CH662595A5

CH662595A5 - Verankerung von freischwingenden zugelementen aus stahl eines dynamisch beanspruchten bauteiles.

Info

Publication number: CH662595A5
Application number: CH4567/83A
Authority: CH
Original assignee: Losinger Ag
Priority date: 1983-08-22
Filing date: 1983-08-22
Publication date: 1987-10-15
Also published as: DK152066B; DK174685A; ES293240Y; IN161218B; DK174685D0; EP0153337A1; JPH0336088B2; BR8407028A; IT1179065B; AU577305B2; ATE24222T1; MY100102A; EP0153337B2; DK152066C; IT8467836A0; US4592181A; PT79111A; WO1985001080A1; IT8467836A1; PT79111B

Description

Die Erfindung geht aus von einer Verankerung von freischwingenden Zugelementen aus Stahl eines dynamisch beanspruchten Bauteiles, welche Zugelemente im Verankerungsbereich zweimal abgelenkt sind, mit einem Ankerkörper mit zueinander parallel verlaufenden Bohrungen, durch welche die Zugelemente hindurchgeführt und an ihren Enden in sich konisch nach aussen öffnenden Räumen der Bohrungen mittels Klemmkeile verankert sind, wobei zwecks Aufnahme von Ablenkkräften im Ablenkbereich des Ankerkörpers Stützmittel vorgesehen sind, an welchen die Zugelemente anliegen, und mit einem Spreizring zum Bündeln der aus den Ankerkörperbohrungen austretenden und den Spreizring durchlaufenden Zugelementen.

Die Verankerung eines gespannten Zuggliedes für grosse Belastungen in einem Betonbauteil ist in der DE-OS 27 53 112 beschrieben. Der innerhalb des Betonbauteiles liegende Teil des Zuggliedes hat keinen Verbund mit dem Betonbauteil, weil er von einem Umhüllungsrohr umgeben ist. Dieser Teil des Zuggliedes kann deshalb nach dem Entlasten und Lösen seiner Verankerung aus dem Betonbauteil entfernt werden. Dadurch wird eine spätere Auswechselbarkeit des Zuggliedes, das. z.B. ein Schrägseil einer Schrägseilbrücke ist, ermöglicht, wenn das Schrägseil schadhaft geworden ist. Durch diese Lösung wird aber nicht der Bruchschaden durch auf die Schrägseile wirkenden Ablenkkräfte beseitigt und die Schwingungsfestigkeit der Schrägseile nicht erhöht.

Diese NacTiteile versucht die Lehre nach der CH-PS 541 693 zu beseitigen. Zwecks Aufnahme der Ablenkkräfte der hinter dem Ankerkörper zu einem Bündel zusammenlaufenden Drähte werden in Ablenkbereich des Ankerkörpers Stützmittel eingefügt, gegen welche die Drähte anliegen. Ausserdem zentrieren diese Stützmittel die Drähte gegenüber dem Ankerkörper in einer bestimmten Lage. Zu diesem Zweck sind die Stützmittel in den Räumen zwischen den Drähten und der jeweiligen Bohrungswand eingefügt und füllen diese Räume aus. Die Stützmittel bestehen aus einem Material, das weicher ist als das Material der Drähte und/ oder des Ankerkörpers. Durch diese Massnahme wird zwar die Reibung an den Ablenkstellen der Drähte herabgesetzt, um einen Reibungs- und Korrosionsbruch weitgehend zu vermeiden. Die Reibung und der Bruch werden aber nicht vollständig eliminiert, gerade aus dem Grunde, dass die Räume zwischen den Drähten und der jeweiligen Bohrungswand vollständig mit den Stützmitteln ausgefüllt sind und die Drähte dicht an den Bohrungswänden über die gesamte Länge der Bohrungen anliegen, so dass sie nicht unbehindert schwingen können.

Die meistgebrauchte Lösung besteht in einer mit Stäben, Drähten oder Litzen eines Aufhängekabels kraftschlüssig verbundenen Verfüllung des Verankerungsbereiches. Eine solche Vergussverankerung ist in der DE-OS 26 14 821 erörtert. Im Bereich der Ablenkstelle an dem der Abstützplatte zugewandten Ende der Ankerhülle ist eine Vergussmasse aus Feinzink oder Zinklegierungen vorgesehen, die reibkorrosionsverhin-dernde Eigenschaften aufweist. Die Funktion einer solchen Verfüllung besteht darin, die Kraft der Stäbe, Drähte oder Litzen allmählich abzutragen, so dass sie die Ablenkstelle bei der Abstützplatte nicht mehr, oder auf ungefährliche Weise abgeschwächt, erreicht. Durch diese Massnahme wird keineswegs die Schwingungsfestigkeit der Stäbe, der Drähte bzw. der Litzen erhöht.

Die in den zwei letztgenannten Veröffentlichungen beschriebenen Verankerungen beziehen sich nur auf die im Bereich eines Ankerkörpers bzw. einer Abstützplatte entstehenden Ablenkkräfte und keineswegs Probleme lösen, die durch auf der zweiten Ablenkstelle wirkende Ablenkkräfte, wo die einzelnen Zugelemente zu einem Glied gebündelt werden, verursacht sind.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Verankerung von freischwingenden Zugelementen aus Stahl eines dynamisch beanspruchten Bauteiles zu schaffen, die es ermöglicht, dass die die Bohrung des Ankerkörpers durchgehenden Zugelemente keiner Reibung ausgesetzt werden, wobei die Kraft auf die Klemme übertragen wird, mittels welcher die Zugelemente in den Bohrungen des Ankerkörpers verankert sind. Somit sollen die Ablenkkräfte auf der ersten Ablenkstelle eliminiert werden. Des weiteren sollen auch die Ablenkkräfte auf der zweiten Ablenkstelle, wo die Zugelemente zu einem Bündel zusammenlaufen, eliminiert werden.

Die Aufgabe wird bei einer Verankerung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst.

Mit Vorteil ist der Durchmesser jeder Bohrung um 2 bis 5 mm grösser als derjenige der Zugelemente.

Der Erfindungsgegenstand wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 eine Ansicht teilweise im Längsschnitt einer Ver2

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ankerung mit zweimal abgelenkten Zugelementen,

Figur 2 einen Teillängsschnitt einer anderen Ausführungsform der Verankerung im grösseren Massstab, in welchem nur der Ankerkörper mit eine Zugelement dargestellt ist.,

Figur 3 eine Seitenansicht einer durchlöcherten, elastisch nachgiebigen Scheibe nach der Figur 1, Figur 4 einen Teillängsschnitt einer noch weiteren Ausführungsform, in welchem der Ankerkörper teilweise nur mit einer Bohrung und einem durch sie durchgeführten Zugelement dargestellt ist, und

Figur 5 einen Teillängsschnitt einer noch weiteren Ausführungsform, in welchem der Ankerkörper teilweise nur mit einer Bohrung und einem durch die Bohrung durchgeführten Zugelement dargestellt ist.

Das dargestellte Zugglied aus Stahl eines dynamisch beanspruchten Bauteiles, welches Zugglied z.B. ein freischwingendes Aufhängekabel einer Schrägseilbrücke ist, ist auf seinem zu verankernden Ende in einzelne Zugelemente 4 (Stäbe, Drähte oder Lizen) aufgefächert. Der zu verankernde Teil des Zuggliedes ist in einer rohrförmigen Führungshülle 8 angeordnet. Die Führungshülle 8 kann aus Kunststoff oder Stahlblech bestehen und ist zum Einbetonieren bestimmt. Die Endteile der Zugelemente 4 sind durch zueinander parallel verlaufende Bohrungen 2 eines Ankerkörpers 1 durchgeführt. Mit dem Ankerkörper 1 ist ein Klemmring 7 verschraubt, der seinerseits mit der Führungshülle 8 verschweisst ist. Der Ankerkörper I besteht üblicherweise aus Stahl.

Die Bohrungen 2 weisen einerseits sich konisch nach aussen öffnende Räume 2a auf, in welche Klemmkeile 3 eingesetzt sind, mittels welcher die Endteile der Zugelemente 4 am Ankerkörper 1 verankert sind. Der Durchmess'er D jeder Bohrung 2 in ihrem Abschnitt 2c, der sich von dem sich konisch nach aussen öffnenden Raum 2a bis annähernd zum Austrittsende 2b erstreckt, ist gleichbleibend und grösser als derjenige d des Zugelementes 4. Der Durchmesser D jeder Bohrung 2 ist um 2 bis 5 mm grösser als derjenige d der Zugelemente 4.

Zwecks Aufnahme von Ablenkkräften im Ablenkbereich des Ankerkörpers 1 sind schwingbare Stützmittel aus einem Material vorgesehen, das weicher ist als das Material des Ankerkörpers 1 oder der gegen die Stützmittel anliegenden Zugelemente 4. Die Stützmittel sind nur im Bereich der Austrittsenden 2b vorgesehen. Das Stützmittel kann, wie aus den Figuren ersichtlich ist, aus jeweils einem, in einer Kreisaussparung 11 in der Wandung des Austrittsendes 2b jeder Bohrung 2 untergebrachten, elastisch nachgiebigen Ring 5,13, 14 bestehen, der mit dem Zugelement 4 mitschwingt. Mit Vorteil sind die Ringe 5,13,14 an der Wandung der Kreisausneh-

mung 11 verleimt. Im Querschnitt kann der elastisch nachgiebige Ring 5, 13, 14 die Form eines Mehreckes, eines Trapezes oder eines Kreises haben.

Anstelle der Ringe 5, 13, 14 kann das Stützmittel aus einer 5 durchlöcherten, elastisch nachgiebigen Scheibe 6 bestehen, die an der Austrittsseite der Bohrungen 2, an der Ankerkörperstirnseite anliegend, an dem Ankerkörper 1 mittels des Klemmringes 7 festgehalten ist. Die Löcher 12 der Scheibe 6 sind mit den Bohrungen 2 des Ankerkörpers ! ausgerichtet, so io dass die aus den Ankerkörperbohrungen 2 auftretenden Zugelemente 4 die Löcher 12 durchlaufen. Auch in diesem Fall, wie bei den Ringen 5, 13, 14, liegen die Lochränder der Scheibe 6 dicht an den Zugelementen 4 an. Somit schwingt die Scheibe 6 mit den ihre Löcher 12 durchlaufenden Zugele-15 menten 4 mit.

Die aufgefächerten, verankerten Zugelemente 4, die aus den Ankerkörperbohrungen 2 austreten, laufen durch einen in der Führungshülle 8 angeordneten Spreizring 9, mittels welchen die Zugelemente 4 zu einem gebündelten, nicht dargestellten Zugglied zusammengefügt werden. Dies ist die zweite Ablenkstelle, in welcher auf die Zugelemente Ablenkkräfte wirken. Zwecks Aufnahme der Ablenkkräfte auf dieser zweiten Ablenkstelle weist der Spreizring auf seiner mit den Zugelementen 4 zugewandten Fläche eine an den Zugelementen 4 anliegende Einlage 10 auf. Das Material der Einlage 10 ist weicher als dasjenige des Spreizringes 9 oder der Zugelemente 4.

Es ist bekannt, dass z.B. bei einer Oberspannung von 50°-o der Nennzugfestigkeit der hochwertigen Stahldrähte oder Litzen eines Aufhängekabels Schwingbreiten erzielt werden, die grösser oder gleich 200 N/mm2 sind. Dies führt dazu, dass sich die Drähte bzw. Litzen oder Stäbe in den Ankerkörperbohrungen, durch welche sie durchgeführt sind, gegen die Bohrlochwandung, in Richtung der Drahtbündelachse anpressen und beim Austritt aus dem Ankerkörper einen Knick bilden. Dasselbe betrifft die zweite Ablenkstelle im Bereich des Spreizringes. Solche Knicke führen dann zu einer ganz erheblichen Abminderung der Schwingfestigkeit und endlich zum Bruch der Drähte bzw. der Litzen oder der Stäbe an den Ablenkstellen. Durch den freien Raum zwischen den Zugelementen und den Bohrungwandungen im Ankerkörper wird demgegenüber erreicht, dass die Zugelemente keiner Reibung unterworfen sind, wobei die Zugkraft 100 %ig direkt auf die Klemmen übertragen wird. Durch die oben beschriebenen Massnahmen wird die Schwingungsfestigkeit und somit die Lebensdauer der Zugelemente sowohl in der ersten Ablenkstelle am Ankerkörper als auch in der zweiten Ablenkstelle am Spreizring wesentlich erhöht.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

662 595 PATENTANSPRÜCHE

1. Verankerung von freischwingenden Zugelementen (4) aus Stahl eines dynamisch beanspruchten Bauteiles, welche Zugelemente (4) im Verankerungsbereich zweimal abgelenkt sind, mit einem Ankerkörper (1) mit zueinander parallel verlaufenden Bohrungen (2), durch welche die Zugelemente (4) hindurchgeführt und an ihren Enden in sich konisch nach aussen öffnenden Räumen (2a) der Bohrungen (2) mittels Klemmkeile (3) verankert sind, wobei zwecks Aufnahme von Ablenkkräften im Ablenkbereich des Ankerkörpers (1) Stützmittel vorgesehen sind, an welchen die Zugelemente (4) anliegen, und mit einem Spreizring (9) zum Bündeln der aus den Ankerkörperbohrungen (2) austretenden und den Spreizring (9) durchlaufenden Zugelemente (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (D) jeder Bohrung (2) im Abschnitt (2c) von dem sich konisch nach aussen öffnenden Raum (2a) bis annähernd zum Austrittsende (2b) gleichbleibend und grösser ist als derjenige (d) des Zugelementes (4), dass die Stützmittel als schwingbare Stützmittel (5,13,14, 6) nur im Bereich der Austrittsenden (2b) vorgesehen sind, und dass der Spreizring (9) auf seiner den Zugelementen (4) zugewandten Fläche eine an den Zugelementen (4) anliegende Einlage (10) aufweist, die aus einem weicheren Material besteht als dasjenige des Spreizringes (9) oder der Zugelemente (4).

2. Verankerung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (D) jeder Bohrung (2) um 2 bis 5 mm grösser ist als derjenige (d) der Zugelemente (4).

3. Verankerung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützmittel jeweils einen in einer Kreisaus-nehmung (11) in der Wandung des Austrittsendes (2b) jeder Bohrung (2) untergebrachten, elastisch nachgiebigen Ring (5, 13,14) umfassen, der mit dem Zugelement (4) mitschwingt.

4. Verankerung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützmittel eine durchlöcherte, elastisch nachgiebige Scheibe (6) umfassen, die an der Austrittsseite der Bohrungen (2) an der Ankerkörperstirnseite anliegend an dem Ankerkörper (1) mittels eines Klemmringes (7) festgehalten ist und mit den ihre Löcher (12) durchlaufenden Zugelementen (4) mitschwingt.

5. Verankerung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder elastisch nachgiebige Ring (5,13,14) im Querschnitt mehreck-, trapez- oder kreisförmig ist.