DE4205616A1 - Anker zur verankerung mittels einer verbundmasse in einem bohrloch eines betonteils - Google Patents
Anker zur verankerung mittels einer verbundmasse in einem bohrloch eines betonteilsInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
Die Erfindung betrifft einen Anker zur Verankerung mittels einer Verbundmasse in einem
Bohrloch eines Betonteils gemäß der Gattung des Anspruches 1.
Es ist bekannt, zur Verankerung einer Gewindestange mittels einer Verbundmasse ein
Bohrloch auszubilden, welches im Bereich des Bohrlochgrundes eine Hinterschneidung
aufweist. In der DE-A1 35 16 866 ist eine solche Verankerung beschrieben. Die Befesti
gung dieses bekannten Ankers erfolgt dadurch, daß in das Bohrloch eine Glasampulle
eingeschoben wird, die eine Verbundmasse aus Polyesterharz, einem Härter und Zu
schlagsstoffen enthält. Beim Einsetzen des Ankers in das Bohrloch wird die Glasampulle
zerstört und die Komponenten der Verbundmasse durch Vermengen aktiviert. Nach dem
Aushärten der Verbundmasse ist der Anker fest im Bohrloch eingebunden und ver
ankert. Die Verankerung beruht dabei im wesentlichen auf dem Klebeverbund zwischen
Verbundmasse und Bohrlochwandung. Dieser Verbund wird jedoch dadurch erheblich
gemindert, wenn durch die Verankerungsstelle ein Riß verläuft. Durch die Vergrößerung
des Bohrloches infolge des Risses löst sich die Verbundmasse an der Bohrlochwandung
ab, so daß im geraden Schaftteil des Ankers nur noch geringe Haltekräfte vorliegen. Der
bekannte Anker besitzt jedoch eine konische Erweiterung im Bereich der Hinterschnei
dung des Bohrloches, so daß dort weiterhin größere Haltekräfte vorhanden sind. Diese
hängen allerdings von der Ausbildung der Hinterschneidung und vom Anteil des hinter
schnittenen Bereichs an der Gesamtlänge der Bohrung ab.
Die Erstellung eines hinterschnittenen Bohrloches erfordert Spezialwerkzeuge und in der
Regel auch einen größeren Aufwand bei der Erstellung des Bohrloches. Aus diesem
Grund wurden auch schon Versuche unternommen, durch besondere Ausgestaltungen
des Verbundankers in zylindrischen Bohrlöchern die Rißempfindlichkeit zu reduzieren.
So wurde beispielsweise vorgeschlagen, den Gewindebolzen des Ankers mit einem
Konus zu versehen, der mittels einer Beschichtung eine Gleitfähigkeit gegenüber dem
ausgehärteten Bindemittelkern aufweist. Damit soll erreicht werden, daß der Gewinde
bolzen im Bindemittelkern zum Ausgleich der Rißerweiterung nachrutscht. Ein derartiges
Nachrutschen ist allerdings nur erreichbar, wenn sich der gesamte Gewindebolzen
gegenüber dem ausgehärteten Bindemittelkern ablöst. Dadurch tritt allerdings bereits
eine erhebliche Reduzierung des Haltewertes ein. Ferner ist der Bindemittelkern wenig
druckstabil, so daß schon bei relativ geringen Kräften ein Durchziehen des Gewinde
bolzens durch den Bindemittelkern eintritt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anker zur Verankerung mittels einer
Verbundmasse in einem zylindrischen Bohrloch eines Betonteils zu schaffen, der bei
einer Verankerung in der Zugzone und den dabei auftretenden Bohrlocherweiterungen
durch Rißbildung hohe Sicherheitsreserven besitzt.
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale
erreicht. Der Anker besteht aus einem Gewindebolzen mit einem Spreizkonus, der von
einer aufspreizbaren Hülse umschlossen ist. Zur Verankerung wird der Anker in ein
Bohrloch eingetrieben, in der sich eine mit den Komponenten des Bindemittels gefüllte
Glasampulle befindet. Das Einbringen des Ankers erfolgt über eine Bohrmaschine im
Drehgang, mit der durch Drehen des Gewindebolzens und der Hülse und gleichzeitiger
Vorschubbewegung die Glasampulle zerstört und die Komponenten des Bindemittels
vermischt werden. Für eine innige Vermischung ist es notwendig, daß sich die Hülse
mitdreht und durch das aufsteigende Harz im Bohrloch nicht aus dem Bohrloch ge
schoben wird. Beides wird durch die am Gewindebolzen eingearbeitete Einkerbung er
reicht, in der ein Wandungsabschnitt der Hülse eingedrückt ist. Durch diese Gestaltung
entsteht eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen Gewindebolzen und
Hülse.
Nach dem Aushärten der Verbundmasse ist die Hülse und damit der mit seinem Spreiz
konus an der vorderen Stirnseite der Hülse anstoßende Gewindebolzen fest im Bohrloch
verankert. Beim Auftreten eines Risses löst sich die Verbundmasse vom Spreizkonus
des Gewindebolzens ab, so daß dieser relativ zur Hülse verschiebbar ist.
Durch die Gebrauchslast wird der Gewindebolzen mit dem Spreizkonus in den Spreizteil
der Hülse eingezogen, so daß eine zusätzliche Verkeilung der Hülse eintritt. Aufgrund
dieser zusätzlichen Verspreizung des Ankers bei einer Bohrlocherweiterung wird der
Haltewertverlust durch die teilweise Ablösung der Hülse von der Bohrlochwandung aus
geglichen. Daraus ergibt sich die Eignung des erfindungsgemäßen Ankers für einen
Einsatz in der Zugzone eines Betonteiles.
Zweckmäßigerweise kann die Einkerbung in einem der Hülsenlänge entsprechenden
Abstand vom Spreizkonus am Gewindebolzen angeordnet und der eingedrückte
Wandungsabschnitt sich am Ende der Hülse befinden. Bei dieser Anordnung ist es vor
teilhaft, die Einkerbung so auszubilden, daß eine rechtwinklig zur Längsachse gebildete
Anschlagschulter entsteht. Die Stirnseite des eingebogenen Wandungsabschnittes
stützt sich somit an dieser Anschlagschulter ab und verhindert das Herausschieben der
Hülse aus dem Bohrloch durch die aufsteigende Verbundmasse beim Eintreiben des
Ankers. Durch die in Richtung Spreizkonus sich erweiternde Kerbfläche der Einkerbung
läßt sich der eingedrückte Wandungsabschnitt nach der Verankerung und bei einer
Bohrlocherweiterung durch Rißbildung soweit aufdrücken, daß der Gewindebolzen mit
seinem Spreizkonus in die Hülse nachrutschen kann.
Um eine günstigere Drehmomentübertragung von dem Gewindebolzen auf die Hülse zu
erhalten, können am Gewindebolzen zwei sich gegenüberliegende, mit entsprechenden
eingedrückten Wandungsabschnitten zusammenwirkende Einkerbungen angeordnet
sein.
Die Hülse erstreckt sich über eine möglichst große Länge des Schaftes des Gewinde
bolzens, um über die gesamte Bohrlochtiefe eine Verbindung zwischen Bohrlochwand
und Hülse zu ermöglichen. Die Mantelfläche der Hülse ist mit einem Gewinde oder einer
anderen Struktur versehen, um die Klebeverbindung zwischen Bohrlochwand und Hülse
dadurch zu verstärken.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Anker teilweise im Längsschnitt,
Fig. 2 das Ankerende in einer zu Fig. 1 um 90° verdrehten Position und
Fig. 3 den Anker nach Fig. 1 nach einer Bohrlocherweiterung durch Riß
bildung.
Der in Fig. 1 dargestellte Anker besteht aus einem Gewindebolzen 1 und einer Hülse 2,
die durch Längsschlitze 3 im Bereich ihres vorderen Abschnittes einen Spreizbereich
bildet. Der Gewindebolzen 1 besitzt einen Gewindeabschnitt 4, auf den eine Mutter zur
Befestigung eines Gegenstandes an der Oberfläche eines Betonteils 5 aufgeschraubt
werden kann. An den beispielsweise durch Aufrollen eines Gewindes gebildeten Ge
windeabschnitt 4 schließt sich ein Schaftteil 5 an, der in einen Spreizkonus 6 übergeht.
Der Spreizkonus 6 befindet sich an dem Ende des Ankers, welches beim Einsetzen in
ein Bohrloch 7 dem Bohrlochgrund zugewandt ist. Die Stirnseite des Gewindebolzens 1
ist mit einer Spitze 8 versehen, die beim Eintreiben des Ankers in das Bohrloch 7 zur
Zertrümmerung der zuvor in das Bohrloch eingesetzten Glasampulle mit Verbundmasse
9 dient. Um eine innige Vermischung der Verbundmasse 9 zu erreichen, wird die Hülse
2 mit dem Gewindebolzen 1 mitgedreht. Zum Drehen des Gewindebolzens 1, beispiels
weise mit einer Bohrmaschine, dient ein Mehrkant 10, der an dem dem Spreizkonus
gegenüberliegenden Ende am Gewindebolzen 1 angeordnet ist. Die Mitnahme der
Hülse 2 beim Drehen des Gewindebolzens 1 erfolgt über zwei sich gegenüberliegende
Einkerbungen 11 des Gewindebolzens 1, in die Wandungsabschnitte 12 der Hülse 2
eingedrückt sind. Die Stirnseite 13 der Wandungsteile stoßen dabei an der rechtwinklig
zur Längsachse des Gewindebolzens stehenden Anschlagschulter 14 der Einkerbung
11 an, so daß die Hülse 2 mit dem Gewindebolzen 1 in das Bohrloch 7 eingeschoben
wird. Zur besseren Einbindung der Hülse in der Verbundmasse 9 ist diese an ihrer
Außenfläche mit einer Struktur, beispielsweise umlaufende Kerben 15 oder einem
Gewinde, versehen.
Die Sicherung des Gewindebolzens 1 in der Hülse 2 erfolgt durch Anstoßen des Spreiz
konus an der vorderen Stirnseite der Spreizhülse 2. Beim Auftreten eines Risses und
der dadurch bedingten Bohrlocherweiterung weitet sich der durch die Längsschlitze 3
gebildete Spreizbereich etwas auf, so daß der Gewindebolzen 1 - wie in Fig. 3 darge
stellt - durch die am Bolzen angehängte Gebrauchslast in Richtung Bohrlochmündung
verschiebt. Dadurch kann der Spreizkonus 6 in den Spreizbereich der Hülse 2 nach
rutschen und diesen gegen die Bohrlochwandung verspreizen. Damit wird der durch das
teilweise Ablösen der Verbundmasse von der Hülse und vom Gewindebolzen her
rührende Haltekraftverlust wieder ausgeglichen. Bei dieser axialen Verschiebung des
Gewindebolzens 1 gegenüber der Hülse 2 werden die Wandungsteile 12 durch die sich
in Richtung Spreizkonus erweiternden Kerbflächen der Einkerbungen 11 zurückge
drückt, so daß das Nachrutschen ermöglicht wird. Das Aufbiegen der Wandungs
abschnitte ist vor allem dann leicht möglich, wenn sich diese am äußersten Ende der
Hülse 2 befinden. Grundsätzlich ist es jedoch denkbar, die Einkerbungen und die
Wandungsabschnitte an jeder beliebigen Stelle des Gewindebolzens 1 und der Hülse 2
anzubringen.
Claims (5)
1. Anker zur Verankerung mittels einer Verbundmasse in einem Bohrloch eines
Betonteils oder dgl. mit einem Gewindebolzen, der an seinem dem Bohrloch
grund zugewandten Ende einen zum Ende sich erweiternden Spreizkonus auf
weist und von einer mittels des Spreizkonus aufspreizbaren Hülse umschlossen
ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindebolzen (1) wenigstens eine in
seinen Schaft eingearbeitete und eine Anschlagschulter (14) bildende Einker
bung (11) aufweist, in die ein Wandungsabschnitt (12) der Hülse (2) eingedrückt
ist.
2. Anker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbung (11) in
einem der Hülsenlänge entsprechenden Abstand vom Spreizkonus (6) am
Gewindebolzen (1) angeordnet ist, und der eingedrückte Wandungsabschnitt
(12) sich am Ende der Hülse (2) befindet.
3. Anker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbung (11) eine
rechtwinklig zur Längsachse gebildete Anschlagschulter (14) und eine in Rich
tung Spreizkonus (6) sich erweiternde Kerbfläche aufweist.
4. Anker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Gewindebolzen (1)
zwei sich gegenüberliegende Einkerbungen (11) angeordnet sind.
5. Anker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) den
Gewindebolzen (1) bis zu seinem Gewindeabschnitt (4), der an dem dem Spreiz
konus abgewandten Ende ausgebildet ist, umhüllt und im Spreizbereich Längs
schlitze (3) hat, und daß die Mantelfläche der Hülse (2) eine durch umlaufende
Kerben (15), Gewinde oder dgl. gebildete Struktur aufweist.
Priority Applications (1)
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DE19924205616 DE4205616A1 (de) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | Anker zur verankerung mittels einer verbundmasse in einem bohrloch eines betonteils |
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DE (1) | DE4205616A1 (de) |
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1992
- 1992-02-25 DE DE19924205616 patent/DE4205616A1/de not_active Withdrawn
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