Bodenanker – Welche Arten gibt es für die Verankerung?

Bodenanker, manchmal auch als Erdanker bezeichnet, sind vielseitige Geräte, die zum dauerhaften oder vorübergehenden Halten, Sichern und Stützen von Gebäuden, Böschungen und anderen Bauwerken verwendet werden. Es gibt sie in einer Vielzahl von Größen und Kapazitäten mit einer Länge von bis zu 60 m und einer sehr guten Tragfähigkeit. Es handelt sich um leichte, korrosionsbeständige Anker, die je nach Größe und Bodenverhältnissen von Hand oder mit tragbaren Geräten vom Boden aus eingebaut werden können, oder um Schwerlastanker, für die maßgeschneiderte Bohrgeräte verwendet werden.

Selbstbohrende Anker können in allen Bodenverhältnissen mit leichten, vielseitigen Bohrgeräten eingesetzt werden. Diese Technik ist schneller zu installieren als herkömmliche vorgebohrte Dübel und spart Zeit und Kosten auf der Baustelle. Sie sind eine beliebte Technik für die Verankerung einer Vielzahl von Bauwerken an Ort und Stelle.

Anker werden auch gelegentlich in der Freizeit genutzt, z.B., wenn große Zelte und andere Leichtbauwerke aufgestellt werden. Zudem werden sie auch oft für provisorische Befestigungen genutzt.

Bodenverankerung

Ein vorgespannter verpresster Bodenanker ist ein in den Boden oder Fels eingebautes Bauelement, das dazu dient, eine aufgebrachte Zuglast in den Boden zu übertragen. Verpresste Bodenanker werden in mit Mörtel gefüllten Bohrlöchern eingebaut. Verpresste Bodenanker werden auch als Rückverankerungen bezeichnet. Zu den grundlegenden Bestandteilen eines verpressten Bodenankers gehören die:

  • die Verankerung
  • die frei gespannte (unverankerte) Länge
  • die Verbundlänge

Diese und andere Bestandteile eines Bodenankers sind von besonderer Wichtigkeit. Die Verankerung ist das kombinierte System aus Ankerkopf, Lagerplatte und Trompete, das in der Lage ist, die Vorspannkraft vom Spannstahl (Stab oder Litze) auf die Bodenoberfläche oder das gestützte Bauwerk zu übertragen.

Die unverbundene Länge ist der Teil des Spannstahls, der sich frei elastisch dehnen und die Widerstandskraft von der Verbundlänge auf das Bauwerk übertragen kann.

Ein Bondbreaker ist eine glatte Kunststoffhülse, die über das Spannglied in der unverbundenen Länge gelegt wird, um zu verhindern, dass sich der Spannstahl mit dem umgebenden Mörtel verbindet. Sie ermöglicht es dem Spannstahl, sich während der Prüfung und Beanspruchung ungehindert zu dehnen, und lässt den Spannstahl nach dem Abschließen unverbunden. Die Spannglied-Verbundlänge ist die Länge des Spannstahls, die mit dem Mörtel verbunden ist und die aufgebrachte Zuglast in den Boden übertragen kann. Die Verbundlänge des Dübels sollte sich hinter der kritischen Bruchfläche befinden, um eine möglichst gute Kraftübertragung zu gewährleisten.

das Spanglied

bodenankerEin Teil der kompletten Bodenverankerung wird oft als Spannglied bezeichnet. Das Spannglied umfasst das Spannstahlelement (Litzen oder Stäbe), den Korrosionsschutz, die Hüllrohre (auch als Hüllrohre bezeichnet), die Zentrierstücke und die Abstandshalter, aber ausdrücklich nicht den Mörtel. Die Definition eines Spannglieds, schließt auch die Verankerung ein; hier wird jedoch davon ausgegangen, dass das Spannglied die Verankerung nicht umfasst.

Die Ummantelung ist ein glattes oder gewelltes Rohr, das den Spannstahl in der unverbundenen Länge vor Korrosion schützt, was sehr wichtig ist. Die Zentrierstücke positionieren das Spannglied im Bohrloch so, dass die angegebene Mindestüberdeckung mit Mörtel um das Spannglied herum erreicht wird. Bei Spanngliedern mit mehreren Elementen werden Abstandshalter verwendet, um die Litzen oder Stäbe der Spannglieder zu trennen, damit jedes Element ausreichend mit dem Ankermörtel verbunden ist. Der Mörtel ist eine Mischung auf Zementbasis
Gemisch, das die Lastübertragung vom Spannglied auf den Boden gewährleistet und das Spannglied vor Korrosion schützt.

 

Typen von Erdankern

Schwerkraftverankerte Bodenanker mit geradem Schaft

Schwerkraftverpresste Bodenanker mit geradem Schaft werden in der Regel in Fels und sehr steifen bis harten, bindigen Bodenablagerungen mit Hilfe von Drehbohr- oder Hohlspiralbohrverfahren eingebaut. Zum Verpressen des Ankers in einem geraden Bohrloch wird das Tremie-Verfahren (Schwerkraftverschiebung) verwendet.

Geradschaftig verpresste Bodenanker

Geradschaftig verpresste Bodenanker eignen sich am besten für grobkörnige Böden und schwach zerklüfteten Fels. Dieser Ankertyp wird auch in feinkörnigen, kohäsionslosen Böden verwendet. Bei diesem Ankertyp wird der Mörtel mit einem Druck von mehr als 0,35 MPa in die Verbundzone injiziert.

Nachverpresste Bodenanker

Bei nachverpressten Bodenankern wird der Mörtelkörper von geradschäftigen, schwerkraftverpressten Bodenankern durch zeitversetzte Mehrfachinjektionen vergrößert.

Unterbohrte Anker

Unterbohrte Anker bestehen aus mit Tremie verpressten Bohrlöchern, die eine Reihe von Erweiterungsglocken oder Unterbohrungen enthalten. Dieser Ankertyp kann in festem bis hartem, bindigem Untergrund verwendet werden.

Belastungsprüfung von Ankern

Ein einzigartiger Aspekt von Bodenankern im Vergleich zu anderen Tragwerkssystemen ist, dass jeder Bodenanker, der Teil eines fertigen Bauwerks sein soll, vor seiner Inbetriebnahme einem Belastungstest unterzogen wird, um seine Tragfähigkeit und sein Lastverformungsverhalten zu überprüfen. Die Annahme oder Ablehnung von Bodenankern wird auf der Grundlage der Ergebnisse bestimmt.

Leistungsprüfungen

Bei der Leistungsprüfung wird ein Serienanker schrittweise be- und entlastet. Die Leistungsprüfung dient dazu, die Tragfähigkeit des Dübels zu überprüfen, das Last-Verformungs-Verhalten festzustellen, die Ursachen für die Bewegung des Dübels zu ermitteln und zu überprüfen, ob die tatsächliche freie Länge gleich oder größer ist als die in der Bemessung des Dübels angenommene.

Nachweisprüfungen

Der Probelauf umfasst einen einzigen Lastzyklus und ein Halten der Last bei der Prüflast. Die Größe der aufgebrachten Last wird mit dem Druckmessgerät gemessen.

Erweiterte Kriechversuche

Ein erweiterter Kriechversuch ist ein Versuch von langer Dauer (z.B. ca. 8 Stunden), der zur Bewertung der Kriechverformungen von Ankern verwendet wird.

Die Ergebnisse dieser Tests werden mit den festgelegten Akzeptanzkriterien verglichen, um zu beurteilen, ob der Bodenanker in Betrieb genommen werden kann. Die Akzeptanzkriterien beruhen auf den zulässigen Kriech- und Elastizitätsbewegungen des Dübels während der Belastungsprüfung.

Vorteile

Saubere Ausführung von Ausgrabungen, um große Baupläne zu erstellen, ohne Stützen zu verwenden, um einen mechanisierten Aushub durchzuführen.
Tragfähige Aushubwände, sehr tiefe Aushubarbeiten ohne Abhängigkeit von der Kellerstruktur.
Anker in Verbindung mit weichen Stützmauern verteilen die inneren Kräfte der Wandstruktur um, so dass die Größe und Tiefe der Stahlstäbe in Stützmauern reduziert werden kann.

Nachteile

Es ist erforderlich, spezielle Geräte und erfahrene Ingenieure zu verwenden.
Es ist schwierig, Anker in schwachen Böden einzubringen und Anker mit großer Tiefe einzubauen.
Die Ausführung der Anker würde das Gelände der umliegenden Bauwerke beeinträchtigen, was von deren Eigentümern akzeptiert werden muss.

Warum sind diese Anker son sinnvoll?

Es gibt zwei Haupttypen von Bodenankern, nämlich druckverpresste Bodenanker mit geradem Schaft und schwerkraftverpresste Bodenanker mit geradem Schaft. Die schwerkraftverpressten Bodenanker mit geradem Schaft werden für verschiedene Bohr- und Schneckenverfahren verwendet, während die druckverpressten Bodenanker für körnige Böden geeignet sind. Die wichtigsten Verwendungszwecke von Bodenankern sind:

  • zur Sicherung der Wände von Erosionsschutzsystemen
  • zur strukturellen Unterstützung von temporären Gebäuden
  • Sicherheit bei der Verankerung von Kleinflugzeugen

Darüber hinaus verbessern Bodenanker die Haltbarkeit der Geräte und sind korrosionsbeständig, wodurch die Lebenszykluskosten gesenkt werden.

vielseitig einsetzbar

Erdanker sind vielseitige Vorrichtungen, die zum dauerhaften oder vorübergehenden Halten, Halten und Stützen von Gebäuden, technischen Hängen und anderen Bauwerken verwendet werden. Sie können leichte, korrosionsbeständige Anker sein, die vom Boden aus installiert werden können
Sie werden für Spreizfundamente und zur Verankerung permanenter und temporärer Strukturen in Ton, Erde, Kies, Sand oder Fels verwendet.
Hohe Lasten können in relativ schlechten Bodenverhältnissen erreicht werden
Eingetriebene Anker können in einer Vielzahl von Bodenverhältnissen verwendet werden.

Verbesserte Haltbarkeit, einschließlich Korrosionsbeständigkeit und Beständigkeit gegen Laugen und Lösungen im Boden, erhöhen die Lebensdauer und verringern den Wartungsbedarf erheblich, wodurch die Lebenszykluskosten gesenkt werden.

Maximale Arbeitsräume können für tiefe Aushubarbeiten bei Tiefbauprojekten geschaffen werden, z. B. für Kofferdämme, Neu- oder Erweiterungsbauten, Tunnel in offener Bauweise. Die lastverteilenden Druck- (und Zug-) Anker bieten erhebliche Vorteile für den Bau.
Saubere Ausführung von Ausgrabungen, um große Baupläne zu erstellen, ohne Stützen zu verwenden, um einen mechanisierten Aushub zu machen.
Tragfähige Aushubwände zu erhalten, sehr tiefe Aushubarbeiten durchzuführen, ohne auf die Kellerstruktur angewiesen zu sein. Diese Anker haben also wirklich sehr viele Vorteile auf der Baustelle.

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