DE3224702A1

DE3224702A1 - Verankerungs- und kopplungsvorrichtung fuer buendelspannglieder fuer spannbeton

Info

Publication number: DE3224702A1
Application number: DE19823224702
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1982-07-02
Filing date: 1982-07-02
Publication date: 1984-01-12
Also published as: DE3224702C2; CA1185450A; IT1162891B; JPH0263041B2; CH662604A5; JPS5920615A; IT8353536V0; ATA229383A; IT8367726A0; US4640068A; AT378553B

Description

DIPL.-ING. W. GOLLWITZER · DIPL.-ING. F. W. MOLL

6740 LANDAU/PFALZ · IjANGSTKASSE 5

POSTFACH ZOHO ■ TELTCPON 0«!l 41 / 8 7000, 6085 · TELKX 04 63333 I¹OHTSUHROK LIIDWKIHIIAFBN 27 562-070 · DKl)TSOHE BANK LANDAU 0216400 (BLZ 648 700 03}

- 4 - 1. Juli 1982

Mr.

Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft, 8000 München 81

Verankerungs- und Kopplungsvorrichtung für Bündelspannglieder für Spannbeton

Die Erfindung betrifft eine Verankerungsvorrichtung für eine zugleich als Kopplungsstelle ausgebildete Anspannstelle sowie eine Kopplungsvorrichtung für aus einer Mehrzahl von Einzelelementen, wie Litzen, Drähte oder dergleichen bestehenden Bündelspanngliedern für Spannbeton gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 6.

Bei der Herstellung von Bauwerken oder Bauwerksteilen ist es nicht immer möglich, die einzelnen Spannglieder bis zu den jeweiligen Endflächen der Bauwerke durchgehen zu lassen, sondern es ist in vielen Fällen notwendig, Zwischenverankerungen vorzunehmen, an denen wieder weiterführende Spctnnglieder angesetzt werden müssen. Dies ist vor allem bei der abschnittsweisen Herstellung von Spannbetonbauwerken, insbesondere Brücken, der Fall. Diese Spanngliedkopplungen haben die Aufgabe, die Spannkräfte der Spannglieder des neuen Abschnitts auf die Enden der Spannglieder des

■'■-■- ■-" ^: ·' ^! 3724702

alten Abschnitts sicher.zu übertragen- Dabei soll sich in der Koppelfuge, d.h. der Fuge zwischen den beiden Bauabschnitten, der Spannungszustand aus der Vorspannkraft der Spannglieder möglichst ungehindert aufbauen können.

Bei einer bekannten Verankerungsvorrichtung ist der Ankerkörper als Scheibe ausgebildet und sind die Bohrungen zur Verankerung der abgehenden Einzelelemente außerhalb derjenigen zur Verankerung der ankommenden Einzelelemente ausgebildet (DE-OS 24 23 741). Die Ankerscheibe ist über ein rohrförmiges Distanzstück auf den Widerlagerkörper abgestützt, um einen Freiraum zu schaffen und die Keile für die Verankerung der abgehenden Einzelelemente nachträglich einsetzen zu können. Der Platzbedarf dieser Verankerungsvorrichtung, die aus vielen Einzelteilen besteht, ist verhältnismäßig groß. Dazu müssen vor allem die Keile der abgehenden Einzelelemente einzeln gesichert werden, um ein unbeabsichtigtes Lösen zu verhindern. Da die abgehenden Einzelelemente radial außerhalb der ankommenden Einzelelemente verankert sind, besteht die Gefahr einer Verformung der Ankerplatte, die sich zusammen mit einem geringen zeitabhängigen Schlupf der Keilverankerungen in der Koppelfuge als Riß niederschlagen kann.

Die Länge der Verankerung und damit ein Abfall der Vorspannung in der Koppelfuge infolge von Schwind- und KriechVerkürzungen des umgebenden Betons sollen bei einer weiteren bekannten Verankerungsvorrichtung dieser Art dadurch vermieden werden, daß die Ankerscheibe unmittelbar an der Koppelfuge anliegt (DE-OS 29 11 437). Die konischen Bohrungen für die abgehenden Einzelelemente liegen auch hier radial außerhalb der Bohrungen für die ankommenden Einzelelemente. Die Keile der abgehenden Einzelelemente sind durch Druckfedern gesichert, die sich gegen einen Deckel abstützen. Auch hier besteht die Gefahr, daß sich der

wenn auch geringe zeitabhängige Schlupf sofort als Riß in der Koppelfuge niederschlägt.

Bei beiden bekannten Verankerungsvorrichtungen besteht der Nachteil, daß die Keile nach dem Injizieren der Spannkanäle mit Zementmörtel durch eingedrungenen Zementmörtel festgelegt und bei zunehmender Zugkraft im Nachrücken behindert werden, so daß die Bruchtragfähigkeit nicht erreicht werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Verankerung der eingangs angegebenen Art sicherzustellen, daß Risse in der Koppelfuge weitestgehend vermieden werden und daß das Nachrücken der Keile nicht behindert wird, so daß die Bruchtragfähigkeit in jedem Fall erreicht wird.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Verankerungsvorrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Vorteil der Erfindung besteht zum einen darin, daß durch die vollständige Einbettung der Keile der abgehenden Einzelelemente in eine dauerplastische, schmierfähige Korrosionsschutzmasse, d.h. in Fett, eine ständige aktive Keilverankerung sichergestellt ist, die auch das Nachrücken der Keile im Bruchzustand ermöglicht und zum anderen darin, daß in den zylindrischen Bereichen der Bohrungen für die abgehenden Einzelelemente eine kurze verbundfreie Strecke vorhanden ist, durch die der geringe zeitabhängige Schlupf der Verankerung ausgeglichen werden kann. Dennoch hat die Verankerungsvorrichtung nach der Erfindung nur eine kurze Entwicklungslänge,, so daß zusätzliche Span-

nungsverluste durch Schwinden und Kriechen des Betons weitgehend vermieden werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist dadurch gegeben, daß, nachdem die Bohrungen für die abgehenden Einzelelemente mit Korrosionsschutzmasse ausgefüllt sind, diese zu einem beliebigen Zeitpunkt nach dem Verankern, Spannen und Injizieren der ankommenden Einzelelemente eingesetzt werden können, ohne daß Korrosionsschäden zu befürchten sind. Der Schutz der Bohrungen und der Korrosionsschutzmasse wird durch eine Kopfplatte mit Verschlußpfropfen erreicht, die dann abgenommen wird, wenn die abgehenden Einzelelemente eingeführt werden. Bei ihrem Einstecken in die Bohrungen tritt das überschußfett seitlich aus.

Nach demselben Prinzip läßt sich auch eine Kopplungsstelle eines Spannglieds ohne Zwischenverankerung ausbilden. Hier sind sowohl die Bohrungen für die ankommenden, wie auch die Bohrungen für die abgehenden Einzelelemente mit Korrosionsschutzmasse ausgefüllt und durch Abdeckplatten abgedeckt, die allerdings Durchbrechungen aufweisen müssen, um das Einführen der Einzelelemente zu ermöglichen.

Im Sinne einer verringerten Rißgefahr an der Koppelfuge wirkt sich auch aus, wenn nach der Erfindung die Bohrungen für die ankommenden und die abgehenden Einzelelemente gleichmäßig über den Querschnitt des Ankerkörpers verteilt sind, so daß Verformungen desselben vermieden werden. Da die Bohrungen der ankommenden und der abgehenden Einzelelemente gegeneinander versetzt sind, können die Abstände der Bohrungen geringer gehalten werden, so daß auch ein verringerter Materialbedarf gegeben ist.

Die Erfindung¹ wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Verankerung nach der Erfindung,

Fig. 1a eine Detaildarstellung einer Keilverankerung in größerem Maßstab,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig·. 1,

Fig. 4 eine vorbereitete Verankerungsvorrichtung nach dem Spannen der ankommenden, 'fiber vor dem Koppeln mit den abgehenden Einzelelementen und

Fig. 4a eine Detaildarstellung der Kopfplatte mit Verschlußpfropfen in größerem Maßstab,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Verankerungsvorrichtung nach der Erfindung beim Injizieren,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine Kopplungsvorrichtung nach der Erfindung.

In dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Einzelelemente 1, z.B. Litzen aus Stahldraht, eines Bündelspannglieds 2, das in einem Hüllrohr 3 geführt ist, in einem Ankerkörper 4 verankert. Die Litzen 1 sind durch Bohrungen 5 hindurchgeführt, die einen konischen Bereich 6 aufweisen, der die Anlagefläche für die Keile 7 bildet, und einen zylindrischen Bereich 8, dessen Durchmesset dem geringeren Durchmesser* des konischen Bereichs 6

entspricht, an den er anschließt und in dem die Litze 1 frei liegt.

Der Ankerkörper 4 stützt sich unter Zwischenlage ein ν Fußplatte 9, die an der dem Ankerkörper 4 zugewandten Seite mit einer Dichtung versehen, z.B. gummiert ist, unter Zwischenlage eines Zwischenrings 10 mit dreieckförmigein Querschnitt gegen einen Widerlagerkörper 11 ab, der entweder- ir. ein - nicht dargestelltes - Betonbauteil eingebettet oder auf dieses aufgesetzt ist. Die Fußplatte 9 ist mittels einer Schraube 12 am Ankerkörper 4 befestigt. Die Verbindung zwischen Widerlagerkörper 11 und Hüllrohr 3 wird durch einen Rohrstutzen 13 bewerkstelligt, der mit einem Flansch 14 versehen und mittels einer Schraube 15 in einer durchgehenden Gewindebohrung 16 am Widerlagerkörper 11 befestigt ist.

In dem Ankerkörper 4 befinden sich neben den Bohrungen 5 für die ankommenden Litzen 1 weitere Bohrungen 17 für die abgehenden Litzen. Auch die Bohrungen 17 bestehen aus-einem konischen Bereich 18 und einem zylindrischen Bereich 19. In die konischen Bereiche 18 sind die Keile 20 eingesetzt und durch Druckfedern 21, die sich gegen die Fußplatte 9 abstützen, in ihrer Lage gesichert. Die Bohrungen 17 sind mit einer dauerplastischen, schmierfähigen Korrosionsschutzmasse, vorzugsweise einem Fett 22, ausgefüllt und durch eine Kopfplatte 23 abgeschlossen. Die Kopfplatte 23 besteht aus einer Platte 25, deren Durchmesser etwas geringer ist als derjenige des Ankerkörpers 4, damit gegen diesen eine Spannpresse zum Spannen der ankommenden Litzen 1 abgestützt werde; kann. An die Platte 25 sind Verschlußpfropfen 24 angeformt, die eine umlaufende Zähnung 26 aufweisen, um einen festai: Sitz der Kopfplatte 23 in den Bohrungen 17 zu gewährleisten. Die Kopfplatte 23 besteht aus Kunststoff, z.B. Polyäthylen,

Der Ankerkörper samt Fußplatte 9 und Kopfplatte 23

-■Τ"" ■-■—-■■■■■■""■

kann in dieser Form als geschlossenes System auf die Baustelle gebracht werden. Nach dem Spannen der ankommenden Litzen 1 und Verankern der eingetragenen Spannkraft mittels der Keile 7 kann das ankommende Bündelspannglied 2 injiziert werden. Dieser Zustand ist in Fig. 5 dargestellt. Zum Injizieren wird mittels Zugbolzen 27, die in die Gewindebohrungen 16 in dem Widerlagerkörper 11 eingeschraubt werden, eine Injizierglocke 28 unter Zwischenlage einer Dichtungsplatte 29 auf den Ankerkörper 4 außerhalb der Kopfplatte aufgepreßt. An einen Injizierstutzen 30 kann dann zum Inji-· zieren von Zementleim eine Injizierleitung angeschlossen werden. Von dem Injiziervorgang werden lediglich die Litzen 1 des Bündelspannglieds 2 betroffen; die mit Korrosionsschutzmasse 22 gefüllten Bohrungen 17 werden nicht beeinträchtigt.

Nach dem Erhärten des Injiziermörtels wird die Injizierglocke 28 abgenommen und der verbliebene Mörtelkuchen abgeschlagen. Nach Lösen der Kopfplatte 23 mit den Verschlußpfropfen 24 können dann die Litzen 31 des abgehenden Spannbündels 32 in die mit Korrosionsschutzmasse 22 gefüllten Bohrungen 17 gesteckt werden; dabei tritt das Überschußfett aus. Über eine Strichmarkierung an jeder Litze kann der ausreichend tiefe Sitz später kontrolliert werden.

Zum Aufbau des abgehenden Spannbündels 32 wird sodann über dessen aufgefächerten Teil ein trompetenformiges Hüllrohr 33 gestülpt, der Zwischenraum bis zum Ankerkörper 4 z.B. mit einer Densobinde 34 abgedichtet und an das Übergangsstück 33 das normale Hüllrohr 35 des abgehenden Spannbündels 32 angeschlossen (Fig. 1). An dem Übergangsstück 33 ist wiederum ein Stutzen 36 zum Anschluß einer Injizieroder Entlüftungsleitung vorgesehen.

Auch wenn der Hohlraum innerhalb des Übergangsstücks

mit Zementmörtel injiziert ist, kann dieser doch nicht in die zylindrischen Bereiche 19 der Bohrungen 17 vordringen, so daß die Litzen 31 auf diese kurze Länge frei beweglich ^teiben-und-iaf^lge eines,., zeitabhängigen Schlupfes der Keile 20 gewissermaßen aufatmen können, so daß ein Riß in der ~ Koppelfuge weitestgehend vermieden wird.

In Fig. 6 ist die Erfindung noch am Beispiel einer Kopplungsvorrichtung dargestellt, die ohne Zwischenverankerung im freien Verlauf eines Spannglieds angeordnet wird.

Die Kopplungsvorrichtung besteht aus einem Ankerkörper 36 mit Bohrungen 37 für die ankommenden Litzen 3 9 sowie Bohrungen 38 für die abgehenden Litzen 40. Die Bohrungen 3 7 bzw. 38 weisen, wie oben am Beispiel der Verankerungsvorrichtung dargestellt, jeweils einen konischen und einen zylindrischen Bereich auf und sind, bevor sie an die Baustelle geliefert werden, mit dauerplastischer, schmierfähiger Korrosionsschutzmasse, vorzugsweise Fett, ausgefüllt. Die Bohrungen 37 bzw. 38 sind jeweils an den Stirnseiten des Ankerkörpers durch Abdeckplatten 41 und 4 2 abgedeckt, die am Ankerkörper 36 lösbar, z.B. durch Schrauben 43, befestigt sind.

Die Abdeckplatten 41 und 42 dienen einerseits zum Abschluß der Bohrungen 37 und 38; sie nehmen andererseits aber auch in Ausnehmungen 44 die Federelemente 4 5 auf, die notwendig sind, um die Keile 20 in die konischen Bereiche der Bohrungen 37 bzw. 38 zu drücken. Die Abdeckplatten 41 und 42 besitzen einerseits Durchbrechungen 46, durch welche die zu verankernden Litzen 39 bzw. 40 in die zylindrischen Bereiche der Bohrungen 37 bzw. 38 eingeführt und dann in die Keile 20 gesteckt werden können sowie zentrisch zu den Ausnehmungen 44 verlaufende Durchbrechungen 47, durch welche sie nach Passieren der Keile 20 wieder austreten.

Die gesamte Kopplungsvorrichtung ist von einem Hüll rohr 48 umgeben, an das auf beiden Seiten trompetenartige Übergangsstücke 49 bzw. 50 anschließen, die an die das
Spanndrahtbündel im normalen Bereich umgebenden Hüllrohre angeschlossen sind.

Claims

DIPL·.-ING. W. GOTvL1WITZBR · DIPL.-ING. F. W. MÖIX 6740 LANDATF/PFAt-Z · IiANGSTBASSB 5 POSTFACH 2080 - TELEFON O6341/87O00, 6OS8 · TELRX 04 53 333 POSTSCHEGK LTJDWIGSHAFEN 27 662-676 · DEUTSCHE BANK LANDAU 02 154OO (BLZ 648 700 93)

1. Juli 1982

Mr.

Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft, 8000 München 81

Verankerungs- und Kopplungsvorrichtung für Bündelspannglieder für Spannbeton

Patentansprüche

1. Verankerungsvorrichtung für eine zugleich als Kopplungsstelle ausgebildete -Anspannstelle von aus einer Mehrzahl von Einzelelementen, wie Litzen, Drähte oder dergleichen bestehenden Bündelspanngliedern für Spannbeton, mit einem sich mittelbar oder unmittelbar gegen einen Widerlagerkörper abstützenden, vorzugsweise kreisrunden Ankerkörper, der neben Bohrungen zur spannbaren Verankerung der ankommenden Einzelelemente mittels Keilen weitere in umgekehrter Richtung angeordnete gleiche oder gleichartige Bohrungen zur Verankerung der abgehenden Einzelelemente aufweist, die durch eine mit dem Ankerkörper verbundene Platte abgedeckt sind, gegen welche sich auf die in den Bohrungen befindlichen Keile für die abgehenden Einzelelemente wirkende Federelemente abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (5, 17) neben konischen, die Anlage-

flächen für die Verankerungskeile (20) bildenden Bereichen (18) jeweils einen, an den geringeren Durchmesser der Bohrung anschließenden zylindrischen Bereich (19) aufweisen und nach Art eines Ubergreifungsstoßes gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß die Bohrungen (17) für die abgehenden Einzelelemente mit einer dauerplastischen, schmierfähigen Korrosionsschutzmasse (22), vorzugsweise Fett, ausgefüllt und durch eine an der Stirnseite des Ankerkörpers anliegende, zum nachträglichen Einfädeln der abgehenden Einzelelemente (31) abnehmbare Kopfplatte (23) abgedeckt sind.

2. Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Bereiche (19) der Bohrungen (17) für die abgehenden Einzelelemente (31) durch herausnehmbare Verschlußpfropfen (24) abgeschlossen sind.

3. Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußpfropfen (24) an die Kopfplatte (23) angeformt sind.

4. Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußpfropfen (24) an ihrem Außenumfang mit einer Zähnung (26) versehen sind.

5. Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußpfropfen (24) und die Kopfplatte (23) aus Kunststoff, z.B. Polyäthylen, bestehen.

6. Kopplungsvorrichtung für aus einer·Mehrzahl von Einzelelementen, wie Litzen, Drähte oder dergleichen bestehenden Bündelspanngliedern für Spannbeton, mit einem vorzugsweise kreisrunden Ankerkörper, der neben Bohrungen zur Verankerung der ankommenden Einzelelemente mittels Keilen weitere in umgekehrter Richtung angeordnete gleiche oder gleich-

..^:.·» ^;»' ■ "- -^:" 3774702

artige Bohrungen zur Verankerung der abgehenden Einzelelemente aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen neben konischen, die Anlageflächen für die Verankerungskeile bildenden Bereichen jeweils einen, an den geringeren Durchmesser der Bohrung anschließenden zylindrischen Bereich aufweisen und nach Art eines Ubergreifungsstoßes gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß die Bohrungen sowohl für die ankommenden, wie für die abgehenden Einzelelemente mit einer dauerplastischen, schmierfähigen Korrosionsschutzmasse, vorzugsweise Fett, ausgefüllt und jeweils durch an den Stirnseiten des Ankerkörpers anliegende, das Einführen der Einzelelemente ermöglichende Abdeckplatten abgedeckt sind.

7. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatten zum nachträglichen Einführen der Einzelelemente Durchbrechungen aufweisen, deren Durchmesser nur wenig größer ist wie der Durchmesser der Einzelelemente.

8. Verankerungs- bzw. Kopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (5, 17) für die ankommenden und für die abgehenden Einzelelemente (1, 31) gleichmäßig über den Querschnitt des Ankerkörpers (4) verteilt sind.