viewed in the circumferential direction - are uniformly distributed and that the circumferential sections 5'', 6 *' mentioned have uniform width dimensions.
  • the slots can also be designed in such a way that the width dimension of the peripheral sections increases in one direction.
  • the pitch dimensions of the helical turns of the slots 5 ', 6' run in opposite directions to one another.
  • the peripheral sections 5 ′′, 6 ′′ are preferably arranged in such a way that their respective central regions are tangent in the spread state and exert a supporting effect on one another.
  • Circumferential sections B '* ⁇ ' 1 of two spreader tubes 5.6 each run opposite one another. In connection with the arrangement of these end regions 7, 7 ′′ fixed to one another, there are clear and, in particular, reproducible deformation ratios.
  • this area 7 can have a length of, for example, 140 mm.
  • the pitch of the slots of the outer expansion tube 5 can be designed with a tube outer diameter of 42.4 mm and a wall thickness of 3.6 mm so that each slot - from one end to the other end over an angle of approximately 201.25 extends.
  • the associated inner expansion tube can have an outer diameter of 33.7 mm and a wall thickness of 3.6 mm, the pitch of the
  • Slots are dimensioned such that they have a twist of approximately 102 ° from one end to the other end. However, these are only examples to be understood dimensions, which can of course be adapted to the individual case.
  • An expansion anchor equipped in this sense is intended for this purpose, into a wall, the ground or the like to be driven in until the armature disk 9 lies against the outside of the wall.
  • the expansion anchor has a length 11.
  • the threaded rod 1 is moved in the direction of arrow 12 relative to the system of assembly tube 8 and expansion tubes 5, 6, and without these parts being rotated relative to one another.
  • This can be achieved, for example, by means of a hydraulic tensioning device which is supported on the one hand on the armature disk 9 and which on the other hand detects the end of the threaded rod 1 protruding from the armature disk.
  • Structure takes on a spherical or disk-like shape depending on the degree of expansion, so that there is a particularly strong bond with the surrounding soil.
  • the system of the expansion tubes 5, 6 is at the bottom, i.e. the propulsion tip immediately adjacent end of the expansion anchor.
  • the system of the expansion anchors can be arranged at any point along the threaded rod 1, further mounting tube elements possibly being present on the propulsion tip, which only have an axial support function in this respect.
  • two or more systems of coaxially nested expansion tubes can be provided.
  • the threaded rod can be lengthened in a simple manner by means of threaded sockets for the purpose of length adjustment and, if necessary, due to its thread extending uniformly over its entire length, it can also be cut to intermediate lengths which are adapted to the individual case.
  • a further variant of this exemplary embodiment can lie in the fact that the assembly tube is not distinguished from the system of the expansion tubes and that the expansion tubes therefore extend over the entire length of the expansion anchor and only on one or more, arbitrarily placed sections with the system of the slots outlined above.
  • the pitch of the slots can also be varied within wide limits, starting from slots that run axially parallel or almost axially parallel to slots that have only a comparatively slight slope.
  • the starting point for the question of dimensioning the pitch dimension, but also the relative arrangement of the circumferential sections of the expanding tubes, is that the spreading circumferential sections should exert an optimal supporting and stiffening effect on one another, a spherical or disk-shaped expanding body should be approximated as possible .
  • the slopes of the slots of adjacent expansion tubes are designed in such a way that the expanded peripheral sections extend at angles to one another in their central region. This means to you that preference is given to relatively steep, counter-rotating thread pitches of the at least two expansion tubes.
  • the tension element was shown above as threaded rod 1, thus as a solid rod. This is also not mandatory.
  • the expansion anchor according to the invention can be used at the same time as a boring bar, the central longitudinal bore 13 being used for guiding a flushing agent which emerges via suitable bores in the region of the drill head and / or in the region of the tubular body 14 and / or in the region of the expanding pipes, which as a result of the drilling process loosely takes up and rinses out through the annular space between the outside of the tubular body 14 and the inside of the drilling hole.
  • each drilling head usually used for such boring bars and provided with rinsing bores can be used, so that a graphical representation of the drilling head can be dispensed with.
  • this opens up the possibility of using the expansion anchor in the manner of an injection drill anchor or self-drilling anchor.
  • the expansion anchor remains in the bore as a "lost tool" after the bore has been created, with a mortar suspension or other medium capable of curing, for example synthetic resin, via the longitudinal bore 13 and the system of outlet bores in the region of the drill head and / or the tubular body 14 is introduced into the borehole, which fills the annular space between the outside of the tubular body 14 and the inside of the borehole, penetrates in particular into existing crevices or the like and in this way produces a reliable bond with the surrounding mountains or other substance .
  • This introduction of mortar can be effected simultaneously or immediately after the spreading process outlined above, so that in particular the spread area is equally integrated in the hardenable medium, so that the result is a particularly reliable bond with the surrounding borehole substance.
  • Corrosion protection of the expansion anchor can be effected in different ways.
  • the outside of the tension element namely of the threaded rod 1 or of the tubular body 14
  • parts of the expansion anchor that are not covered with plastic or that are not integrated in a hardenable medium can be made of stainless steel.
  • the system of the expansion pipes does not necessarily have to be incorporated into a substance, for example the soil. This can equally be provided on the air side to form an abutment, in which case a maximum expansion is aimed at to form a disc-like expansion body, so that a connection of two components that are connected to one another via the expansion anchor is connected via a screw connection of the tension element to the armature disc , is possible.
  • the central tension element has a double corrosion protection in that on the one hand the outer tube is embedded in mortar and on the other hand the latter is filled with mortar in which the tension element is embedded.
  • the expansion process can in principle also be brought about by torsion of the system of the expansion tubes.
  • the peripheral sections 5 ′′, 6 ′′ extend perpendicular to one another in their central region, which is also the region of maximum radial spreading. This is an extreme case and the cutting angle can also be smaller, for example 45 °. It is essential, however, that the circumferential section 5 ′′ results in an optimal rigidity with respect to bending stresses, the direction of action of which is perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 7, whereas the peripheral section 6 ′′ has a rigidity with respect to such bending stresses, the Direction of action lies in the plane of the drawing in FIG. 7.
  • the circumferential section 6 ′′ exerts a stiffening effect on the profile of the circumferential section 5 * ′, as a result of which its shape is stabilized in particular with respect to radial directions of stress, that is to say in the direction of the arrow 15. Further stiffeners due to design can be provided by further stiffeners in the drawing. 7 circumferential sections not shown can be reached within the circumferential section 6 ′′.
  • Fig. 8 shows only an example of the cutting angle - ⁇ , the orientation of the peripheral portions 5, 6 '' biggest in the example shown in Fig. 7 range of radial spreading.
  • the drawing also illustrates the directions of the greatest possible bending strength of the expansion body formed in this way.
  • the aim of the invention is therefore to provide a spreading body in each fur, the rigidity of which is largely determined by the design.
  • the spread section can also be used as an abutment against a wall.

Landscapes

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Abstract

Ein Spreizanker ist durch ein als Gewindestab (1) ausgebildetes Zugelement gekennzeichnet, an dessen einem Ende (2) eine Vortriebsspitze (3) befestigt, beispielsweise angeschraubt ist, auf deren rückwärtiger Seite sich eine Ringschulter (4) befindet, auf der - das Zugelement umgebend - axial hintereinander eine Anordnung zweier koaxial ineinandergesteckter, an ihren Endbereichen (7', 7') untereinander in fester Verbindung stehender Spreizrohre (5, 6) und ein Montagerohr (8) angeordnet sind, welch letzteres an seinem, den Spreizrohren (5, 6) abgekehrten Ende an einer Ankerscheibe (9) befestigt ist. Der Gewindestab (1) ist durch eine Bohrung (10) der Ankerscheibe (9) hindurchgeführt und es sind die Spreizrohre (5, 6) in einem Bereich (7) mit schraubenlinienförmig gewundenen, jedoch eine gegenläufige Steigung aufweisenden Schlitzen versehen. Über eine Relativbewegung des Gewindestabs (1) in Richtung des Pfeiles (12) gegenüber der Anordnung aus dem Montagerohr (8) und den Spreizrohren (5, 6) werden die, zwischen den genannten Schlitzen befindlichen Umfangsabschnitte radial aufgespreizt.

Description

B E S C H R E I B U N G
Spreizanker
Die Erfindung bezieht sich auf einen Spreizanker ent¬ sprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Spreizanker sind in vielfältiger Form bekannt und dienen beispielsweise der Stabilisierung von Wandungen, der Bildung von Befestigungspunken zur Anbringung, insbeson¬ dere Abhängung von Gegenständen usw. Sie können in eine bestehende Bohrung einer Wandung eingesetzt werden bzw. in die Wandung oder auch den Boden eingerammt werden, wobei durch Relativverschiebung beweglicher Teile des Spreizankers - im Regelfall im Bereich des Bohrlochgrun¬ des - eine Aufspreizung, insbesondere Durchmesserver¬ größerung der hier gelegenen Teile herbeigeführt wird, welche einen Verspannungszustand gegenüber der Substanz der Wandungen des Bohrlochs und auf diese Weise eine Fixierung des Ankers ermöglicht.
Aus der DE-OS 22 13 711 ist eine aufweitbare Schrauben¬ befestigungsvorrichtung bekannt, deren Wesensmerkmal in zwei, koaxial ineinander geführten, eine Schraube umge¬ benden, axial zwischen einer Mutter einerseits und im Bereich des Schraubenkopfes andererseits eingespannten, aus einem Kunststoff hergestellten Spreizrohren besteht. Beide Spreizrohre sind mit einer Reihe von Schlitzen versehen, die jeweils U fangsabschnitte begrenzen und eine axiale oder auch eine schneckenförmig gewundene Anordnung aufweisen können. Das äußere Spreizrohr steht mit der Mutter in einer insbesondere axial wirkenden
ERSATZBLÄTT(REGEL 26) formschlüssigen Verbindung. Das innere Spreizrohr bildet eine Begrenzung für den Einschraubvorgang der genannten Schraube, welche durch die Länge der in dem Ausführungs¬ beispiel gezeigten axialen Schlitze dieses Spreizrohres maßgeblich bestimmt wird.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Spreizanker der eingangs bezeichneten Gattung dahingehend auszugestalt¬ en, daß dessen Verwendbarkeit insbesondere bei solchen Wandungs- und Bodenverhältnissen weiter verbessert wird, die durch geringe Festigkeits- bzw. Tragfähigkeitskenn¬ werte gekennzeichnet sind, jedoch auch mit Hinblick auf die Kraftaufnahmefähigkeit des Spreizkörpers, beispiels¬ weise bei dessen Verwendung als Widerlager. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Spreizanker durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
Die Spreizeinrichtung besteht aus einer Anordnung wenig¬ stens zweier ineinandergesteckter Spreizrohre, die jeweils mit Schlitzen versehen sind, zwischen denen somit streifenartige Umfangsabschnitte verbleiben, so daß über eine axiale Kompression die zwischen den Schlitzen verbleibenden Umfangsabschnitte radial aufge¬ spreizt werden, und zwar unter plastischer Verformung, so daß die plastisch verformten Umfangsabschnitte eine räumliche Struktur bilden, die einen Verankerungskörper darstellt. Nachdem die Spreizrohre ineinandergesteckt sind, üben die aufgespreizten Umfangsabschnitte beider Rohre aufeinander eine stützende und insbesondere ver¬ steifende Wirkung aus, woraus sich eine erhöhte Zug- kraftaufnahmefähigkeit des Spreizankers ergibt. Erfin¬ dungswesentlich ist hierbei, daß die Steigungen der schneckenförmig gewundenen Schlitze einander radial benachbarter Spreizrohre gegenläufig zueinander orien-
ERSÄTZBLATT(REGEL26) tiert sind, wobei vergleichsweise steilgängige Windungen bevorzugt werden. Dies bedeutet, daß im Fall des radia¬ len Aufspreizens die plastisch verformten Umfangsab- schnitte eine räumliche Struktur bilden, die sich durch eine erhebliche Steifigkeit und Festigkeit auszeichnet, und zwar sowohl gegenüber axialen als auch Torsionsbean¬ spruchungen. m aufgespreizten Zustand ergibt sich ein weitestgehend rotationssymmetrischer Spreizkörper, der einer Scheiben- oder Kugelgestalt entsprechend dem Aufspreizungsgrad angenähert werden kann und sich durch eine hohe mechanische Stabilität auszeichnet. Zur weite¬ ren Festigkeitserhöhυng können auch drei und mehr in diesem Sinne koaxial ineinandergesteckte Spreizrohre vorgesehen sein, so daß im Falle der axialen Kompression dieser Anordnung die Umfangsabschnitte von drei und mehr Spreizrohren radial aufgespreizt werden und einen Spreiz- bzw. Verankerungskörper bilden. Die Spreizrohre bestehen vorzugsweise aus Metall, sie können jedoch gleichermaßen auch aus einem geeigneten Kunststoff bestehen. Erfindungswesentlich ist ferner, daß die
Spreizrohre untereinander in relativ zueinander unver- drehbarer Verbindung stehen. Dies bringt im Falle der axialen Kompression eindeutige und insbesondere reprodu¬ zierbare Verformungsverhältnisse mit sich, und zwar unabhängig von der Art des jeweils eingesetzten Zugele¬ ments bzw. der Frage, auf welche Weise eine axiale Kompression der ineinandergesteckten Spreizrohre er¬ reicht wird. Auf diese Weise wird somit ein in definier¬ ter Weise gestalteter Spreizkörper mit definierten Festigkeitseigenschaften erreicht. Diese unverdrehbare Verbindung kann durch Verwendung ovaler oder polygonaler Rohrquerschnitte für die Spreizrohre erreicht werden. Besonders vorteilhaft ist jedoch die Verwendung von im Querschnitt kreisförmigen Rohren als Spreizrohre, die an ihren Endbereichen in fester Verbindung stehen, insbe-
E 3/ ΓZBLATT (REGEL 26) sondere miteinander verschweißt sind.
Die Spreizrohre können entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 entweder als glattwandige Rohre ausge¬ bildet sein oder auch als Gewinderohre. Im Fall der Ausbildung als Gewinderohre eröffnen sich naturgemäß vielfältige Möglichkeiten der Nutzung dieses Gewindes, beispielsweise zur Verbesserung der Verankerung im Erdreich oder im Falle der Einmörtelung mit dem Mörtel oder einem sonstigen aushärtungsf higen Medium. Die Gewindeausführung bringt jedoch auch den Vorteil mit sich, daß dieses Gewinde gegebenenfalls zu Verschrau- bungszwecken benutzt werden kann, beispielsweise zum Anbringen eines Abschlußkörpers, einer Vortriebsspitze, eines Bohrkopfes oder eines sonstigen Funktionselements, über welches das eine Ende der Spreizrohre gegebenen¬ falls mit dem Zugelement in eine feste Verbindung bring¬ bar ist.
Die Merkmale der Ansprüche 4 bis 6 sind auf eine weitere Ausgestaltung der Spreizrohre gerichtet. Sämtliche Spreizrohre einer ineinandergesteckten Anordnung weisen vorzugsweise eine gleiche Länge auf und es können sich die Spreizrohre über eine Teillänge des Zugelements, jedoch auch über dessen gesamte Länge erstrecken. Im ersteren Fall werden besondere Zwischenelemente zur Kraftübertragung erforderlich, worauf im folgenden noch näher eingegangen werden wird.
Der erfindungsgemäße Spreizanker basiert auf dem Prin¬ zip, daß die wenigstens eine axiale Anordnung ineinan- dergesteckter Spreizrohre zwecks Durchführung des Auf- spreizvorgangs der genannten Umfangsabschnitte einer axial wirksamen Druckkraft ausgesetzt werden muß, wobei diese Druckkraft durch eine axiale Relativbewegung des
.^bLATT (REGEL 26) Zugelements gegenüber den Spreizrohren herbeigeführt wird. Dies setzt naturgemäß voraus, daß die Spreizrohre zwischen zwei Krafteinleitungsstellen eingespannt und zwecks Durchführung der Aufspreizbewegung gegeneinander bewegt werden.
Die Merkmale der Ansprüche 7 bis 10 zeigen die wesentli¬ chen Möglichkeiten zur konstruktiven Realisierung dieses Prinzips auf, wobei in jedem Fall davon ausgegangen wird, daß der Aufspreizvorgang im eingesetzten Zustand des Spreizankers beginnt, somit lediglich durch Einwir¬ kung auf ein luftseitig erfaßbares Ende des Zugelements und dessen Relativbewegung gegenüber einem Gegenelement, beispielsweise einer Ankerscheibe, an welcher das System der Spreizrohre entweder unmittelbar oder unter Zwi- schenanordnung eines Montagerohres abgestützt ist. Die einfachste Lösung dieses Prinzips besteht darin, daß an einem Ende des Zugelements eine Ringschulter angebracht ist, welche beispielsweise ein integrales Bestandteil einer Vortriebsspitze, eines Bohrkopfes oder eines sonstigen, an diesem Ende des Zugelements befindlichen Strukturelements sein kann, welches mit dem Zugele ent verschweißt oder verschraubt sein kann. Im einfachsten Fall kann eine solche Vortriebsspitze nebst Ringschulter auch durch einen Stauchvorgang im Rahmen eines Form- schmiedevorgangs bereitgestellt werden. Diese Ringschul¬ ter bildet das zur Ausübung einer Druckkraft auf das System der Spreizrohre hin ausgerichtete Kraftübertra¬ gungselement, wobei gegebenenfalls ein Montagerohr zwischen den Spreizrohren und dieser Ringschulter vorge- sehen sein kann, da das System der Spreizrohre grund¬ sätzlich an jeder Stelle entlang des Zugelements vorge¬ sehen werden kann. Das Montagerohr kann an den Spreiz¬ rohren lediglich abgestützt sein. Es kann jedoch auch mit dem zugekehrten Ende der Spreizrohre in fester Verbindung stehen, insbesondere verschweißt sein. Auch können die Spreizrohre an einem Ende mit dem zentralen Zugelement in fester Verbindung stehen.
Die Spreizrohre weisen gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11 einen Kreisquerschnitt auf.
Sie können gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12 auch einen beliebigen polygonalen, insbesondere rechteckigen oder quadratischen oder auch einen ovalen Querschnitt aufweisen.
Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 13 können entlang des Zugelements mehrere Anordnungen von jeweils ineinandergesteckten Spreizrohren vorgesehen sein, wobei zwischen den Anordnungen gegebenenfalls Montagerohre als Kraftübertragungselemente vorgesehen sein können. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, entlang eines
Zugelements mehrere Verankerungspunkte zu realisieren. Im Bedarfsfall können die Montagerohre mit den Spreiz¬ rohren in fester Verbindung stehen.
Grundsätzlich können die Spreizrohre - entlang ihrer axialen Erstreckυng gesehen - auch mit mehr als einer Schlitzanordnung ausgerüstet sein, so daß sich nach erfolgter Aufspreizung der jeweiligen Umfangsabschnitte mehrere, axial mit Abstand voneinander angeordnete Spreizkörper ergeben.
Die Merkmale der Ansprüche 14 bis 15 sind auf unter¬ schiedliche Ausgestaltungen des Zugelements gerichtet, welches als Massiv- bzw. Gewindestab oder als rohrförmi- ger, vorzugsweise zumindest mit einem kontinuierlichen Außengewinde versehener Körper ausgestaltet sein kann. In Verbindung mit Radialbohrungen an einem Endbereich besteht auf diese Weise die Möglichkeit, den Spreizanker gleichzeitig für Spülbohrverfahren und als Injektions¬ bohranker bzw. selbstbohrender Anker zu nutzen. Radial- bohrungen befinden sich hierbei vorzugsweise an den Bereichen, die unmittelbar den aufspreizbaren Umfangsab- schnitten der Spreizrohre zugeordnet sind, so daß im Falle der Verwendung als Injektionsbohranker über den an diesen Stellen austretenden Mörtel oder das sonstige aυshärtungsfähige Medium eine weitere Versteifung des Spreizkörpers eintritt. Als eigentliches Zugelement kann der innerhalb der Spreizrohre angeordnete Zugstab fun¬ gieren. Es kann jedoch das System der Spreizrohre bzw. ein mit diesen in fester Verbindung stehendes Montage¬ rohr als Zugelement dienen. Schließlich besteht auch die Möglichkeit, einen zentralen Zugstab und das diesen umgebende Montagerohr gleichzeitig als Zugelement zu benutzen.
Die Merkmale des Anspruchs 22 sind auf die Bereitstel¬ lung reproduzierbarer Verformungsverhältnisse und auf die Bereitstellung eines Spreiz- bzw. Verankerungskör¬ pers von hoher Festigkeit gerichtet. Wesentlich ist hierbei, daß die streifenartigen Umfangsabschnitte sich in einem mittleren Bereich unter einen Winkel von oC <_ 90 schneiden. Dies bedeutet, daß aufgrund der streifenartigen Ausbildung der Umfangsabschnitte der
Spreizkörper jeweils eine optimale, gestaltlich bedingte Widerstandsfähigkeit gegenüber solchen Biegebeanspru¬ chungen aufweist, deren Biegeachsen parallel zu den Schmelseiten der Querschnitte der aufgespreizten U - fangsabschnitte verlaufen. Gleichzeitig findet durch diese Orientierung der aufgespreizten Umfangsabschnitte eine wiederum gestaltlich bedingte Aussteifung des Spreizkörpers gegenüber radialen Beanspruchungen statt. Der genannte Winkel ••-> ist vorzugsweise größer als 30 ,
ERSATZBLAπ(REGEL26) wobei ein Bereich von 45 bis 90 bevorzugt wird
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen schematisch dargestellte Ausführungs¬ beispiels näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Spreizankers in teilweisem Längsschnitt;
Fig. 2 eine Ansicht des äußeren Spreizrohres des Spreiz¬ ankers gemäß Fig 1;
Fig. 3 eine Darstellung des inneren Spreizrohres des Spreizankers gemäß Fig. 1;
Fig. 4 einen Radialschnitt des Spreizrohres der Fig. 3 entsprechend einer Schnittebene IV-IV;
Fig. 5 einen Radialschnitt des Spreizrohres gemäß Fig. 2 entsprechend einer Schnittebene V-V;
Fig. 6 eine Darstellung einer alternativen Ausführungs¬ form eines Zugglieds des Spreizankers gemäß Fig. 1;.
Fig. 7 eine schematische Darstellung des Berührungsbe¬ reichs der Umfangsabschnitte zweier Spreizrohre im aufgespreizten Zustand;
Fig. 8 eine Ansicht gemäß Pfeil VIII der Fig. 7.
Es wird im folgenden zunächst Bezug genommen auf die zeichnerischen Darstellungen der Fig. 1 bis 5.
Mit 1 ist in Fig. 1 ein Zugelement ," hier ein Gewindestab bezeichnet, der an seinem einen Ende 2 mit einer Vor- triebsspitze 3 versehen ist. Die Vortriebsspitze 3 kann als isolierter Körper ausgebildet und mit diesem Ende des Gewindestabs verschraubt sein. Sie kann mit diesem Ende jedoch gleichermaßen auch verschweißt sein. Es ist schließlich auch möglich, die Vortriebsspitze 3 in einem Formschmiedevorgang an dem Ende 2 des Gewindestabs 1 anzυfor en. Wesentlich ist, daß sich in jedem Fall im Bereich der Vortriebsspitze, und zwar auf deren rückwär¬ tiger Seite eine Ringschulter 4 ergibt, welche eine Stützfläche für zwei, koaxial ineinander angeordnete Spreizrohre 5, 6 bildet. Beide Spreizrohre, nämlich das äußere 5 und das innere 6 sind in im folgenden noch näher zu erläuternder Weise mit Schlitzen versehen, und zwar innerhalb eines Bereichs 7 und im übrigen als glattwandige Rohrkörper ausgebildet.
Der Innendurchmesser des inneren Spreizrohres 6 und der Außendurchmesser des Gewindestabε 1 sind derart bemes¬ sen, daß beide Spreizrohre 5, 6 unter Belassung eines geringfügigen Spieles problemlos über den Gewindestab 1 bis zum Anliegen an der Ringschulter 4 schiebbar sind.
Beide Spreizrohre 5, 6 weisen eine gleiche Länge auf und bilden auf ihrem, der Vortriebsspitze 3 abgekehrten Ende eine Ringschυlter 4' , deren radiale Dicke im wesentli¬ chen den gemeinsamen Wanddicke der Spreizrohre 5, 6 entspricht.
Die Spreizrohre 5,6 stehen an ihren Endbereichen 7, ,7, , untereinander in fester Verbindung, die in beliebiger Weise bereitgestellt werden kann.
Mit 8 ist ein Montagerohr bezeichnet, welches axial auf der Ringschulter 4' abgestützt ist und in seiner Wand¬ stärke im wesentlichen den Abmessungen dieser Ringschul-
ERSATZBLÄ!T(REGEL26) ter 4' entspricht. Das Montagerohr 8 erstreckt sich über die gesamte verbleibende Länge des Spreizankers und ist an seinem, der Ringschulter 4' abgekehrten Ende an einer Ankerscheibe 9 in geeigneter Weise befestigt. Eine feste Verbindung, insbesondere Verschweißung kann zwischen dem Montegerohr auf den Spreizrohren bestehen.
Die Ankerscheibe 9, deren Gestalt grundsätzlich beliebig ausgebildet sein kann, weist eine, zur gemeinsamen Achse des Montagerohrs 8 sowie des Gewindestabs 1 koaxiale Bohrung 10 auf. Des, der Vortriebsspitze 3 abgekehrte
Ende des Gewindestabs 1 durchdringt diese Bohrung 10 und ragt aus dieser heraus.
Die Spreizrohre 5, 6 sind mit einer Reihe von Schlitzen 5' , 6' versehen, die gegenüber der Achse des jeweiligen Spreizrohres eine schraubenlinienförmig gewundene, vergleichsweise steilgängige Anordnung haben. Die End¬ punkte eines jeden Schlitzes befinden sich auf Umfangs- linien, deren Abstand voneinander dem genannten Bereich 7 entspricht, wobei dieser Bereich für die Schlitze des inneren Spreizrohres geringfügig kürzer bemessen sein können. Zwischen den Schlitzen 5' , 6* befinden sich jeweils streifenartige Umfangsabschnitte 5'', 6'', deren Bedeutung im folgenden noch zu erläutern sein wird. Wesentlich ist, daß die Zahl der in den beiden Spreiz- röhren vorhandenen Schlitze 5', 6* gleich ist und daß die Schlitze - in Umfangsrichtung gesehen - gleichförmig verteilt sind und daß die genannten Umfangsabschnitte 5' ' , 6* ' gleichförmige Breitenmaße haben. Die Schlitze können jedoch auch derart angelegt sein, daß das Brei- tenmaß der Umfangsabschnitte in einer Richtung zunimmt. Wesentlich ist ferner, daß die Steigungsmaße der schrau- benlinienförmigen Windungen der Schlitze 5' , 6' gegen¬ läufig zueinander verlaufen. Die Umfangsabschnitte 5' ' ,6'' sind vorzugsweise derart angeordnet, daß sich deren jeweils mittlere Bereiche im aufgespreizten Zustand tangieren und aufeinander eine Stützwirkung ausüben. Dies wird dadurch erreicht, daß sich die Schlitze 5' ,6' sämtlicher Spreizrohre 5,6 in axialer Richtung innerhalb des Bereiches 7 symmetrisch bezüglich der Ebene 7'' 1 erstrecken, welche die Mittel¬ ebene des Bereiches 7 bildet. Die Umfangsabschnitte können ferner derart angeordnet sein, daß die Endbe- reiche 7,,7'' einander jeweils radial benachbarter
Umfangsabschnitte B'*^'1 jeweils zweier Spreizrohre 5,6 einander gegenüberliegend verlaufen. In Verbindung mit der aneinander festgelegten Anordnung dieser Endbereiche 7,7' ' ergeben sich eindeutige und insbesondere reprodu- zierbare Verformungsverhältnisse.
Bei einer Länge von 220 mm der Spreizrohre kann dieser Bereich 7 eine Länge von beispielsweise 140 mm aufwei¬ sen. Das Steigungsmaß der Schlitze des äußeren Spreiz¬ rohres 5 kann bei einem Rohraußendurchmesser von 42,4 mm und einer Wandstärke von 3,6 mm dahingehend ausgelegt sein, daß jeder Schlitz - von seinem einen Ende bis zu seinem anderen Ende sich über einen Winkel von etwa 201,25 erstreckt. Das zugehörige innere Spreizrohr kann einen Außendurchmesser von 33,7 mm und eine Wandstärke von 3,6 mm aufweisen, wobei das Steigungsmaß der
Schlitze derart bemessen ist, deß diese - von ihrem einen Ende bis zu ihrem anderen Ende - eine Verwindung von ca. 102° aufweisen. Es sind dies jedoch nur bei¬ spielhaft zu verstehende Abmessungen, die naturgemäß dem Einzelfall angepaßt sein können.
Ein in diesem Sinne ausgerüsteter Spreizanker ist dezu bestimmt, in eine Wandung, das Erdreich oder dergleichen eingerammt zu werden, und zwar so weit, bis die Anker- scheibe 9 an der Außenseite der Wandung anliegt. Der Spreizanker weist in diesem Ausgangszustand eine Länge 11 auf. Nachdem diese Montageposition erreicht ist, wird der Gewindestab 1 in Richtung des Pfeiles 12 relativ zu dem System aus Montagerohr 8 und Spreizrohren 5, 6 bewegt, und zwar ohne daß eine Verdrehung dieser Teile relativ zueinander stattfindet. Dies kann beispielsweise über ein hydraulisches Spanngerät erreicht werden, welches einerseits auf der Ankerscheibe 9 abgestützt ist und welches andererseits das aus der Ankerscheibe her¬ ausragende Ende des Gewindestabs 1 erfaßt. Dies kann gleichermaßen über eine Mutter bewirkt werden, die auf den Gewindestab 1 aufgeschraubt wird und gegebenenfalls unter Zwischenanordnung eines Axiallagers wiederum auf der Ankerscheibe 9 abgestützt ist. Diese Axialbewegung des Gewindestabs 1 relativ zu der Ankerscheibe 9 hat ein radiales Aufspreizen der Umfengsabschnitte 5', 6' der Spreizrohre 5, 6 zur Folge, welche im aufgespreizten Zustand somit radial in das umliegende Erdreich oder die sonstige umgebende Substanz eindringen. Entsprechend dem Ausmaß dieser radialen Aufspreizung verkürzt sich das Maß 11 dementsprechend. Die für diese Verformung aufzu¬ wendende Kraft wird über die Ringschulter 4 auf die Spreizrohre übertragen, die ihrerseits wiederum über des Montagerohr 8 auf der Ankerscheibe 9 abgestützt sind.
Wesentlich ist nunmehr, daß aufgrund der gegenläufigen Orientierung der Steigungsmaße des inneren und äußeren Spreizrohres 6, 5 die inneren Umfangsabschnitte 6' eine versteifende und insbesondere stützende Wirkung auf die äußeren Umfangsabschnitte 5' ausüben, so daß sich die aufgespreizte Struktur durch ein hohes Maß an Steifig- keit auszeichnet. Wesentlich ist ferner, daß aufgrund der schraubenlinienförmig gewundenen Gestaltung der aufzuspreizenden Umfangsabschnitte die aufgespreizte
Struktur je nach dem Aufspreizungsgrad eine kugel- oder scheibenartige Gestalt annimmt, so daß sich ein beson¬ ders fester Verbund mit dem umliegenden Erdreich ergibt.
In dem gezeigten Ausfϋhrungsbeispiel befindet sich des System der Spreizrohre 5, 6 am untersten, d.h. der Vortriebsspitze unmittelbar benachbarten Ende des Spreizankers. Dies ist naturgemäß nicht zwingend. Glei¬ chermaßen kann des System der Spreizanker an beliebiger Stelle entlang des Gewindestabs 1 angeordnet sein, wobei gegebenenfalls an der Vortriebsspitze weitere Montage¬ rohrelemente anliegen, die insoweit lediglich eine axiale Stützfunktion ausüben.
Weiterhin können - entlang des Gewindestabs gesehen - gegebenenfalls unter Zwischenanordnung von Montagerohr¬ abschnitten - zwei oder mehrere Systeme von koaxial ineinandergeschachtelt angeordneten Spreizrohren vorge¬ sehen sein.
Der Gewindestab kann zwecks Längenanpassung in einfacher Weise über Gewindemuffen verlängert werden und aufgrund seines sich über seine gesamte Länge gleichförmig er¬ streckenden Gewindes im Bedarfsfall auch auf Zwischen- längen zugeschnitten werden, die dem Einzelfall angepaßt sind.
Eine weitere Variante dieses Ausführungsbeispiels kann darin liegen, daß auf die Unterscheidung des Montageroh¬ res von dem System der Spreizrohre verzichtet wird und daß demzufolge sich die Spreizrohre über die gesamte Länge des Spreizankers erstrecken und lediglich an einem oder mehreren, beliebig plazierten Abschnitten mit dem System der oben dargelegten Schlitze ausgerüstet sind. Des Steigungsmaß der Schlitze kann ebenfalls in weiten Grenzen variiert werden, und zwar ausgehend von Schlit¬ zen, die achsparallel oder nahezu achsparallel verlaufen bis zu Schlitzen, die nur eine vergleichsweise geringfü- gige Steigung aufweisen. Ausgangspunkt für die Frage der Bemessung des Steigungsmaßes, jedoch auch der relativen Anordnung der Umfangsabschnitte der Spreizrohre ineinan¬ der ist, daß die aufgspreizten Umfangsabschnitte aufein¬ ander eine optimale Stütz- und Versteifungswirkung ausüben sollen, wobei ein kugel- oder scheibenförmiger Spreizkörper möglichst angenähert werden soll. Dies bedeutet, daß die Steigungen der Schlitze einander benachbarter Spreizrohre derart angelegt sind, daß die aufgespreizten Umfangsabschnitte sich in ihrem mittleren Bereich unter unter Winkeln zueinander erstrecken. Dies bedeutet euch, daß relativ steilgängigen , gegenläufigen Gewindesteigungen der wenigstens beiden Spreizrohre in der Vorzug gegeben wird.
Das Zugelement wurde oben als Gewindestab 1, somit als massiv ausgebildeter Stab dargestellt. Auch dies ist nicht zwingend.
Fig. 6 zeigt insoweit eine Variante des Zugelements, als dieses als rohrartiger, mit einem zentralen durchgehen¬ den Längskanal 13 versehener Rohrkörper 14 ausgebildet sein kann. Dieser Rohrkörper 14 kann gleichermaßen die Funktion eines Zugelementes im Rahmen des erfindungsge- meßen Spreizankers übernehmen, wobei an dem einen Ende desselben entweder eine Vortriebsspitze oder ein sonsti¬ ger Abschlußkörper, jedoch auch ein Bohrkopf in irgend- einer Weise angebracht, z.B. angeschraubt sein kann.
Dies bedeutet, daß der erfindungsgemäße Spreizanker gleichzeitig wie eine Bohrstange nutzbar ist, wobei die zentrale Längsbohrung 13 zur Führung eines Spülmittels benutzt wird, welches über geeignete Bohrungen im Be¬ reich des Bohrkopfes und/oder im bohrkopfnehen Bereich des Rohrkörpers 14 und/oder im Bereich der Spreizrohre austritt, das als Folge des Bohrvorgangs gelöste Bohr¬ klein aufnimmt und über den Ringraum zwischen der Außen¬ seite des Rohrkörpers 14 und der Innenseite des Bohr¬ lochs ausspült. Hierzu kann jeder für derartige Bohr- Stangen üblicherweise eingesetzte, mit Spülbohrungen versehene Bohrkopf eingesetzt werden, so daß auf eine zeichnerische Darstellung des Bohrkopfes verzichtet werden kann.
Gleichzeitig eröffnet dies die Möglichkeit, den Spreiz- anker nach Art eines Injektionsbohrankers oder selbst¬ bohrenden Ankers zu nutzen. Dies bedeutet, daß der Spreizanker nach erstellter Bohrung als "verlorenes Werkzeug" in der Bohrung verbleibt, wobei über die Längsbohrung 13 und das System der Austrittsbohrungen im Bereich des Bohrkopfes und/oder des Rohrkörpers 14 eine Mörtelsuspension oder ein sonstiges aushärtungsf higes Medium, z.B. Kunstharz in das Bohrloch eingeführt wird, welches den Ringraum zwischen der Außenseite des Rohr¬ körpers 14 und der Innenseite des Bohrlochs ausfüllt, hierbei insbesondere in vorhandene Gebirgsspalten oder dergleichen eindringt und auf diese Weise einen zuver¬ lässigen Verbund mit dem umliegenden Gebirge oder der sonstigen Substanz herstellt. Dieses Mörteleinbringen kann gleichzeitig oder unmittelbar nach dem oben darge- legten Spreizvorgang bewirkt werden, so daß insbesondere der aufgespreizte Bereich gleichermaßen in das aushär¬ tungsfähige Medium eingebunden wird, so daß sich im Ergebnis ein besonders zuverlässiger Verbund mit der umliegenden Bohrlochsubstanz ergibt. Ein Korrosionsschutz des Spreizankers kann in unter¬ schiedlicher Weise bewirkt werden. Beispielsweise kann die Außenseite des Zugelementes, nämlich des Gewinde¬ stabs 1 oder euch des Rohrkörpers 14 in eine Kunststoff- Umhüllung eingebunden sein, welche im letzteren Falle den ohnehin durch die Einbindung in ein aushärtungsfähi- ges Medium gegebenen Korrosionsschutz weiter verstärkt. Es können ferner Teile des Spreizankers, die nicht mit Kunststoff überzogen sind oder die nicht in ein aushär- tungsfähiges Medium eingebunden werden, aus Edelstahl hergestellt sein. Das System der Spreizrohre muß nicht zwangsläufig in eine Substanz, z.B. das Erdreich einge¬ bunden sein. Dieses kenn gleichermaßen auch luftseitig zur Bildung eines Widerlagers vorgesehen sein, wobei in diesem Fall eine maximale Aufspreizung zwecks Bildung eines scheibenartigen Spreizkörpers angestrebt wird, so daß über eine Verschraubυng des Zugelements gegenüber der Ankerscheibe eine Verbindung zweier Bauteile, die über den Spreizanker miteinander in Verbindung stehen, möglich ist.
Wird eine Injektionsbohrstange benutzt, die mit wenigstens einem im obigen Sinne spreizbaren Abschnitt versehen ist, die zur innenseitigen Aufnahme eines Zugstabes oder eines sonstigen Zugelements, z.B. eines Rohrkörpers bestimmt ist, ergibt sich für das zentrale Zugelement ein doppelter Korrosionsschutz dadurch, daß einerseits das Außenrohr in Mörtel eingebunden ist und andererseits letzteres mit Mörtel gefüllt ist, in welchen das Zugelement eingebettet ist.
Der Aufspreizvorgang kann grundsätzlich auch über eine Torsion des Systems der Spreizrohre herbeigeführt wer¬ den. Wie das Ausführungsbeispiel der Fig. 7 erkennen läßt, erstrecken sich die Umfangsabschnitte 5'',6'' in ihrem mittleren Bereich, der zugleich der Bereich maximaler radialer Aufspreizung ist, senkrecht zueinender. Es ist dies ein Extremfall und es kenn der Schnittwinkel jedoch auch kleiner ausfallen, beispielsweise 45° betragen. Wesentlich ist jedoch, daß durch den Umfangsabschnitt 5'' sich eine optimale Steifigkeit gegenüber Biegebean- sprυchungen ergibt, deren Wirkungsrichtung senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 7 verläuft, wohingegen der Um¬ fangsabschnitt 6'' eine Steifigkeit gegenüber solchen Biegebeanspruchungen mit sich bringt, deren Wirkungs¬ richtung in der Zeichenebene der Fig. 7 liegt. Gleich¬ zeitig wird durch den Umfangsabschnitt 6'' eine aus- steifende Wirkung auf das Profil des Umfangsabschnitts 5*' ausgeübt, wodurch dessen Gestalt insbesondere gegen¬ über radialen, d.h. in Richtung des Pfeiles 15 verlau¬ fenden Beanspruchungsrichtungen stabilisiert ist. Weite¬ re, gestaltlich bedingte Versteifungen können durch weitere, in der Zeichnungsfig. 7 nicht wiedergegebene Umfangsabschnitte innerhalb des Umfangsabschnitts 6'' erreicht werden.
Fig. 8 zeigt lediglich beispielhaft den Schnittwinkel -Λ, der Orientierung der Umfangsabschnitte 5, ,,6'' in dem in Fig. 7 gezeigten Bereich größter radialer Aufspreizung. Die Zeichnung verdeutlicht zugleich die Richtungen größtmöglicher Biegefestigkeit des auf diese Weise gebildeten Spreizkörpers.
Ziel der Erfindung ist somit in jedem Fell die Bereit- Stellung eines Spreizkörpers, dessen Steifigkeit weit¬ gehend gestaltlich bedingt ist.
ERSÄTZBLATT (REGEL 26) Der gespreizte Abschnitt kann gleichermaßen auch als Widerlager gegenüber einer Wandung benutzt werden.
ERSATZBLÄTT(REGEL26)

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Spreizanker, bestehend zumindest aus einem Zugelement und einer Spreizeinrichtung,
- wobei die Spreizeinrichtung durch ein System von wenigstens zwei ineinendergesteckten, das Zugele¬ ment umgebenden Spreizrohren (5,6) gebildet ist,
wobei jedes der Spreizrohre (5,6) mit einer Reihe von in gleichförmiger Umfangsverteilung vorgesehe¬ nen Schlitzen (5',6') versehen ist, zwischen denen Umfangsabschnitte (5'', 6'') verbleiben,
wobei sich die Schlitze (5' ,6') über jeweils einen Teil der Länge der Spreizrohre (5',6') erstrecken
wobei das Zugelement und die wenigstens zwei Spreiz' röhre (5,6) dazu bestimmt und ausgestaltet sind, durch Ausübung einer axialen Relativbewegung die Umfangsabschnitte (S''^'') zwecks Erzielung einer Verankerungswirkung radial aufzuspreizen und
wobei die Schlitze (5',6') der wenigstens beiden Spreizrohre (5,6) eine gegenüber der Achse des jeweiligen Spreizrohres (5,6) schraubenlinienförmig gewundene Gestalt aufweisen,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Steigungen der Schlitze (5',6') einander radial benachbarter Spreizrohre (5',6') gegenläufig
ERSATZBLÄTT (REGEL 26) orientiert sind und
- daß die Spreizrohre (5,6) relativ zueinander unver- drehbar angeordnet sind.
2. Spreizanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizrohre (5,6) glattwandig ausgebildet sind.
3. Spreizanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das radial äußerste Spreizrohr (5) mit einem Außengewinde versehen ist, welches sich vor- zugsweise über dessen gesamte Länge erstreckt.
4. Spreizanker nach einem der vorengegangenen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizrohre (5,6) eine gleiche Länge aufweisen.
5. Spreizenker nech einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Spreiz¬ rohre im wesentlichen entlang der Gesamtlänge des Zugelements erstrecken.
6. Spreizanker nach einem der vorengegangenen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Spreiz- röhre entlang einer Teillänge des Zugelements er¬ strecken.
7. Spreizanker nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizrohre (5,6) zur Durchführung des Aufspreizens der Umfangs- abschnitte (S' '^' ') zwischen einer zur Einleitung einer axial gerichteten Druckkraft bestimmten Verbin¬ dungsstelle mit dem Zugelement und einer, zur Aufnah¬ me der Reaktionskraft bestimmten Stelle, gegebenen-
ERSÄΓZBLATT(REGEL26) falls unter Zwischenanordnung wenigstens eines Mon- tsgerohres (8) eingespannt sind.
8. Spreizanker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
- daß zur Aufnahme der Reaktionskraft eine Anker- scheibe (9) vorgesehen ist, die mit einem Montage¬ rohr (8) oder den Spreizrohren (5,6) in Verbindung steht und
- daß die Verbindungsstelle durch eine Ringschulter (4) gebildet ist, die mit dem Zugelement in fester Verbindung steht und zur Anlage der Spreizrohre
(5,6) oder eines Montagerohres bestimmt und ausge¬ staltet ist.
9. Spreizanker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle durch eine feste Verbindung zwischen dem Spreizrohr (5,6) und dem Zυgelement gebildet wird.
10. Spreizanker nach einem der vorangegangenen Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem, der Ankerscheibe (9) angekehrten Ende eine Vortriebsspit- ze (3) , ein Bohrkopf oder ein sonstiger Abschlußkör¬ per vorgesehen ist, der mit dem Zugelement und/oder den Spreizrohren (5,6) oder einem Montagerohr in Verbindung steht.
11. Spreizanker nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizrohre
(5,6) einen Kreisquerschnitt aufweisen.
12. Spreizanker nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizrohre
ERSATZBLÄTT(REGEL26) (5,6) einen polygonalen, insbesondere einen recht¬ eckigen oder quadratischen oder auch einen ovalen Querschnitt aufweisen.
13. Spreizanker nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Anord¬ nungen ineinandergesteckter Spreizrohre (5,6) gegebe¬ nenfalls unter Zwischenanordnung von Montagerohren entlang des Zugelements angeordnet sind.
14. Spreizanker nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugelement ein Gewindestab (1) ist.
15. Spreizanker nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugelement ein mit einer Längsbohrung (13) versehener, außensei- tig vorzugsweise über seine gesamte Länge mit einem gleichförmigen Gewinde überzogener Rohrkörper (14) ist .
16. Spreizanker nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Schlitze (5',6') aller Spreizrohre (5,6) einer inein¬ andergesteckten Spreizrohranordnung gleich sind.
17. Spreizanker nach einem der vorangegangenen Ansprüche
1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizrohre (5,6) konische Abschnitte von im wesentlichen glei- eher Konizität aufweisen.
18. Spreizanker nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Spreizrohr (5,6) einen konischen Abschnitt aufweist .
ERSATZBLÄTT(REGEL26) 01 19. Spreizanker nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Spreizrohr wenigstens zwei konische Ab¬ schnitte eufweist, die sich in unterschiedlichen Richtungen verjüngen.
05 20. Spreizanker nech einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (5,6) im Bereich der konischen Abschnitte angeordnet sind.
21. Spreizanker nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
10 - daß sich im aufgespreizten Zustand die U fangsab- schnitte (5,',6, ,) einander radial benachbarter Spreizrohre (5,6) in ihrem mittleren Bereich unter einem WinkeloC 90 schneiden und
- daß sich die Schlitze (5',6') sämtlicher Spreiz- 5 röhre (5,6) in axialer Richtung symmetrisch bezüg¬ lich einer Ebene (7'') erstrecken.
22. Spreizanker nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 21, dsdurch gekennzeichnet, daß die Spreizrohre (5,6) aus einem Metall oder eus einem Kunststoff 0 bestehen.
ERSATZBLÄTT(REGEL 26)
EP94911909A 1993-04-05 1994-03-17 Spreizanker Withdrawn EP0693161A1 (de)

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