DE3741345C2 - Verankerungsverfahren für Befestigungselemente - Google Patents
Verankerungsverfahren für BefestigungselementeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verankern eines
Befestigungselementes mittels einer aushärtenden Ein- oder
Mehrkomponenten-Haftmasse in einem Bohrloch, insbesondere in
der rißanfälligen Zugzone eines Bauwerkes, wobei die Haft
masse der adhäsiven Verbindung mit dem Bauwerk dient und das
Befestigungselement eine der formschlüssigen Verankerung in
der Haftmasse dienende Lastschulter aufweist.
Verankerungen von Befestigungselementen mittels aushärtender
Ein- oder Mehrkomponenten-Haftmassen, beispielsweise gemäß
der DE-PS 12 05 038, werden wegen ihrer Vorteile wie Fehlen
von Spreizdruck, weitgehender Unabhängigkeit von Maßabwei
chungen des Bohrlochdurchmessers und guter Beständigkeit
gegenüber chemischen Einflüssen heute in vielen Fällen an
gewendet. Für bestimmte Befestigungen, insbesondere in der
rißanfälligen Zugzone eines Bauwerkes, vermochten sich
diese sogenannten Verbundanker jedoch bisher nicht durch
zusetzen. Die in dieser Zone entstehenden Risse verlaufen
sehr oft durch die Bohrlöcher, da diese Schwächungsstellen
mit reduziertem Querschnitt bilden. Ein durch das Bohrloch
verlaufender Riß kann zu einem Ablösen der Haftmasse von
der Bohrlochwandung und somit zu einem Ausfall oder wenig
stens einer Reduzierung der Verankerung führen.
Befestigungen in der rißanfälligen Zugzone eines Bauwerkes
erfolgen aus den genannten Gründen häufig mittels aufwen
diger, einen Hinterschnitt erzeugender Spezialwerkzeuge und
entsprechender Sonderdübel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum
Verankern eines Befestigungselementes insbesondere in der rißanfälligen
Zugzone eines Bauwerkes mittels aushärtender Ein- oder Mehr
komponenten-Haftmassen zu schaffen.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß vor
dem Einbringen der Haftmasse und dem Einführen des Befesti
gungselementes in der Wandung des Bohrloches über dessen
Umfang gleichmäßig verteilt im wesentlichen in axialer Rich
tung verlaufende Nuten angebracht werden.
Durch das Anbringen der erfindungsgemäßen Nuten können
durch das Bohrloch verlaufende Risse im Bereich der Haft
masse in bestimmter Weise geleitet werden. Ein solcher im
Bereich des Bohrloches vorhandener Riß kann in Umfangs
richtung höchstens bis zur nächsten Nut entlang der Außenseite
des Bohrloches verlaufen, da der Riß durch die
nächste Nut zu stark umgelenkt würde. Der Riß führt dann zu
einem Aufreißen der Haftmasse und verläuft durch die
Haftmasse radial nach innen gegen das Befestigungselement.
Anschließend verläuft der Riß über einen Teil des Umfanges
entlang der Oberfläche des Befestigungselementes. Um diese
Rißbildung zu erleichtern, kann die Oberfläche des Befesti
gungselementes mittels eines Trennmittels, beispielsweise
Fett, Wachs oder dergleichen beschichtet werden. Durch die
formschlüssige Verankerung des Befestigungselementes in der
Haftmasse über die Lastschulter führt dieses Ablösen der
aushärtenden Haftmasse vom Befestigungselement nicht zu ei
nem Ausfall der Verankerung. Etwa diametral gegenüberliegend
zur Rißeinleitung wird der Riß dann wiederum durch die
Haftmasse radial nach außen gegen die Bohrlochwandung, an
schließend entlang der Bohrlochwandung bis zur nächsten Nut
und dann weiter durch das Aufnahmematerial verlaufen. Durch
das Aufreißen der aushärtenden Haftmasse werden Segmente
gebildet, die durch das Öffnen und Schließen des Risses
relativ zueinander bewegt werden. Diese Segmente bilden so
mit eine Art Backen, die mit dem Befestigungselement in form
schlüssigem Eingriff stehen.
Für die Wirkungsweise der Nuten ist es zweckmäßig, daß
diese etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen. Etwa recht
eckigen Querschnitt aufweisende Nuten ergeben im Übergangsbereich
starke Querschnittsunterschiede in der Haftmasse und
zwingen den Riß, im Bereich des geringsten Querschnittes
durch die Haftmasse zu verlaufen. Etwa rechteckigen Quer
schnitt aufweisende Nuten sind auch relativ einfach herstell
bar.
Vorteilhafterweise sind über den Umfang verteilt vier bis
zwölf, vorzugsweise acht Nuten angeordnet. Durch eine ge
nügende Anzahl Nuten kann ein Riß höchstens über einen
geringen Teilbereich des Umfanges auf der Außenseite der
aushärtenden Haftmasse verlaufen.
Das Anbringen der Nuten erfolgt vorzugsweise anschließend
an die Herstellung des Bohrloches. Es ist daher zweckmäßig,
das Werkzeug zum Herstellen der Nuten als im wesentlichen
dem Durchmesser des Bohrloches entsprechenden Dorn mit die
sen radial überragenden Schneiden auszubilden. Das Werkzeug
wird somit durch den im wesentlichen dem Durchmesser des
Bohrloches entsprechenden Dorn im Bohrloch zentriert und die
Nuten werden beim Vortreiben des Werkzeuges, beispielsweise
mittels eines Bohr- oder Meißelhammers, durch die den Dorn
radial überragenden Schneiden aus der Bohrlochwandung heraus
gearbeitet. Die Anzahl der Schneiden kann der fertigen Anzahl
der Nuten oder einem Teil der Nuten entsprechen. In letzterem
Fall werden die Nuten in mehreren Arbeitsgängen erzeugt, in
dem das Werkzeug nach dem Herstellen einer Gruppe von Nuten
um einen bestimmten Winkel verdreht wird, bevor die nächsten
Nuten hergestellt werden.
Das Befestigungselement wird in der Haftmasse durch Form
schluß verankert. Um eine gute formschlüssige Verbindung zu
erreichen, ist es vorteilhaft, die Lastschulter des Befesti
gungselementes als umlaufenden Ringwulst auszubilden. Ein
umlaufender Ringwulst ergibt bei der Krafteinleitung eine
gleichmäßige Verteilung der Kräfte über den gesamten Umfang
des Befestigungselementes.
Die vom Befestigungselement auf die Haftmasse eingeleitete
Kraft kann relativ groß sein. Um eine Überlastung der
Haftmasse zu verhindern, sind zweckmäßigerweise mehrere in
axialem Abstand angeordnete Ringwulste vorgesehen. Mehrere
in axialem Abstand angeordnete Ringwulste ergeben auch eine
günstige Krafteinleitung über die Haftmasse auf die Bohrloch
wandung.
Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise
wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Werkzeug zum
Herstellen von Nuten,
Fig. 2 eine Ansicht des in Fig. 1 dargestellten
Werkzeuges, in Richtung des Pfeiles A,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Verankerung eines
Befestigungselementes in einem Aufnahme
material,
Fig. 4 einen Querschnitt durch die Verankerung
gemäß Fig. 3, entlang der Linie IV-IV.
Das aus Fig. 1 und 2 ersichtliche Werkzeug 1 weist einen
Schaft 1a auf, dessen rückwärtiges Ende 1b direkt von einem
Hammer beaufschlagt werden kann oder der zur Aufnahme in
einen Bohr- oder Meißelhammer vorgesehen ist. Der Schaft 1a
ist mit einer der Verriegelung dienenden Längsnut 1c ver
sehen. Der vordere Bereich des Werkzeuges 1 ist als Dorn 1d
ausgebildet, der im Durchmesser etwa demjenigen des zu be
arbeitenden Bohrloches entspricht. Entlang dem Umfang des
Dornes 1d sind eine Anzahl Schneiden 1e, in diesem Fall acht
an der Zahl, angeordnet. Die Schneiden 1e können je nach Art
des zu bearbeitenden Aufnahmematerials gehärtet oder mit
Hartmetalleinsätzen versehen sein. Das Werkzeug 1 wird mit
dem die Schneiden 1e axial überragenden Teil des Dorns 1d in
ein Bohrloch eingesetzt und anschließend gegen den Grund
des Bohrloches vorgetrieben. Durch die Schneiden 1e werden
dabei in der Bohrlochwandung Nuten erzeugt.
Die aus Fig. 3 und 4 ersichtliche Verankerung besteht im
wesentlichen aus einem Befestigungselement 2, das in ein
Bohrloch 3a eines Aufnahmematerials 3 eingesetzt ist. In der
Wandung des Bohrloches 3a wurden zuvor mittels des in Fig. 1
und 2 ersichtlichen Werkzeuges 1 in axialer Richtung verlau
fende Nuten 3b angebracht. Der Zwischenraum zwischen der
Wandung des Bohrloches 3a und dem Befestigungselement 2 ist
mittels einer aushärtenden Haftmasse 4 ausgefüllt. Das Be
festigungselement 2 weist ein in Setzrichtung vorderes Ende
2a und ein rückwärtiges Ende 2b auf. Der an das rückwärtige
Ende 2b angrenzende Bereich des Befestigungselementes 2 ist
mit einem Gewinde 2c versehen. Im Verankerungsbereich weist
das Befestigungselement 2 eine Anzahl umlaufender Ringwulste
2d auf. Die Ringwulste 2d bilden Lastschultern 2e, welche
die Einleitung der Verankerungskraft auf die Haftmasse 4
ermöglichen. Das Befestigungselement 2 und die Haftmasse 4
stehen über die Ringwulste 2d in formschlüssiger Verbindung.
Die Verbindung der Haftmasse 4 mit der Wandung des Bohrloches
3a ist dagegen in Auszugsrichtung überwiegend adhäsiv.
Wie Fig. 4 zeigt, verläuft ein Riß 3c im Aufnahmematerial 3
durch das Bohrloch 3a. Der Riß 3c wird im Bereich einer Nut 3b
in die Verbindung zwischen der Haftmasse 4 und dem Aufnahme
material 3 eingeleitet. Der Riß verläuft dann durch die
Haftmasse 4 nach innen gegen das Befestigungselement 2. Über
einen Teil des Umfanges wird die Haftmasse 4 vom Befesti
gungselement 2 abgelöst. Anschließend verläuft der Riß 3c
wiederum durch die Haftmasse 4 radial nach außen und im Be
reich einer weiteren Nut 3b weiter im Aufnahmematerial 3. Wie
Fig. 4 zeigt, wird die Haftmasse 4 durch den Riß 3c in zwei
Segmente 4a, 4b unterteilt. Diese Segmente 4a, 4b können
sich beim Öffnen und Schließen des Risses 3c relativ zu
einander bewegen. Da sich die Segmente 4a, 4b jedoch in axialer
Richtung formschlüssig an den Ringwulsten 2d des Befestigungs
elementes 2 abstützen, wird die Befestigung durch das Öffnen
und Schließen des Risses 3c nicht beeinträchtigt. Das Ab
lösen der Haftmasse 4 vom Befestigungselement 2 kann dadurch
erleichtert werden, daß die Oberfläche des Befestigungsele
mentes 2 durch ein Trennmittel beschichtet wird. Ein solches
Trennmittel kann beispielsweise Fett, Wachs oder dergleichen
sein.
Claims (6)
1. Verfahren zum Verankern eines Befestigungselementes
mittels einer aushärtenden Ein- oder Mehrkomponenten-
Haftmasse in einem Bohrloch, insbesondere in der riß
anfälligen Zugzone eines Bauwerkes, wobei die Haftmasse
der adhäsiven Verbindung mit dem Bauwerk dient und das
Befestigungselement eine der formschlüssigen Veranke
rung in der Haftmasse dienende Lastschulter aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß vor
dem Einbringen der Haftmasse (4) und dem Einführen des
Befestigungselementes (2) in der Wandung des Bohrloches
(3a) über dessen Umfang gleichmäßig verteilt im wesent
lichen in axialer Richtung verlaufende Nuten (3b) ange
bracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Nuten (3b) etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß über den Umfang verteilt vier bis zwölf, vorzugswei
se acht Nuten (3b) angeordnet sind.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Werk
zeug (1) zum Herstellen der Nuten (3b) als im wesentlichen
dem Durchmesser des Bohrloches (3a) entsprechender Dorn
(1d) mit diesen radial überragenden Schneiden (1e) ausge
bildet ist.
5. Befestigungselement zum Verankern nach einem Verfahren
gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzei
chnet, daß die Lastschulter (2e) des Befestigungselementes
(2) als umlaufender Ringwulst (2d) ausgebildet ist.
6. Befestigungselement nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß mehrere in axialem Abstand angeordnete
Ringwulste (2d) vorgesehen sind.
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