DE29705865U1

DE29705865U1 - Bewehrungselement aus Stahl, Faserverbundwerkstoffen o.dgl.

Info

Publication number: DE29705865U1
Application number: DE29705865U
Authority: DE
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1997-04-04
Filing date: 1997-04-04
Publication date: 1997-06-05
Anticipated expiration: 2007-04-05

Description

DIPL.-ING. F.W. MOLL* ·'DIPL.-ING. H. CH.'bITTERICH

ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT LANDAU/PFALZ

4. 4.1997 Mr.

Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft, 81902 München

Bewehrungselement aus Stahl, Faserverbundwerkstoffen oder

dergleichen

KORRESPONDENZ	KANZLEI	BANKVERBINDUNGEN
POSTFACH 20 80	WESTRING 17	DEUTSCHE BANKAG LANDAU
D-76810 LANDAU/PFALZ	D-76829 LANDAU/PFALZ	0215400 (BLZ 546 700 95)
	TEL 06341/87000,20035	POSTBANK LUDWIGSHAFEN
TELEGRAMME INVENTION	FAX06341/20356	275 62-676 (BLZ 545 100 67)

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein längliches Bewehrungselement mit vornehmlich radialsymmetrischem Querschnitt aus einem oder mehreren Einzelelementen aus Stahl, Faserverbundwerkstoffen oder dergleichen.

Bewehrungselemente dieser Art werden im Bauwesen in vielfacher Art eingesetzt, so als Zugglieder im Brücken- und Hochbau, als Ankerzugglieder im Erdbau, als Ankerstäbe, insbesondere als Felsbolzen im Tunnel- und Stollenbau usw.

Zugglieder werden im Brücken- und Hochbau vor allem als Schrägseile für Schrägseilbrücken, aber auch als Abspannungen für Bauwerksteile eingesetzt. Sie bestehen entweder aus einem einzelnen oder aus einer Mehrzahl von tragenden Zugelementen aus Stahl, wie Stäben, Drähten oder Litzen, die zu einem Bündel zusammengefaßt und von einer rohrförmigen Umhüllung umgeben sind. Da solche Zugglieder nicht nur hoch belastet, sondern auch der Witterung ausgesetzt sind, kommt ihrem Schutz gegen korrosive Einflüsse von außen besondere Bedeutung zu.

Während die rohrförmige Umhüllung selbst schon einen gewissen Schutz gegen äußere Einflüsse bildet, wird üblicherweise auch der Ringraum zwischen den einzelnen Zugelementen und der Umhüllung mit einem Korrosionsschutzmaterial, wie z.B. Zementleim, Kunstharzkleber, Fett oder dergleichen ausgefüllt. Um entlang des Umfangs des Zugglieds einen möglichst gleichmäßigen Korrosionsschutz zu gewährleisten, ist es notwendig, einen bestimmten radialen Mindestabstand der Zugelemente von der Innenwand der Umhüllung sicherzustellen; dies gelingt in der Regel durch Abstandhalter.

Ein bekannter Abstandhalter für ein aus einem Bündel von

Zugelementen bestehendes Zugglied besteht aus einem das Bündel schraubenlinienförmig umgebenden Band konstanter Dicke mit rechteckigem Querschnitt (DE 38 31 069 C2). Da die Windungen dieses Bandes im Abstand voneinander liegen, bilden sie einen schraubenlinienförmig verlaufenden Hohlraum. Dieser Hohlraum bildet einen Injizierkanal, in den ein Korrosionsschutzmaterial eingepreßt werden kann. Insbesondere bei Verwendung von Zementleim als Korrosionsschutzmaterial hat sich aber gezeigt, daß der Zementleim beim Passieren dieses schraubenlinienförmigen Injizierkanals zur Entmischung neigt, so daß ein einwandfreier Korrosionsschutz nicht unter allen Umständen gewährleistet werden kann.

Bewehrungselemente der eingangs angegebenen Art werden aber auch, meist in Form von Stäben, als Felsbolzen, insbesondere als Kunstharz-Klebeanker verwendet. Das sind Anker, die im Berg- und Tunnelbau zur Sicherung der Ausbruchquerschnitte eingesetzt werden und deren Ankerstäbe im Bohrloch durch rasch erhärtende Kunstharzkleber verankert und nach dem Wirksamwerden des Klebers gespannt werden. Zur Herstellung eines solchen Kunstharz-Klebeankers wird in das Bohrloch zunächst eine Patrone eingeführt, die in geschlossenen Behältern zwei Komponenten eines Kunstharzklebers enthält. In diese Klebepatrone wird sodann unter drehender Bewegung der Ankerstab eingeschoben. Dabei werden die Kammern der Patrone geöffnet, die Komponenten des Klebers vermischt und dadurch aktiviert. Sobald der Kleber erhärtet ist, wird der Ankerstab gespannt und, zum Beispiel durch Aufdrehen einer Ankermutter auf ein zumindest am Ende des Ankerstabes vorgesehenes Gewinde, verankert.

Abgesehen davon, daß auch solche Ankerstäbe im Bohrloch in gewisser Weise zentriert werden müssen, was ebenfalls durch Abstandhalter geschieht, versucht man, beim Eindrehen des Ankerstabes durch bestimmte Maßnahmen die Durchmischung des

Kunstharzklebers im Bohrloch zu fördern. Hierzu verwendet man oft Ankerstäbe aus Stahl/ die an ihrer Oberfläche mit Vorsprüngen versehen sind, wie z.B. entlang einer Schraubenlinie verlaufende Rippen (DE 33 44 511 C2). Diese Möglichkeit besteht bei Stäben mit glatter Oberfläche nicht, insbesondere nicht bei Ankerstäben aus Faserverbundwerkstoffen.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Zentrierung von Bewehrungselementen der eingangs angegebenen Art bzw. zur Einhaltung eines Abstandes der Bewehrungselemente von einer sie umgebenden Hohlraumwandung durch Abstandhalter aufzuzeigen, wobei die Nachteile der bekannten Abstandhalter vermieden werden sollen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Schutzanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, als Material für einen das längliche Bewehrungselement schraubenlinienförmig umgebenden Abstandhalter einen sogenannten Wellendraht zu verwenden, d.h. einen Draht, der über seine Länge im wesentlichen regelmäßig angeordnete Auslenkungen aus seiner Längsachse nach entgegengesetzten Richtungen aufweist. Dieser Wellendraht liegt, wenn er schraubenlinienförmig um das Bewehrungselement herumgewunden wird, lediglich mit den Umkehrstellen der Auslenkungen einerseits an der Oberfläche des Bewehrungselements und andererseits an der Innenwandung einer Umhüllung an. Durch die wellenförmige Gestalt des Drahtes verbleiben zwischen diesem und der Oberfläche des Bewehrungselements bzw. der Innenwand der Umhüllung kleine Hohlräume, durch die das

einzupressende Korrosionsschutzmaterial, insbesondere Zementleim, hindurchtreten kann, so daß ein ungehindertes Einpressen dieses Materials in Längsrichtung des Zugglieds möglich ist.

Diese Funktion des Wellendrahtes als Abstandhalter ist in gleicher Weise bei einem Felsbolzen für einen Kunstharz-Klebeanker gegeben, wobei allerdings noch ein weiterer Vorteil hinzukommt. Eine schraubenlinienförmige Umwicklung eines Ankerstabes mit einem Wellendraht bietet gerade aufgrund dieser wellenförmigen Struktur ein sehr wirksames Mischwerkzeug zum Durchmischen der Komponenten eines nach Zerstören einer Patrone freigesetzten Kunstharzklebers. Dabei ist lediglich darauf zu achten, daß die schraubenlinienförmig verlaufende Wicklung am bohrlochseitigen Ende des Ankerstabes an beiden Enden gegenüber demselben fixiert ist, ihre Lage gegenüber dem Ankerstab beim Eindrehen in das Bohrloch also nicht verändern kann. Die Richtung der Schraubenlinie der Wicklung sollte entgegen der Eindrehrichtung des Ankerstabes in das Bohrloch verlaufen, um sicherzustellen, daß durch die Schraubbewegung beim Eindrehen der Kunstharzkleber nicht nur durchmischt, sondern in das Bohrloch hineingefördert wird.

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

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Seitenansicht eines erfindungsgemäß zu verwendenden Wellendrahtes,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt durch ein Zugglied aus in einem Hüllrohr angeordneten Zugelementen,

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Zugglied gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Ankerstabes,

Bei dem in Fig. 1 lediglich in einem Ausschnitt in Seitenansicht dargestellten Wellendraht 1 handelt es sich um einen gezogenen Stahldraht mit kreisförmigem Querschnitt vom Durchmesser d, der in regelmäßigen Abständen voneinander mit Auslenkungen 2 aus seiner Längsachse 3 nach entgegengesetzten Richtungen versehen ist. Die Abstände gleichgerichteter Auslenkungen voneinander sind mit a, die maximale Höhe der Auslenkungen sind mit h bezeichnet. Während der Draht 1 in der Darstellung der Fig. 1 in der Seitenansicht eine im wesentlichen zickzackförmige Ausbildung aufweist, ist auch eine ausgerundete, wellenförmige Ausgestaltung denkbar.

Wie ein derartiger Wellendraht 1 erfindungsgemäß als Abstandhalter für Zugelemente bzw. Ankerstäbe verwendet werden kann, ist in den in den Fig. 2 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen verdeutlicht.

Das in Fig. 2 in einem Längsschnitt dargestellte Zugglied 4 besteht aus einem Bündel 5 aus sieben Stahldrahtlitzen 6, die radialsymmetrisch zu einem kompakten Querschnitt zusammengefaßt sind (Fig. 3). Das Bündel 5 aus den Litzen 6 ist zentrisch in einem Hüllrohr 7 angeordnet, das hier als Rippenrohr dargestellt ist. Um das Litzenbündel 5 zentrisch innerhalb des Hüllrohrs 7 zu halten, ist es von einer schraubenlinienförmig verlaufenden Wicklung 8 aus einem Wellendraht 1 umgeben. Je nach Wahl der Abstände a und der Höhe h der Auslenkungen 2 des Wellendrahtes 1 {Fig. 1) können so beliebige radiale Abstände zwischen der Umhüllenden des Bündels 5 und der Innenwand des Hüllrohrs 7 dargestellt werden. Wie vor allem Fig. 3 erkennen läßt, befinden sich in dem durch die Wicklung 8 freigehaltenen Ringraum genügend Freiräume für den Durchtritt eines zu injizierenden Korrosionsschutzmaterials.

Fig. 4 zeigt die Anwendung der Erfindung auf einen Ankerstab 9, beispielsweise für einen Kunstharz-Klebeanker. Der Ankerstab 9, der im dargestellten Beispiel aus einem Faserverbundwerkstoff besteht, ist von seinem bohrlochseitigen Ende 10 ausgehend ebenfalls von einer Wicklung 11 aus einem Wellendraht 1 umgeben, die sich allerdings nur über einen Teil L der Gesamtlänge des Stabes 9 erstreckt. Der restliche Bereich des Stabes 9 bis zu seinem luftseitigen Ende 12 hin bleibt in der Regel frei von einer Wicklung.

Da der Ankerstab 9 dazu bestimmt ist, in eine, in ein - nicht dargestelltes - Bohrloch eingesetzte Patrone mit einem Kunstharzkleber eingedreht zu werden, ist er nicht nur an seinem bohrlochseitigen Ende 10 mit einer Spitze 13 versehen, sondern ist die Wicklung 11 auch sowohl an ihrem vorderen Ende 14, als auch an ihrem rückwärtigen Ende 15 gegenüber dem Ankerstab 9 fixiert. Diese Fixierung muß am vorderen Ende drehfest sein. Sie kann dadurch erfolgen, daß das Ende 15 des Wellendrahtes 1 durch eine Bohrung 16 hindurchgesteckt und nach rückwärts umgebogen ist. Die Fixierung am rückwärtigen Ende 17 kann in einfacher Weise durch eine Umwicklung 18 aus einem selbstklebenden Glasfaserband oder dergleichen erfolgen.

Wichtig für die Handhabung des Ankerstabes 9 ist, daß die Richtung der schraubenlinienförmigen Wicklung 11 entgegen der Eindrehrichtung des Ankerstabes 9 in das betreffende Bohrloch verläuft. Die in Fig. 4 dargestellte Wicklung 11 ist demnach zum Eindrehen des Ankerstabes 9 im Uhrzeigersinn bestimmt.

Claims

Schutzansprüche:

1. Längliches Bewehrungselement mit vornehmlich radialsymmetrischem Querschnitt aus einem oder mehreren Einzelelementen aus Stahl, Faserverbundwerkstoffen oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewehrungselement (5, 9) über zumindest einen Teil seiner Länge von einer schraubenlinienförmigen Wicklung (8, 11) aus einem Draht (1) umgeben ist, der über seine Länge im wesentlichen regelmäßig angeordnete Auslenkungen (2) aus seiner Längsachse nach entgegengesetzten Richtungen aufweist, einem sogenannten Wellendraht.

2. Bewehrungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Schraubenlinie der Wicklung (8, 11} ein Vielfaches des Durchmessers (d) des Drahtes (1) beträgt.

3. Bewehrungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewehrungselement (5) als Zugelement in einer dieses mit radialem Abstand umgebenden rohrförmigen Umhüllung (7) angeordnet ist, wobei die Wicklung (8) als Abstandhalter zwischen dem Zugelement (5) und der Innenwand der Umhüllung (7) dient.

4. Bewehrungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum zwischen dem Zugelement (5) und der Umhüllung (7) mit einem Korrosionsschutzmaterial, wie 2.B. Zementleim, Kunstharzkleber, Fett oder dergleichen ausgefüllt ist.

5. Bewehrungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewehrungselement ein in ein Bohrloch einzusetzender und darin durch erhärtendes Material zu fixierender Felsbolzen (9) ist, wobei die Wicklung (11) der Zentrierung des Felsbolzens (9) in dem Bohrloch dient.

6. Bewehrungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (11), ausgehend vom bohrlochseitigen Ende (10) des Felsbolzens (9), sich nur über einen Teil (L) seiner Gesamtlänge erstreckt.

7. Bewehrungselement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (11) an ihren Enden (14, 17) gegenüber dem Felsbolzen (9) fixiert ist.

8. Bewehrungselement nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (11) als Mischwerkzeug beim Eindrehen des Felsbolzens in ein das Bohrloch zumindest zum Teil ausfüllendes erhärtendes Material dient.

9. Bewehrungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erhärtende Material ein Kunstharzkleber ist, der in eine in das Bohrloch einsetzbare und durch den Felsbolzen zerstörbare Patrone eingeschlossen ist.

10. Bewehrungselement nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der schraubenlinienförmigen Wicklung (11) entgegen der Eindrehrichtung des Felsbolzens (9) in das Bohrloch verläuft.