NL1030624C2 - Werkwijze voor het inbrengen van een trekanker in de grond. - Google Patents

Description

5

Korte aanduiding: Werkwijze voor het inbrengen van een trekanker in de grond.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het inbrengen van een trekanker in de grond voor het verankeren van een bouwconstructie volgens de aanhef van conclusie 1. Trekankers worden tijdens bouwwerkzaamheden veel toegepast voor het verankeren 10 van allerlei bouwconstructies, zoals kademuren, oeverbeschoeiingen, grondkerende bouwwanden in bouwputten, tunnels, bruggen etc.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit het Nederlandse octrooi NL-192836 ten name van de Gebr. Van Leeuwen Harmelen B.V. Daarin wordt een schroefanker beschreven dat is opgebouwd uit een kopdeel en 15 verlengbuizen. Het kopdeel is buisvormig en is aan de buitenzijde aan het uiteinde voorzien van een schroefblad. Het schroefanker kan in de grond worden gebracht door een draaibeweging op het schroefanker uit te voeren. Zodra het schroefanker voldoende diep in de grond is gebracht wordt in de holle ruimte van het buisvormig trekanker onder 20 druk een verhardingsmiddel ingeleid. Ter hoogte van het schroefblad bevinden zich uitstroomopeningen in de buitenomtrek van het kopdeel. Het verhardingsmiddel stroomt door de uitstroomopeningen uit de holle ruimte van het trekanker en wordt in de grond rondom het schroefblad geïnjecteerd.

25 Ondanks het feit dat de werkwijze in velerlei opzicht voordelig is, zijn er toch nadelen te benoemen. Een nadeel bij deze werkwijze is dat het trekanker op lengte moet worden gemaakt om te worden vastgezet aan de bouwconstructie. Hiertoe moeten de verlengbuizen ingekort en vastgezet worden. Dit inkorten en vastzetten is vaak een 30 tijdrovende aangelegenheid.

Een ander nadeel is dat de toepassing van de trekankers kostbaar is. De toegepaste trekankers zijn van een hoge kwaliteit.

/ Hoogwaardig staal wordt toegepast om een hoge treksterkte te verkrijgen. Een verlengbuis is bijvoorbeeld een bewerkte gladde buis. 35 Een bewerking is bijvoorbeeld nodig om verschillende verlengbuizen aan elkaar te koppelen. De gladde buitenzijde van de verlengbuis is gunstig bij het in de grond brengen van het schroefanker. De toegepaste materialen en de benodigde bewerkingen zorgen ervoor dat het schroefanker kostbare onderdelen omvat.

1030624 2

Doel van de onderhavige uitvinding is om ten minste één van bovengenoemde nadelen ten minste ten dele te ondervangen dan wel om een bruikbaar alternatief te verschaffen. In het bijzonder heeft de uitvinding tot doel om een snelle, kostenbesparende en efficiënte 5 werkwijze te verschaffen.

Dit doel wordt bereikt met een werkwijze voor het in de grond brengen van een trekanker voor het verankeren van een bouwconstructie zoals gedefinieerd in conclusie 1.

Het trekanker dat met behulp van een inbrenginrichting in de 10 grond wordt gebracht omvat volgens de uitvinding een kopdeel en ten minste één buisdeel. Het kopdeel omvat ten minste één uitstroomopening. Eerst wordt het kopdeel in de grond gebracht en vervolgens wordt het buisdeel gekoppeld aan het kopdeel. Wanneer het trekanker een bepaalde diepte heeft bereikt wordt een uithardende 15 substantie ingeleid door het buisdeel naar het kopdeel. De uithardende substantie stroomt door de uitstroomopening in het kopdeel en vormt aldaar rondom het kopdeel een volume dat na uitharding bijdraagt aan een verhoging van de toelaatbare trekkracht op het trekanker. Voordat de uithardende substantie is uitgehard 20 wordt in de werkwijze volgens de uitvinding ten minste één treklichaam door het buisdeel naar het kopdeel geleidt. Nadat één of meer treklichamen zijn ingeleid, wordt het buisdeel losgekoppeld van het kopdeel en teruggetrokken uit de grond. Na het uitharden van de ingeleide substantie is een vaste verbinding ontstaan tussen het 25 distale uiteinde van het treklichaam en het kopdeel. Het proximale uiteinde van het treklichaam wordt vervolgens aangespannen en vast gezet aan de bouwconstructie.

Voordelig hierbij is dat het teruggetrokken buisdeel hergebruikt kan worden. Aangezien het buisdeel uit een hoogwaardig 30 materiaal is vervaardigd en verschillende bewerkingen heeft ondergaan wordt door het hergebruik van het buisdeel in de werkwijze volgens de uitvinding aanzienlijk op de kosten bespaard. Het buisdeel is als het ware een hulpgereedschap geworden dat goed met een drukkracht belast kan worden om het kopdeel van het trekanker in de grond te brengen.

35 Verder is het voordelig dat door de werkwijze volgens de uitvinding het aanzienlijk eenvoudiger is om het trekanker aan de bouwconstructie vast te zetten. Bij voorkeur worden strengen gebruikt als treklichamen. Een streng is bijvoorbeeld een bundel van in elkaar gevlochten staaldraden, maar kan ook een bundel vezels van een niet-40 metaal zijn. De strengen kunnen relatief flexibel zijn in 3 vergelijking met de buisdelen en kunnen met traditionele middelen voor het aanspannen en vast zetten van kabels worden vastgezet.

Het is bijvoorbeeld eenvoudig om het treklichaam op te nemen in een blokvormig hulpstuk met een gat en een keg om vervolgens met dit 5 hulpstuk via een hefboomwerking het treklichaam aan te spannen. Na het aanspannen met het hulpstuk kan het treklichaam in een ankerstoel worden vastgezet aan de bouwconstructie. Ook kan een schroefdraad zijn voorzien op het proximale uiteinde van het treklichaam, waarmee met behulp van een wartel en een stoel het treklichaam aan de 10 bouwconstructie kan worden vastgezet. Tal van andere mogelijkheden zijn bekend om een treklichaam aan te spannen en vast te zetten.

In een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding wordt een schroefanker ingebracht als trekanker. Het kopdeel van een schroefanker is voorzien van een schroefblad. Door middel van een 15 draaibeweging wordt het schroefanker in de grond gebracht. Door de aanwezigheid van het schroefblad met een diameter van bijvoorbeeld minimaal 100 millimeter kan het schroefanker een grotere weerstand bieden tegen trekkrachten in vergelijking met trekankers zonder een schroefblad. Door het toepassen van schroefankers is het met voordeel 20 mogelijk gemaakt om met minder trekankers een gewenste verankering aan te brengen. Dit levert naast een tijdsbesparing tevens een kostenbesparing op.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is het kopdeel van het trekanker met de overige buisdelen gekoppeld met behulp van een 25 bajonetsluiting. Voor een dergelijke bajonetsluiting wordt verwezen naar het octrooi EP-0.878.584 ten name van de Gebr. Van Leeuwen Harmelen B.V. Door de verwijzing wordt het octrooi EP-0.878.584 in deze octrooiaanvrage hierbij inbegrepen. Met voordeel is door de bajonetsluiting een zekere, robuuste en betrouwbare koppeling 30 verschaft, die zich eenvoudig door een hoekverdraaiing laat lossen.

De buisdelen zijn vervolgens snel te verwijderen.

In een bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt reeds begonnen met het injecteren van een uithardende substantie voordat het trekanker de gewenste diepte heeft 35 bereikt. Met voordeel wordt op deze wijze een groter uitgehard volume verkregen dan wanneer zou worden begonnen met het injecteren nadat het trekanker die gewenste diepte heeft verkregen. De samenstelling van de grond is bepalend voor het moment waarop begonnen wordt met het injecteren van de uithardende substantie. Bijvoorbeeld de 40 aanwezigheid van een zandlaag in de grond biedt een goede i

_____ I

4 ί

mogelijkheid om te beginnen met het injecteren van de uithardende I

substantie wanneer het kopdeel van het trekanker de zandlaag heeft : bereikt. Wanneer bijvoorbeeld een veenlaag aanwezig is in de grond j kan begonnen worden met het injecteren van de uithardende substantie 5 nadat het kopdeel van het trekanker de veenlaag is gepasseerd. Eerder | beginnen met injecteren van een uithardende substantie zou een verspilling van uithardbare substantie betekenen, omdat de veenlaag geen bijdrage kan leveren aan de sterkte van de verankering. Een te groot uithardend volume zou ook nadelig zijn wanneer ter plaatse 10 bijvoorbeeld funderingspalen in de grond moeten worden geheid. Deze stuiten dan op het grote uitgehard volume. Met voordeel is in de werkwijze volgens de uitvinding door het vergrote uitgeharde volume op een beheersbare wijze een verbeterde verankering verkregen.

Verdere voorkeursuitvoeringsvormen zijn vastgelegd in de i 15 overige onderconclusies. ;

De uitvinding zal nader worden uitgelegd aan de hand van de bij gevoegde tekeningen die een praktische uitvoering van de uitvinding geven, maar niet mogen worden beschouwd in beperkende zin, waarin: 20 Fig. 1 een eerste stap toont van de werkwijze voor het inbrengen van een trekanker in de grond volgens de uitvinding;

Fig. 2 een tweede stap toont van de werkwijze van de werkwijze voor het inbrengen van een trekanker in de grond volgens de uitvinding; 25 Fig. 3 een derde stap toont van de werkwijze voor het inbrengen van een trekanker in de grond volgens de uitvinding;

Fig. 4 een vierde stap toont van de werkwijze voor het inbrengen van een trekanker in de grond volgens de uitvinding;

Fig. 5 een vijfde stap toont van de werkwijze voor het 30 inbrengen van een trekanker in de grond volgens de uitvinding;

Fig. 6 een zesde stap toont van de werkwijze voor het inbrengen van een trekanker in de grond volgens de uitvinding;

Fig. 7 een zevende stap toont van de werkwijze voor het inbrengen van een trekanker in de grond volgens de uitvinding; en 35 Fig. 8 een achtste stap toont van de werkwijze voor het inbrengen van een trekanker in de grond volgens de uitvinding.

Fig. 9 doorsneden toont van trekankers met verschillende diameters, waarbij treklichamen liggen binnen de inwendige diameter van het trekanker.

5

In de figuren 1-8 zijn de opeenvolgende stappen te zien van de werkwijze volgens de uitvinding. Fig. 1 toont een damwand 1, die geplaatst is in de grond 2. In een eerste stap worden verschillende benodigdheden in stelling gebracht. Tegenover de damwand 1 bevindt 5 zich een graafmachine 3 die is omgebouwd om schroefankers 5 in de j grond te kunnen brengen. Hiertoe bevindt zich aan een arm 3a van de graafmachine 3 een inbrenginrichting 4. Op de inbrenginrichting 4 kan een deel van een schroefanker worden aangebracht, dat vervolgens met behulp van een draaibeweging in de grond 2 kan worden gebracht 10 Fig. 2 toont een tweede stap voor het inbrengen van een schroefanker 5 in de grond 2. Het schroefanker 5 is opgebouwd uit meerdere delen. Het schroefanker 5 heeft een kopdeel 5a dat middels een bajonetverbinding 5b is verbonden met de overige buisdelen 5c. De buisdelen 5c zijn door middel van schroefdraadverbindingen 5d met 15 elkaar verbonden. Hoewel niet in de figuren getoond zijn de buisdelen bij voorkeur gekoppeld door middel van een conische schroefdraad en is het uitwendig oppervlak van de buisdelen ter plaatse van de overgang glad. De schroefdraadverbinding ligt binnen de uitwendige diameter van de buitenzijde van het buisdeel 5c. Dit is gunstig bij 20 het in de grond brengen van de buisdelen 5c. Er hoopt geen grond op rond de overgangen van de buisdelen, dat een extra weerstand oplevert bij het inbrengen in de grond. Doordat de schroefdraad conisch is, centreren de einden van de buisdelen 5c beter op elkaar bij het vastzetten en is de schroefdraadverbinding eenvoudiger te lossen.

25 Op het kopdeel 5a zijn schroefbladwindingen met een uitwendige diameter van ongeveer 400 mm voorzien. Hierdoor is het mogelijk om het schroefanker 5 met behulp van een draaibeweging de grond in te boren. Deze draaibeweging wordt verzorgd door de inbrenginrichting 4 die aan de graafmachine 3 bevestigd is. Door de grote diameter van de 30 schroefbladwindingen biedt het schroefanker een grote weerstand bij een trekkracht op het trekanker.

Fig. 3 toont een derde stap van de werkwijze volgens de uitvinding waarbij het schroefanker 5 tot de gewenste diepte in de grond wordt gebracht. De gewenste diepte wordt bepaald door de 35 samenstelling van de grond. Om voldoende trekkracht op te kunnen nemen wordt het schroefanker 5 doorgaans zo diep in de grond 2 gedraaid dat het kopdeel 5a, dat het distale einde van het schroefanker vormt, zich in een stabiele zandlaag bevindt. Om de gewenste diepte te bereiken zijn meerdere buisdelen 5c aan het 40 schroefanker 5 gekoppeld. De derde stap uit fig. 3 kenmerkt zich door 6 het inleïden van grout als uithardende substantie. Vanaf de diepte in de grond die is bereikt in stap 2 van fig. 2 wordt tijdens het inbrengen van het schroefanker tegelijk grout als uithardende substantie ingeleid door de buisdelen 5c naar het kopdeel 5a. Door 5 vanaf een bepaalde diepte te beginnen met het inleiden van grout wordt voorkomen dat een grote hoeveelheid grout verspild wordt.

In Fig. 3 is een uitvergroot detail III opgenomen van het kopdeel 5a. In het kopdeel 5a zijn uitstroomopeningen 5d aangebracht, zodanig dat het grout daar onder een druk van bijvoorbeeld 20 bar uit 10 de uitstroomopeningen stroomt en zich rond het schroefanker 5 verspreidt. Wanneer het grout uitgehard is, heeft zich in de grond een groutlichaam 6 gevormd. Voordat het grout echter is uitgehard, worden in de werkwijze volgens de uitvinding nog enkele maatregelen genomen. Deze maatregelen worden getoond in de volgende figuren.

15 Fig. 4 toont een vierde stap in de werkwijze volgens de uitvinding. Tijdens deze stap worden treklichamen door de buisdelen 5c naar het kopdeel 5a in het schroefanker 5 geleid. Hier worden als treklichamen staalkabels gebruikt, omdat deze met voordeel een ruw buitenoppervlak hebben. Het ruwe buitenoppervlak is ontstaan doordat 20 de staalkabel een bundel van gewonden staaldraden omvat. Dit ruwe buitenoppervlak zorgt voor een goed contactvlak met het grout. Een verder voordeel van een staalkabel is dat deze relatief flexibel is in vergelijking tot een buisvormig treklichaam en daardoor eenvoudig is aan te spannen en vast te zetten. Echter in plaats van een 25 staalkabel als treklichaam kunnen ook andere materialen worden toegepast zoals betonijzer, tuien, touwen, kettingen etc. Afhankelijk van de inwendige diameter van het schroefanker 5 kunnen één of meer staalkabels of staven ingeleid worden.

Fig. 5 toont een vijfde stap in de werkwijze volgens de 30 uitvinding, waarbij voordat het grout is uitgehard tot een groutlichaam 6, de bajonetverbinding 5b tussen het kopdeel 5a en de overige buisdelen 5c wordt losgekoppeld. In het uitvergrote detail V is te zien dat de bajonetverbinding 5b eenvoudig is los te koppelen door te draaien in een tegengestelde richting van de draairichting 35 die nodig is om het schroefanker 5 de grond 2 in te boren. Na een kleine hoekverdraaiing kunnen de buisdelen 5c worden teruggetrokken uit de grond 2. Met voordeel kunnen de buisdelen 5c hergebruikt worden.

Fig. 6 toont de zesde stap in de werkwijze volgens de 40 uitvinding, waarbij de buisdelen 5c worden teruggetrokken. De holle 7 ruimte in het grout die ontstaat bij het verwijderen van de buisdelen 5c/ wordt gevuld door tegelijkertijd met het terugtrekken van de buisdelen 5c grout te injecteren. Dit grout wordt geïnjecteerd onder een lagere druk van bijvoorbeeld 5 bar.

5 Fig. 7 toont een zevende stap in de werkwijze volgens de uitvinding, waarbij na enige tijd het grout is uitgehard tot het groutlichaam 6. Ter hoogte van de damwand 1 wordt tijdens deze stap een ankerstoel 9 aangebracht. De treklichamen 7 die inmiddels door het uitharden van het grout een vaste verbinding vormen met het 10 kopdeel 5a worden bevestigd aan de ankerstoel 9.

Fig. 8 toont een achtste stap in de werkwijze volgens de uitvinding, waarbij de strengen 7 die zijn bevestigd aan de ankerstoel 9 met behulp van een hulpgereedschap 8 worden aangespannen. Door het aanspannen van de treklichamen 7 zal een 15 trekkracht op de damwand 1 ontstaan. Hiermee wordt voorkomen dat de damwand 1 bezwijkt onder bijvoorbeeld de druk van de grond 2.

Fig. 9 toont doorsneden van trekankers met verschillende diameter. Binnen de inwendige diameter van het trekanker zijn doorsneden van treklichamen 7 weergegeven. Trekankers met een kleine 20 inwendige diameter van 40 millimeter bieden ruimte om drie treklichamen 7 met een diameter van 15 millimeter te herbergen. Zoals Fig. 9 laat zien kunnen in grotere trekankers met een diameter van 110 millimeter wel 25 treklichamen met een diameter van 15 millimeter worden ingeleid.

25 Naast de getoonde uitvoeringsvorm zijn vele varianten mogelijk.

Zo kan het loskoppelen van het kopdeel ook gedaan worden door een gecontroleerde explosie, breken, het losdraaien van een schroefdraadverbinding etc. Het kopdeel en het buisdeel van het trekanker kunnen ook telescopisch over elkaar geschoven zijn of 30 alleen maar tegen elkaar aanliggen, waarbij het buisdeel het kopdeel opduwt en bij het terugtrekken van het buisdeel het kopdeel achterblijft.

Aldus is volgens de uitvinding een werkwijze verschaft voor het inbrengen van een trekanker in de grond voor het verankeren van 35 bouwconstructies, die efficiënt is waardoor kosten aan materiaal en arbeidstijd worden bespaard.

1 030624.·

Claims (13)

1. Werkwijze voor het inbrengen van een trekanker (5) in de grond (2) voor het verankeren van een bouwconstructie (1) omvattende de 5 volgende stappen: - het inbrengen van een trekanker in de grond (2) met behulp van een inbrenginrichting, waarbij het trekanker een kopdeel (5a) met ten minste één in de omtrekswand voorziene uitstroomopening en ten minste één met het kopdeel (5a) gekoppeld buisdeel (5c) omvat; 10. het inleiden van een uithardende substantie door het buisdeel (5c) naar het kopdeel (5a), waarbij de uithardende substantie door een uitstroomopening van het kopdeel (5a) stroomt om aldaar een volume rondom het kopdeel (5a) te vormen; met het kenmerk, dat de werkwijze verder de volgende stappen omvat: 15. het aanbrengen van ten minste één treklichaam (7) door het buisdeel (5c) naar het kopdeel (5a), voordat de ingeleide substantie binnen het trekanker (5) uitgehard is; het loskoppelen van het buisdeel (5c) van het kopdeel (5a) en het terugtrekken van het buisdeel (5c) uit de grond (2); 20. het spannen van het treklichaam (7) na het uitharden van de ingeleide substantie; en - het vastzetten van het treklichaam (7) aan de bouwconstructie (1) .

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het door het buisdeel (5c) naar het kopdeel (5a) aangebrachte treklichaam (7) flexibel is.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij het door het buisdeel (5c) naar het kopdeel (5a) aangebrachte treklichaam (7) een 30 streng is.

4. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij een schroefanker (5) dat een kopdeel (5a) met een schroefblad omvat in de grond wordt ingebracht als trekanker. 35

5. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij voor het terugtrekken van een buisdeel (5c) een bajonetsluiting (5b) tussen het kopdeel (5a) en het buisdeel (5c) wordt losgekoppeld. 1030624 —

6. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de buisdelen (5c) met elkaar zijn verbonden door een schroefdraadverbinding die binnen de uitwendige diameter van de buitenzijde van het buisdeel (5c) ligt, zodanig dat verbonden 5 buisdelen ter plaatse van de verbinding glad zijn.

7. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het inleiden van een uithardende substantie (6) start, nadat het distale einde van het trekanker (5) een diepte heeft bereikt, welke diepte 10 overeenkomt met ten minste de halve diepte van de uiteindelijk gewenste diepte.

8. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het inleiden van een uithardende substantie (6) start, nadat het distale 15 einde van het trekanker (5) zich in een zandlaag bevindt.

9. Inbrenginrichting voor het in de grond brengen van een I schroefanker omvattende een buisdeel en een kopdeel, zoals in de werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies waarbij de 20 inbrenginrichting een draaikop omvat voor het draaiend in de grond brengen van het schroefanker, een spuitkop voor het tegelijk met het draaiend inbrengen van het schroefanker inleiden van uithardende substantie in het buisdeel en het kopdeel en middelen voor het aanbrengen van ten minste één treklichaam door het buisdeel naar het 25 kopdeel van het schroefanker.

10. Verankering omvattende een uitgeharde substantie (6) in en rondom een kopdeel (5a) van een trekanker, met het kenmerk, dat een treklichaam (7) door hechting aan de uitgeharde substantie een vaste 30 verbinding vormt met het kopdeel (5a).

11. Verankering volgens conclusie 10, waarbij het kopdeel (5a) een schroefblad (5d) omvat.

12. Verankering volgens conclusie 10 of 11, waarbij het treklichaam flexibel is. 1 n.x o 6 2 4

13. Verankering volgens één van de conclusies 10-12, waarbij het treklichaam (7) een streng is dat het kopdeel (5a) met een 40 bouwconstructie verbindt.