DE2753112A1

DE2753112A1 - Verankerung eines gespannten zugglieds fuer grosse belastungen in einem betonbauteil, z.b. eines schraegseils einer schraegseilbruecke

Info

Publication number: DE2753112A1
Application number: DE19772753112
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1977-11-29
Filing date: 1977-11-29
Publication date: 1979-05-31
Also published as: DE2753112B2; JPS5734403B2; US4235055A; JPS5496221A; DE2753112C3

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. C. STOEPEL · DIPL.-ING. W. GOLLWITZER · DIPL.-ING. F.W. MÖIX

674 LANDAU/PFALZ -AH SCHÜTZENHOF

TEL. 0 63 41/30 00, βθ 38 -TELEX 453 333 POSTSCHECK: 07 LUDWIGSHAFEN 27562-676 ' BANKi DEUTSCHE BANK 674 LANDAU-PFALZ

- 4 - 28. November 1977

Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft, 8000 München

Verankerung eines gespannten Zugglieds für große Belastungen in einem Betonbauteil, z.B. eines Schrägseils einer Schrägseilbrücke

Die Erfindung betrifft eine Verankerung eines gespannten Zugglieds für große Belastungen in einem Betonbauteil, z.B. eines Schrägseils einer Schrägseilbrücke, das aus einer Mehrzahl von zueinander parallelen Zugelementen, wie Drähten, Litzen oder dgl. besteht, die gemeinsam in einer Umhüllung angeordnet und von nach dem Spannen eingebrachtem, den von den Zugelementen nicht ausgefüllten Teil des Ummantelungsquerschnitts einnehmendem Zementmörtel oder dgl. umgeben sind.

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Bei einer bekannten Verankerung dieser Art erstreckt sich die Umhüllung bis in das Betonbauteil hinein und besteht zumindest im Eintrittsbereich in das Betonbauteil aus einem Metallmantel, der, außer mit den Zugelementen, mit dem Betonbauteil im Verbund steht (DT-PS 21 14 863). Durch diese Ausbildung wird eine Trennung der Einleitung der ständigen Lasten einerseits und der veränderlichen Lasten, wie Verkehrslasten, andererseits in die Betonkonstruktion erreicht und damit die Schwingungsfestigkeit des Zugglieds verbessert.

Während bei Betonkonstruktionen, insbesondere Spannbetonkonstruktionen schon aus Gründen des Korrosionsschutzes, aber auch aus Gründen der Bruchsicherheit ein Verbund zwischen den Zuggliedern und der Betonkonstruktion herbeigeführt wird, wie das auch bei der bekannten Verankerung eines Zugglieds der Fall ist, wird z.B. bei Schrägseilbrücken in der letzten Zeit die Möglichkeit der späteren Auswechselbarkeit der Schrägseile verlangt, wenn sie schadhaft geworden sein sollten.

Der Erfindung liegt demgemäß die.Aufgäbe zugrunde,_ bei einer Verankerung der eingangs angegebenen Art eine Möglichkeit zu schaffen, um das Schrägseil nachträglich auswechseln zu können.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der innerhalb des Betonbauteils liegende Teil des Zugglieds keinen Verbund mit dem Betonbauteil aufweist und daß die Grenzfläche zwischen dem Zugglied und dem Betonbauteil so ausgebildet ist, daß es nach dem Entlasten des Zugglieds und Lösen seiner Verankerung aus dem Betonbauteil entfernt werden kann.

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-s-

Der mit der Erfindung erreichte Vorteil wird im wesentlichen darin gesehen, daß der Teil der Zementmörtelummantelung des Zugglieds, der innerhalb des Betonbauteils verläuft, dort gewissermaßen einen Pfropfen bildet, der keinen Verbund mit dem Betonbauteil eingeht, sondern lediglich über Verankerungsteile gegenüber dem Bauteil festgelegt ist und nach dem Ablassen der Spannkraft und Lösen der Verankerung aus dem Betonbauteil entfernt werden kann. In umgekehrter Weise kann dann ein neues Zugglied eingesetzt werden.

Dabei kann der innerhalb des Betonbauteils liegende Teil des Zugglieds von einem den Verbund verhindernden Umhüllungsrohr umgeben sein, innerhalb dessen ein weiteres, diesem gegenüber längsbewegliches Umhüllungsrohr angeordnet sein kann. Das Umhüllungsrohr kann bzw. die Umhüllungsrohre können auch schon vor dem Einbau des Zugglieds in das Betonbauteil einbetoniert sein.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Verankerung,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

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Fig. 3 einen Querschnitt durch das Zugglied entlang der Linie IH-III in Fig. 1,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform einer Verankerung,

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4 und

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Verankerung.

Das Zugglied 1 besteht in dem freien Bereich außerhalb des Betonbauteils 2 (rechter Teil der Fig. 1) aus einer Anzahl von einzelnen Zugelementen 3, z.B. Stahlstäben, -drähten oder -litzen, die kreisringförmig innerhalb einer rohrförmigen Umhüllung 4 angeordnet sind. Die rohrförmige Umhüllung 4 kann aus Kunststoff, z.B. Polyäthylen, oder Stahlblech bestehen. Die Zugelemente 3 sind innerhalb der rohrförmigen Umhüllung 4 so angeordnet, daß ein Element im Mittelpunkt liegt und die übrigen Elemente in Form konzentrischer Ringe darum herum angeordnet sind— (Fig. 2).

Die rohrförmige Umhüllung 4 mündet in das Betonbauteil 2. Innerhalb des Betonbauteils 2 verlaufen die Zugelemente 3 in einem Kanal 5, der z.B. durch ein einbetoniertes Hüllrohr 6 aus Kunststoff oder dgl. gebildet ist. An dem der Eintrittsstelle des Zugglieds 1 gegenüberliegenden Seite des Betonbauteile sind die Einzelelemente 3 in einem Ankerkörper 7 verankert, der sich gegen einen einbetonierten Verankerungskörper 8 abstützt. Im dargestellten Aus-

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führungsbeispiel bestehen die Einzelelemente 3 aus warmgewalzten Stahlstäben, die jeweils ein Teilgewinde aufweisen, das durch auf einer Schraubenlinie liegenden Rippen gebildet wird; dadurch können sie gegenüber dem Ankerkörper 7 durch Muttern 9 festgelegt werden. Innerhalb des Hüllrohrs 6 1st im Beispiel der Fig. 1 ein weiteres Hüllrohr 10 vorgesehen, das gegenüber dem Hüllrohr längsbeweglich ist.

Nach dem Einbau der Einzelelemente 3 mit dem Ankerkörper 7 und den Verankerungsmuttern 9 werden diese gespannt. Dabei kann man sich entweder einer schweren Presse bedienen, mit der alle Zugelemente eines Zugglieds auf einmal gespannt werden können, oder man kann Einzelspannpressen verwenden, wenn die Einzelelemente in dem Ankerkörper 7 auf Einzelspannpressenabstand gespreizt verankert sind. Nach dem Spannen wird der zwischen den Einzelelementen 3 innerhalb des inneren Hüllrohrs 10 bzw. der Umhüllung 4 verbliebene Raum mit Zementmörtel ausgepreßt.

Wenn sich nun im Betrieb der Schrägseilbrücke im Lauf der Zeit ein Schaden an dem Zugglied 1 bemerkbar machen sollte, dann besteht die Möglichkeit, durch Entspannen des Zugglieds 1 und Lösen der Verankerungsmutter sowie des Ankerkörpers 7 das gesamte Zugglied entgegen der Spannrichtung aus dem Kanal 5 herauszuziehen. Hierbei gleitet das innere Hüllrohr 10 gegenüber dem äußeren Hüllrohr 6. Wenn zur Abgrenzung des Kanals 5 ein einziges glattes Hüllrohr verwendet wird, das ein Anhaften sowohl des Frischbetons, als auch des Injektionsmörtels verhindert, reicht dieses aus, um das Herausziehen zu ermöglichen. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, den

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Verbund auf andere Art und Weise zu verhindern und das Zugglied entfernen zu können.

In den Fig. 4 und 5 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das Zugglied 21 besteht auch hier wieder aus Einzelelementen 23, die in einer Umhüllung 24 angeordnet sind. Die Einzelelemente 23 sind in dem Betonbauteil 22 innerhalb einer Ausnehmung 25 geführt, die wiederum durch Hüllrohre 26 und 26* gebildet ist; sie sind an der gegenüberliegenden Seite des Betonbauteils 22 wiederum in einem Ankerkörper 27 durch Verankerungsmuttern 29 verankert, der sich gegen einen Verankerungskörper 28 abstützt.

Im Eintrittsbereich des Zugglieds 21 in das Betonbauteil 22 ist der durch die Hüllrohre 26 und 26' gebildete Kanal 25 radial erweitert. In dieser Erweiterung 30, die eine Abstützfläche 30' bildet, sind zusätzliche Spannglieder 31 mit Verankerungskörpern 32 verankert, die sich zunächst parallel zu den Einzelelementen 23 erstrecken, die Abstützfläche 30' durchsetzen, sodann schräg nach außen verlaufen und an der Außenseite des Betonbauteils mittels Verankerungskörpern 33 verankert sind. Diese zusätzlichen Spannglieder 31 werden erst nach dem Spannen des Zugglieds 21 und dem Erhärten des Injiziermörtels 34 gespannt und bewirken auf diese Weise, daß die nachträglich auftretenden Schwingungsbeanspruchungen aus den Verkehrslasten von der eigentlichen Verankerung des Zugglieds 21 weitgehend ferngehalten werden.

Die Spannglieder 31 sind auswechselbar; sie sind in Hüllrohren 35 geführt und zum Korrosionsschutz mit geeigneten Pasten oder dgl. umgeben.

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Zum Auswechseln des Zugglieds 21 müssen zunächst die Verankerungen 33 der Spannglieder 31 gelöst werden. Sodann werden nach dem Entspannen der Einzelelemente 23 die Muttern 29 gelöst; danach kann das Zugglied 21 gemeinsam mit den Spanngliedern 31 aus der Aussparung 25 herausgezogen werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 besteht das Zugglied 41 wiederum aus Einzelelementen 4 3, die in einem Hüllrohr 44 angeordnet sind. Das Hüllrohr besteht zumindest in dem Bereich seines Eintritts in das Betonbauteil 43 aus einem Metallmantel, z.B. einem Stahlrohr, der in der Lage ist, über das Injektionsmaterial aus den Einzelelementen 43 Kräfte zu übernehmen und diese direkt in das Betonbauteil 42 zu übertragen.

Die Einzelelemente 43 sind in dem Betonbauteil 42 wiederum innerhalb einer Ausnehmung 45 geführt, die durch Hüllrohre 46 und 46* gebildet ist; sie sind an der gegenüberliegenden Seite des Betonbauteils 42 in einem Ankerkörper 47 durch Verankerungsmuttern 49 verankert, der sich gegen einen Verankerungskörper 48 abstützt.

Im Eintrittsbereich des Zugglieds 41 in das Betonbauteil 42 ist der durch die Hüllrohre 46 und 46' gebildete Kanal 45 wieder radial erweitert. In dieser Erweiterung 50 sind wieder zusätzliche Spannglieder 51 verankert und zwar an einem Ankerring 52 aus Metall, der den Metallmantel 44 umschließt und mit diesem kraft- und formschlüssig verbunden ist. Die Spannglieder 51 sind von einer zunächst parallelen Lage zu dem Zugglied 41 im Bereich des Ankerrings 52 ausgehend etwas gekrümmt nach außen geführt und in Verankerungskörpern 53 verankert.

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Diese zusätzlichen Spannglieder 51 werden erst nach dem Spannen des Zugglieds 41 und dem Erhärten des Injiziermörtels 54 gespannt und bewirken auf diese Weise, daß die nachträglich auftretenden Schwingungsbeanspruchungen aus den Verkehrslasten, die über den Injiziermörtel 54 in den Metallmantel 44 Obertragen werden, von der eigentlichen Verankerung des Zugglieds 41 weitgehend ferngehalten und über die Spannglieder 51 verankert werden. Die Spannglieder 51 sind wiederum auswechselbar vorgesehen. Sie sind zu diesem Zweck in Hüllrohren 55 geführt und zum Korrosionsschutz mit geeigneten Pasten oder dgl. umgeben.

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Claims

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. C. STOEPEL- OIPL.-ING. W. GOLLWITZER · DIPL.-ING. F. W. MOLL

67« LANDAU/PFALZ · AM SCHÜTZBNHOF

TEL. ues41/3000, 60 35 * TELEX 463 SSS POSTSCHECK: β? LUDWIGSHAPEN Ϊ78β2-βϊβ ■ BANKi DEUTSCHE BANK 874 LANDAU-PFALZ

28. November 1977 Mr.

Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft, 8000 München 40

Verankerung eines gespannten Zugglieds für große Belastungen in einem Betonbauteil, z.B. eines Schrägseils eher Schrägseilbrücke

Patentansprüche

( 1.)Verankerung eines gespannten Zugglieds für große Belastungen in einem Betonbauteil, z.B. eines Schrägseils einer Schrägseilbrücke, das aus einer Mehrzahl von zueinander parallelen Zugelementen, wie Stahlstäben, Drähten, Litzen oder dgl. besteht, die gemeinsam in einer Umhüllung angeordnet und von nach dem Spannen eingebrachtem,

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ORIGINAL INSPtÜltO

den von den Zugelementen nicht ausgefüllten Teil des Ununantelungsquerschnltts einnehmendem Zementmörtel oder dgl. umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß der innerhalb des Betonbauteils (2,22,42) liegende Teil des Zugglieds (3,23,4 3) keinen Verbund mit dem Betonbauteil aufweist und daß die Grenzfläche zwischen dem Zugglied (3, 23,43) und dem Betonbauteil (2,22,42) so ausgebildet ist, daß es nach dem Entlasten und Lösen seiner Verankerung aus dem Betonbauteil entfernt werden kann.
2. Verankerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innerhalb des Betonbauteils (2,22,42) liegende Teil des Zugglieds von einem Umhüllungsrohr (6,26,46) umgeben ist.
3. Verankerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Umhüllungsrohrs (6 bzw. 26 bzw. 46) ein weiteres, diesem gegenüber längsbewegliches Umhüllungsrohr (6¹ bzw. 26' bzw. 46') angeordnet ist.
4. Verankerung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllungsrohre (6,26,46 bzw. 6¹, 26',46') schon vor dem Einbau des Zugglieds in das Betonbauteil (2,22,42) einbetoniert sind.
5. Verankerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllungsrohre (6,26,46 bzw, 6',26',46') entgegen der Spannrichtung schwach konisch erweitert sind.
6. Verankerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem innerhalb des Betonbau-

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teils (22,42) liegenden Teil des Zugglieds (21,41) eine dieses ringförmig umgebende und eine Abstützfläche (30¹, 50') bildende Verdickung (30,50) vorgesehen ist und daß radial um das Zugglied (21,41) herum etwa parallel dazu verlaufende Spannglieder (31,51) vorgesehen sind, die innerhalb des Betonbauteils ohne Verbund mit diesem verlaufen und einerseits innerhalb der Verdickung (30,50) sowie andererseits an der Außenseite des Betonbauteils lösbar verankert sind.
7. Verankerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickung (30,50) mit einer Wendelarmierung (36,56) versehen ist.
8. Verankerung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung des Zugglieds (41) aus einem Metallmantel (44) besteht, der sich bis in das Betonbauteil (42) hinein erstreckt und daß die Spannglieder (51) an einem diesen Metallmantel (44) umschließenden und mit ihm verbundenen Ankerring (52) verankert sind.
9. Verankerung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder (51) an dem Ankerring (52) lösbar verankert sind.

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