CH662604A5

CH662604A5 - Verankerungsvorrichtung und kopplungsvorrichtung fuer buendelspannglieder fuer spannbeton.

Info

Publication number: CH662604A5
Application number: CH3279/83A
Authority: CH
Original assignee: Dyckerhoff & Widmann Ag
Priority date: 1982-07-02
Filing date: 1983-06-15
Publication date: 1987-10-15
Also published as: JPS5920615A; IT8367726A0; IT8353536V0; JPH0263041B2; IT1162891B; US4640068A; DE3224702C2; ATA229383A; AT378553B; CA1185450A; DE3224702A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Verankerungsvorrichtung für eine zugleich als Kopplungsstelle ausgebildete Anspannstelle gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Kopplungsvorrichtung für aus einer Mehrzahl von Spannelementen bestehende Bündelspannglieder für Spannbeton gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 7.

Bei der Herstellung von langen Bauwerken ist es nicht immer möglich, die einzelnen Spannelemente bis zu den jeweiligen Endflächen der Bauwerke durchgehen zu lassen, sondern es ist in vielen Fällen notwendig, Zwischenverankerungen vorzunehmen, an denen wieder weiterführende Spannelemente angesetzt werden müssen. Dies ist vor allem bei der abschnittsweisen Herstellung von Spannbetonbrücken der Fall. Diese Spanngliedkopplungen haben die Aufgabe, die Spannkräfte der Spannelemente des jeweils neuen-Abschnitts auf die Enden der Spannelemente des alten Abschnitts sicher zu übertragen. Dabei soll sich auch und vor allem in der Fuge zwischen den beiden Bauabschnitten, der sogenannten Koppelfuge, der Spannungszustand aus der Vorspannkraft der Spannelemente möglichst ungehindert aufbauen können.

Bei einer bekannten Verankerungsvorrichtung ist der Ankerkörper als Scheibe ausgebildet, in der die konischen Bohrungen zur Verankerung der abgehenden Einzelelemente ausserhalb der Bohrungen zur Verankerung der ankommenden Einzelelemente angeordnet sind (DE-OS 24 23 741). Die Verankerungsebenen der ankommenden und der abgehenden Einzelelemente fallen praktisch zusammen. Die Ankerscheibe ist über ein rohrförmiges Distanzstück auf den Widerlagerkörper abgestützt, um einen Freiraum zu schaffen, in dem die Keile für die Verankerung der abgehenden Einzelelemente nachträglich in die dafür vorgesehenen Bohrungen eingesetzt werden können. Der Platzbedarf für diese Verankerungsvorrichtung, die aus vielen Einzelteilen besteht, ist verhältnismässig gross. Auch müssen die Keile der abgehenden Einzelelemente einzeln gesichert werden, um im Zeitraum zwischen Einbau der Spannglieder und Spannen ein unbeabsichtigtes Lösen der Keile zu verhindern. Da die abgehenden Einzelelemente radial ausserhalb der ankommenden Einzelelemente verankert sind, besteht die Gefahr, dass die Ankerscheibe sich schlüsselartig verformt, was zusammen mit einem geringen zeitabhängigen Schlupf der Keilverankerungen in der Koppelfuge zu einem Riss führen 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 etwa in einer Ebene. Die Keile der abgehenden Einzelelemente sind durch Druckfedern gesichert, die sich gegen einen Deckel abstützen. Auch hier besteht die Gefahr einer Verformung der Ankerscheibe mit der Folge, dass sich der wenn auch geringe, zeitabhängige Schlupf sofort als Riss in der Koppelfuge niederschlägt.

Bei beiden bekannten Verankerungsvorrichtungen besteht

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der Nachteil, dass die Keile nach dem Injizieren der Spannkanäle mit Zementmörtel durch eingedrungenen Zementmörtel festgelegt und bei zunehmender Zugkraft am Nachrücken gehindert 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 der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, dass sie die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruches 1 aufweist.

Zweckmässig sind die zylindrischen Bereiche der Bohrungen für die abgehenden Spannelemente durch herausnehmbare Verschlusspfropfen abgeschlossen. Die Verschlusspfropfen können an die Kopfplatte angeformt und an ihrem Aus-senumfang mit einer Zähnung versehen sein.

Zweckmässig bestehen die Verschlusspfropfen und die Kopfplatte aus Kunststoff, z.B. Polyäthylen.

Die vorgeschlagene Kopplungsvorrichtung weist die im Kennzeichen des Patentanspruches 7 umschriebenen Merkmale auf.

Die Abdeckplatten können zum nachträglichen Einführen der Spannelemente Durchbrechungen aufweisen, deren Durchmesser nur wenig grösser ist wie der Durchmesser der Spannelemente.

Sowohl bei der Verankerungs- wie auch bei der Kopplungsvorrichtung sind zweckmässig die Bohrungen für die ankommenden und für die abgehenden Spannelemente gleichmässig über den Querschnitt des Ankerkörpers verteilt.

Der Vorteil der Erfindung besteht zunächst darin, dass der Verankerungsbereich der abgehenden Einzelelemente zum Schutz gegen Korrosion nicht mit Zementmörtel injiziert wird, sondern dass die Keile vollständig in eine dauerplastische, schmierfähige Korrosionsschutzmasse, d.h. in Fett, eingebettet werden, wodurch eine ständige aktive Keilverankerung sichergestellt ist, die das Nachrücken der Keile im Bruchzustand ermöglicht. Dadurch, dass die konischen Bereiche der Bohrungen gegeneinander versetzt angeordnet sind, werden daran anschliessende zylindrische Bereiche der Bohrungen geschaffen, die ebenfalls mit Fett gefüllt sind. Damit ist in den zylindrischen Bereichen der Bohrungen für die abgehenden Spannelemente eine kurze verbundfreie Strecke vorhanden, in der die Spannelemente frei dehnbar sind, wodurch der geringe zeitabhängige Schlupf der Verankerung ausgeglichen werden kann. Dennoch hat die Verankerungs-vorrichtung nach der Erfindung nur eine kurze Entwicklungslänge, so dass zusätzliche Spannungsverluste durch Schwinden und Kriechen des Betons weitgehend vermieden werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist dadurch gegeben, dass, nachdem die Bohrungen für die abgehenden Spannelemente mit Korrosionsschutzmasse ausgefüllt sind, diese zu einem beliebigen Zeitpunkt nach dem Verankern, Spannen und Injizieren der ankommenden Spannelemente 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 Spannelemente 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 Spannelemente mit Korrosionsschutzmasse ausgefüllt und durch Abdeckplatten abgedeckt, die allerdings Durchbrechungen aufweisen müssen, um das Einführen der Spannelemente zu ermöglichen.

Im Sinne einer verringerten Rissgefahr an der Koppelfuge wirkt sich auch aus, wenn 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 Spannelemente gegeneinander versetzt sind, können die Abstände der Bohrungen geringer gehalten werden, so dass auch ein verringerter Materialbedarf gegeben ist.

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

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Verankerung nach der Erfindung,

Figur la eine Detaildarstellung einer Keilverankerung in grösserem Massstab,

Figur 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Figur

1,

Figur 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III in Figur 1,

Figur 4 eine vorbereitete Verankerungsvorrichtung nach dem Spannen der ankommenden, aber vor dem Koppeln mit den abgehenden Einzelelementen und

Figur 4a eine Detaildarstellung der Kopfplatte mit Verschlusspfropfen in grösserem Massstab,

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

Figur 6 einen Längsschnitt durch eine Kopplungsvorrichtung nach der Erfindung.

In dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Spannelemente, z.B. Litzen 1 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 Durchmesser 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 einer Fussplatte 9, die an der dem Ankerkörper 4 zugewandten Seite mit einer Dichtung versehen, z.B. gummiert ist, unter Zwischenlage eines Zwischenrings 10 mit dreieckförmigem Querschnitt gegen einen Widerlagerkörper 11 ab, der entweder in 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 31. 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 (Fig. 4) 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 werden kann. An die Platte 25 sind Verschlusspfropfen 24 angeformt, die eine umlaufende Zäh5

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nung 26 aufweisen, um einen festen 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 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 Figur 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 23 aufgepresst. An einen Injizierstutzen 30 kann dann zum Injizieren 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 trompetenförmi-ges 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 Injizier- oder Entlüftungsleitung vorgesehen.

Auch wenn der Hohlraum innerhalb des Übergangsstücks 33 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 bleiben und infolge eines zeitabhängigen Schlupfes der Keile 20 gewissermassen aufatmen können, so dass ein Riss in der 5 Koppelfuge weitestgehend vermieden wird.

In Figur 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 Ankerkör-io per 36 mit Bohrungen 37 für die ankommenden Litzen 39 sowie Bohrungen 38 für die abgehenden Litzen 40. Die Bohrungen 37 bzw. 38 weisen, wie oben am Beispiel der Verankerungsvorrichtung dargestellt, jeweils einen konischen und einen zylindrischen Bereich auf und sind, bevor sie an die 15 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 42 abgedeckt, die am Ankerkörper 36 lösbar, z.B. durch Schrauben 43, befestigt 20 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 45 auf, die notwendig sind, um die Keile 20 in die konischen Bereiche 25 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 30 Ausnehmungen 44 verlaufende Durchbrechungen 47, durch welche sie nach Passieren der Keile 20 wieder austreten.

Die gesamte Kopplungsvorrichtung ist von einem Hüllrohr 48 umgeben, an das auf beiden Seiten trompetenartige Übergangsstücke 49 bzw. 50 anschliessen, die an die das 35 Spanndrahtbündel im normalen Bereich umgebenden Hüllrohre angeschlossen sind.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

662 604 PATENTANSPRÜCHE

1. Verankerungsvorrichtung für eine zugleich als Kopplungsstelle ausgebildete Anspannstelle von aus einer Mehrzahl von Spannelementen bestehenden Bündelspanngliedern für Spannbeton, mit einem sich mittelbar oder unmittelbar gegen einen Widerlagerkörper abzustützen bestimmten Ankerkörper, der neben Bohrungen zur spannbaren Verankerung der ankommenden Spannelemente mittels Keilen weitere in umgekehrter Richtung angeordnete gleiche oder gleichartige Bohrungen zur Verankerung der abgehenden Spannelemente aufweist, die durch eine mit dem Ankerkörper verbundene Platte abgedeckt sind, gegen welche sich auf die in den Bohrungen befindlichen Keile für die abgehenden Spannelemente wirkende Federelemente abstützen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (5,17) neben konischen, die Anlageflächen für die Verankerungskeile (20) bildenden Bereichen (6,18) jeweils einen, an den geringeren Durchmesser der Bohrung anschliessenden zylindrischen Bereich (8,19) aufweisen, dass die konischen Bereiche (6,18) nach Art eines Übergreifungsstosses gegeneinander versetzt angeordnet sind und dass die Bohrungen (17) für die abgehenden Spannelemente mit einer dauerplastischen, schmierfähigen Korrosionsschutzmasse (22) ausgefüllt und durch eine an der Stirnseite des Ankerkörpers anliegende, zum nachträglichen Einfädeln der abgehenden Spannelemente (31) abnehmbare Kopfplatte (23) abgedeckt sind.

2. Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrischen Bereiche (19) der Bohrungen (17) für die abgehenden Spannelemente (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 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusspfropfen (24) und die Kopfplatte (23) aus Kunststoff, z.B. Polyäthylen, bestehen.

6. Verankerungsvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (5, 17 bzw. 37,38) für die ankommenden und für die abgehenden Spannelemente (1,31 bzw. 39,40) gleichmässig über den Querschnitt des Ankerkörpers (4 bzw. 36) verteilt sind.

7. Kopplungsvorrichtung für aus einer Mehrzahl von Spannelementen bestehenden Bündelspanngliedern für Spannbeton, mit einem Ankerkörper, der neben Bohrungen zur Verankerung der ankommenden Spannelemente mittels Keilen weitere in umgekehrter Richtung angeordnete gleiche oder gleichartige Bohrungen zur Verankerung der abgehenden Spannelemente aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (37,38) neben konischen, die Anlageflächen für die Verankerungskeile bildenden Bereichen jeweils einen, an den geringeren Durchmesser der Bohrung anschliessenden zylindrischen Bereich aufweisen, dass die konischen Bereiche nach Art eines Übergreifungsstosses gegeneinander versetzt angeordnet sind und dass die Bohrungen (37,38) sowohl für die ankommenden (39) wie für die abgehenden (40) Spannelemente mit einer dauerplastischen, schmierfähigen Korrosionsschutzmasse ausgefüllt und jeweils durch an den Stirnseiten des Ankerkörpers anliegende, das Einführen der Spannelemente ermöglichende Abdeckplatten (41,42) abgedeckt sind.

8. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckplatten (41,42) zum nachträglichen Einführen der Einzelelemente (39,40) Durchbrechungen (46,47) aufweisen, deren Durchmesser nur wenig grösser ist wie der Durchmesser der Spannelemente.

9. Kopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (5,17 bzw. 37, 38) für die ankommenden und für die abgehenden Spannelemente (1,31 bzw. 39, 40) gleichmässig über den Querschnitt des Ankerkörpers (4 bzw. 36) verteilt sind.