Kraftmesstechnik

Ankerkraftmessung in der Geotechnologie

Ein Unternehmen der WIKA Gruppe

Ankerkraftmessung -die effiziente Lösung

Wie lassen sich die einwirkenden Kräfte in Geo- und Spezialtiefbau dauerhaft präzise, sicher und zuverläs-sig messen? Auch unter extrem rauen Bedingungen? Ankermesstechnik von WIKA ist die effiziente Antwort. Vertrauen Sie partnerschaftlicher Beratung – und Lösungen, die auf über 90 Jahren Erfahrung in der Mess- und Sensortechnik gründen.

Unser Grundsatz: Expertise für Experten

Baugrund- und Geländeverankerung, Zugkraftableitungen, Tunnelbau, Baugruben-, Hang- und Felsverbau, Trassensi-cherung, Bauwerksüberwachung, Auftriebssicherung – im Repertoire des Geo- und Spezialtiefbaus nimmt die An-kertechnik eine zunehmend wichtige Rolle ein. Dabei gehen die Anforderungen immer mehr in Richtung „intelligenter Anker“.

Unsere Produkte leisten, was die anspruchvollsten Anwender erwarten

Anker können in Verbindung mit spezieller Messtechnologie in vielen Situationen der Schlüssel zur Gewinnung von Daten sein, die sowohl für die Sicherheitsoptimierung als auch die Kontrolle von Planungsberechnungen und die Überwachung geologischer Veränderungen unverzichtbar sind.

WIKA Ankermesstechnik realisiert aus der Verbindung von umfassender Sensorikkompetenz und hoch entwickeltem Elektronik-Know-how messbare Anwendervorteile. Entwickelt von Experten. Für Experten.

Unseren unternehmerischen Anspruch lösen wir auch bei der Ankermesstechnik ein: Bei Entwicklung, Fertigung, Beratung, kundenspezifischer Adaption und Vertrieb steht unseren Kunden weltweit ein starkes Team zur Verfügung.

Extreme Anforderungen?Wir entwickeln Lösungen.

Modulares Produktprogramm für optimale Anpassung

Gerade bei anspruchsvollen und schwierigen Anwendungen wie der Kraftmessung an Ankern werden verlässliche Angaben über das Verhalten und die Zuverlässigkeit aller Komponenten sowie des Gesamtsystems erwartet. Dafür evaluieren wir mittels FEM (Finite-Elemente-Methode) Konstruktionseigenschaften und Messverhalten der Kraftaufnehmer.

Die Basiselemente des Systems: Hydraulische Ringkraftaufnehmer

Eine mit Hydraulikmedium gefüllte Zylinder-Kolben- Kombination in Stahlausführung mit Oberflächenbeschich-tung oder in Edelstahlausführung (Option) bildet die Grundlage des Ankerkraftmessystems.

Bei Nenngröße NG 146 beträgt die Kraftaufnahmefläche des Kolbens 146 mm2 und der Nennmessweg des Kolbens überschreitet nicht 0,5 mm. Bis Fnom von 1.500 kN kommt NG 146, darüber hinaus NG 383 zum Einsatz; der Standard-Innendurchmesser beträgt bei NG 146 90/105 mm, bei NG 383 165 mm - somit optimal für ent-

Vorteile der Ankerkraftmessung

� Aufschluss über das tatsächliche Verhalten des Untergrundes erhalten � Unvorhergesehene Verformungen des Untergrundes in Zusammenwirkung mit der Sicherung

frühzeitig erkennen � Messdaten für die Beurteilung der Standsicherheit gewinnen, einschließlich ihrer orts- und

zeitabhängigen Veränderlichkeit � Entscheidungsgrundlage zur Auslegung der Schalungsmaßnahmen bekommen � Entwurfs- und Berechnungsgrundlagen kontrollieren � Wirksamkeit einzelner Sicherungsmaßnahmen fundiert bewerten können � Beobachtung des Langzeitverhaltens

Spezielle Konstruktion, perfekte Fertigung, bestes Material – WIKA gibt jedem Ankerkraftmessgerät ein hohes Maß an Widerstandsfähigkeit und Dauerpräzision mit.

sprechende Ankerdurchmesser angepasst. Sowohl die mechanische als auch die elektrische Ausführung ist wahl-weise mit direkt angebautem Messwertaufnehmer/-anzeige (Kapillarleitung oder Adapter „verlustfreies Trennen“) als auch mit externer Version lieferbar.

Für maximale Verfügbarkeit und Wartungsfreundlichkeit bieten wir eine Anschlusslösung, mit der externe Messwert-aufnehmer/-anzeigen unter Betriebsbedingungen und ohne Verlust des Hydraulikmediums getrennt und ausgetauscht werden können.

Hydraulische Ankerkraftmesseinheit mit integriertem Drucksensor und elektrischem Ausgang 4 … 20mA.

Hydraulische Ankerkraftmesseinheit mit direkt angebautem Druckmessgerät und Schutzeinrichtung.

Typ F61xx

Ringkraftaufnehmer hydraulischGeotechnik - Ausführung mit angebautem DrucksensorNennkraft Fnom 0...80 kN bis 0...6.000 kN

Nenngröße NG 82 / NG 146 / NG 383 / NG 827

Relative Linearitätsabweichung dlin

digital < ±0,5 %Fnom

Ausgangssignal digitale Anzeige

Anbauart Elektronik im Kraftaufnehmer

Schutzart IP67

Datenblatt DD 819

Typ F61xx

Ringkraftaufnehmer hydraulischGeotechnik - Ausführung mit angebautem ManometerNennkraft Fnom 0...80 kN bis 0...6.000 kN

Nenngröße NG 82 / NG 146 / NG 383 / NG 827

Relative Linearitätsabweichung dlin

analog < ±1,0 %Fnom

Ausgangssignal analoge Anzeige

Anbauart direkt

Schutzart IP65

Datenblatt DD 819

Im schwierigen Terrain mehr SicherheitIn der Geotechnik – speziell im Fels- und Grundbau – zählt die dauerhafte, zuverlässige Überwachung der Ankerkraft. Anker werden als Bauelemente eingesetzt, die den Baugrund durch Aufnahme von Längs- und Querkräften stabilisieren. Der messtechnischen Prüfung und Überwachung der Vorspannkraft von Ankern als tragende Elemente eines Bauwerkes kommt daher in Anwendungen der Geotechnik eine wichtige Bedeutung zu – insbesondere bei Dauerankern.

Ankerkraft mit Kraftaufnehmern überwachen

Bei der Ankerkraftmessung geht es um die Gewinnung von Daten, die für die Sicherheitsoptimierung als auch für die Kontrolle der Planungsberechnungen wichtig sind. Wird Gelände für bauliche oder sicherheitsgerichtete Maßnahmen bewegt, sind diese Daten in vielen Fällen unverzichtbar.

Bei der Hangabsicherung vor allem im Straßenbau, beim Ausschachten von U-Bahn-Tunneln, bei der Absicherung von Fundamenten, im Spezialtiefbau wie beim Tunnelbau werden Kraftaufnehmer eingesetzt.

Dazwischen liegen zahlreiche weitere Anwendungsfelder, die eine permanente oder stichprobenartige Überwachung der Geländestrukturen und –bewegungen erfordern. Bei all diesen Applikationen werden Erdanker für die Stabilisierung der Erd- bzw. Gesteinmasse eingesetzt.

Für besonders schwer zugängliches Gelände werden autonome Systeme eingesetzt, die ohne Hilfsenergie auskommen.

Messender AnkerZur Hang- oder Deckensicherung in Tunneln wie auch beispielsweise zur Verankerung von Geländerpfosten werden Anker verwendet, die im Boden durch Betonieren verankert/befestigt werden. Dafür wird der Anker entweder in die eingebohrte Bewehrung oberflächenbündig eingesetzt und schließlich betoniert oder der Anker dient selbst als Bohrer (Selbstbohranker) für die Erdbohrung. Der Ankerkopf wird mithilfe der Keilscheibe, Ankerkopfplatte und Kugelbundmutter befestigt. Der Kraftaufnehmer wird zwischen 2 Adapterplatten platziert, um dort durchgängig die Spannkraft zu erfassen. Tritt eine Änderung in der Vorsspannung des Ankers auf, wird diese sofort detektiert und es kann entsprechend reagiert werden.

Tunnelbau/Bauwerksüberwachung

Im Tunnelbau und in der Bauwerks-überwachung sorgen die Kraftauf-nehmer sowohl für Sicherheit als auch dafür, dass immer das richtige Anzugsdrehmoment eingestellt werden kann.

Brückenbau

Hydraulische Ringkraftaufnehmer kommen auch bei Brückenbau zum Einsatz. Sie werden zur Überwachung der Seilvorspannung bei z. B. Hänge-brücken eingesetzt.

Verschalungen

Der Ringkraftaufnehmer wird an der Bewehrungsstange, gegen die Verschalung vorgespannt. Wenn der Beton eingefüllt wird, übt dieser eine hohe Kraft auf die Verschalung aus. Wenn der Beton ausgehärtet ist, lässt diese Kraft nach. Somit kann man den Zustand des Betons überwachen und ggf. Zeit sparen.

Wand

Elektrischer Anschluss

Kraftaufnehmer

Ankerplatte

Anker

Spannmutter

WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KGAlexander-Wiegand-Straße 30∙63911 Klingenberg∙GermanyTel. +49 9372 132-0∙Fax +49 9372 132-406info@wika.de∙www.wika.de

SD 921 Rev. b 08/2018 Bildnachweis: tecsis GmbH, AlpTransit Gotthard AG, georgeclerk/istock.com

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Vertrauen Sie einem führenden HerstellerIn der Kraftmesstechnik geht es um den Schutz von Menschen, um große Sachwerte, um Ausfall- und Produktionssicherheit. Darum ist ein vertrauenswürdiger Partner für Sie wichtig: ein Hersteller, der als Unternehmen in privater Hand langfristig denkt. Unsere Produkte, Lösungen und Engineering-Kompetenz überzeugen Kunden aus allen Industriezweigen.

tecsis – ein Unternehmen der WIKA Gruppe Unser umfangreiches Portfolio

Unsere Produktionsprozesse

tecsis steht für innovative Qualitätslösungen in der Messtechnik und der Sensortechnologie. In mehr als 90 Jahren hat sich tecsis zu einem weltweit anerkannten Hersteller in der Messtechnik entwickelt – für große Konzerne ebenso wie für mittelständische Unternehmen.

Durch die Integration von tecsis wird die WIKA Unternehmens-gruppe weiter verstärkt und das umfangreiche WIKA-Portfolio um die Messgröße Kraft ergänzt.

Somit bieten wir Ihnen in Sortimentsbreite und -tiefe eine herausragende Auswahl an Messtechnik-Lösungen für eine Vielzahl unterschiedlichster Anwendungen.

Das Produktprogramm reicht von Zug- und Druckkraftauf-nehmern, Scher- und Biegestäben, Plattformwägezellen, Messachsen, Zugmesslaschen, Ring- und Sonderkraftauf-nehmern bis zu Elektroniken und Systemen.In allen individuellen Geometrien.

In Standorten auf drei Kontinenten fertigen wir Kraftauf-nehmer: wirtschaftlich, in gleichbleibend hoher Qualität und mit verlässlichem Service entlang der gesamten Wertschöpfungs- und Lieferkette. Dabei greifen wir je nach Anforderung auf gleich drei wichtige Technologien zurück: Dehnungsmessstreifen, Dünnfilmsensor und hydraulische Kraftmesstechnik.