DE3138807A1

DE3138807A1 - Freies zugglied, insbesondere schraegseil fuer eine schraegseilbruecke

Info

Publication number: DE3138807A1
Application number: DE19813138807
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1983-04-21
Also published as: US4594827A; DE3138807C2; GB2106950B; JPS5869907A; CA1179859A; JPH0130968B2; IT8253734V0; GB2106950A; IT1155957B; IT8268145A0

Description

DIPL.-ING. W. GOIiLWITZBB · DIPL.-ING. P. W. MOLL·

6740 LANDAU/PFALZ · LANGSTRA88E B

POSTFACH 2080 · TEIiEFON 00341/8 7000, 6036 · TEIiEX 04S3SSS POSTSCHECK lüDWiaSHAFEN XI562-676 · DEUTSCHE BANK LANDAU 0215400 (BIiZ 548 700 03)

- 3 - 28. September 1981

Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft, 8000 München 81

Freies Zugglied, insbesondere Schrägseil für eine Schrägseilbrücke

Die Erfindung betrifft ein freies gespanntes Zugglied, insbesondere ein Schrägseil für eine Schrägseilbrücke, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Zugglieder dieser Art werden vor allem als Schrägseile für Schrägseilbrücken verwendet. Bei Brückenbauwerken treten neben ruhenden Lasten, also Eigengewichtslasten, auch dynamische Beanspruchungen auf, die aus den wechselnden Verkehrslasten herrühren. Zugglieder dieser Art versagen meist im Bereich der Verankerungen infolge der Schwingungsbeanspruchungen aus wechselnden Lasten. Daraus ergibt sich die Forderung, Wechselbeanspruchungen dieser Art möglichst von den Verankerungsvorrichtungen möglichst fernzuhalten. Daneben wird verlangt, daß solche Zugglieder gegenüber den Bauwerken längsbeweglich bleiben müssen, um sie nachspannen oder gegebenenfalls auswechseln zu können.

Bei einem bekannten Zugglied dieser Art erstreckt sich die rohrförmige Umhüllung bis in das Bauwerk hinein und besteht zumindest im Eintrittsbereich in das Bauwerk aus einem Metallmantel, der außer mit den Einzelelementen auch mit dem Betonbauteil des Bauwerks im Verbund steht (DE-PS 21 14 863). Die Verbesserung der Schwingungsfestigkeit des Zuggliedes wird dadurch erreicht, daß die Verkehrslasten getrennt von den ständigen Lasten in das Bauwerk eingetragen werden. Das geschieht dadurch, daß zunächst die Einzelelemente gespannt und gegenüber dem Bauwerk verankert werden. Dadurch werden die in diesem Belastungszustand schon vorhandenen ständigen Lasten in das Bauwerk eingetragen. Danach werden die Hohlräume zwischen den Einzelelementen und der rohrförmigen Umhüllung mit Zementleim injiziert. Da die Verkehrslasten erst nach Injektion der Hohlräume auftreten, also zu einem Zeitpunkt, zu dem über den Zementmörtel ein Verbund zwischen den Einzelelementen, dem Stahlmantel und dem Betonbauteil, in dem das ganze Zugglied verankert ist, besteht, werden die veränderlichen Belastungen über die Einzelelemente in den Stahlmantel eingetragen und von diesem direkt auf den Beton abgegeben. Da der Stahlmantel sich im Verbund mit dem Betonbauteil befindet, ist dieses Zugglied nicht auswechselbar.

Bei einem auswechselbaren Zugglied ist in seinem Eintrittsbereich in das Betonbauteil innerhalb einer radialen Erweiterung der rohrförmigen Umhüllung eine das Zugglied ringförmig umgebende Verdickung vorgesehen, die eine Abstützfläche bildet (DE-PS 27 53 112). Radial um das Zugglied herum sind zusätzliche Spannglieder, vorgesehen, die innerhalb des Betonbauteils ohne Verbund mit diesem verlaufen. Sie sind einerseits innerhalb der Verdickung und

andererseits an der Außenseite des Betonbauteils lösbar ver*- ankert. Diese Spannglieder sind so dimensioniert und ge^ spannt, daß sich unter der durch sie in der Abstützfläche erzeugten Druckkraft auch unter maximaler Verkehrsbelastung die Fuge in der Abstützfläche nicht öffnet, das Zugglied also auch in diesem Lastfall im Bereich seiner eigentlichen Verankerung keine Wechselbeanspruchung erleidet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Zugglied der eingangs angegebenen Art, das ohne Verbund im Bauwerk angeordnet und somit auswechselbar ist, eine einfachere Möglichkeit zu schaffen, um die dynamischen Lasten getrennt von den ständigen Lasten in das Bauwerk einzutragen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs T gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Grundgedanke der Erfindung wird darin gesehen, daß im Bereich der Verankerungsvorrichtung ein Ankerrohr aus Stahl angeordnet ist/ das sich im Verbund mit den Einzel*- elementen befindet, die in einer sich gegen dessen Ende abstützenden Ankerscheibe verankert sind und daß die gesamte Ankerkraft mittels einer das Ankerrohr bundartig umgeben'-den Verdickung in das Bauwerk eingetragen wird, die sich im Abstand von der Ankerscheibe befindet. Auf diese Weise werden die in dem gespannten Zugglied durch Verkehrslasten entstehenden Verbundspannungen in dem Bereich zwischen der bundartigen Verdickung und der Ankerscheibe zum großen Teil durch die im Ankerrohr in diesem Bereich herrschenden

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Druckkräfte abgebaut, so daß sie die Verankerungen der Einzelelemente an der Ankerscheibe nicht erreichen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher er^ läutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Verankerungsberreich eines Zugglieds nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Zugglied im freien Bereich entlang der Linie II-II in Fig, I und

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Zugglied im Be·^

reich des Ankerrohrs entlang der Linie III-III in Fig. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte Zugglied 1 ist in einem Betonbauteil 2, z.B. einem Pylon oder einem Fahrbahnträger einer Schrägseilbrücke, verankert.

Das Zugglied 1 besteht aus einer seiner Beanspruchung entsprechenden Zahl von Einzelelementen 3, z.B. Stahlstäben₇ -drähten oder -litzen, die im freien Bereich des Zuggliedes 1 in einem Hüllrohr 4 z.B. aus Kunststoff verlaufen. Die Einzelelemente 3 sind im vorliegenden Beispiel Stahlstäbe oder Stahldrähte; jedenfalls sind sie zumindest an den Enden mit Gewinden versehen und mittels Verankerungsmuttern 5 gegenüber einer Ankerscheibe 6 verankert.

Die Ankerscheibe 6 stützt sich gegen das äußere Ende eines Ankerrohrs 7 ab, das entsprechend der Auffächerung der Einzelelemente 3 zur Ankerscheibe 6 hin einen erweiterten Bereich 8 aufweist, der über eine Verdickung 9 in einen

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im Durchmesser geringeren inneren Teil 10 übergeht, der entsprechend der geringeren Beanspruchung auch eine geringere Wandstärke aufweisen kann. Dieser innere Teil 10 besitzt an seinem Ende eine nach innen gerichtete Verdickung 11 sowie einen Ansatz 12 von gegenüber dem inneren Teil 10 wiederum verringerten Durchmesser, der dem Anschluß an ein Hüllrohr 13 dient, das in den Ansatz 12 hineingesteckt ist. Das Hüllrohr 13 besteht wie das Hüllrohr 4 im freien Bereich aus Kunststoff.

Bei dem Zugglied 1, das in Fig. 1 in seinem endgültigen Zustand dargestellt ist, sind die Verankerungsmuttern 5 mit den überstehenden Enden der Einzelelemente 3 durch eine Abdeckkappe 15 geschützt, die z.B. durch ein verlängertes Einzelelement 14 mit Mutter gegen die Ankerscheibe 6 gepreßt wird.

Das Zugglied 1 verläuft innerhalb des Betonbauteils 2 in einem Kanal 16, der durch ein Stahlrohr 17 gebildet ist. An der Außenseite des Betonbauteils 2 schließt an das Stahlrohr 17 eine Widerlagerplatte 18 an, gegen die sich die Verdickung 9 des Ankerrohrs 7 mit einer Abstützfläche 19 abstützt. Ober diese Abstützfläche 19 wird die gesamte Zugkraft des Zugglieds 1 in das Betonbauteil 2 eingetragen.

Im Bereich der Verankerung über die Länge L verlaufen die Einzelelemente 3 in individuellen Hüllrohren 20, deren Lage innerhalb des Hüllrohrs 13 bzw. des Ankerrohrs 7 durch eine Primärinjektion mit Zementleim 21 festgelegt ist. Die Lage der HÜllrohre 20 ist dadurch so fixiert, daß die Einzelelemente, wenn sie von dem der Verankerung entgegengesetzen Ende der HÜllrohre 20 in diese eingeschoben werden, in axialer Verlängerung die Bohrungen 22 in der Ankerscheibe 6 treffen.

Nach dem Spannen und Verankern der Einzelelemente 3 werden die verbliebenen Hohlräume, also der Hohlraum zwi-<sehen den Einzelelementen 3 und dem Hüllrohr 4 sowie die Hohlräume zwischen den Einzelelementen 3 und den Hüllrohren 20 im Wege einer Sekundärinjektion ebenfalls mit Zementleim 23 ausgepreßt (Fig. 2 und 3). Im Endzustand sind dann alle Einzelelemente 3 satt von Zementleim umhüllt, der einen Korrosionsschutz bildet und einen Verbund zwischen den Einzelelementen 3 und dem Ankerrohr 7 bewirkt.

Über den Verankerungsbereich L werden dann die ruhenden Lasten aus Eigengewicht im Bereich einer sogenannten aktiven Endverankerung S eingetragen. Die Lasteintragung entsteht beim Spannen der Einzelelemente 3. Im Bereich des Ankerrohrs 7 schließt sich dann eine Strecke S einer passiven Haftverankerung an, in der nach Erhärten des Zementmörtels von Primärinjektion 21 und Sekundärinjektion 23 die zusätzlich zu den ruhenden Lasten auftretenden Verkehrslasten über Verbundwirkung unmittelbar auf das Anker— rohr 7 abgegeben werden, ohne die Endverankerungen an der Ankerscheibe 6 zu beeinträchtigen. Die Verdickung 11 dient dabei der Einleitung der entlang des Ankerrohrs 7 entstehenden Scherkräfte in dieses.

Über die Aufnahme der Verkehrslasten im Bereich der passiven Haftverankerung über die Länge S hinaus wird dadurch, daß die Verdickung 9 des Ankerrohrs 7 etwa in dem äußeren Drittelspunkt seiner Gesamtlänge angeordnet ist, in seinem äußeren Bereich 8 dadurch ein Abbau der Verbundspannungen erreicht, daß dieser Bereich des Ankerrohrs 7 durch die Abstützkraft aus der Ankerscheibe 6 mit den Endverankerungen für Eigengewicht in hohem Maße auf Druck vorbelastet ist.

Leerseite

Claims

3130807 DIPL.-DiG. W. GOLLWITZER · DIPL.-HfG. F. W. MOLL 6740 LANDAU/PFALZ · LANGST» A8SB 5 POSTFACH 8080 · TELEFON 063 41/8 7000, 6035 · TELEX 0463833 POSTSCHECK LÜDWIGSHAFEN 27 562-676 · DEUTSCHE BANK LANDAU 0316400 (BLZ 648 700 98) 28. September 1981 Mr. Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft, 8000 München 81 Freies Zugglied, insbesondere Schrägseil für eine Schrägseilbrücke P a ten tans p'r.ü'c'h e

1. Freies gespanntes Zugglied, das an den Enden mit Verankerungsvorrichtungen zur Übertragung einer Zugkraft auf ein Bauwerk versehen, im übrigen aber ohne Verbund mit diesem ist, insbesondere Schrägseil für eine Schrägseilbrücke, bestehend aus einer Anzahl von zueinander parallelen Einzelelementen, wie Stahlstäben, -drähten oder -litzen, die gemeinsam in einer rohrförmigen Umhüllung angeordnet und von nach dem Spannen in die Umhüllung eingebrachtem
Zementmörtel oder dergleichen umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelemente (3) im Bereich ihrer Verankerung in einem Ankerrohr (7) aus Stahl geführt und in einer sich gegen dieses Ankerrohr (7) abstützenden mit Durchbrechungen (22) versehenen Ankerscheibe (6) verankert sind, wobei das Ankerrohr (7) in seinem Verlauf im Abstand

von der Ankerscheibe (6) eine bundartige Verdickung (9) aufweist, die eine Abstützfläche (19) bildet, mit der das "Zugglied (1) gegenüber dem Bauwerk (2) abgestützt ist.

2. Zugglied nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickung (9) etwa im äußeren Drittelspunkt der Länge des Ankerrohrs (7) liegt.

3. Zugglied nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die rohrförmige Umhüllung aus einem starren Metallmantel besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung sich mit dem Anker» rohr überlappt und daß im Überlappungsbereich Mittel zur Herbeiführung bzw. Verbesserung eines Scherverbundes zwischen Umhüllung und Ankerrohr vorgesehen sind,

4. Zugglied nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung einen geringeren Durchmesser aufweist als das Ankerrohr und sich in dieses hinein erstreckt.

5. Zugglied nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn^ zeichnet, daß das Ankerrohr (7) am übergang zu der Umhüllung eine Verdickung (11) nach innen aufweist.