DE1634554A1

DE1634554A1 - Injektionszuganker

Info

Publication number: DE1634554A1
Application number: DE19671634554
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Arthur Roehnisch; Dr-Ing Helmut Schwarz
Original assignee: ROEHNISCH DR ING ARTHUR
Current assignee: ROEHNISCH DR ING ARTHUR
Priority date: 1967-10-27
Filing date: 1967-10-27
Publication date: 1970-08-06

Description

DlPL-ING. F. ROSENKE · Stuttgart, 27. Okt* 1967 DR.-ING. H. H. WlLHECM

7000 Skittgart-1 Dr .W/h ■

Gymnasiumsir. 31 & Td. 0711/291133 '

Betr.: Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung D 3372

Anm. : Prof. Dr,-Ing.

Arthur Höhnisch
' j 7 Stuttgart-Vaihingen Doffinger Weg-11

Injektionszuganker

Die Erfindung betrifft ein Zugglied für einen Injektionszuganker, insbesondere zur dauerhaften und korrosionsbeständigen Verankerung von Stützbauwerken o. dgl. im Erdreich.

Injektionszuganker zur rückwärtigen Befestigung der Stützwände von Baugruben o. dgl. sind bekannt, Sie bringen den grundsätzlichen Yorteil mit sich, daß im Inneren der Baugruben o. dgl. keine den Raum beengende Aussteifungen vorgesehen werden müssen. Die bekannten Injektionszuganker besitzen im allgemeinen ein Zugglied,, das aus einem oder mehreren Spannelementen besteht, und an seinem im Erdreich zu verankernden Ende Einrichtungen aufweist, die seine Befestigung, beispielsweise an einer verlorenen Bohrkrone ermöglichen, die

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- ^Q ' ^w '^w ° ORSGiNAL SUSPECTED

am unteren Ende eines sogenannten Vortreibrohres in bekannter Weise in das Erdreich eingetrieben wurde. Dieses Zugglied wird dann mit einer Betonummantelung umgeben, die unter gleichzeitigem Zurückziehen des Vortreibrohres durch das Einpressen von Beton in das Erdreich geschaffen wird. Bei diesen bekannten Zuggliedern findet die Übertragung der Zugkraft auf das Erdreich durch die Verbundwirkung zwischen dem Stahl des Zuggliedes und dem Beton statt. Solchermaßen geschaffene sogenannte Ort/betonpfähle erweisen sich in allen lallen als ausreichend, in denen nur eine vorübergehende Abstützung und Verankerung von Bauteilen vorgenommen werden soll. Sie sind jedoch zur bleibenden Abstützung beispielsweise von TJfereinfassungen an Schiffahrtswegen wegen der Korrosionsanfälligkeit der Zugglieder nicht verwendbar. Die geringere Dehnungsfähigkeit des Ortbetonmantels gegenüber dem Zugglied führt außerdem bei Zugbeanspruchung des Zuggliedes, insbesondere dann, wenn das Zugglied vorgespannt wird, zur Bildung von Querrissen in dem Betonmantel, die beispielsweise den Zutritt für Grundwasser oder für andere Korrosion erzeugende Medien zum Zugglied erleichtern.

Zur Vermeidung der durch die Querrißbildung heraufbeschworenen Korrosionsgefahr sind auch schon Verfahren bekanntgeworden, bei denen nachträglich durch besondere Kanäle in dem Betonmantel Zementmilch zum Abdichten der Querrisse hineingedrückt wird« Aber auoh diese Verfahren bieten, abgesehen davon, daß sie verhältnismäßig aufwendig sind, nicht in allen lallen die Gewähr dafür, daß die Zementmilch auch in alle Risse eindringt und mit Sicherheit eine gute Abdichtung erreicht»

009832/0709 .3.

Man hat zum Korrosionsschutz der Zugglieder auch schon vorgeschlagen, den Spannstahl auf einem Teil seiner Länge mit einem Kunststoffrohr zu umgeben; aber auch bei solchen Ausführungsformen ist kein absoluter Korrosionsschutz mggi±sk gewährleistet, weil aufgrund des" Herstellungsvorganges wenigstens im Bereich der Anschlußstelle diese Isolierung nicht vorgenommen werden kann. Da eine nachträgliche Kontrolle der im Erdreich verlegten Injektionszuganker nicht möglich ist und beispielsweise bei der Abstützung von Ufereinfassungen eine Lebensdauer der Zuganker in der Größenordnung von etwa 1.00 Jahren zweckmäßig ist, sind auch solche Anker nicht als Daueranker geeignete

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Injektionszuganker zu vermeiden und ein Zugglied zu schaffen, welches in jedem Pail korrosionsfest ist, aber dennoch eine verhältnismäßig einfache Herstellung der Injektionszuganker erlaubt.

Ausgehend von dem Gedanken, den Zuganker derart auszubilden, daß die korrosionsanfälligen Spannglieder und die übrigen Stahlteil-e bereits vor dem Einbau einen sicheren Korrosionsschutz erhalten, besteht die Erfindung darin, daß mindestens ein in an sich bekannter Weise von einem Kunststoffschlauch oder -rohr umhüllter Spannstahl vorgesehen ist, dessen in das Erdreich einführbares Ende von einem dicht an den Kunststoffschlauch anschließenden korrosionsbeständigen Ankerfuß umhüllt

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ünd dort "befestigt ist. Durch diese Ausbildung ist der Erfolg der Abschirmung gegenüber Grundwasser und anderen korrosionsgefährlichen Medien nicht mehr von der zweifelhaften Dichtigkeit des nachträglich durch Verpreseen hergestellten Betonmantels abhängig. Besonders vorteilhaft kann dabei die zum Stützbauwerk hin gelegene Stirnseite „des Ankerfußes kegel- oder keilförmig ausgebildet sein_s so daß eine besonders günstige Veispannung des Ankerfußes mit dem umgebenden Beton- bzw. Bodenmaterial erreicht wird»

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung ergibt sich dann, wenn zwischen dem Spannstahl und dem Kunststoffrohr oder -schlauch ein mit einer ebenfalls korrosionsbeständigen und plastischen Vergußmasse ausgefüllter Ringraum vorgesehen ist„ Auf diese Weise wird nämlich die Verbundwirkung zwischen dem Betonmantel und dem Zugglied ausgeschaltet, so daß es selbst dann, wenn das Zugglied vorgespannt wird, zu keiner Rißbildung in dem Beton kommen kann, der bei dieser Ausführungsform vom Ankerfluß her ausschließlich auf Druck beansprucht wird. Da der Betonmantel hohen Druckbelastungen ausgesetzt werdenkann und durch die keilförmige Ausbildung des Ankerfußes Radialkräften ausgesetzt und gegen das angrenzende Erdreich gedrückt wird, ist es durch diese Ausgestaltung möglich, bedeutend größere Kräfte vom Boden her auf das Zugglied zu übertragen, so daß auf diese Weise die Länge des zur

mantels

Krafteinleitung erforderlichen BetoniwdfcnriKi gegenüber den bekannten Ausführungsformen verkleinert werden kann.

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Wenn anstelle eines Spannstahles mehrere konzentrisch angeordnete Stahlspanndrähte vorgesehen sind, die zu einem Bündel vereinigt sind, so ergibt sich der Vorteil, daß das Zugglied besser an den statisch erforderlichen Querschnitt angepaßt werden kann. Außerdem ergibt sich ein höheres Maß an Sicher- " hext insofern, als sich bei Ausfall eines Spanndrahtes die . Kraftübertragungsfähigkeit des Zuggliedes nur beschränkt reduziert. Das Spanndrahtbündel verhält sich gegenüber Biegung aus nachträglichen Bodensetzungen o. dglo auch günstiger als der Einzelstahl. Eine einfache Befestigungsmöglichkeit dieses Stahldrahtbündels im Ankerfuß ergibt sich dadurch, daß die Spanndrähte durch einen Metallkeil o„ dglo, der in ihrer Mitte angeordnet ist, in einer in dem zweckmäßigerweise aus besonderem. Beton hergestellten Ankerfuß eingegossenen keilförmigen Hülse verklemmt werden» Im übrigen können auch andere aus dem Spannbeton bekannte Endverankerungen Verwendung finden.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen·

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungebeispieles dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert«

Es zeigenj

Fig. 1 die achematisehe Darstellungder Anordnungdes ■ erf indungsgemäßen Inj ekt ions zuganker· i» Erdreioli,

fi|.' 2 einen Schnitt %n

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des Zuggliedes, das in das Erdreich verlegt und dann mit einem Betonmantel umgeben wird,

Fig« 3 einen Schnitt durch das Zugglied der Pig. 2 längs der Linie IH-III, und

Fig. 4 einen Schnitt durch das Zugglied der 3?ig„ 2 längs der linie IY-IV.

In der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäß ausgestalteter Injektionsanker zur Verankerung einer nicht näher dargestellten Stützwand im Erdreich eingesetzt. Da der Zuganker unterhalb des Grundwasserspiegels 1 verlaufend angeordnet ist, muß er absolut korrosionsgeschützt sein, wenn er zur bleibenden Abstützung beispielsweise einer Ufereinfassung eingesetzt werden soll.

Der Zuganker selbst besteht dabei aus einem Zugglied 2, das als ein Spannstahl ausgebildet sein oder, wie in den Fig. 2 bis 4 gezeigt, aus mehreren zu einem Bündel vereinten Spanndr ähttn bestehen kann. Dae rechte ober· Ende des Zuggliedes ist beispielsweise mit einen Klemmplattenversohluß 3 versehen, um die Ankereugkräfte über die Verteilungaholme 5 auf das S tut «bauwerk 4 zu übertragen· Das linke untere Ende des Zuggliedes 2 ist ait ein·» vorgefertigten AnkerfuS 6 aus Beton feet verbunden. Pies·· neue Zugglied, das im einzelnen noch ■ in den Jig, 2 eis 4 erlaute** iet, wir» *ur Herstellung dee ' Insektion·ankers in bekannter Weise in einen τ·η eine» etäh- -lernen Vortreibrohr im Boden freigehaltenen aylindriBohen Hohl-

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raum eingeführte Ist das Zugglied 2 dergestalt eingeführt, so wird durch das Vortreibrohr eine geeignete Zementsuspension unter angemessen hohem Druck verpreßt, während gleichzeitig das Vortreibrohr zurückgezogen wird. Der Verpreßdruck der Zementsuspension wird in Abhängigkeit von der Zusammendrüekbarkeit des Bodens so hoch-gewählt₉ daß mit einiger Sicherheit über die Länge Ii die aus statischen G-rüiiden erforderliche Betonfußverbreiterung 7 entsteht, die als Ivrafteinleitungsstrecke zur Übertragung der von dem Zugglied 2 aufgebrachten Zugkraft auf den Boden dient. Oberhalb der ICraf teinleitungsstrecke '1 kann mit einem abgemagerten Beton- oder Zementmörtel unter geringerem Druck verpreßt werden, so daß jeweils der sich.beim Ziehen des Vortreibrohres ergebende Hohlraum ausgefüllt wird und sich anschließend ein Betonschutzmantel 8 ergibt« lach dem Erhärten des Betons wird im allgemeinen .das. Zugglied über den Betrag der Gebrauchslast hinaus vorgespannt, um die Längenän-. derungen aus dem G-ebrauchsbelastungszxistand vorwegzunehmen. ■ Bei den bekannten .Injektionsankern tritt bei dieser Vorspannung eine Querrißbildung im Betonfuß 7 und im Zementmantel 8 auf, weil der Beton die IiLüngendehnung des Zuggliedes 2, mit dem er bei den bekannten Ausführungen eng verbunden ist, nicht ausgleichen kann. ..:..-_

Das ■ erfindungsgemäß ausgestaltete Zugglied 2 besteht gemäß den Pig..; .2- bis 4 aus^inem Bündel von.konzentrisch in .e^inem Kunststoffrohr 9 angeordneten und auf ihrer „gesamten .Iiänge vom ·... Kunst0t§ffrohr_Äce.iKgehüllt:en Stahlapanndrähten 2a, $X§ mit ih-„, rem-unteren- Ende in- einer in einem vorgef ertigten; Betonfuß 10 einbetonierten'Metallhül.ae.11 mit HiIfe d^s Stahlkeiles ¹2 .

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verklemmt sind_o Sowohl der zwischen dem Kunststoffrohr 9 lind den Spanndrähten 2a verbleibende äußere Ringrauin 13 als auch der zwischen den Spanndrähten 2a verbleibende Innenraum 14 ist mit einer korrosionsbeständigen und plastischen Vergußmasse ausgegossen, die eine einwandfreie Abdichtung der gegen Korrosion anfälligen Stahldrähte 2a gewährleistete Das Kunststoffrohr 9 ist fest in den Betonfuß 10 eingelassen lind zusätzlich noch mit Hilfe eines Dichtungsringes 15 abgedichtet. Die zum Einführen des Stahlkeiles 12 nötige Öffnung 16 am unteren Ende des Betonfußes 10 ist ebenfalls mit einer korrosionsbeständigen plastischen Vergußmasse ausgegossen, so daß auoh die lletallhülse 11 absolut korrosionsgeschützt innerhalb des aus einem besonderen Beton bestehenden Ankerfußes 10 angeordnet ist.

Zur Übertragung der von den Spanndrähten 2a ausgeübten Zugkräfte auf den Betonfuß 10 ist die Hülse 11 mit einem Plansch 17 versehen, der eine besonders gute Kraftübertragung erlaubt. Die obere Stirnfläche 18, die zur Stützwand 4 hinweist, ist im gezeigten Ausführungsbeispiel kegelförmig ausgebildet, wobei der Kegel eine ITeigung von etwa 45° gegenüber den zylindrisehen Begrenzungswänden des Betonfußes 10 aufweist. Diese Ausbildung der Stirnfläche 18 erlaubt eine besonders günstige Verspannung des Zuggliedes mit dem daran anschließenden Beton, da durch die kegelförmige Stirnflächenausbildung außer einer Kraftkomponente in Ankerzugrichtung auch eine Radialkomponente auf den angrenzenden Beton und auf das Erdreich ausgeübt werden kann. Sollten .die im angrenzenden Beton auftretenden Ringspannungen zu groß werden, könnte z. B. eine spiralförmige Bewehrung in diesem

Bereich angeordnet werden. g^p ORIGINAL

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Aus der Fig. 4 geht hervor, daß sowohl die Hülse 11 als auch der Stahlkeil 12 auf ihrem Umfang mit nutenformigen Aussparungen 19 "bzw. 20 verseilen sein können, in die die unteren Enden der Spanndrähte 2a eingreifen und auf diese Weise besonders günstig verklemmt werden können_o Die Nuten 19 und 20 können gehärtet sein.

Das neue Zugglied bringt aufgrund seiner "besonderen Ausbildung den bedeutenden Vorteil gegenüber bekannten Zuggliedern von In 3 ekti ons ankern, daß zv/ischen den Zuggliedern 2a bzw. 2 und dem anschließend unter Tage eingepreßten Beton keine Verbundwirkung besteht, da der Beton nicht zur Haftung mit den Stahldrähten 2ε·. kommt ο Das bedeutet, daß beim Vorspannen des Zuggliedes 2 von der Stirnfläche 18 her Druckkräfte auf den Beton ausgeübt werden, die vom Beton einwandfrei aufgenommen werden können. Abgesehen davon, daß auf diese Weise die Gefahr der Querrißbildung im Beton vermieden ist, so daß auch der Betonmantel (7, 8) bereits als ein gewisser Korrosionsschutz für die Metallischen !eile des Injektionsankers dient, kann das erfindun^sgemäße Zugglied bereits vor dem Einbau in den Boden vollkommen vormontiert und einwandfrei gegen Korrosion abgedichtet werden« Durch die Erfindung ist somit ein Zugglied für einen Injektionsanker geschaffen, der die Verwendung des Insekt ions ankers als,, sogenannt en Dauerankfasr bei Bauwerken möglich macht, die eine ess^^ea große Lebensdauer verlangen» Selbstverständlich können anstelle der in dem Ausführungsbeiapiel gezeigten Stahldrahtbundel auch einzelne Spann3tähle verwendet werden, die beispielsweise durch ein Gewinde O₀ dglo entsprechend mit dem Betonfuß verbunden werden müssen„BAD OFUGSMAl

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Claims

Patent- und Schutzansprüche

1« Zugglied für einen Injektionszuganker, insbesondere zur dauerhaften und korrosionsbeständigen Verankerung von Stützbauwerken o. dgl. im Erdreich, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein von einem Kunststoffschlauch (9) oder Rohr umhüllter Spannstahl (2, 2a) vorgesehen ist, dessen in das Erdreich einführbares Ende von einem dicht an den Kunststoffschlauch anschließenden korrosionsbeständigen Ankerfuß (10) umhüllt und dort befestigt ist.

2ο Zugglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Stützbauwerk hin gelegene Stirnseite (18) des Ankerfußes (10) kegel- oder keilförmig ausgebildet ist.

Zugglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Spannstahl (2a) und dem Kunststoffrohr oder Schlauch (9) ein mit einer korrosionsbeständigen und plastischen Vergußmasse ausgefüllter Ringraujn (13) vorgesehen ist ο

Zugglied nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerfuß aus einem vorgefertigten Betonfuß

(10) besteht, in dessen Innerem Befestigungseinrichtungen

betoniert (11, 12) für das Ende des Spannstahles (2a) elrsga^pxawaßx.

sind.

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Zugglied nach. Anspruch 4, dadurch, gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichturigen aus eiher mit einem im wesentlichen, radial abstellenden Plansch (17) versehenen Metall-. hülse (11) "bestehen, in deren Innerem der Spannstahl (2a) verkeilt isto

ο Zugglied nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der übrigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannstahl mehrere konzentrische' angeordnete Stahlspanndrähte (2a) vorgese-. hen sindο ■ -

7. Zugglied nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanndrähte (2a) durch einen Metallkeil (12) o„ dgl. in ihrer Zugrichtung in der Hülse (11) verklemmt sindo

8ο Zugglied nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der zwischen Kunststoffrohr (9) oder Schlauch und den Spanndrähten (2a) vorgesehene Kingraum (13) als auch der von den Spanndrähten umschlossene Innenraum (14) mit plastischer korrosionsbeständiger Yergußmasse ausgefüllt ist, die auch den verbleibenden Hohlraum (16) der Hülse (11) und des Betonfußes (10) ausfüllt.

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