DE60010751T2

DE60010751T2 - Böschungsstabilisierungsmittel

Info

Publication number: DE60010751T2
Application number: DE60010751T
Authority: DE
Inventors: Anthony Donald Harrogate BARLEY
Original assignee: Keller Ltd
Current assignee: Keller Ltd
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2020-12-02
Also published as: AU778732B2; BR0016116A; GB2356884A; ATE266773T1; DE60010751D1; WO2001040582A1; GB2356884B; AU1540801A; EP1240392B1; HK1051391B; EP1240392A1; US6719498B2; GB9928711D0; HK1051391A1; US20030099518A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Böschungsstabilisierungsmittel.
Es sind zwei gut bekannte und viel zur Anwendung gebrachte Systeme für die Stabilisierung von vertikalen oder steilen Flächen, die in frischen Erdboden geschnitten wurden, durch die Nutzung von Zugelementen bekannt, die im Erdboden hinter den Flächen installiert und eingebunden werden.
Ein Bodennagel weist ein Zugelement auf, das im allgemeinen aus Stahl, einem anderen Metall oder einem Verbundmaterial besteht, wie beispielsweise glas- oder kohlenstoffaserverstärktem Kunststoff, der in einem vorgebohrten Bohrloch, das sich unter einem kleinen Winkel unterhalb der Horizontalen in den Erdboden erstreckt, installiert und in den Erdboden über seine gesamte Länge durch Verwendung eines abbindenden Zementes oder Harzbindemittels eingebunden wird.
Bodennägel werden als eine Gruppe in einer relativ unmittelbaren Nähe zueinander installiert, typischerweise auf einem 1 m bis 2,5 m quadratischen Gitter an der Fläche des Erdaushubes. Die Gruppe der Bodennägel versieht den Erdboden in situ mit einer Zugfestigkeit und einer Scherfestigkeit, die vorher nicht im Erdboden vorhanden waren.
Wenn eine Fläche ausgeschnitten oder ein Erdaushub vorgenommen wird, besteht ohne Bodennägel eine Tendenz, daß eine Zone des Bodens angrenzend an die Fläche in den Erdaushub (die „aktive" Zone) hineinbricht. Wenn Bodennägel installiert werden, wird das Einbrechen dieser aktiven Zone durch die Bodennägel verhindert, die die aktive Zone in die Erdbodenmasse dahinter (die „widerstandsfähige" Zone) einbindet. Weil die Bodennägel jedoch nicht künstlich über ihre Länge während oder unmittelbar nach der Installation vorgespannt werden können, kann die Nutzung der Zugfestigkeit des Bodennagels erst erfolgen, wenn sich der Erdboden in der aktiven Zone in Beziehung zum Erdboden in der widerstandsfähigen Zone vorwärtsbewegt. Daher sind die Bodennägel als eine „passive" Verstärkung bekannt. Daher ist die Vorwärtsbewegung der aktiven Zone der ausgehobenen Fläche und die Abwärtsbewegung der Flächenkrone immer mit der Verwendung von Bodennägeln für die Flächenarretierung verbunden. In bestimmten Fällen, insbesondere bei Gebäuden oder anderen empfindlichen Konstruktionen in der Nähe, ist eine derartige Bewegung nicht akzeptabel.
Das alternative System für die Stabilisierung von vertikalen oder steilen Flächen, die in frischen Erdboden geschnitten wurden, ist die Verwendung von Erdbodenverankerungen, aber diese müssen in Verbindung mit einer steifen Sichtflächenkonstruktion verwendet werden.
Eine Bodenverankerung weist ein Zugelement oder Vorspannglied aus Stahl, einem anderen Metall oder einem Verbundmaterial auf, wie beispielsweise glas- oder kohlenstoffaserverstärktem Kunststoff, das in ein vorgebohrtes Bohrloch, das sich unter einem kleinen Winkel unterhalb der Horizontalen in den Erdboden erstreckt, installiert und in den Erdboden über nur seine distale Länge („unverländerliche Länge") durch Verwendung von abbindendem Zement oder Harzbindemittel eingebunden wird. Die distale Länge, über die das Einbinden in den Erdboden erfolgt, befindet sich immer in der widerstandsfähigen Zone der Erdbodenmasse über einen bestimmten Abstand von der ausgehobenen Fläche. Durchgängig in der aktiven Zone wird das Vorspannglied der Erdbodenverankerung vollständig aus dem Erdboden durch Verwendung von Fettbeschichtung und einer Kunststoffummantelung (die „freie Länge" des Vorspanngliedes) freigegeben. Das isoliert die Vorspannglieder vom Erdboden und vom Bindemittel, das ebenfalls in dieser Länge des Bohrloches angeordnet werden kann.
Da dieses Vorspannglied einer Erdbodenverankerung nicht mit dem Erdboden innerhalb der aktiven Zone verbunden wird, ist es erforderlich, eine Erdbodenhaltekonstruktion vor der aktiven Zone bereitzustellen, an der der Kopf des Verankerungsvorspanngliedes befestigt wird. Diese Konstruktion oder konstruktive Sichtfläche kann aus Stahl (Spundwand, Pfahlbauten, usw.) oder verstärktem Beton (Bohrpfahl, Scheibenwand oder konstruktive Sichtfläche, die gebaut werden, während der Erdaushub fortschreitet) beispielsweise bestehen.
Am Kopf der Erdbodenverankerung befindet sich eine Ankerkopfplatte, die die Last auf die konstruktive Sichtfläche überträgt. Der Vorteil des Erdbodenverankerungssystems ist, daß es gestattet, daß das Zugelement vor dem Fortschreiten des Erdaushubes nach unten künstlich vorgespannt werden kann. Eine Spannpresse wird an der Konstruktion angebracht, und eine Belastung wird auf das Vorspannglied angewandt. Das übt eine nach innen gerichtete Kraft auf die Konstruktion und daher auf den Erdboden dahinter aus. Die gesamte Zugkraft, die am Vorspannglied zur Anwendung kommt, wird durch die freigegebene Länge des Vorspanngliedes in der aktiven Zone übertragen und durch die Bindungsleistung des Erdbodens in der widerstandsfähigen Zone ausgehalten. Daher wird der Erdboden in der aktiven Zone vorher zusammengedrückt, wodurch die Bewegung der Fläche und der Krone des Erdaushubes beträchtlich geringer ist als die, die erfolgen würde, wenn ein Bodennagelsystem verwendet wird. Der Nachteil der Lösung mit der Erdbodenverankerung sind jedoch die hohen Kosten in Verbindung mit dem Bau der konstruktiven Sichtfläche, durch die die gesamte stabilisierende Belastung übertragen werden muß.
Eine Beschreibung der Verwendung und Konstruktion der Erdbodenverankerungen wird im Code of Practice for Ground Anchorages – BS8081 – veröffentlicht von der British Standards Institution, vorgefunden. Dieser Code enthält die vorgeschlagende Terminologie.
Das GB 2223518 beschreibt eine Mehrfachverankerung für eine einzelne Bohrung, die eine Vielzahl von Verankerungseinheiten aufweist, von denen eine jede ein Vorspannglied aufweist, wobei die Vorspannglieder in entsprechenden Einkapselungen in versetzten und beabstandeten Positionen längs der Bohrung eingebunden werden.
Für die Stabilisierung von vertikalen oder steilen Flächen, die in den frischen Erdboden eingeschnitten wurden, wurden in der Vergangenheit Verfahren genutzt, bei denen eine Kombination von Bodennägeln und Erdbodenverankerungen als vorteilhaft betrachtet wurde.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Böschungsstabilisierungsmittel bereit, das ein Bohrloch aufweist, das Bohrlochbindemittel enthält; und

(i) mindestens ein Erdbodenverankerungsmittel, das ein Vorspannglied aufweist, das eine Einbindelänge, die längs der Einbindelänge innerhalb des Bohrlochbindemittels eingebunden ist, und eine freie Länge aufweist, so angeordnet, daß es im wesentlichen keine Haftung zwischen der freien Länge und Bohrlochbindemittel gibt; und
(ii) mindestens ein Bodennagehnittel, das ein Zugelement aufweist, das längs im wesentlichen der gesamten Länge des Zugelementes an das Bohrlochbindemittel gebunden wird.

Die vorliegende Erfindung zeigt den Vorteil des direkten Einbindens des Erdbodens in der aktiven Zone in den Erdboden in der widerstandsfähigen Zone bei Verwendung des Bodennagels, gleichzeitig während der Erdboden in der aktiven Zone bei Verwendung der Erdbodenverankerung vorher zusammengedrückt wird, wodurch die Flächen- und Kronenbewegung verringert oder eliminiert wird. Die Vorteile der beiden Böschungsstabilisierungssysteme können kombiniert erhalten werden.
Die vorliegende Erfindung zeigt den zusätzlichen Vorteil, daß durch Anordnen eines Bodennagels und einer Erdbodenverankerung in einem einzelnen Bohrloch die Anzahl der erforderlichen Bohrlöcher und Bauteile verringert werden kann.
Die Erfinder entdeckten, daß überraschenderweise die Einbeziehung eines Bodennagels in das Bohrlochbindemittel einer Erdbodenverankerung nicht die Leistung der Erdbodenverankerung herabsetzt. Tatsächlich unterstützt der Bodennagel durch Einbinden des Bereiches des Erdbodens im Bereich des Endes des Vorspanngliedes, daß die Druckbelastung am proximalen Ende ausgehalten wird, wodurch die Verwendung einer leichteren konstruktiven Sichtfläche gestattet wird. Schließlich wird ermittelt, daß die Einbeziehung einer Erdbodenverankerung nicht die Funktion des Bodennagels stört.
Die vorliegende Erfindung stellt außerdem ein Verfahren zum Stabilisieren von Böschungen zur Verfügung, das umfaßt: das Herstellen eines Bohrloches im Erdboden; und das Anordnen im Bohrloch von:

(i) mindestens einem Erdbodenverankerungsmittel, das ein Vorspannglied mit einer Einbindelänge und einer freien Länge aufweist, und
(ii) mindestens einem Bodennagehnittel, das ein Zugelement aufweist, wobei Bindemittel in das Bohrloch eingefüllt wird, wodurch die Einbindelänge des Vorspanngliedes des Erdbodenverankerungsmittels an das Bindemittel gebunden wird, wobei die freie Länge des Vorspanngliedes so angeordnet wird, daß im wesentlichen keine Haftung am resultierenden Bindemittel innerhalb des Bohrloches zu verzeichnen ist, und wodurch das Zugelement des Bodennagelmittels längs im wesentlichen der gesamten Länge des Zugelementes an das Bohrlochbindemittel gebunden wird; einem Ankerkopf, der am Vorspannglied des Erdbodenverankerungsmittels befestigt wird; und wobei das Vorspannglied mit Bezugnahme auf den Ankerkopf gespannt und festgestellt wird.

DAS ERDBODENVERANKERUNGSMITTEL
Bei einer bevorzugten Ausführung ist eine Vielzahl von Verankerungseinheiten vorhanden, die in einem einzelnen Bohrloch aufgenommen werden. Die Einbindelängen der Vorspannglieder der entsprechenden Verankerungseinheiten werden vorzugsweise im Bohrlochbindemittel in einer versetzten und beabstandeten Beziehung längs des Bohrloches verankert.
Die Vorspannglieder der Erdbodenverankerungen können Stahl, ein anderes Metall oder einen synthetischen Polymerwerkstoff aufweisen, beispielsweise ein Verbundmaterial, wie z.B. glas- oder kohlenstoffaserverstärkten Kunststoff
Wo Stahl oder andere korrodierbare Materialien verwendet werden, wird die Einbindelänge des Vorspanngliedes in einer Einkapselung eingebunden, die einen Kanal aufweist, der mit Harz- oder Zementbindemittel gefüllt ist. Diese Einkapselung ist im Bohrlochbindemittel eingebunden, wodurch die Einbindelänge im Bohrlochbindemittel eingebunden wird. Die polymeren Bauteile, die die freie Länge umgeben, werden ebenfalls der Korrosion widerstehen müssen.
Wenn jedoch ein Vorspannglied aus kohlenstoff- oder glasfaserverstärktem Kunststoff oder einem anderen nichtmetallischen Material besteht, ist ein Korrosionsschutz für jenes Vorspannglied nicht erforderlich.
Vorzugsweise weisen alle Vorspannglieder einen synthetischen Polymerwerkstoffauf.
Die Einbindelänge der Verankerungseinheit innerhalb des Bohrloches wird in Abhängigkeit von der Erdbodenfestigkeit, der Bodenklassierung und der Bindungsleistung des Bindemittels mit dem Boden/Erdboden in der entsprechenden Tiefe ausgewählt.
Erdbodenverankerungen, die Vorspannglieder aus synthetischem Polymerwerkstoff aufweisen, werden in unserer mit angemeldeten UK-Patentanmeldung Nr. 9817186.1 beschrieben.
Das Vorspannglied kann eine Länge der Polymerfaser aufweisen, wie beispielsweise Nylon einer geeigneten Qualität. Am meisten bevorzugt weist das Vorspannglied ein Verbundmaterial auf, das synthetischen Polymerwerkstoff aufweist. Beispielsweise kann es Nylon- oder Kevlar-Elementarfadenbündel aufweisen, die in einem synthetischen Harz eingebettet sind. Alternativ kann es glasfaserverstärkten Kunststoff oder kohlenstoffaserverstärkten Kunststoff aufweisen.
Das Vorspannglied kann irgendeine geeignete Form oder irgendwelche geeigneten Abmessungen aufweisen. Das Vorspannglied zeigt geeigneterweise einen annähernd kreisförmigen Querschnitt, vorzugsweise mit einem Durchmesser im Bereich von 10 bis 50 mm. Alternativ können flache Querschnitte zur Anwendung gebracht werden, wie beispielsweise rechteckige oder elliptische Querschnitte. Derartige flache Querschnitte können eine Dicke (Nebenachse) im Bereich von 3 bis 15 mm und eine Breite (Hauptachse) im Bereich von 20 bis 100 mm aufweisen. Der Elastizitätsmodul des Vorspanngliedes liegt vorzugsweise im Bereich von 50 bis 200 kN/m². Die im allgemeinen verfügbaren Vorspanngliedmaterialien zeigen Elastizitätsmodule im Bereich von 50 bis 100 kN/m².
Die Festigkeit des Vorspanngliedes sollte so hoch wie möglich sein. Vorzugsweise beträgt die Tragfähigkeit mindestens 50 kN. Typische glasfaserverstärkte Kunststoffvorspannglieder weisen eine Tragfähigkeit im Bereich von 50 bis 500 kN auf. Kohlenstoffaservorspannglieder können eine Tragfähigkeit im Bereich von 2000 bis 3000 kN aufweisen.
Ein Vorspannglied für eine Verwendung bei der vorliegenden Erfindung kann typischerweise eine Vielzahl von Fasern aufweisen, die mit der Länge des Vorspanngliedes ausgerichtet sind, wobei die Fasern in einem Harzmittel festgehalten werden. Derartige Vorspannglieder werden in geeigneter Weise mittels eines Strangziehverfahrens hergestellt, wie es dem Fachmann gut bekannt ist. Die Vorspannglieder können voll oder hohl sein. Hohle Vorspannglieder können einen mittleren Raum aufweisen, dessen Abmessungen im Bereich von 10 bis 30 % der entsprechenden Außenabmessungen des Vorspanngliedes liegen. Beispielsweise kann ein Vorspannglied mit einem Durchmesser von 22 mm ein mittleres Loch mit einem Durchmesser von 5 mm aufweisen.
Die Einbindelänge eines jeden der Vorspannglieder ist vollständig oder teilweise direkt in der ausgewählten Länge des Bohrlochbindemittels eingebunden, und kein zusätzliches Anschlagelement oder eine Einkapselung ist erforderlich.
Vorzugsweise ist die Bindung zwischen der Einbindelänge und dem Bohrlochbindemittel die einzige Verankerungswirkung innerhalb des Bohrlochbindemittels und funktioniert bei Nichtvorhandensein eines quer verlaufenden mechanischen Anschlagelementes innerhalb des Bohrlochbindemittels.
Die freie Länge wird vorzugsweise in geeigneter Weise so behandelt, daß gesichert wird, daß wenig oder im wesentlichen keine Haftung zwischen der freien Länge und dem Bohrlochbindemittel vorhanden ist. Beispielsweise kann sie geschmiert werden, beispielsweise gefettet. Sie kann zusätzlich oder alternativ mit Kunststoffmaterial ummantelt werden, um eine Haftung am Bohrlochbindemittel zu verhindern.
Abschnitte der Vorspannglieder benachbart und parallel zu den Einbindelängen der benachbarten Vorspannglieder (wo vorhanden) können mit einem druckbeständigen Kanal umgeben werden, beispielsweise einem Rohr aus starrem Material, das in einer Richtung quer zu seiner Länge fest ist.
Die Kraft, die auf das Bindemittel durch die Bindung des Vorspanngliedes ausgeübt wird, wirkt in einer Richtung, um das umgebende Bindemittel zum Bersten zu bringen. Wenn die Einbindelänge in der Nähe einer oder mehrerer freier Längen von benachbarten Vorspanngliedern liegt, kann es ein Problem geben. Die freien Längen der Vorspannglieder werden für eine Bewegung gefettet und werden nicht mit dem Bohrlochbindemittel verbunden. Sie verkörpern dementsprechend Bereiche einer Schwäche betreffend das Aushalten der Berstkraft. Diese Schwäche wird verschlechtert, wenn, wie es typischerweise der Fall ist, die freien Längen der Vorspannglieder einzeln mit einer oder mehreren Schichten von synthetischem Polymerwerkstoff ummantelt werden, der mindestens jene Abschnitte des Vorspanngliedes in der Nähe der entsprechenden Einbindelänge eines weiteren Vorspanngliedes bedeckt. Ein geeigneter druckbeständiger Kanal kann einen druckbeständigen Polymerwerkstoff oder dergleichen aufweisen.
Eine gleiche Anordnung wird im GB 2260999 mit Bezugnahme auf eine Mehrfachverankerung für ein einzelnes Bohrloch gezeigt, bei der eine Vielzahl von Metallvorspanngliedern innerhalb von Einkapselungen in versetzten und beabstandeten Positionen längs der Bohrung gehalten werden.
Um die Bindung des Vorspanngliedes innerhalb des Bindemittels zu verstärken, wird die Einbindelänge des Vorspanngliedes vorzugsweise auf seiner Außenfläche innerhalb des Bindemittels verformt. Die Oberfläche des Vorspanngliedes kann ein wellenförmiges Profil aufweisen.
Das Erdbodenverankerungsmittel wird einen Ankerkopf am offenen Ende der Bohrung umfassen.
Wo eine Vielzahl von Erdbodenverankerungen vorhanden ist, kann jedes separate Vorspannglied mit einer entsprechenden Spannpresse versehen werden, um das Vorspannglied unter Belastung zu dehnen und anzuordnen. Jede Spannpresse wird sich um ein unterschiedliches Maß zu den anderen Spannpressen in Abhängigkeit von der entsprechenden elastischen Länge des Vorspanngliedes in der Bohrung ausdehnen. Die Vorspannglieder können gleichzeitig bis zur gleichen Belastung belastet werden, oder sie können bis zu einer anderen vorgegebenen Belastung belastet werden.
DAS BODENNAGELMITTEL
Das Zugelement des Bodennagelmittels weist vorzugsweise Stahl, ein anderes Metall auf, oder es kann einen synthetischen Polymerwerkstoff aufweisen. Irgendein Polymerwerkstoff, wie er vorangehend mit Bezugnahme auf die Erdbodenverankerung beschrieben wird, wird für eine Verwendung als ein Zugelement im Bodennagehnittel geeignet sein.
Es kann eine Vielzahl von Bodennagelmitteln in der Bohrung vorhanden sein.
Um die Bindung zwischen dem Bodennagelmittel und dem Bindemittel zu vergrößern, kann das Zugelement auf seiner Oberfläche verformt werden.
Wenn das Zugelement aus Stahl oder einem anderen korrodierbaren Material besteht, können Kunststoffbauteile, die das Zugelement umgeben, erforderlich sein, um einen Schutz vor Korrosion zu sichern. Das Kunststoffbauteil kann einen gewellten Kunststoffkanal aufweisen, der das Zugelement umgibt.
SPEZIELLE CHARAKTERISTISCHE MERKMALE DES KOMBINIERTEN BODENNAGELMITTELS UND ERDBODENVERANKERUNGSMITTELS
Das Einbeziehen von sowohl einem Bodennagelmittel als auch eines Erdbodenverankerungsmittels in einer einzelnen Bohrung kann bestimmte spezielle Modifikationen erfordern.
Es ist erforderlich, daß sowohl das Bodennagelmittel als auch das Erdbodenverankerungsmittel an die widerstandsfähige Zone des Erdbodens gebunden werden sollten.
Die Einbindelänge des Bodennagels kann im Bohrlochbindemittel in einer versetzten und beabstandeten Beziehung mit der Einbindelänge oder den Einbindelängen der im Bohrloch vorhandenen Erdbodenverankerungsmittel angeordnet werden. Das soll die Anwendung einer hohen lokalen Bindespannung vermeiden.
Die freie Länge des Erdbodenverankerungsmittels kann sich über die Einbindelänge des Bodennagelmittels in genau der aktiven Zone oder über die vollständige Einbindelänge des Bodennagels erstrecken.
Vorzugsweise ist die Einbindelänge des Bodenverankerungsmittels in der Bohrung in einer Tiefe angeordnet, die größer ist als die Einbindelänge des Bodennagelmittels.
Wo eine Vielzahl von Erdbodenverankerungseinheiten vorhanden ist, kann die erste Verankerungseinheit am Erdboden längsseits oder über die Einbindelänge des Bodennagels hinaus befestigt werden, die zweite Verankerungseinheit kann im Erdboden über die Einbindelänge des Bodennagels eingebunden werden, und die erste Verankerungseinheit und die dritte Verankerungseinheit können im Erdboden über die zweite Ankereinheit eingebunden werden, usw.
Wie es vorangehend diskutiert wird, werden die Erdbodenverankerungsmittel einen Ankerkopf am offenen Ende der Bohrung umfassen. Eine Sichtflächenkonstruktion kann an der Fläche des Erdbodens für das Zurückhalten des Erdbodens vorhanden sein. Der Ankerkopf dient dazu, die Drucklast von der Erdbodenverankerung durch die Sichtflächenkonstruktion auf die Böschungsfläche auf der Außenseite der aktiven Zone zu übertragen. Es wurde jedoch ermittelt, daß der Ankerkopf von kleinerer Größe und Steifigkeit sein kann, verglichen mit jenen, die bei Systemen eingesetzt werden, die Erdbodenverankerungen allein einsetzen. Das ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß die aktive Zone des Erdbodens im Bereich des Ankerkopfes durch sowohl die direkte Einbindung des Bodennagelmittels in die Masse der aktiven Zone als auch durch die vorgespannte Erdbodenverankerung zurückgehalten wird, die die aktive Erdbodenzone an der Fläche zurückhält. Es wird bevorzugt, daß sich das Zugelement des Bodennagelmittels in einen Bereich benachbart dem Ankerkopf erstreckt.
ALLGEMEINE CHARAKTERISTISCHE MERKMALE
Die Bohrung erstreckt sich in den Erdboden hinter der Böschung in normaler Weise, vorzugsweise unter einem Winkel unterhalb der Horizontalen.
Beim Verfahren der Erfindung kann Bindemittel in die Bohrung vor, nach oder sogar während des Einsetzens des Erdbodenverankerungsmittels und des Bodennagelmittels in die Bohrung eingefüllt werden.
Das Böschungsstabilisierungsmittel der vorliegenden Erfindung kann bei vertikalen Flächen, steilen Flächen und für eine verbessere Stabilisierung von relativ flachen Böschungen zur Anwendung gebracht werden, wo die Anwendung der vorgespannten, reduzierten oder beschränkten Bewegung ebenfalls vorteilhaft ist.
Die vorliegende Erfindung wird jetzt nur als Beispiel mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die zeigen:
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 eine schematische Darstellung in einer vertikalen Ebene einer Böschung, die bei Anwendung des Böschungsstabilisierungsmittels entsprechend der vorliegenden Erfindung stabilisiert wird;
2 eine schematische Darstellung in der Richtung des Pfeiles II in 1 des stabilisierten Erdbodens;
3 eine Schnittdarstellung längs der Linie III–III in 1.
In 1 soll eine Schnittfläche oder Böschung (1) eines Erdbodenbereiches stabilisiert werden. Die punktierte Linie trennt die instabile oder aktive Zone (2) von der stabilen oder widerstandsfähigen Zone (3) des Erdbodens.
Es sind drei Bohrlöcher (4), (5) und (6) dargestellt, jedes erstreckt sich von der Schnittfläche (1) durch die aktive Zone (2) bis zur widerstandsfähigen Zone (3).
Jedes Bohrloch (4), (5) und (6) weist ein Erdbodenverankerungsmittel auf. Das Bohrloch (4) und (6) umfassen jeweils eine einzelne Erdbodenverankerung (7) und bzw. (8). Das Bohrloch (5) weist zwei separate Verankerungseinheiten (9) und (10) auf, die im gleichen Bohrloch aufgenommen werden. Jede Ankereinheit (7), (8), (9) und (10) umfaßt eine Einbindelänge (11), (12), (13) und (14), die am Bindemittel im Bereich der widerstandsfähigen Zone (3) eingebunden ist. Im Bohrloch (5) sind die Bindelängen (12) und (13) in einer versetzten, beabstandeten Beziehung angeordnet, um zu verhindern, daß ein Teil des Bohrlochbindemittels einer übermäßigen Belastung ausgesetzt wird.
Jede Verankerungseinheit (7), (8), (9) und (10) weist eine freie Länge auf, die im wesentlichen keine Bindung am Bohrlochbindemittel bildet. Das kann durch ein Mittel (nicht gezeigt) zustande gebracht werden, wie beispielsweise Fett oder eine Ummantelung oder beides. Sobald sich eine Bindung zwischen der Erdbodenverankerung (7), (8), (9) und (10) und dem Bohrlochbindemittel gebildet hat, wird das Vorspannglied mittels des Spannpressenmittels (nicht gezeigt) unter Zugspannung gesetzt und am Ankerkopf (15), (16) und bzw. (17) verriegelt. In der Erdbodenverankerung (5) werden die Ankereinheiten (9) und (10) separat gespannt und am Ankerkopf (17) in einer im Fachgebiet bekannten Art und Weise verriegelt.
Jedes Bohrloch (4), (5) und (6) weist ebenfalls einen Bodennagel (18), (19) und bzw. (20) auf. In jedem Fall weist der Bodennagel ein Zugelement auf, das über im wesentlichen seine gesamte Länge im Bohrlochbindemittel eingebunden ist. In jedem Fall erstreckt sich das Zugelement durch die aktive Zone und in die widerstandsfähige Zone (3).
Im Bohrloch (4) überdeckt die Einbindelänge der Verankerungseinheit (7) die Einbindelänge des Bodennagels (18). In den Bohrlöchern (5) und (6) werden die Bindelängen in der widerstandsfähigen Zone der Zugelemente (19) und bzw. (20) in einer versetzten Raumbeziehung mit den Einbindelängen der entsprechenden Ankereinheiten (12), (13) und (14) angeordnet.
Eine Sichtflächenkonstruktion (24) wird gezeigt. Die Ankerköpfe (15), (16) und (17) übertragen die Belastung durch die Sichtflächenkonstruktion (24) in die aktive Zone des Erdbodens (2).
2 zeigt eine schematische Darstellung in der Richtung des Pfeiles II der Schnittfläche (1), die ein Gittermuster von Ankerköpfen zeigt, die die Ankerköpfe (15), (16) und (17) umfassen. Die Anordnung gleicht der Anordnung, die typischerweise für Erdbodenverankerungen und/oder Bodennägel in der im Fachgebiet bekannten Art und Weise angewandt wird.
3 ist ein schematischer Querschnitt längs der Linie III/III des Bohrloches (4). Der Schnitt befindet sich in der aktiven Zone (2). Innerhalb der Bohrung (4) kann man das Bohrlochbindemittel (21), das Zugelement (18) des Bodennagelmittels und das Vorspannglied (7) des Erdbodenverankerungsmittels sehen.
Das Zugelement (18) des Bodennagelmittels ist im Bohrlochbindemittel (21) in dieser Zone eingebunden.
Das Vorspannglied (7) der Bodenverankerung ist jedoch nicht im Bohrlochbindemittel (21) eingebunden. Es ist in einem Material (22) eingehüllt, um die Haftung zwischen dem Vorspannglied (7) und dem Bohrlochbindemittel (21) zu verhindern. Schließlich umgibt ein korrosionsbeständiges Mittel in der Form eines gewellten Kunststoffkanals sowohl das Zugelement (18) des Bodennagelmittels als auch das Vorspannglied (7) der Bodenverankerung, um eine Korrosion zu verhindern.
Die Erfindung wurde vorangehend nur als Beispiel beschrieben, und es können Abwandlungen innerhalb der Erfindung vorgenommen werden, wie sie in den als Anhang beigefügten Patentansprüchen definiert wird.

Claims

Böschungsstabilisierungsmittel, das folgendes umfaßt: ein Bohrloch im Erdboden, das Bohrloch-Bindemittel enthält, und: (i) wenigstens ein Erdboden-Verankerungsmittel, das ein Vorspannglied (7–10) umfaßt, das eine Einbindelänge, die längs der Einbindelänge innerhalb des Bohrloch-Bindemittels eingebunden wird, und eine freie Länge hat, so angeordnet, daß es wesentlich keine Haftung zwischen der freien Länge und dem Bohrloch-Bindemittel gibt, und (ii) wenigstens ein Bodennagehnittel (18–20), das ein Zugelement umfaßt, das längs wesentlich der gesamten Länge des Zugelements an das Bohrloch-Bindemittel gebunden wird.
Böschungsstabilisierungsmittel nach Anspruch 1, das eine Vielzahl von in dem Bohrloch aufgenommenen Verankerungseinheiten umfaßt, wobei die Einbindelängen der Vorspannglieder der jeweiligen Verankerungseinheiten längs der Bohrung in einer Versatz- und Abstandsbeziehung zueinander im Bohrloch-Bindemittel verankert werden.
Böschungsstabilisierungsmittel nach Anspruch 1 und 2, bei dem wenigstens ein Vorspannglied des Erdboden-Verankerungsmittels oder das Zugelement des Bodennagelmittels oder beide einen synthetischen Polymerwerkstoff umfassen.
Böschungsstabilisierungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die freien Längen des Vorspannglieds oder der Vorspannglieder des Erdboden-Verankerungsmittels entsprechend behandelt werden, um zu sichern, daß es wenig oder keine Haftung zwischen der freien Länge und dem Bohrloch-Bindemittel gibt.
Böschungsstabilisierungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Einbindelänge des Vorspannglieds oder der Vorspannglieder des Erdboden-Verankerungsmittels an der Außenfläche innerhalb des Bindemittels verformt wird.
Böschungsstabilisierungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Zugelement des Bodennagehnittels an seiner Oberfläche verformt wird.
Böschungsstabilisierungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das außerdem am offenen Ende des Bohrlochs einen Ankerkopf (15–17) umfaßt, wobei sich das Zugelement des Bodennagehnittels zu einem Bereich angrenzend an den Ankerkopf erstreckt.
Verfahren zum Stabilisieren einer Böschung, das umfaßt, ein Bohrloch im Erdboden herzustellen und folgendes im Bohrloch anzubringen: (i) wenigstens ein Erdboden-Verankerungsmittel, das ein Vorspannglied (7–10) umfaßt, das eine Einbindelänge und eine freie Lange hat, und (ii) wenigstens ein Bodennagelmittel (18–20), das ein Zugelement umfaßt, wobei Bindemittel in das Bohrloch eingefüllt wird, wodurch die Einbindelänge des Vorspannglieds des Erdboden-Verankerungsmittels an das Bindemittel gebunden wird, wobei die freie Länge am Vorspannelement so angeordnet wird, daß sie wesentlich keine Haftung an das resultierende Bindemittel innerhalb des Bohrlochs hat, und wodurch das Zugelement des Bodennagelmittels längs wesentlich der gesamten Länge des Zugelements an das Bohrloch-Bindemittel gebunden wird, ein Ankerkopf (15–17) an dem Vorspannglied des Erdboden-Verankerungsmittels befestigt wird und das Vorspannglied im Verhältnis zum Ankerkopf festgesetzt wird.