Verankerungavorriehtung, beispielsweise für die Verankerung von Halteseilen am Boden Die Erfindung betrifft eine Veranke- rungsvorrichtung, die beispielsweise für die Verankerung von Halteseilen am Boden be stimmt ist.
Bisher hat man zur ortsfesten Fixierung von Seilumlenkrollen und dergleichen soge nannte Halteeisen - das sind längere vier kantige angespitzte Stangen - verwendet.. Schon bei niedrigen Werten kippen diese Stangen unweigerlieh in Richtung der an greifenden Kraft um. Es ist dies auf eine Unabgeglichenheit von Kraftmomenten zu- rüekzuführen.
Beim Anmeldungsgegenstand tritt dieser äusserst unangenehme Nachteil dadurch nicht auf, dass erfindungsgemäss mindestens zwei in Richtung der angreifenden Kraft hinter einander anzuordnende Verankerungsorgane starr miteinander verbunden sind.
Infolge dieser starren Verbindung tritt nämlich ein Drehmoment von Reibungskräf ten auf, welches dem das Kippen verursachen den Moment entgegenwirkt.
Anhand der Zeichnungen wird im folgen den die Erfindung beispielsweise näher er läutert.
Fig.1 zeigt in einer Seitenansicht und teilweise geschnitten eine besonders prak- tische Ausführung der Erfindung.
Fig. 2 veranschaulicht schematisch die bei der Verankerung auftretenden Kräfte un- ter Berücksichtigung eines vereinfachten Grenzfalles.
Fig.3 veranschaulicht die bei der Ver ankerung auftretenden, gegenüber der Aus gangsannahme verbesserten Kräfteverhält nisse, wenn die spatenförmigen Verankerungs- organe nicht senkrecht zum Träger liegen, sondern unter einem gewissen Winkel ge neigt sind, derart, dass das untere Ende der spatenförmigen Verankerungsorgane in die Richtung der angreifenden Kraft weist.
Fig. 4 zeigt die Form einer unter gewissen Bedingungen aus dem Boden herausgeris senen Scholle in einer Draufsicht.
Fig. 5 zeigt dieselbe Scholle in einem lot rechten Schnitt 6-6' der Fig.4.
Fig.6 veranschaulicht die Kräfteverhält nisse, wenn wieder für einen vereinfachten Grenzfall die Kraft nicht in horizontaler Richtung angreift.
Fig.7 zeigt die spatenförmigen Veranke- rungsorgane in der Ansicht 10 der Fig.1 und Fig.8 im Schnitt 9-9 der Fig.1.
Sämtliche Figuren stellen nur Ausfüh rungsbeispiele dar, auf welche die Erfindung auf keine Weise eingeschränkt werden soll.
Der Erfindungsgegenstand eignet sich zur Übertragung verschiedener Arten von Kräf ten auf den Boden. Dabei ist keine Beschrän kung bezüglich der Art des Bodens erforder lich. In Fig. 1 ist ein Awsführungsbeispiel dar gestellt, das sich insbesondere zur Veranke rung von Seilen und Seilumlenkrollen beire Bodenseilzug eignet. Ein Träger 1 trägt an seinen Enden zwei spatenförmige Ver- ankerungsorgane 2 und 3, welche starr mit diesem verbunden sind und gegen diesen eine Neigung a von 851 aufweisen.
An einem Ende des Trägers 1 ist ein Übertragungsmittel für die angreifende Kraft, bestehend aus zwei parallelen ebenen Metallstücken 4 und einem Bolzen '5, angebracht.
Sind nicht Zug-, sondern Schubkräfte wirksam, kann die Verankerungsvorrichtung im wesentlichen dieselbe Form behalten. Nur die Übertragungsmittel für die angreifenden Kräfte müssen abgeändert werden.
Die Günstigkeit der beschriebenen Ver- ankerungsvorrichtung gegenüber den bisher verwendeten gilt ausserdem für jegliche Bo denart. Die Dimensionierung der einzelnen Teile wird aber zur Erreichung optimaler Verhältnisse je nach Bodenart etwas verschie den ausfallen.
Die folgenden prinzipiellen Überlegungen über die Kräfteverhältnisse gelten nicht nur für das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. .'1, sondern für alle Ausführungen von erfin dungsgemässen Verankerungsvorrichtungen. Es sei besonders darauf hingewiesen, dass es gleichgültig ist, wie die Kräfte auf den Träger 1 wirken, und es auch völlig belang los ist, ob Schub- oder Zugkräfte angreifen.
Wirkt die angreifende Kraft in Richtung des Trägers 1, dann ergeben sich bei senk recht ziun Träger 1 stehenden spatenförmigen Verankerungsorganen 2 und 3, wie Fig. 2 schematisch zeigt, folgende Kräfteverhältnisse In der X-Richtung, also horizontal, wir ken die Kräfte P, A und B. P ist die auf den Träger 1 wirkende Kraft,
A und B sind die Resultierenden der Reaktionskräfte des Bodens auf die spatenförmigen Verankerungs- organe 2 und 3-. Sie greifen nahe dem untern Ende der spatenförmigen Verankerungsor- gane an, da die Stützwirkung des Bodens dort beträchtlich höher ist als nahe an der Oberfläche, wo das Gefüge des Bodens sehr locker ist. Bei Gleichgewicht muss die Be ziehung 2X=O,d.h.P=A+B gelten.
Da die Stützwirkung des Bodens auf beiden spatenförmigen Verankerungsorganen 2 und 3 ungefähr gleichmässig erfolgt - dies ist bei nicht zu starken Inhomogenitäten stets der Fall - sind A und B gleich gross, also <I>A =</I> B <I>= P/?.</I> In, der y-Riehtung treten ebenfalls Kräfte auf, und zwar sind dies die Reibungskraft<B>0</B> und die Stützkraft D vom Boden auf den Träger, hervorgerufen durch dass von P auf die Bodenverankerung ausgeübte Drehmo ment P # b, das die Tendenz hat, den Spaten 2 aus dem Boden herauszuziehen und das den Träger 1 am Orte des Spatens 3 auf den Boden aufdrückt.
Diese beiden Kräfte sind von entgegengesetzter Richtung, Bei Gleich gewicht gilt die Beziehung <B>V</B> Y = ü, d. h. C = D. Das Kräftegleichgewieht allein genügt noch nicht, es müssen sieh auch noch die Drehmomente kompensieren. Es wirken die Momente P # b', hervorgerufen durch die Krart P, und<I>C -</I> a., hervorgerufen durch die Rei bungskraft C. b' ist der Abstand des An griffspunktes der Kräfte A und B vom Trä ger 1 und a die Länge des Trägers 1.
Das Momentengleichgewicht ist erfüllt bei: P#b' <I>=</I> C#a. Der notwendige Wert von C ergibt sieh aus dieser Gleichung zu
EMI0002.0052
Diesen Wert muss C bei begebenem P und gege benen Abmessungen a und b' mindestens haben. Bei gegebenem P hat aber C einen be stimmten Höchstwert., nämlich
EMI0002.0055
wobei der Reibungskoeffizient für die Reibung zwischen Spaten und Boden ist. Damit das Moment<I>P - b'</I> nicht grösser als das Moment. C - a wird und die Bodenverankerung aus- reisst, muss daher immer
EMI0003.0001
sein.
Dividiert man durch P, dann erhält man daraus die grundlegende Ungleichung:
EMI0003.0002
Die Ungleichung ist um so besser erfüllt und dadurch das herausdrehende Moment um. so wirksamer kompensiert, wenn die Länge a des Trägers gross im Vergleich zur Spaten länge b ist.
Man darf allerdings mit a nicht zu gross werden. Der Grund dafür besteht haupt- säehlieh darin, dass dabei das Gewicht und der Preis zu hoch würde. Eine zu weit ,Yehende Verkleinerung von b' und damit auch von b ist ebenso ungünstig, da die Verankerungsorgane sieh dabei ausschliess lich in den lockeren Schichten nahe der Oberfläche des Bodens befinden, welche nicht genügenden Halt bieten.
Versuche haben ergeben, dass das Verhältnis der Länge a des Trägers 1 zur Länge b der spatenför- migen Verankerungsorgane 2 und 3 zwischen den Werten 2,5 und 3,5 am günstigsten ist. Diese Werte beziehen sich auf die unter einander sehr ähnlichen Bodenverhältnisse am Rande von verschiedenen Kulturböden. Bei andern Bodenverhältnissen sind diese Zah lenwerte entsprechend abzuändern.
Günstigere Verhältnisse ergeben sich, wenn man die spatenförmigen Verankerungsorgane 2, 3 schräg stellt, wie Fig.1 und 3 zeigen. Aus Fig. 3 sieht. man, dass hierbei die Stütz kraft des Bodens A eine Komponente AS in Richtung des spatenförmigen Veranke- rungsorgans 2 nach unten hat. Diese Kom ponente A., unterstützt die Reibungskraft C in ihrer Eigenschaft, das Herausreissen des spatenförmigen Verankerungsorgans 2 zu ver hindern.
Die Grösse von A4 kann zwar durch weitgehendes Schrägstellen der spatenförmi- gen Verankerungsorgane gesteigert werden, doch werden bei zu starker Neigung Schol len herausgerissen von der Form, wie sie Fig.4 in einer Draufsicht und Fig.5 in einem Schnitt nach der Linie f;-6' in Fig. 4 zeigen.
Die Scherfläche 7 verläuft nahezu senkrecht auf die Fläche der spatenförmigen Verankerungsorgane. Je steiler die Scher- fläche 7 ist, um so weniger weit von den spatenförmigen Verankerungsorganen ent fernt tritt sie auf die Oberfläche B. Es ist leicht einzusehen, dass in diesem Fall ein Ausreissen der Scholle bei hinreichend grosser Belastung eher eintreten wird als bei sehr flacher Scherfläche 7. Die günstigsten Ver hältnisse lägen demnach bei senkrecht in den Boden gerammten Spaten vor.
Dabei käme aber die nach unten gerichtete Kom ponente AS der Stützkraft A nicht zur Wirkung. Man wird daher die Spaten schräg stellen, aber mir so weit, dass ein Ausreissen von Schollen noch nicht eintreten kann. Versuche haben gezeigt, dass dies dann der Fall. ist, wenn der Winkel cc zwi schen den spatenförmigen Verankerungs- organen 2 oder 3 und dem Träger 1 im Be reich von 80 bis 8$ liegt.
Die Stützkraft D des Bodens auf den Träger 1 kann vorteilhaft dadurch ver grössert werden, dass man Stützorgane, bei spielsweise unter dem Träger 1 anzuordnende Platten, zur Vergrösserung der Auflage fläche des Trägers auf dem Boden verwendet.
Wirkt die angreifende Kraft P schräg nach oben, so kann man sie in zwei zuein ander senkrechte Komponenten P, und Py zerlegen. Fig. 6 veranschaulicht die dabei auftretenden Kräfteverhältnisse, wenn die spatenförmigen Verankerungsorgane 2 und 3 senkrecht zum Träger 1 liegen.
In der X-Richtung wirken nun die Kräfte P, A' und B', wobei A' und B' die Bedeutung von früher haben, also die Stütz kräfte des Bodens sind. Im Gleichgewicht gilt .Z <I>X</I> = 0, d. h. P,, <I>= A' + B'.</I> In der y-Richtung existiert die Kraft Pv, der die Reibungskräfte C" und D", hervor gerufen durch den Zug nach oben, das Gleichgewicht halten müssen, damit der Anker nicht aus dem Boden herausgezogen wird.
Es treten ferner noch die Reibungs kraft<B>C</B> und die Stützkraft D' auf, die die selbe Ursache und Bedeutung haben wie die Kräfte C und D bei horizontaler Kraft- s wirkeng. <B>C</B> und D' sind demnach entgegen gesetzt gerichtet.
Die Gleichgewichtsbezie hung lautet daher -yY = 0, d. h. Py = C"+D"+C'-D' Bei gleichmässigen Verhältnissen im Boden io ist angenähert:
EMI0004.0008
woraus weiters folgt 0'=D'. Bei Betrachtung der Momente sieht man in Fig.6, dass dem rechtsdrehenden Moment P, # b' jetzt sowohl das Moment<I>C'</I> # a als auch das Moment<I>C"</I> # a, das von P, her rührt, entgegenwirkt.
Für das Gleichgewicht der Momente muss daher die Beziehung: Pt#b' <I>= (C' + C")</I> #a gelten. Diese Gleichung lässt sieh umwan deln, wenn man bedenkt, dass C' = C # cos y ist;
denn die Reibung C' ist proportional dem Normaldruck A' auf den Spaten, -Lund dieser ist jetzt offenbar von der Grösse
EMI0004.0025
gegenüber dem Wert P/2 von früher bei horizontaler Beanspruchung, der die Rei bungskraft C verursachte. Aus der Fig. 6 entnimmt man ferner, dass
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ist, so dass für das Gleichgewicht der Mo mente folgt
EMI0004.0029
und daraus mittels Division durch cos y schliesslich
EMI0004.0032
Die Verhältnisse liegen also günstiger als früher; denn die rechte Seite der Gleichung ist grösser geworden.
Es darf. nur nicht Py = P # sin y so gross werden, dass die Reibungskräfte C" und D" nicht. mehr die Komponente Py kompensieren können, was ein vertikales Herausziehen der Verankerung aus dem Boden bedingen würde. Deshalb darf man mit dem Winkel y nicht zu gross werden, was nach obiger Gleichung am gün stigsten wäre. Man sieht. jedoch, dass eine nicht zu grosse Neigung y der Kraftrichtung gegen den Träger 1 die Haltefestigkeit der Bodenverankerungen wegen ihrer besonderen Konstruktion noch erhöht.
Ein Ausführungsbeispiel für die Form der spatenförmigen Verankerungsorgane 2 und 3 erkennt man aus den Fig.1, 7 und B. Bei der Wahl gerade dieser Form ging man von fol genden Überlegungen aus: 1. Die spatenförmigen Verankerimgsorgane 2 und 3 sollen die angreifende Kraft P mög lichst gut auf den Boden übertragen.
2. Das Einschlagen in den Boden soll leicht vor sieh gehen.
3. Die Form der spatenförmigen Veranke- rungsorgane 2 und 3 soll die Verhinderung des Schollenausbruches unterstützen.
4. Die spatenförmigen Verankerungsorgane 2 und 3 sollen eine gewisse Stabilität auf weisen. Die Forderung 1 würde eine möglichst breite Fläche verlangen, demgegenüber die Forderung 2 eine geringe Breite. Es wird daher ein günstiges Breiteninterv all existieren, das sich Versuchen gemäss zwischen 100 mm und 200 mm bei verschiedenen Bodenverhält nissen am Rande eines Kulturbodens ergab.
Die Forderung ? bestimmt auch die Aus führung des untern Endes der spatenförmi- gen Verankerungsorgane. Die Kanten 11 und 12 sind unter einem Winkel zwischen 70 und 90 zueinander geneigt und am untern Ende abgerundet. Die Rundung besitzt einen Radius 13 zwischen 15 mm und 30 mm. Ausserdem sind die Kanten unter einem Winkel von etwa 30 angeschärft, um etwaige Verwurzelungen des Bodens leichter durchdringen zu können. Die Forderung 3 wird durch den Quer schnitt der spatenförmigen Verankerungs- organe 2, 3 erfüllt.
Durch den in Fig. 8 gezeig ten Querschnitt wird die angreifende Kraft P auf einen grossen divergierenden Winkelraum übertragen, das erfasste Erdreich daher zu gross, als dass es als Scholle ausgerissen wer den könnte. Den Winkel zwischen den beiden Asymptoten 14 des hyperbelförmigen Quer , Schnittes wählt man vorteilhaft im Bereich von 70 bis 12011.
Die Forderung 4 wird ausser durch geniz- gende Stärke des verwendeten Materials noch durch eine übliche Versteifungsrippe 15 ge fördert.
Die Zahlenangaben beziehen sich auf Bodenverhältnisse, wie sie am Rande von Kul turböden herrschen. Diese weisen an sich schon eine gewisse Verschiedenheit auf. Die Erfindung soll jedoch nicht darauf beschränkt sein und auch Ausführungsbeispiele anderer Dimensionierungen umfassen, die sich bei an dern Bodenverhältnissen als günstig ergeben.
Diese beschriebene Konstruktion von starr verbundenen Doppelspaten bietet. gegenüber den derzeit in Verwendung stehenden Einzel spaten oder Pflöcken den grossen Vorzug, da.ss sie gerade wegen dieser starren Verbindung zweier spatenförmiger Verankerungsorgane gegen das durch die Kraft P erzeugte Dreh moment ein wirksames Gegenmoment von Reibungskräften besitzt. Das Fehlen dieses Gegenmomentes führte bei Einspatenveranke- rungen (bzw. bei Pflockverankerungen) bei bereits mässiger Belastung unweigerlich zu einem Nach-vorn-Kippen des Spatens (bzw.
des Pflockes).
Weitere Vorzüge des Erfindungsgegen standes sind die grosse Stabilität und vor allem die leichte Anwendbarkeit; denn seine Ver ankerung im Boden erfolgt rasch und sicher. Nach den vorstehenden Ausführungen genügt auch eine verhältnismässig geringe Einschlag tiefe.
Anchoring device, for example for anchoring holding ropes on the ground. The invention relates to an anchoring device which is intended, for example, for anchoring holding ropes on the ground.
So far, so-called holding irons - these are longer, four-edged pointed rods - have been used for the stationary fixing of rope pulleys and the like. Even at low values, these rods inevitably tip over in the direction of the force acting on them. This is due to an imbalance of moments of force.
In the subject of the application, this extremely unpleasant disadvantage does not occur because, according to the invention, at least two anchoring members to be arranged one behind the other in the direction of the acting force are rigidly connected to one another.
As a result of this rigid connection occurs namely a torque of Reibungskräf th, which counteracts the tilting cause the moment.
Based on the drawings, the invention is explained in more detail, for example, in the follow.
FIG. 1 shows, in a side view and partially in section, a particularly practical embodiment of the invention.
FIG. 2 schematically illustrates the forces occurring during anchoring, taking into account a simplified limit case.
3 illustrates the force relationships that occur during the anchoring, compared to the initial assumption, when the spade-shaped anchoring organs are not perpendicular to the support, but are inclined at a certain angle, such that the lower end of the spade-shaped anchoring organs in shows the direction of the attacking force.
Fig. 4 shows the shape of a clod torn out of the ground under certain conditions in a plan view.
Fig. 5 shows the same block in a perpendicular section 6-6 'of Fig.4.
FIG. 6 illustrates the force relationships when again, for a simplified limiting case, the force does not act in the horizontal direction.
FIG. 7 shows the spade-shaped anchoring organs in view 10 of FIG. 1 and FIG. 8 in section 9-9 of FIG.
All figures represent only Ausfüh approximately examples, to which the invention is not to be restricted in any way.
The subject matter of the invention is suitable for transmitting various types of forces to the ground. There is no restriction on the type of soil required. In Fig. 1 an Awsführungsbeispiel is shown, which is particularly suitable for anchoring ropes and pulleys beire ground cable. At its ends, a carrier 1 has two spade-shaped anchoring members 2 and 3, which are rigidly connected to it and have an inclination a of 851 towards them.
At one end of the carrier 1 a transmission means for the applied force, consisting of two parallel flat metal pieces 4 and a bolt 5, is attached.
If not tensile but thrust forces are effective, the anchoring device can retain essentially the same shape. Only the means of transmission for the attacking forces have to be changed.
The favorability of the anchoring device described compared to the previously used also applies to any type of floor. The dimensions of the individual parts will, however, be somewhat different depending on the type of soil in order to achieve optimal conditions.
The following basic considerations about the balance of forces apply not only to the exemplary embodiment according to FIG. 1, but to all designs of anchoring devices according to the invention. It should be noted in particular that it does not matter how the forces act on the carrier 1, and it is also completely irrelevant whether thrust or tensile forces act.
If the acting force acts in the direction of the carrier 1, then with vertically right two carriers 1, spade-shaped anchoring organs 2 and 3, as shown schematically in FIG. 2, result in the following force relationships In the X direction, i.e. horizontally, we ken the forces P, A and B. P is the force acting on carrier 1,
A and B are the resultant of the reaction forces of the ground on the spade-shaped anchoring organs 2 and 3-. They attack near the lower end of the spade-shaped anchoring organs, since the supporting effect of the soil is considerably higher there than near the surface, where the structure of the soil is very loose. In equilibrium, the relationship 2X = O, i.e. P = A + B must apply.
Since the supporting effect of the ground on both spade-shaped anchoring members 2 and 3 is approximately uniform - this is always the case if the inhomogeneities are not too great - A and B are equal, i.e. <I> A = </I> B <I> = P / ?. </I> In the y-direction forces also occur, namely the frictional force <B> 0 </B> and the supporting force D from the ground to the girder, caused by that from P on the ground anchoring exerted torque P # b, which has the tendency to pull the spade 2 out of the ground and which presses the carrier 1 onto the ground at the location of the spade 3.
These two forces are in opposite directions. In the case of equilibrium, the relationship <B> V </B> Y = ü, i.e. H. C = D. The equilibrium of forces alone is not enough, the torques must also compensate. The moments P # b ', caused by the Krart P, and <I> C - </I> a., Caused by the frictional force C. b' is the distance between the point of application of the forces A and B from the Trä ger 1 and a the length of the beam 1.
The equilibrium of moments is fulfilled at: P # b '<I> = </I> C # a. The necessary value of C results from this equation
EMI0002.0052
C must have at least this value with given P and given dimensions a and b '. For a given P, however, C has a certain maximum value, namely
EMI0002.0055
where is the coefficient of friction for the friction between the spade and the ground. So that the moment <I> P - b '</I> is not greater than the moment. C - a and the ground anchoring tears out, must therefore always
EMI0003.0001
be.
If you divide by P, you get the basic inequality:
EMI0003.0002
The inequality is all the better fulfilled and thus the turning moment is reversed. so more effectively compensated when the length a of the carrier is large compared to the length of the spade b.
However, you shouldn't get too big with a. The main reason for this is that the weight and price would be too high. Too far "Yehende" reduction of b 'and thus also of b is just as unfavorable, since the anchoring organs are only located in the loose layers near the surface of the soil, which do not offer sufficient support.
Tests have shown that the ratio of the length a of the carrier 1 to the length b of the spade-shaped anchoring members 2 and 3 is the most favorable between the values 2.5 and 3.5. These values refer to the very similar soil conditions at the edge of different cultivated soils. If the soil conditions are different, these numerical values must be changed accordingly.
More favorable conditions result if the spade-shaped anchoring members 2, 3 are placed at an angle, as shown in FIGS. 1 and 3. From Fig. 3 sees. one that here the supporting force of the bottom A has a component AS in the direction of the spade-shaped anchoring organ 2 downwards. This component A., supports the frictional force C in its property to prevent the tearing out of the spade-shaped anchoring member 2 to ver.
Although the size of A4 can be increased by largely inclining the spade-shaped anchoring organs, if the inclination is too great, lugs are torn out of the shape as shown in FIG. 4 in a plan view and FIG. 5 in a section along line f; -6 'in Fig. 4.
The shear surface 7 runs almost perpendicular to the surface of the spade-shaped anchoring members. The steeper the shear surface 7, the closer it is to the spade-shaped anchoring organs it occurs on the surface B. It is easy to see that in this case the clod will tend to tear out with a sufficiently high load than with a very shallow one Shear surface 7. The most favorable conditions would therefore exist with spades rammed vertically into the ground.
However, the downward component AS of the supporting force A would not have an effect. The spade will therefore be set at an angle, but far enough so that clods cannot yet be torn out. Tests have shown that this is the case. is when the angle cc between the spade-shaped anchoring members 2 or 3 and the carrier 1 is in the range of 80 to 8 $.
The supporting force D of the floor on the carrier 1 can advantageously be increased ver that one uses supporting organs, for example plates to be arranged under the carrier 1, to increase the support surface of the carrier on the floor.
If the acting force P acts obliquely upwards, it can be broken down into two mutually perpendicular components P and Py. FIG. 6 illustrates the force relationships that occur when the spade-shaped anchoring members 2 and 3 are perpendicular to the carrier 1.
The forces P, A 'and B' now act in the X-direction, where A 'and B' have the same meaning as before, i.e. the supporting forces of the soil. In equilibrium, .Z <I> X </I> = 0, i.e. H. P ,, <I> = A '+ B'. </I> The force Pv exists in the y-direction, which means that the friction forces C "and D", caused by the upward pull, have to keep their balance the anchor is not pulled out of the ground.
There are also the frictional force <B> C </B> and the supporting force D ', which have the same cause and meaning as the forces C and D act in the case of a horizontal force. <B> C </B> and D 'are therefore directed in opposite directions.
The equilibrium relation is therefore -yY = 0, i.e. H. Py = C "+ D" + C'-D 'With uniform conditions in the soil io is approximated:
EMI0004.0008
from which it follows that 0 '= D'. When considering the moments, one can see in FIG. 6 that the right-turning moment P, # b 'now has both the moment <I> C' </I> # a and the moment <I> C "</I> # a , which comes from P, counteracts.
For the equilibrium of the moments, the relation: Pt # b '<I> = (C' + C ") </I> #a must apply. This equation can be converted if one considers that C '= C # cos y is;
for the friction C 'is proportional to the normal pressure A' on the spade, -L and this is now obviously of the magnitude
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compared to the value P / 2 from earlier with horizontal loading, which caused the frictional force C. From FIG. 6 it can also be seen that
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is, so that the moments for equilibrium follow
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and finally by dividing by cos y
EMI0004.0032
The circumstances are therefore more favorable than before; because the right side of the equation has grown larger.
It may. only Py = P # sin y does not become so large that the frictional forces C "and D" do not. can compensate more for the component Py, which would require a vertical pulling out of the anchorage from the ground. Therefore, the angle y must not be too large, which would be the most favorable according to the above equation. One sees. however, that a not too great inclination y of the direction of force against the carrier 1 increases the holding strength of the ground anchors because of their special construction.
An exemplary embodiment for the shape of the spade-shaped anchoring organs 2 and 3 can be seen from FIGS. 1, 7 and B. When choosing this shape, the following considerations were made: 1. The spade-shaped anchoring organs 2 and 3 are to have the acting force P. as well as possible transferred to the ground.
2. Hammering into the ground should be easy.
3. The shape of the spade-shaped anchoring organs 2 and 3 should help prevent clods from breaking out.
4. The spade-shaped anchoring organs 2 and 3 should have a certain stability. Requirement 1 would require as wide an area as possible, whereas requirement 2 would require a narrow width. There will therefore be a favorable width interval that has been found in experiments between 100 mm and 200 mm with different soil conditions at the edge of a cultivated soil.
The requirement ? also determines the design of the lower end of the spade-shaped anchoring organs. The edges 11 and 12 are inclined to one another at an angle between 70 and 90 and rounded at the lower end. The rounding has a radius 13 between 15 mm and 30 mm. In addition, the edges are sharpened at an angle of about 30 to make it easier to penetrate any roots in the ground. The requirement 3 is fulfilled by the cross section of the spade-shaped anchoring organs 2, 3.
Through the cross-section shown in Fig. 8, the acting force P is transmitted to a large diverging angular space, the detected soil is therefore too large for it to be torn out as a clod. The angle between the two asymptotes 14 of the hyperbolic cross section is advantageously chosen in the range from 70 to 12011.
In addition to the sufficient strength of the material used, the requirement 4 is also promoted by a conventional stiffening rib 15.
The figures given relate to soil conditions as they exist on the edge of cultural soils. These in themselves already show a certain difference. However, the invention is not intended to be restricted to this and also to include exemplary embodiments of other dimensions which are found to be favorable in other soil conditions.
This described construction of rigidly connected double spades offers. Compared to the single spade or pegs currently in use, the fact that it has an effective counter-torque of frictional forces against the torque generated by the force P precisely because of this rigid connection between two spade-shaped anchoring members. The lack of this counter-torque in the case of single-spade anchoring (or stake anchoring) inevitably led to the spade tipping forward (resp.
of the peg).
Further advantages of the subject matter of the invention are the great stability and, above all, the ease of use; because it is anchored in the ground quickly and safely. According to the above statements, a relatively small impact depth is sufficient.