DYWI Drill Hohlstab-System

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1 DYWI Drill Hohlstab-System

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3 Inhaltsverzeichnis DYWI Drill Hohlstab-System... 4 DYWI Drill Technische Daten... 5 Bohrkronen, Muffen und Muttern... 6 DYWI Drill Hohlstab-Einbau... 7 Bodennägel Hohlstabsystem... 8 Bodennägel Ankerplatten und Frontausbildungen... 9 Mikropfähle Erdanker Felsbolzen Anwendungsbereiche im Tunnelausbau DYWI Drill Rotations-Injektions-Adapter Bohrwerkzeug Mörtelinjektion Spannen und Prüfen

4 DYWI Drill Hohlstab-System Der DYWI Drill Hohlstab ist ein selbstbohrendes Ankersystem mit durchgehendem Außengewinde, das ohne Verrohrung in lockere oder instabile Böden und mürben Fels bei gleichzeitigem Verpressen eingebohrt werden kann. Der Stab verfügt zudem über ein linksgängiges Gewinde für herkömmliches Drehschlagbohren. Der DYWI Drill Hohlstab wird aus hochfesten Stahlrohren nach EN hergestellt und kalt gerollt, wodurch er ein genormtes Rundgewinde bzw. Trapezgewinde erhält. Das DYWI Drill Aufrollverfahren verfeinert das feinkörnige Gefüge des Stahls und erhöht so die Streckgrenze, wodurch ein robuster Bohrstahl entsteht, der für eine Vielzahl von Bohr- und Injektionsanwendungen geeignet ist. Das DYWI Drill Hohlstab-System beinhaltet ein vollständiges Zubehörprogramm von Bohrkronen, Adapterstücken, Muffen, Muttern und Auflagerplatten. Zudem kann der DYWI Drill Hohlstab dank der großen Auswahl an DYWI Drill Injektionsadaptern und Bohrwerkzeugen an einer Vielzahl von verfügbaren Bohrgerätetypen installiert werden. Hauptmerkmale des DYWI Drill Hohlstab- Systems: Keine Verrohrung erforderlich Die Stäbe können unverrohrt in lockere oder instabile Böden eingebohrt werden es ist keine Verrohrung zur Stabilisierung des Bohrloches notwendig. Gleichzeitiges Bohren und Injizieren in einem Arbeitsgang Während der Bohrarbeiten wird der Zementmörtel gleichmäßig im Bohrloch verteilt und dringt in die umgebenden Boden- bzw. Gesteinsschichten ein (sog. Filterkuchenwirkung). Dies bewirkt eine höhere Verbundfestigkeit und sorgt gleichzeitig in den weicheren Bodenschichten für eine bessere Verzahnung von Boden und Hohlstab. Drehschlagbohren Eine sehr effiziente Bohrtechnik, welche für einen schnellen Bohrfortschritt bei guter Richtungsstabilität des Bohrgestänges sorgt. Gleichzeitig hilft sie dabei, den Zementmörtel im Inneren des Bohrlochs zu verdichten. Durchgehendes Gewinde der Bohrstangen Dank des durchgehenden Gewindes kann die Bohrstange an jeder beliebigen Stelle gekürzt, gemufft oder verlängert werden. Hochfestes Gewinde Sowohl das Rundgewinde als auch das Trapezgewinde sorgen für einen starken und robusten Stab, der für Drehschlagbohren ideal geeignet ist und einen starken Verbund mit dem Zementmörtel im Bohrloch gewährleistet. Selbstbohrendes System Dank der selbstbohrenden Funktion können die Stäbe für die meisten Bodenarten eingesetzt werden. Sie können mit Zug-, Druckund Wechsellast beansprucht und als Injektionsrohr verwendet werden. Stab/Zementmörtelverbund DYWI Drill Hohlstabanker als Bodennägel mit Verzinkung im oberen Bereich, eingesetzt zur Hangsicherung Einsatz von Bodennägeln unter erschwerten Bohrbedingungen 4

5 DYWI Drill Technische Daten R R R R R R R R Nenndurchmesser außen (mm) Innendurchmesser a) (mm) 21,5 19, , ,2 Querschnittsfläche A eff b) (mm²) Bruchlast F u (kn) Last an der 0,2 % Dehngrenze F 0,2,k (kn) Stahlgüte c) Streck./Bruchl. (N/mm²) 530/ / / / / / / /710 Durchschnittliches Widerstandsmoment (cm³) 1,83 2,04 2,21 2,32 2,43 4,18 4,59 4,84 Trägheitsmoment (cm 4 ) 2,72 3,06 3,30 3,46 3,62 8,02 8,46 8,78 Gewinde (Linksgewinde) ISO Gewicht (kg/lfm) 2,8 3,0 3,4 3,9 4,1 5,3 6,0 6,2 DYWI Drill Rundgewinde DYWI Drill Trapezgewinde Stablängen: 3 m oder 4 m Oberflächenausführung der Stäbe: unverzinkt oder verzinkt gemäß EN 1461 E-Modul: Dehnung bei Bruchlast Fraktiler Dehnungswert R R R T T T Nenndurchmesser außen (mm) Innendurchmesser a) (mm) , ,5 40 Querschnittsfläche A eff b) (mm²) Bruchlast F u (kn) Last an der 0,2 % Dehngrenze F 0,2,k (kn) Stahlgüte c) Streck./Bruchl. (N/mm²) 510/ / / / / /640 Durchschnittliches Widerstandsmoment (cm³) 8,42 8,86 9,40 26,8 29,9 33,5 Trägheitsmoment (cm 4 ) 20,8 21,9 23,2 98,3 110,0 123,1 Gewinde (Linksgewinde) ISO 1720 Int. Standard Gewicht (kg/lfm) 7,1 7,8 9,0 16,5 20,0 24,0 a) Innere Stab-Ø basieren auf nominalen Werten b) Querschnittsfläche basiert auf Durchschnittswerten c) Stahlgüten aus Rechenwert der Festigkeit, in Übereinstimmung mit EN Bohren mit großer Bohrlafette DYWI Drill Hohlstab-Bodennägel an einer mit Geotextilien verstärkten Hangsicherung 5

6 Bohrkronen, Muffen und Muttern Bogenbohrkrone Gehärtete Bohrkrone mit zusätzlichen seitlichen Bögen Universelle Bohrkrone für unterschiedliche Bodenbedingungen 45 -Vorlaufspülung Anwendung: bindige Böden, Mischböden, Kalk, Mergel, und weicheres Sedimentgestein SPT 0-50 Gewinde: R32 Ø 51 mm Stiftbohrkrone, kleiner Ø Flache Oberfläche, gehärtete Stiftbohrkrone. Die vollflächige Ausführung verhindert ein Hängenbleiben und Blockieren im brüchigen Untergrund 30 -Vorlaufspülung Anwendung: Zwischenlagerungen, weicher Tonstein SPT 0-55 Gewinde: R32 Ø 51 mm Stiftbohrkrone, großer Ø Flache Oberfläche, gehärtete Stiftbohrkrone. Die vollflächige Ausführung verhindert ein Hängenbleiben und Blockieren im brüchigen Untergrund 30 -Vorlaufspülung Anwendung: Zwischenlagerungen, weicher Tonstein SPT 0-55 Gewinde: R51 Ø 100, 115 mm Bogenbohrkrone Bogenbohrkrone mit Hartmetalleinsätzen Universelle Bohrkrone für unterschiedliche Bodenbedingungen 45 -Vorlaufspülung Anwendung: dichter Kies, Sedimentgestein SPT 0-60 Gewinde: R32 Ø 51 mm Bogenwarzenkrone Bogenwarzenkrone mit abgesenkter Mitte und mit in der Mitte gehärteten Stiften 30 -Vorlaufspülung und seitliche Spülung Anwendung: Lockergestein, Kalk, Mergel und weicheres Sedimentgestein SPT 0-55 Gewinde: R38 Ø 76, 90 mm Karbid-Stiftbohrkrone, kleiner Ø Flache Oberfläche. Vollflächiger Karbidbesatz für brüchigen oder harten Untergrund 30 -Vorlaufspülung Anwendung: brüchiger Untergrund, brüchiger, klüftiger Fels, mittelharter Fels UCS 80 MN/mm² Gewinde: R25, R32, R38 Ø 42, 51, 76, 90 mm Bogenwarzenkrone Bogenwarzenkrone mit abgesenkter Mitte, Flügeln und mittleren Hartmetalleinsätzen 30 -Vorlaufspülung und seitliche Spülung Anwendung: dichter Kies, Kalkstein, Schiefer UCS 70 MN/mm² Gewinde: R32, R38 Ø 76, 90 mm Karbid-Stiftbohrkrone, großer Ø Flache Oberfläche mit Hartmetalleinsätzen. Für brüchigen/klüftigen Untergrund oder abrasiven Fels 30 -Vorlaufspülung Verwendung: Brüchiger Untergrund, Schiefer, abrasiver Sandstein, Geröll, brüchiger Fels UCS 80 MN/mm² Gewinde: R51 Ø 100, 115 mm Stiftbohrkone mit abgesenkter Mitte Gehärtete Stiftbohrkone mit abgesenkter Mitte, mit Seitenbögen zur besseren Bohreffizienz 30 -Vorlaufspülung Anwendung: Wechsellagerungen oder Lockergestein, weicher Tonstein SPT 0-55 Gewinde: R51 Ø 115 mm Zweistufen-Rücklaufspülungs-Bohrkrone Karbid-Meißel-Kreuzbohrkrone Karbid-Stiftbohrkrone Zweistufen-Rücklaufspülungs-Bohrkrone Kreuzbohrkrone, mit angeschärften Flügeln Gegossener Rumpf mit induktionsgehärteten Schneideflächen Rücklaufspülung und seitliche Spülung Anwendung: bindige und gemischte Böden SPT 0-50 Gewinde: R32, R38, R51, T76, Ø 76, 100, 110, 130, 150, 200, 300 mm Hochleistungs-Kreuzbohrkrone mit Karbid-Meißeln Geeignet für Bohrarbeiten im Hartgestein Mittel- und 30 -Vorlaufspülung Anwendung: Hartgestein, harte Flöze, Hindernisse aus Beton UCS 100 MN/mm 2 Gewinde: R32 Ø 51 mm Karbid-Stiftbohrkrone mit abgesenkter Mitte, mit Seitenstiften zur besseren Bohreffizienz 30 -Vorlaufspülung Anwendung: dichter Kies, brüchiger Untergrund, Schiefer, Geröll, brüchiger Fels UCS 80 MN/mm² Gewinde: R51, T76 Ø 115 mm, 130 mm Bohrkronen-Adapterstück R25/R32 R32/R38 R38/R51 R51/T76 Muffen und Muttern CRC Rücklaufspülungs-Bohrkronen für lockere Böden, Sande, Kies und lehmige Auffüllungen T76 ESS-D130 Bohrkrone für Fels und unbewehrten Beton Muffe mit Mittelstopp Kugelbundmutter Ankermutter, ballig 6

7 DYWI Drill Hohlstab-Einbau Auf einer Raupe montierte Bohrlafette für das gleichzeitige Verbohren und Injizieren Hydraulischer (Dreh-)Schlagbohrhammer Durch Bohren und Injizieren in einem Arbeitsgang erlaubt der DYWI Drill Hohlstab hohe Einbauleistungen. Um von diesen Vorteilen profitieren zu können, d. h. effizientes Bohren zu gewährleisten, ist die Auswahl des richtigen Zubehörs entscheidend. Bohrtechnik: Die drei Hauptbohrfunktionen sind: Rotation/Drehzahl von U/min. Dies ist der entscheidende Bohrparameter, um zu gewährleisten, dass das komplette Bohrloch mit dem gewünschten Durchmesser abgebohrt wird Schlagzahl/-frequenz: BPM, um Richtungsstabilität und Bohreffizienz zu erreichen Feinvorschub: die Vorschubkraft sollte reguliert und an die erreichbare Einbauleistung angepasst werden können Bohrhammer/Drehantrieb Zum Bohren von Hohlstäben ist die Kombination Bohrhammer und Drehantrieb der wesentliche Bestandteil der eingesetzten Gerätetechnik. Drehschlagbohren stellt ein effizientes Bohren in den meisten Bodenverhältnissen sicher, sorgt für eine gute Richtungsstabilität des verbohrten Stabs und hilft bei der Verdichtung des injizierten Zementmörtels. Der Drehantrieb sollte dabei über ein ausreichendes Drehmoment bei entsprechender Drehzahl verfügen. Bohren und Injizieren in einem Arbeitsgang Durch dieses Verfahren wird der Zementmörtel während der Bohrarbeiten überall im Bohrloch verteilt. Der Mörtel durchdringt das umgebende Gestein und bildet an den gelösten Stellen der Bohrlochwandung eine Verzahnung. Ein Räumen des Bohrlochs durch mehrmaliges Zurückziehen des DYWI Drill Hohlstabs am Ende des unteren Stababschnitts (= am Bohrlochtiefsten) sorgt für noch besseren Verbund, da die Festigkeit des Bodens infolge dieser Abdrückbewegung typischerweise an dieser Stelle am größten ist. Auf einem Bagger montierte Bohrlafette bei der Installation von Bodennägeln, die im oberen Bereich verzinkt sind. Bagger mit großer Bohrlafette für Bohren bei beschränkten Platzverhältnissen Gleichzeitiges Bohren und Injizieren Verpressmörtel Bohrkrone für Rücklaufspülung DYWI Drill Hohlstab Injizierter Verpressmörtel L/H- Rotation Rotations-Injektions-Adapter (vgl. S.14) Filterkuchen Verpresskörper 7

8 Bodennägel Hohlstabsystem DYWI Drill Hohlstab Muffe mit Mittelstopp Bohrkrone für Rücklaufspülung Vulkano- Kalottenplatte Kugelbundmutter Verpresskörper Filterkuchen Bewehrtes Geogitter oder vergleichbares Material DYWI Drill Hohlstab-Bodennägel sind ideal für lose oder instabile Böden, da sie ohne Verrohrung eingebracht werden können. Das System wird daher gerne bei inhomogenen Auffüllungen, körnigem Material und lockerem Abraum verwendet. Das DYWI Drill Hohlstab-System ermöglicht Bohren und Injizieren in einem Arbeitsgang und erfüllt vollständig die Norm EN (Europäischer Standard für Bodennägel). Bodennägel werden typischerweise als gering belastete ( kn), passive Verbauelemente eingestuft. Der vollständige Verbund auf ganzer Länge ermöglicht die Vedübelung des oberflächlichen, losen Erdkeils in einer tiefer gelegenen, stabilen Bodenschicht. Bodennägel werden normalerweise als risikoarme Einbauten, mit zusätzlicher Redundanz in der Außenschale, angesehen. Bodenvernagelungen sollten in einem rhombenförmigen Raster geplant werden, um eine effiziente Verteilung der Bewehrung sicherzustellen. Innerhalb der vernagelten Front sollte ein entsprechendes Drainagesystem sicherstellen, dass sich innerhalb des Hangs kein Wasser sammeln kann. Dieses würde später eine unkontrollierte Belastung auf die Vorsatzschale ausüben. Korrosionsschutz Die Dauerhaftigkeit des Bodennagels ist von der Gebrauchslast, der Aggressivität des Bodens und der Umgebung sowie von der geplanten Lebensdauer des Bauwerks abhängig. Korrosionszuschlag Bei dieser Technik wird die Abrostrate des Stahldurchmessers über die gesamte Lebensdauer bestimmt. Damit wird die verbleibende Tragkraft des Stabs sowie seine Fähigkeit, die Lastanforderungen des Bodennagels zu erfüllen, ermittelt. Verzinkung im oberen Bereich des Stabs Die praktischste Lösung für Hohlstäbe, die für zusätzlichen Schutz im Übergangsbereich von Boden und Witterungsbereich sorgt (zusätzlich zum Korrosionszuschlag). Komplettverzinkte Systeme Zusätzlicher Korrosionsschutz über die gesamte Länge des Bodennagels dies betrifft z. B. Anwendungen, in denen sich die gesamte Länge des Bodennagels in Auffüllungen befindet, oder auch Fälle, in denen das Korrosionspotential höher ist. Die Verzinkung aller DYWI Drill Hohlstäbe erfolgt gemäß EN Bodenvernagelte Gabionen am Hangfuß Auf einem Bagger montierte Bohrlafette für ein flexibles Positionieren des Bodennagels Auf einem Teleskop-Stapler angebrachte Bohrvorrichtung Verzinkte DYWI Drill Hohlstab-Bodennägel für die Bahntrassenerweiterung 8

9 Bodennägel Ankerplatten und Frontausbildungen Ankerplatten werden hauptsächlich zur Stabilisierung von Verkleidungen wie verstärkten Geotextil-Matten, Baustahlgeweben oder Spritzbetonfassaden eingesetzt. Zusammen mit dem Rückverankerungs- Effekt des vollvermörtelten Bodennagels wird in der oberen Schicht auch eine Verstärkung der Außenschale erzielt. Die Lage und Länge der Bodennägel ermittelt sich aus der Bemessung der Vorsatzschale und der Gleitkreisberechung am hinterliegenden Erdreich. Bodennägel sollten idealerweise in einem rhombenförmigen Muster angeordnet werden. Um eine vollflächige Auflagerung der Platte auf der Oberfläche sicherzustellen, muss ein Winkelausgleich zwischen der Auflagerplatte und dem Bodennagel erfolgen. Für flachere Hänge (25 bis 30 ) ist die Höhe des Winkelausgleichs entscheidend und kann bis zu 50 betragen. Möglichkeiten für den Winkelausgleich: siehe Abbildungen links. Ankerplatte, gerade, 0-15 (Kugelbundmutter) Vulkano- Kalottenplatte, 0-35 (Kugelbundmutter) Kalottenplatte, 0-25 (Kugelbundmutter) Geschlitzte Platte, bis zu 50 (Gelenkkugelmutter) Die Frontausbildung sollte unter Berücksichtigung des Böschungswinkels, der Reibungswinkel der anstehenden Bodenschichten, der Auflast an der Hangoberkante und der Lebensdauer des Bauwerks ausgewählt werden. Bewehrte Geotextil- Matten sind eine praktikable Lösung für Hänge mit Steigungen von bis zu 55. Darüber hinaus sind Verbaukonstruktionen wie Plattensysteme oder Spritzbeton mit entsprechender Bauteilsteifigkeit nötig, um ein Ausbeulen zu verhindern. In bestimmten Anwendungsfällen kann alternativ auch ein vorgespanntes Netz verwendet werden. Bodenvernagelter Hang mit Stützwand Flexibles, verstärktes Geotextil-System mit winkelausgleichender Vulkano-Kalottenplatte Mit DYWI Drill Bodennägeln stabilisierte Terrassen Steiler Hangeinschnitt mit Spritzbeton-Fassade sie verhindert ein Ausbeulen durch ihre entsprechende Formsteifigkeit Ankerplatten mit einem pneumatischen Ringschlüssel 9

10 Mikropfähle DYWI Drill Hohlstab-Mikropfähle können in schlecht zugängigen Bereichen und in unmittelbarer Nähe von Gebäuden eingebaut werden. Falls das Gründungsniveau tiefer als erwartet angetroffen wird, kann der Mikropfahl durch sein durchgängiges Gewinde jederzeit verlängert werden. Bei Drehschlagbohrungen entstehen im Vergleich zu Rammpfahl-Systemen nur minimale Erschütterungen und Beeinträchtigungen. So können die Fundamente alter Bausubstanz ohne Beschädigungen ertüchtigt werden. Die Knicksteifigkeit der Pfähle kann durch Anbringen eines Stahlrohrs im oberen Pfahlbereich und Verpressen des Ringraums erhöht werden. Ankerplatte (Druckpfahl) Kontermutter Bodenplatte Ankermutter Mögliche Anwendungsbereiche für DYWI Drill Injektionspfähle gemäß der EN 14199: Fundamente von vorgehängten Fassaden, Fundamentverstärkungen, Pylonfundamente, Windenergieanlagen, Sanierung von alten Bauwerken und Ständerfundamente für elektrische Bahnanlagen. DYWI Drill Hohlstab DYWI Drill T76 Mikropfähle mit In-Situ Stahlrohren über den oberen 2 m Geneigte Mikropfähle zur Verstärkung von Brückenpfeilern Langhub-Bohrlafette für lange Mikropfähle Bodenplatte mit Mikropfählen Zementinjektion hinter Spundwänden Mikropfähle für Fundamente von vorgehängten Fassaden 10

11 Erdanker Karbid-Stiftbohrkrone mit abgesenkter Mitte Verpresskörper Kompressions- Manschette Freispielrohr Spundwand Ankerplatte Unterlegplatte Filterkuchen Muffe mit Mittelstopp DYWI Drill Hohlstab Winkelausgleichsstutzen Ankermutter, ballig DYWI Drill Injektionsanker werden sehr häufig für temporäre Anwendungen eingesetzt, da die Anker einfach und ohne Verrohrung in einer Vielzahl von schwierigen Bodenverhältnissen oder in instabilen Böden eingebohrt werden können. Die Verbundspannung ist sowohl bei Stäben mit R -Gewinde als auch bei Stäben mit T -Gewinde gleich hoch und Bewehrungsstäben mit vergleichbaren Durchmessern überlegen (entsprechende Versuche wurden an der TU München durchgeführt). Bei dem DYWI Drill System mit freier Länge wird ein Freispielrohr und eine Kompressionsmanschette eingesetzt. So bleibt bei diesen Selbstbohr-Ankern die für die gezielte Vorspannung erforderliche, sog. freie Länge verbundlos. Mit den Spannarbeiten bzw. Abnahmeprüfungen wird sichergestellt, dass jeder Anker vollständig getestet ist und dass über die gesamte Lebensdauer hinweg keine nennenswerte Zunahme der Verformungen stattfinden kann. Unabhängig von ihrer Gewindeform sind Hohlstabsysteme nur als temporäre Anker geeignet. Die hohe Schlagenergie beim drehschlagenden Bohren verhindert die Verwendung eines gängigen, bauaufsichtlich zugelassenen Korrosionsschutzsystems. Dies ist jedoch für vorgespannte (aktive) Daueranker zwingend erforderlich, gemäß der Regelungen zur Ausführung von permanenten Ankern (EN 1537). DYWI Drill System für temporäre Anker mit freier Länge Durchbohren einer Bohrpfahlwand 4 m lange T76- Stäbe für 32 m lange Anker, Rückverankerung von Spundwänden Hohlstab-Einbau für Spundwand-Rückverankerung vom Ponton aus Spundwand-Rückverankerung mit Hohlstäben großen Durchmessers 11

12 Felsbolzen Selbstbohrende Hohlstäbe werden in weicherem Fels, bei dem auch lockerer Untergrund oder instabile Bereiche vorherrschen, als vollvermörtelte Felsbolzen eingesetzt. Böschungen mit stark verwittertem oder brüchigem Fels können mit Hilfe von DYWI Drill Hohlstab-Felsbolzen und Steinschlagnetzen gesichert werden. Falls eine örtlich begrenzte Stabilisierung der Felswand erforderlich ist, können Felsbolzen auch für Felsvernagelungen und als Felsdübel eingesetzt werden. Felsbolzen werden typischerweise als gering belastete Einbauten mit vollständigem Verbund (passiv) für Anwendungen mit geringem Risiko eingestuft. Sie werden zur Stabilisierung von Böschungen mit stark verwitterter Hangfläche oder im Falle eines möglichen Abrutschens der Böschung verwendet. Das Bohren kann durch Luft- oder Wasserspülung mit anschließender Mörtelinjektion (nachträgliches Verpressen) erfolgen, alternativ kann bei weicherem Boden bzw. Fels auch das gleichzeitige Bohren und Injizieren angewandt werden. Geeignete Bohrgeräte für Arbeiten am Seil sind u.a. auf einer Laufkatze angebrachte A -Gerüstanlagen, auf Gerüsten befestigte Bohrlafetten, Krankörbe oder Stapler-Bohreinrichtungen mit Teleskoparm. Typische Anwendungsbereiche für DYWI Drill Hohlstab-Felsbolzen sind Hangsicherungen, Steinschlagnetze, Auffangzäune, Tunnelportalsicherungen oder Lawinenschutzzäune. Die schnelle Installationszeit und die Tatsache, dass die Injektion durch das Innere des Hohlstabs erfolgen kann, prädestinieren das DYWI Drill Hohlstabsystem zur Felsverankerung in schwer zugänglichen Gebieten oder unter erschwerten Bohrbedingungen. DYWI Drill Felsbolzen zur Verankerung eines Steinschlagnetzes Hohlstab-Felsanker zur Stabilisierung einer verwitterten Böschung Tunnelportalsicherung mit Hohlstab-Felsbolzen Auf einem Gerüst montierte hydraulische Bohrlafette zur Installation von Felsbolzen 12

13 Anwendungsbereiche im Tunnelausbau Tunnelportalsicherung DYWI Drill Hohlstäbe werden sehr häufig zur Tunnelportalsicherung eingesetzt. Die Selbstbohr-Hohlstäbe sind bei Tunnelausbauarbeiten sehr beliebt, weil sie für eine Vielzahl unterschiedlicher Bodenverhältnisse geeignet sind. Spieße Spieße werden eingesetzt, um in Bereichen mit losem Untergrund einen Schutzschirm für den Tunnelausbau zu schaffen. Bei der Verwendung von DYWI Drill Hohlstäben kann der Stab mit Hilfe von Rotations- Schlagbohrern installiert und anschließend zur Sicherung der Abbaustrecke durch die Seele injiziert werden. Anwendungsbereiche im Bergbau Im Bergbau werden Hohlstäbe zur Verankerung von Pfeilern, zur Kunstharzinjektion, zur Wasserabdichtung oder zur allgemeinen Bewehrung verwendet. DYWI Drill Hohlstab-Spieße zur Sicherung eines Versuchsstollens für eine TBM Verbohrung eines Hohlstab-Felsankers in unterschiedlichen Bodenschichten Selbstbohr-Hohlstabanker zur Sicherung eines Tunnelportals und einer Zufahrtsrampe Durch Gitterträger hindurch installierte Hohlstab-Spieße 13

14 DYWI Drill Rotations-Injektions-Adaptoren Mit Hilfe von DYWI Drill Injektions-Adaptern kann während des Bohrvorgangs Zementmörtel durch den Hohlraum eines rotierenden Stabs gepumpt werden. Auf diese unkomplizierte Weise wird gewährleistet, dass während des Bohrfortschritts eine gleichzeitige Injektion des Hohlstabs erfolgt. Der Injektions-Adapter besteht aus drei Komponenten der Spülkopfwelle, dem Spülkopf und dem Dichtungssatz. Für die Verbindung zwischen dem Adapterstück und dem Hohlstab muss der richtige Injektions-Spülschaft innerhalb der Injektions-Adaptereinheit gewählt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die Verbindung stark genug ist, um der hohen Beanspruchung durch das Drehschlagbohren zu widerstehen. Zudem können die Muffenverbindungen beim Antreffen von Hindernissen während des Abbohrens kurzzeitige exzentrisch wirkende Lasten ausgleichen. Spülkopfwelle Flushing Shaft (R32/H55) / H55) Spülkopf Grout Bottle Hammerschaft Shank, H55 Drehmomentenstab Torque Bar oder or Bracket Auslegerarm Bohrlafette Drill Boom Bohrhammer Drill Sledge Rotary Percussive Drehschlaghammer (Drifter) Top Hammer (Drifter) Lage des Drehmomentstabs und Schwimmstellung des Spülkopfes Der Spülschaft muss auf dem Adapter fest montiert und arretiert werden, um sicherzustellen, dass der Anschluss während des Bohrvorgangs festsitzt und sich nicht während des Auswechselns der einzelnen Bohrstangen löst. Die Dichtungen innerhalb der Mörtelmanschette sollten ca. alle 20 Minuten gefettet werden. Rotations-Injektions-Adaptoren (H112/T76) Einfetten der Kettendichtung (H64/R51- Adapter) Spülkopfwelle Spülkopf Anschlussstück für Drehmomentenstab Lug for Torque Bar Dichtungssatz Grease Schmiernippel Nipples Drive End Hammerschafts- (closed) for Ende Hammer Shank Einlassstutzen Inlet Ports Flushing End Hohlstab- (open) for Ende (offen) Hollow Bar Polyurethan- Polyurethane Dichtungen Seals (4 No.) (4 Stck.) Injizieröffnung Grout Inlet Schraubenschlüssel C-Schraubenschlüssel Rotations-Injektions-Adaptoren Klemmbacke R32 für manuellen Einbau Gewindedichtungsmittel Gewindekleber TF15, Teflonfett Jet Lok 14

15 Bohrwerkzeug Die verwendete Bohrausrüstung muss oftmals kurzfristig an unvorhergesehene Bedingungen angepasst werden. Das DYWI Drill Bohrwerkzeug bietet hierfür flexible Anpassungsmöglichkeiten. Es sorgt so für kurze Stillstands- und somit Ausfallzeiten und gewährleistet einen effizienten Bohrfortschritt. Reduziermuffe Zusätzlich zum Bohrwerkzeug bietet DSI Schraubschlüssel an, mit denen die Spülkopfwelle am Schaftadapter befestigt werden kann, sowie Drehmomentschlüssel zum Aufschrauben der Muttern für ein optimales Anbringen der Ankerplatten. Reduziermuffe mit Mittelstopp Muffe mit Innen- und Außengewinde (hohl) Injektionsmuffe (nachträgliches Verpressen) Adapter mit zwei Außengewinden (massiv) Adapter mit zwei Außengewinden (hohl) Rotations-Schlagbohren für DYWI Drill-Bodennägel Einsteckende mit Luftspülung Drehmomentschlüssel R25 für manuellen Einbau Drehmomentschlüssel für ein einheitliches Auflagern der Ankerplatten auf der Hangoberfläche (auf die Sechskant-Kugelbundmutter wird ein Drehmoment aufgebracht, welches die Ankerplatte fixiert) Bagger mit großem Ausleger für hydraulisch betriebene Bohrlafette Installation von oben nach unten mit Hohlstab-Bodennägeln und Spritzbeton 15

16 Mörtelinjektion Welche Art der Mörtelinjektion für den Einbau von DYWI Drill Hohlstäben eingesetzt wird, ist vom Bohrverfahren und der jeweiligen Anwendung abhängig. Die gebräuchlichste Methode ist das gleichzeitige Bohren und Injizieren. Diese Methode stellt sicher, dass das Bohrloch während der Bohrarbeiten gleichmäßig und homogen mit Zementmörtel verfüllt wird. Injektionspumpen Eine Geräteeinheit besteht typischerweise aus einem Mischer und einer Pumpe. Die richtige Wahl der Injektionspumpe ist von der Art der Anwendung abhängig: Colcrete-kolloidale Mörtelpumpen, Häni, Putzmeister und Turbosol-Pumpen sind uneingeschränkt für Mörtelinjektionen geeignet. Wichtig ist, dass stets eine vollständige und gleichmäßige Durchmischung des Zementmörtels und ein kontinuierlicher Pumpendruck gewährleistet werden. Beim gleichzeitigen Bohren und Injizieren sind die Anforderungen bezüglich des zu erzielenden Druckniveaus nicht hoch (bis zu 7 bar). Jedoch ist während der Bohrarbeiten für das Zirkulieren des Zementmörtels innerhalb des Bohrlochs ein durchgängiges Verpressen erforderlich. Im Lockergestein ist lediglich ein geringes Maß an Rückführung des Zementmörtels an der Bohrlochmündung erforderlich. Bindige Böden erfordern eine höhere Spülrate. Injektionspumpe mit kolloidaler Mischeinheit Typische Injektionsvolumina DYWI Drill Hohlstab Bohrkrone Ø (mm) Zementmörtel (kg/m) Bohrkrone Ø (mm) Zementmörtel (kg/m) R R R T Überlagernde Overburden / Schichten/Auffüllung Soil Verpresskörper Borehole Grout DYWI Drill Hohlstab Hollow Bar Der Zementmörtelverbrauch hängt von folgenden Faktoren ab: a) von der Art der verwendeten Spülung bei gleichzeitigem Bohren und Injizieren wird eine Teilspülungs- und Teilinjektionstechnik angewandt b) vom Boden, in dem die Bohrarbeiten ausgeführt werden Lockergestein oder brüchiger Untergrund mit Hohlräumen führt zu einem höheren Zementmörtelverbrauch c) von der Bohrgeschwindigkeit Grout Permeated Filterkuchen Soil Verfüllter Grouted Hohlstab Bore Schnitt eines injizierten DYWI Drill Hohlstabs Mörtelmischungen a) 0,40 W/Z-Verhältnis (Wasser: Zement- Verhältnis) = 40 Liter Wasser: 100 kg Verpresszement b) 0,45 W/Z-Verhältnis (Wasser: Zement- Verhältnis) = 45 Liter Wasser: 100 kg Verpresszement Ergiebigkeit a) Ein 25 kg-sack Zement, der in einem W/Z-Verhältnis von 0,40 gemischt wird, ergibt eine 17,5 Liter Mörtelmischung b) Vier 25 kg-säcke Zement, die in einem W/Z-Verhältnis von 0,40 gemischt werden, ergeben eine 70 Liter Mörtelmischung Verpresste Bodennägel auf einer Spritzbeton- Oberfläche 16

17 Spannen und Prüfen Prüfung mit langen und kurzen Bodennägeln Gleitfuge Durch das gleichzeitige Bohren und Injizieren wird der Bodennagel voll verpresst und ein vollständiger Verbund erreicht. Der Zementmörtel wird während des Bohrvorgangs sowohl im Gleitkörper als auch in der stabilen Schicht darunter verteilt. Deshalb muss es jede Prüfung ermöglichen, die Last, die im Gleitkörper entsteht, von der GesamtPrüflast abzuziehen. Die effektivste Lösung hierfür wäre eine Prüfmethode mit langen und kurzen Bodennägeln. Bemerkung: Beim Einsatz von verbundfreien Längen wird der Verbund des Stabs aufgehoben, nicht jedoch der Verbund des Zementmörtels im Bohrloch mit dem Boden im kritischen Gleitkörper. Stabile Schicht Waler Beam Gurtung Span prejsascnke Kurzer Bodennagel Verpresskörper und iger Verb und) Vollständ her Verb sc ni ch (geote Langer Bodennagel Gleitkörper Prüfung mit langen und kurzen Bodennägeln Prüfung von Erdankern ½ Sleepers Schwelle (vertikal) (vertical) Load Last und iger Verb rbund) Vollständ nischer Ve (geotech Bearing Face muss mustrechtbe cut Die Aussparung winklig zum Bodennagel square to soil nail stehen Bench Berme (optional) (Optional) Beim vorgespannten Hohlstabanker mit Freispielstrecke werden Gewindemuffen mit teilweisem Verbund (glatte Muffenwand) benutzt. Eine Berücksichtigung der Reibung, die an den Muffen entsteht, ist wichtig, da sich diese auf die Auswertung der Stahldehnung auswirkt. Daher sind Abnahmekriterien, die auf einer theoretischen Dehnung der freien Ankerlänge basieren, für Selbstbohr-Hohlstabsysteme nicht immer korrekt. Die effizienteste Testmethode hierfür ist eine Prüfung mit gewarteter Lastverschiebung in Übereinstimmung mit EN 1537, Testmethode 1 (Abschnitt E2). Pocket Aussparung Typischer Aufbau für die Prüfung von Bodennägeln Prüfung von Mikropfählen Der Testaufbau variiert in Abhängigkeit von den Pfahl-Lasteigenschaften. Zuglast-Mikropfähle können mit Hilfe von Ankerplatten und einem Träger relativ einfach geprüft werden. Drucklast-Mikropfähle sind schwieriger zu prüfen, weil die Formsteifigkeit des Pfahls am Kopf sichergestellt werden muss, damit eine Achsverschiebung bei Aufbringen der Last vermieden wird. Eine unzureichende seitliche Abspannung oder eine unzureichende Formsteifigkeit am Pfahlkopf führt unweigerlich zu unbrauchbaren Lastprüfungen. Testmethode mit langen und kurzen Bodennägeln für vollständig injizierte Hohlstab-Bodennägel Jack and bearing platform Die Spannpresse und die Ankerplatte verschieben sich hangaufwärts slides up the slope Span nprja esck se facewird cut DieBearing Aussparung rechtwinklig zum to perpendicular Bodennagel ausgeführt soil nail Correct Amount Richtige Lage der Auflagerfläche of Bearing Area Span nprja esck se kn-spannpresse für T76-Temporäranker Traverse für einen Mikropfahl-Lasttest 17

18 Sicherung eines Tunnelportals mit DYWI Drill Hohlstabankern, Ø 32 mm Thüringen, Deutschland Hangsicherung mit DYWI Drill Hohlstabankern am Felsen von Gibraltar 18

19 Hangsicherung nach einem Felssturz Kärnten, Österreich Einbohren von DYWI Drill Hohlstabankern beim Garten Eden-Projekt in Großbritannien Sicherung eines Trogbauwerks mit DYWI Drill Hohlstabankern, Ø 38 mm Reno, Nevada, USA Einbau von m DYWI Drill Hohlstabankern, Ø 25 mm Tunnel Valik bei Pilsen, Tschechische Republik 19

20 Austria DYWIDAG-Systems International GmbH Alfred-Wagner-Strasse Pasching/Linz, Austria Phone Fax [email protected] Belgium & Luxembourg DYWIDAG-Systems International N.V. Industrieweg Boortmeerbeek, Belgium Phone Fax [email protected] France DSI-Artéon SAS Avenue du Bicentenaire ZI Dagneux BP Montluel, France Phone Fax [email protected] Germany DYWIDAG-Systems International GmbH Germanenstr Koenigsbrunn, Germany Phone Fax [email protected] Italy DYWIT S.P.A. Via Grandi Mazzo di Rho (Milano), Italy Phone Fax [email protected] Hinweis: Diese Broschüre dient lediglich der grundlegenden Information über unsere Produkte. Enthaltene technische Daten und Informationen haben ausdrücklich unverbindlichen Charakter und werden vorbehaltlich etwaiger Änderungen angegeben. Für Schäden im Zusammenhang mit der Nutzung der hier enthaltenen technischen Angaben und Informationen sowie auch aufgrund eines unsachgemäßen Gebrauchs unserer Produkte übernehmen wir keine Haftung. Für weitergehende Informationen zu bestimmten Produkten bitten wir Sie, mit uns direkten Kontakt aufzunehmen. Netherlands DYWIDAG-Systems International B.V. Veilingweg KM Zaltbommel, Netherlands Phone Fax @dsi-nl.nl Norway DYWIDAG-Systems International AS Industriveien 7A 1483 Skytta, Norway Phone Fax [email protected] Poland DYWIDAG-Systems International Sp. z o.o. Ul. Przywidzka 4/ Gdansk, Poland Phone Fax [email protected] Portugal DYWIDAG-Systems International Lda Rua do Polo Sul Lote B Lisbon, Portugal Phone Fax [email protected] Spain DYWIDAG-Sistemas Constructivos S.A. Avenida de la Industria 4 Pol. Ind. La Cantuena Fuenlabrada (Madrid), Spain Phone Fax [email protected] United Kingdom DYWIDAG-Systems International Ltd Northfield Road Southam, Warwickshire CV47 0FG, UK Phone Fax [email protected] Web DYWI Drill Quality Assurance ISO 9001 DYWIDAG-Systems International GmbH Certificate Number Q DYWI Drill is a registered trade mark of DYWIDAG-Systems International Argentina Australia Austria belgium Bosnia and herzegovina Brazil Canada Chile CHINA Colombia Costa Rica Croatia Czech republic Denmark Egypt estonia Finland France Germany Greece GUATEMALA HONDURAS Hong Kong Indonesia Italy Japan Korea Lebanon Luxembourg Malaysia Mexico Netherlands Norway Oman Panama Paraguay Peru POLAND Portugal Qatar RUSSIA Saudi Arabia singapore South Africa Spain Sweden Switzerland Taiwan Thailand Turkey United Arab Emirates United kingdom Uruguay USA Venezuela / he ho