DE3831069A1 - Zugglied mit einer ummantelung und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zugglied, insbesondere ein Schrägseil für eine Schrägseilbrücke gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Zugglieder dieser Art werden im Bauwesen vor allem als Schrägseile für Schrägseilbrücken, aber auch als Abspannungen für Bauwerksteile eingesetzt. Sie bestehen meist aus einer Mehrzahl von tragenden Zugelementen aus Stahl, wie Stäben, Drähten oder Litzen, die zu einem Bündel zusammengefaßt und von einer rohrförmigen Ummantelung umgeben sind. Da solche Zugglieder nicht nur hoch belastet, sondern auch der Witterung ausgesetzt sind, kommt ihrem Schutz gegen korrosive Einflüsse besondere Bedeutung zu. Oft besteht auch das Problem, bestehende Zugglieder dieser Art, deren Korrosionsschutz nicht mehr als ausreichend angesehen wird oder bereits beeinträchtigt sein sollte, zu sanieren, d.h. erneut und zuverlässig gegen Korrosion zu schützen. Dies ist insofern schwierig, als bei in Bauwerke eingebauten Zuggliedern keines seiner Enden freiliegt, so daß etwa ein Überschieben von Rohren nicht möglich ist.

In diesem Zusammenhang ist es als zusätzliche Korrosionsschutzmaßnahme bekanntgeworden, ein mit einer schadhaft gewordenen Kunststoffummantelung versehenes Zugglied dadurch gegen fortschreitende Korrosion zu schützen, daß es von einem Metallband schraubenlinienförmig mit nebeneinanderliegenden Windungen umwickelt wird, die längs seiner Seitenränder mit den Seitenrändern der benachbarten Windungen durch einen dichten Falz verbunden werden (DE-OS 36 26 886). Dadurch wird es möglich, ein an beiden Enden an einem Bauwerk befestigtes Zugglied, ohne es ausbauen oder an einem Ende freilegen zu müssen, mit einer rohrförmigen metallischen Ummantelung zu versehen, die es auf Dauer vor schädlichen Umwelteinflüssen schützt; für dieses Metallband kann ein geeignetes Material, wie beispielsweise Kupfer, Edelstahl oder dergleichen verwendet werden.

Die Umwicklung und die Herstellung des Falzes, der die Seitenränder der nebeneinanderliegenden Windungen des Metallbandes, gegebenenfalls sogar unter Zwischenlage von Dichtungsmaterialien dicht miteinander verbindet, erfolgen bei diesem bekannten Verfahren mittels einer an dem Zugglied abgestützten und an diesem verfahrbaren Vorrichtung mit einem um das Zugglied umlaufenden Wickelkopf. Das Metallband wird entweder unmittelbar auf das Zugglied oder auf eine dieses umgebende Masse, beispielsweise eine um das Zugglied gebundene Kautschuk- oder Kunststoffbinde gewickelt. Das Metallband kann auch mit Abstand um das Zugglied gewickelt werden, so daß sein Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Zugglieds, und zwischen diesem und der metallischen Ummantelung ein Zwischenraum entsteht, der mit einer nachgiebigen Füllstoffmasse gefüllt werden kann. Dabei wird als Wickeldorn eine auf dem Zugglied verschiebbare geteilte Hülse verwendet, deren Wanddicke der lichten Weite des zu bildenden Zwischenraumes angepaßt ist. Hier besteht ein Problem darin, die Zentrierung der Ummantelung zu sichern, bis der Ringraum gefüllt werden kann, damit seine Dicke in gleichmäßiger Größe erhalten bleibt.

Ebenfalls als Korrosionsschutzmaßnahme ist es bei einem Zugglied dieser Art bekannt, an ein im Querschnitt kreisförmiges Bündel von Zugelementen in Abständen voneinander jeweils über einen Teil seines Umfangs reichende Abstandhalter aus Kunststoff anzusetzen, die an ihrem Außenumfang in Längsrichtung des Zugglieds verlaufende Rippen bilden, an die sich von außen eine rohrförmige Ummantelung anlegt. Diese Ummantelung kann aus einer Schale oder aus zwei Halbschalen aus Stahlblechen bestehen, die an einem Längsrand oder an zwei einander gegenüberliegenden Längsrändern miteinander verschweißt werden. Die Hohlräume zwischen den Zugelementen sowie die zwischen den Abstandhaltern und der Ummantelung gebildeten Längskanäle werden durch Mineralöl ausgefüllt (DE-OS 35 32 204).

Auch diese Maßnahme kann als Sanierungsmaßnahme an schadhaft gewordenen Zuggliedern angewandt werden, wobei dann die Abstandhalter auf die bestehende Kunststoffumhüllung des Zugglieds aufgesetzt werden und von außen die Blechummantelung aufgebracht wird. Dieses Verfahren ist sehr aufwendig, was sowohl den Materialbedarf für die Abstandhalter, wie auch den Aufwand zu deren Anbringen anlangt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und praktikable Möglichkeit zu schaffen, um eine rohrförmige Ummantelung aus Metall nachträglich so an einem Zugglied anbringen zu können, daß zwischen der Oberfläche des Zugglieds und der Ummantelung ein ringförmiger Hohlraum verbleibt, unter Benutzung dessen die Ummantelung auf Dichtheit geprüft und der nachträglich mit Korrosionsschutzmaterial ausgepreßt werden kann.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patenanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Vorteil der Erfindung besteht vor allem darin, daß im Wege eines einfachen kontinuierlichen Arbeitsganges, nämlich durch Aufwickeln, auf ein zumindest im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisendes Zugglied ein Abstandhalter aufgebracht werden kann, der über den Verlauf des Zugglieds eine zuverlässige Abstützung der danach aufzubringenden rohrförmigen Ummantelung erlaubt und diese in gleichmäßigem Abstand von der Oberfläche des Zugglieds hält. Dadurch entsteht zwischen der Oberfläche des Zugglieds und der rohrförmigen Ummantelung ein durch das Abstandhalterband unterteilter schraubenlinienförmig verlaufender Ringraum, der die Möglichkeit bietet, die Ummantelung durch Aufbringen eines Innendruckes, z. B. mittels Gas, auf ihre Dichtigkeit zu prüfen. Zugleich bietet dieser Ringraum einen klar definierten Injizierkanal, dessen Durchflußquerschnitt durch die Dicke des Abstandhalterbandes bestimmt wird. In diesen Injizierkanal kann dann ein Korrosionsschutzmaterial eingepreßt werden, das aus einem Korrosionsschutzfett, einem erhärtenden Material, wie z. B. einem Injektionsharz oder Zementmörtel, oder auch aus einem inerten Gas bestehen kann.

Diese Maßnahme hat selbstverständlich dann besondere Vorteile, wenn die Ummantelung selbst aus einem Metallband besteht, das schraubenlinienförmig um das Zugglied gewickelt wird. Hier ist es von Vorteil, wenn die Wicklung des Abstandhalterbandes dieselbe Steigung hat wie die Wicklung des Metallbandes, so daß die Falze an den Längsrändern des Metallbandes unter Abstützung gegen das Abstandhalterband hergestellt werden können und an diesem einen sicheren Halt erfahren. Es ist aber auch möglich, auf ein derart schraubenlinienförmig verlaufendes Abstandhalterband eine Ummantelung aufzubringen, die durch Längsfalze geschlossen wird.

Die Erfindung läßt sich nicht nur zur Sanierung bestehender Zugglieder, wie z. B. Schrägseilen von Schrägseilbrücken einsetzen, sondern ist auch zur Ummantelung von bislang noch nicht umhüllten Bündeln aus einzelnen Zugelementen geeignet, die infolge ihres polygonförmigen Umrisses nicht unmittelbar mit einem Metallband umwickelt werden können. Durch das Abstandhalterband nach der Erfindung werden die Zwickel zwischen den einzelnen im Außenumfang liegenden Zugelementen überbrückt, so daß das Wickeln des Metallbandes in gleicher Weise wie bei Zuggliedern mit geschlossener Oberfläche erfolgen kann und dennoch eine glatte runde Oberfläche erhalten wird. Zugleich wird Kontakt zwischen den Zugelementen und der Ummantelung vermieden. Kosten außer dem Materialpreis des Abstandhalterbandes entstehen nicht, da ein lohnintensives Befestigen des Abstandhalters auf der Zuggliedoberfläche entfällt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Längsansicht eines Zugglieds nach der Erfindung,

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

Fig. 3 ein Detail III aus Fig. 1 in größerem Maßstab und

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

In den Fig. 1 bis 3 ist die Erfindung an einem bestehenden, mit einem Bauwerk verbundenen Zugglied, wie z. B. einem sanierungsbedürftigen Schrägseil einer Schrägseilbrücke dargestellt. Das Zugglied besteht in seiner ursprünglichen Gestalt aus einem Bündel 1 von Einzelelementen 2, wie Stahlstäben, -drähten oder -litzen, die von einer rohrförmigen Umhüllung 3 aus Kunststoff, z. B. PE, umgeben sind. Anzahl, Form und Größe der Zugelemente 2 sind grundsätzlich beliebig, wie auch die Hohlräume zwischen den Zugelementen 2 und der Umhüllung 3 auf beliebige Weise, z. B. mit Korrosionsschutzfett, Zementleim oder dergleichen ausgefüllt sein können.

Auf die durch das Hüllrohr 3, das, wenn es schadhaft geworden sein sollte, auch geschält oder ganz entfernt werden kann, gebildete Oberfläche wird in aufeinanderfolgenden gleichmäßigen Windungen mit der Steigung S ₁ ein Band 4 aus Kunststoff als Abstandhalter aufgewickelt. Dieses Band 4 hat, wie vor allem Fig. 3 zeigt, flachrechteckigen Querschnitt. Es weist an seinen Schmalseiten längsverlaufende Ausnehmungen 5 in Form hinterschnittener Nuten auf, in die beim nachträglichen Injizieren von erhärtendem Material 6 dieses eindringt. Dadurch wird ein späteres Lösen des Bandes 4 von dem erhärtenden Material und damit eine Rißbildung an diesen Stellen vermieden. Anstelle hinterschnittener Nuten, die sich relativ leicht erzeugen lassen, könnten auch schwalbenschwanzartige Vorsprünge vorgesehen werden, die sich in das erhärtende Material einbetten.

Auf dieses Abstandhalterband 4 wird sodann in einem zweckmäßig zeitgleich, aber längsversetzt nachfolgenden Arbeitsgang eine Blechummantelung 7 aufgebracht, und zwar in Form eines Metallbandes 7′, dessen Längsränder miteinander zu einem dichten Falz 8 verbunden werden. Die Breite des Bandes 7′ ist etwas größer als die Steigung S ₁ des Abstandhalterbandes 4, so daß die Abstände S ₂ der Falze 8 denjenigen S ₁ des Abstandhalterbandes 4, die Falze 8 also jeweils oberhalb des Abstandhalterbandes 4 liegen. Dadurch erfahren diese Falze 8 eine einwandfreie Abstützung sowohl bei der Herstellung, wie auch im endgültigen Zustand. Bei der Umwicklung mit dem Metallband 7′ kann im einzelnen in der aus der DE-OS 36 26 886 bekannten Weise verfahren werden; analog erfolgt auch das vorangehende Aufwickeln des Abstandhalterbandes 4.

Der auf diese Weise zwischen der Oberfläche des Hüllrohrs 3 und der Ummantelung 7 gebildete, durch das Abstandhalterband 4 unterteilte schraubenlinienförmig verlaufende ringförmige Hohlraum kann nun zunächst dazu verwendet werden, um z. B. durch Einpressen von Luft die Dichtigkeit der Ummantelung 7 zu prüfen. Danach wird der Hohlraum durch Einpressen eines Korrosionsschutzmaterials, wie z. B. Zementmörtel 6, ausgefüllt.

Während vorstehend anhand der Fig. 1 bis 3 dargestellt wurde, wie ein glattes Zugglied mit kreisförmigem Umriß von einem Abstandhalterband 4 umwickelt wurde, ist dies selbstverständlich auch dann möglich, wenn die einzelnen Zugelemente 2′ noch nicht von einem Hüllrohr umgeben sind, sondern einen etwa polygonförmigen Umriß des gesamten Bündels ergeben. Wird ein solches Bündel 1′ in der erfindungsgemäßen Weise von einem Abstandhalterband 4 umwickelt, dann werden durch dessen Steifigkeit die zwickelartigen Räume zwischen den äußersten Scheitelpunkten der Zugelemente 2′ überbrückt und eine zumindest im wesentlichen kreisrunde Auflagefläche für die metallische Ummantelung 7 geschaffen, die in der beschriebenen Weise auf das Abstandhalterband 4 aufgebracht wird.

Das Abstandhalterband 4 wird hier zweckmäßig unter Spannung aufgewickelt, um die einzelnen Zugelemente 2′ in eine enge Lage zu bringen. Um den kreisförmigen Querschnitt des Bündels 2′ vorzuformen, kann eine z. B. aus zwei Halbschalen bestehende Matrize vorangeführt werden.

Claims (10)

1. Zugglied insbesondere Schrägseil für eine Schrägseilbrücke aus einem Bündel von Zugelementen, wie z. B. Stahlstäben, -drähten oder -litzen, und einer dieses im Abstand rohrförmig umgebenden, vorzugsweise metallischen Ummantelung zum Schutz gegen Korrosion, wobei der Ringraum zwischen dem Bündel und der Ummantelung mit Korrosionsschutzmaterial ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bündel (1) und der Ummantelung (7) ein dieses schraubenlinienförmig umgebendes Band (4) konstanten Dicke als Abstandhalter vorgesehen ist.

2. Zugglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandhalterband (4) rechteckigen Querschnitt aufweist, dessen größere Abmessung in Längsrichtung des Zugglieds verläuft.

3. Zugglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandhalterband an seinen Schmalseiten mit Mitteln zum Erzeugen eines in Längsrichtung des Zugglieds wirkenden Verbundes mit einem den Ringraum ausfüllenden erhärtenden Korrosionsschutzmaterial versehen ist.

4. Zugglied nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandhalterband (4) an seinen Schmalseiten in Längsrichtung durchgehend hinterschnittene nutenartige Ausnehmungen (5) aufweist.

5. Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandhalterband (4) aus Kunststoff, z. B. PE, besteht.

6. Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Ummantelung aus einem wendelförmig verlaufenden Metallband besteht, dessen Windungen entlang ihrer Längsränder mit den Längsrändern der benachbarten Windungen durch einen dichten Falz verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (S ₁) der Windungen des Abstandhalterbandes (4) in axialer Richtung den Abständen (S ₂) des Falzes (8) des Metallbandes (7′) entsprechen und daß der Falz (8) jeweils im Bereich des Abstandhalterbandes (4) liegt.

7. Verfahren zum Herstellen eines Zuggliedes nach Anspruch 6, bei dem zur Herstellung der rohrförmigen Ummantelung ein Metallband schraubenlinienförmig verlaufend in nebeneinanderliegenden Windungen um das Bündel herumgewickelt wird und die Längsränder benachbarter Windungen durch Bildung eines dichten, sich in Bandlängsrichtung erstreckenden Falzes miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (7′) mit gleicher Steigung auf das zuvor um das Bündel (2) herumgewickelte Abstandhalterband (4) gewickelt und der Falz (8) jeweils im Bereich des Abstandhalterbandes (4) erzeugt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wickeln des Metallbandes zeitgleich und längenversetzt mit dem Aufwickeln des Abstandhalterbandes erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandhalterband (4) unter Spannung auf das Bündel aufgewickelt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Oberfläche des Bündels und der rohrförmigen Ummantelung verbliebene, durch das Abstandhalterband begrenzte schraubenlinienförmige Hohlraum nachträglich mit einem erhärtenden Material, z. B. Zementmörtel, ausgepreßt wird.