DK161533B

DK161533B - Forankringsstang til en hydraulisk moertel

Info

Publication number: DK161533B
Application number: DK637588A
Authority: DK
Inventors: Manfred Rinklake; Paul Steurer; Albert Frischmann
Original assignee: Upat Max Langensiepen Kg
Priority date: 1987-03-18
Filing date: 1988-11-15
Publication date: 1991-07-15
Also published as: DE3708764A1; DK161533C; DK637588D0; WO1988007141A3; IE880540L; DK637588A; DK637488D0; EP0356425B1; DE3874890D1; EP0355092A1; WO1988007142A3; IE64780B1; DK161532B; WO1988007141A2; WO1988007142A2; DK637488A; DE3708764C2; DK161532C; ATE80927T1; EP0356425A1

Description

i

DK 161533 B

Opfindelsen angår en forankringsstang til en hydraulisk mørtel, og som har et skaft, der er udformet med mindst ét i retningen mod indføringsenden konisk udvidet afsnit.

5 Fra DE offentiiggørelsesskrift 35 16 866 kendes en forankringsstang af denne art, som tillader forankring af en gevindstang i et borehul i en betondel ved hjælp af en bindemasse, efter at borehullet er blevet udvidet konisk i området ved bunden af borehullet. I tilfælde af at der optræder en revne i betondelen, sikrer den koniske under-10 skæring i borehullet fastgørelsen, så længe revnen ikke er for bred.

Dersom det imidlertid drejer sig om en dynamisk revne, vil fastgørelsen efterhånden forringes, idet der ved lukningen af revnen, som følge af de høje lukkekræfter, der optræder på grund af betonens armering, sker en ødelæggelse af mørtel skallen, fordi ruheden af 15 borehul væggen og ruheden af den løsnede mørtel skal medfører en ødelæggelse af mørtel skallen, når denne og borehullets væg gnider mod hinanden.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe en forankringsstang af 20 den indledningsvis nævnte art, som også i revnet beton kan belastes med bærelaster, og som er billig at fremstille.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at det koniske afsnit er indrettet til i tilfælde af varierende ændringer af fastgørelsesbo-25 ringens tværdimensioner, alt efter om tværdimensionerne forøges, og forankringsstangen derved som følge af trækbelastningen på denne foretager en aksi alt udadrettet bevægelse, eller om de atter formindskes henholdsvis at udøve radialt rettede spredetrykkræfter på den omgivende mørtelskal, eller at bevirke at forankringsstangen 30 bevæges tilbage mod sin oprindelige stilling, således at ødelæggelse af mørtel skallen undgås, idet det koniske afsnits kappeflade er en omkredsflade med ringe friktion mod mørtelen, og som ikke klæber til mørtelen.

35 Da det koniske afsnits kappeflade har en ringe friktion, dannes der ved størkningen af den hydrauliske mørtel en mørtelskal, i forhold til hvilken forankringsstangen kan forskydes aksialt, dersom mørtelskallen revner, og den indvendige diameter af mørtelskallen forandrer sig ved en dynamisk revne. Der sker da en aksial bevægelse DK 161533 B j 2 ! af forankringsstangen, hvorved konusafsnittets eller konusafsnitte-nes kappeflader tilvejebringer et spredetryk.

i

Hensigtsmæssige udformninger og videreudformninger af opfindelsen er 5 angivet i underkravene.

I det følgende forklares udførelseseksempler for opfindelsen nærmere under henvisning til tegningen. På tegningen viser: 10 Fig. I et sidebillede af en forankringsstang ifølge opfindelsen, fig. 2 en forankringstang ifølge fig. 1 efter fastgørelsen i et borehul ved hjælp af en hydraulisk mørtel, 15 fig. 3 en, som vist i fig. 2, fastgjort forankringsstang, henholdsvis i venstre side af figuren før opståel sen af en revne og i højre side af figuren efter opståel sen af en revne, fig. 4 et yderligere udførelseseksempel for en forankringsstang 20 ifølge opfindelsen, fig. 5 en forankringsstang med koniske afsnit med forskellig længde og forskellig hældning af de koniske flader, 25 fig. 6 en forankringsstang med koniske afsnit med forskellig hældning, men samme længde af de koniske flader, fig. 7 en forankringsstang med en endehovedbolt, 30 fig. 8 en forankringsstang med en endehovedbolt, som har et elastisk understøtningsorgan, og fig. 9 en forankringsstang med et blandehoved, der over et afbrækningssted er forbundet med forankringsstangen.

35 I fig. 1 ses en forankringsstang 1 til en hydraulisk mørtel, hvis skaft 2 ved dets bageste ende har et udvendigt gevind 3 til fastgørelse af en genstand. Det udvendige gevind går over i et glat, cylindrisk afsnit 4, hvis længde tillader en tilpasning af dybden, i

DK 161533 B

3 hvilken de kræfter, der indvirker på forankringsstangen 1, skal overføres til fastgørelsesbunden.

Mellem det glatte afsnit 4 og den ved den forreste ende 5 af for-5 ankringsstangen 1 anbragte blandespids 6 befinder der sig ved det i fig. 1 viste udførelseseksempel otte koniske afsnit 7. De koniske afsnit 7 aftager i diameter i retningen fra den forreste ende hen mod det glatte afsnit 4 og har ved det i fig. 1 viste udførelseseksempel samme form med undtagelse af det forreste koniske afsnit 7, 10 som går over i blandespidsen 6. De øvrige koniske afsnit 7 går hver ved det i fig. 1 viste udførelseseksempel over et stejlt, konisk afsnit 8 over i det følgende koniske afsnit 7.

De i en række efter hinanden anbragte koniske afsnit 7 er behandlede 15 på deres kappeflader på en sådan måde, at de efter indsætningen af forankringsstangen i en hydraulisk mørtel har en lav friktionskoefficient. Hertil er konusafsnittene 7 på deres omkredsflader forsynede med en belægning 9, der f.eks. består af en voksartig, syntetisk polymer, polytetrafluorethylen, siliconepolymer eller galvanisk 20 påførte overtræk. Det er også muligt i stedet for belægningen at anvende en omhylning med en folie, f.eks. polyethylen, polyvinyl-chlorid osv. En anden mulighed til opnåelse af en lav friktionskoefficient er at foretage en omhylning med et dybtrukkent, stift formstofhylster eller en omhylning med et dybtrukkent, tyndt metal-25 hylster.

I fig. 2 ses en fastgørelsesbund 10 af beton, i hvilken der er udformet et borehul 11, hvori den i fig. 1 viste forankringsstang 1 indsættes efter, at boringen er udfyldt med en kunstharpiksmørtel.

30 Så længe fastgørelsesbunden 10 er fri for revner, der strækker sig helt ind til borehullet 11, bibeholdes den i fig. 2 viste stilling af forankringsstangen 1 på grund af den formsluttende forbindelse mellem de koniske afsnit 7 og den størknede hydrauliske mørtel 12 samt på grund af forbindelsen mellem den hydrauliske mørtel 12 og 35 fastgørelsesbunden 10.

I fig. 3 ses i venstre halvdel af figuren et til fig. 2 svarende billede i forstørret målestok. Den højre halvdel af fig. 3 viser de ændringer, der optræder, dersom der i betonen 10 opstår en revne,

DK 161533 B

4 der medfører en udvidelse af borehullet 11. Den trækbelastning, der i fig. 3 indvirker på forankringsstangen, medfører på grund af den j lave friktionskoefficient mellem de belagte eller med omhylning forsynede koniske afsnit 7 og den radiale forstørrelse af det ved 5 størkningen af den hydrauliske mørtel 12 tilvejebragte mørtel frie inderrum et aksi alt spillerum for forankringsstangen I i trækkraftens retning. Et sådan spillerum bibeholdes, indtil omkredsfladerne af de koniske afsnit 7 atter ligger an mod de ved størkningen dannede indvendige koniske flader i den hydrauliske mørtel 12 og 10 derved på grund af det fornyede formsluttende indgreb og det tilvejebragte spredetryk påny arreteres på trods af revnen. De enkelte koniske afsnit 7 trykker den revnede prop af hydraulisk mørtel 12 radialt udad og sikrer dermed trods revnen en sikker fastgørelse, sålænge spaltebredden af revnen ikke nærmer sig diameterdifferensen 15 mellem de koniske afsnits to ender.

i

Som det ses i fig. 3, dannes der på grund af spillerummet ringformede hulrum 13, hvis aksiale længde afhænger af spillerummet og dermed af revnens bredde.

20

Ved den foran beskrevne udformning af forankringsstangen 1 opnås således, at der ved en belastning af forankringsstangen 1 opstår et spredetryk, der sikrer, at den hydrauliske mørtel 12's indgreb med borehullet H's væg selv ved en revne, der åbner sig, opretholdes i 25 tilstrækkelig grad. Efter at der er opstået en revne i betonen 10, virker det foran beskrevne klæbeanker således som en ekspansions-forankring, d.v.s. at de mange koniske afsnit 7 opdeler trækkraften langs hele længden af forankringsstangen 1. Derved opnås en trykfordeling, der bevirker en ensartet spredning. Mellem fladerne af 30 den af den hydrauliske mørtel dannede skal og omkredsfladerne af de koniske afsnit 7 dannes der ved hjælp af belægningen eller omhyl-ningen glideflader, ved hvilke der kun optræder meget ringe friktion. Derved opnås ikke blot, at den i fig. 3 viste relativbevægelse er mulig, når en revne åbner sig, men også at der, når revnen lukker 35 sig, kan ske en relativbevægelse, der udligner revnebredden.

Dersom der med udgangspunkt i den til højre i fig. 3 viste stilling sker en lukning af revnen, bliver den af mørtel skal1 en overførte radiale kraft på grund af de koniske afsnit 7's skråt forløbende 5 DK 161553 8 omkredsflader omsat til en i retningen mod den forreste ende 5 rettet aksi al kraft, hvorved der på grund af gi idefladerne sker en bevægelse af forankringsstangen 1 i denne retning.

5 Skønt fig. 1 og 2 viser otte koniske afsnit 7, kan et eneste konisk afsnit 7 i mange tilfælde være tilstrækkeligt. I de fleste anvendelsestilfælde er det optimalt, dersom forankringsstangen har 3-4 koniske afsnit 7.

10 I fig. 4 ses en forankringsstang 1 med fire koniske afsnit 7. Ved det i fig. 4 viste udførelseseksempel går hvert konisk afsnit 7 ved dets hen mod den forreste ende 5 vendende ende over i et cylindrisk afsnit 14. Ved hjælp af de cylindriske afsnit 14 opnås en ensartet fordeling af belastningen og endvidere forhindres, at de koniske 15 afsnit kan trækkes ud af mørtel proppen ved en høj belastning, fordi den, set i længdesnit, indvendige fortandede mørtelprop på grund af de cylindriske afsnit får bredere og dermed stabilere tænder.

Ved det i fig. 5 viste udførelseseksempel har forankringsstangen 1 20 ligeledes et langt, glat, cylindrisk afsnit 4, ligesom ved det i fig. 4 viste udførelseseksempel, men her er de koniske afsnit 15,16,17,18 set i retningen hen mod den forreste indstiksende 5 udformede med stigende hældning af de koniske flader. Det efter det glatte, cylindriske afsnit 4 følgende koniske afsnit 15 har f.eks.

25 en konusvinkel på 11°. Det i retningen mod indstiksenden følgende koniske afsnit 16 har en konusvinkel på 14°, det følgende koniske afsnit 17 en konusvinkel på 17° og det sidste koniske afsnit 18 en konusvinkel på 20°. Den mindste diameter af de koniske afsnit 15,16,17 og 18 er ligesom også deres største diameter ens, hvorved 30 der på grund af de forskellige konusvinkler i retningen hen mod den forreste ende fås en aksi al forkortelse af de koniske afsnit 15-18.

På grund af hvert i retningen hen mod den forreste ende efter et konisk afsnit følgende næste konisk afsnits større hældning af den koniske flade fås der i retningen hen mod den forreste ende en 35 tiltagende optagelse af trækkræfter.

I modsætning til det i fig. 5 viste udførelseseksempel har det i fig. 6 viste udførelseseksempel fem forskelligt udformede, koniske afsnit 19-23 med ens længde. På grund af de koniske flader i

DK 161533 B

6 retningen mod den forreste ende stigende hældning og den samtidigt ens aksiale konuslængde øges underskæringsdybden, således som det j ses i fig. 6, i retningen hen mod den forreste ende, hvorved den j mindste diameter af de koniske afsnit 19-23 svarende til den i 5 retningen fremad voksende konusvinkel formindskes i retningen hen mod den forreste ende. Det største tværsnit af forankringsstangen 1 findes ved det stedi hvor den største kraft overføres til forankringsstangen 1. Med stigende forankringsdybde ændrer forankringsstangens minimale tværsnit sig, og underskæringsdybden vokser.

10 Herved opnås at der ved ensartet diameter af borehullet 11 muliggø res en forholdsvis større underskæringsdybde under bibeholdelse af forankringsstangen l's bæreevne.

I fig. 7 ses en forankringsstang 1 med en endehovedbolt 24. Den 15 forreste ende af forankringsstangen 1 er ved hjælp af endehovedbol- ten 24 udformet på en sådan måde, at spredekraftkomposanten er meget | lille, og trækkraftkomposanten, der indvirker på mørtel proppen er meget stor. Endehovedbolten 24 har et stærkt konisk forløbende afsnit 25 og et cylindrisk afsnit 26.

20 I fig. 8 ses et lignende udførelseseksempel som i fig. 7, men som ved den forreste ende har en afslutningskonus 27, der på sin koniske omkredsflade har et elastisk mellemlægsorgan 28, der trods den stejle vinkel muliggør en bevægelse af forankringsstangen 1, der er 25 tilstrækkelig til opnåelsen af spredekræfterne i området ved de flade, koniske afsnit 7.

Fig. 9 viser en forankringsstang med et større antal koniske afsnit 7, og ved hvilken blandespidsen 6 ifølge fig. 1 er erstattet af et 30 blandehoved 29, der har et tagskær 30, og ved anvendelse af en ikke forud blandet mørtel bevirker en blanding under forankringsstangen l's indskruning i borehullet 11. Blandehovedet 29 er forbundet med det forreste koniske afsnit 7 ved hjælp af et overrivningsorgan 31, der har et så lille tværsnit, at der allerede ved en lille belast-35 ning af forankringsstangen 1 sker en afrivning af blandehovedet 29, således at den til en spredning af mørtel proppen i tilfælde af en revne nødvendige bevægelse af forankringsstangen 1 muliggøres. I stedet for et overrivningsorgan kan der også anvendes en stikforbindelse.

Claims

1. Forankringsstang til en hydraulisk mørtel, og som har et skaft, der er udformet med mindst ét i retningen mod indføringsenden konisk 5 udvidet afsnit, kendetegnet ved, at det koniske afsnit (7,15-23) er indrettet til i tilfælde af varierende ændringer af fastgørelsesboringens (11) tværdimensioner, alt efter om tværdimensionerne forøges, og forankringsstangen (1) derved som følge af trækbelastningen på denne foretager en aksi alt udadrettet bevægelse, 10 eller om de atter formindskes henholdsvis at udøve radialt rettede spredtrykkræfter på den omgivende mørtelskal (12), eller at bevirke at forankringsstangen (1) bevæges tilbage mod sin oprindelige stilling, således at ødelæggelse af mørtelskallen (12) undgås, idet det koniske afsnits (7,15-23) kappeflade er en omkredsflade (9) med 15 ringe friktion mod mørtelen (12), og som ikke klæber til mørtelen.

2. Forankringsstang ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det koniske afsnits (7,15-23) kappeflade har en belægning (9) med et skillemiddel, fortrinsvis en voksartig, syntetisk polymer, polyte- 20 trafluorethylen, silikonepolymer eller galvanisk påførte belægninger.

3. Forankringsstang ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kappefladen har en omhyl ning bestående af en folie, f.eks. af 25 polyethylen eller polyvinylchlorid.

4. Forankringsstang ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kappefladen har en omhylning med et dybtrukket, stift formstofhyl-ster. 30

5. Forankringsstang ifølge krav I, kendetegnet ved, at kappefladen har en omhylning med et dybtrukket, tyndt metalhylster.

6. Forankringsstang ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 35 flere koniske afsnit (7,15-23) er anbragte i en aksial række.

7. Forankringsstang ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at hvert af de koniske afsnit (7) har et cylindrisk afsnit (14). DK 161533 B | i

8. Forankringsstang ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at konushældningen er udformet tiltagende i retningen hen mod indføringsenden.

9. Forankringsstang ifølge krav 8, kendetegnet ved, at den koniske længde af konusafsnittene (15,16,17,18) aftager i retningen mod indføringsenden, og at konusafsnittene (15,16,17,18) har ens maksimal og ens minimal diameter.

10. Forankringsstang ifølge krav 8, kendetegnet ved, at konusafsnittene (19-23) har ens aksial længde, og at konusafsnittenes (19-23) mindste diameter aftager i retningen hen mod indfø ringsenden. 15

11, Forankringsstang ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at der på den forreste ende er i anbragt en endehovedbolt (24).

12. Forankringsstang ifølge krav 11, kendetegnet ved, at 20 endehovedbolten (24) har et elastisk'understøtningsorgan (28) ved dets bort fra indføringsenden vendende side.

13. Forankringsstang ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at der på indføringsenden er 25 anbragt et overrivningsorgan eller en stikforbindelse (31), der forbinder forankringsstangen (1) med et blandehoved (29), der har et tagskær (30). 30 35