[0001] Die Erfindung betrifft einen vorspannbaren Verpressanker gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
[0002] Es sind Verpressanker bekannt, welche dazu vorgesehen sind eine aufgebrachte Zugkraft
auf eine Schicht im Untergrund zu übertragen. Hierbei weist der Verpressanker einen
im Untergrund angeordneten Verpresskörper auf, welcher über Zugglieder mit einem Ankerkopf
verbunden sind. Der Ankerkopf ist hierbei mit der zu haltenden Konstruktion verbunden
oder liegt an dieser auf, welche dadurch mittels den vorgespannten Zugglieder mit
dem Untergrund verankert ist. Derartige Verpressanker können hierbei als temporärer
Anker oder als Daueranker eingesetzt werden.
[0003] Für die Zugglieder wird bei herkömmlichen Verpressanker üblicherweise Stahl verwendet.
Hierbei ergibt sich allerdings der Nachteil, dass aus ein Zugglied aus Stahl bei einem
temporären Anker, welcher beispielsweise zur Sicherung einer Baugrube eingesetzt wird,
nicht im Erdreich verbleiben darf. Dies ist insbesondere im urbanen Gebiet von Bedeutung,
da hier die Zugglieder oft in Nachbargrundstücke ragen. Ein Zugglied aus Stahl stellt
hierbei beim Ausheben einer anderen Grube oder dem Vorantreiben eines Kanals oder
eines Tunnels ein wesentliches Hindernis dar, da es für herkömmliche Baumaschinen
nur schwer zu durchtrennen ist.
[0004] Eine mögliche Lösung dieses Problems besteht in der Verwendung von Glasfaserkabeln
als Zugglieder, da diese leichter zu durchtrennen sind als Zugglieder aus Stahl oder
anderen Metallen, weshalb diese ohne Probleme im Untergrund verbleiben dürfen.
[0005] Nachteilig bei bekannten Verpressankern mit Glasfaserkabeln als Zugglieder ist allerdings,
dass diese wesentlich aufwendiger in der Handhabe sind und aufwendige Konstruktionen
zum Vorspannen benötigen.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es daher einen vorspannbaren Verpressanker der eingangs
genannten Art anzugeben, mit welchem die genannten Nachteile vermieden werden können,
welcher einfach in der Handhabe ist und mit herkömmlichen Mitteln vorgespannt werden
kann.
[0007] Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.
[0008] Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass ein vorspannbarer Verspressanker mit Zuggliedern
aus einem nichtmetallischen Fasermaterial mit herkömmlichen Mitteln gespannt werden
kann. Durch die Koppelungsvorrichtung, mit welcher die Zugglieder verklebt sind, kann
ein einfacher und leicht herzustellender Übergang auf ein herkömmlichen Spannzugglied
geschaffen werden, wobei mittels dem Spannzuggliedes der Verpressanker mit den herkömmlichen
Methoden und Gerätschaften vorgespannt werden kann. Dadurch ergibt sich für den Benützer,
dass dieser bei der Verwendung des gegenständlichen Verspressankers die gleichen Geräte
zum Verspannen verwenden kann wie bei herkömmlichen Verpressanker mit Stahlzugglieder.
Dadurch kann beispielsweise der Geräteeinsatz bei einer Baugrube gering gehalten werden,
wobei auf zugelassene und bewährte Methoden und Geräte zum Vorspannen zurückgegriffen
werden kann. Durch die Verwendung eines nichtmetallischen Fasermaterials als Ankerzugglieder
können diese selbst nach Abbau der Baugrube problemlos im Untergrund verbleiben, da
diese leicht durchtrennbar sind. Weiters kann dadurch eine kompakte Bauform erreicht
werden, wodurch der Durchmesser des Bohrloches gering gehalten werden kann. Durch
die Klebeverbindung kann hierbei eine besonders einfach ausgebildete aber auch haltbare
Koppelung der Ankerzugglieder mit der Koppelungsvorrichtung bewirkt werden, wobei
eine Beschädigung der Ankerzugglieder vermieden werden kann, welche beispielsweise
bei einer rein mechanischen Verbindung wie Klemmen gegeben wäre.
[0009] Die Unteransprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
[0010] Ausdrücklich wird hiermit auf den Wortlaut der Patentansprüche Bezug genommen, wodurch
die Ansprüche an dieser Stelle durch Bezugnahme in die Beschreibung eingefügt sind
und als wörtlich wiedergegeben gelten.
[0011] Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen
lediglich eine bevorzugte Ausführungsform beispielhaft dargestellt ist, näher beschrieben.
Dabei zeigt:
Fig. 1 einen Teil einer bevorzugten Ausführungsform des vorspannbaren Verpressankers
als Schnitt in Seitenansicht;
Fig. 2 den Schnitt A-A in Fig. 1;
Fig. 3 die bevorzugte Ausführungsform des vorspannbaren Verpressankers als Schnitt
in Seitenansicht.
[0012] Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform eines vorspannbaren Verpressankers
1 umfassend eine Mehrzahl an Ankerzugglieder 2. Ein Verpressanker 1 wird auch als
vorgespannter Anker oder als Erd- oder Felsanker bezeichnet. Der Verpressanker 1 ist
ein Bauteil der Geotechnik, welches eine aufgebrachte Zugkraft in den Untergrund 10
weiterleitet. Hierbei wird ein Bohrloch 11 in den Untergrund 10 eingebracht, die Ankerzugglieder
2 in das Bohrloch 11 eingebracht und dann die Ankerzugglieder 2 im Bohrloch 11 mittels
eines Verpresskörpers 12 verankert. Der Verpresskörpers 12 kann hierbei aus Zement,
Beton oder dergleichen sein.
[0013] Die Ankerzugglieder 2 umfassen ein nichtmetallisches Fasermaterial. Ein derartiges
nichtmetallisches Fasermaterial können insbesondere Glasfaserkabeln sein. Glasfaserkabel
bieten hierbei den Vorteil, dass diese eine hohe Zugfestigkeit aufweisen, chemisch
beständig und einfach in der Herstellung sind. Alternativ können auch Kohlefasern,
Kunststofffasern, beispielsweise aus Aramid oder Nylon, Naturfasern, keramische Fasern
oder ähnliches Material für die Ankerzugglieder 2 verwendet werden. Weiters können
die Ankerzugglieder 2 insbesondere ein Verbundmaterial umfassend nichtmetallisches
Fasermaterial umfassen.
[0014] Vorgesehen ist, dass die Ankerzugglieder 2 an einem Ende 6 mittels eines Klebstoffes
3 mit einer Koppelungsvorrichtung 4 verklebt sind, und dass ein Spannzugglied 5 zum
Spannen des vorspannbaren Verpressankers 1 zumindest mittelbar mit der Koppelungsvorrichtung
4 verbunden ist. Die Koppelungsvorrichtung 4 verbindet die Ankerzugglieder 2 mit einem
Spannzugglied 5, wobei das Spannzugglied 5 vorgehen ist mit einer Spannvorrichtung
9 gespannt zu werden. Das Spannzugglied 5 kann hierbei insbesondere aus Metall, insbesondere
aus Stahl, ausgebildet sein. Weiters kann vorgesehen sein, dass das Spannzugglied
5 als Stahlzugglied ausgebildet ist. Dadurch können die Zugkräfte des Spannzuggliedes
5, welches mit herkömmlichen Mitteln gespannt werden kann, einfach und zuverlässig
an die Ankerzugglieder 2 weitergeleitet werden, und durch die Ankerzugglieder 2 über
den Verpresskörper 12 an den Untergrund 10. Durch die Klebeverbindung der Ankerzugglieder
2 mit der Koppelungsvorrichtung 4 kann eine zuverlässige Verbindung mit dem nichtmetallischen
Faserstoff hergestellt werden, wobei dieser nicht beschädigt wird.
[0015] Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Ankerzugglieder 2 im Wesentlichen
an deren Mantelflächen verklebt sind. Dadurch wird die Klebestelle auf Schub und nicht
auf Zug beansprucht, wodurch diese besonders hohe Kräfte aufnehmen kann.
[0016] Insbesondere kann ein anderes Ende 13 der Ankerzugglieder 2, also ein, dem mit der
Koppelungsvorrichtung 4 verklebten Ende 6 gegenüberliegendes, Ende 13 der Ankerzugglieder
2, mit dem Verpresskörper 12 in direktem Kontakt sein.
[0017] Der Verpressanker 1 kann insbesondere als Kurzzeitanker oder als temporärer Verpressanker
ausgebildet sein. Derartige Verpressanker 1 sind für eine Benützungsdauer von lediglich
wenigen Jahren vorgesehen. Durch die Verwendung des nichtmetallischen Fasermaterials
können die Ankerzugglieder 2 im Untergrund 10 verbleiben, wodurch der Abbauaufwand
wesentlich reduziert werden kann.
[0018] Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Verpressanker 1 als Daueranker ausgebildet
ist. Derartige Verpressanker 1 sind für eine lange Benützungsdauer vorgesehen, beispielsweise
mindestens hundert Jahre. Hierbei können die Ankerzugglieder 2 umfassend nichtmetallisches
Fasermaterial korrosionsbeständiger als Ankerzugglieder 2 aus Metall sein.
[0019] Insbesondere kann der Verpresskörper 12 im Wesentlichen lediglich benachbart zu dem
anderen Ende 13 der Ankerzugglieder 2 angeordnet sein.
[0020] Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Verpresskörper 12 im Wesentlichen das gesamte
Bohrloch 11 ausfüllt.
[0021] In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform des vorspannbaren Verpressankers 1
gezeigt, wobei der Verpresskörper 12 nicht dargestellt ist. In Fig. 3 ist der vollständige
Verpressanker 1 gezeigt, welcher im Bohrloch 11 angeordnet ist. Besonders bevorzugt
kann vorgesehen sein, dass zwischen dem einen Ende 6 und dem anderen Ende 13 der Ankerzugglieder
2 eine Freilaufstrecke 14 angeordnet ist. In der Freilaufstrecke 14 können die Ankerzugglieder
2 in eine Hülle 15, insbesondere in eine Kunststoffhülle, in deren Längsrichtung frei
beweglich angeordnet sein. Hierbei kann die Hülle 15 einzelne Ankerzugglieder 2 oder
einen ganzen Strang an Ankerzugglieder 2 umhüllen. Durch die Freilaufstrecke 14 können
die Ankerzugglieder 2 die Zugkräfte von der Koppelungsvorrichtung 4 ungehindert an
den Verpresskörper 12 weiterleiten, wobei sich die Ankerzugglieder 2 unter der Vorspannung
in der Freilaufstrecke 14 auch ungehindert dehnen können. Durch die Hülle 15 sind
die Ankerzugglieder 2 in der Freilaufstrecke 14 mit dem Verpresskörper 12 nicht in
Kontakt.
[0022] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Ankerzugglieder 2 eine Länge zwischen
3 m und 20 m aufweisen.
[0023] Weiters kann vorgesehen sein, dass die Ankerzugglieder 2 im Wesentlichen gleich lang
sind.
[0024] Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass eine Länge der Freilaufstrecke 14 größer ist
als die Bereiche welche das eine Ende 6 und das andere Ende 13 der Ankerzugglieder
2 darstellen.
[0025] Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Ankerzugglieder 2 parallel zueinander
verlaufen.
[0026] Weiters kann vorgesehen sein, dass die Ankerzugglieder 2 mindestens vier mal so lange
sind wie das Spannzugglied 5. Hierbei können die Ankerzugglieder 2 im Untergrund 10
belassen werden, während bei einem Kurzzeitanker lediglich das kürzere Spannzugglied
5 zu entfernen ist.
[0027] Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Klebstoff 3 ein Harz, bevorzugt
ein Kunstharz, insbesondere ein Epoxidharz, ist. Harze haben hierbei den Vorteil der
einfachen Implizierbarkeit mittels Gießen. Weiters ist Epoxidharz wasserbeständig.
[0028] Weiters kann vorgesehen sein, dass das eine Ende 6 der Ankerzugglieder 2 in dem Klebstoff
3 eingebettet ist. Hierbei kann eine besonders großflächige Klebefläche erreicht werden.
Weiters kann dadurch das Eindringen von korrosionsverursachenden Fluide in die Koppelungsvorrichtung
4 und die darunter liegenden Bereiche unterbunden werden.
[0029] Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Koppelungsvorrichtung 4 eine Hülse
7 aufweist, und dass das eine Ende 6 der Ankerzugglieder 2 innerhalb der Hülse 7 angeordnet
ist. Die Hülse 7, welche in Fig. 1 und Fig. 3 teilaufgeschnitten dargestellt ist,
umfängt die Enden 6 der Ankerzugglieder 2 und ist mittels des Klebstoffes 3 mit diesen
verklebt. Durch die Hülse 7 kann eine gute Einbindung der Enden 6 der Ankerzugglieder
2 erreicht werden, wobei durch die Hülse 7 ein definierter Bereich bereitgestellt
werden kann, welcher vom Klebstoff 3 ausgegossen werden kann. Die Hülse 7 kann insbesondere
umfassend Metall und/oder Kunststoff ausgebildet sein. Weiters kann die Hülse 7 insbesondere
eine hohlzylindrische Form aufweisen.
[0030] Weiters kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Koppelungsvorrichtung 4 eine Länge
von weniger als 2 m aufweist. Dadurch kann diese bei einem Kurzzeitanker leicht wieder
aus dem Untergrund 10 entfernt werden.
[0031] Die Länge der Hülse 7 kann im Wesentlichen der Länge der Koppelungsvorrichtung 4
entsprechen.
[0032] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Ankerzugglieder 2 sich im Wesentlichen
über die gesamte Länge der Hülse 7 in der Hülse 7 erstrecken. Mit anderen Worten können
die Ankerzugglieder 2 über die gesamte Länge der Hülse 7 in der Hülse angeordnet sein.
Dadurch kann eine besonders große Klebefläche bereitgestellt werden.
[0033] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Verpressanker 1 lediglich ein Spannzugglied
5 aufweist. Das eine Spannzugglied 5 kann hierbei als Strang, Stange oder Seil ausgebildet
sein.
[0034] Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Verpressanker 1 mehrere Spannzugglieder
aufweist. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Anzahl der Ankerzugglieder
2 größer ist als die Anzahl der Spannzugglieder 5. Besonders bevorzugt kann vorgesehen
sein, dass ein erster Bereich 8 des Spannzuggliedes 5 innerhalb der Hülse 7 angeordnet
ist. Hierbei können der erste Bereich 8 des Spannzuggliedes 5 und die einen Enden
6 der Ankerzugglieder 2 in der Hülse 7 überlappend angeordnet sein, wodurch eine besonders
gute Kraftüberleitung durch den Klebstoff 3 möglich ist.
[0035] Weiters kann ein zweiter Bereich 16 des Spannzuggliedes 5 des Spannzuggliedes vorgesehen
sein, welcher mit einer Spannvorrichtung 9 verspannbar ist. Die Spannvorrichtung 9
ist hierbei zum Aufbringen und Halten der Spannkraft vorgesehen.
[0036] Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das Spannzugglied 5 ein Gewinde zum
Eingriff einer Spannvorrichtung 9 aufweist. Die Spannvorrichtung 9 kann hierbei insbesondere
ein Innengewinde aufweisen, wobei durch ein Drehen der Spannvorrichtung 9 die Spannkraft
eingestellt werden kann und der vorspannbare Verpressanker 1 leicht nachgespannt werden
kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Spannzugglied 5 als Gewindestange
ausgebildet ist.
[0037] Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Spannvorrichtung 9 als Lochplatte mit Keilen
vorgesehen ist. Hierbei kann das Spannzugglied 5 mittels eines externen Gerätes gespannt
und anschließend in der Lochplatte mit den Keilen in der vorgespannten Situation fixiert
werden.
[0038] Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Ankerzugglieder 2 im Wesentlichen
gleichmäßig verteilt um den ersten Bereich 8 des Spannzuggliedes 5 angeordnet sind.
Dadurch kann eine besonders gleichmäßige Kraftübertragung der vielen Ankerzugglieder
2 an das Spannzugglied erfolgen. Weiters kann dadurch die Koppelungsvorrichtung 4
besonders einfach und platzsparrend ausgebildet sein. Eine derartige Anordnung ist
in Fig. 2 dargestellt, wobei die einzelnen Stränge der Ankerzugglieder 2 in einer
kreisförmigen Anordnung um das zentrale Spannzugglied 5 angeordnet sind. Das Spannzugglied
kann insbesondere koaxial zu der Hülse 4 angeordnet sein.
[0039] Weiters kann vorgesehen sein, dass der vorspannbare Verpressanker 1 mindesten drei
Ankerzugglieder 2, insbesondere fünf bis zwanzig Ankerzugglieder 2, aufweist. Hierbei
kann die Krafteinleitung besonders gleichmäßig über die einzelnen Ankerzugglieder
2 an ein zentral angeordnetes Spannzugglied 5 weitergeleitet werden.
[0040] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Durchmesser des Spannzuggliedes 5 größer
als ein Durchmesser der Ankerzugglieder 2 ist. Hierbei können die Ankerzugglieder
2 besser umlaufend um das Spannzugglied 5 angeordnet werden, wodurch eine gleichmäßige
Kraftübertragung verbessert wird.
[0041] Weiters kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das Spannzugglied 5 unmittelbar mit
dem Klebstoff 3 mit der Koppelungsvorrichtung 4 verklebt ist. Hierbei kann auf die
Verwendung zusätzlicher Verbindungsmitteln verzichtet werden, wodurch die Ankopplung
des Spannzugglied 5 mit der Koppelungsvorrichtung 4 besonders einfach ausgebildet
sein kann. Hierbei kann vorgesehen sein, dass das Spannzugglied 5 im Wesentlichen
an seiner Mantelfläche verklebt ist.
[0042] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Spannzugglied 5 und die Ankerzugglieder
2 in einem als Harz ausgebildeten Klebstoff gemeinsam eingebettet sind. Eine derartige
Verbindung ist in Fig. 2 gezeigt, wobei das Spannzugglied 5 und die ringförmig angeordneten
Ankerzugglieder 2 in dem Harz eingebettet sind.
[0043] Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Koppelungsvorrichtung 4 eine Verbindungseinrichtung
aufweist, und dass das Spannzugglied 5 mit der Verbindungseinrichtung verbunden ist.
Die Verbindungseinrichtung kann insbesondere zum lösbaren Verbinden des Spannzugglied
5 ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Verbindungseinrichtung als Gewindemuffe
ausgebildet sein, in welche das Spannzugglied 5 eingeschraubt ist. Weiters kann die
Verbindungseinrichtung an der Hülse 7 befestigt sein. Durch die Verbindungseinrichtung
ergibt sich der Vorteil, dass das Spannzugglied 5 leicht von der Koppelungsvorrichtung
4 gelöst werden kann, wodurch der Abbau des Verpressankers 1 besonders einfach gestaltet
werden kann.
[0044] Weiters kann vorgesehen sein, dass ein Injektionsrohr durch die Hülse 7 durchführt.
Das Injektionsrohr dient dazu, das Material für den Verpresskörper 12 an den Boden
des Bohrloches 11 zu leiten. Zur Platzersparnis kann dass Injektionsrohr zwischen
das Spannzugglied 5 und die Ankerglieder 2 durch die Hülse 7 geführt, und dort eingebettet
werden. Dadurch kann eine besonders kompakte Bauform erreicht werden.
1. Vorspannbarer Verpressanker (1) umfassend eine Mehrzahl an Ankerzugglieder (2), wobei
die Ankerzugglieder (2) ein nichtmetallisches Fasermaterial umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerzugglieder (2) an einem Ende (6) mittels eines Klebstoffes (3) mit einer
Koppelungsvorrichtung (4) verklebt sind, und dass ein Spannzugglied (5) zum Spannen
des vorspannbaren Verpressankers (1) zumindest mittelbar mit der Koppelungsvorrichtung
(4) verbunden ist.
2. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (3) ein Harz, insbesondere ein Epoxidharz, ist.
3. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende (6) der Ankerzugglieder (2) in dem Klebstoff (3) eingebettet ist.
4. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelungsvorrichtung (4) eine Hülse (7) aufweist, und dass das eine Ende (6)
der Ankerzugglieder (2) innerhalb der Hülse (7) angeordnet ist.
5. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Bereich (8) des Spannzuggliedes (5) innerhalb der Hülse (7) angeordnet
ist.
6. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerzugglieder (2) im Wesentlichen gleichmäßig verteilt um den ersten Bereich
(8) des Spannzuggliedes (5) angeordnet sind.
7. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannzugglied (5) unmittelbar mit dem Klebstoff (3) mit der Koppelungsvorrichtung
(4) verklebt ist.
8. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelungsvorrichtung (4) eine Verbindungseinrichtung aufweist, und dass das
Spannzugglied (5) mit der Verbindungseinrichtung verbunden ist.
9. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannzugglied (5) ein Gewinde zum Eingriff einer Spannvorrichtung (9) aufweist.
10. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der vorspannbare Verpressanker (1) mindesten drei Ankerzugglieder (2), insbesondere
fünf bis zwanzig Ankerzugglieder (2), aufweist.
11. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser des Spannzuggliedes (5) größer als ein Durchmesser der Ankerzugglieder
(2) ist.
12. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerzugglieder (2) mindestens vier mal so lange sind wie das Spannzugglied (5).
13. Vorspannbarer Verpressanker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Injektionsrohr durch die Hülse (7) durchführt.