DE202009018856U1

DE202009018856U1 - Betonbauwerk

Info

Publication number: DE202009018856U1
Application number: DE202009018856.6U
Authority: DE
Original assignee: Frank Dieterle
Current assignee: DIETERLE GBR (VERTRETUNGSBERECHTIGTE GESELLSCH, DE
Priority date: 2009-08-29
Filing date: 2009-08-29
Publication date: 2014-01-27
Anticipated expiration: 2019-08-30
Also published as: DE102009039337A1; DE102009039337B4; DE102009039337A8

Abstract

Betonbauwerk aus einem bestehenden Betonbauteil (20) und einem an diesem über einen Bewehrungsanschluss (10) anbetonierten Ergänzungsbetonbauteil (21), wobei der Bewehrungsanschluss (10) mindestens einen mit dem Ergänzungsbetonbauteil (21) verbundenen Bewehrungsstahlstab (1) aufweist, der mit einem mit dem bestehenden Betonbauteil (20) verbundenen Verankerungsabschnitt (2) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verankerungsabschnitt (2) mit einem Außengewinde (6, 8, 31) oder Schneidzähnen (9) versehen ist und mit diesem/diesen unmittelbar in einem in dem bestehenden Betonbauteil (20) eingebrachten Bohrloch (40) durch Drehen verankert ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Betonbauwerk aus einem bestehenden Betonbauteil und einem an diesem über einen Bewehrungsanschluss anbetonierten Ergänzungsbetonbauteil, wobei der Bewehrungsanschluss mindestens einen mit dem Ergänzungsbetonbauteil verbundenen Bewehrungsstahlstab aufweist, der mit einem mit dem bestehenden Betonbauteil verbundenen Verankerungsabschnitt versehen ist.
Ein derartiges Betonbauwerk, nämlich ein kragendes Bauwerk mit Seitengesims, wie es beispielsweise eine Brücke mit Brückenkappen darstellt, ist in der DE 1 534 464 A1 angegeben. Hierbei sind zur Befestigung von Gesimsplatten mit einem Tragelement die Betonteile durchdringende Stähle vorgesehen, die in einer Trennfuge miteinander verschweißt sind, welche nach dem Verschweißen mit Beton ausgegossen wird. Derartige Verbindungen sind an bestehenden Betonbauteilen oft schwierig auszuführen.
In der DE 10 2009 007 442 A1 ist ebenfalls eine Brücke mit Brückenkappen gezeigt. Hierbei werden die Brückenkappen auf ihrer Oberseite und zum Teil auch seitlich mittels Schrauben verankert, die in vorher eingebrachte Durchbrüche eingesetzt werden. Die Schrauben können hierbei selbstschneidend ausgebildet sein.
Weitere Betonbauwerke mit bestehenden Betonbauteilen und daran anzubringenden Ergänzungsbetonbauteilen sind in der WO 03/102308 A1 , der DE 101 09 001 A1 und in der EP 1 380 695 A2 gezeigt, wobei jeweils unterschiedliche Befestigungsvorrichtungen aus Stahlelementen verwendet werden. Die Ausbildung der verbindenden Stahlelemente ist dabei zum Teil verhältnismäßig aufwändig, woraus Schwierigkeiten beim Herstellen der Verbindung entstehen können.
Es gibt auch unterschiedlich ausgebildete schraubenartige Anker zum Befestigen von Anbauteilen in Beton oder Mauerwerk, die ein direkt in das Mauerwerk eindrehbares Gewinde aufweisen, wie die DE 10 2007 042 977 A1 , die DE 10 2006 024 440 B4 , die DE 101 07 801 A1 und die WO 97/16652 A1 zeigen. Mit diesen Ausführungen wird jedoch kein Bewehrungsanschluss erreicht.
Bekannt sind auch Befestigungen an Mauerwerk, bei denen in z. B. Beton eine Bohrung eingebracht und anschließend der Betonstahl mittels Reaktionsharzes in dem an sich größeren Bohrloch verankert wird. Bei einem solchen Verbundanker ist es relativ schwierig, eine stabile Verbindung sicherzustellen, da das Bohrloch sehr gut gesäubert werden muss und ungünstige Bedingungen zu einer mangelnden Befestigung führen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Betonbauwerk der eingangs genannten Art bereit zu stellen, bei dem eine gut bestimmbare, zuverlässige Verbindung zwischen einem bestehenden Betonbauteil und einem anbetonierten Ergänzungsbetonbauteil mit Bewehrungsanschluss erreicht wird.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass der Verankerungsabschnitt mit einem Außengewinde oder Schneidzähnen versehen ist und mit diesem/diesen unmittelbar in einem in dem bestehenden Betonbauteil eingebrachten Bohrloch durch Drehen verankert ist.
Mit diesem Aufbau können die Bewehrungsstahlstäbe mit den Verankerungsabschnitten stabil und zuverlässig in dem bestehenden Betonbauteil festgelegt werden, wonach das Ergänzungsbauteil anbetoniert werden kann. Es ergibt sich eine gut kontrollierbare, stabile Verbindung.
Eine für die Befestigung in dem Bohrloch des bestehenden Bauteils vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass der Verankerungsabschnitt zumindest im Bereich des Außengewindes oder der Schneidzähne aus härterem Metall besteht als der in das Ergänzungsbauteil ragende Abschnitt des Bewehrungsstahlstabs.
Eine für die Herstellung der Verankerung vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass das Außengewinde selbstschneidend in Beton ausgebildet ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zum Einbringen des Verankerungsteils wird dadurch erhalten, dass in das Bohrloch mittels eines Bohrwerkzeuges ein an das Außengewinde angepasstes Bohrlochgewinde oder an die Schneidzähne angepasste Längsfurchen eingebracht ist/sind, in das/die der Verankerungsabschnitt eingeschraubt oder eingeschoben ist. Das Bohrwerkzeug kann ein eigenständiges Gerät sein, mit dem gleichzeitig beim Bohren auch das Gewinde in das Bohrloch eingebracht wird, oder ein Vorsatzgerät für eine Handbohrmaschine.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zum Einbringen und stabilen Festlegen des Verankerungsabschnittes besteht darin, dass der Verankerungsabschnitt mit den Schneidzähnen in das Bohrloch eingeschlagen und durch anschließendes Drehen gegen eine axiale Verschiebung festgelegt ist.
Verschiedene Ausgestaltungsvarianten für eine stabile Verankerung ergeben sich dadurch, dass der Verankerungsabschnitt einstückig an dem Bewehrungsstahlstab ausgebildet oder an diesem durch Verschweißen, Verpressen, Verkleben oder ein Gewinde angebracht ist.
Für die Herstellung der Verbindung sind ferner die Maßnahmen von Vorteil, dass das Außengewinde und/oder die Schneidzähne in einem Überzug aus gehärtetem oder härterem Stahl als der übrige Teil des Bewehrungsstahlstabs ausgebildet ist/sind.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten bestehen darin, dass das Außengewinde auf der Wandung einer Einschraubhülse ausgebildet ist, mit der der Verankerungsabschnitt versehen, insbesondere eingeschraubt, verschweißt, verpresst oder verklebt ist.
Für die Anbringung des Verankerungsteils im Betonteil ist vorteilhaft vorgesehen, dass der Bewehrungsstahlstab mit einem Werkzeugansatz versehen ist. Dadurch kann der Verankerungsabschnitt ohne Schwierigkeiten in das Bohrloch des bestehenden Betonbauteils eingedreht bzw. zuerst eingeschlagen und dann eingedreht werden.
Zu einer dauerhaft zuverlässigen Verbindung tragen die Maßnahmen bei, dass der Bewehrungsstahlstab, insbesondere der Verankerungsabschnitt, mit einem Korrosionsschutz versehen ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Ausschnitt aus einem Betonbauwerk mit einem bestehenden Betonbauteil und einem daran anbetonierten Ergänzungsbetonbauteil mit einem Bewehrungsanschluss,
2 einen Ausschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels für einen Bewehrungsanschluss,
3 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Bewehrungsstahlstabs mit Verankerungsabschnitt,
4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Bewehrungsstahlstabs mit Verankerungsabschnitt,
5 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Bewehrungsstahlstabs mit Verankerungsabschnitt und
6 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Bewehrungsstahlstabs mit einem Verankerungsabschnitt.
1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Betonbauwerk, wie z. B. einer Brücke oder einem Gebäude mit Deckenanbindung oder Balkonanbindung, mit einem bestehenden Betonbauteil 20 (z. B. Seitenteil der Brücke), an dem ein Ergänzungsbetonbauteil 21 (z. B. Brückenkappe) mittels eines Bewehrungsanschlusses 10 angebracht wird. Beispielsweise kann auf diese Art vorteilhaft eine Brückenkappe an einem vorkragenden Seitenteil einer Brücke befestigt bzw. anbetoniert werden. Der Bewehrungsanschluss 10 weist in der Regel eine Vielzahl von Bewehrungsstahlstäben 1 aus z. B. geripptem Baustahl oder dgl. (wie etwa Gewindestangen mit Muttern oder anderen Halteelementen) für die Bewehrung von Beton auf und ist mit einem Verankerungsabschnitt 2 versehen, der ein Außengewinde oder mehrere in Längsrichtung verlaufende und in Umfangsrichtung beabstandete Reihen von Schneidzähnen 9 besitzt, wie nachfolgend noch näher ausgeführt wird.
Die jeweils mit einem Verankerungsabschnitt 2 versehenen Bewehrungsstahlstäbe 1 werden mit dem Verankerungsabschnitt in eine zuvor in dem bestehenden Betonbauteil eingebrachte Bohrung mit etwas geringerem Durchmesser als der Gewindedurchmesser bzw. Durchmesser des Schneidzahnabschnitts eingeschraubt bzw. eingeschlagen und anschließend durch Drehen verankert. Das Ergänzungsbetonbauteil 21 wird sodann an den vorstehenden Bewehrungsstahlstäben 1 anbetoniert.
Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Verankerungsabschnitt 2 mit einer aufgebrachten metallenen Einschraubhülse 30 versehen, die auf ihrer Hülsenwandung 32 ein Außengewinde 31 mit stabiler Schraubwendel trägt. Die Einschraubhülse 30 ist bis zur Anlage mit ihrem Hülsenkopf 33 an dem Bauteil 20 in das Bohrloch 40 eingedreht, das zuvor eingebracht wurde und bei diesem Ausführungsbeispiel bereits mit einem an das Außengewinde 31 angepassten Bohrlochgewinde versehen ist. Das Bohrlochgewinde wird dabei vorzugsweise gleichzeitig mit dem Einbringen des Bohrlochs 40 eingearbeitet, wozu ein mobiles Bohrgerät oder ein entsprechend ausgebildeter Bohraufsatz für eine Handbohrmaschine vorgesehen ist. Der Bewehrungsstahlstab 1 ist mit seinem in dem Inneren der Einschraubhülse 30 angeordneten Endabschnitt in ein Innengewinde der Einschraubhülse 30 mit einem entsprechenden Gewinde eingeschraubt und/oder darin festgeschweißt, festgepresst oder festgeklebt.
In den 3 bis 6 sind weitere Ausführungsbeispiele für den Bewehrungsanschluss 10 mit dem Bewehrungsstahlstab 1 und den Verankerungsabschnitten 2 gezeigt. Gemäß 3 ist der Verankerungsabschnitt 2 mit einem selbstschneidenden Außengewinde 6 versehen und über eine Schweißverbindung 3 an dem Bewehrungsstahlstab 1 angeschweißt. In dem Übergangsbereich zwischen dem Außengewinde 6 und der Schweißverbindung 3 mit betreffender Schweißnaht ist eine z. B. sechskantförmige Werkzeugansatzform 4 ausgebildet, auf die ein Werkzeug zum Eindrehen des Verankerungsabschnitts 2 in das Bohrloch 40 ausgebildet ist. Der Verankerungsabschnitt 2 mit dem Außengewinde 6 ist hierbei aus einem härtbaren oder härteren Metallmaterial gefertigt als der mit dem Ergänzungsbetonbauteil 21 zu verbindende Abschnitt des Bewehrungsstahlstabs 1, der entsprechend üblichen Bewehrungsstäben aus relativ weichem Baustahl hergestellt ist, der für ein Schneidgewinde in Beton zu weich ist und dessen Zusammensetzung eine nachträgliche Härtung auch nicht zulässt. Indes schneidet sich das harte Außengewinde insbesondere mit Hilfe einer Zahnung des Gewindes in die mit etwas geringerem Durchmesser gefertigte Bohrung zuverlässig in den Beton ein.
Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Verankerungsabschnitt 2 einstückig an dem Bewehrungsstahlstab 1 angebracht und mit einem Überzug aus härterem bzw. härtbarem Stahl versehen, so dass auch dadurch eine sichere Schneidwirkung in dem Beton um das Bohrloch 40 erreicht wird. Hierbei entfällt die Schweißnaht. Für den Ansatz eines Werkzeugs zum Eindrehen des Verankerungsabschnitts 2 in das Bohrloch 40 sind zwei Werkzeugansatzformen 5 und 7 mit zwei zueinander parallelen Flachseiten vorgesehen, nämlich die eine im Übergangsbereich zwischen Verankerungsabschnitt 2 und dem gerippten Stahlabschnitt des Bewehrungsstahlstabs 1 und die andere in dem gerippten Stahlabschnitt.
Bei der Ausführungsform nach 5 ist der Verankerungsabschnitt 2 mit mehreren in Umfangsrichtung beabstandeten Reihen aus spitzen Schneidzähnen 9 ausgebildet, wie auch aus der Querschnittsdarstellung ersichtlich, und wird in das etwas engere Bohrloch 40 eingeschlagen und anschließend zum Verankern gedreht, wozu ebenfalls eine Werkzeugansatzform 5 vorgesehen ist. Je nach Anforderungen an die Verankerungskraft kann der Verankerungsabschnitt 2 mehr oder weniger lang ausgebildet sein und/oder es können mehr oder weniger viele Zahnreihen vorgesehen sein, wobei auch die Zahnformen entsprechend unterschiedlicher Anforderungen verschieden ausgestaltet sein können. Zum einfachen Einschlagen bzw. Einsetzen des Verankerungsabschnitts 2 in das Bohrloch 40 können in diesem bereits vorgefertigte Rillen für die Reihen der Schneidzähne 9 eingebracht sein, so dass auch eine Beschädigung der Schneidzähne 9 beim axialen Einschieben vermieden wird. Auch ergeben die Längsfurchen in dem Bohrloch 40 eine eindeutige Führung.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 6 ist der Verankerungsabschnitt mit einem groben Außengewinde 8 versehen, das einen stabileren Halt in weicherem Beton oder vorgearbeiteten Bohrlochgewinde ergeben kann.
Insbesondere bei der Einschlagvariante des Verankerungsabschnitts 2 mit den Schneidzähnen 9 besteht die Möglichkeit, lediglich die Spitze des Verankerungsabschnitts 2 bzw. Einschlagankers aus härterem Material als integriertes Furchwerkzeug auszubilden. Auch hierbei kann die Anzahl und Form der Zähne, ihre Anordnung und die Zahl der Längsfurchen variieren, um eine optimale Verankerung zu erreichen.
Verschiedene Betonbauwerke bzw. Anwendungsbeispiele für den Bewehrungsanschluss sind Anbaumaßnahmen wie Konsolen oder Erweiterungen (Decken, Wände, Bodenplatten, Balkone, Kragarme, Brückenkappen) und auch Aufbetonierungen wie Schubverbindungen für Deckenverstärkungen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 1534464 A1 [0002]
DE 102009007442 A1 [0003]
WO 03/102308 A1 [0004]
DE 10109001 A1 [0004]
EP 1380695 A2 [0004]
DE 102007042977 A1 [0005]
DE 102006024440 B4 [0005]
DE 10107801 A1 [0005]
WO 97/16652 A1 [0005]

Claims

Betonbauwerk aus einem bestehenden Betonbauteil (20) und einem an diesem über einen Bewehrungsanschluss (10) anbetonierten Ergänzungsbetonbauteil (21), wobei der Bewehrungsanschluss (10) mindestens einen mit dem Ergänzungsbetonbauteil (21) verbundenen Bewehrungsstahlstab (1) aufweist, der mit einem mit dem bestehenden Betonbauteil (20) verbundenen Verankerungsabschnitt (2) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verankerungsabschnitt (2) mit einem Außengewinde (6, 8, 31) oder Schneidzähnen (9) versehen ist und mit diesem/diesen unmittelbar in einem in dem bestehenden Betonbauteil (20) eingebrachten Bohrloch (40) durch Drehen verankert ist.
Betonbauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verankerungsabschnitt (2) zumindest im Bereich des Außengewindes (6, 8) oder der Schneidzähne (9) aus härterem Metall besteht als der in das Ergänzungsbauteil (21) ragende Abschnitt des Bewehrungsstahlstabs (1).
Betonbauwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (6, 8, 31) selbstschneidend in Beton ausgebildet ist.
Betonbauwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in das Bohrloch mittels eines Bohrwerkzeuges ein an das Außengewinde (6, 8, 31) angepasstes Bohrlochgewinde (41) oder an die Schneidzähne (9) angepasste Längsfurchen eingebracht ist/sind, in das/die der Verankerungsabschnitt (2) eingeschraubt oder eingeschoben ist.
Betonbauwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verankerungsabschnitt (2) mit den Schneidzähnen (9) in das Bohrloch eingeschlagen und durch anschließendes Drehen gegen eine axiale Verschiebung festgelegt ist.
Betonbauwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verankerungsabschnitt (2) einstückig an dem Bewehrungsstahlstab (1) ausgebildet oder an diesem durch Verschweißen, Verpressen, Verkleben oder ein Gewinde (2.1) angebracht ist.
Betonbauwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (6, 8, 31) und/oder die Schneidzähne (9) in einem Überzug aus gehärtetem oder härterem Stahl als der übrige Teil des Bewehrungsstahlstabs (1) ausgebildet ist/sind.
Betonbauwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (31) auf der Wandung (32) einer Einschraubhülse (30) ausgebildet ist, mit der der Verankerungsabschnitt (2) versehen, insbesondere eingeschraubt, verschweißt, verpresst oder verklebt ist.
Betonbauwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewehrungsstahlstab (1) mit einem Werkzeugansatz (4, 5, 7) versehen ist.
Betonbauwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewehrungsstahlstab (1), insbesondere der Verankerungsabschnitt (2), mit einem Korrosionsschutz versehen ist.