In der Geotechnik versteht man unter einem Anker ein Bauteil, das Zugkräfte in den Boden oder Fels einleitet.
Anker bzw. Nägel werden als Zugglied in den Untergrund gebohrt oder gerammt.
Verankerung Bearbeiten
Nutzungsdauer Bearbeiten
Temporäranker sind für eine Verwendung von bis zu zwei Jahren zugelassen.
Semipermanentanker sind für eine Nutzung von bis zu 4 Jahren ausgelegt. In Deutschland sind sie nicht geregelt und können nur mit einer Zulassung im Einzelfall verwendet werden.
Permanentanker sind für dauerhafte Nutzung gedacht. Bei sicherheitsrelevanten Einsätzen werden Messsysteme zur Überwachung vorgesehen.
Die Ausführung der Ankersysteme unterscheidet sich dabei überwiegend nur in der Dauerhaftigkeit des Korrosionsschutzes.
Lasteintragung Bearbeiten
Bei schlaffen Ankern ist die Längung des Ankers sowie gegebenenfalls die Deformation des Untergrundes von der Belastung abhängig. Die daraus resultierende Nachgiebigkeit der Verankerung kann für manche Anwendungsfälle von Nachteil sein.
Vorgespannte Anker werden nach dem Aushärten des Ankermörtels mit einer festgelegten Kraft vorgespannt. Verspreizte und verkeilte Anker bedürfen in der Regel ohnehin einer dauerhaften Vorspannung. Durch die Vorspannung werden Setzungserscheinungen und die elastische Deformation der Verankerung vorweggenommen. Bei einer Belastung bis zur Höhe der Vorspannung ist daher in der Regel mit keiner weiteren Nachgiebigkeit der Verankerung zu rechnen.
Bei längeren Stab- und Litzenankern ist häufig von Vorteil, wenn die Krafteintragung nur in festeren Bodenpartien am Ende des Ankers oder in tiefergelegenem Gestein stattfindet. Um die Krafteintragung in der übrigen Länge des Ankers zu verhindern, kann eine sogenannte Freispielstrecke zwischen Ankerkopf und Verankerungsstrecke vorgesehen werden, indem beim Einbau Glattrohre aus Kunststoff über den Ankerstahl geschoben werden.
Überwachung Bearbeiten
Besonderes Augenmerk ist bei Dauerankern auf die Erhaltung der Funktion zu legen. Je nach Bauwerk und Art des Ankers können unterschiedliche Prüfungen vorgesehen werden:
Boden- und Felsnägel Bearbeiten
Als Felsnägel werden auch selbstbohrende Anker bezeichnet. Der Ankerstab ist an der Spitze mit einer Bohrkrone versehen, die es je nach Beschaffenheit des Untergrundes erlaubt, den Anker drehend oder per Schlagbohrung vorzutreiben. Die Bohrkrone verbleibt normalerweise als verlorene Spitze im Untergrund.
Es können mit diesen Nägeln Kräfte bis circa 1000 kN in den Untergrund eingeleitet werden. Meist handelt es sich bei den Nägeln um Rohre, so dass der Ankermörtel durch den Anker ins Bohrloch gepresst werden kann.
Zur Ermittlung der zu durchschnittlichen Lebensdauer wird bei Bodennägeln die zu erwartende, sogenannte Abrostrate abgeschätzt.
Stabanker Bearbeiten
Stabanker bestehen aus Stahlstäben mit einem Durchmesser von 20 bis 65 mm und einer Länge bis 16 m in verschiedenen Stahlgüten. Die Stäbe können auch durch Muffen (Koppelstücke) verlängert werden.
Normalerweise wird zunächst eine Bohrung in den Untergrund eingebracht, die gegebenenfalls durch ein Rohr ausgekleidet wird. Der Stabanker wird eingeführt. Zementmörtel wird injiziert, während zugleich das Bohrrohr gezogen wird.
Litzenanker Bearbeiten
Es werden jeweils 7 Stahldrähte aus einem hochfesten Stahl zu einer Litze verwoben. Handelsübliche Litzen haben einen Durchmesser von 0,6 bzw. 0,62 Zoll, also etwa 15¼ bzw. 15¾ mm. Je nach geforderter Kraft wird die Anzahl der Litzen festgelegt. Es werden meist 3 bis höchstens 22 Litzen pro Anker verwendet. Die Länge des Litzenankers ist beliebig.
Normalerweise werden für die Litzenanker Bohrungen in den Untergrund eingebracht, der Litzenanker wird eingebracht und anschließend mit Zementmörtel verpresst. Je nach Standfestigkeit des Bodens erfolgt die Bohrung verrohrt (Sande, Kiese) oder unverrohrt (Festgestein, Fels). Bei einer verrohrten Bohrung wird das Rohr beim Verpressen gezogen.
Mittellastanker Bearbeiten
Ein Anker im Boden bzw. auch Fels, der eine Zugkraft von 2 kN bis 40 kN (200 kg bis 4 t) aufnehmen kann. Dies liegt kraftmäßig zwischen den üblichen Dübeln (wie Fischer, Upat, Hilti) und den Ankern, die in den Untergrund gebohrt und vermörtelt werden.
Mittellastanker werden meist als Spreizanker ausgeführt, die in den Untergrund gerammt oder gebohrt werden.
Nach der Nutzung kann der Mittellastanker im Regelfall rückstandslos aus dem Untergrund entfernt werden. Manche Arten sind wiederholt einsetzbar. Gegebenenfalls muss der Spreizkörper ersetzt werden.
Sonderanker Bearbeiten
Einzelnachweise Bearbeiten
- Abrostrate bei Bodennägeln; GZ. BMVIT-327.120/0022-II/ST2/2006
- Mittellastanker von STUBAI (pdf); (Memento vom 15. Oktober 2013 im Internet Archive) (PDF; 7,1 MB)
- Mittellastanker von STUBAI (video); [1]