Schnelle und einfache Baugruben­absicherung durch Anker

Vor der Erfindung der Anker war das Absichern von Baugruben in der Tiefgründung stets eine große Herausforderung: Die Spundwände, welche die Außenränder der Baugrube vor dem Einstürzen absichern sollten, wurden von innen abgestützt. Der Raum, welcher die Stützen der Spundwände beansprucht hat, musste beim Ausheben der Baugrube mitberücksichtigt werden. Mit diesem Verfahren kamen gleich mehrere Probleme: Die Gruben wurden sehr groß, die Tiefe der Gruben war technisch begrenzt und es blieb stets eine Einsturzgefahr durch ausfallende Stützen.

Mit den Ankern änderte sich dies für die Tiefgründung grundlegend: Mit den direkt an den jeweiligen Wänden befestigten Erdankern entfiel die Notwendigkeit von Stützen. Die Gruben konnten kleiner und tiefer gebaut werden. Außerdem erhöht sich durch Anker die Sicherheit ganz erheblich: Wo keine Stützen mehr vorhanden sind, stehen sie auch nicht im Weg und können nicht durch Kollisionen mit Baggern oder Kränen unabsichtlich zum Einsturz gebracht werden. Diese enormen Vorteile haben Temporäranker und Daueranker im Spezialtiefbau zum Standard gemacht.

Jeder Anker ist praktisch ein "Zuganker", da er ausschließlich auf Zug belastet wird. Verankerungselemente bestehen deshalb entweder aus elastischem Spannstahl mit hoher Bruchdehnung oder als eher „gutmütigem“ Baustahl. Da der Begriff "Zuganker" im Bauwesen aber schon für einen gänzlich anderen Ankertyp besetzt ist, wird für die Zuganker im Tiefbau und im Spezialtiefbau die Bezeichnung "Verpressanker" bevorzugt. Verpressanker bestehen wahlweise aus einem durchgehenden Gewindestab ("Einstabanker") oder aus einem Bündel mehrerer Stahldrahtlitzen.

Zunächst wird eine Bohrung in das Erdreich abgeteuft. Auf den Anker werden zumeist Abstandhalter aufgebracht. Die Anzahl richtet sich nach der Länge des Verpressankers. Sie müssen in einem vorgeschriebenen Abstand zueinander installiert werden. Der Zuganker wird in die Bohrung eingeführt, bis nur noch ein kurzes Endstück herausragt. Die Länge des Überstandes richtet sich nach der Stärke des Bauelementes und entsprechender Aufbauten (z.B. Gurtung).

Wenn der Anker in der gewünschten Weise in der Bohrung sitzt, wird ein Wasser-Zement-Gemisch eingepresst. Nach dem Aushärten des Verpressgutes werden einfach die Auflageplatte und die Spannmutter angebracht. Durch das Vorspannen des Ankers und Anziehen der Spannmutter entsteht die gewünschte Zugspannung im Verpressanker und das Bauelement ist gesichert. Der Durchmesser und die Länge des Bohrlochs richten sich vorwiegend nach der Beschaffenheit des Erdreichs und den statischen Erfordernissen. Für Fels sind schmale Bohrungen ausreichend. Lehmiger oder sandiger Untergrund benötigt jedoch große Bohrdurchmesser, um die erforderliche Haltekraft anbieten zu können. Das macht die Verpressanker vor allem für den Spezialtiefbau zu einem sehr wertvollen Hilfsmittel.

Im Spezialtiefbau sind unterschiedliche Anker für die Tiefgründung im Einsatz. Man unterscheidet Anker zwischen ihrer Einsatzdauer und ihrer Bauform. In der Einsatzdauer werden die Anker für die Tiefgründung in drei Typen unterschieden:

• Temporäranker
• Semi-Permanentanker
• Permantanker (Daueranker)

Temporäranker sind, wie ihr Name schon sagt, nur für den vorübergehenden Einsatz gedacht. Die gesetzliche Regelung für den Einsatz von Temporärankern besagt, dass sie nicht länger als zwei Jahre eingebaut bleiben sollten. Bei einem längeren Einsatz müssen die Anker ausgetauscht oder besondere Maßnahmen veranlasst werden.

Eine Alternative zum zweijährigen Austausch ist der Einsatz von einem Semi-Permanentanker. Ein typisches Beispiel für Temporäranker ist die Rückverankerung von Spundwänden bei vielerlei Baumaßnahmen. Semi-Permanentanker sind in Deutschland gesetzlich nicht klar definiert. Für sie können einsatzabhängig Einbaudauern von bis zu vier Jahren möglich sein. Sie eignen sich besonders für den Spezialtiefbau mit Großbaustellen mit längerer Bauzeit.

Permanentanker, auch "Daueranker" genannt, sind für den dauerhaften, langzeitigen Einsatz ausgelegt. Je nach Baumaßnahme ist eine Überwachung der Anker erforderlich. Dafür stehen heute komfortable Sensorsystheme bereit, die ggf. auch eine Fernüberwachung möglich machen.

Das zweite Unterscheidungsmerkmal der Ankertypen für den Spezialtiefbau besteht in ihrer Struktur. Zug- und Verpressanker können aus einem Gewinde-Vollstab bestehen. Alternativ sind auch die so genannten "Litzenanker" im Einsatz. Litzenanker verwenden als Ankerelement keinen starren Metallstab sondern einen flexiblen Draht. Litzenanker werden vor allem für die Sicherung von Baugruben, Böschungen und Felshängen verwendet. Sie bestehen aus einem Litzendrahtbündel und werden wie alle Verpressankertypen hergestellt. Zur Erreichung der Tragfähigkeit werden die Anker bei der Herstellung mit Zement oder auch Kunstharz unter hohem Druck im Baugrund verpresst. Je nach benötigter Ankerkraft wird ein Anker mit zwei bis 22 Litzen verwendet.

Stabanker für den vorübergehenden Einsatz sind gebräuchlich, wenn besondere Robustheit gefordert wird.

Für den professionellen Einbau eines Verpressankers ist spezielles Equipment erforderlich. Hierzu zählen spezielle Ankerbohrgeräte, Misch- und Verpressanlagen. Die Handhabung dieser Geräte erfordert vor allem erfahrene und speziell ausgebildete Maschinenführer.

Litzenanker sind vergleichsweise einfach im Einbau und können auf der Baustelle nach Bedarf konfektioniert werden. Sie lassen sich aufrollen und sind dabei sehr sparsam im Platzbedarf bei Transport und Lagerung. Litzenanker sind leichter als Stabanker, was ihren Einbau erleichtert. Ihre Güte und Festigkeit lässt sich über entsprechende Prüfungen und ggf. auch über ihren elektrischen Widerstand feststellen.

Stabanker sind robuster als Litzenanker. Sie sind steifer, reagieren auf Lasteintrag direkter als ein Litzenanker. Ihr größter Vorteil ist, dass sie korrosionsbeständiger und bei Wahl des entsprechenden Stahles (Baustahl) auch unempfindlicher sind. Mit einem Stabanker können Verformungen an Bauteilen direkter begrenzt werden als mit einem relativ weich reagierenden Litzenanker.

Besonders Litzen-Temporäranker können ein preiswertes und zuverlässiges Mittel zur Sicherung von Bauwerken darstellen. Ihr Nachteil ist jedoch, dass sie je nach Typ und Beschaffenheit besonders gegen Korrosion geschützt werden müssen.