CN111183258A

CN111183258A - 受拉构件保护系统

Info

Publication number: CN111183258A
Application number: CN201880062293.2A
Authority: CN
Inventors: 维尔纳·布兰德
Original assignee: Dywidag Systems International GmbH
Current assignee: Dywidag Systems International GmbH
Priority date: 2017-10-16
Filing date: 2018-07-12
Publication date: 2020-05-19
Also published as: US20210207332A1; EP3697967A1; US11473252B2; WO2019076499A1; DE102017218479A1

Abstract

本发明涉及一种受拉构件保护装置(100；1100)，其被设计成保护配置在结构的两个部分之间的受拉构件(110；1110；2110)。受拉构件保护装置包括：可以周向地绕着受拉构件(110；1110；2110)配置并且一起包围用于接收受拉构件(110；1110；2110)的腔(130；1130；2130)的至少两个壳元件(120；1120；2120)；以及用于将壳元件(120；1120；2120)可拆卸地连接到彼此的连接部件。用于连接在腔(130；1130；2130)的形成状态下利用两个接触表面(123；1123；2123)彼此抵靠的至少两个壳元件(120；1120；2120)的连接部件包括分别与两个壳元件(120；1120；2120)中的一个壳元件相关的多个连接件(160；1160、1160a、1160b；2160)，所述连接件(160；1160、1160a、1160b；2160)被设计成以如下方式配置在壳元件(120；1120；2120)上：在腔(130；1130；2130)的形成状态下，连接件彼此配合，使得在受拉构件保护装置(100；1100；2100)的纵向上，连接件的通孔(165；1165；2165)仅在两个壳元件(120；1120；2120)利用其接触表面(123；1123；2123)彼此抵靠时基本上完全重叠。连接部件还包括被设计和限定成被引导通过配合的连接件(160；1160、1160a、1160b；2160)的通孔(165；1165；2165)的杆状元件(140；1140；2140)。

Description

受拉构件保护系统

技术领域

本发明涉及一种受拉构件保护系统(tension member protection system)，该系统被设计成旨在保护配置在结构的两个部分之间的受拉构件，该系统包括：两个或更多个壳元件，壳元件可以周向地绕着受拉构件配置并且一起包围旨在容纳受拉构件的腔；接合部件，壳元件通过接合部件能够可拆卸地彼此连接。

背景技术

这种受拉构件保护系统在现有技术中是已知的。这种受拉构件保护系统通常用于保护受拉构件免受热和/或火和/或撞击和/或机械损坏和/或其它可能威胁其完整性的事件，无论是自然的还是人为的。

一种包括可周向地绕着受拉构件配置的两个或更多个壳元件的设计允许：一方面，可将受拉构件保护系统改装到现有结构(诸如斜拉桥)的受拉构件，另一方面，例如为了对受拉构件进行维护，从受拉构件暂时移除受拉构件保护系统。

从US 2011/0302856 A1中已知一种同类的受拉构件保护系统，为了将其安装在受拉构件，首先必须安装多个支架，这些支架设计有铰链和铰接地安装到支架的板。然后将保护受拉构件的壳元件安装到这些板。这种设计的缺点在于，配置有铰链的圆周部分的壁厚被设计得较小以使壳元件能够枢转，因此，该圆周部分形成了上述受拉构件保护系统的弱点。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种改进的受拉构件保护系统。

根据本发明，该目的是借助于上述类型的受拉构件保护系统来实现的，在该受拉构件保护系统中，用于使至少两个壳元件接合的接合部件(壳元件在腔的形成状态下利用其两个接触表面彼此抵靠)包括多个接合套筒，各接合套筒被分配给两个壳元件中的一个壳元件，接合套筒以如下方式被设计和配置在壳元件上：在腔的形成状态下，套筒互锁使得沿受拉构件保护系统的纵向观察，仅当两个壳元件利用其接触表面彼此抵靠时，套筒的通孔才完全重叠，并且接合部件还包括被设计成旨在穿过互锁的接合套筒的通孔的杆状元件。

尽管由于接合套筒和杆状元件的相互作用，根据本发明的接合部件看起来呈类似铰接的设计，但是接合部件不允许所考虑的两个壳元件相对于彼此旋转。这通过如下事实来防止：仅当两个壳元件利用其接触表面彼此抵靠时，杆状元件才能够穿过互锁的接合套筒的通孔。这种设计允许受拉构件保护系统在配置有接合部件的圆周部分中具有与在所有其它圆周部分中一样的径向延伸。因此，根据本发明的受拉构件保护系统没有弱点。

为了防止水分渗透到两个壳元件之间的接合部，建议设置盖板，该盖板覆盖两个相邻的壳元件之间的接合部并且紧固到两个壳元件中的至少一个壳元件。

为了隐藏接合部实际位于的周向位置，还可以设置至少一个另外的盖板，该另外的盖板紧固到壳元件中的一个壳元件的外表面。

为了实现两个壳元件的有效接合的目标，在本发明的进一步发展中提出，杆状元件的长度实质上等于受拉构件保护系统的长度。作为防止杆状元件意外地自行从组装状态下的受拉构件保护系统的下端掉落的简单手段，受拉构件保护系统可以设置有基板。进一步有利的是，在插入杆状元件之后，利用盖板关闭组装状态下的受拉构件保护系统的上端，以至少阻止如果不防止时触及杆状元件。

如果根据本发明的多个受拉构件保护系统在纵向上彼此紧邻地配置在受拉构件上，则杆状元件的长度还可以实质上等于受拉构件保护系统的配置的全长。

接合套筒和杆状元件的有效相互作用可以通过如下事实实现：分配给一个壳元件的接合套筒和分配给另一个壳元件的接合套筒以交替的顺序互锁。有利的是，分配给两个壳元件的接合套筒具有相同的长度。仅在受拉构件的纵向上的端部接合套筒可以具有不同的长度。

为了简化壳元件的制造，在本发明的进一步发展中提出，接合套筒应当具有矩形(优选正方形)的截面。在这种情况下，可以将接合套筒设置为单独的元件，其可以在将矩形或正方形侧边的一个侧边抵靠相应的壳元件或相应的壳元件的外壳放置之后，例如通过焊接、钎焊、胶合或其它合适的紧固技术紧固到相应的壳元件或相应的壳元件的外壳。

然而，杆状元件可以具有圆形截面。可以以合理的成本获得这种圆杆。

不管接合套筒和杆状元件的截面形状如何，有利的是，接合套筒的截面的内部尺寸大于杆状元件的截面的外部尺寸。例如，有利的是，具有圆形截面的杆状元件的直径小于正方形的接合套筒的边长。这使得即使接合套筒的通孔没有完全重叠，也可以将杆状元件插入到互锁的接合套筒中。

为了有效地保护接合部件不受外部影响，在本发明的进一步发展中提出，将接合套筒布置在两个壳元件的与腔邻接的径向部分，优选地直接邻近腔的径向部分中。这允许实际的保护系统在接合部件的径向外部延伸，不仅保护受拉构件而且保护接合部件。

在本发明的进一步发展中，接合套筒可以配置在腔中。优选地，连接部件在壳元件的内周表面上配置有中间腹板，或者可以直接邻近于壳元件的内周表面地配置连接部件。

这种配置甚至更有效地保护了接合部件不受外部影响。

在本发明的另一个实施方式中，可以在至少两个壳元件的接触表面中配置联接装置，其中至少两个壳元件的接触表面在腔的形成状态下彼此抵靠，联接装置将至少两个壳元件的接触表面彼此联接。这消除了接触表面之间的剪切应力。

在本发明的另一发展中提出，至少一个壳元件应当具有内部容纳保护系统的外壳，并且优选地，所有壳元件应当具有内部容纳保护系统的外壳。外壳可以由例如钢板制成。

附图说明

下面使用如下附图和实施方式示例更详细地说明本发明：

图1是根据本发明的受拉构件保护系统的纵向视图，

图2是根据本发明的受拉构件保护系统的分解图，

图3是打开的受拉构件保护系统的视图，

图4A是受拉构件保护系统的截面，

图4B是在两个壳元件的接触表面之间具有空间间隔的受拉构件保护系统的截面，

图5是受拉构件保护系统的第二实施方式，

图6A是受拉构件保护系统的第三实施方式的截面，以及

图6B是在两个壳元件的接触表面之间具有空间间隔的受拉构件保护系统的第三实施方式的截面。

具体实施方式

在图1中，受拉构件保护系统整体地由数字100表示。受拉构件保护系统100被设计成旨在保护配置在结构的两个部分之间的受拉构件110。特别地，受拉构件保护系统可以提供抗热、抗冲击的保护或更普遍地抗机械损坏的保护。

受拉构件110包括多股线111并且例如可以用于将斜拉桥(cable-stayed bridge)的桥面板(deck slab)的载荷传递到一个或多个塔架上。然而，还可以想到受拉构件所用于的或其中使用了受拉构件的任何其它功能/结构。

受拉构件保护系统100还包括配置在受拉构件110周围因而形成具有内部腔130的圆筒的两个或更多个壳元件120。由壳元件120形成的圆筒的腔130用于容纳受拉构件110。为了形成该腔130，壳元件120的接触表面123彼此抵靠。

壳元件120由金属材料制成，但是还可以由满足本发明要求的任何其它材料制成。

从图1可以看出，受拉构件保护系统100可以包括两个壳元件120。在这种情况下，各壳元件120能够以如下方式设计：各壳元件包围受拉构件110的180o圆周。在这种情况下，两个壳元件120均具有相同的截面。替代地，两个壳元件120可以具有不同的截面。如果受拉构件110由多于两个的壳元件120包围，则这些壳元件可以被设计为相同尺寸的壳元件120或者可以具有不同尺寸的截面。自然，壳元件120应当始终具有相等的长度以防止受拉构件110露出。

壳元件120可以被设计为实体元件或中空元件。在各情况下，各壳元件120均具有外表面或外周表面121、内周表面122和两个接触表面123。

此外，壳元件120在接触表面123上具有沿着整个壳元件120延伸的凹入部124，并且在壳元件120接合以形成圆筒之后，凹入部124用于容纳杆状元件140。凹入部124可以特别是正方形或矩形以便容纳具有正方形、矩形或圆形截面的杆状元件140。然而，凹入部还可以是圆形的以容纳满足本发明要求的圆形或正方形或任何其它形状的杆状元件。如果凹入部124如图1至图4中的情况为正方形，则凹入部124具有平行于接触表面123延伸的面124a和两个侧面124b，由此更靠近腔130的侧面124b可以与壳元件120的内周表面122一体地形成。

各壳元件120在各接触表面123上均具有凹入部124。然而，在各接触表面123上或在数量为一个或多个的接触表面123上可以存在更多的凹入部124。凹入部可以优选地位于接触表面123的邻近壳元件120的内周表面的一侧。然而，凹入部124还可以位于接触表面123上的任何其它位置。

一旦壳元件120被接合在一起并且接触表面123彼此抵靠，则两个相邻的接触表面123的凹入部形成例如正方形或矩形(如果它们这样设计的话)的腔125，或者圆形或筒状(如果它们被设计成圆形)的腔125。

如前所述，由凹入部124形成的腔125用于接收杆状元件140。这种元件在图2和图3中的分解图中示出并且在图4A和图4B中插入腔125。杆状元件140可以由金属材料制成，但是还可以由满足本发明要求的任何其它材料制成。杆状元件140可以是光滑的或有肋的或类似的。此外，杆状元件140可以比壳元件120短。在将多个受拉构件保护系统100成排地施加到受拉构件110的情况下，杆状元件140可以比受拉构件保护系统100的单个壳元件120长并且还可以与受拉构件保护系统100的整体配置的长度一样长。

此外，受拉构件保护系统100包括盖板150，盖板150覆盖壳元件120的两个抵靠的接触表面123之间的接合部151，并且盖板150被紧固到两个壳元件120中的至少一个壳元件。为了隐藏壳元件120的接合部所实际位于的周向位置，还可以设置至少一个另外的盖板150，该盖板150紧固到壳元件120中的一个壳元件的外周表面121。盖板150可以借助于螺栓紧固到壳元件120的外周表面121。然而，还可以选择任何其它便利的紧固部件。

盖板150可以由金属材料制成，但是还可以由满足本发明要求的任何其它材料制成。此外，盖板150可以是弯曲的，优选地对应于外周表面121的曲率弯曲。

受拉构件保护系统100还包括接合套筒160。这些接合套筒是用于接合壳元件120的接合部件。各接合套筒均是中空的并且具有通孔165和端面162。接合套筒160在由凹入部124形成的腔125中配置在壳元件120上。因此，接合套筒160具有与腔125互补的截面。例如，如果腔125是正方形，则接合套筒160具有对应的正方形截面。

不管接合套筒160和杆状元件140的截面形状如何，有利的是，接合套筒160的通孔165的截面的内部尺寸大于杆状元件140的截面的(最大)外部尺寸。特别地，杆状元件140(如果具有圆形截面)的直径应小于接合套筒160的通孔165的最小内侧长度或者小于接合套筒160的通孔165的内圆周的直径。此外，如果杆状元件140具有矩形(或正方形)的截面，则杆状元件140的最大边长的尺寸应小于接合套筒160的通孔165的最小内侧长度或小于接合套筒160的通孔165的内圆周的直径。

各接合套筒160均经由合适的紧固部件或方法安装到凹入部124的平行于接触表面123行进的表面124a，因而被分配给壳元件120。自然，接合套筒160还可以接合至一个或两个侧面124b或与相应的凹入部124设计成一体。如果凹入部124是圆形的，则接合套筒160安装到整个凹入部124。

各腔125中均配置多个接合套筒160，多个接合套筒160的一半接合套筒安装到一个壳元件120，而多个接合套筒160的另一半接合套筒安装到另一个壳元件120。接合套筒160优选地以交替的顺序紧固到一个壳元件120和另一壳元件120。接合套筒160以如下方式安装：当壳元件120的接触表面彼此抵靠时，接合套筒160彼此结合，使得接合套筒160的通孔165在受拉构件保护系统100的纵向上完全重叠并且接合套筒160的端面162彼此抵靠。替代地，接合套筒能够以不同的顺序安装和分配到壳元件，只要借助于杆状元件140以这种方式配置的接合套筒160的接合引起两个壳元件120的形状配合连接即可。例如，两个接合套筒160可以安装到一个壳元件120，沿受拉构件保护系统100的纵向行进，然后一个接合套筒160可以安装到另一个壳元件120，依此类推。

替代地，在接合套筒160的端面162之间可以存在一定的空间，只要借助于杆状元件140以这种方式配置的接合套筒160的接合引起两个壳元件120的形状配合连接即可。

接合套筒160由金属材料制成，但是还可以由任何其它合适的材料制成。为了简化制造过程，接合套筒160可以具有相同的长度。然而，在受拉构件110的纵向上的端部接合套筒160可以具有不同的长度。替代地，接合套筒160可以具有不同的长度。

为了接合壳元件120，以使得接合套筒彼此结合并且通孔165彼此对准的方式使壳元件120在接触表面123处接触。然后，将杆状元件140插入到接合套筒160的通孔165中，直到杆状元件140完全插入到接合套筒160中。

为了防止杆状元件140自行掉落，可以将基板(未示出)安装到受拉构件保护系统100的下端。当组装时，还可以将盖板(未示出)安装到受拉构件保护系统100的上端。

此外，为了保护受拉构件保护系统100，可以在其上方安装外壳(未示出)。基板、盖板和外壳可以由钢板制成。替代地，外壳可以由任何其它合适的材料制成。

作为替代方案，还可以想到第二实施方式，其中多个接合套筒1160的一部分1160a与壳元件1120设计成一体，如图5所示。关于本发明的该实施方式，附图标记增大了1000，并且仅示出了与第一实施方式相比的差异。在这种情况下，接合套筒1160a被设计为壳元件1120中的圆形通孔1163。该通孔1163从壳元件1120的下端延伸到上端。此外，壳元件在一个接触表面1123上具有开口1164，通孔1163位于该接触表面下方。

此外，在该实施方式中，壳元件1120具有从另一个接触表面1123突出的接合套筒1160b，接合套筒1160b通过焊接、钎焊、胶合或替代的紧固方法紧固在另一个接触表面上。这些接合套筒1160b的离接触表面1123较远的截面部分是圆形，在接触表面1123和圆形部分之间的接合套筒1160b中配置有腹板(web)。通孔1165位于接合套筒1160b的圆形部分中，在接触表面1123接合在一起之后，杆状元件1140最后穿过通孔1165。

开口1164被设计和配置成使得当壳元件1120接合在一起时，接合套筒1160b可以穿过开口1164。当两个壳元件1120的接触表面1123彼此抵靠时，相应的接合套筒1160b完全容纳在开口1164中以及在下面的通孔1163中。为此，开口1164应与连接套筒1160b一样在距离壳元件1120的下(或上)端部的相同距离处和距离外周表面1121的相同距离处沿接触表面1123的纵向配置。

因此，各接合套筒1160b应被设计成使得接合套筒1160b的圆形部分的半径实质上对应于通孔1163的半径，并且接触表面1123和相对的内周表面之间的最大线性膨胀对应于通孔1163的最大线性膨胀。

此外，接合套筒1160b在壳元件1120的纵向上的延伸与其高度相比较小。

接合套筒1160b以相等的距离配置在接触表面1123上。在本文中，“相等”意味着接合套筒1160b在相应的接触表面1123的纵向上以相等的距离配置。然而，“相等”还意味着接合套筒1160b在距基板和盖板相同的距离处紧固到一个接触表面1123和另一个接触表面1123。

接合套筒1160b可以具有倒角的边缘。开口1164还可以在面对接触表面1123的一侧被倒角。

对于该实施方式，壳元件1120应被设计为中空体，否则开口1164应具有通向通孔1163的通道，该通道允许接合套筒1160b穿过。

在该实施方式中，一个或多个盖板1150可以嵌合在外周表面1121的凹部1152中。该凹部在接合部1151的上方和下方延伸。

在本发明的第三实施方式中，附图标记增大了2000，并且仅说明与第一实施方式相比的差异。在受拉构件保护系统2100的该第三实施方式中，接合套筒2160配置在腔2130中。如图6所示，接合套筒2160优选地在两个壳元件2120的内周表面2122上配置有中间腹板2500。替代地，可以直接邻近两个壳元件2120的内周表面2122地配置接合套筒2160。

接合套筒2160在图6中是具有通孔2165的圆形；自然，接合套筒2160还可以被设计成任何其它形状，特别是矩形或正方形。

图6A示出了处于组装状态的壳元件2120，杆状元件2140被插入到接合套筒2160中。

可选地，在本发明的该第三实施方式中，可以在至少两个壳元件2120的接触表面2123中配置联接装置2400，至少两个壳元件2120的接触表面2123在腔2130的形成状态下彼此抵靠，联接装置将至少两个壳元件2120的接触表面2123彼此联接。该联接装置2400可以包括在腔2130的形成状态下彼此抵靠的两个接触表面2123中的一个接触表面上的突起2410以及在另一个接触表面2123上的凹陷2420。突起2120和凹陷2420被设计为使得当壳元件2120形成腔2130时互锁。

联接装置2400可以以使得其形成连续的条带的方式沿着接触表面2123的整个长度配置。替代地，可以在接触表面2123的整个长度上配置多个联接装置2400，使得各个联接装置2400在那些点处起作用。联接装置2400可以具有相同或替代的不同的长度。联接装置2400之间的距离可以相等或不同。

Claims

1.一种受拉构件保护系统(100；1100；2100)，其被设计成旨在保护配置在结构的两个部分之间的受拉构件(110；1110；2110)，所述受拉构件保护系统(100；1100；2100)包括：

·周向地绕着所述受拉构件(110；1110；2110)配置的两个或更多个壳元件(120；1120；2120)，所述壳元件一起包围旨在接收所述受拉构件(110；1110；2110)的腔(130；1130；2130)，以及

·接合部件，所述壳元件(120；1120；2120)通过所述接合部件能够可拆卸地彼此连接，

其特征在于，用于使在所述腔(130；1130；2130)的形成状态下利用至少两个接触表面(123；1123；2123)相互抵靠的至少两个壳元件(120；1120；2120)接合的接合部件包括多个接合套筒(160；1160、1160a、1160b；2160)，各所述接合套筒分配给所述两个壳元件(120；1120；2120)中的一个壳元件，所述接合套筒(160；1160、1160a、1160b；2160)被设计成以如下方式配置于所述壳元件(120；1120；2120)：在所述腔(130；1130；2130)的形成状态下，仅当所述两个壳元件(120；1120；2120)利用其接触表面(123；1123；2123)相互抵靠时，所述接合套筒互锁使得所述接合套筒的通孔(165；1165；2165)在所述受拉构件保护系统(100；1100；2100)的纵向上基本上完全重叠，并且所述接合部件还包括杆状元件(140；1140；2140)，所述杆状元件(140；1140；2140)被设计成旨在穿过互锁的所述接合套筒(160；1160、1160a、1160b；2160)的通孔(165；1165；2165)。

2.根据权利要求1所述的受拉构件保护系统(100；1100；2100),

其特征在于，设置有盖板(150；1150)，所述盖板(150；1150)覆盖彼此抵靠的所述两个壳元件(120；1120；2120)之间的接合部(151；1151)并且紧固到所述两个壳元件(120；1120；2120)中的至少一个壳元件。

3.根据权利要求2所述的受拉构件保护系统(100；1100；2100)，

其特征在于，设置有至少一个另外的盖板(150；1150)，所述另外的盖板(150；1150)被紧固到所述壳元件(120；1120；2120)中的一个壳元件的外表面(121；1121)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的受拉构件保护系统(100；1100；2100)，

其特征在于，所述杆状元件(140；1140、2140)的长度实质上等于所述受拉构件保护系统(100；1100；2100)的长度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的受拉构件保护系统(100；2100)，

其特征在于，分配给一个壳元件(120；2120)的所述接合套筒(160；2160)和分配给另一壳元件(120；2120)的所述接合套筒(160；2160)以交替的顺序互锁。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的受拉构件保护系统(100；2100)，

其特征在于，分配给所述两个壳元件(120；2120)的所述接合套筒(160；2160)具有相同的长度。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的受拉构件保护系统(100；2100)，

其特征在于，所述接合套筒(160；2160)具有矩形的截面，优选地，所述接合套筒(160；2160)具有正方形的截面。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的受拉构件保护系统(100；1100；2100)，

其特征在于，所述杆状元件(140；1140；2140)具有圆形的截面。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的受拉构件保护系统(100；1100；2100)，

其特征在于，所述接合套筒(160；1160、1160a,1160b；2160)的截面的内部尺寸大于所述杆状元件(140；1140；2140)的截面的外部尺寸。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的受拉构件保护系统(100；1100)，

其特征在于，所述接合套筒(160；1160、1160a、1160b)配置在所述两个壳元件(120；1120)的邻接所述腔(130；1130)的径向部分中，优选地配置在所述两个壳元件(120；1120)的直接邻接所述腔(130；1130)的径向部分中。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的受拉构件保护系统(2100)，

其特征在于，所述接合套筒(2160)配置在所述腔(2130)中。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的受拉构件保护系统(2100)，

其特征在于，在所述腔(2130)的形成状态下彼此抵靠的至少两个壳元件(2120)的接触表面(2123)中配置有联接装置(2400)，所述联接装置(2400)使至少两个壳元件(2120)的所述接触表面(2123)彼此联接，其中所述联接装置(2400)包括彼此结合的突起(2410)和凹陷(2420)之间的形状配合联接。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的受拉构件保护系统(100；1100；2100)，

其特征在于，至少一个壳元件(120；1120；2120)具有外壳，并且优选地所有壳元件(120；1120；2120)均具有外壳，所述外壳的内部容纳所述保护系统(100；1100；2100)。