EP0703326A1 - Korrosionsgeschütztes Zugglied, vornehmlich Spannglied für Spannbeton ohne Verbund - Google Patents
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Classifications
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- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/08—Members specially adapted to be used in prestressed constructions
- E04C5/12—Anchoring devices
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- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
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- E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
- E01D19/14—Towers; Anchors ; Connection of cables to bridge parts; Saddle supports
Definitions
- the invention relates to a corrosion-protected tension member, primarily a tendon for prestressed concrete without composite according to the preamble of claim 1.
- prestressing In the construction of prestressed concrete structures, but especially in bridge structures, prestressing is known with and without bond. Prestressing with bond is usually carried out as prestressing with subsequent joining.
- the tendons are held longitudinally movable by arrangement in cladding tubes within the concrete cross-section until the concrete has hardened and, after tensioning, are injected into the remaining annular spaces in connection with the building by injecting cement glue.
- the tendons When prestressing without bond, the tendons are usually outside the concrete cross-section, but are supported against the building; they can be viewed at any time, retensioned and, if necessary, replaced.
- tension elements i.e. steel wire strands, which are each arranged in a sheath made of plastic, for example polyethylene, and are surrounded by a plastically deformable corrosion protection compound, e.g. grease, which fills the annular space between the tension element and sheath (DE. DE 37 34 954 C2).
- a plastically deformable corrosion protection compound e.g. grease
- the anchor pot itself is inserted into an anchor tube, which forms the tubular casing of the tension member in the anchoring area.
- an anchor tube which forms the tubular casing of the tension member in the anchoring area.
- the strands can be retightened and exchanged and it is still possible to pass the anchor pot Press cavity between the coverings of the strands and the inner wall of the tubular cover in the free area of the tension member with hardening material, in particular cement mortar.
- the invention has for its object to provide a simpler and more economical way of sealing the anchoring area of such a tension member from its free area, in which the cavity may also be wholly or partially with a hardening material, such as e.g. Cement paste, can be filled.
- a hardening material such as e.g. Cement paste
- the advantage of the invention is above all that the arrangement of the sealing plate immediately below the armature plate means that the previously required cavity filled with anti-corrosion compound can be completely dispensed with.
- the envelopes of the individual tension elements are brought through the sealing washer to the armature disk or introduced into it, so that the corrosion protection compound surrounding the individual elements within their envelopes directly adjoins the material filling the bores in the armature disk. Since the material still adhering to the individual elements in the anchoring area after the coverings have been removed is stripped off when the anchoring wedges are pushed on and fills the bores including the blind hole-like extensions, it is usually possible to dispense with additional filling of corrosion protection compound into the bores.
- the tension elements 2 consist of so-called monostrands, which are steel wire strands 3, which are used for protection against corrosion with coverings made of plastic, e.g. Envelope tubes 4, are provided and in which the cavity between the strands 3 and the envelope tubes 4 with a plastically deformable anti-corrosion compound, e.g. Fat, is filled.
- the strands 3 are anchored by means of multi-part ring wedges 5 in conical bores 6 in an armature disk 7 made of steel.
- the armature disk 7 is supported against an anchoring body 8 made of steel, which is embedded in a concrete component 9 and forms the tubular covering of the tension member 1 in this anchoring area.
- the tubular casing sits in connection with the anchoring body 8 in a trumpet 10 made of plastic, e.g. PE, to which then a cladding tube 11, again made of plastic, e.g. PE, is sealingly connected.
- the strands 3 with their envelopes 4 are passed through bores in a perforated disk 12, which in turn consists of plastic, primarily PE.
- the perforated disk 12 is interposed with a sealing disk 13 provided with corresponding bores and made of an elastically deformable material, such as e.g. Neoprene, on the side of the armature disk 7 facing away from the air side.
- Screw bolts 14 pass through the armature disk 7, the sealing disk 13 and the perforated disk 12 and permit the application of a surface pressure to the sealing disk 13, with the result of a transverse expansion causing a seal with respect to the envelopes 4 of the strands 2.
- the coverings 4 are removed over an end region of a certain length; at this point, the envelopes 4 extend into blind-hole-like extensions 6a of the bores 6 in the armature disk 7.
- FIGS. 3a to f shows individual successive working phases.
- the tensioning channel remaining within the tubular casing can be coated with a hardening material, e.g. Cement mortar to be filled in order to arrange and fix the individual elements 2. After this material has hardened, the prestress is applied.
- a hardening material e.g. Cement mortar
- the strands 3 with the coverings 4 are inserted into the anchoring body 8; they extend beyond the anchoring by the length L required for tensioning or anchoring.
- the perforated disk 12 and the sealing disk 13 have already been pushed onto the strands 3 with their envelopes 4.
- the strands 3 are stripped to a length l in the region of the protruding length L, that is, they are freed from the sheaths 4 in order to be able to anchor the strands 3 individually (FIG. 3b).
- the armature disk 7 is then pushed onto the exposed ends of the strands 3 (FIG. 3c), which is loosely connected to the perforated disk 12 with the sealing disk 13 interposed and pushed into the anchoring body 8 until it rests on its air-side support surface (FIG. 3d ). Since the sheaths 4 of the strands 3 can be shortened by temperature influences, it is recommended to leave the sheaths a little longer so that they come under compression pressure when the armature disk 7 is put on. The connection of the perforated disk 12 and the armature disk 7 takes place via the screw bolts 14.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein korrosionsgeschütztes Zugglied, vornehmlich ein Spannglied für Spannbeton ohne Verbund gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Bei der Konstruktion von Bauwerken aus Spannbeton, insbesondere aber bei Brückenbauwerken, kennt man die Vorspannung mit und ohne Verbund. Vorspannung mit Verbund wird meist als Vorspannung mit nachträglichem Verbund ausgeführt. Dabei werden die Spannglieder durch Anordnung in Hüllrohren innerhalb des Betonquerschnitts bis zum Erhärten des Betons längsbeweglich gehalten und nach dem Spannen durch Injizieren von Zementleim in die verbliebenen Ringräume in Verbund mit dem Bauwerk gebracht werden. Bei Vorspannung ohne Verbund liegen die Spannglieder meist außerhalb des Betonquerschnitts, sind jedoch gegenüber dem Bauwerk abgestützt; sie können so jederzeit besichtigt, nachgespannt und gegebenenfalls auch ausgewechselt werden.
- Bei einem bekannten Zugglied dieser Art sind als Zugelemente sogenannte Monolitzen verwendet, d.h. Stahldrahtlitzen, die jeweils in einer Umhüllung aus Kunststoff, z.B. Polyäthylen, angeordnet und von einer den Ringraum zwischen Zugelement und Umhüllung ausfüllenden, plastisch verformbaren Korrosionsschutzmasse, z.B. Fett, umgeben sind (DE 37 34 954 C2). Die Umhüllungen der zum Zwecke der Verankerung in der Ankerscheibe an den Enden abgemantelten Litzen enden in einem mit Korrosionsschutzmasse gefüllten Ankertopf, der in seinem Boden eine der Anzahl der Litzen entsprechende Anzahl von Durchbrechungen aufweist, durch welche die Litzen mit ihren Umhüllungen hindurchgeführt sind. Der Ankertopf selbst ist in ein Ankerrohr eingesetzt, das im Verankerungsbereich die rohrförmige Umhüllung des Zugglieds bildet. Auf diese Weise sind die Litzen nachspannbar und auswechselbar geführt und es ist dennoch möglich, an dem Ankertopf vorbei den Hohlraum zwischen den Umhüllungen der Litzen und der Innenwand der rohrförmigen Umhüllung im freien Bereich des Zugglieds mit erhärtendem Material, insbesondere Zementmörtel, zu verpressen.
- Um den mit Korrosionsschutzmasse auszufüllenden Hohlraum im Verankerungsbereich möglichst dicht gegenüber dem Bereich abzuschließen, der gegebenenfalls mit einem erhärtenden Material ausgefüllt sein kann, ist es auch bekannt, als der Luftseite abgewandte Begrenzung des mit Fett auszufüllenden Raumes, in dem die Umhüllungen der einzelnen Zugelemente enden, eine Stopfbüchse anzuordnen (EP 0 323 285 B1). Zur Betätigung der aus zwei Lochplatten mit zwischengelegter Dichtungsplatte bestehenden Stopfbüchse sind diese und die Ankerscheibe durchsetzende Schraubenbolzen vorgesehen, die, um bei Betätigung der Schraubenbolzen eine Lageveränderung der Stopfbüchse zu verhindern, innerhalb des mit Fett gefüllten Raumes von rohrförmigen Abstandhaltern umgeben sind.
- Durch die Anordnung einer Stopfbüchse wird zwar eine Abdichtung sowohl gegenüber den Umhüllungen der einzelnen Litzen, als auch gegenüber der rohrförmigen Umhüllung des gesamten Zugglieds erreicht; die Konstruktion ist aber relativ aufwendig und anfällig und deshalb nicht für jeden Anwendungsfall geeignet.
- Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfachere und wirtschaftlichere Möglichkeit für eine Abdichtung des Verankerungsbereichs eines derartigen Zugglieds gegenüber seinem freien Bereich zu schaffen, in dem der Hohlraum gegebenenfalls ganz oder teilweise auch mit einem erhärtenden Material, wie z.B. Zementleim, gefüllt sein kann.
- Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
- Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Der Vorteil der Erfindung besteht vor allem darin, daß durch die Anordnung der Dichtungsplatte unmittelbar unterhalb der Ankerscheibe auf den bislang notwendigen, mit Korrosionsschutzmasse gefüllten Hohlraum vollständig verzichtet werden kann. Die Umhüllungen der einzelnen Zugelemente werden durch die Dichtungsscheibe hindurch an die Ankerscheibe heran- bzw. in diese hineingeführt, so daß die die Einzelelemente innerhalb ihrer Umhüllungen umgebende Korrosionsschutzmasse unmittelbar an das die Bohrungen in der Ankerscheibe ausfüllende Material anschließt. Da das den Einzelelementen nach dem Entfernen der Umhüllungen im Verankerungsbereich noch anhaftende Material beim Aufschieben der Verankerungskeile abgestreift wird und die Bohrungen einschließlich der sacklochartigen Erweiterungen satt ausfüllt, kann meist auf ein zusätzliches Einfüllen von Korrosionsschutzmasse in die Bohrungen verzichtet werden.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt
- Fig. 1
- einen Längsschnitt durch den Verankerungsbereich eines erfindungsgemäßen Zugglieds,
- Fig. 1a
- ein Detail aus Fig. 1 in größerem Maßstab,
- Fig. 2
- einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 und die
- Fig. 3a bis f
- einzelne Arbeitsphasen beim Zusammenbau der Verankerung eines erfindungsgemäßen Zugglieds.
- In den Fig. 1 und 2 ist ein Verankerungsbereich eines Bündelspannglieds 1 aus einer Anzahl von einzelnen Zugelementen 2 dargestellt. Die Zugelemente 2 bestehen aus sogenannten Monolitzen, das sind Stahldrahtlitzen 3, die zum Korrosionsschutz mit Umhüllungen aus Kunststoff, z.B. Hüllschläuchen 4, versehen sind und bei denen der Hohlraum zwischen den Litzen 3 und den Hüllschläuchen 4 mit einer plastisch verformbaren Korrosionsschutzmasse, z.B. Fett, ausgefüllt ist. Die Litzen 3 sind mittels mehrteiliger Ringkeile 5 in konischen Bohrungen 6 in einer Ankerscheibe 7 aus Stahl verankert. Die Ankerscheibe 7 stützt sich gegen einen Verankerungskörper 8 aus Stahl ab, der in ein Betonbauteil 9 eingebettet ist und in diesem Verankerungsbereich die rohrförmige Umhüllung des Zugglieds 1 bildet. Die rohrförmige Umhüllung setzt sich im Anschluß an den Verankerungskörper 8 in einer Trompete 10 aus Kunststoff, z.B. PE, fort, an die dann ein Hüllrohr 11, wiederum aus Kunststoff, z.B. PE, dichtend angeschlossen ist.
- Innerhalb des Verankerungskörpers 8 sind die Litzen 3 mit ihren Umhüllungen 4 durch Bohrungen in einer Lochscheibe 12 hindurchgeführt, die wiederum aus Kunststoff, vornehmlich PE, besteht. Die Lochscheibe 12 liegt unter Zwischenschaltung einer mit entsprechenden Bohrungen versehenen Dichtungsscheibe 13 aus einem elastisch verformbaren Material, wie z.B. Neoprene, an der der Luftseite abgewandten Seite der Ankerscheibe 7 an. Schraubenbolzen 14 durchsetzen die Ankerscheibe 7, die Dichtungsscheibe 13 und die Lochscheibe 12 und erlauben das Aufbringen eines Flächendruckes auf die Dichtungsscheibe 13 mit der Folge einer eine Abdichtung gegenüber den Umhüllungen 4 der Litzen 2 bewirkenden Querdehnung.
- Um die Litzen 3 in der gebotenen Weise in der Ankerscheibe 7 verankern zu können, sind über einen Endbereich bestimmter Länge die Umhüllungen 4 entfernt; die Umhüllungen 4 reichen an dieser Stelle in sacklochartige Erweiterungen 6a der Bohrungen 6 in der Ankerscheibe 7 hinein.
- Die Arbeitsweise bei der Montage einer solchen Verankerung kann anhand der Fig. 3a bis f beschrieben werden, die einzelne aufeinanderfolgende Arbeitsphasen zeigt.
- Grundsätzlich wird zunächst die rohrförmige Umhüllung des Bündelspannglieds 1, bestehend aus dem Hüllrohr 11, der Trompete 10 und dem Verankerungskörper 8, verlegt, in welche die einzelnen Zugelemente 2 eingeschoben werden. Nach dem Montieren der Verankerung kann der innerhalb der rohrförmigen Umhüllung verbliebene Spannkanal mit einem erhärtenden Material, z.B. Zementmörtel, verfüllt werden, um die Einzelelemente 2 zu ordnen und zu fixieren. Nach dem Erhärten dieses Materials wird die Vorspannung aufgebracht.
- Das Ausfüllen des Spannkanals innerhalb der rohrförmigen Umhüllung 8, 10, 11 ermöglicht eine Fixierung der Umhüllungen 4 der Litzen 3 gegen Längenänderungen infolge von Temperaturunterschieden durch Aufbringen kurzer Stücke eines Schrumpfschlauches 4a, die durch Einbettung in das erhärtende Material keine Lageänderungen zulassen (Fig. 1).
- Gemäß Fig. 3a sind die Litzen 3 mit den Umhüllungen 4 in den Verankerungskörper 8 eingeführt; sie stehen um die zum Spannen bzw. Verankern erforderliche Länge L über die Verankerung hinaus. Auf die Litzen 3 mit ihren Umhüllungen 4 sind bereits die Lochscheibe 12 und die Dichtungsscheibe 13 aufgeschoben. Als nächstes werden die Litzen 3 im Bereich der überstehenden Länge L bis auf eine Länge l abgemantelt, d.h. von den Umhüllungen 4 befreit, um die Litzen 3 einzeln verankern zu können (Fig. 3b).
- Auf die freigelegten Enden der Litzen 3 wird sodann die Ankerscheibe 7 aufgeschoben (Fig. 3c), die mit der Lochscheibe 12 unter Zwischenlage der Dichtungsscheibe 13 lose verbunden und in den Verankerungskörper 8 hineingeschoben wird, bis sie an dessen luftseitiger Abstützfläche anliegt (Fig. 3d). Da die Umhüllungen 4 der Litzen 3 sich durch Temperatureinflüsse verkürzen können, ist es empfehlenswert, die Umhüllungen etwas länger zu lassen, so daß sie beim Aufsetzen der Ankerscheibe 7 unter Stauchdruck geraten. Die Verbindung von Lochscheibe 12 und Ankerscheibe 7 erfolgt über die Schraubenbolzen 14.
- In den Fig. 3e und 3f ist dann noch dargestellt, wie die Ankerscheibe 7 in ihrer Lage mittels einer Ringscheibe 15 und im Verankerungskörper 8 verankerter Schraubenbolzen 16 in ihrer Lage gesichert (Fig. 3e) und wie nach dem Einsetzen der Ringkeile 5 in die Bohrungen 6 in der Ankerscheibe 7 eine Keilsicherungsplatte 17 montiert wird, um die Keile 5 bis zum endgültigen Spannen in ihrer Lage zu halten.
- Das Zusammenpressen der Dichtungsscheibe 13 mittels der Schraubenbolzen 14 zur Aktivierung der Dichtung erfolgt dann nach dem Aufbringen der endgültigen Spannkraft auf die Litzen 3. Dabei ist es, um eine möglichst gute Abdichtung zu erreichen, möglich, nicht nur, wie beschrieben, eine Lochscheibe 12 und eine Dichtungsscheibe 13, sondern jeweils zwei oder mehrere solcher Scheiben unmittelbar hintereinander anzuordnen und sie in entsprechender Weise durch sie axial durchsetzende Schraubenbolzen unter axialen Druck zu setzen.
- Nach Beendigung der Spannarbeiten werden die überstehenden Enden 3a der Litzen abgeschnitten und - unter Zwischenlage einer Gummidichtung 18 - eine Schutzkappe 19 aufgeschraubt, die durch Injektion mit Korrosionsschutzmaterial 20 verfüllt wird (Fig. 1).
Claims (4)
- Korrosionsgeschütztes Zugglied, vornehmlich Spannglied für Spannbeton ohne Verbund, aus einer Mehrzahl von innerhalb einer rohrförmigen Umhüllung angeordneten Zugelementen, wie Stahlstäben, -drähten oder -litzen, die ihrerseits in je einer Umhüllung aus Kunststoff angeordnet und von plastisch verformbarer Korrosionsschutzmasse umgeben sind, wobei das Zugglied an seinen Enden Ankervorrichtungen mit jeweils einer mit Bohrungen für den Durchtritt der Zugelemente versehenen Ankerscheibe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugelemente (2) mit ihren Umhüllungen (4) durch Bohrungen in mindestens einer Lochscheibe (12) und mindestens einer mit entsprechenden Bohrungen versehenen Dichtungsscheibe (13) hindurchgeführt sind, wobei die Lochscheibe (12) unter Zwischenschaltung der Dichtungsscheibe (13) gegen die der Luftseite abgewandte Seite der Ankerscheibe (7) anpreßbar ist.
- Zugglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (6) in der Ankerscheibe (7) an der der Luftseite abgewandten Seite zur Einführung der Enden der Umhüllungen (4) der Zugelemente (2) sacklochartig erweitert (6a) sind.
- Zugglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsscheibe (13) mittels die Lochscheibe (12) und die Ankerscheibe (7) durchsetzender Schraubenbolzen (14) zusammenpreßbar ist.
- Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum zwischen den Zugelementen (2) und der rohrförmigen Umhüllung zumindest in den an die Ankervorrichtungen anschließenden Bereichen mit einem erhärtenden Material, z.B. Zementmörtel, ausgefüllt ist.
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