Sicherheit im Bauwesen - ThyssenKrupp Bautechnik

1
Ankertechnik // Lieferprogramm
Sicherheit im Bauwesen
ThyssenKrupp Bautechnik
2
3
Inhalt
4
ThyssenKrupp Bautechnik.
26
Bodennagel TITAN.
Vielseitige Anker für jedes Gelände.
6
Ankertechnik.
Verankerungsarten.
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Gerammter Ankerpfahl.
Sicherung bei großen Zugkräften.
8 – 15
8
10
15
16 – 25
16
18
20
22
24
Rundstahlanker.
Die Lösung für Spundwände.
Verankerungselemente und Zubehör.
NEU: Bohrverpresspfahlsystem ASF.
28
Mikropfahl TITAN.
30
Wirtschaftlichkeit mit System.
Vielseitig im Einsatz.
Die Verfahrenstechnik im Detail.
Universeller Einsatz für alle Böden.
Die sichere Rückverankerung.
Maschinentechnik.
Modernste Technologie für
alle Einsatzbereiche.
Hightech-Produkte und Services
aus einer Hand.
Kompetent. Nachhaltig. Weltweit.
4
Als der führende Systemanbieter im Hafen- und Spezialtiefbau mit ausgewiesener
Engineering-Kompetenz ist ThyssenKrupp Bautechnik anerkannter Partner bei
Infrastrukturprojekten weltweit. Zentrale Bausteine unseres integrierten Systemlösungsprogramms sind der Verkauf und die Vermietung von Stahlspundwänden,
Maschinentechnik, Ankertechnik sowie Hochwasserschutzsystemen.
5
Als Multi-Supplier führen wir eine breite Produktpalette unterschiedlichster
Hersteller. Ein komplexes Dienstleistungspaket ergänzt unser Angebot für
Ingenieurbüros, Bauherren und Bauunternehmen. Mit diesem umfassenden
und passgenauen Leistungsspektrum aus einer Hand schaffen wir einen
Mehrwert für unsere Kunden, damit sie erfolgreich am Markt agieren können.
Die Verankerungs- und Mikropfahltechnik sind feste Bestandteile unseres
Portfolios und unentbehrlich im Hoch-, Tief- und Spezialtiefbau. Für die unterschiedlichen Herausforderungen der Verankerung, etwa Kaianlagen, Gründungen
Einsatzgebiete
• Hochbau
von Windgeneratoren On- und Offshore, Tunnelbauten, Baugruben, Stützwände
• Tiefbau
oder Böschungsstabilisierungen führen wir ein umfangreiches Produktprogramm
• Spezialtiefbau
mit passendem Zubehör. Dieses ist vielseitig einsetzbar, bietet ein Optimum an
Sicherheit und ist für fast alle Böden, einschließlich Fels, geeignet.
Die Folgen der Klima- und Umweltveränderungen erfordern neue technische
Lösungen und Fortschritte insbesondere bei der Konstruktion der Anker. Dies führt
zu stetigen Verbesserungen z. B. im Bereich der hochbelastbaren Anker sowie
beim Thema Tragfähigkeit.
• Stahlbau
• Wasserbau
–Hafenanlagen
–Ufereinfassungen
• Baugruben-, Hangund Felssicherung
• Tunnelbau
Parallel dazu entwickelt sich die Maschinentechnik wie Ankerbohrsysteme,
Bohrgeräte und Doppelkopfbohranlagen ebenfalls permant weiter und passt sich
den Bedürfnissen des Marktes und der Kunden optimal an.
• Gründungen für
Schallschutzwände
• Hochspannungsmasten
• Windenergieanlagen
On- und Offshore
• Lawinensicherung
6
Ankertechnik.
Verankerungsarten.
Unabhängig von der Verankerungsart werden grundsätzlich zwei Funktionen von
Ankern unterschieden. Es gibt Temporäranker mit einer maximalen Einsatzdauer
von zwei Jahren und Permanentanker, für die in erster Linie höhere Anforderungen
an den Korrosionsschutz gestellt werden.
Verankerungsarten
Je nach Konstruktionsart wird zwischen Mikropfählen und
Rundstahlankern unterschieden. Im Hafenbau, speziell bei
Kaimauern, bei denen große Zugkräfte auftreten, kommen auch
gerammte Ankerpfähle zum Einsatz. ThyssenKrupp Bautechnik
ist seit vielen Jahren relevanter Partner für Ankertechnik in vielen
internationalen Großprojekten. Folgende Ankerarten gehören zu
unserem Produkt-Portfolio:
Rundstahlanker
Rundstahlanker bestehen aus horizontal verlegten Zuggliedern, die
in einer Ankerwand oder Ankertafel münden. Die Traglast dieser
Anker kann durch den mobilisierbaren Erdwiderstand vor der
Ankerplatte begrenzt werden. Der Nachweis des Zugglieds erfolgt
über den Gewindeteil und den Schaftteil. Aus praktischen Gründen
sollten die Ankerstangen nicht dünner als 1½" gewählt werden.
> Weitere Hinweise siehe EAU 2004, Abschnitte 8.2.6.3 (E 20) und 9.2.3.3.
Verpressanker
Verpressanker bestehen aus einem Stahlzugglied und einem
Verpresskörper. Die Zugkräfte werden vom Stahlzugglied entweder
kontinuierlich in den Verpresskörper eingetragen (Verbundanker)
oder sie werden über ein Druckrohr, welches in den Verpresskörper
einbindet, eingeleitet (Duplexanker). Die Kraftübertragung in den
Boden findet bei beiden Systemen über Mantelreibung statt.
Das Stahlzugglied muss sich in einem Hüllrohr frei verformen
können, damit der Verpressanker vorgespannt werden kann. Als
Stahlzugglieder kommen Gewindestangen oder Litzen in Betracht.
Verpressanker werden üblicherweise im Bohrverfahren mit oder
ohne Spülung hergestellt. Die Verrohrung wird auf Tiefe gebracht
und das Stahlzugglied eingestellt. Über Verpressleitungen wird
während des Ziehens der Verrohrung Zementmörtel eingepresst.
Oberhalb des planmäßigen Verpresskörpers wird das Bohrloch
von Mörtel freigespült und verfüllt, um einen Kraftkurzschluss
zwischen Wand und Verpresskörper zu vermeiden. Durch gezieltes
Nachverpressen kann der bereits erhärtete Verpresskörper nochmals aufgesprengt und gegen den Boden verspannt werden.
Hierdurch lassen sich deutlich höhere Mantelreibungswerte mobilisieren. Verpressanker sind in DIN EN 1537 geregelt.
Gerammter Ankerpfahl
Als Ankerpfähle können verschiedene Stahlprofile und Spannbetonfertigpfähle eingesetzt werden. Ankerpfähle tragen die
Zugkräfte längs ihrer Mantelfläche über Mantelreibung ab. Vor
allem bei Kaimauerkonstruktionen, bei denen große Zugkräfte
auftreten, kommen Ankerpfähle zum Einsatz. Dabei ermöglichen
Stahlpfähle einen unkomplizierten Schweißanschluß an die
Stützwandkonstruktion.
Rammpfähle werden bei flachen Neigungen mäklergeführt hergestellt. Langsam schlagende Rammbären sind schnell schlagenden
vorzuziehen. Bei geneigten Ankerpfählen kann es durch Setzungen
infolge von Auffüllung, Aushubentlastung oder Herstellung weiterer
Pfähle hinter der Spundwand zu Belastungen des Pfahls schräg zur
Pfahlachse kommen. Die zusätzlichen Verformungen bewirken eine
Erhöhung der Pfahlbeanspruchung, so dass der Maximalwert der
Normalkraft unter Umständen nicht am Pfahlkopf, sondern hinter
der Spundwand auftritt. Dies ist bei der Ausbildung der Pfähle und
des Pfahlanschlusses zu berücksichtigen.
> Weitere Hinweise zur Ausbildung und Rammung von Pfählen sind in der EAU 2004,
Abschnitt 9.5 (E 16) angegeben.
Verpressmantelpfahl (VM-Pfahl)
Der VM-Pfahl besteht aus einem Stahlprofil mit einem Schneidschuh, der beim Einrammen einen prismatischen Hohlraum im
Boden erzeugt. Dieser wird parallel zur Rammung mit Zementmörtel verpresst. Es entsteht ein Verbund zwischen Pfahl, Zement
und Boden. Hierdurch können Mantelreibungswiderstände erreicht
werden, die 3 bis 5 mal höher liegen als beim unverpressten Pfahl.
> Weitere Hinweise siehe EAU 2004, Abschnitt 9.2.1.3
Rüttelinjektionspfahl (RI-Pfahl)
Beim RI-Pfahl wird der Fußbereich des Doppel-T-Pfahlquerschnitts
durch aufgeschweißte Steg- und Flanschbleche aufgeweitet.
Diese Verdrängungselemente erzeugen beim Einrütteln einen der
Blechdicke entsprechenden Hohlraum, der mit Zementsuspension
verpresst wird, um den Mantelwiderstand des Pfahls zu erhöhen.
> Weitere Hinweise siehe EAU 2004, Abschnitt 9.2.1.4.
7
Mikropfähle/Kleinbohrpfähle (Durchmesser ≤ 300 mm)
Als Mikro- oder Kleinbohrpfähle werden unterschiedliche nicht
vorgespannte Pfahltypen kleineren Durchmessers bezeichnet, die
die Zugkräfte über Mantelreibung in den Boden abtragen. Hierzu
gehören beispielsweise Bohrverpresspfähle nach DIN 4128
bzw. DIN EN 14199, Rohrverpresspfähle, Ortbetonpfähle oder
Verbundpfähle. Der Bohrverpresspfahl wird wie ein Verpressanker
hergestellt, wobei der Pfahl auf ganzer Länge in Mörtel einbindet.
Dies hat Vorteile beim Korrosionsschutz.
Klappanker
Klappanker kommen bei Kaimauern, die als Wasserbaustelle ausgeführt werden, zum Einsatz. Das Zugelement bildet ein Stahlprofil
mit angeschweißter Ankertafel. Der Anschluss des Ankerkopfes an
die Wand wird drehbar ausgeführt. Der Anker wird am Kran hängend
an der Wand befestigt und anschließend um den Befestigungspunkt
„klappend“ abgesenkt. Der Widerstand dieser Konstruktion wird
erst beim Hinterfüllen der Wand aktiviert und setzt sich aus dem
horizontalen Erdwiderstand und dem vertikalen Bodengewicht auf
die Ankertafel zusammen.
Beim Mikropfahl TITAN nach DIN EN 14199, der zu der Gruppe der
Rohrverpresspfähle gehört, dient ein geripptes Stahlrohr als Zugglied, verlorene Bohrstange und als Injektionsrohr. Die Bohrspitze
beinhaltet einen radialen Spülstrahl, mit welchem der Boden aufgeschnitten und gleichzeitig vermörtelt werden kann. Bei diesem
System entfallen die Arbeitsschritte Einführen des Stahlzugglieds
und Ziehen der Verrohrung. In weichen Böden, bei hohem Grundwasserstand oder in verwittertem Fels, wo das Bohrloch einfallen
würde, kann das Bohrrohr gespart werden, in dem als Bohrspülung
Stützflüssigkeit verwendet wird. Dadurch wird die Einbauleistung
etwa 2 bis 3 mal höher als bei der verrohrten Bohrung.
> Weitere Hinweise siehe EAU 2004, Abschnitt 9.2.3.1.
Durch das dynamische Verpressen mit Zementleim direkt nach dem
Bohren entsteht eine formschlüssige Verzahnung von Verpresskörper und Boden. Durch den guten Scherverbund stellen sich
unter Gebrauchslast lediglich geringe Pfahlkopfverformungen ein.
> Weitere Hinweise siehe EAU 2004, Abschnitt 9.2.2.
HDI-Pfähle
HDI-Pfähle sind Bohrpfähle mit aufgeweitetem Fußbereich. Das
Zugglied bildet ein Stahlprofil. Am Pfahlfuß wird der Boden
mit einem Hochdruckdüsenstrahl aufgeschnitten und mit Mörtel
vermischt.
Tragfähigkeit
Die Tragfähigkeit der Verankerung wird maßgebend durch die
Kraftübertragung zwischen Anker und Boden bestimmt. Diese
wird entweder durch eine Aufweitung des Ankers beispielsweise
durch eine Ankertafel (Rundstahlanker, Klappanker) bzw. einen
Injektionskörper (HDI-Pfähle) oder über Mantelreibung (Rammpfahl,
Mikropfahl, Verpresspfahl, VM-Pfahl) erreicht. Die Tragfähigkeit von
horizontal verlegten Rundstahlankern lässt sich über den maximal
mobilisierbaren Erdwiderstand vor der Ankerwand, bevor ein Bruch
des Verankerungsbodens eintritt, berechnen. Bei steiler geneigten
Systemen (Klappanker, HDI-Pfahl) ist der Herausziehwiderstand
deutlich höher. Mit HDI-Pfählen können Widerstände von 4 bis 5 MN
erreicht werden.
> Weitere Hinweise siehe Spundwandhandbuch – Berechnung, Kapitel 7
8
Rundstahlanker.
Die Lösung für Spundwände.
Die Rundstahlankerverankerung ist eine wirtschaftliche und bautechnisch variable Lösung,
eine Spundwand sicher zu verankern. Die Kräfte, die auf die Wand einwirken, werden über
die Gurtung auf die Rundstahlanker und dann an die Ankertafeln oder- wände weitergeleitet.
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Machen die statischen und konstruktiven Anforderungen an eine
Spundwand ein zusätzliches oberes Auflager notwendig, so kann
dieses beim Grabenverbau oder bei kleineren Baugruben durch
eine gegenseitige Abstützung erreicht werden. In vielen Fällen wird
jedoch eine rückseitige Verankerung notwendig.
Die Wahl und Ausbildung der Verankerungskonstruktion erfolgt
nach statischen und konstruktiven Erfordernissen. Maßgebend
für die Bemessung ist die Auflagerkraft A und der Nachweis der
tiefen Gleitfuge, die sich aus den statischen Berechnungen der
Spundwand ergeben.
Die Kräfte aus der Spundwand überträgt die Gurtung in die Anker.
Sie dient gleichzeitig zum Ausrichten und zur Aussteifung der
Wand. Der Anker überträgt die Auflagerkraft der Spundwand über
die Gurtung zum Verankerungskörper. Der Verankerungskörper
hat die Aufgabe, die Kräfte aus der Hauptwand in den Untergrund
abzuleiten.
Rundstahlanker werden vorwiegend horizontal oder nur mit
geringer Neigung eingebaut, da ansonsten wegen der tiefen Lage
der Ankerwand große Erdbewegungen für den Anschluss an den
Verankerungskörper notwendig sind. Die erforderliche Länge der
Rundstahlanker ergibt sich aus dem Nachweis der tiefen Gleitfuge.
Die Tiefe der Ankertafel wird über den Nachweis der Aufbruchsicherheit des Bodens vor der Ankertafel festgelegt.
10
Rundstahlanker.
Verankerungselemente und Zubehör.
Wir bieten mit der Lieferung und dem Einbau aller erforderlichen Verankerungselemente und Zubehörteile auf Wunsch ein fertiges Paket für Spundwandbauwerke
aus einer Hand an. Neben Ankern und Ankerteilen, Ankeranschlusselementen,
Gurtungen und Gurtbefestigungen gehören zu unserem Programm auch Spundwandholme, Nischen, Leitern und Haltebügel sowie Poller und Sonderbauteile.
Rundstahlankerteile und Anschlusselemente
Stahlspundwand
Ankerwand
Gurtung
Gurtanschluss mit Kardangelenk
Muffe
Augenanker
Ankerverlängerung
Spannschloss
Gurtkonsole
hintere Platte
mit Mutter
11
Rundstahlanker nach EAU 2004, E20 (Grundlage DIN EN 1993-5)
Aufgestauchte Anker
Nenndurchmesser
Zoll
1½
1¾
2
2¼
2½
2¾
3
3¼
3½
3¾
4
4¼
4½
4¾
5
5¼
5½
5¾
6
D
mm
38
45
50
58
63
70
75
83
90
95
100
110
115
120
125
130
140
145
150
4139
5963
Zulässige
Bemessungswiderstände
kN
ASF 600
333
447
574
729
931
1113
1362
1604
1901
2174
2519
2853
3279
3695
4566 5009
5478
ASF 500
233
313
402
510
651
779
954
1123
1331
1522
1763
2018
2295
2586 2900
3224
3573
3933
4316
S 355
185
249
319
405
517
618
757
891
1056
1208
1399
1602
1822
2053
2559
2836
3122
3425
2301
Ø Kern min.
mm
32,7
38,0
42,9
48,4
54,7
59,8
66,2
71,8
78,2
83,6
90,0
96,3 102,7 109,0 115,4 121,7 128,1 134,4 140,8
Ø Schaft
mm
35,0
41,0
38,0
45,0
50,0
52,0
58,0
65,0
70,0
75,0
80,0
83,0
90,0
95,0 100,0 105,0 110,0 115,0 120,0
A Kern
cm2
8,4
11,3
14,5
18,4
23,5
28,1
34,4
40,5
48,0
54,9
63,6
72,8
82,8
93,3 104,6 116,3 128,9 141,9 155,7
A Schaft
cm2
9,6
13,2
11,3
15,9
19,6
21,2
26,4
33,2
38,5
44,2
50,3
54,1
63,6
70,9
78,5
86,6
Nenndurchmesser
Zoll
1½
1¾
2
2¼
2½
2¾
3
3¼
3½
3¾
4
4¼
4½
4¾
5
5¼
5½
5¾
6
D
mm
38
45
50
58
63
70
75
83
90
95
100
110
115
120
125
130
140
145
150
6166
95,0 103,9 113,1
Gerollte Anker
Zulässige
Bemessungswiderstände
kN
ASF 600
333
447
574
729
931
1113
1362
1604
1901
2174
2519
2883
3279
3695
4142
4605
5104
5619
ASF 500
233
313
402
510
651
779
954
1123
1331
1522
1763
2018
2295
2586 2900
3224
3573
3933
4316
S 355
185
249
319
405
517
618
757
891
1056
1208
1399
1602
1822
2053
2559
2836
3122
3425
96,3 102,7 109,0 115,4 121,7 128,1 134,4 140,8
2301
Ø Kern min.
mm
32,7
38,0
42,9
48,4
54,7
59,8
66,2
71,8
78,2
83,6
90,0
Ø Schaft
mm
35,0
41,0
47,0
53,0
59,0
65,0
71,0
77,0
83,0
89,0
96,0 102,0 108,0 114,0 121,0 127,0 133,0 139,0 145,0
A Kern
cm2
8,4
11,3
14,5
18,4
23,5
28,1
34,4
40,5
48,0
54,9
63,6
72,8
82,8
A Schaft
cm2
9,6
13,2
17,3
22,1
27,3
33,2
39,6
46,6
54,1
62,2
72,4
81,7
91,6 102,1 115,0 126,7 138,9 151,7 165,1
fy,k
S 355
355
ASF 500 500
ASF 600 580
fua,k
500 630
900
[N/mm2]
[N/mm2]
[N/mm2]
93,3 104,6 116,3 128,9 141,9 155,7
Die Bemessungswiderstände errechnen sich nach den folgenden zwei Formeln
aus der EAU 2004, E20 über den Schaft- und den Kernquerschnitt:
Schaft:A Schaft x fy,k / gMO
mit MO = 1,10
F tg,Rd = (zul. Rd1)
P*tt,Rd = (zul. Rd2)
Kern:
k t* x A Kern x fua,k /
gMb mit
Mb
= 1,25
k t* = 0,55 (gem. EAU 2004 E20)
Nachweisformat Z d < R d für die Grenzzustandsbedingung der Tragfähigkeit nach DIN EN 1993-5 lautet:
Bemessungswert der Ankerkraft Z d = Z G,K * gG + Z Q,k * gQfy,k :Streckgrenze
R d:
Bemessungswiderstand des Ankers R d = Min [F tg,Rd ; F*tg,Rd]fua,k:Zugfestigkeit
gMO : Teilsicherheitsbeiwert nach DIN EN 1993-5 im Ankerschaft
A Schaft: Stahlquerschnittsfläche im Schaftbereich
Kernquerschnittsfläche im Gewindebereich
gMb: Wie vor, jedoch im Gewindequerschnitt
A Kern:
Kerbfaktor gemäß EAU 2004 E20
k t* :
Z d:
Alle Berechnungen und Werte unterliegen der Prüfung des Kunden.
12
Rundstahlanker.
Verankerungselemente und Zubehör.
Rundstahlanker nach Eurocode 3, (gemäß DIN EN 1993-5)
Aufgestauchte Anker mit zölligem Gewinde
Nenndurchmesser
Zoll
1½
1¾
2
2¼
2½
2¾
3
3¼
3½
3¾
4
4¼
4½
4¾
5
5¼
5½
5¾
6
D
mm
38
45
50
58
63
70
75
83
90
95
100
110
115
120
125
130
140
145
150
5963
Zulässige
Bemessungswiderstände
kN
ASF 600
393
532
598
839
1035
1120
1393
1750
2029
2329
2650
2853
3354
3737
4141
4566
5011
5477
ASF 500
275
372
478
607
768
922
1119
1316
1551
1777
2048
2337
2646
2974
3321
3687
4073
4477
4901
S 355
219
296
366
482
609
685
853
1045
1231
1410
1622
1746
2053
2288
2535
2795
3067
3352
3650
96,3 102,7 109,0 115,4 121,7 128,1 134,4 140,8
Ø Kern min.
mm
32,7
38,0
42,9
48,4
54,7
59,8
66,2
71,8
78,2
83,6
90,0
Ø Flanke min.
mm
35,4
41,2
46,8
52,7
59,0
64,8
71,1
77,1
83,4
89,4
95,7 102,1 108,4 114,8 121,1 127,5 133,8 140,2 146,5
Ø Schaft
mm
35,0
41,0
38,0
45,0
50,0
52,0
58,0
65,0
70,0
75,0
80,0
83,0
90,0
95,0 100,0 105,0 110,0 115,0 120,0
A Span
cm2
9,1
12,3
15,8
20,1
25,4
30,5
37,0
43,5
51,3
58,8
67,7
77,3
87,5
98,3 109,8 121,9 134,7 148,1 162,1
A Schaft
cm2
9,6
13,2
11,3
15,9
19,6
21,2
26,4
33,2
38,5
44,2
50,3
54,1
63,6
70,9
78,5
86,6
95,0 103,9 113,1
Gerollte Anker mit zölligem Gewinde
Nenndurchmesser
Zoll
1½
1¾
2
2¼
2½
2¾
3
3¼
3½
3¾
4
4¼
4½
4¾
5
5¼
5½
5¾
6
D
mm
38
45
50
58
63
70
75
83
90
95
100
110
115
120
125
130
140
145
150
ASF 600
393
532
682
867
1097
1317
1599
1881
2215
2539
2925
3339
3780
4248
4744
5268
5818
6396
7001
ASF 500
275
372
478
607
768
922
1119
1316
1551
1777
2048
2337
2646
2974
3321
3687
4073
4477
4901
S 355
219
296
379
482
609
732
888
1045
1231
1410
1625
1855
2100
2360
2636
2926
3232
3553
3890
96,3 102,7 109,0 115,4 121,7 128,1 134,4 140,8
Zulässige
Bemessungswiderstände
kN
Ø Kern min.
mm
32,7
38,0
42,9
48,4
54,7
59,8
66,2
71,8
78,2
83,6
90,0
Ø Flanke min.
mm
35,4
41,2
46,8
52,7
59,0
64,8
71,1
77,1
83,4
89,4
95,7 102,1 108,4 114,8 121,1 127,5 133,8 140,2 146,5
Ø Schaft
mm
35,0
41,0
47,0
53,0
59,0
65,0
71,0
77,0
83,0
89,0
96,0 102,0 108,0 114,0 121,0 127,0 133,0 139,0 145,0
A Span
cm2
9,1
12,3
15,8
20,1
25,4
30,5
37,0
43,5
51,3
58,8
67,7
77,3
87,5
A Schaft
cm2
9,6
13,2
17,3
22,1
27,3
33,2
39,6
46,6
54,1
62,2
72,4
81,7
91,6 102,1 115,0 126,7 138,9 151,7 165,1
fy,k
S 355
355
ASF 500 500
ASF 600 580
fua,k
500 630
900
[N/mm2]
[N/mm2]
[N/mm2]
98,3 109,8 121,9 134,7 148,1 162,1
Die Bemessungswiderstände errechnen sich nach den folgenden zwei Formeln
aus der EAU 2004, E20 über den Schaft- und den Kernquerschnitt:
Schaft:A Schaft x fy,k / gMO
mit
F tg,Rd = (zul. Rd1)
P*tt,Rd = (zul. Rd2)
Spannungsquerschnitt: k t* x A Span x fua,k / gMb
mit
MO
= 1,10
Mb
= 1,25
k t = 0,6
Nachweisformat Z d < R d für die Grenzzustandsbedingung der Tragfähigkeit nach DIN EN 1993-5:
Bemessungswert der Ankerkraft Z d = Z G,K * gG + Z Q,k * gQfy,k:
Streckgrenze S355 – 355 N/mm2 / ASF 500 – 500 N/mm2 / ASF 600 – 580 N/mm2
Z d:
R d:
Bemessungswiderstand des Ankers R d = Min [F tg,Rd ; P*tg,Rd]fua,k:
Zugfestigkeit S355 – 355 N/mm2 / ASF 500 – 630 N/mm2 / ASF 600 – 900 N/mm2
F tg,Rd = A Schaft x fy,k / gMO
F tt,Rd = A Schaft x k t* x A Span x fua,k / gb
gMO :
gMb:
A Schaft:
Querschnittsfläche im Schaftbereich
k t* :
Spannungsquerschnittsfläche
A Kern:
[Ø Span = (Ø Kern, min + Ø Flanke, min / 2] - gem. DIN EN 1993-5
Alle Berechnungen und Werte unterliegen der Prüfung des Kunden.
Teilsicherheitsbeiwert nach DIN EN 1993-5 im Ankerschaft
Wie vor, jedoch im Gewindequerschnitt
Kerbfaktor gemäß EAU 2004 E20
13
Rundstahlanker nach Eurocode 3, (gemäß DIN EN 1993-5)
Aufgestauchte Anker mit metrischem Gewinde
Nenndurchmesser
Metrisch
39
45
52
56
64
72
76
85
90
95
100
110
115
120
125
130
140
145
150
mm
39
45
52
56
64
72
76
85
90
95
100
110
115
120
125
130
140
145
150
5963
D
Zulässige
Bemessungswiderstände
kN
ASF 600
415
553
596
836
1033
1118
1392
1715
2030
2331
2652
2853
3353
3738
4139
4566 5009
5478
ASF 500
290
387
514
605
795
964
1161
1479
1672
1878
2093
2459
2815
3078
3354
3644
4255
4578
4914
S 355
230
307
365
480
631
684
852
1071
1243
1426
1623
1746
2053
2288
2533
2795
3066
3353
3650
Ø Kern min.
mm
33,7
39,0
45,4
48,7
56,1
64,1
68,1
77,1
82,1
87,1
Ø Flanke min.
mm
36,1
41,8
48,4
52,1
59,7
67,7
71,7
80,7
85,7
90,7
92,0 102,0 107,0 112,0 117,0 122,0 132,0 137,0 142,0
95,7 105,7 110,7 115,7 120,7 125,7 135,7 140,7 145,7
Ø Schaft
mm
38,0
38,0
38,0
45,0
50,0
52,0
58,0
65,0
70,0
75,0
80,0
83,0
90,0
95,0 100,0 105,0 110,0 115,0 120,0
A Kern
cm2
8,9
11,9
16,2
18,6
24,7
32,3
36,4
46,7
52,9
59,6
66,5
81,7
89,9
98,5 107,5 116,9 136,8 147,4 158,4
A Span
cm2
9,6
12,8
17,3
20,0
26,3
34,1
38,4
48,9
55,3
62,1
69,2
84,7
93,1 101,8 110,9 120,5 140,7 151,4 162,5
A Schaft
cm2
11,3
11,3
11,3
15,9
19,6
21,2
26,4
33,2
38,5
44,2
50,3
54,1
63,3
70,9
78,5
86,6
95,0 103,9 113,1
Gerollte Anker mit metrischem Gewinde
Nenndurchmesser
Metrisch
39
45
52
56
64
72
76
85
90
95
100
110
115
120
125
130
140
145
150
mm
39
45
52
56
64
72
76
85
90
95
100
110
115
120
125
130
140
145
150
7020
D
Zulässige
Bemessungswiderstände
kN
ASF 600
415
553
747
864
1136
1473
1659
2112
2389
2683
2989
3659
4022
4398
4791
5206
6078
6540
ASF 500
290
387
523
605
795
1031
1161
1479
1672
1878
2093
2561
2815
3078
3354
3644
4255
4578
4914
S 355
230
307
415
480
631
818
922
1174
1327
1490
1661
2033
2234
2443
2662
2892
3377
3634
3900
Ø Kern min.
mm
33,7
39,0
45,4
48,7
56,1
64,1
68,1
77,1
82,1
87,1
Ø Flanke min.
mm
36,1
41,8
48,4
52,1
59,7
67,7
71,7
80,7
85,7
90,7
92,0 102,0 107,0 112,0 117,0 122,0 132,0 137,0 142,0
95,7 105,7 110,7 115,7 120,7 125,7 135,7 140,7 145,7
Ø Schaft
mm
36,0
42,0
48,5
52,0
60,0
68,0
72,0
81,0
86,0
91,0
96,0 106,0 111,0 116,0 121,0 126,0 136,0 141,0 146,0
A Kern
cm2
16,2
18,6
24,7
32,3
36,4
46,7
52,9
59,6
66,5
8,9
11,9
A Span
cm
2
9,6
12,8
17,3
20,0
26,3
34,1
38,4
48,9
55,3
62,1
69,2
84,7
93,1 101,8 110,9 120,5 140,7 151,4 162,5
A Schaft
cm2
10,2
13,9
18,5
21,2
28,3
36,3
40,7
51,5
58,1
65,0
72,4
88,2
96,8 105,7 115,0 124,7 145,3 156,1 167,4
fy,k
S 355
355
ASF 500 500
ASF 600 580
fua,k
500 630
900
[N/mm2]
[N/mm2]
[N/mm2]
81,7
89,9
98,5 107,5 116,9 136,8 147,4 158,4
Die Bemessungswiderstände errechnen sich nach den folgenden zwei Formeln
aus der EAU 2004, E20 über den Schaft- und den Kernquerschnitt:
F tg,Rd = (zul. Rd1)
Schaftquerschnitt:A Schaft x fy,k / gMO
mit
MO
P*tt,Rd = (zul. Rd2)
Spannungsquerschnitt: k t* x A Sp x fuak / gMb
mit
MO = 1,25
mit
k t* = 0,60
Nachweisformat Z d < R d für die Grenzzustandsbedingung der Tragfähigkeit nach DIN EN 1993-5:
R d:
A Schaft:
Bemessungswert der Ankerkraft Z d = Z G,K * gG + Z Q,k * gQfy,k :Streckgrenze
Bemessungswiderstand des Ankers R d = Min [F tg,Rd ; F*tg,Rd]fua,k:Zugfestigkeit
Querschnittsfläche im Schaftbereich
gMO : Teilsicherheitsbeiwert nach DIN EN 1993-5 im Ankerschaft
A Kern:
A Kern:
Spannungsquerschnittsfläche im Gewindebereich [ (Ø Kern + Ø Flanke ) 2* PI]
Kernquerschnittsfläche im Gewindebereich
Z d:
Alle Berechnungen und Werte unterliegen der Prüfung des Kunden.
gMb:
k t* :
Wie vor, jedoch im Gewindequerschnitt
Kerbfaktor gemäß DIN 1993-5
= 1,10
14
Rundstahlanker.
Verankerungselemente und Zubehör.
Ankeraugen und Hammerköpfe nach ASF
Augenanker
Nenndurchmesser
Zoll
1½
1¾
2
2¼
2½
2¾
3
3¼
3½
3¾
4
4¼
4½
4¾
5
5¼
5½
5¾
6
D
mm
38
45
50
57
63
70
75
83
90
95
100
110
115
120
125
130
140
145
150
a
(mm)
72
85
105
110
125
135
155
165
180
190
210
230
240
255
280
275
290
300
310
b
(mm)
32
38
48
50
58
63
70
75
80
85
90
95
100
110
115
120
125
130
140
k
(mm)
50
60
70
75
85
90
105
110
120
130
135
165
170
180
190
195
205
205
230
Nenndurchmesser
Zoll
1½
1¾
2
2¼
2½
2¾
3
3¼
3½
3¾
4
4¼
4½
4¾
5
5¼
5½
5¾
6
D
mm
38
45
50
57
63
70
75
83
90
95
100
110
115
120
125
130
140
145
150
a
(mm)
100
100
110
115
125
135
145
160
180
185
190
205
220
235
235
245
260
270
b
(mm)
38
40
50
55
69
60
70
70
75
75
80
90
90
95
100
130
135
140
Hammerkopfanker
zulässige Bemessungswiderstände gemäß EAU 2004 E20 / Eurocode 3
Alle Berechnungen und Werte unterliegen den Berechnungen des Kunden.
15
Rundstahlanker.
NEU: Bohrverpresspfahlsystem ASF.
Aufgrund des seit Jahren weltweit zunehmenden Containerumschlags ergeben sich
bei der Bemessung neuer Uferanlagen sowohl bei den Spundwandprofilen als auch
bei den Verankerungselementen deutlich höhere Biegemomente und Ankerkräfte.
Gebrauchslasten von 1500 kN bis über 2000 kN je Verankerungselement sind daher keine Seltenheit mehr und erfordern neue
Lösungen, um diese Lasten prozesssicher in den Baugrund
übertragen zu können. Die neuen Bohrverpresspfähle nach DIN
EN 14199 kommen zum Einsatz, wenn keine Horizontalanker
verlegt werden können. Sie können auch in wechselnden
Baugrundverhältnissen sowie in verschiedenen Längen und
Neigungen eingebracht werden.
Die Ankerkräfte werden hierbei durch Mantelreibung zwischen
Pfahl und Boden abgetragen. Um das Tragverhalten der Pfähle
beurteilen zu können, empfehlen wir Zugprobebelastungen
gemäß DIN EN 14199 und der EA-Pfähle.
Einsatzbereiche
• Rückverankerung im Hafen- und Spezialtiefbau
• Gründungspfahl auf Zug- und Druck
• Rückverankerung im Wasserstraßenausbau
Vorteile
• Hohe innere Tragfähigkeiten Rfy,k bis 3642 kN
• Verwendung sog. gutmütiger Baustähle nach DIN 10025-2
mit Streckgrenzwerten von S 355 bis ≥ S 500 N/mm2
• Geringe Verformung, große Robustheit aufgrund
hoher Tragreserven
• Einfacher Korrosionsschutz durch alkalisches Milieu
• Einfache Adaption auf bewährte Anschlusskonstruktionen
(Ankergrundplatten, Spannschlösser, Muffen,
Augenankeranschlüsse, Kardangelenke etc.) möglich
• Einsatz in bindigen- und rolligen Böden
• Mit und ohne Aufstauchung (nach DIN EN 1993-5) ist die
Fertigung auch in großen Längen möglich
Die Einfachheit der Bemessung nach den bekannten Standards des
Stahlwasserbaus erleichtert den ausschreibenden Ingenieurbüros
dieses System einzusetzen.
> Bemessung folgt nach EAU 2004 oder Eurocode 3 (gemäß DIN EN 1993-5)
16
Mikropfahl TITAN.
Wirtschaftlichkeit mit System.
Als Mikropfähle bezeichnet man unterschiedliche nicht vorgespannte Pfahltypen mit einem Durchmesser unter 300 mm. Sie werden insbesondere für die Verstärkung bestehender Fundamente als
Gründungs- oder Nachgründungselemente eingesetzt und tragen die Zug- und Druckkräfte in den
Boden ab. Je nach Einsatzbereich werden Mikropfähle nur auf Zug oder auch auf Zug und Druck
beansprucht. ThyssenKrupp Bautechnik bietet entsprechend differenzierte Lösungen.
17
Der Mikropfahl kann als Ankerpfahl, Bodennagel nach DIN
EN 14490 oder als Gebirgsanker eingesetzt werden. Es gibt
unterschiedliche nicht vorgespannte Pfahltypen mit einem
Durchmesser unter 300 mm. Die Zug- und Druckkräfte werden
über das Stahltragglied und dem Verpresskörper in den Boden
abgeleitet. Der Mikropfahl TITAN besteht aus einem Stahlrohr
mit durchlaufendem Gewinde und einer aufgeschraubten Einwegbohrkrone. Die Standardlänge von 3 m kann somit leicht durch
schraubbare Kopplungsmuffen, mit Sonderlängen von 2, 4 und
6 m, anforderungsgerecht verlängert werden. Die äußeren Kräfte
werden über eine Platten-Endverankerung in die Ankerpfähle
eingeleitet und über Scherverbund in den Zement-Verpresskörper
und den Boden abgegeben.
Das Stahltragglied – schlaff und ohne Vorspannung – ist auf der
ganzen Länge durch Zementstein vor Korrosion geschützt und
durch den Zementstein eng mit dem Boden verzahnt. Das Stahltragglied, ein geripptes Stahlrohr aus Feinkornbaustahl, ist
unempfindlich gegen Querdruck, Sprödbruch und Spannungsrisskorrosion. Mikropfähle TITAN sind selbstbohrend und werden
ohne Bohrrohr direkt mit Stützflüssigkeit gebohrt und dynamisch
verpresst. Mit der Stützflüssigkeit wird ein Filterkuchen aufgebaut,
der das Bohrloch stützt. Durch das direkte, drehschlagende Bohren
mit Stützflüssigkeit entfällt Bodenentzug und Auflockerung. Dabei
kommt es zu einer erheblichen Bodenverbesserung.
18
Mikropfahl TITAN.
Vielseitig im Einsatz.
Mikropfahl für Gründungen/Nachgründungen
Sonderanwendungen
Nach DIN EN 14199 zum Lastabtrag von Druck und Zuglasten
in tieferliegende, tragfähige Bodenschichten
•Neubauten
• Umnutzung älterer Gebäude
•Unterspülungen
•Auftriebssicherung
• Drill Drain Verpresspfahl, als horizontale Drainage zur Sicherung
und gezielter Hangentwässerung
• Geothermie, als kombinierter Tragwerks- und Geothermiepfahl
• Monojet, nach Jet-Grounting-Prinzip bis zu 200 bar
Mikropfahl für Rückverankerung
Nach DIN EN 14199 zum Lastabtrag von Zuglasten
in tieferliegende, tragfähige Bodenschichten
•Baugruben
•Spundwandrückverankerungen
•Stützmauerverankerungen
• Temporär und permanent
• Alternative zu vorgespannten Litzenankern
Vorteile
•
•
•
•
•
Besonders wirtschaftliche und schnelle Planung und Ausführung
Vielseitig im Einsatz
Einsetzbar in allen Bodenarten
Einheitliches Verfahren
Direktes Bohren ohne Verrohrung inkl. Verpressung
in einem Arbeitsgang
• Weniger Arbeitsschritte
• Erhebliche Bodenverbesserung
• Dauerhafter Korrosionsschutz
Mikropfahl als Bodennagel
Nach DIN EN 14490 zur Erhöhung der Zug- und Scherfestigkeit
• Hangsicherungen, Böschungssicherung
• Bewehrte Erde
• Befestigungen von Schutznetzen
• Im Tunnelbau
Verpresspfähle TITAN entsprechen der DIN EN 14199 „Mikropfähle“
und sind in Deutschland über die Allgemeine bauaufsichtliche
Zulassung Z-34.14-209 vom Deutschen Institut für Bautechnik
(DIBt) geregelt.
19
Technische Daten
Bezeichnung
Nenndurchmesser D Stahl außen
Nenndurchmesser D Stahl innen
Einheit
TITAN
30/16
TITAN
30/14
TITAN
30/11
TITAN
40/20
TITAN
40/16
TITAN
52/26
TITAN
73/56
TITAN
73/53
TITAN
73/45
TITAN
52/35
TITAN
103/78
TITAN
103/51
TITAN
127/103
mm
30
30
30
40
40
52
73
73
73
73
103
103
127
mm
16
14
11
20
16
26
56
53
45
35
78
51
103
mm2
340
375
415
730
900
1250
1360
1615
2239
2714
3140
5680
3475
Bruchlast Fu
kN
245
275
320
540
660
925
1035
1160
1575
1865
2270
3660
2320 4)
Kraft an der 0,2 % Dehngrenze
F 0,2,k (Mittelwert)
kN
190
220
260
425
525
730
830
970
1270
1430
1800
2670
2030
kN
1552)
1952)
225
372
465
620
6952)
860
1218
1386
1550
2325
18002)
Effektiver Querschnitt A eff
Charakteristische
Tragfähigkeit R M,k, gemäß
deutscher Zulassung1)
3)
Dehnsteifigkeit E · A
10 kN
63
69
83
135
167
231
251
299
414
502
580
1022
640
Biegesteifigkeit E · I 3)
10 6 kNmm2
3,7
3,8
4,6
15
17
42
125
143
178
195
564
794
1163
Gewicht
3
kg/m
2,7
2,87
3,29
5,8
7,17
9,87
10,75
13,3
17,8
21,0
25,3
44,6
28,9
Länge
m
3
3
2/3/4
3/4
2/3/4
3
6,25
3
3
3
3
3
3
Links-/RechtsGewinde
–
links
links
links
links
links
links/
rechts
rechts
rechts
rechts
rechts
rechts
rechts
rechts
Bei Dauer-Zugbeanspruchungen und Zementstein-Überdeckungen c < 40 mm sind die Tragfähigkeiten entsprechend Zulassung Z-34.14-209 zu reduzieren.
2)
Für diese Größe liegt noch keine Zulassung vor. TITAN 30/16, 30/14, 73/56 und 127/103 wurden die Werte analog zur Zulassung interpoliert.
3)
Die Werte sind aus Versuchen ermittelt. Es ist nicht möglich, aus diesen Angaben rechnerisch E-Modul, Querschnitt o. Trägheitsmoment zu ermitteln.
4)
Gilt nur für das Stahltragglied ohne Kopplungsmuffe. Bei gekoppelten Stahltraggliedern beträgt die Bruchlast 2048 kN.
1)
20
Mikropfahl TITAN.
Die Verfahrenstechnik im Detail.
Die Bauteile
Kugelbundmutter
Kopfplatte
Kugelbundmutter
HD-PE Hüllrohr z. B. für freie Pfahllänge
und zusätzlichen Korrosionsschutz in
der Sohlfuge
Primärinjektion (Filterkuchen) stabilisiert
das Bohrloch und verbessert den
Scherverbund
Kopfplatte
nichtbindiger Boden
(Sand, Kies, verwitterter Fels)
Sekundärinjektion (Zementstein)
bildet den Verpresskörper
Kopplungsmuffe
Stahltragglied Betonstahl-Gewinde
gemäß DIN EN 14199
zur Rissweitenbegrenzung
Stahltragglied
Spühlkanal
Abstandhalter
Kopplungsmuffe
Abstandhalter für Zementsteinüberdeckung > 20 mm
Bohrkrone
Lehmbohrkrone
Spülbohrung
D
Beispiel: Verpressen
min. Zementstein-Überdeckung
> 20 mm
Kopplungsmuffe dk
Durchmesser
Boden,
Lockergestein
Filterkuchen (grau/schwarz
eingefärbt) durch dünne
Spülflüssigkeit (W/Z 0,8 - 1,0);
stützt das Bohrloch gegen
Zusammenfall und verbessert/
verdichtet das Lockergestein
Stahltragglied
TITAN 40/16
Verpressflüssigkeit
W/Z 0,4 - 0,5 (rot eingefärbt)
Korrosionsschutz
Boden, Lockergestein
Filterkuchen (Zement) mit
Bodeneinschlüssen
nach innen zunehmende Zementsteinfestigkeit und Dehnsteifigkeit
Lehmbohrkrone Durchmesser d
Stahltragglied
minimaler Verpresskörper
Durchmesser D > d
Querdruck
BohrkronenDurchmesser
Kalkulierter VerpresskörperDurchmesser D
D=d+a
Aufweitung a ≥ 20 mm gemäß DIN SPEC 18539
Erfahrungswerte der Fa. Ischebeck (gemessen an ausgegrabenen Verpresskörpern)
D ≥d + 75 mm für Mittel- und Grobkies
d + 50 mm für Sand und Kiessand
21
Ein Verfahren für alle Anwendungsfälle
Unabhängig von Bodenbeschaffenheit und Anwendungsfall
werden Verpresspfähle TITAN immer mit dem gleichen Verfahren
in nur zwei Schritten zur Verankerung eingebracht.
1. Direktbohren
Drehschlagendes Bohren mit Spülmedium
Spül- und Stützflüssigkeit ist Zementleim mit einem Verhältnis
Wasser zu Zement w/z = 0,4 ÷ 0,7
Durch drehschlagendes Bohren mit Zementsuspension kommt
es zu einer Bodenverdrängung und -verbesserung wie bei
Verdrängungspfählen. Während des Bohrvorgangs wird das Wasser
aus der Zementsuspension abgefiltert und bildet einen Filterkuchen,
der das Bohrloch stabilisiert. Der Filterkuchen kann auch als
Primärinjektion bezeichnet werden, die den Scherverbund zwischen
Verpresskörper und Boden verbessert. Die Rücklaufspülung darf
nicht abreißen und im Bohrloch verschwinden. Unter dem üblichen
Spüldruck von 5 bis 20 bar wird das Wasser abgefiltert und der
Filterkuchen stabilisiert das Bohrloch. Der Zement verzahnt sich
formschlüssig mit dem Korngerüst des Bodens.
2. Dynamisches Verpressen mit Verpresssuspension
Verpresst wird ein Zementleim w/z = 0,4 ÷ 0,5
Dynamisches Verpressen bezeichnet das Verpressen unter gleichzeitiger Rotation. Mit dieser steifen Suspension wird die Stützflüssigkeit verdrängt, bis diese aus dem Bohrloch fließt und so ein
dichter Verpresskörper entsteht. In der Endphase des Verpressens
wird auf der Stelle gebohrt. Der Verpressdruck steigt, Mantelreibung
entwickelt sich, damit wird angezeigt, dass der Einbau gut gelungen
ist. Ein Nachverpressen ist nicht erforderlich, da der geforderte
Verpressdruck von 5 bar immer erreicht wird.
Bohrkronen
Für jede Bodenart stehen passende Bohrkronen zur Verfügung,
sodass eine einheitliche Verfahrenstechnik für praktisch alle Böden
angewendet werden kann. Ein Wechsel der Bohrkrone vor Ort kann
erforderlich sein, da selbst bei umfangreichen Sondierungen der
Boden im Einsatzbereich eine andere Zusammensetzung haben kann.
Bohrkronentypen und Einsatzbereiche
Lehmbohrkrone:
Lehm, sandig-bindiger
Mischboden ohne Hindernisse
< 50 S.P.T. (Standard Penetration Test)
Hartmetall-Kreuzbohrkrone:
Kreuzbohrkrone:
Dicht gelagerter Sand und Kies
mit Hindernissen > 50 S.P.T.
Hartmetall-Warzenbohrkrone: Bewehrter Beton oder Fels,
Vorkernen; Festigkeit > 70 MPa
Warzenbohrkrone: Verwitterter Fels, Phyllit, Schiefer,
Tonstein; Festigkeit < 70 MPa
Dolomit, Granit, Sandstein;
Festigkeit 70 - 150 MPa
Hartmetall-Stufenbohrkrone: Für richtungsstabile Bohrungen bei Trennflächen im Boden
22
Mikropfahl TITAN.
Universeller Einsatz für alle Böden.
Mikropfähle – nur auf Zug beansprucht.
Anwendungen
Ein Mikropfahl ist ein durchgehendes Stahlzugglied, das in den
Baugrund eingebracht wird. Durch Einpressen von Mörtel wird
im hinteren Teil des Stahlzugglieds ein Verpresskörper hergestellt. Dieser Verpresskörper wird über das Stahlzugglied (freie
Ankerlänge) und den Ankerkopf mit dem zu verankernden Bauteil
verbunden. Die Lastübertragung in den Untergrund erfolgt über
Mantelreibung im Bereich der definierten Verpresslänge.
•
•
•
•
•
•
Verankerung im Tunnelbau
Untertunnelung von Bahndämmen
Sohlverankerung von Rampen
Vortriebsicherung durch horizontale Hochdruckbodenvermörtelung
Schubbewehrung von Pfeilernasen
Verfestigung von Störzonen mit Polyurethansystemen,
z. B. Tunnelbau
• Hangsicherung im Tunnel – Anschnittsbereich
Einsatzbeispiel: Sanierung von Tunnelgewölben
Bei Sanierungsbedarf hat sich das Verfüllmaterial
gesetzt und drückt stellenweise das Mauerwerk
heraus. In solchen Fällen hat es sich bewährt, mit
einem Mikropfahl TITAN zu bohren, die Hohlräume
zu verpressen und das Mauerwerk mit einer
Rückverankerung zu versehen.
Schütt- und
Bröckelmaterial
Zement-Wasserglas
als Pfropfen des
teilverklebten Ankers
Mutter
Ankerplatte
Bohrlochverschluß
Lockerfels
Quader
23
Mikropfähle – auf Zug und Druck beansprucht.
Anwendungen
Das durchgehende Stahltragglied und der danach eingebrachte
Zementmörtel umfassen das Stahltragglied auf ganzer Länge im
Baugrund. Die Kraft wird über den Verbund von Tragglied und
Verpressgut entlang der gesamten Pfahllänge übertragen. Die
Lastübertragung in den Untergrund erfolgt mittels Mantelreibung.
Die Mikropfähle werden vertikal oder geneigt hergestellt und in der
Regel axial beansprucht.
• Baugruben allgemein
• Rückverankerung von Stützwänden
• Unterfangen und Nachgründen von Brücken
•Auftriebssicherung
•Straßenausbau
• Verstärkung von Brückenwiderlagern
• Sanierung von Brückenpfeilern und Hafengebieten
• Gründungen von Hochspannungsmasten,
Sendemasten, Windgeneratoren
• Fahrleistungsmasten für die Bahn
• Lärm- und Schallschutzwände
•Lawinensicherung
Auftriebssicherung
Die Betonsohle von Klärbecken, Straßenunterführungen, tiefen Baugruben etc. im
Grundwasser wird durch Mikropfähle gegen
Aufschwimmen gesichert.
rechtsdrehend
rechtsdrehend
linksdrehend
Kopplungsmuffe
wiedergewinnbar
Bajonettmuffe
Bajonettmuffe
Bajonettbolzen
2 Pontons
verschweißt
Wasser
Ankerkopfplatte
aufgeschraubt und
durch Schweißpunkt
bauseits positioniert
Bajonettbolzen
durch Schweißpunkt
bauseits positioniert
Arbeitsschritte
1. Mikropfahl TITAN vom Ponton auf Solltiefe bohren
2. Letztes Ankerstück ist mit Bajonettbolzen und aufgeschraubter Ankerkopfplatte versehen
3. Abbohren bis Ankerkopfplatte auf Sollhöhe (Mitte Betonplatte)
4. Nach dem Verpressen durch kurze Linksdrehung der Kopplungsmuffe mit Bajonettverschluss ausklinken und Restgestänge zurückgewinnen.
24
Mikropfahl TITAN.
Die sichere Rückverankerung.
Mikropfähle TITAN werden für die Rückverankerung von Spundwänden eingesetzt.
Um für den Anschluss des Mikropfahls an die Spundwand eine Standardlösung zu
erhalten, wurden Berechnungen für verschiedene Spundwandtypen durchgeführt.
Aus den Diagrammen der geprüften Typenstatik kann die Ausführung der StandardKopfkonstruktion einfach abgelesen werden.
Für die Bemessung muss zunächst die auftretende Bemessungslast Fd, Anker des Mikropfahls ermittelt werden (Last in Richtung des
Stahltragglieds). Mit der horizontalen Komponente der ermittelten
Bemessungslast Fd,h und der vorhandenen Spundwandrückenbreite
bRü und -stärke tRü kann die geforderte Spundwandrückenstärke
ermittelt werden. Ist diese größer als die vorhandene, kann sie
durch den Einsatz einer Zusatzplatte verstärkt werden.
Verankerung einer Spundwand von der Wassserseite
Spundwand
Kugelbundmutter
Doppel-U-Gurtung geneigt
Stahltragglied 40/16
Kugelbundmutter
Gegenplatte
Stahltragglied
2 Stützplatten
Gurtung
Knagge
Gegenplatte 200 x 200 x 30
Zementstein
Keil nach statischen Erfordernissen
25
Spundbohle als Gurtung
Spundbohle als Gurtung
mit Kugel und Kugelplatte
mit Keilscheiben und Platte
> 54°
Stahltragglied 3/11 u. 40/16
Kugelbundmutter
Kugel Ø 90
300
220
Stahltragglied 40/16
Kugelbundmutter
Keilscheiben (max. 3)
45°
Schweißnaht nach
statischen Erfordernissen
Kugelplatte 220 x 220 x 40
Auflageplatte 300/200/35
für Keilscheibe Langloch 50 x 70
Knagge nach statischen Erfordernissen
Knagge nach statischen Erfordernissen
Trägerbohlwand.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Sicherung von Baugruben ist die
Trägerbohlwand. Sie wird präzise, entsprechend den örtlichen
Gegebenheiten, konzipiert und bietet schnelle individuelle Lösungen.
Die klassische Form ist der Berliner Verbau. Dieser besteht aus
senkrechten Traggliedern zwischen denen Holzbalken horizontal
verkeilt werden. Die Ausfachung kann auch durch Stahlelemente
erfolgen. Zur Sicherung der Baugrube mit der Trägerbohlwand werden mittels Lafetten Mikropfähle zur Rückverankerung eingebracht.
Pfahlkopf versenkt zwischen Doppel-U-Gurtung
Trägerbohlwand für Baugrubenverbau
für verlorene Trägerbohlwand
300
15
2 U-Rammträger
180
Abgetrennter Ankerüberstand
Schweißnaht nach statischen
Erfordernissen
2 Keilscheiben Ø 120
stufenloser Ausgleich 2 x12°
Gegenplatte 148/200 mit
Öffnung Ø 70 (Sonderanfertigung)
> Weitere Informationen zur Bemessung des Pfahlkopfes finden Sie in unserer Broschüre Ankerpfähle TITAN.
20°
20
Kugelplatte 220 x 220 x 40
45°
100
Kugelbundmutter
Kugelbundmutter
Kugel Ø 90
20
Stahltragglied
Stahltragglied 30/11 u. 40/16
26
Bodennagel TITAN.
Vielseitige Anker für jedes Gelände.
Bodenvernagelung ist ein Verfahren, um die natürliche Standfestigkeit im Boden
zu verbessern. Die Bodennägel nach DIN EN 14490 erhöhen die fehlende Kohäsion
des Lockermaterials sowie seine Zug- und Scherfestigkeit, sodass ein neuer
Verbundstoff mit hoher Tragfähigkeit entsteht. Für den Einbauzustand muss der
Boden eine ausreichende Mindeststandfestigkeit besitzen.
Entsprechend den Anforderungen werden in einem Raster Bodennägel in den Baugrund eingebracht und mit Zementsuspension
aufgefüllt. Der maximale Nagelabstand beträgt im Allgemeinen
1,5 m in horizontaler und vertikaler Richtung. Die Bodenvernagelung
kann in bindigen und nichtbindigen Böden sowie in Lockergestein
angewendet werden.
Einsatzgebiete
•Böschungsstabilisierung
•Baugrubensicherung
• Sanierung von Rutschhängen und Hangstraßen
•Stützmauern
•Steinschlag-Fangnetz-Gründung
• Stützung des Gleisunterbaus
• Angeschüttete Dämme
Vorteile der Bodenvernagelung
• Stabilisiert Dämme und verhindert Setzungen
• Besonders geeignet für steile Hänge, da sie sich mit leichten
Bohrlafetten in 2 bzw. 3 m Längen einbringen lassen
• Flexible Bauweise passt sich an jedes Gelände
umweltfreundlich an
• Besonders geeignet für bereits bestehende Bauwerksteile,
wie Mauern oder alter Baumbestand, die in Baumaßnahme
eingebunden werden sollen
•Erschütterungsarm
• Geringe Lärmbelästigung
• Wirtschaftliches Verfahren für temporären und
dauerhaften Einsatz
27
Gerammter Ankerpfahl.
Sicherung bei großen Zugkräften.
Als gerammte Ankerpfähle können unterschiedliche Stahlprofile eingesetzt werden.
Diese Ankerpfähle tragen die Zugkräfte über Mantelreibung ab. Vor allem bei
Kaimauerkonstruktionen, bei denen große Zugkräfte auftreten, kommen gerammte
Ankerpfähle zum Einsatz.
Einsatzgebiete: Kaimauerkonstruktionen
Vorteile schnellschlagende Rammen
Beim Einrammen muss eine sichere Führung gewährleistet
sein, daher werden Rammpfähle mäklergeführt eingebracht.
Setzungen führen zu Zusatzbelastungen der Ankerpfähle. Ursache
für Setzungen sind z. B. Auffüllung, Aushubentlastung oder
die Herstellung weiterer Pfähle hinter der Spundwand. Je nach
Bodenbeschaffenheit werden langsam oder schnell schlagende
Rammen eingesetzt.
• Eignung besonders für nichtbindige Böden
• Erhöhen durch „Rüttelwirkung“ die Tragfähigkeit
Vorteile langsam schlagende Rammen
• Längere Krafteinwirkung
• Eignung besonders für bindige Böden
•Umweltfreundlich
• Deutlich geringere Lärm- bzw. Erschütterungsbelastung
Grundsätzlich können zusätzliche Verformungen eine Erhöhung
der Pfahlbeanspruchung bewirken, sodass der Maximalwert der
Normalkraft unter Umständen nicht am Pfahlkopf, sondern hinter
der Spundwand auftritt. Dies muss bei der Ausbildung der Pfähle
und des Pfahlanschlusses berücksichtigt werden.
28
Maschinentechnik.
Modernste Technologie für alle Einsatzbereiche.
Verschiedene Baustellenbedingungen erfordern ganz unterschiedliche Maschinen und
Ausrüstungen. Für den Einsatz unserer Ankertechnik bieten wir zusätzlich zu den Materialien
und Ausrüstungen auch die spezielle Einbringtechnik an. Diese können wir passend zum
Bauvorhaben zur Verfügung stellen. Die Geräte erfüllen höchste Ansprüche an Leistungsfähigkeit, Präzision, Qualität und Sicherheit.
29
Bohrgeräte
Vorteile
Gebräuchliche Maschinen für den Einbau in der Ankertechnik
sind Bohrgeräte mit Verpressstation. Üblich sind hydraulische
Ankerbohrwagen und Anbaulafetten mit hydraulischen, drehschlagenden Bohrhämmern. Ausschlaggebend für ein optimales
Einbringen der Pfähle ist die richtige Wahl der Bohreinrichtung.
• Kompakte und robuste Konstruktion
• Optimale Kinematik bei geringem Gesamtgewicht
• Pendelfahrwerk gleicht im Fahrbetrieb automatisch
Geländeunebenheiten aus
• Pendelfahrwerk kann zusätzlich als Einricht- und
Verladehilfe dienen
• Bedienerpultkonzeption optimal und ergonomisch
• Integration von allen hydraulischen Funktionen im Steuerstand
• Optimal bei beengten Verhältnissen
• Einsetzbar in schwierigsten Geologien
• Vermeidung von Flurschäden
Bohrlafettenanbringung
• Abstützung (Füße) für Bohrlafetten mit Aggregat
• Bohrlafette am Baggerarm und mit Bohrwagen
Einsatzbereiche
•Gründungen
•Stabilisierungen
•Instandsetzungen
•Sanierungen
Typ
TKB 502-2
TKB 504
TKB 605
Motorleistung
kW
82
160
160
190
160
Gesamtbreite
mm
1900
2065
2400
2480
2500
standard
lang
standard
lang
Gesamtlänge*
mm
5229
6055
7990
8210
10780
8595
10600
Rückzugkraft
kN
50
62
100
100
100
200
200
Vorschubkraft
kN
50
38
100
100
100
100
100
Lafette
TKB 609
TKB 205 MP
Klemm- und Brechvorrichtung
Durchmesser
mm
Hydraulikhämmer, empfohlen
Gesamtgewicht**
* mit Hydraulikhammer
kg
40 - 254
68 - 254
68 - 305
HB 35, HB 45
HB 45, HB 50
HB 45, HB 50
9000
11000
14800
68 - 406
89 - 660
HB 45, HB 50, HB 60
HB 50, HB 60
21000
18500
** abhängig von der Geräteausrüstung
Krupp Hydraulische Bohrhämmer
Vorteile
Für fast jede denkbare Bohraufgabe liefern wir eine moderne und
vollständige Produktpalette. Durch weltweite Zusammenarbeit
mit allen führenden Bohrgeräteherstellern ist sichergestellt, dass
KRUPP Bohrantriebe problemlos auf alle gängigen Trägergeräte
aufzubauen sind.
•
•
•
•
Montierbar auf alle gängigen Trägergeräte
Extrem kleines Gehäuse
Erleichterung beim Ziehen durch die Dämpfungseinrichtung
Optional: elektrische, hydraulische oder manuelle Schaltung
am Drehwerk und am Schlagwerk
• Optional: externer Spülkopf
Einsatzbereiche
•Überlagerungsbohrung
•Rammbohren
•Verankerungen
Typ
Gewicht
Schlagzahl
HB 15
HB 20
HB 35
HB 45
HB 50
Kg
170
220
330
400
760
HB 60
760
min -1
3000
3000
2500
2500
2400
2400
Einzelschlagenergie
Nm
270
290
590
590
835
835
Drehmoment, max.
Nm
2400
5600
10100
12600
19500
19500
min -1
260
260
340
210
120
120
Drehzahl, max.
30
Hightech-Produkte und Services aus einer Hand.
Kompetent. Nachhaltig. Weltweit.
Unsere Stärken
Umweltschutz und Nachhaltigkeit
•
•
•
•
•
Umweltschutz, Klimavorsorge und Ressourcenschonung sind in
unserer Unternehmensstrategie fest verankert. Wir sind bestrebt
Produkte zu entwickeln, die das Klima und unsere Umwelt schonen.
Von unserem herausragenden Ingenieurwissen profitieren auch
unsere Kunden. Bei unserer Maschinentechnik achten wir auf
geringe Emissionen, Lärmvermeidung und eine Energieversorgung
mit niedrigem CO2-Ausstoß sowie umweltfreundliche Kraft- und
Schmierstoffe.
Hohe Innovationskraft unseres Produktportfolios
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Komplexes technisches Know-how
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Beratung und Logistik
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Wirtschaftlichkeitsrechnung, Kundendienst
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31
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