EP2419584A1 - Floor anchor - Google Patents

Floor anchor

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Publication number
EP2419584A1
EP2419584A1 EP09777079A EP09777079A EP2419584A1 EP 2419584 A1 EP2419584 A1 EP 2419584A1 EP 09777079 A EP09777079 A EP 09777079A EP 09777079 A EP09777079 A EP 09777079A EP 2419584 A1 EP2419584 A1 EP 2419584A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ground anchor
head portion
indentations
ground
anchor according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09777079A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stephan Rainer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krinner Innovation GmbH
Original Assignee
Krinner Innovation GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krinner Innovation GmbH filed Critical Krinner Innovation GmbH
Publication of EP2419584A1 publication Critical patent/EP2419584A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/22Sockets or holders for poles or posts
    • E04H12/2207Sockets or holders for poles or posts not used
    • E04H12/2215Sockets or holders for poles or posts not used driven into the ground
    • E04H12/2223Sockets or holders for poles or posts not used driven into the ground by screwing
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/74Means for anchoring structural elements or bulkheads
    • E02D5/80Ground anchors
    • E02D5/801Ground anchors driven by screwing

Definitions

  • the present invention relates to a ground anchor with the features of the preamble of claim 1.
  • Ground screws in the form of so-called ground dowels serve to anchor objects such as columns or support frames in the ground.
  • solar collectors in outdoor installation are often anchored in the ground with such ground dowels, screw foundations or ground anchors. They can also serve for the erection and anchoring of vertical pipes carrying, for example, traffic signs.
  • ground anchors are available in many different embodiments and dimensions. Usually, they consist of a pipe section which has a constant diameter over a certain length. A lower section of the ground anchor is conically tapered, so that the ground anchor can be screwed into the ground and thereby firmly fixed by the displacement of the soil. In order to screw in the ground dowel, it is provided with an external thread, which may be formed, for example, by a welded sheet metal strip.
  • the conical section is normally welded to the cylindrical section.
  • the conical section is conventionally produced by means of a cold-forming method, known as kneading or hammering, from a cylindrical tube section.
  • the lower tip can be formed, for example, by a welding and / or forging process.
  • the outer thread normally extends from the lower part of the cylindrical pipe section to beyond the conical section and extends close to the lower tip.
  • a ground anchor with a hammered conical section and a method for its production are disclosed in DE 198 36 370 A1.
  • a main body of this ground anchor has a cone-shaped basic shape and a cone-shaped portion. The main body is made by hammering a previously cylindrical tube.
  • a similar ground dowel with a hammered anchoring section is also apparent from DE 299 23 796 U1.
  • ground anchors are screwed into loose soil, normally no problems arise.
  • the rigid anchoring is achieved by displacing the soil by means of the screwing into the ground via the thread dowel.
  • the ground anchor can provide a play-free and highly resilient anchoring in this way, even in relatively loose soil.
  • a steel pipe can have a wall thickness between about 1, 5 and 2.5 mm. Since a similar starting material is also used for the kneaded conical lower section, the wall thickness increases sharply downward toward the tip, while in the upper region, near the weld, it likewise only amounts to between 1, 5 and 2.5 mm.
  • the conical section can not yield at high loads, but is particularly torsionally stiff.
  • the object of the invention is to provide a particularly high-strength ground anchor, which is particularly suitable for use in solid ground. Another object of the invention is to provide a very efficient and inexpensive to produce ground anchors.
  • the present invention is a fferfundament in the form of a so-called.
  • Floor anchor made of steel pipe or a pipe made of other material, eg. Of plastic.
  • This ground anchor comprises a hollow shank portion, which is provided at least in sections with an external thread, and a subsequent to the shaft portion, in an anchored in the ground state downwardly facing head portion which is formed as a drill head and provided with erdrichden elements.
  • the erdrichden elements of the head portion may be formed by wing-like webs whose longitudinal direction extends at least partially each approximately parallel or at an acute angle to the longitudinal axis of the shaft portion.
  • the wing-like webs of the head portion are separated from each other by directed to the central longitudinal axis of the shaft portion and the head portion constrictions or indentations. If constrictions or indentations are mentioned in this context, then these geometric contours can optionally also be considered as foldings and / or referred to. It is essential in this context that the constrictions, indentations or folds are each directed towards the central axis and are separated from each other by an outer circumferential surface of the head portion by the wing-like webs.
  • the shank portion may optionally have a hollow cylindrical shape with continuous and constant cross-section.
  • the shank portion may also have a slightly conical, preferably downward, tapering contour toward the head portion.
  • other cross-sectional contours are possible and useful, for example.
  • Such non-round cross-sections can have advantages in terms of improved resistance to twisting after screwing in the ground anchor.
  • the ground dowel serves as a screw foundation for supporting rod-shaped objects or support columns, for example. Of solar panels, traffic signs or the like.
  • the acting as a drill head section clears the earth aside, so that with the help of the external thread a uniform penetration into the ground is possible.
  • the indentations or indentations or folds each taper from the head portion to the shaft portion and / or leak towards the shaft portion in the cylindrical surface.
  • an acute angle of approximately 5 to 15 degrees of the outgoing bevels, preferably of approximately 10 degrees to the longitudinal extension direction of the ground anchor, may be expedient.
  • a head portion with a typical length is formed, which corresponds to approximately one and a half times the pipe diameter of the shaft portion.
  • the shaft portion may also be formed longer, in which case the acute angle of the upward, tapering towards the shaft portion constrictions or indentations should be less than 10 degrees.
  • the constrictions or indentations leak out in a somewhat blunt angle of more than 10 degrees to the shaft portion.
  • the head section of the ground anchor can have at least three regularly and / or symmetrically arranged wing-like webs and complementary constrictions or indentations or folds, so that alternate over the circumference of webs and indentations, preferably at regular intervals.
  • the head portion also have four regularly and / or symmetrically arranged wing-like webs and constrictions or indentations.
  • a further alternative embodiment of the ground anchor can provide that the head section has at least five or six regularly and / or symmetrically arranged wing-like webs and in each case complementary constrictions or indentations.
  • the webs and constrictions or indentations may be inclined at an acute angle to the longitudinal central axis. It is also possible that the webs and constrictions or indentations have a helical course.
  • the inclination is suitably oriented so that the screwing into the ground is facilitated, so that the inclination has a thread-like effect.
  • Such alternative embodiments can be particularly for heavy and very hard soils may be advantageous, since in this way the screwing of the screw foundation into the soil can be facilitated.
  • constricted or pressed-wall sections of the head portion are preferably spaced from each other and not completely pressed or crushed together, so that between the spaced-apart constricted or pressed-wall sections of the head portion, an end-side opening is formed.
  • an end-side opening is formed between the spaced-apart constricted or pressed-wall sections of the head portion.
  • the width of the slots, which are formed between spaced walls of the depressed areas, may for example correspond to twice or three times the wall thickness of the steel pipe.
  • Such an opening also has the advantage that a zinc spout is available for the galvanic galvanizing of the ground anchors, so that no separate zinc spout has to be drilled.
  • the contiguous wall sections or frontal edges of the head portion may also be partially welded together, which may increase the stability of the ground anchor in very hard ground conditions.
  • it may be useful, as needed, to cut the side edges of the wing-like webs or provided with a chamfer, whereby a kind of tip is formed in a side view.
  • the upper shaft portion and the lower head portion are integrally formed from a single, continuous steel pipe section.
  • the ground anchor in the cylindrical upper shaft portion and in the lower head portion preferably each have a substantially constant wall thickness.
  • Such a ground dowel can be produced particularly quickly and inexpensively, since any connection weld can be omitted, which would increase the production cost on the one hand and on the other hand to a weakening of the Material structure, which could contribute to an increased risk of material failure in particularly hard soil.
  • ground anchor according to the invention may have a lower center point. This centering point is largely aligned with the longitudinal central axis and can in particular between the indentations or
  • Constrictions arranged and / or be welded to these.
  • the centering facilitates the placement of the ground anchor and prevents the beginning of the screwing into the ground that the ground dowel wanders and drifts from its intended slot.
  • the external thread of the ground anchor or erfundaments can be formed in particular by a sheet metal strip with a narrow side helical or helical around the hollow cylindrical shaft portion and / or at least a portion of the lower head portion and at least selectively and / or in sections on the outer surface of the ground anchor welded or welded to the outer circumferential surface of the ground dowel.
  • External thread can in particular extend continuously and with a substantially constant pitch between a lower portion of the cylindrical portion to near the lower end face of the head portion.
  • the thread extends only over part of the shaft portion and does not affect the depressed portions of the head portion.
  • the thread may extend as needed over the entire shaft portion or even a portion thereof.
  • the ground anchor according to the invention is particularly stable and resistant and can also be used for very difficult soil, without causing failure breaks.
  • the absence of a weld between the upper and lower sections eliminates the risk of failure or fracture in this area.
  • Due to the design of the ground anchor with largely constant wall thicknesses in the lower, designed as a drill head area of the ground dowel remains torsional elastic in all sections and can withstand much higher torsional loads when screwing into difficult and very solid and / or very hard soils much better than the conventional ground dowel Torsion stresses due to their rigidity can not give enough and suddenly fail when occurring overloads, especially tear.
  • the process of penetration into the soil essentially comprises two phases.
  • the ground anchor In a first phase, the ground anchor must first be subjected to a relatively high axial pressure and rotated, in particular in the case of very hard soils or for the penetration of a solidified soil layer, such as, for example, a ballast layer.
  • the head section acts as a drill head by the wing-like ridges provide for the clearing of the borehole.
  • the ground dowel works similar to a self-drilling screw and supports by its external thread screwing into the ground. In all these experiments it has been shown that a
  • the ground anchor As a material for the ground anchor according to the invention is particularly suitable steel pipe, in which the external thread is welded.
  • the ground anchor can also consist of other materials, for example. Injection molded plastic, possibly with additional fiber reinforcement. In such plastic floor dowels may optionally be provided that these are formed of solid material. Since in such variants no object to be anchored can be inserted, its attachment preferably takes place via a screw flange or another suitable connection.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of an embodiment of a ground anchor according to the invention.
  • FIG. 2 shows a perspective detailed view of a head section of the ground anchor constructed according to FIG. 1 as a drill head.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section of the head section according to FIG. 2.
  • FIG. 4 shows a schematic perspective view of an alternative embodiment variant of the ground anchor according to the invention with a centering tip arranged on the front side on the head section.
  • FIG. 5 shows a perspective detailed view of the head section of the ground anchor provided with the centering tip according to FIG. 4.
  • FIG. 6 shows a perspective detail view of an alternative embodiment variant of the head section.
  • FIG. 7 shows a top view of the head section according to FIG. 6.
  • FIG. 8 shows a perspective detail view of a further alternative embodiment variant of the head section.
  • FIG. 9 shows a side view of the head section according to FIG. 8.
  • FIG. 10 shows a plan view of the head section according to FIG. 8 and FIG. 9.
  • FIGS. 1 to 10 show a schematic perspective view of a first embodiment of a ground anchor 10 according to the invention.
  • FIG. 2 shows a perspective detail view of the head section 12 of the ground anchor 10 according to FIG. 1 formed as a drill head.
  • the longitudinal section of FIG. 3 again shows the head section according to FIG Fig. 2.
  • the ground anchor 10 consists of a hollow cylindrical shaft portion 14, which is provided in one of our area with an external thread 14, and the adjoining the shaft portion 14, in an anchored state in the ground downwards Head section 12, which is designed here as a drill head and provided with erdrichden elements.
  • These erdrichden elements of the head portion 12 are formed by wing-like webs 18, the longitudinal extension direction in the embodiments according to the figures 1 to 7 each approximately parallel to the longitudinal axis of the shaft portion 14 and the entire floor anchor 10 extends.
  • the wing-like webs 18 of the head portion 12 are each separated by the center longitudinal axis of the shaft portion 14 and the head portion 12 directed constrictions or indentations 20.
  • the ground anchor 10 can serve as a screw foundation for supporting rod-shaped objects or support columns, for example of solar collectors, traffic signs or the like.
  • the ground anchor 10 When anchoring the ground anchor 10 is placed with its lower end face 22 of the head portion 12 on the ground and screwed by means of a machine drive into the ground, at the same time exerted a pressure force directed to the ground. In this case, the acting as a drill head section 12 clears the earth aside, so that with the help of the external thread 16 a uniform penetration into the ground is possible.
  • the ground anchor 10 has a connection flange 26 which normally projects from the ground and serves for screwing to an object to be anchored (not shown).
  • Indentations 20 in each case from the head portion 12 to the shaft portion 14 and run towards the shaft portion 14 in the cylindrical lateral surface.
  • an acute angle of the outgoing bevels of about 10 degrees to the longitudinal direction of the ground anchor 10 is provided.
  • the head portion 12 has a typical length, which corresponds to about one and a half times the pipe diameter of the shaft portion 14.
  • the head portion 12 of the ground anchor 10 have three regularly and symmetrically arranged wing-like webs 18 and constrictions or indentations 20, as shown in the embodiment according to Figures 6 and 7.
  • the head portion 12 also four regularly and symmetrically with respect to the rod longitudinal axis mutually arranged wing-like webs 18 and constrictions or indentations 20 have, as illustrated in Figures 1 to 5.
  • Design of the ground anchor 10 may provide that the head portion 12 has at least five or six regularly and / or symmetrically arranged wing-like webs 18 and constrictions or indentations 20.
  • the webs 18 and constrictions or indentations 20 each have a helical course, as shown in the embodiment of Figures 8 to 10.
  • the inclination and curvature of the webs 18 and the complementary indentations 20 is meaningfully aligned so that the insertion of the ground anchor 10 is facilitated in the ground, so that the slope has a thread-like effect.
  • Such a variant may be particularly advantageous for heavy and very hard soils, since in this way the screwing of the fferfundaments can be facilitated in the ground.
  • constricted wall portions 28 of the head portion 12 are spaced apart from one another and are not completely pressed or squeezed together, such that between the spaced-apart constricted or indented
  • Wall portions 28 of the head portion 12 an end opening 30 is formed.
  • this front-side opening 30 is similar to a three-armed or four-armed wing (compare FIGS. 7 and 10).
  • Floor dowel 10 of the lateral earth pressure is increased to the lateral surfaces of the shaft portion 14, so that a particularly tight fit is ensured.
  • the width of the slots 32 formed between spaced-apart walls 28 of the depressed areas may correspond, for example, to twice or three times the wall thickness of the steel pipe.
  • Such an opening 30 also has the advantage that a zinc spout is available for the final galvanic galvanizing of the ground dowel 12, so that no separate zinc spout has to be drilled.
  • the upper shaft portion 14 and the lower head portion 12 are integrally made of a single, continuous steel pipe section.
  • the ground anchor 10 in the cylindrical upper shaft portion 14 and the partially deformed lower head portion 12 each have a substantially constant wall thickness.
  • a connecting weld is eliminated.
  • the schematic perspective views of Figures 4 and 5 show a further embodiment of the invention Bodendübels 10 with frontally arranged on the head portion 12 centering tip 34.
  • the centering 34 is aligned with the longitudinal center axis of the ground anchor 10 and is dimensioned so that they are located between the indentations 20 and constrictions and can be welded to them.
  • the centering tip 34 facilitates the placement of the ground anchor 10 in particular on hard ground and prevents the beginning of screwing into the ground that the ground anchor 10 wanders and drifts from its intended slot.
  • it In order to weld the centering tip 34 on the end face 22 in the opening 30, it must be made of weldable metal, in particular of structural steel.
  • the external thread 16 of the ground anchor 10 or SSfundaments is formed by a sheet metal strip 36 with a narrow side helical or helical around the hollow cylindrical shaft portion 14 and / or at least a portion of the lower head portion and there selectively and / or in sections with the outer circumferential surface the ground anchor 10 is welded.
  • the external thread 16 extends in accordance with FIG. 1 only over a part of the shaft section 14 and does not affect the pressed-in regions 20 of the head section 12. However, the thread 16 can also extend as required over the entire shaft section or even only a part thereof (not shown) ).

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a floor anchor (10) made of steel pipe. The floor anchor comprises a hollow shaft segment (14) having an external thread (16) at least in segments, and a head segment adjacent to the shaft segment (14) and facing downward in the anchored state in the floor. The head segment (12) is designed as a drill head and comprises elements for removing earth.

Description

B o d e n d ü be l B o d e n d u b l
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bodendübel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The present invention relates to a ground anchor with the features of the preamble of claim 1.
Schraubfundamente in Gestalt von sog. Bodendübeln dienen zum Verankern von Gegenständen wie Säulen oder Stützgestellen im Erdreich. So werden beispielsweise Solarkollektoren in Freilandaufstellung oftmals mit derartigen Bodendübeln, Schraubfundamenten bzw. Erdankern im Boden verankert. Auch können sie zur Aufstellung und Verankerung von senkrecht stehenden Rohren dienen, die bspw. Verkehrsschilder tragen.Ground screws in the form of so-called ground dowels serve to anchor objects such as columns or support frames in the ground. For example, solar collectors in outdoor installation are often anchored in the ground with such ground dowels, screw foundations or ground anchors. They can also serve for the erection and anchoring of vertical pipes carrying, for example, traffic signs.
Derartige Bodendübel gibt es in zahlreichen unterschiedlichen Ausführungsformen und Dimensionierungen. Üblicherweise bestehen sie aus einem Rohrabschnitt, der über eine bestimmte Länge einen konstanten Durchmesser aufweist. Ein unterer Abschnitt des Bodendübels ist konisch verjüngt, so dass der Bodendübel in das Erdreich eingedreht werden kann und dabei durch die Verdrängung des Bodens fest fixiert wird. Um den Bodendübel eindrehen zu können, ist er mit einem Außengewinde versehen, das bspw. durch einen angeschweißten Blechstreifen gebildet sein kann.Such ground anchors are available in many different embodiments and dimensions. Usually, they consist of a pipe section which has a constant diameter over a certain length. A lower section of the ground anchor is conically tapered, so that the ground anchor can be screwed into the ground and thereby firmly fixed by the displacement of the soil. In order to screw in the ground dowel, it is provided with an external thread, which may be formed, for example, by a welded sheet metal strip.
Der konische Abschnitt ist mit dem zylindrischen Abschnitt normalerweise verschweißt. Der konische Abschnitt wird herkömmlicherweise mittels eines Kaltformverfahrens, dem sog. Kneten oder Hämmern aus einem zylindrischen Rohrabschnitt hergestellt. Die untere Spitze kann bspw. durch einen Schweiß- und/oder Schmiedeprozess ausgebildet werden. Das äußere Gewinde erstreckt sich normalerweise vom unteren Teil des zylindrischen Rohrabschnitts bis über den konischen Abschnitt und reicht nahe zur unteren Spitze.The conical section is normally welded to the cylindrical section. The conical section is conventionally produced by means of a cold-forming method, known as kneading or hammering, from a cylindrical tube section. The lower tip can be formed, for example, by a welding and / or forging process. The outer thread normally extends from the lower part of the cylindrical pipe section to beyond the conical section and extends close to the lower tip.
In den Rohrabschnitt können dann Stützsäulen o. dgl. eingeschoben und fixiert werden, meist über Klemmschrauben am oberen, offenen Ende des über eine kurze Länge aus dem Boden ragenden Bodendübels. Ein Bodendübel mit einem gehämmerten konischen Abschnitt und ein Verfahren zu dessen Herstellung gehen aus der DE 198 36 370 A1 hervor. Ein Grundkörper dieses Bodendübels weist eine konusförmige Grundform und einen konusförmigen Teilabschnitt auf. Der Grundkörper wird durch Hämmern eines zuvor zylindrischen Rohrs hergestellt. Ein ähnlicher Bodendübel mit einem gehämmerten Verankerungsabschnitt geht auch aus der DE 299 23 796 U1 hervor.In the pipe section support columns o. The like. Can be inserted and fixed, usually via clamping screws at the upper, open end of the projecting over a short length from the ground floor anchor. A ground anchor with a hammered conical section and a method for its production are disclosed in DE 198 36 370 A1. A main body of this ground anchor has a cone-shaped basic shape and a cone-shaped portion. The main body is made by hammering a previously cylindrical tube. A similar ground dowel with a hammered anchoring section is also apparent from DE 299 23 796 U1.
Werden derartige Bodendübel in lockeres Erdreich eingedreht, entstehen normalerweise keinerlei Probleme. Die starre Verankerung wird über die Verdrängung des Erdreichs mittels des sich über das Gewinde in den Boden eindrehenden Bodendübels erreicht. Der Bodendübel kann auf diese Weise auch bei relativ lockerem Erdreich eine spielfreie und hoch belastbare Verankerungsmöglichkeit bieten.If such ground anchors are screwed into loose soil, normally no problems arise. The rigid anchoring is achieved by displacing the soil by means of the screwing into the ground via the thread dowel. The ground anchor can provide a play-free and highly resilient anchoring in this way, even in relatively loose soil.
Bei sehr steinigem und festem Untergrund stoßen diese Bodendübel jedoch oftmals an ihre Festigkeitsgrenzen und neigen zum Versagen durch Bruch, insbesondere im Verbindungsbereich zwischen dem zylindrischen Rohrabschnitt und dem gekneteten konischen Abschnitt. Bei einem typischen Rohrdurchmesser von ca. 50 bis 100 mm kann ein Stahlrohr eine Wandstärke zwischen ca. 1 ,5 und 2,5 mm aufweisen. Da auch für den gekneteten konischen unteren Abschnitt ein gleiches Ausgangsmaterial verwendet wird, steigt die Wandstärke nach unten in Richtung zur Spitze stark an, während sie im oberen Bereich, nahe der Schweißnaht ebenfalls nur zwischen 1 ,5 und 2,5 mm beträgt. Der konische Abschnitt kann also bei hohen Belastungen nicht nachgeben, sondern ist besonders torsionssteif. Da jedoch andererseits beim Eindrehen des Bodendübels in einen sehr festen Untergrund der konische Abschnitt den höchsten Torsionsbelastungen unterliegt, wird diese Belastung weitgehend vollständig in den oberen Bereich und in die Schweißnaht eingeleitet, so dass diese bei sehr hoher Belastung zum Reißen neigt.However, with very rocky and solid subsoil, these ground anchors often encounter their strength limits and are susceptible to breakage, especially in the joint area between the cylindrical pipe section and the kneaded conical section. With a typical pipe diameter of about 50 to 100 mm, a steel pipe can have a wall thickness between about 1, 5 and 2.5 mm. Since a similar starting material is also used for the kneaded conical lower section, the wall thickness increases sharply downward toward the tip, while in the upper region, near the weld, it likewise only amounts to between 1, 5 and 2.5 mm. The conical section can not yield at high loads, but is particularly torsionally stiff. However, on the other hand, when screwing the ground anchor in a very solid ground, the conical section is subject to the highest torsional loads, this load is largely completely introduced into the upper region and into the weld, so that it tends to crack under very high loads.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen besonders hoch belastbaren Bodendübel zur Verfügung zu stellen, der insbesondere für einen Einsatz in festem Untergrund geeignet ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen sehr effizient und kostengünstig herstellbaren Bodendübel zu schaffen.The object of the invention is to provide a particularly high-strength ground anchor, which is particularly suitable for use in solid ground. Another object of the invention is to provide a very efficient and inexpensive to produce ground anchors.
Diese Ziele der Erfindung werden mit dem Gegenstand des unabhängigenThese objects of the invention are with the subject matter of the independent
Anspruchs erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Schraubfundament in Form eines sog. Bodendübels aus Stahlrohr oder aus einem Rohr aus anderem Material, bspw. aus Kunststoff. Dieser Bodendübel umfasst einen hohlen Schaftabschnitt, der zumindest abschnittsweise mit einem Außengewinde versehen ist, und einen sich an den Schaftabschnitt anschließenden, in einem in den Boden verankerten Zustand nach unten weisenden Kopfabschnitt, der als Bohrkopf ausgebildet und mit erdräumenden Elementen versehen ist. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Bodendübels können die erdräumenden Elemente des Kopfabschnittes durch flügelartige Stege gebildet sein, deren Längserstreckungsrichtung zumindest abschnittsweise jeweils annähernd parallel oder in einem spitzen Winkel zur Längsachse des Schaftabschnitts verläuft. Die flügelartigen Stege des Kopfabschnitts sind jeweils durch zur Mittellängsachse des Schaftabschnitts bzw. des Kopfabschnitts gerichtete Einschnürungen oder Eindrückungen voneinander getrennt. Wenn in diesem Zusammenhang von Einschnürungen oder Eindrückungen die Rede ist, so können diese geometrischen Konturen wahlweise auch als Einfaltungen betrachtet und/oder bezeichnet werden. Wesentlich ist in diesem Zusammenhang, dass die Einschnürungen, Eindrückungen bzw. Einfaltungen jeweils zur Mittelachse hin gerichtet sind und gegenüber einer Außenmantelfläche des Kopfabschnittes jeweils durch die als flügelartige Stege bezeichneten getrennt sind.Achieved. Features of advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims. In the present invention is a Schraubfundament in the form of a so-called. Floor anchor made of steel pipe or a pipe made of other material, eg. Of plastic. This ground anchor comprises a hollow shank portion, which is provided at least in sections with an external thread, and a subsequent to the shaft portion, in an anchored in the ground state downwardly facing head portion which is formed as a drill head and provided with erdräumenden elements. According to a preferred embodiment of the ground anchor, the erdräumenden elements of the head portion may be formed by wing-like webs whose longitudinal direction extends at least partially each approximately parallel or at an acute angle to the longitudinal axis of the shaft portion. The wing-like webs of the head portion are separated from each other by directed to the central longitudinal axis of the shaft portion and the head portion constrictions or indentations. If constrictions or indentations are mentioned in this context, then these geometric contours can optionally also be considered as foldings and / or referred to. It is essential in this context that the constrictions, indentations or folds are each directed towards the central axis and are separated from each other by an outer circumferential surface of the head portion by the wing-like webs.
Der Schaftabschnitt kann wahlweise eine hohlzylindrische Form mit durchgängigem und konstantem Querschnitt aufweisen. Wahlweise kann der Schaftabschnitt jedoch auch eine leicht konische, sich vorzugsweise nach unten, zum Kopfabschnitt hin, verjüngende Kontur aufweisen. Darüber hinaus sind jedoch auch andere Querschnittskonturen möglich und sinnvoll, bspw. eine viereckförmige, eine fünf-, sechs- oder achteckförmige oder eine andere geeignete Querschnittskontur. Derartige nicht runde Querschnitte können Vorteile hinsichtlich einer verbesserten Verdrehsicherheit nach dem Eindrehen des Bodendübels haben.The shank portion may optionally have a hollow cylindrical shape with continuous and constant cross-section. Optionally, however, the shank portion may also have a slightly conical, preferably downward, tapering contour toward the head portion. In addition, however, other cross-sectional contours are possible and useful, for example. A quadrangular, a five-, six- or octagon-shaped or another suitable cross-sectional contour. Such non-round cross-sections can have advantages in terms of improved resistance to twisting after screwing in the ground anchor.
Der Bodendübel dient als Schraubfundament zur Abstützung stabförmiger Gegenstände oder Stützsäulen, bspw. von Solarkollektoren, Verkehrsschildern oder dergleichen. Bei seiner Verankerung wird der Bodendübel mit seiner unteren Stirnseite des Kopfabschnitts auf den Boden aufgesetzt und mittels eines maschinellen Antriebs in den Boden eingedreht, wobei gleichzeitig eine zum Boden gerichtete Druckkraft - A -The ground dowel serves as a screw foundation for supporting rod-shaped objects or support columns, for example. Of solar panels, traffic signs or the like. When anchoring the soil dowel is placed with its lower end face of the head section on the ground and screwed by means of a machine drive into the ground, at the same time a directed downward pressure force - A -
ausgeübt wird. Dabei räumt der als Bohrkopf fungierende Kopfabschnitt die Erde beiseite, so dass mit Hilfe des Außengewindes ein gleichmäßiges Eindringen in den Boden ermöglicht ist.is exercised. In this case, the acting as a drill head section clears the earth aside, so that with the help of the external thread a uniform penetration into the ground is possible.
Vorzugsweise können sich die Einschürungen bzw. Eindrückungen oder Einfaltungen jeweils vom Kopfabschnitt zum Schaftabschnitt hin verjüngen und/oder zum Schaftabschnitt hin in dessen zylindrischer Mantelfläche auslaufen. Hierbei kann ein spitzer Winkel von ca. 5 bis 15 Grad der auslaufenden Schrägen, vorzugsweise von ca. 10 Grad zur Längserstreckungsrichtung des Bodendübels sinnvoll sein. Auf diese Weise ist ein Kopfabschnitt mit einer typischen Länge gebildet, die ungefähr dem Anderthalbfachen des Rohrdurchmessers des Schaftabschnitts entspricht.Preferably, the indentations or indentations or folds each taper from the head portion to the shaft portion and / or leak towards the shaft portion in the cylindrical surface. In this case, an acute angle of approximately 5 to 15 degrees of the outgoing bevels, preferably of approximately 10 degrees to the longitudinal extension direction of the ground anchor, may be expedient. In this way, a head portion with a typical length is formed, which corresponds to approximately one and a half times the pipe diameter of the shaft portion.
Selbstverständlich kann der Schaftabschnitt auch länger ausgebildet sein, wobei hier der spitze Winkel der nach oben, zum Schaftabschnitt hin auslaufenden Einschnürungen bzw. Eindrückungen geringer als 10 Grad ausfallen dürfte. Je nach gewünschter Ausgestaltung sind jedoch auch kürzere Varianten des Kopfabschnitts möglich, bei denen die Einschnürungen bzw. Eindrückungen in einem etwas stumpferen Winkel von mehr als 10 Grad zum Schaftabschnitt hin auslaufen.Of course, the shaft portion may also be formed longer, in which case the acute angle of the upward, tapering towards the shaft portion constrictions or indentations should be less than 10 degrees. Depending on the desired embodiment, however, shorter variants of the head section are possible in which the constrictions or indentations leak out in a somewhat blunt angle of more than 10 degrees to the shaft portion.
Der Kopfabschnitt des Bodendübels kann mindestens drei regelmäßig und/oder symmetrisch angeordnete flügelartige Stege und dazu komplementäre Einschnürungen bzw. Eindrückungen oder Einfaltungen aufweisen, so dass sich über den Umfang jeweils Stege und Eindrückungen abwechseln, vorzugsweise in jeweils regelmäßigen Abständen. Wahlweise kann der Kopfabschnitt auch vier regelmäßig und/oder symmetrisch angeordnete flügelartige Stege und Einschnürungen bzw. Eindrückungen aufweisen. Eine weitere alternative Ausgestaltung des Bodendübels kann vorsehen, dass der Kopfabschnitt mindestens fünf oder sechs regelmäßig und/oder symmetrisch angeordnete flügelartige Stege und jeweils komplementäre Einschnürungen bzw. Eindrückungen aufweist.The head section of the ground anchor can have at least three regularly and / or symmetrically arranged wing-like webs and complementary constrictions or indentations or folds, so that alternate over the circumference of webs and indentations, preferably at regular intervals. Optionally, the head portion also have four regularly and / or symmetrically arranged wing-like webs and constrictions or indentations. A further alternative embodiment of the ground anchor can provide that the head section has at least five or six regularly and / or symmetrically arranged wing-like webs and in each case complementary constrictions or indentations.
Wahlweise können die Stege und Einschnürungen bzw. Eindrückungen in einem spitzen Winkel zur Längsmittelachse geneigt sein. Auch ist es möglich, dass die Stege und Einschnürungen bzw. Eindrückungen einen wendeiförmigen Verlauf aufweisen. Die Neigung ist sinnvoller Weise so ausgerichtet, dass das Eindrehen in den Boden erleichtert ist, so dass die Neigung eine gewindeähnliche Wirkung hat. Solche alternativen Ausführungsvarianten können insbesondere für schwere und sehr harte Böden von Vorteil sein, da auf diese Weise das Eindrehen des Schraubfundaments in den Boden erleichtert werden kann.Optionally, the webs and constrictions or indentations may be inclined at an acute angle to the longitudinal central axis. It is also possible that the webs and constrictions or indentations have a helical course. The inclination is suitably oriented so that the screwing into the ground is facilitated, so that the inclination has a thread-like effect. Such alternative embodiments can be particularly for heavy and very hard soils may be advantageous, since in this way the screwing of the screw foundation into the soil can be facilitated.
Die eingeschnürten bzw. eingedrückten Wandabschnitte des Kopfabschnitts sind vorzugsweise voneinander beabstandet und nicht vollständig aneinander gedrückt oder gequetscht, so dass zwischen den voneinander beabstandeten eingeschnürten bzw. eingedrückten Wandabschnitten des Kopfabschnittes eine stirnseitige Öffnung gebildet ist. Beim Eindrehen des Bodendübels in die Erde wird diese durch die bohrkopfartige Ausgestaltung des Kopfabschnittes zur Seite geräumt und dabei leicht komprimiert, wodurch nach dem Eindrehen des Bodendübels der seitliche Erddruck auf die Mantelflächen des Schaftabschnittes erhöht ist, so dass ein besonders fester Sitz gewährleistet ist. In Versuchen wurde festgestellt, dass eine stirnseitige Öffnung nicht zu einem vermehrten Eindringen von Erde in das Innere des Rohres führt, sondern dass allenfalls der Kopfabschnitt und ggf. ein sehr geringer Teil des Schaftabschnitts mit Erde gefüllt ist, wenn der Bodendübel eingedreht ist. Die Breite der Schlitze, die zwischen beabstandeten Wänden der eingedrückten Bereiche gebildet sind, kann bspw. dem Zweifachen oder dem Dreifachen der Wandstärke des Stahlrohrs entsprechen. Eine solche Öffnung hat zudem den Vorteil, dass ein Zinkauslauf für das galvanische Verzinken der Bodendübel zur Verfügung steht, so dass kein separater Zinkauslauf gebohrt werden muss.The constricted or pressed-wall sections of the head portion are preferably spaced from each other and not completely pressed or crushed together, so that between the spaced-apart constricted or pressed-wall sections of the head portion, an end-side opening is formed. When screwing the ground dowel in the ground this is cleared by the drilling head-like design of the head portion to the side and slightly compressed, which is increased after screwing in the ground dowel the lateral earth pressure on the lateral surfaces of the shaft portion, so that a particularly tight fit is guaranteed. In experiments it was found that a frontal opening does not lead to an increased penetration of soil into the interior of the tube, but that at most the head portion and possibly a very small part of the shaft portion is filled with soil when the ground dowel is screwed. The width of the slots, which are formed between spaced walls of the depressed areas, may for example correspond to twice or three times the wall thickness of the steel pipe. Such an opening also has the advantage that a zinc spout is available for the galvanic galvanizing of the ground anchors, so that no separate zinc spout has to be drilled.
Wahlweise jedoch können die aneinander gedrückten Wandabschnitte bzw. stirnseitigen Kanten des Kopfabschnittes auch abschnittsweise miteinander verschweißt sein, was die Stabilität des Bodendübels bei sehr harten Bodenverhältnissen erhöhen kann. Darüber hinaus kann es je nach Bedarf sinnvoll sein, die seitlichen Kanten der flügelartigen Stege zu beschneiden bzw. mit einer Fase zu versehen, wodurch in einer seitlichen Ansicht eine Art Spitze gebildet ist.Optionally, however, the contiguous wall sections or frontal edges of the head portion may also be partially welded together, which may increase the stability of the ground anchor in very hard ground conditions. In addition, it may be useful, as needed, to cut the side edges of the wing-like webs or provided with a chamfer, whereby a kind of tip is formed in a side view.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn der obere Schaftabschnitt und der untere Kopfabschnitt einstückig aus einem einzigen, zusammenhängenden Stahlrohrabschnitt gebildet sind. Dabei kann der Bodendübel im zylindrischen oberen Schaftabschnitt und im unteren Kopfabschnitt vorzugsweise jeweils eine weitgehend konstante Wandstärke aufweisen. Ein solcher Bodendübel lässt sich besonders schnell und kostengünstig herstellen, da jede Verbindungsschweißnaht entfallen kann, die einerseits den Fertigungsaufwand erhöhen würde und andererseits zu einer Schwächung der Materialstruktur führen könnte, was bei besonders harten Böden zu einem erhöhten Risiko eines Materialversagens beitragen könnte.It is particularly useful if the upper shaft portion and the lower head portion are integrally formed from a single, continuous steel pipe section. In this case, the ground anchor in the cylindrical upper shaft portion and in the lower head portion preferably each have a substantially constant wall thickness. Such a ground dowel can be produced particularly quickly and inexpensively, since any connection weld can be omitted, which would increase the production cost on the one hand and on the other hand to a weakening of the Material structure, which could contribute to an increased risk of material failure in particularly hard soil.
Eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Bodendübels kann eine untere Zentrierspitze aufweisen. Diese Zentrierspitze fluchtet weitgehend mit der Längsmittelachse und kann insbesondere zwischen den Eindrückungen bzw.Another embodiment of the ground anchor according to the invention may have a lower center point. This centering point is largely aligned with the longitudinal central axis and can in particular between the indentations or
Einschnürungen angeordnet und/oder mit diesen verschweißt sein. Die Zentrierspitze erleichtert das Aufsetzen des Bodendübels und verhindert beim Beginn des Eindrehens in den Boden, dass der Bodendübel wandert und von seinem vorgesehenen Einbauplatz abdriftet.Constrictions arranged and / or be welded to these. The centering facilitates the placement of the ground anchor and prevents the beginning of the screwing into the ground that the ground dowel wanders and drifts from its intended slot.
Das Außengewinde des Bodendübels bzw. Schraubfundaments kann insbesondere durch einen Blechstreifen gebildet sein, der mit einer Schmalseite wendeiförmig bzw. helixförmig um den hohlzylindrischen Schaftabschnitt und/oder zumindest um einen Teil des unteren Kopfabschnitts verläuft und zumindest punktuell und/oder abschnittsweise an der Außenmantelfläche des Bodendübels angeschweißt bzw. mit der Außenmantelfläche des Bodendübels verschweißt ist. DasThe external thread of the ground anchor or Schraubfundaments can be formed in particular by a sheet metal strip with a narrow side helical or helical around the hollow cylindrical shaft portion and / or at least a portion of the lower head portion and at least selectively and / or in sections on the outer surface of the ground anchor welded or welded to the outer circumferential surface of the ground dowel. The
Außengewinde kann sich insbesondere durchgängig und mit weitgehend konstanter Steigung zwischen einem unteren Bereich des zylindrischen Abschnitts bis nahe zur unteren Stirnseite des Kopfabschnitts erstrecken. Zweckmäßigerweise jedoch erstreckt sich das Gewinde nur über einen Teil des Schaftabschnitts und tangiert nicht die eingedrückten Bereiche des Kopfabschnittes. Das Gewinde kann sich je nach Bedarf über den gesamten Schaftabschnitt erstrecken oder auch nur einen Teil davon.External thread can in particular extend continuously and with a substantially constant pitch between a lower portion of the cylindrical portion to near the lower end face of the head portion. Conveniently, however, the thread extends only over part of the shaft portion and does not affect the depressed portions of the head portion. The thread may extend as needed over the entire shaft portion or even a portion thereof.
Der erfindungsgemäße Bodendübel ist besonders stabil und widerstandsfähig und kann auch für sehr schwierige Böden verwendet werden, ohne dass es zu Versagensbrüchen kommt. Durch die fehlende Schweißnaht zwischen oberem und unterem Abschnitt entfällt die Gefahr eines Versagensbruches oder -risses in diesem Bereich. Durch die Ausbildung des Bodendübels mit weitgehend konstanten Wandstärken auch im unteren, als Bohrkopf ausgebildeten Bereich bleibt der Bodendübel in allen Abschnitten torsionselastisch und kann hohen Torsionsbelastungen beim Eindrehen in schwierige und sehr feste und/oder besonders harte Böden weitaus besser standhalten als die herkömmlichen Bodendübel, die Torsionsbelastungen aufgrund ihrer Steifigkeit nicht in ausreichendem Maße nachgeben können und bei auftretenden Überbelastungen plötzlich versagen, insbesondere reißen. Bei Eindrehversuchen des erfindungsgemäßen Bodendübels hat sich herausgestellt, dass der Vorgang des Eindringens in den Boden im Wesentlichen zwei Phasen umfasst. In einer ersten Phase muss der Bodendübel insbesondere bei sehr harten Böden oder zum Durchdringen einer verfestigten Bodenschicht wie bspw. einer Schotterschicht zunächst mit relativ hohem axialem Druck beaufschlagt und gedreht werden. Hierbei fungiert der Kopfabschnitt als Bohrkopf, indem die flügelartigen Stege für das Räumen des Bohrlochs sorgen. Nachdem die harte Schicht durchdrungen ist, kann mit geringerem axialem Druck weitergedreht werden, wobei der Bodendübel ähnlich einer Bohrschraube arbeitet und durch sein Außengewinde das Eindrehen in den Boden unterstützt. Bei allen diesen Versuchen hat sich gezeigt, dass einThe ground anchor according to the invention is particularly stable and resistant and can also be used for very difficult soil, without causing failure breaks. The absence of a weld between the upper and lower sections eliminates the risk of failure or fracture in this area. Due to the design of the ground anchor with largely constant wall thicknesses in the lower, designed as a drill head area of the ground dowel remains torsional elastic in all sections and can withstand much higher torsional loads when screwing into difficult and very solid and / or very hard soils much better than the conventional ground dowel Torsion stresses due to their rigidity can not give enough and suddenly fail when occurring overloads, especially tear. During penetration tests of the ground anchor according to the invention, it has been found that the process of penetration into the soil essentially comprises two phases. In a first phase, the ground anchor must first be subjected to a relatively high axial pressure and rotated, in particular in the case of very hard soils or for the penetration of a solidified soil layer, such as, for example, a ballast layer. Here, the head section acts as a drill head by the wing-like ridges provide for the clearing of the borehole. After the hard layer is penetrated, can be further rotated with lower axial pressure, the ground dowel works similar to a self-drilling screw and supports by its external thread screwing into the ground. In all these experiments it has been shown that a
Vorbohren oder anderweitiges Vorbereiten des Einschraublochs weder notwendig noch sinnvoll ist.Pre-drilling or otherwise preparing the screw-in hole is neither necessary nor useful.
Als Material für den erfindungsgemäßen Bodendübel eignet sich insbesondere Stahlrohr, bei dem das Außengewinde aufgeschweißt ist. Jedoch kann der Bodendübel auch aus anderen Materialien bestehen, bspw. aus spritzgegossenem Kunststoff, ggf. mit zusätzlicher Faserverstärkung. Bei derartigen Kunststoffbodendübeln kann wahlweise vorgesehen sein, dass diese aus Vollmaterial gebildet sind. Da bei derartigen Varianten kein zu verankernder Gegenstand eingeschoben werden kann, erfolgt dessen Befestigung vorzugsweise über einen Schraubflansch oder eine andere geeignete Verbindung.As a material for the ground anchor according to the invention is particularly suitable steel pipe, in which the external thread is welded. However, the ground anchor can also consist of other materials, for example. Injection molded plastic, possibly with additional fiber reinforcement. In such plastic floor dowels may optionally be provided that these are formed of solid material. Since in such variants no object to be anchored can be inserted, its attachment preferably takes place via a screw flange or another suitable connection.
Wenn im vorliegenden Zusammenhang meist die Rede von einem Bodendübel ist, so ist dieser Begriff als Synonym für die ebenfalls verwendeten Begriffe Schraubfundament, Erdanker etc. zu verstehen. Diese Begriffe werden unterschiedlich verwendet, meinen jedoch in aller Regel denselben Gegenstand.If in the present context is usually the talk of a ground anchor, so this term is synonymous with the terms also used screw foundation, ground anchor, etc. to understand. These terms are used differently, but usually mean the same item.
Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und auf die beigefügte Zeichnung Bezug nimmt. Gleiche Teile sind dabei grundsätzlich mit gleichen Bezugszeichen versehen und sind daher teilweise nicht mehrfach erläutert.Other features, objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of a preferred embodiment of the invention, given by way of non-limiting example and with reference to the accompanying drawings. The same parts are basically provided with the same reference numerals and are therefore partially not explained several times.
Fig. 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Bodendübels. Fig. 2 zeigt eine perspektivische Detailansicht eines als Bohrkopf ausgebildeten Kopfabschnitts des Bodendübels gemäß Fig. 1.Fig. 1 shows a schematic perspective view of an embodiment of a ground anchor according to the invention. FIG. 2 shows a perspective detailed view of a head section of the ground anchor constructed according to FIG. 1 as a drill head.
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt des Kopfabschnitts gemäß Fig. 2.3 shows a longitudinal section of the head section according to FIG. 2.
Fig. 4 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer alternativen Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Bodendübels mit stirnseitig am Kopfabschnitt angeordneter Zentrierspitze.4 shows a schematic perspective view of an alternative embodiment variant of the ground anchor according to the invention with a centering tip arranged on the front side on the head section.
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Detailansicht des mit der Zentrierspitze versehenen Kopfabschnitts des Bodendübels gemäß Fig. 4.FIG. 5 shows a perspective detailed view of the head section of the ground anchor provided with the centering tip according to FIG. 4.
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Detailansicht einer alternativen Ausführungsvariante des Kopfabschnitts.6 shows a perspective detail view of an alternative embodiment variant of the head section.
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht des Kopfabschnitts gemäß Fig. 6.FIG. 7 shows a top view of the head section according to FIG. 6.
Fig. 8 zeigt eine perspektivische Detailansicht einer weiteren alternativen Ausführungsvariante des Kopfabschnitts.8 shows a perspective detail view of a further alternative embodiment variant of the head section.
Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht des Kopfabschnitts gemäß Fig. 8.9 shows a side view of the head section according to FIG. 8.
Fig. 10 zeigt eine Draufsicht des Kopfabschnitts gemäß Fig. 8 und Fig. 9.FIG. 10 shows a plan view of the head section according to FIG. 8 and FIG. 9.
Anhand der nachfolgend erläuterten Figuren 1 bis 10 werden verschiedene Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Bodendübels 10 illustriert. Wenn im vorliegenden Zusammenhang generell von Bodendübeln 10 die Rede ist, so ist dieser Begriff als Synonym für die ebenfalls gebräuchlichen Begriffe „Erdanker", „Schraubfundament" oder dgl. zu verstehen. So zeigt die Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Bodendübels 10. Die Fig. 2 zeigt eine perspektivische Detailansicht des als Bohrkopf ausgebildeten Kopfabschnitts 12 des Bodendübels 10 gemäß Fig. 1. Der Längsschnitt der Fig. 3 zeigt nochmals den Kopfabschnitt gemäß Fig. 2.Various embodiments of a ground anchor 10 according to the invention will be illustrated with reference to FIGS. 1 to 10 explained below. If in the present context of soil dowels 10 is generally mentioned, this term is to be understood as a synonym for the likewise common terms "ground anchor", "screw foundation" or the like. 1 shows a schematic perspective view of a first embodiment of a ground anchor 10 according to the invention. FIG. 2 shows a perspective detail view of the head section 12 of the ground anchor 10 according to FIG. 1 formed as a drill head. The longitudinal section of FIG. 3 again shows the head section according to FIG Fig. 2.
Der Bodendübel 10 gemäß dargestelltem Ausführungsbeispiel besteht aus einem hohlzylindrischen Schaftabschnitt 14, der in einem unseren Bereich mit einem Außengewinde 14 versehen ist, und dem sich an den Schaftabschnitt 14 anschließenden, in einem im Boden verankerten Zustand nach unten weisenden Kopfabschnitt 12, der hier als Bohrkopf ausgebildet und mit erdräumenden Elementen versehen ist. Diese erdräumenden Elemente des Kopfabschnittes 12 sind durch flügelartige Stege 18 gebildet, deren Längserstreckungsrichtung in den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 bis 7 jeweils annähernd parallel zur Längsachse des Schaftabschnitts 14 bzw. des gesamten Bodendübels 10 verläuft. Die flügelartigen Stege 18 des Kopfabschnitts 12 sind jeweils durch zur Mittellängsachse des Schaftabschnitts 14 bzw. des Kopfabschnitts 12 gerichtete Einschnürungen oder Eindrückungen 20 voneinander getrennt.The ground anchor 10 according to the illustrated embodiment consists of a hollow cylindrical shaft portion 14, which is provided in one of our area with an external thread 14, and the adjoining the shaft portion 14, in an anchored state in the ground downwards Head section 12, which is designed here as a drill head and provided with erdräumenden elements. These erdräumenden elements of the head portion 12 are formed by wing-like webs 18, the longitudinal extension direction in the embodiments according to the figures 1 to 7 each approximately parallel to the longitudinal axis of the shaft portion 14 and the entire floor anchor 10 extends. The wing-like webs 18 of the head portion 12 are each separated by the center longitudinal axis of the shaft portion 14 and the head portion 12 directed constrictions or indentations 20.
Der Bodendübel 10 kann als Schraubfundament zur Abstützung stabförmiger Gegenstände oder Stützsäulen dienen, bspw. von Solarkollektoren, Verkehrsschildern oder dergleichen. Bei seiner Verankerung wird der Bodendübel 10 mit seiner unteren Stirnseite 22 des Kopfabschnitts 12 auf den Boden aufgesetzt und mittels eines maschinellen Antriebs in den Boden eingedreht, wobei gleichzeitig eine zum Boden gerichtete Druckkraft ausgeübt wird. Dabei räumt der als Bohrkopf fungierende Kopfabschnitt 12 die Erde beiseite, so dass mit Hilfe des Außengewindes 16 ein gleichmäßiges Eindringen in den Boden ermöglicht ist. An seinem dem Kopfabschnitt 12 gegenüber liegenden oberen Ende 24 weist der Bodendübel 10 einen normalerweise aus dem Erdreich ragenden Anschlussflansch 26 auf, der zur Verschraubung mit einem zu verankernden Gegenstand (nicht dargestellt) dient.The ground anchor 10 can serve as a screw foundation for supporting rod-shaped objects or support columns, for example of solar collectors, traffic signs or the like. When anchoring the ground anchor 10 is placed with its lower end face 22 of the head portion 12 on the ground and screwed by means of a machine drive into the ground, at the same time exerted a pressure force directed to the ground. In this case, the acting as a drill head section 12 clears the earth aside, so that with the help of the external thread 16 a uniform penetration into the ground is possible. At its upper end 24 opposite the head section 12, the ground anchor 10 has a connection flange 26 which normally projects from the ground and serves for screwing to an object to be anchored (not shown).
Wie im Ausführungsbeispiel gezeigt verjüngen sich die Einschürungen bzw.As shown in the embodiment, the Einkirürungen or
Eindrückungen 20 jeweils vom Kopfabschnitt 12 zum Schaftabschnitt 14 hin und laufen zum Schaftabschnitt 14 hin in dessen zylindrischer Mantelfläche aus. Hierbei ist ein spitzer Winkel der auslaufenden Schrägen von ca. 10 Grad zur Längserstreckungsrichtung des Bodendübels 10 vorgesehen. Auf diese Weise weist der Kopfabschnitt 12 eine typische Länge auf, die ungefähr dem Anderthalbfachen des Rohrdurchmessers des Schaftabschnitts 14 entspricht.Indentations 20 in each case from the head portion 12 to the shaft portion 14 and run towards the shaft portion 14 in the cylindrical lateral surface. Here, an acute angle of the outgoing bevels of about 10 degrees to the longitudinal direction of the ground anchor 10 is provided. In this way, the head portion 12 has a typical length, which corresponds to about one and a half times the pipe diameter of the shaft portion 14.
Wahlweise kann der Kopfabschnitt 12 des Bodendübels 10 drei regelmäßig und symmetrisch zueinander angeordnete flügelartige Stege 18 und Einschnürungen bzw. Eindrückungen 20 aufweisen, wie dies im Ausführungsbeispiel entsprechend der Figuren 6 und 7 gezeigt ist. Wahlweise kann der Kopfabschnitt 12 auch vier regelmäßig und symmetrisch bezüglich der Stablängsachse zueinander angeordnete flügelartige Stege 18 und Einschnürungen bzw. Eindrückungen 20 aufweisen, wie dies in den Figuren 1 bis 5 verdeutlicht ist. Eine weitere, hier nicht dargestellte, Ausgestaltung des Bodendübels 10 kann vorsehen, dass der Kopfabschnitt 12 mindestens fünf oder sechs regelmäßig und/oder symmetrisch angeordnete flügelartige Stege 18 und Einschnürungen bzw. Eindrückungen 20 aufweist.Optionally, the head portion 12 of the ground anchor 10 have three regularly and symmetrically arranged wing-like webs 18 and constrictions or indentations 20, as shown in the embodiment according to Figures 6 and 7. Optionally, the head portion 12 also four regularly and symmetrically with respect to the rod longitudinal axis mutually arranged wing-like webs 18 and constrictions or indentations 20 have, as illustrated in Figures 1 to 5. Another, not shown here, Design of the ground anchor 10 may provide that the head portion 12 has at least five or six regularly and / or symmetrically arranged wing-like webs 18 and constrictions or indentations 20.
Wahlweise können die Stege 18 und Einschnürungen bzw. Eindrückungen 20 jeweils einen wendeiförmigen Verlauf aufweisen, wie dies im Ausführungsbeispiel der Figuren 8 bis 10 gezeigt ist. Die Neigung und Krümmung der Stege 18 und der dazu komplementären Eindrückungen 20 ist sinnvoller Weise so ausgerichtet, dass das Eindrehen des Bodendübels 10 in den Boden erleichtert ist, so dass die Neigung eine gewindeähnliche Wirkung hat. Eine solche Ausführungsvariante kann insbesondere für schwere und sehr harte Böden von Vorteil sein, da auf diese Weise das Eindrehen des Schraubfundaments in den Boden erleichtert werden kann.Optionally, the webs 18 and constrictions or indentations 20 each have a helical course, as shown in the embodiment of Figures 8 to 10. The inclination and curvature of the webs 18 and the complementary indentations 20 is meaningfully aligned so that the insertion of the ground anchor 10 is facilitated in the ground, so that the slope has a thread-like effect. Such a variant may be particularly advantageous for heavy and very hard soils, since in this way the screwing of the Schraubfundaments can be facilitated in the ground.
Wie dies in fast allen gezeigten Figuren verdeutlicht ist, sind die eingeschnürten bzw. eingedrückten Wandabschnitte 28 des Kopfabschnitts 12 voneinander beabstandet und nicht vollständig aneinander gedrückt oder gequetscht, so dass zwischen den voneinander beabstandeten eingeschnürten bzw. eingedrücktenAs illustrated in almost all figures shown, the constricted wall portions 28 of the head portion 12 are spaced apart from one another and are not completely pressed or squeezed together, such that between the spaced-apart constricted or indented
Wandabschnitten 28 des Kopfabschnittes 12 eine stirnseitige Öffnung 30 gebildet ist. Diese stirnseitige Öffnung 30 ähnelt je nach Anzahl der Eindrückungen 20 einem drei- oder vierarmigen Flügel (vgl. Fig. 7 und Fig. 10). Beim Eindrehen des Bodendübels 10 in die Erde wird diese durch die bohrkopfartige Ausgestaltung des Kopfabschnittes 12 zur Seite geräumt und dabei leicht komprimiert, wodurch nach dem Eindrehen desWall portions 28 of the head portion 12 an end opening 30 is formed. Depending on the number of indentations 20, this front-side opening 30 is similar to a three-armed or four-armed wing (compare FIGS. 7 and 10). When screwing the ground anchor 10 in the ground this is cleared by the drilling head-like configuration of the head portion 12 to the side and thereby slightly compressed, whereby after screwing the
Bodendübels 10 der seitliche Erddruck auf die Mantelflächen des Schaftabschnittes 14 erhöht ist, so dass ein besonders fester Sitz gewährleistet ist. Die Breite der Schlitze 32, die zwischen beabstandeten Wänden 28 der eingedrückten Bereiche gebildet sind, kann bspw. dem Zweifachen oder dem Dreifachen der Wandstärke des Stahlrohrs entsprechen. Eine solche Öffnung 30 hat zudem den Vorteil, dass ein Zinkauslauf für das die Herstellung abschließende galvanische Verzinken der Bodendübel 12 zur Verfügung steht, so dass kein separater Zinkauslauf gebohrt werden muss.Floor dowel 10 of the lateral earth pressure is increased to the lateral surfaces of the shaft portion 14, so that a particularly tight fit is ensured. The width of the slots 32 formed between spaced-apart walls 28 of the depressed areas may correspond, for example, to twice or three times the wall thickness of the steel pipe. Such an opening 30 also has the advantage that a zinc spout is available for the final galvanic galvanizing of the ground dowel 12, so that no separate zinc spout has to be drilled.
Der obere Schaftabschnitt 14 und der untere Kopfabschnitt 12 sind einstückig aus einem einzigen, zusammenhängenden Stahlrohrabschnitt gefertigt. Dabei weist der Bodendübel 10 im zylindrischen oberen Schaftabschnitt 14 und im teilweise verformten unteren Kopfabschnitt 12 jeweils eine weitgehend konstante Wandstärke auf. Eine Verbindungsschweißnaht entfällt. Die schematischen Perspektivansichten der Figuren 4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Bodendübels 10 mit stirnseitig am Kopfabschnitt 12 angeordneter Zentrierspitze 34. Die Zentrierspitze 34 fluchtet mit der Längsmittelachse des Bodendübels 10 und ist so bemessen, dass sie zwischen den Eindrückungen 20 bzw. Einschnürungen angeordnet und mit diesen verschweißt werden kann. Die Zentrierspitze 34 erleichtert das Aufsetzen des Bodendübels 10 insbesondere auf hartem Untergrund und verhindert beim Beginn des Eindrehens in den Boden, dass der Bodendübel 10 wandert und von seinem vorgesehenen Einbauplatz abdriftet. Um die Zentrierspitze 34 an der Stirnseite 22 in der Öffnung 30 verschweißen zu können, muss sie aus schweißbarem Metall bestehen, insbesondere aus Baustahl.The upper shaft portion 14 and the lower head portion 12 are integrally made of a single, continuous steel pipe section. In this case, the ground anchor 10 in the cylindrical upper shaft portion 14 and the partially deformed lower head portion 12 each have a substantially constant wall thickness. A connecting weld is eliminated. The schematic perspective views of Figures 4 and 5 show a further embodiment of the invention Bodendübels 10 with frontally arranged on the head portion 12 centering tip 34. The centering 34 is aligned with the longitudinal center axis of the ground anchor 10 and is dimensioned so that they are located between the indentations 20 and constrictions and can be welded to them. The centering tip 34 facilitates the placement of the ground anchor 10 in particular on hard ground and prevents the beginning of screwing into the ground that the ground anchor 10 wanders and drifts from its intended slot. In order to weld the centering tip 34 on the end face 22 in the opening 30, it must be made of weldable metal, in particular of structural steel.
Das Außengewinde 16 des Bodendübels 10 bzw. Schraubfundaments ist durch einen Blechstreifen 36 gebildet, der mit einer Schmalseite wendeiförmig bzw. helixförmig um den hohlzylindrischen Schaftabschnitt 14 und/oder zumindest um einen Teil des unteren Kopfabschnitt verläuft und dort punktuell und/oder abschnittsweise mit der Außenmantelfläche des Bodendübels 10 verschweißt ist. Das Außengewinde 16 erstreckt sich entsprechend Fig. 1 nur über einen Teil des Schaftabschnitts 14 und tangiert nicht die eingedrückten Bereiche 20 des Kopfabschnittes 12. Das Gewinde 16 kann sich jedoch auch nach Bedarf über den gesamten Schaftabschnitt erstrecken oder auch nur einen Teil davon (nicht dargestellt).The external thread 16 of the ground anchor 10 or Schraubfundaments is formed by a sheet metal strip 36 with a narrow side helical or helical around the hollow cylindrical shaft portion 14 and / or at least a portion of the lower head portion and there selectively and / or in sections with the outer circumferential surface the ground anchor 10 is welded. The external thread 16 extends in accordance with FIG. 1 only over a part of the shaft section 14 and does not affect the pressed-in regions 20 of the head section 12. However, the thread 16 can also extend as required over the entire shaft section or even only a part thereof (not shown) ).
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen. The invention is not limited to the above embodiments. Rather, a variety of variants and modifications are conceivable that make use of the inventive concept and therefore also fall within the scope.
BezuqszeichenhsteBezuqszeichenhste
10 Bodendübel10 ground dowels
12 Kopfabschnitt12 head section
14 Schaftabschnitt14 shaft section
16 Außengewinde16 external thread
18 Steg18 footbridge
20 Eindrückung20 indentation
22 untere Stirnseite22 lower end face
24 oberes Ende24 upper end
26 Anschlussflansch26 connection flange
28 eingedrückter Wandabschnitt28 indented wall section
30 Öffnung30 opening
32 Schlitz32 slot
34 Zentrierspitze34 center point
36 Blechstreifen 36 sheet metal strips

Claims

A n s p r ü c h e Claims
1. Bodendübel (10) aus Stahlrohr, umfassend einen hohlen Schaftabschnitt (14), der zumindest abschnittsweise mit einem Außengewinde (16) versehen ist, und einen sich an den Schaftabschnitt (14) anschließenden, im in den Boden verankerten Zustand nach unten weisenden Kopfabschnitt (12), dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfabschnitt (12) als Bohrkopf ausgebildet und mit erdräumenden Elementen versehen ist.1. floor anchor (10) made of tubular steel, comprising a hollow shaft portion (14) which is at least partially provided with an external thread (16), and a to the shaft portion (14) subsequent, anchored in the ground state downwardly facing head portion (12), characterized in that the head portion (12) is formed as a drill head and provided with erdräumenden elements.
2. Bodendübel nach Anspruch 1 , bei dem die erdräumenden Elemente des Kopfabschnittes (12) durch flügelartige Stege (18) gebildet sind, deren2. soil dowel according to claim 1, wherein the erdräumenden elements of the head portion (12) by wing-like webs (18) are formed, whose
Längserstreckungsrichtung jeweils annähernd parallel oder in einem spitzen Winkel zur Längsachse des Schaftabschnitts (14) verläuft.Longitudinal direction each approximately parallel or at an acute angle to the longitudinal axis of the shaft portion (14).
3. Bodendübel nach Anspruch 2, bei dem die flügelartigen Stege (18) des Kopfabschnitts (12) jeweils durch zur Mittellängsachse des Schaftabschnitts (14) bzw. des Kopfabschnitts (12) gerichtete Einschnürungen oder3. soil dowel according to claim 2, wherein the wing-like webs (18) of the head portion (12) each directed to the central longitudinal axis of the shaft portion (14) and the head portion (12) constrictions or
Eindrückungen (20) voneinander getrennt sind.Indentations (20) are separated.
4. Bodendübel nach Anspruch 3, bei dem sich die Einschürungen bzw. Eindrückungen (20) jeweils vom Kopfabschnitt (12) zum Schaftabschnitt (14) hin verjüngen und/oder zum Schaftabschnitt (14) hin in dessen zylindrischer Mantelfläche auslaufen.4. ground anchor according to claim 3, wherein the indentations or indentations (20) each taper from the head portion (12) to the shaft portion (14) and / or to the shank portion (14) expire in the cylindrical surface.
5. Bodendübel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem der Kopfabschnitt (12) mindestens drei regelmäßig und/oder symmetrisch angeordnete flügelartige Stege (18) und dazu komplementäre Einschnürungen bzw. Eindrückungen (20) aufweist.5. ground anchor according to one of claims 2 to 4, wherein the head portion (12) has at least three regularly and / or symmetrically arranged wing-like webs (18) and complementary constrictions or indentations (20).
6. Bodendübel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem der Kopfabschnitt (12) mindestens vier regelmäßig und/oder symmetrisch angeordnete flügelartige Stege (18) und Einschnürungen bzw. Eindrückungen (20) aufweist. 6. ground anchor according to one of claims 2 to 4, wherein the head portion (12) has at least four regularly and / or symmetrically arranged wing-like webs (18) and constrictions or indentations (20).
7. Bodendübel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem der Kopfabschnitt (12) mindestens fünf oder sechs regelmäßig und/oder symmetrisch angeordnete flügelartige Stege (18) und Einschnürungen bzw. Eindrückungen (20) aufweist.7. ground anchor according to one of claims 2 to 4, wherein the head portion (12) has at least five or six regularly and / or symmetrically arranged wing-like webs (18) and constrictions or indentations (20).
8. Bodendübel nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem die Stege (18) und Einschnürungen bzw. Eindrückungen (20) jeweils in einem spitzen Winkel zur8. ground anchor according to one of claims 2 to 7, wherein the webs (18) and constrictions or indentations (20) each at an acute angle to
Längsmittelachse geneigt sind.Longitudinal axis are inclined.
9. Bodendübel nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem die Stege (18) und Einschnürungen bzw. Eindrückungen (20) jeweils einen wendeiförmigen Verlauf aufweisen.9. ground anchor according to one of claims 2 to 7, wherein the webs (18) and constrictions or indentations (20) each have a helical course.
10. Bodendübel nach einem der Ansprüche 2 bis 9, bei dem die eingeschnürten bzw. eingedrückten Wandabschnitte (28) des Kopfabschnitts (12) voneinander beabstandet sind10. ground anchor according to one of claims 2 to 9, wherein the constricted or depressed wall portions (28) of the head portion (12) are spaced from each other
11. Bodendübel nach Anspruch 10, bei dem zwischen den voneinander beabstandeten eingeschnürten bzw. eingedrückten Wandabschnitten (28) des Kopfabschnittes (12) eine stirnseitige Öffnung (30) gebildet ist.11. ground anchor according to claim 10, wherein between the spaced-apart constricted or depressed wall portions (28) of the head portion (12) has an end opening (30) is formed.
12. Bodendübel nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , bei dem der obere Schaftabschnitt (14) und der untere Kopfabschnitt (12) einstückig aus einem einzigen, zusammenhängenden Stahlrohrabschnitt gebildet sind.A soil dowel according to any one of claims 1 to 11, wherein the upper stem portion (14) and the lower head portion (12) are integrally formed from a single contiguous tubular steel section.
13. Bodendübel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, der eine untere Zentrierspitze (34) aufweist.13. ground anchor according to one of claims 1 to 12, which has a lower centering tip (34).
14. Bodendübel nach Anspruch 13, bei dem die Zentrierspitze (34) weitgehend mit der Längsmittelachse fluchtet und zwischen den Eindrückungen (20) bzw. Einschnürungen angeordnet und/oder mit diesen verschweißt ist.14. ground anchor according to claim 13, wherein the centering tip (34) is substantially aligned with the longitudinal central axis and between the indentations (20) or constrictions arranged and / or welded thereto.
15. Bodendübel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, der im zylindrischen oberen Schaftabschnitt (14) und im unteren Kopfabschnitt (12) jeweils eine weitgehend konstante Wandstärke aufweist.15. ground anchor according to one of claims 1 to 14, which in the cylindrical upper shaft portion (14) and in the lower head portion (12) each have a substantially constant wall thickness.
16. Bodendübel nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem das Außengewinde (16) durch einen Blechstreifen (36) gebildet ist, der mit einer Schmalseite helixförmig um den zylindrischen Schaftabschnitt (14) und/oder um zumindest einen Teil des unteren Kopfabschnitts (12) verläuft und zumindest punktuell und/oder abschnittsweise mit der Außenmantelfläche des Bodendübels (10) verschweißt ist. 16. ground anchor according to one of claims 1 to 15, wherein the external thread (16) by a metal strip (36) is formed, with a narrow side helically around the cylindrical shaft portion (14) and / or at least a part of the lower head portion (12) extends and at least selectively and / or in sections welded to the outer circumferential surface of the ground anchor (10).
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