DE2028945A1

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Info

Publication number: DE2028945A1
Application number: DE19702028945
Authority: DE
Priority date: 1969-06-20
Filing date: 1970-06-12
Publication date: 1970-12-23
Also published as: AT306325B; NL7008853A; FR2046972A1; GB1304057A; CH537497A; FR2046972B1; CH503845A; BE752270A; GB1304056A

Description

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Adolf Schmitt er.· Altstätten SG C Schweiz)

Vorfabriziertes Element, insbesondere für den Kanal- und Tunnelbau

Diese Erfindung betrifft ein vorfabriziertes Element zur Herstellung von aus solchen Elementen zusammengefügten Spannbetonbauwerken _r die sich besonders für die Anwendung im Abwasserkanal- und Tunnelbau, wo bezüglich Zuverlässigkeit, Biegefestigkeit und Dichtigkeit der Verbindungsstelle hohe Anforderungen gestellt werden, eignen.

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Bis jetzt wurden solche Elemente im Herstellerwerk jedes für sich vorgespannt und dann am Ort mittels Nutfalz- oder Muffenverbindung fortlaufend miteinander verbunden. Die so im Erdboden schwimmend verlegte Elementreihe ist aber gegen Bodensetzung und Einwirkungen äusserer Kräfte empfindlich, da jedes Element nur unzureichend an seinen Nachbarelementen abgestützt ist. Am stärksten sind stets die Verbindungsstellen gefährdet, an denen infolge von Bodenverschiebungen und ungleichmässigen Belastungen der Fugendichtung sowie infolge von Kantenausbrüchen leicht Undichtigkeiten auftreten. Aus diesen Gründen sind Abmessungen des Einzelelements und Gesamtlänge einer Elementreihe bei diesem Verbindungsverfahren begrenzt. Es ist ferner nur bei hinreichend ruhigen Böden anwendbar.

Bei einem anderen Verfahren werden in oder an den Seiten-

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wänden der ungespannten Betonelemente bei der Herstellung Hohlräume ausgespart, die parallel zur Verbindungsrichtung verlaufen« Am Ort wird in die koaxial ausgerichteten Hohlräume eine durchlaufende Spannlitze eingefädelt und verspannt. Die Nachteile dieses Verfahrens bestehen darin_r dass seine Durchführung ziemlich umständlich und aufwendig ist. Die Länge der Elementreihe ist hier wegen des grossen Einflusses des Wärmeausdehnungskoeffizienten und aus anderen Gründen ebenfalls begrenzt.

Der Erfindung liegt das Bestreben zugrunde, ein vorfabriziertes Element zu schaffen, das die Erstellung, einer Elementreihe von praktisch unbegrenzter Länge und mit grösseren Stossabmessungen erlaubt.

Das wird erfindungsgetaäss dadurch erzielt _t, dass zwecks Verbindung mit einem benachbarten Element mindestens eine Spannlitzenverankerung und eine Spannlitze vorgesehen sind. Die gewöhnlich in der Elementenwandung eingebettete Spannlitze kann dabei die Verankerung durchsetzen, die sich quer über eine Rinne erstreckt und mit ihren Rändern in den; Rinnenwandungen eingebettet ist, und einen frei aus der Rinne ragenden Endabschnitt aufweisen, der die Verbindungsstelle zwischen zwei Elementen überbrückt.

Der Endabschnitt wird vor der Verankerung zweckmässigerweise vorgespannt _t wodurch Verbindungsfüge und Fugendichtung wie durch einen Spannverschluss_L in einstellbarer Weise zusammengepresst werden. Auf diese Weise ist eine gute Dauerabdichtung erzielbar, und die Elemente werden bestmöglichst aufeinander abgestützt, so dass grössere Durchflussquerschnitte und Stosslängen als bisher angesetzt werden können. Die Länge der Elementreihe unterliegt praktisch keiner Begrenzung mehr.

Der Hauptteil der Spannlitze wird nach bekannten Verfahren entweder im Herstellerwerk oder am Ort mit oder ohne nachträglichem Verbund vorgespannt. Dieses Vorspannen kann sogar

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gleichzeitig mit dem Vorspannen der frei herausragenden Endabschnitte, d.h. im Rahmen der Verlegung am Ort, erfolgen, wodurch einer der beiden Vorspannprozesse entfällt. Das Verfahren des nachträglichen Verbunds ist auch auf die gespannten Endabschnitte anwendbar. Dieser Verbund lässt sich gleichzeitig mit dem des Hauptteils der Spannlitze am Ort anlegen, wodurch einer der beiden Ausmörtelungsprozesse entfällt. Da die Spannlitze im Gegensatz zum zweiten bekannten Verbindungsverfahren nur wenig langer als die Stosslänge zu sein braucht, sind beim Einfädeln, Verbinden und Spannen keine besonderen Aufwendungen und Hilfsmittel erforderlich.

Die Festigkeit an der Verbindungsstelle kann nicht nur durch Vergrösserung von Durchmesser und Anzahl der Spannlitzen, sondern auch dadurch wesentlich gesteigert werden, indem die Verbindung zweier Nachbarelemente bei einer vorzugsweisen Ausführung an den einander zugekehrten Endabschnitten wechselseitig erfolgt. Dabei können die einander gegenüberstehenden, frei herausragenden Endabschnitte der beiderseitigen Spannlitzen vor der Verankerung miteinander gekreuzt und nach der Verankerung mittels Zementmörtels in ihrer Lage fixiert, geschützt und mit den angrenzenden Elementwänden verbunden werden. Es steht aber nichts im Wege, das andere Ende der Spannlitzen wie bisher am eigenen Element zu verankern.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen :

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines vorfabrizierten Betonelementes, „

Fig. 2 ausschnittsweise einen waagrechten Schnitt durch eine Verbindungsstelle zwischen zwei Elementen,

FigV 3 einen längs der Linie III-III der Fig. 3 gelegten Schnitt durch eine Rinne,

Fig. 4 einen längs der Linie IV-IV der Fig. 3 gelegten Schnitt

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durch eine Ankerplatte,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Elementreihe, bei der die in Fig. 1-4 dargestellten Elemente an den Verbindungsstellen kreuzweise miteinander verbunden sind,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine Elementreihe, bei der die in Fig. 1-4 dargestellten Element^ an den Verbindungsstellen abwechselnd kreuzweise und mit Klammern miteinander verbunden sind, und

Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine Elementreihe, bei der die in Fig. 1-4 dargestellten Elemente an den Verbindungsstellen nur einfach miteinander verbunden sind.

Das in Fig. 1 gezeigte Element für einen Abwasserkanal hat im Querschnitt die Form eines gleichschenkligen, auf der Spitze stehenden Dreiecks mit darübergesetztem Rechteck. Es wird im Werk mit nach oben gerichtetem Bodenteil geformt, wobei eine porenarme und glatte Sohle erzielbar ist und zentrisch im Spann- , bett vorgespannt. In den Endbereichen des Elementes 1 sind mehrere übereinander liegende Rinnen 3 angeordnet, die oben offen sind und nach aussen vorspringen. Der Unterteil der Rinne 3 hinterschneidet die Seitenwand, so dass sich der lichte Rinnenquerschnitt von oben nach unten erweitert. Jeweils zwischen zwei koaxial angelegten Rinnen 3 ist eine Spannlitze 2 in der Seitenwand des Elementes 1 eingebettet, die als Längsspannglied dient. Von dieser Einbettung aus tritt die Spannlitze 2 in die hinterschneidenden Unterteile der beiden Rinnen 3 ein, durchläuft diese über die ganze Länge und bildet dann frei aus der Rinne 3 nach aussen ragende Endabschnitte 7. In Fig. 1 ist aus Darstellungsgründen nur eine Spannlitze 2 eingezeichnet.

In Fig., 2 ist das Element 1 wechselseitig mit einem spiegelbildlich gleich beschaffenen Element 101 verbunden, wobei die gemeinsame Verbindungsfuge mittels einer druckfesten Fugendich-, tung 8 abgedichtet ist.

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Die Rinne 3 des Elementes 1 steht einer Rinne 103 des Nachbarelementes 101 so gegenüber, dass ein die Verbindungsstelle überbrückender Litzenkanal entsteht.

Die einenends an die Stirnwand grenzende Rinne 3 ist andernends durch eine Ankerplatte 4 mit Ausnehmungen 5,6 begrenzt, die als Spannlitzenverankerung dient. Sie erstreckt sich quer über die Rinne und ist mit ihren Rändern in die Rinnenwandungen eingebettet. Die Spannlitze 2 ist mindestens annähernd bis zu ihrem Durchtritt durch die Ankerplatte 4 in der Wandung des Elementes eingebettet. Nach.dem Durchtritt durch die Ausnehmung 5 der Ankerplatte 4 tritt sie in den hinterschneidenden Unterteil der Rinne 3 ein, durchläuft diese über die ganze Länge und bildet einen frei aus der Rinne 3 ragenden Endabschnitt 7. Dieser überbrückt die Verbindungsstelle, durchsetzt die Ausnehmung 106 der gegenüberliegenden Ankerplatte 104 in der Rinne 103 des Nachbarelementes 101 und ist dort mittels eines nach dem Vorspannen aufbria&baren Yerankeruji£skopfes 109 verankert. Da die Vorspannung einstellbar ist, lässt sich der Form und den Eigenschaften der Fugendichtung 8 ohne grossen Aufwand und in stets reproduzierbarerWeise Rechnung tragen. In entsprechender Weise ist die gegenüberliegende Spannlitze 102 mindestens annähernd bis zu ihrem Durchtritt durch die Ankerplatte 104 in der Wandung des Elemen- ; tes 101 eingebettet. Nach dem Durchtritt durch die Ausnehmung der Ankerplatte 104 tritt sie in den Unterteil der Rinne 103 ein, durchläuft diese über die ganze Länge und bildet einen frei aus der Rinne 103 ragenden Endabschnitt 107. Dieser überbrückt die Verbindungsstelle, durchsetzt die Ausnehmung 6 der diesseitigen Ankerplatte 4 in der Rinne 3 des Elements 1 und ist hier mittels eines nach dem Vorspannen aufbringbaren Verankerungskopfes 9 verankert. Auf den Ankerplatten 4, 104 sind die der Verankerung dienenden Ausnehmungen B, 106 gegen die nur dem Durchtritt dienenden Ausnehmungen 5, 105 nabh aussen versetzt, so dass sich die herausragenden Enden 7, 107 der Spannlitzen 2, 102 im Bereich der Verbindungsstelle überkreuzen. Die dadurch bedingte Abwinklung der Spannlitze 2 in der Ausnehmung 5 ist bei ausreichend bemessener

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,Länge der Rinne 3 so gering, dass sie selbst dann vernachlässigt werden kann, wenn nicht nur die frei herausragenden Endabschnitte 7 als solche sondern die ganze Spannlitze 2 mit denselben in einem Arbeitsgang gespannt werden.

Die Ueberkreuzung ist in den Fig. 3 und 4 erkennbar, die einen durch die Ankerplatte 4 und einen im Abstand davon durch die Rinne 3 der Fig.2 gelegten Schnitt darstellen.

Vorspannarmierung und Spannung werden damit im Bereich der mechanisch am meisten gefährdeten Verbindungsstelle verdoppelt. Bei Bedarf kann eine Veränderung des so erzielbaren Spannungsunterschieds dadurch erzielt werden, dass die den frei herausragenden Endabschnitte 7, 107 erteilte Spannung anders gewählt wird als die Vorspannung der gesondert vorgespannten Spannlitzen 2, 102. Korrosionsfestigkeit und Dauerhaftigkeit der so erstellten Elementverbindung erfahren durch nachträglichen Verbund noch eine wesentliche Steigerung. Dazu wird die von beiden Rinnen 3, 103 gebildete Doppelrinne mit in den Figuren nicht dargestelltem Zementmörtel aufgefüllt, wobei die beiden Ankerplatten 4, 104 als Abschlusswände dienen. Zweckmässigerweise wird dieser Verbund erst nach der Erstellung der ganzen Elementreihe vorgenommen, und die Verankerungsköpfe 9, 109 werden nach dem Aushärten des Verbundmörtels zur Wiederverwendung abgenommen. Im letztgenannten Falle liegt dann beim Endabschnitt 7 ebenso wie bei dem im Spannbett vorgespannten Hauptteil der Spannlitze 2 reine Haftverankerung vor.

Die Fig. 5 zeigt eine ,so erstellte Elementreihe mit beidseitig durchgehender Kreuzverbindung.

Fig. 6 zeigt eine andere Elementreihe, bei der die Kreuzverbindung mit einer bekannten Klammerverbindung beidseitig versetzt abwechselt. Es ist leicht einzusehen, dass die Klammer gegen Abrutschen gesichert und sehr stramm angelegt werden muss, . bevor die herausragenden Endabschnitte derselben Verbindungsstel-

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le vorgespannt werden. In ähnlicher Weise lassen sich viele Kombinationen in anderen Aufeinanderfolgen und mit anderen Verbindungsverfahren durchführen.

Fig. 7 zeigt eine dritte Elementreihe mit beidseitig .fach verbundenen Elementen. Sie unterscheidet sich von der Elementreihe der Fig. 5 dadurch, 'dass das zweite Ende jeder Spann-Jitze auf bekannte V/eise am eigenen Element verankert ist. Obwohl, dabei die doppelte Vorspannarmierung im Bereich der Verbindungsstelle entfällt, lässt sich auch hierbei eine erhöhte Pressung der Fugendichtung dadurch erzielen, dass man dem frei herausrufenden Endabschnitt eine höhere Spannung erteilt als dem Hauptteil der Spannlitze.

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Claims

Patentansprüche :

Vorfabriziertes Element^zur Herstellung von aus solchen Elementen zusammengefügten Spannbetonbauwerken, insbesondere für den Kanal- und Tunnelbau, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Verbindung mit einem benachbarten Element mindestens eine Spannlitzenverankerung und eine Spannlitze vorgesehen sind.

W 2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannlitzenverankerung in einer Rinne (3,103) angeordnet ist.

3. Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannlitzenverankerung sich quer über die Rinne

• (3,103) erstreckt und mit ihren Rändern in den Rinnenwandungen eingebettet ist.

4. Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannlitze die Verankerung durchsetzt und einen frei aus der Rinne (3, 103) ragenden Endabschnitt (7, 107) auf-

P weist.

5. Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannlitze (2) mindestens annähernd bis zu ihrem Durchtritt durch die Verankerung (4). in der Element wandung eingebettet ist.

6. Element nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuge der Spannlitze (2) zwei jeweils in einem Endbereich des Elements (1,101) angeordnete Rinnen (3,103) mit eingesetzten Verankerungen (4,104) vorgesehen sind.

7. Element nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich-

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net, dass die der Spannlitzenverankerung dienende Ausnehmung (6, 106) der Verankerung (4,104) bezüglich der Litzendurchtrittsstel-Ie (5,105) nach aussen versetzt ist.

8. ' Element nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Umfangssinne versetzt mehrere Spannlitzen (2) angeordnet sind.

9, Element nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens für das freie Ende (7) der Spannlitze (2)
ein nach dem Erhärten des nachträglichen Verbunds -wieder abnehmbarer Verankerungskopf (109) vorgesehen ist.

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