DE19711002C2 - Vorgefertigtes Zugglied, insbesondere als Umfangsspannglied für Großbehälter aus Beton - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes Zugglied, insbeson­ dere als Umfangsspannglied für Großbehälter aus Beton, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Im Spannbetonbau oder im Brückenbau werden häufig Zugglieder verwendet, welche aus einem zugfesten Kern, beispielsweise aus mehreren verseilten Spannstahllitzen, einer darauf aufgebrach­ ten Gleit- und Schutzschicht und einem einzigen aufextrudier­ ten Mantel bestehen. Zur Verwendung als Zugglied ohne Verbund wird dieses in der Regel vor Ort in ein getrennt hergestelltes Hüllrohr eingeschoben, um ein Zerstören des Zuggliedmantels und damit ein Angreifen des empfindlichen zugfesten Kerns durch Umwelteinflüsse zu verhindern. Da ggf. infolge von Um­ welteinflüssen zunächst das PE-Hüllrohr zerstört wird, kann eine solche Beschädigung rechtzeitig erkannt werden, bevor eine Schädigung des eigentlichen PE-Mantels des Zugglieds erfolgt.

Nachteilig ist jedoch das zeitraubende und aufwendige Einfüh­ ren des Zugglieds in das PE-Hüllrohr. Des weiteren besteht die Gefahr, dass in den Zwischenraum zwischen Hüllrohr und dem Schutzmantel des Zuggliedes unbemerkt Feuchtigkeit oder ag­ gressive Gase eindringen, die unbemerkt eine Zerstörung des Zugglieds bewirken.

Zudem besteht bei der Verwendung von Hüllrohren die Schwierig­ keit, dass in entsprechenden Verankerungsvorrichtungen die Gefahr besteht, dass sich das Hüllrohr aus der Verankerungs­ vorrichtung, z. B. infolge Längenänderungen bei Temperatur­ schwankungen, aus der Verankerungsvorrichtung herauszieht und so Feuchtigkeit oder dergl. in den Zwischenraum zwischen Hüll­ rohr und Zugglied oder sogar an den abgemantelten zugfesten Kern des Zugglieds gelangt.

Die bekannten Zugglieder bestehen üblicherweise aus einem oder mehreren Spannelementen, wie beispielsweise Stäben, Litzen oder dergleichen, die von einem Kunststoffmantel umschlossen werden. Zwischen dem üblicherweise aufextrudierten Kunststoff­ mantel und den Spannelementen ist ein dauerplastisches, die Reibung reduzierendes Material, beispielsweise Fett, einge­ bracht. Hierdurch wird ein Verschieben der Spannelemente ge­ genüber dem Mantel ermöglicht (EP-A-0 505 351).

Wie bereits erwähnt, werden solche Zugglieder bei einem Ein­ satz ohne Verbund üblicherweise mittels eines zusätzlichen Hüllrohrs geschützt. Zwischen Hüllrohr und dem Zugglied wird bevorzugt nach dem Spannen des Spannglieds eine Schutzmasse, vorzugsweise ein Einpressmörtel, eingebracht. Hierdurch kann für lange Zeit ein Korrosionsschutz und ein Schutz gegen me­ chanische Beschädigung und UV-Einwirkung erreicht werden (DE- A-38 06 759).

Aus der EP-A-0 393 013, Fig. 3 ist ein Spannbündel aus mehre­ ren Spanngliedern, wie Litzen, Stäben oder Drähten, bekannt, welche einzeln mit einem Überzug und insgesamt mit einem er­ sten Kunststoffmantel versehen werden. Da es hierbei vorkommen kann, dass die Ummantelung nicht die gewünschte genaue Umriss­ form annimmt (insbesondere bei verseilten Spanngliedern) wird vorgesehen, eine zweite Ummantelung aus Kunststoff aufzubrin­ gen. Zwischen den beiden Ummantelungen kann eine Gleitmittel­ schicht vorgesehen sein, wodurch die Möglichkeit besteht, dass sich das Bündel mit der inneren Ummantelung beim Spannen des­ selben gegenüber der äußeren Ummantelung bewegen kann. Somit ergibt sich im Fall dieses Spannbündels entweder ein zwei­ schichtiger Mantel, bei welchem die aufeinander extrudierten Kunststoffschichten auch bei der Verwendung unterschiedlicher Kunststoffe innig verbunden sind oder infolge einer zwischen den Ummantelungen eingebrachten Gleitmittelschicht ein Ver­ schieben des inneren Teils des Spannbündels gegenüber dem äußeren Mantel ermöglicht ist.

Ein ähnliches Spannglied ist auch aus der EP-A-0 160 135 be­ kannt, bei dem ebenfalls verseilte Drähte mit einem ersten Kunststoffmantel umgeben werden, auf dem ersten Kunststoff­ mantel ein Gleitmaterial aufgebracht und anschließend dieses Element mit einem zweiten Kunststoffmantel versehen wird. Auch hierbei ergibt sich eine Verschiebbarkeit des inneren Elements gegenüber dem äußeren Kunststoffmantel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vorgefertigtes Zugglied, insbesondere als Umfangsspannglied für Großbehälter aus Beton, zu schaffen, welches einfach handhabbar ist und dennoch eine ausreichende Sicherheit gegen Beschädigung oder Zerstörung gewährleistet, ohne dass ein zusätzlicher Schutz durch die Verwendung eines Hüllrohrs erforderlich wäre.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patent­ anspruchs 1.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die Handhabung und Montage des Zugglieds wesentlich vereinfacht wäre, wenn auf ein zusätzliches Hüllrohr verzichtet werden könnte. Dies setzt jedoch voraus, dass selbst bei einer sichtbaren Beschä­ digung des Mantels des Zugglieds die Funktionssicherheit des Zugglieds zumindest für eine ausreichende Zeit zwischen den Überprüfungszeitpunkten und einem möglichen Austausch des Zugglieds aufrechterhalten bleibt.

Dadurch, dass das Zugglied mit einem Schutzmantel aus zwei nicht innig verbundenen Schichten umgeben ist, wird vermieden, dass sich Beschädigungen der äußeren Mantelschicht, wie z. B. Risse, ohne weiteres bis auf den zugfesten Kern fortsetzen und diesen schädlichen Umwelteinflüssen aussetzen. Durch die Trennschicht ist gewährleistet, dass sich die Beschädigung zunächst nur bis zur Trennschicht hin fortsetzt und hier für eine ausreichende Zeit aufgehalten wird. Beispielsweise kann sich im Extremfall die äußere Mantelschicht sogar ablösen, bevor eine weitere Zerstörung der inneren Mantelschicht er­ folgt. Dadurch, dass die Haftreibung zwischen der inneren und der äußeren Mantelschicht größer ist als die Haftreibung zwi­ schen dem zugfesten Kern und der inneren Mantelschicht, wird erreicht, dass sich im Fall eines Spannens des Zugglieds bzw. bei Längenänderungen des Kerns und/oder des Mantels lediglich eine Verschiebung zwischen dem Kern und dem gesamten Mantel ergibt.

Somit verbleibt bei regelmäßiger Kontrolle genügend Zeit, Be­ schädigungen des äußeren Schutzmantels zu erkennen und das Zugglied zu reparieren oder zu ersetzen, bevor der innere Schutzmantel angegriffen wird. Die Verwendung eines zusätzli­ chen Hüllrohrs wird dadurch unnötig.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungs­ gemäße Verankerungsvorrichtung für ein Zugglied nach der Erfindung;

Fig. 2 einen schematischen Teillängsschnitt eines erfindungs­ gemäßen Zuggliedes mit doppelter Ummantelung und

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2.

Die Verankerungsvorrichtung 1 für ein Zugglied 2 weist z. B. ein Betonfundament 3 auf, welches das Widerlager für eine ebene Ankerplatte 4 bildet. Anstelle eines Betonfundaments kann jedoch selbstverständlich auch eine Spannlisene aus Me­ tall das Widerlager bilden. Die Ankerplatte 4 besitzt eine Durchtrittsöffnung 5 für das Zugglied 2. An der Ankerplatte 4 ist ein rohrförmiger, starrer Ankerstutzen 11 befestigt, wel­ cher mit seinem freien Ende durch das Betonfundament 3 hin­ durchragt. Durch den Ankerstutzen 11 ist das Zugglied 2 hin­ durchgeführt.

In der Zeichnung ist ein Mono-Zugglied 2 mit sechs um eine zentrale Litze 6 verseilten Litzen 6 dargestellt, welche den zugfesten Kern des Zugelements bilden (Fig. 2 und 3). Selbstverständlich könnte das Zugglied 2 auch einen oder meh­ rere Stahlstäbe oder aber auch eine Vielzahl von gebündelten Litzen 6 aufweisen.

Üblicherweise sind die Litzen 6 von einer Gleit- und Schutz­ schicht 7 umgeben (vgl. Fig. 2 und 3). Diese Gleit- und Schutzschicht kann z. B. aus einem Korrosionsschutzmittel, wie z. B. Fett oder Ähnlichem, bestehen.

Ein innerer Mantel 8, vorzugsweise aus PE, dichtet nach außen ab und schützt in Verbindung mit der Gleit- und Schutzschicht 7 die Stahllitzen 6 gegen Umwelteinflüsse. Der Mantel 8 ist vorzugsweise aufextrudiert.

An den Mantel 8 schließt sich eine dünne Trennschicht 9, vor­ zugsweise aus Talkum-Pulver, einer Kunststofffolie oder einer Fettschicht, an. Das Zugglied ist von einem weiteren äußeren Mantel 10 umgeben, welcher ebenfalls vorzugsweise aus PE be­ stehen kann.

Der Haftreibungskoeffizient des äußeren Mantels 10 gegenüber dem inneren Mantel 8 ist durch die Wahl des Materials für die Trennschicht 9 vorzugsweise so bemessen, dass er größer ist als der Haftreibungskoeffizient zwischen dem inneren Mantel 8 und dem zugfesten Kern des Zugelements 2, der im wesentlichen durch die Eigenschaften der Gleit- und Schutzschicht 7 be­ stimmt ist. Unter dieser Hinsicht zeigt insbesondere eine Trennschicht aus Talkum-Pulver die gewünschten Eigenschaften. Auf diese Weise verbleiben bei axialen Schiebebewegungen zwi­ schen dem zugfesten Kern und dem Mantel des Zugelements 2 die beiden Mäntel oder Mantelschichten 8 und 10 in ihrer Lage zueinander. Nachteilige Pumpbewegungen oder Verwerfungen der Mantelschichten werden so vermieden.

Des Weiteren wird durch die Trennschicht 9 der Vorteil er­ reicht, dass sich Beschädigungen der äußeren Mantelschicht 10 nicht ungehindert bis durch die innere Mantelschicht 8 hin­ durch und letztlich bis auf den empfindlichen zugfesten Kern des Zugglieds ausbreiten können. Vielmehr werden durch die Trennschicht Beschädigungen, insbesondere Rissbildungen in der äußeren Mantelschicht 10 gestoppt, sobald diese die Trenn­ schicht 9 erreichen. Im Extremfall können sich auch Teile des äußeren Mantels 10 bis zur Trennschicht ablösen.

Sobald eine Beschädigung der äußeren Mantelschicht 10 erkannt wird, kann dann ein Austausch des Zugglieds 2 erfolgen noch bevor sich die Beschädigung bis in den inneren Mantel 8 hinein oder gar bis auf den zugfesten Kern des Zugglieds fortsetzen können. Selbstverständlich ist hierzu eine regelmäßige Über­ prüfung der Zugglieder erforderlich, was jedoch ohnehin ge­ währleistet werden muss.

Der abgemantelte Endbereich 15 des Zuggliedes 2 ist durch ein Loch 16 in einer an der Ankerplatte 4 anliegenden Zwischen­ platte 17 hindurchgeführt und wird durch eine Konusklemme 18 festgehalten. Diese wird von einer Klemmbüchse 20 aufgenommen, die sich auf die Zwischenplatte 17 abstützt.

Eine abschließende Kappe 21 deckt das freie Ende 15 des Zug­ gliedes 2 sowie die angrenzenden Teile ab. Der Zwischenraum zwischen der Kappe 21 und den Teilen 4, 17, 20, 15 ist mit Korrosionsschutzmittel ausgefüllt.

Ferner ist der Zwischenraum zwischen Ankerplatte 4, Zwischen­ platte 17 und Ankerstutzen 11 mit Korrosionsschutzmittel aus­ gefüllt. In Richtung des freien Ende des Ankerstutzens 11 ist dieser Raum durch eine Dichtung 23 abgeschlossen.

In das freie Ende des Ankerstutzens 11 ist ein Klemmring 25 mit einer sich konisch in Richtung des freien Ende des Zug­ glieds verjüngenden Außenfläche eingeschoben. Der Klemmring 25 ist vorzugsweise geschlitzt, so dass er sich querschnittsmäßig verändern kann.

Bei Aufschrauben einer Überwurfmutter 26 wird der Klemmring 25 durch die rückwärtige Schulter der Überwurfmutter 26 weiter in das freie Ende des Ankerstutzens 11 hineingeschoben. Da dieser im wesentlichen starr ausgebildet ist, erfolgt hierbei eine Querschnittsverringerung des Innendurchmessers des Klemmrings 25 und auf diese Weise eine starke Klemmung des mehrschichtig ausgebildeten Mantels 8, 10 des Zugelements 2.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann der Endbereich des Ankerstut­ zens 11 mit einer sich konisch auf das Rohrende hin erweitern­ den Innenfläche ausgebildet sein, welche mit der konischen Außenfläche des Klemmrings 25 im Sinne einer möglichst optima­ len Klemmwirkung zusammenwirkt.

Durch die Klemmung ergibt sich der Vorteil, dass die beiden Mantelschichten 8, 10 im Bereich des freien Ende des Anker­ stutzens 11 gegenüber einer axialen Bewegung, die sich bei bekannten Verankerungsvorrichtungen z. B. bei Temperaturände­ rungen ergibt, fixiert sind. Damit wird sicher vermieden, dass sich das Ende des Mantels bzw. der Mantelschichten 8, 10 des Zugglieds 2 bis hinter die Dichtung 23 oder gar bis außerhalb des Ankerstutzens 11 zurückzieht und dabei das ungeschützte Ende des zugfesten Kerns des Zugelements 2 durch Umweltein­ flüsse negativ beeinträchtigt wird.

Andererseits wird im Bereich der Klemmung der Mantelschichten 8, 10 nach wie vor eine Bewegung des zugfesten Kerns gegenüber den Mantelschichten ermöglicht, da die Klemmung nicht zur Auf­ nahme eines wesentlichen Teils der Zugkräfte geeignet ist. Hierdurch wird eine Beschädigung, z. B. Stauchung des Anker­ stutzens vermieden.

Claims (4)

1. Vorgefertigtes Zugglied, insbesondere als Umfangsspann­ glied für Großbehälter aus Beton, mit einem zugfesten Kern aus einem oder mehreren Stählen oder Litzen und einem extrudierten Schutzmantel aus Kunststoff, wobei der Schutzmantel aus zumindest einer inneren (8) und einer diese eng umschließenden äußeren (10) Mantelschicht be­ steht und wobei zwischen der inneren und äußeren Mantel­ schicht eine dünne Trennschicht (9) vorgesehen ist, da­ durch gekennzeichnet, dass die Haftreibung zwischen dem zugfesten Kern und der inneren Mantelschicht (8) kleiner ist als die Haftreibung zwischen der inneren Mantelschicht (8) und der äußeren Mantelschicht (10).

2. Zugglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zugfesten Kern und der inneren Mantelschicht (8) eine Schutz- und Gleitschicht (7) vorgesehen ist.

3. Zugglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Trennschicht (9) ein Talkum-Pul­ ver verwendet ist.

4. Zugglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Mantelschicht (8) und die äußere Mantelschicht (10) aus extrudiertem PE besteht.