-
Verfahren zum Herstellen eines vorgespannten Erdankers und Vorrichtung
zum Durchführen des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
eines Erdankers, bei dem in ein zuvor abgeteuftes Bohrloch ein Spannglied eingeführt
wird, das eine Ende des Spanngliedes in bekannter Weise an dem Bauwerk und das andere
Ende durch Injizieren von Injiziergut zwischen dem Endabschnitt des Spanngliedes
und der Wand des Bohrlochs verankert wird, das mit einem profilierten Hüllrohr umgebene
Spannglied gespannt wird und bei dem in den zwischen dem Hüllrohr und dem Spannglied
bestehenden Hohlraum Injiziergut, insbesondere als Korrosionsschutz, injiziert wird:
An vorgespannten Erdankern werden im wesentlichen drei Abschnitte unterschieden,
und zwar erstens die Verpreßstrecke, zweitens die Verankerung an dem Bauwerk und
drittens die freie Ankerlänge, die beim Spannen des Spanngliedes dessen ungehinderte
Dehnung zuläßt.
-
Bei vorgespannten Erdankern, insbesondere solchen, die zur ständigen
Aufnahme von Lasten bestimmt sind, ist es notwendig, das Spannglied gegen Korrosion
zu schützen, um so mehr als das Spannglied der Feuchtigkeit des Badens oder sogar
dem Grundwasser ausgesetzt ist. Innerhalb der Verpreßstrecke wird das Spannglied
in unmittelbaren Verbund mit dem Injiziergut gebracht. Der Korrosionsschutz in dem
Abschnitt der freien Ankerlänge besteht aus einem - zweckmäßig aus nichtrostendem
Werkstoff gefertigten - Hüllrahr, welches mit einem Ende in dem Injiziergut der
Verpreßstrecke eingebunden ist, das sich mit seinem anderen Ende an die Verankerung
an dem Bauwerk anschließt, und einem nach dem Spannen in dem Hohlraum zwischen dem
Spannglied und dem Hüllrohr eingebrachten Injiziergut. Dieses kann jedoch in dem
Hohlraum nur eindringen, wenn die Luft aus dem Hohlraum verdrängt werden bzw. entweichen
kann.
-
Bekannt ist bereits ein Verfahren zum Herstellen eines Erdankers,
bei dem in ein zuvor abgeteuftes Bohrloch ein Spannglied eingeführt wird, das eine
Ende des Spanngliedes in bekannter Weise an dem Bauwerk und das andere Ende durch
Injizieren von Injiziergut zwischen dem Endabschnitt des Spanngliedes und der Wand
des Bohrlachs verankert wird, das bis zu dieser Verankerungsstelle, nämlich der
Verpreßstrecke, mit einem profilierten Hüllrohr umgebende Spannglied gespannt wird
und bei dem in den zwischen dem Hüllrohr und dem Spannglied bestehende Hohlraum
Injiziergut, insbesondere als Korrosionsschutz, injiziert wird. Bei diesem Verfahren
wird nach Fertigstellung der Verpreßstrecke zwischen der Innenwand des Hüllrohres
und dem Spannglied ein dünnes Röhrchen eingeschoben. Durch dieses kann die Luft
aus dem Hohlraum entweichen. Das Injiziergut wird neben dem Röhrchen in den Hohlraum
injiziert.
-
Dieses Verfahren stößt jedoch in der Baustellenpraxis auf Schwierigkeiten,
da es oft nicht möglich ist, das Röhrchen, das einen hohen Schlankheitsgrad besitzt,
in das Hüllrohr - das in der Regel ein schraubenförmiges Profil aufweist - bis zum
Ende des Hohlraumes einzuführen. Wenn auf diese Weise die Mündung des Röhrchens
innerhalb des Hohlraumes von dessen Ende entfernt zu liegen kommt, so verschließt
sich das Röhrchen etwa in dem Moment mit Injiziergut, in dem das Injiziergut die
Mündung des Röhrchens überschreitet. Die in dem restlichen Abschnitt des Hohlraumes
zwischen der Mündung des Röhrchens und der Verpreßstrecke befindliche Luft kann
dann nicht mehr entweichen. Sie verhindert das Eintreten von Injiziergut in den
restlichen Hohlraum, so daß der in diesem verbleibenden Hohlraum befindliche Abschnitt
des Spanngliedes ohne Korrosionsschutz ist und das Spannglied nach einiger Zeit
infolge Korrosion zerstört wird und schließlich zerreißt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen
eines vorgespannten Erdankers zu entwickeln, mit dem ein zuverlässiger Korrosionsschütz
erzielt und die Gefahr einer Zerstörung des Spanngliedes und damit des Erdankers
ausgeschaltet werden, und somit einen vorgespannten Erdanker zu schaffen, der dem
Erfordernis großer Sicherheit genügt.
-
Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Herstellen
eifies Erdankers der in Frage stehenden Art darin gesehen, daß der Hohlraum vor
Einbringen des Injiziergutes evakuiert wird und daß
das Injiziergut
mit Hilfe des in dem Hohlraum bestehenden Unterdrucks in diesen eingebracht wird.
-
Dadurch wird erreicht, daß das Injiziergut in den praktisch luftleeren
Hohlraum durch die Wirkung des Vakuums förmlich hineingesaugt wird, der Hohlraum
völlig mit Injiziergut gefüllt und so ein zuverlässiger Korrosionsschutz herbeigeführt
ist, zumindest soweit es den Abschnitt der freien Ankerlänge betrifft. Von Vorteil
ist bei diesem Verfahren auch, daß das Evakuieren und das Injizieren des Injiziergutes
durch die gleiche öffnung erfolgen kann, also weder an dem Spannglied noch an der
bauwerkseitigen Verankerung besondere Vorrichtungen erforderlich sind.
-
Wenn auf vorstehend beschriebene Weise ein zuverlässiger Korrosionsschutz
für den Abschnitt der freien Ankerlänge des Spanngliedes zu erzielen ist, so verbleibt
noch eine kritische Stelle im Bereich der Verpreßstrecke. Da beim Spannen auch der
in dem zu dem Abschnitt der freien Ankerlänge gelegene Bereich des Spanngliedes
an dieser Dehnung teilnimmt, können leicht feine Risse in dem Injiziergut der Verpreßstrecke
entstehen, durch die Feuchtigkeit an das Spannglied herantreten und dort zu dessen
Zerstörung durch Korrosion führen kann. Dadurch kann die Verankerung des Spanngliedes
im Erdboden oder Fels erheblich beeinträchtigt oder aufgehoben werden.
-
Der Beseitigung dieser Gefahr dient eine weitere Ausgestaltung des
Verfahrens nach der Erfindung, wonach vor Injizieren der Verpreßstrecke das Hüllrohr
so weit in diese eingeführt wird, daß die axiale Länge des Abschnittes zwischen
dem Spannglied und dem Injiziergut der Verpreßstrecke kürzer gehalten ist als die
axiale Länge des Abschnittes zwischen dem Injiziergut und der Wand des Bohrlochs,
wobei die Länge dieser Abschnitte etwa aus dem Verhältnis der Haftwerte zwischen
Stahl und Beton und der Haftung zwischen Beton und Erdreich bestimmt werden kann,
und daß der dabei innerhalb der Verpreßstrecke entstehende Abschnitt, in dem zwar
der Raum zwischen dem Hüllrohr und der Wand des Bohrlochs mit Injiziergut gefüllt
ist, jedoch der Hohlraum zwischen dem Spannglied und dem Hüllrohr fortbesteht, nach
Spannen des Spanngliedes mit Injiziergut gefüllt wird, derart, daß unter Einschaltung
des Hüllrohres auch in diesem Abschnitt eine mittelbare Haftung zwischen dem Spannglied
und der Wand des Bohrlochs geschaffen wird. Hierdurch wird zunächst auf einfache
Weise eine besonders gute Abdichtung des Hohlraumes des Hüllrohres an dessen zu
der Verpreßstrecke gelegene Öffnung erreicht, so daß das Vakuum nicht durch Eindringen
von Nebenluft vermindert werden kann. Falls das Spannglied, soweit es mit dem Injiziergut..
der Verpreßstrecke Verbund hat, infolge der durch die Risse eindringende Feuchtigkeit
Korrosionsschäden erleidet, so bleibt die Verankerung=ün Erdreich oder Fels jedoch
dadurch erhalten, daß in dem betreffenden Abschnitt der Verbund zwischen dem Spannglied
und dem Hüllrohr sowie diesem und dem Injiziergut der Verpreßstrecke und schließlich
diesem und dem Erdreich oder Fels fortbesteht. Der betreffende Abschnitt des Spanngliedes
ist dabei durch das in den Hohlraum bei gespanntem und somit gedehntem Zustand des
Spanngliedes eingebrachte Injiziergut und zusätzlich durch das Hüllrohr gegen Korrosion
geschützt. In der Zeichnung ist beispielsweise ein Erdanker nach der Erfindung dargestellt.
-
Der gegen eine Stützmauer m wirkende Erddruck des Bodens b wird durch
einen in einem Bohrloch 1 hergestellten Erdanker aufgenommen, wobei ein aus mindestens
einem Spannstahl bestehendes Spannglied 2 an seinem einen Ende mit Injiziergut 3
in dem Boden b und mit seinem anderen Ende in bekannter, nicht im einzelnen dargestellter
Weise an der Stützmauer m verankert ist, so daß die hauptsächlichen drei Abschnitte
des Erdankers die Verankerung 4, die Verpreßstrecke 5 und der Abschnitt der freien
Ankerlänge 6 sind. Der zwischen dem Spannglied 2 und dem ihn umhüllenden Hüllrohr
7 befindliche Raum ist mit Injiziergut 8 ausgefüllt. Die Verpreßstrecke 5 ist hinter
der durch den natürlichen Reibungswinkel des Bodens b bestimmten, zu der Stützmauer
m geneigten Ebene angeordnet. Die Verpreßstrecke 5 gliedert sich in einen Abschnitt
5 a, in dem das Spannglied 2 durch das Injiziergut 3 direkt mit dem Boden
b verbunden ist, und in einen Abschnitt 5 b, in dem der Boden b durch das Injiziergut
3 mit dem Hüllrohr 7 und dieses durch das Injiziergut 8 mit dem Spannglied 2 verbunden
ist. Das Hüllrohr 7 ist an diesem Ende mit einem Dichtungskörper 9 verschlossen,
um ein Eindringen des Injiziergutes 3 bei dessen Einbringen in das Bohrloch 1 zu
verhindern.
-
Die Herstellung des vorgespannten Erdankers geschieht in nachfolgend
beschriebenen Verfahrensschritten: Zunächst wird das Bohrloch 1 in bekannter
Weise mittels eines Bohrkopfes und eines hohlen Bohrgestänges in den Boden b vorgetrieben,
bis die erforderliche Tiefe oder Länge erreicht ist. Hierauf wird das Spannglied
2 zusammen mit dem Hüllrohr 7 innerhalb des Bohrgestänges in das Bohrloch 1 eingeführt
und durch einen Schlag auf das aus dem Bohrloch 1 herausragende Ende des Spanngliedes
2 der Bohrkopf - als verlorenes Element - von dem Bohrgestänge gelöst.
-
Während nun das Spannglied 2 in seiner Stellung gehalten wird, wird
unter gleichzeitigem Herausziehen des Bohrgestänges durch dieses hindurch das Injiziergut
3 unter Druck in den kopfseitigen Abschnitt des Bohrlochs 1 injiziert, das sich
dabei an dessen Wand anpreßt, soweit möglich in den Boden b eingepreßt wird und
andererseits in dem Abschnitt 5 a an dem Spannglied 2 und in dem Abschnitt
5 b der Verpreßstrecke 5 an dem profilierten Hüllrohr 7 angreift. Durch den Dichtungskörper
9 ist dem Injiziergut 3 für die Verpreßstrecke 5 b der Eintritt in das Hüllrohr
7 verwehrt.
-
--Nachdem das Injiziergut 3 eine ausreichende Festigkeit erlangt hat,
wird das durch das Injiziergut 3 in dem Boden b gehaltene oder eingespannte Spannglied
2 mittels einer Spanneinrichtung, die sich dabei gegen die Stützmauer m abstützt,
mit der gewünschten Zugkraft gespannt, wobei das Spannglied 2 in dem Abschnitt der
freien Ankerlängen 6 eine Dehnung erfährt. Die so erzeugte Zugspannung wird durch
die Verankerung 4 aufrechterhalten.
-
Sodann wird der zwischen dem Spannglied 2 und dem Hüllrohr 7 bestehende
Hohlraum evakuiert, d. h., die in ihm befindliche Luft wird herausgepumpt. Darauf
wird mit Hilfe des in dem Hohlraum bestehenden Vakuums in diesen das Injiziergut
8 eingebracht und damit der Verbund zwischen
dem Hüllrohr 7 und
dem Spannglied 2 hergestellt, wodurch dieses nunmehr auch in dem Abschnitt 5 b in
dem Boden b gehalten ist.
-
Das Spannglied 2 ist auf diese Weise - zumindest in den Abschnitten
5 b und 6 - völlig gegen Korrosion geschützt. Falls beim Spannen des Spanngliedes
2 in dem Injiziergut 3 Risse entstanden sind, durch die innerhalb des Abschnitts
5 a Feuchtigkeit an das Spannglied 2 gelangt und dieses dort durch Korrosion beschädigt
oder zerstört wird, so wird hierdurch die Wirkung des Erdankers nicht beeinträchtigt,
da dieser - ohne daß dort Korrosionsschäden entstehen können - in dem Abschnitt
5 b
im Boden b gehalten und eingespannt bleibt.