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Eine Vision: Dynamische Ankerprüfung

Okt/20

Autor*in

Ulrich König

Wenn Bauwerke über geankerte Konstruktionen auf Lockerboden gegründet werden, resultiert daraus die Notwendigkeit diese Anker einer Qualitätskontrolle gemäß den normativen Vorgaben zu unterziehen. Bis dato wird dies statisch mit einer hydraulischen Presse durchgeführt. Aus dieser Prüfprozedur entstehen große Probleme technischer wie wirtschaftlicher Natur. Darüber hinaus gibt es Unschärfen bei der Auswertung und Interpretation der Prüfergebnisse. Wir arbeiten momentan in einem Forschungsprojekt mit der TU Graz an einer neuen, innovativen Lösung.

Enormer Aufwand bei Ankerprüfungen


Bei der Prüfung von Ankerungen auf Lockerboden ist es aktuell notwendig eine Auflagerkonstruktion zu schaffen, welche die auftretenden Drucklasten aus dem Prüfaufbau in den Untergrund einleitet. Diese Auflagerkonstruktionen müssen (aufgrund der Verformungsanforderungen) aus massiven Stahlbauteile bestehen, die mit dem Zugelement (Stab) der Mikropfähle über eine Hohlkolbenpresse kurzgeschlossen werden. Mit der Aufbringung einer statischen Prüflast und dem Halten dieser nach Normvorgabe wird anschließend die Prüfung bis zum Erreichen der Prüflast bzw. dem Versagen des Mikropfahles durchgeführt.

 

Prüfungsergebnisse oft fragwürdig


Diese Prüfmethode gilt als anerkannt, ist jedoch vor allem wegen der schwierigen geometrischen und technischen Anforderungen oftmals auch umstritten und nicht immer aussagekräftig.

Vor allem bei Mikropfählen, die als Fundierung für Schutzbauten (z.B. Steinschlagschutznetze) hergestellt werden, deckt sich der oben beschriebene Prüfaufbau nicht mit den erwarteten Ergebnissen bzw. der tatsächlich vorliegenden Einwirkung.

Wir sind der Meinung: Das muss besser gehen


Seit über zehn Jahren führen wir jetzt schon derartige Tests für und mit unseren Auftraggeber*innen und Partner*innen durch. Speziell im alpinen Gelände und auf weichen, schwach konsolidierten bzw. humosen Böden liefern die erzielten Prüfungsergebnisse nur einen vagen Hinweis auf die tatsächlichen Verhältnisse.

Daher arbeiten wir seit einiger Zeit an einer grundlegenden Neukonzeption dieser Prüfungen. Folgende Punkte sollen in diesem neuen Konzept aus unserer Sicht unbedingt umgesetzt werden:

  • Zur Umsetzung von dynamisch wirkende Beanspruchungen braucht es ein neues Prüfkonzept.
  • Es soll keine Abstützung auf den umgebenden Untergrund erforderlich sein.
  • Die eigentliche Prüfung muss in einem signifikant kürzeren Zeitraum und somit wirtschaftlicher erfolgen.
  • Zusätzliche applizierte Sensoren, wie etwa eine Kraftmesseinrichtung und eine Beschleunigungserfassung am Stab, könnten weitere Informationen über das Tragsystem bzw. die Lastableitung liefern.

 

Von der Machbarkeitsstudie zum Prototyp


Die Machbarkeitsstudie mit unserm wissenschaftlichen Partner, der Technischen Universität Graz, ist bereits abgeschlossen. Die Angelegenheit ist nicht banal, aber die Maschinenbauer*innen der TU haben einen Weg gefunden unser Konzept umzusetzen.

Seit Sommer 2020 ist dieser erste Schritt abgeschlossen – die Machbarkeit ist abgesichert und der nächste logische Projektschritt für 2021 ist ein Prototyp.

Wir werden weiter berichten!

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