DE19609914C2 - Injektionsanker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Injektionsanker mit einem als Injektionsrohrsystem ausgebildeten Gestänge und einem mecha­ nischen Anker oder Ankerkopf, welcher mit dem Gestänge zum pneumatischen oder hydraulischen Vortrieb kraftschlüssig verbindbar ist, und der mechanische Anker oder Ankerkopf (1) mit dem Injektionsrohrsystem (4, 11) fluidisch derart verbunden ist, daß ein nach der Einbringung und Positionierung des Ankerkopfes (1) injiziertes Befestigungsmittel das unmit­ telbare Umfeld des Ankerkopfes und/oder des Injektionsrohrsys­ tems füllt, verpreßt und sichert.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Einbringung eines Injektionsankers mit einem als Injektionsrohrsystem ausgebildeten Gestänge und einem mechanischen Anker oder Ankerkopf, welcher mit dem Gestänge zum pneumatischen oder hydraulischen Schlagvortrieb kraftschlüssig verbunden ist, zum verspannen oder zur Abstützung eines Bauwerks, wobei die Injektionsanker auch vernetzbar sind.

Das Einsatzfeld für Injektionsanker ist sehr vielgestaltig. So werden Injektionsanker beispielsweise zur Sanierung von historischen Bauten, zur Befestigung von Fassaden, Mauern, wie beispielsweise Stadtmauern oder von Bauwerkteilen an unsiche­ ren Untergründen und zur Sanierung von Bau- und Bergschäden an Gebäuden eingesetzt. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Verfestigung schadhafter gerissener oder sonstiger funktions­ untüchtiger Mauerwerks- oder Betonteile im Hochbau, Brücken­ bau, Hafen- und, Flußbau sowie im Tiefbau. Ferner werden Injektionsanker im Tunnelbau zur Verankerung der Tunnel- Innenschalen, zur Sohlenverfestigung und zur Vernadelung des Hangendes im Bergbau verwendet. Die Injektionsanker haben sich im allgemeinen bewährt.

Aus der DE 27 11 979 A1 ist ein Bodenanker bekannt, welcher unter Verwendung eines plattenförmigen Ankers zur Verankerung eines Seiles dient. Hierzu wird ein spatenartiger Ankerkopf bis zu einer gewünschten Tiefe unter Mitziehen des Seils in den Boden eingetrieben, wobei dann durch Spannen des Seils der Ankerkopf quergestellt wird. Das Seil wird dann mit dem Ankerkopf in dem Boden durch Beton bzw. durch Zementmörtel verankert, der um das Seil herum in das Loch unter Druck eingebracht wird. Da der Boden um das Bohrloch in der Regel nicht homogen ist sondern Poren und Lücken unterschiedlicher und unbekannter Größe aufweist, kann nicht sichergestellt werden, ob auch das Seil über seine gesamte Länge einschließlich Ankerkopf kraft­ schlüssig einbetoniert ist, da auch der verbrauchte Beton oder Mörtel keine Rückschlüsse auf eine vollständige Seil- und Ankerkopfverfestigung zuläßt.

Aus der CH 635 885 ist eine Verankerung für Bauteile im Erdreich oder im Fels bekannt, bei der ein Rohranker von einem flüssigkeitsdurchlässigen Gewebestrumpf umhüllt ist, wodurch Spalte und Lücken im Erdreich überbrückt werden, wenn der Gewebestrumpf mit einem fließfähigen Injektionsgut mittels eines Röhrensystems gefüllt wird, so daß der Gewebestrumpf satt an die Bohrlochwandung anliegt. Die Zugfestigkeit des Ankers ergibt sich hierbei lediglich durch die Reibung zwischen Bohrlochwandung und Gewebestrumpf.

Es sind auch Bohrgestänge mit einem Bohrkopf bekannt, bei denen der Bohrkopf nach Erreichen der Endposition im Unter­ grund verbleibt und als Anker verwendet wird. Da der Bohrkopf während des Bohrvorganges gekühlt und das Bohrgut aus dem Bohrloch herausgespült werden muß, besteht auch bis zum Bohrkopf eine bleibende Rohrverbindung, welche zur weiteren Verfestigung mit einem Verfestigungsmittel gefüllt werden kann. Die Nachteile dieses bekannten Systems bestehen vor allem darin, daß weder der Bodenaustrag noch die anschließend erforderliche Hohlraumverfüllung mengenmäßig beherrschbar ist. Desweiteren, daß der teure Bohrkopf verloren ist und sein wirksames Ankervolumen nicht über die Größe des Bohrlochradius hinausgeht. Schließlich kann der nach Beendigung der Bohr­ arbeit zum Anker umfunktionierte Bohrkopf nicht den Boden­ verhältnissen als Anker angepaßt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit einem mechanischen Anker oder Ankerkopf kombinierten Injektionsanker zu schaffen, dessen Verankerung auch andauernden, hohen Zugbelastungen standzuhalten vermag, wobei durch Auswahl des Ankertyps eine weitgehende Anpassung an die zu erwartenden Bodenverhältnisse im Untergrund und der vorberechneten Zug­ spannung erfolgen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung vorgesehen, daß der Anker oder Ankerkopf mit einer durch das Injektions­ rohrsystem führenden Zugvorrichtung (3) verbunden ist, und das als Injektionsrohrsystem (11) ausgebildete Gestänge und/oder der Anker oder Ankerkopf bestrumpft sind, wobei das Injek­ tionsrohrsystem in austauschbare Rohrabschnitte aufgeteilt ist, in der jeder Rohrabschnitt durch einen Injektionsrohr­ abschnitt ausgetauscht werden kann.

Damit wird nicht nur eine Verfestigung des durch die Ein­ bringung des mechanischen Ankers aufgelockerten Bodens er­ reicht, sondern die wirksame Oberfläche des mechnischen Ankers wird entsprechend den vorliegenden und beim Schlagvortrieb ermittelten Bedingungen erheblich vergrößert, so daß die Einleitung von Zug- oder Druckkräften möglich ist, die mit dem mechanischen Anker allein nicht erreichbar sind. Durch die Kombination mit einem Injektionsanker läßt sich darüberhinaus die gesamte Strecke zwischen dem mechanischen Anker und dem zu befestigenden Bauwerk verfestigen, so daß die Zugkräfte über das gesamte Ankersystem in den Boden gebracht werden, wodurch die Auszieh- bzw. Standfestigkeit erheblich erhöht wird.

Mit Hilfe der Erfindung ist es jetzt möglich, an sich bekannte mechanische Ankersysteme zu verwenden, wobei ihre bisherigen Nachteile durch die Erfindung beseitigt werden.

So ist bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung der mecha­ nische Ankerkopf als schwenkbarer Plattenanker ausgebildet, welcher mit einer exzentrisch angeordneten Zugvorrichtung fest und mit einem auf Stoß belastbaren Gestänge lösbar verbunden ist. Gemäß der Erfindung übt das Gestänge drei Funktionen aus, nämlich als Schubgestänge zur Einbringung des mechnischen Ankers, ferner als Rohrsystem zur Injektion des mechanischen Ankerkopfes mit einem Befestigungsmittel, wie beispielsweise Mörtel und schließlich als eigene Injektionsanker durch die Auswahl von Rohrelementen, welche in Anpassung an die vor­ zufindenden Bodenverhältnisse ausgebildet bzw. bestrumpft sind.

Der große Vorteil der Erfindung ist noch darin zu sehen, daß durch die Auswahl des Bestrumpfungsmaterials, der Größe des zu injizierenden Raumes um den Anker und der Auswahl des zu verwendenden Befestigungsmittels in Art und Länge eine An­ passung vor Ort an die Beschaffenheit des Bodens, welche noch beim Schlagvortrieb ermittelt wird, erfolgen kann.

Nach der Erfindung ist die Zugvorrichtung als Gestänge oder Seil ausgebildet.

In Weiterbildung der Erfindung besteht der mechanische Anker­ kopf aus einem ausspreizbaren Klappensystem, welches mittels einer Zugvorrichtung betätigbar ist, wobei die Klappenenden schaufelähnliche Formteile aufweisen. Wird der in den Boden eingebrachte Anker durch eine Zugkraft belastet, so sorgen die schaufelähnlichen Formteile dafür, daß das Klappensystem des Ankers ausspreizt und damit sein Widerstand erhöht wird. Je nach Bodenbeschaffenheit wird der Boden insbesondere hinter dem ausgespreizten Klappensystem des Ankers in Richtung Zug­ kraft verdichtet, während vor dem Anker eine Auflockerung des Bodens bewirkt wird. Nach Aufbau mindestens eines Teils der geforderten und vorbestimmten Zugkraft wird das System mit einem Verfestigungsmittel, vorzugsweise mineralischer Mörtel injiziert, so daß der aufgelockerte Boden besonders vor dem nun gespreizten Anker gefüllt und verfestigt wird.

Hierbei ist es auch möglich, abschnittsweise unterschiedliche Injektionsmassen einzubringen, welche der ermittelten Bodenbe­ schaffenheit weitgehend angepaßt werden können. Die Bodenbe­ schaffenheit wird hierbei beim Einbringen des Ankerkopfes festgestellt und ausgewertet.

Je nach Anwendungsfall lassen sich nunmehr die verschiedensten Ankertypen verwenden, so daß auch hierdurch eine gute An­ passung an die vorliegenden Bedingungen erfolgen kann. So lassen sich Schirmanker mit ausfahrbaren Schaufelarmen ver­ wenden oder auch mechanische Anker, welche als Spreizhülsen­ anker ausgebildet sind.

In einer weiteren Variante der Erfindung wird ein in einer Hülse vortriebbarer Anker verwendet, welcher spreizbare Stahl­ profile mit geschlitzten Schenkeln aufweist.

Der vortriebbare Anker kann ferner auch als Doppelkeilanker ausgebildet sein.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Anker oder Ankerkopf bestrumpft ausgebildet. Hierdurch läßt sich das wirksame Ankervolumen definiert vergrößern und die Verbindung zum Untergrund kraftschlüssig herstellen, wodurch die belastbare Zugkraft der Ankers verbessert wird. In entsprechender Weise wird auch die Druckkraft des Ankers vergrößert, so daß auch gemäß der Erfindung eine Verwendung des Ankers als Druckpfahl vorteilhaft ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das als Rohrsystem ausgebildete Gestänge abschnittsweise oder voll­ ständig bestrumpft, wobei das Strumpfmaterial auch aus Stahl­ drähten oder Stahllitzen bestehen kann. Damit ist es möglich, nicht nur Zug- bzw. Druckkräfte vom Ankerkopf aufzunehmen, sondern über das gesamte Ankersystem. Auf diese Weise werden die wirksamen Kraftfelder verteilt, so daß in einem unsicheren Untergrund Gefahren durch übermäßige Konzentration der Zugkräfte des Ankers vermieden werden können. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn das Gestänge zum Vortrieb des mechanischen Ankers als Injektionsanker ausgebildet ist und aus zusammen­ setzbaren Einzelrohrelementen besteht, die individuell und nach Bedarf eingesetzt werden können.

Gemäß dem Verfahren zur Einbringung eines Injektionsankers mit einem als Rohrsystem ausgebildeten Gestänge und einem mecha­ nischen Anker oder Ankerkopf, welcher mit dem Gestänge zum pneumatischen oder hydraulischen Schlagvortrieb kraftschlüssig verbunden ist, wird

• a) der mit einer Zugvorrichtung verbundene Ankerkopf mittels eines Gestänges und einer Schlagvorrichtung bis zu einer ermittelten oder vorgegebenen Endpositon in das Erdreich getrieben, wobei die sich während des Eintreibvorganges ergebenden Tiefen pro Schlag registriert und zur Ermittlung der Bodenqualität und Auswahl der Injektionsrohrabschnitte ausgewertet werden,
• b) das Gestänge vom Ankerkopf gelöst und aus dem Erdreich gezogen,
• c) ein aus verschiedenen Rohrabschnitten bestehendes Injek­ tionsrohrsystem aufgrund der ermittelten Bodenbeschaffen­ heit ausgewählt und auf die Zugvorrichtung aufgefädelt und bis zum Ankerkopf vorgetrieben, und
• d) das Injektionsrohrsystem bis zum Ankerkopf mit gleicher oder abschnittsweise unterschiedlicher Injektionsmasse gefüllt.

Das aus Einzelelementen bestehende Gestänge wird gemäß dem Verfahren nach der Erfindung aufgrund der beim Schlagvortrieb ermittelten Bodenbeschaffenheit zur Anpassung an diese ausge­ wählt und zusammengestellt, wobei bestrumpfte Einzelelemente in Streckenbereichen weicher, ungenügend belastbarer, bindi­ ger, klüftiger Böden angeordnet werden.

Das aus Einzelelementen bestehende Gestänge, welches aufgrund der beim Schlagvortrieb ermittelten Bodenbeschaffenheit zur Anpassung an diese ausgewählt und zusammengestellt wird, wird vorteilhaft mit unterschiedlicher Injektionsmasse und/oder Bestrumpfung in Abhängigkeit von der Bodenbeschaffenheit beaufschlagt, wobei bestrumpfte Einzelelemente in Streckenbe­ reichen weicher, ungenügend belastbarer, bindiger, klüftiger Böden vorteilhaft angeordnet werden.

In Weiterbildung der Erfindung sind mehrere Injektionsanker miteinander vernetzt. Hierbei können die Anker als Greifhaken ausgebildet sein.

Nach der Erfindung lassen sich die beschriebenen Injektions­ anker auch durch Druck belasten, so daß deren Einsatz auch als Druckpfahl zur Abstützung von Bauwerken Anwendung findet.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher beschrieben.

Hierbei zeigen:

Fig. 1a eine schematische Darstellung eines Injektionsankers in der Phase der Einbringung mit Hilfe eines Preßlufthammers;

Fig. 1b den Injektionsanker nach Fig. 1a in der Phase der Zugkraftbeaufschlagung bei entferntem Schlaggestänge;

Fig. 1c Injektionsanker nach Fig. 1a in der Injek­ tionsphase mit einem eingebrachten Injektions­ gestänge;

Fig. 1d Injektionsanker nach Fig. 1c in der fortge­ schrittenen Injektionsphase mit einem be­ strumpften Gestängeelement;

Fig. 2a die schematische Darstellung eines Injektions­ ankers mit einer schwenkbaren Ankerschaufel;

Fig. 2b die schematische Darstellung eines mit einer Klappe ausgerüsteten Injektionsankers;

Fig. 2c die schematische Darstellung eines mit einer Doppel-Klappe ausgerüsteten Injektionsankers;

Fig. 3a die schematische Darstellung eines in Ab­ schnitte geteilten Injektionsrohres;

Fig. 3b Injektionsrohrabschnitte, welche entlang dem Injektionsrohr beliebig verteilt sein können;

Fig. 4 eine bestrumpfte Ankerausführung nach Fig. 2c;

Fig. 5a eine schematische Darstellung eines aus einer Anzahl Rohrabschnitten bestehenden Injek­ tionsrohres mit innenliegender Spannvor­ richtung;

Fig. 5b Injektionsrohr zum Vorspannen mit Drehverspan­ nung;

Fig. 6a in einer Hülse vortriebbaren Anker mit spreiz­ baren Stahlprofilen mit geschlitzten Schenkeln in schematischer Darstellung in Seitenansicht;

Fig. 6b Anker nach den Fig. 6a während des Ein­ treibvorganges mit eingezogenen Schenkeln;

Fig. 6c Anker nach den Fig. 6a, 6b, mit ausge­ fahrenen und ausgespreizten Schenkeln;

Fig. 6d Anker nach der Fig. 6b im Querschnitt;

Fig. 6e Anker nach der Fig. 6c mit bestrumpften Schenkeln;

Fig. 7a Spreizhülsenanker;

Fig. 7b Spreizhülsenanker im ausgespreizten Zustand im Quer- und Längsschnitt;

Fig. 7c Stahlbänder mit ihren Befestigungselementen;

Fig. 7d Stahlbänder im gespreizten Zustand im Quer- und Längsschnitt;

Fig. 7e eine weitere Ausführungsform eines Stahlbandes im gestreckten Zustand;

Fig. 7f ein Stahlband nach Fig. 7e im gespreizten Zustand im Quer- und Längsschnitt;

Fig. 8a ein Rohrabschnitt mit axial verlaufenden Fal­ zen im Quer- und Längsschnitt;

Fig. 8b ein Rohrabschnitt nach Fig. 8a während eines Auftreibvorganges im Quer- und Längsschnitt, und

Fig. 8c ein Rohrabschnitt mit auftreibbaren Schuppen im Quer- und Längsschnitt.

Aus den Fig. 1a bis 1d ist eine schematische Darstellung eines Injektionsankers in den verschiedenen Arbeitsphasen von der Einbringung mit Hilfe eines Preßlufthammers 2 bis zur Injektion von Mörtel zum Verpressen des Bereichs um den Ankerkopf 1 und beispielsweise eines weiteren Bereichs des Rohrsystems 4, ersichtlich. Wie in Fig. 1a dargestellt ist, wird der Ankerkopf 1 als Pilotelement oder Voranker, der über ein Rohrsystem 4 mit einem Preßlufthammer 2 verbunden ist, durch ein zu verspannendes Mauerwerk 5 durch das anliegende Erdreich 6 geschlagen. Bereits bei diesem Arbeitsvorgang kann die Bedienungsperson die Beschaffenheit, insbesondere die Festigkeit des zu durchfahrenden Erdreichs feststellen und für zu treffende Befestigungsmaßnahmen vormerken. Ist die vorgesehene Entfernung vom Mauerwerk 5 erreicht, wird der Anker­ kopf 1 mit Hilfe einer Zugvorrichtung 3 und einer hydrau­ lischen Pumpe 7 durch Ausübung entsprechender Zugkräfte in seine Ankerposition geschwenkt, wie aus Fig. 1b entnommen werden kann. Hierzu wird eine Mauerabsicherung 8 vor das Bohrloch 9 gesetzt, welche die Gegenkräfte zur Ankerzugkraft (Pfeil) aufnimmt. Durch diesen Schwenk- und Spannvorgang wird das Erdreich hinter dem Ankerkopf 1 aufgelockert und davor gestaut bzw. zusammengepreßt, so daß um den Ankerkopf Span­ nungsfelder entstehen, deren Bestreben es ist, sich auszuglei­ chen, wodurch die Ankerbefestigung in ihrer Wirkung nachläßt. Dieser Nachteil wird durch die Maßnahme nach der Erfindung verhindert. Durch das bei der Einführung des Ankerkopfes 1 entstandene Bohr- bzw. Schlagloch wird nunmehr das Injektions­ rohrsystem 11 eingeführt, welches aus Rohrabschnitten besteht, die aufgrund der Meßergebnisse bei der Einführung des Anker­ kopfes 1 zusammengestellt werden. Hat beispielsweise der Ankerkopf 1 in einer Entfernung X vom Schlaglocheingang einen Bereich eines aufgelockerten Bodens durchfahren, so wird das Injektionsrohrsystem 11 in der Entfernung X mit einem Injek­ tionsrohrabschnitt 12 versehen. Sobald das Injektionsrohrsys­ tem mit dem Ankerkopf 1 verbunden ist oder seine Position erreicht hat, erfolgt die Injektion des Mörtels, welcher mittels einer Verpreßvorrichtung 10 in das Injektions­ rohrsystem 11 eingepreßt wird. Damit gelangt der Mörtel in alle gewünschten Bereiche, nämlich um den Ankerkopf 1 und um den Injektionsrohrabschnitt 12, welcher aufgrund der festge­ stellten Bodenverhältnisse ausgewählt wurde.

Der mechanische Anker oder Ankerkopf 1 ist daher gemäß der Erfindung mit dem Rohrsystem 4 bzw. dem Injektionsrohrsystem 11 fluidisch derart verbunden, daß ein nach der Einbringung und Positionierung des Ankerkopfes 1 injiziertes Befestigungs­ mittel das unmittelbare Umfeld des Ankerkopfes und/oder des Rohrsystems oder individuell wählbare Teile des Rohrsystems füllt, verpreßt und sichert.

In dem in den Fig. 1a bis 1d dargestellten Ausführungsbei­ spiel ist der mechanische Ankerkopf 1 als schwenkbarer Plat­ tenanker ausgebildet, welcher mit der exzentrisch angeordneten Zugvorrichtung 3 fest und mit einem auf Stoß belastbaren Ge­ stänge oder Rohrsystem 4 lösbar verbunden ist.

Die Zugvorrichtung 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Seil ausgebildet. Hierzu kann jedoch auch ein nicht näher dargestelltes Gestänge verwendet werden.

Die Fig. 2a bis 2c zeigen in schematischer Darstellung weitere Ausführungen von Ankerköpfen im Längsschnitt, welche in Kombination mit einem Injektionsrohrsystem als Injektions­ anker nach der Erfindung verwendbar sind.

So zeigt die Fig. 2a einen Injektionsanker mit einer schwenk­ baren Ankerschaufel 13, welche mittels einer durch das Rohr 14 verlaufenden Zugvorrichtung 17 betätigbar ist. In ähnlicher Weise wie oben im Zusammenhang mit den Fig. 1a bis 1d beschrieben wurde, erfolgt das Eintreiben des Ankerkopfes mittels eines Preßlufthammers 2 und eines Schlaggestänges. Nach Erreichen der Endposition wird die Ankerschaufel 13 durch die Zugvorrichtung 17 geschwenkt, so daß ihre Flächennormale in Richtung der Zugvorrichtung 17 verläuft und somit einen maximalen Widerstand im Erdboden gegen Zugkräfte aufweist.

Die Fig. 2b zeigt einen Ankerkopf 15, der eine Fläche auf­ weist, welche aus einem Stahlblech bestehen kann. Ein solches Blech bringt dem Erdreich beim Eintreiben einen relativ geringen Widerstand entgegen, während es in geschwenkter Position beim Erreichen der Endposition einen Großen Wider­ stand gegen Zugkräfte entwickelt.

Die Fig. 2c zeigt einen Ankerkopf 16, welcher Spitzdachförmig ausgebildet ist. Ist die Endpostion erreicht, wird die Sperr­ klinke durch die Zugvorrichtung 17 ausgelöst, klappen die Dachschenkel zu einer Ebene auseinander und bilden eine relativ große Fläche mit hohen Widerstandswerten gegen in Richtung der Normalen auftretende Zug- oder Druckkräfte.

In Fig. 3a ist die Aufteilung eines Injektionsrohrsystems in austauschbare Rohrabschnitte 18 schematisch wiedergegeben, wobei jeder Rohrabschnitt durch ein Injektionsrohrabschnitt ausgetauscht werden kann. Hierbei können die Injektionsrohr­ abschnitte von unterschiedlicher Art sein, so daß sich eine gute Anpassung an unterschiedliche Bedingungen erreichen läßt.

Die Fig. 3b zeigt Injektionsrohrabschnitte 19, 20, die in unterschiedlichen Abständen entlang dem Injektionsrohr in Anpassung an die Beschaffenheit des Untergrundes verteilt sein können.

Fig. 4 zeigt einen Ankerkopf 16 nach Fig. 2c, welcher be­ strumpft ist. Wie aus dieser Figur ferner ersichtlich ist, können Injektionsrohrabschnitte ebenfalls bestrumpft sein, wobei sich hierdurch eine weitere Anpassungskomponente ergibt. Das Strumpfmaterial kann dabei ganz oder teilweise aus Stahl­ drähten oder Stahllitzen bestehen.

Die Fig. 5a zeigt eine schematische Darstellung eines aus einer Anzahl Rohrabschnitten bestehenden Injektionsrohres 21 mit innenliegender Spannvorrichtung 17. Die verschiedenen Pfeile zeigen den Verlauf der angreifenden Kräfte und Gegen­ kräfte.

Die Fig. 5b zeigt in schematischer Darstellung ein Injek­ tionsrohr zum Vorspannen des Injektionsankers mit Drehverspan­ nung.

Die Fig. 6a bis 6f zeigen eine weitere Variante eines vortriebbaren Ankers mit spreizbaren Stahlprofilen 23 und geschlitzten Schenkeln. Die Schenkel sind als L-Profile 23 ausgebildet, wobei ein Schenkel eines Profils durch Schlitze 24 getrennt ist, so daß jedes L-Profil in eine vorgegebene Richtung biegbar ist.

Zur Einbringung dieses Ankertyps befinden sich die L-Profile im Ankerrohr 22 (Fig. 6b). Ist die vorgegebene Position durch Hammerschläge oder dergleichen nahezu erreicht, werden die L- Profile aus dem Ankerrohr 22 ausgefahren, so daß sie sich gegen den Widerstand des Erdreichs bewegen müssen und sich so krallenförmig verbiegen. In dieser Phase wird durch das Anker­ rohr 22 Mörtel eingepreßt, so daß die verbogenen L-Profile verfestigt werden und eine ausreichende Verankerung auf Zug und Druck bilden. Die L-Profile können noch zur Verbesserung der maximalen Zugkraft mit einer Verstrumpfung versehen werden.

Die Fig. 7a bis 7f zeigen einen weiteren Ankertyp, der sich als Injektionsanker gemäß der Erfindung besonders gut eignet. Dieser Anker ist als Spreiz- oder Spreizhülsenanker ausgebil­ det. Hierbei ist ein Abschnitt eines Rohres 26 unterbrochen und durch biegbare Stahlbänder 25 verbunden. Um während des Einbringens des Rohres 26 eine Ausbiegung der Stahlbänder zu verhindern, kann sich in besonderen Fällen eine Hülse über diesen Abschnitt befinden, welche mittels einer Zugvorrichtung abgezogen wird, wenn der Anker seine Position nahezu erreicht hat. Unter normalen Bodenverhältnissen ist jedoch eine Schutz­ hülse nicht erforderlich. Durch weiteren Druck auf den Anker werden die Stahlbänder, ähnlich einem Spreizdübel gespreizt, so daß sie gegen das Erdreich einen radialen Druck ausüben. Durch Einpritzen von Mörtel wird dieser Zustand fixiert und damit die Verankerung abgeschlossen.

Die Fig. 7c zeigt ein Stahlband 27 und seine Befestigungs­ mittel 28 mit dem Rohr 26.

Eine weitere Gestaltung der Stahlbänder 27 zeigen die Fig. 7e und 7f.

Weitere Varianten von Rohrabschnitten, welche für den Einsatz bei einem Injektionsanker von Vorteil sind, gehen aus den Fig. 8a bis 8c hervor. Der Rohrmantel des in den Fig. 8a und 5b dargestellten Beispiels weist Falze 29 auf, welche sich durch Einführung eines Kolbens 30 aufweiten lassen. Die Fig. 8c zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel in Form schuppenartiger Elemente 31.

Grundsätzlich eignen sich für die Injektionsanker nach der Erfindung alle Ankertypen, welche sich durch ein Gestänge oder Rohrsystem mittels eines Schlagwerkzeugs in das Erdreich eintreiben lassen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß im Erdreich ein Anker mit einer Spannvorrichtung eingebracht wird, mit deren Hilfe der Injektionsanker aufgebaut wird, wobei die verwendeten Elemente den Bodenverhältnissen weitge­ hend angepaßt werden können. Der Injektionsanker läßt sich mit weiteren Ankern vernetzen, indem geeignete Ankerköpfe mit Greifhaken verwendet werden.

Der Injektionsanker nach der Erfindung läßt sich aber auch als Druckpfahl für die Abstützung von Bauwerken verwenden.

LISTE DER BEZUGSZEICHEN

1

Ankerkopf, Pilotelement, Voranker

2

Preßlufthammer

3

Zugvorrichtung

4

Rohrsystem

5

zu verspannendes Mauerwerk

6

anliegendes Erdreich

7

hydraulische Pumpe

8

Mauerabsicherung

9

Bohrloch

10

Verpreßvorrichtung

11

Injektionsrohrsystem

12

Injektionsrohrabsachnitt

13

schwenkbare Ankerschaufel

14

Rohr

15

Ankerkopf

16

Ankerkopf

17

Zugvorrichtung

18

austauschbare Rohrabsachnitte

19

Injektionsrohrabschnitte

20

Injektionsrohrabschnitte

21

Injektionsrohr

22

Ankerrohr

23

Stahlprofile

24

Schlitze

25

biegsame Stahlbänder

26

Rohr

27

Stahlband

28

Befestigungsmittel

29

Falz

30

Kolben

31

schuppenartige Elemente

Claims (14)

1. Injektionsanker mit einem als Injektionsrohrsystem ausgebildeten Gestänge und einem mechanischen Anker oder Ankerkopf, welcher mit dem Gestänge zum pneumatischen oder hydraulischen Vortrieb kraftschlüssig verbindbar ist, und der mechanische Anker oder Ankerkopf (1) mit dem Injektionsrohrsystem (4, 11, 12, 14, 19, 20, 21) fluidisch derart verbunden ist, daß ein nach der Einbringung und Positionierung des Ankerkopfes (1, 13, 15, 16, 23) injizier­ tes Befestigungsmittel das unmittelbare Umfeld des Ankerkopfes und/oder des Injektionsrohrsystems füllt, verpreßt und sichert, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker oder Ankerkopf mit einer durch das Injektions­ rohrsystem führenden Zugvorrichtung (3, 17,) verbunden ist, und das als Injektionsrohrsystem (11) ausgebildete Gestänge und/oder der Anker oder Ankerkopf (1, 13, 15, 16, 23) bestrumpft sind, wobei das Injektionsrohrsystem in austauschbare Rohrabschnitte aufgeteilt ist, in der jeder Rohrabschnitt durch einen Injektionsrohrabschnitt (18, 19, 20) ausgetauscht werden kann.

2. Injektionsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser als Druckpfahl ausgebildet ist und zur Ab­ stützung von Bauwerken Anwendung findet.

3. Injektionsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Ankerkopf aus einem ausspreizbaren Klappensystem (13, 15, 16) besteht, welches mittels einer Zugvorrichtung (17) betätigbar ist, wobei die Klappen­ enden schaufelähnliche Formteile aufweisen.

4. Injektionsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Ankerkopf als Schirmanker mit schwenkbaren Schaufelarmen ausgebildet ist.

5. Injektionsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Anker als Spreiz- oder Spreizhülsen­ anker (25) ausgebildet ist.

6. Injektionsanker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der in einer Hülse (22) vortriebbare Anker spreiz­ bare Stahlprofile (23) mit geschlitzten Schenkeln (24) aufweist.

7. Injektionsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vortriebbare Anker als Doppelkeilanker ausgebil­ det ist.

8. Injektionsanker nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Strumpfmaterial ganz oder teilweise aus Stahldrähten oder Stahllitzen be­ steht.

9. Injektionsanker nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Injektionsrohrsystem aus zusammensetzbaren Einzelrohrelementen besteht, welche nach Einbringung des Ankers auf die Zugvorrichtung auf­ fädelbar sind.

10. Injektionsanker nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Injektionsrohrsystem Einzelrohrelemente aufweist, deren Rohrmantel axiale Falze (29) aufweist, so daß der Rohrumfang aufweitbar ist.

11. Injektionsanker nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Einzelrohrelementen bestehende Injektionsanker abschnittsweise mit unter­ schiedlichen Injektionsmitteln beaufschlagbar ist.

12. Verfahren zur Einbringung eines Injektionsankers mit einem als Injektionsrohrsystem ausgebildeten Gestänge und einem mechanischen Anker oder Ankerkopf, welcher mit dem Gestänge zum pneumatischen oder hydraulischen Schlagvortrieb kraftschlüssig verbunden ist, nach einem der Ansprüche 1-11, zum Verspannen oder Abstützen ei­ nes Bauwerks, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) der mit einer Zugvorrichtung verbundene Ankerkopf zu seiner Positionierung mittels eines Gestänges und einer Schlagvorrichtung bis zu einer ermittelten oder vorgegebenen Endposition in das Erdreich oder Bauwerk getrieben wird, wobei die sich während des Eintreibvorganges ergebenden Tiefen pro Schlag registriert und zur Ermittlung der Bodenqualität und Auswahl der Injektionsrohrabschnitte ausgewertet werden,
• b) das Gestänge vom Ankerkopf gelöst und aus dem Erd­ reich oder Bauwerk gezogen wird,
• c) ein aus verschiedenen Rohrabschnitten bestehendes Injektionsrohrsystem aufgrund der ermittelten Boden- oder Bauwerksbeschaffenheit ausgewählt und auf die Zugvorrichtung aufgefädelt und bis zum Ankerkopf vorgetrieben wird, wobei zur Verpressung bestrumpfte Einzelelemente in Streckenbereichen weicher, ungenü­ gend belastbarer, bindiger, klüftiger Böden angeord­ net werden und
• d) das Injektionsrohrsystem sowie das unmittelbare Umfeld des Rohrsystems und des Ankerkopfes mit gleicher oder abschnittsweise unterschiedlicher Injektionsmasse gefüllt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Einzelelementen bestehende Gestänge, welches aufgrund der beim Schlagvortrieb ermittelten Boden- oder Bauwerksbeschaffenheit zur Anpassung an diese ausgewählt und zusammengestellt wird, mit unterschiedlicher Injek­ tionsmasse und/oder Bestrumpfung in Abhängigkeit von der Boden- oder Bauwerksbeschaffenheit beaufschlagt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere Injektionsanker mit Hilfe ihrer Ankerköpfe miteinander vernetzt werden.