DE3138819A1

DE3138819A1 - Freies zugglied, insbesondere schraegseil fuer eine schraegseilbruecke, und verfahren zu seiner herstellung und seinem einbau

Info

Publication number: DE3138819A1
Application number: DE19813138819
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: JPH0115646B2; DE3138819C2; IT1155958B; JPS5869908A; GB2109444B; GB2109444A; IT8268146A0; US4473915A; CA1180204A

Description

PATENTANWÄLTE
XHPL.-rtSTG. W. GOLLWITZER · DIPL.-IKTG. F. W. MOLL

6740 LANDAU/PFALZ · LANGSTBAS8E 5

POSTFACH 2080 · TELEFON 06341/87000, 6035 · TELEX O4S3333 POSTSCHECK I/ÜDWIGSHAFEN 27 5β2-β7β · DEUTSCHE BANK LANDAU 021B400 (BLZ 548 700 83)

- 3 - 28. September 1981

Fr

Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft, 8000 München 81

Freies Zugglied, insbesondere Schrägseil für eine Schrägseilbrücke, und Verfahren zu seiner Herstellung und seinem Einbau

Die Erfindung betrifft ein freies, gespanntes Zugglied, insbesondere ein Schrägseil für eine Schrägseilbrücke mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung und zu seinem Einbau.

Bei Schrägseilen von Schrägseilbrücken besteht eine gewisse Schwierigkeit darin, die schweren Seile in der notwendigen Schräglage zwischen ihren Verankerungsvorrichtungen im Fahrbahnträger und in oft großer Höhe im Pylon einzubauen. Werden die Schrägseile, die in der Regel aus einer der jeweiligen Zugkraft entsprechenden Anzahl von Einzelelementen aus Stahlstäben, -drähten oder -litzen in einem Hüllrohr bestehen, auf der Arbeitsebene, also beispielsweise auf der Fahrbahntafel des bereits fertiggestellten Brückenteils zusammengebaut, dann müssen sie mit entsprechenden Hebezeugen unterstützt in die erforderliche Schräglage gehoben und zugleich in die unteren und oberen Verankerungs-

Vorrichtungen eingefädelt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, auf Gerüsten eine schräge Lehre für den Einbau der Schrägseile zu schaffen und die auf dieser Lehre liegenden Einzelelemente in das Hüllrohr einzufädeln. Nach dem Einbau der Verankerungsvorrichtungen werden alle Elemente gleichzeitig gespannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine' Möglichkeit zu schaffen, um die AufWendungen für die Herstellung und den Einbau derartiger Schrägseile zu verringern und zu vereinfachen.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 hinsichtlich der gegenständlichen Ausbildung eines Schrägseils und durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 3 hinsichtlich eines Verfahrens zum Herstellen und Einbauen eines Schrägseils gelöst.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, das Hüllrohr gewissermaßen durch einen in der Arbeitsebene eingefädelten Leitdraht dadurch in die erforderliche Schräglage zwischen den Verankerungsvorrichtungen zu bringen, daß der Leitdraht, nachdem er in das Hüllrohr eingeführt wurde, zwischen den Verankerungsvorrichtungen ausgespannt wird. Der Leitdraht kann entweder eines der Einzelelemente sein, das nach dem Spannen sogleich endgültig verankert wird? es kann aber auch ein zusätzlicher Draht verwendet werden, der nach dem Einführen zumindest eines der Einzelelemente wieder gezogen wird. In das auf diese Weise in die erforderliche Schräglage gebrachte Hüllrohr werden dann nacheinander die Einzelelemente eingeführt und in den Verankerungsvorrichtungen gespannt.

Voraussetzung für die Durchführung dieses Verfahrens ist, daß eine Möglichkeit geschaffen wird, um die Einzelelemente ge-

wissermaßen von rückwärts in die bereits eingebauten endgültigen Verankerungsvorrichtungenj. vor allem die mit entsprechenden Durchbrechungen versehenen Ankerscheiben einfädeln zu können» Dies wird dadurch erreicht, daß die Einzelelemente im Bereich ihrer Auffächerung zu den Verankerungsvorrichtungen hin eine Führung in Form einbetonierter Hüllrohre erhalten, die axial auf die Bohrungen der Ankerscheiben hin ausgerichtet sind.

Durch die Erfindung werden die Aurwendungen für die Herstellung und den Einbau solcher Schrägseile bedeutend vermindert, da die Schrägseile ohne zusätzliche Hilfsmittel, wie Hebezeuge, Gerüste oder dergleichen in ihrer endgültigen Lage gewissermaßen gleichzeitig hergestellt und eingebaut werden können.

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

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

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Zugglied im freien Bereich entlang der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Zugglied im Bereich

der Verankerung entlang der Linie III-III in Fig.

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Verankerungsbereich eines Zugglieds bei Montagebeginn„

Fig. 5 in schematischer Darstellung das Einfädeln eines Drahtes in ein Hüllrohr,

/ Fig, 6 einen Querschnitt durch die Verankerungen an den Verankerungsstellen A und B und

Fig. 7 einen Querschnitt durch das Hüllrohr nach Fig. 5,

Fig. 8 in schematischer Darstellung das Spannen des Drahtes,

Fig. 9 in schematischer Darstellung den Draht samt Hüllrohr in gespannter Lage und

Fig.10 einen Querschnitt durch das Hüllrohr nach Fig. 9,

Fig.11 in schematischer Darstellung eine weitere Phase bei der Herstellung des Schrägseils sowie die

Fig.12a und b bis 15a und b jeweils in Querschnitten durch die Verankerungsvorrichtungen bzw. durch das Hüllrohr im freien Bereich weitere Phasen beim Einfädeln der Einzelelemente.

Ein Zugglied 1 ist in einem Betonbauteil 2, z.B. einem Pylon oder einem Fahrbahnträger einer Schrägseilbrücke in einer in Fig. 1 dargestellten Form verankert. Eine schematische Übersicht der Situation zeigt Fig. 11. Das Schrägseil 1 spannt sich hier in gerader Schräglage zwischen einer Verankerungsstelle A in einem Fahrbahnträger 24 und einer Verankerungsstelle B in einem Pylon 25. Die beiden Verankerungsstellen A und B sind im Prinzip gleich ausgebildet. Die in Fig. 1 dargestellte Verankerung ist nur eine von vielen möglichen Ausfuhrungsformen.

Bei der Darstellung nach Fig. 1 besteht das Zugglied 1 aus einer seiner Beanspruchung entsprechenden Anzahl von Einzelelementen 3, z.B. Stahlstäben/ -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.

Wie aus den Fig. 2 und 3 erkennbar ist, besteht das Zugglied im dargestellten Ausführungsbeispiel aus insgesamt 19 Einzelelementen 3, die in zwei konzentrischen Kreisen radial um ein im Zentrum liegendes Einzelelement herum angeordnet sind. Die Anzahl der Einzelelemente ist grundsätzlich beliebig; sie hängt von der auftretenden Belastung ab.

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 im Durchmesser geringeren und eine geringere Wandstärke aufweisenden inneren Teil 10 übergeht. Dieser innere Teil 10 weist an seinem Ende eine nach innen gerichtete Verdickung 11 auf sowie einen Ansatz 12 von gegenüber dem inneren Teil 10 wiederum verringerten Durchmesser, der dem Anschluß an ein Hüllrohr dient, das in den Ansatz 12 hineingesteckt wird.

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 des Ankerrohrs 7 mit einer Abstützfläche 19 abstützt. Über 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 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 3, wenn sie von dem der Verankerung entgegengesetzten 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 verbliebenden Hohlräume, also der Hohlraum zwischen den Einseielementen 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 bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die ruhenden Lasten aus Eigengewicht im Bereich einer sogenannten aktiven Endverankerung über die Ankerscheibe 6 eingetragen. Die Lasteintragung entsteht beim Spannen der Einzelelemente 3. Im Bereich des Ankerrohrs 7 schließt sich dann eine Strecke der passiven Haftverankerung an, in der nach Erhärten des Zementmörtels von Primärinjektion 21 und Sekundärinjektion 23 die zusätzlich zu den ruhenden Lasten auftretenden Verkehrslasten über Verbündwirkung unmittelbar auf das Ankerrohr 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.

Nachstehend wird anhand der Fig. 4 bis 15 beschrieben, wie ein als Schrägseil verwendbares Zugglied dieser Art hergestellt und zugleich eingebaut wird.

_ Q —

In Pig. 5 ist die Situation zu Beginn der Herstellung eines Schrägseils schematisch dargestellt. In dem Versteifungsträger 24 ist eine Verankerungsstelle A vorgesehen? im Pylon eine Verankerungsstelle B. Die Verankerungsstellen A und B sind In der in Fig. 1 dargestellten Weise ausgebildet, d.h„ in den Betonbauteilen des Versteifungsträgers 24 bzw. des Pylons 25 sind Kanäle 16 gebildet, z.B. durch einbetonierte Metallrohre mit anschließender Widerlagerplatte 18. Weiterhin sind Ankerrohre 7 eingesetzt, in denen sich die durch die Primärinjektion 21 fixierten Hüllrohre 20 als Leerrohre befinden,, Im Bereich der Auffächerung sind die Achsen der Hüllrohre 20 so angeordnet, daß sie sich in die Durchbrechungen 22 in der Ankerscheibe 6 fortsetzen.

Zu Beginn des Einbaus wird das Hüllrohr 4 auf dem Versteifungsträger 24 ausgelegt. Sodann wird in die Verankerung A als erstes das Einzelelement 3a eingeführt, und zwar in der in Fig. 6 dargestellten obersten Position. Das Einzelelement 3a wird sodann durch das Hüllrohr 4 durchgeschoben und schließlich in die Verankerung B am Pylon eingefädelt, in der es ebenfalls die in Fig. 6 dargestellte Position einnimmt» Innerhalb des Hüllrohrs 4 liegt das Einzelelement 3a in der aus Fig. 7 ersichtlichen Position. Anstelle des Einzelelements 3a kann auch ein Leitdraht eingezogen werden, der später durch das Einzelelement 3a ersetzt wird.

Gemäß Fig. 8 wird nun das Einzelelement 3a an der Verankerungsstelle B in Richtung des Pfeils 26 gespannt. Damit richtet sich das in gewissem Maße biegsame Hüllrohr 4 langsam auf und nimmt schließlich die in Fig. 9 erkennbare geradlinige Schräglage ein. Das Einzelelement 3a wird nun an den Verankerungsstellen A und B sogleich endgültig gegenüber den jeweiligen Ankerscheiben 6 verankert, wobei sich seine Kraft, wie durch die Pfeile 26 angedeutet, auf das Bauwerk überträgt.

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Das Hüllrohr 4 hängt infolge seines Eigengewichts nun an dem Einzelelement 3a und nimmt dort die in Fig. 10 dargestellte Lage ein. Das Hüllrohr 4 ist etwas kürzer als die Gesamtlänge zwischen den Verankerungsstellen A und B, so daß zwei Montagefenster 27 entstehen. Um das Hüllrohr in dieser Lage zu halten, ist am Pylon eine Abspannung 28 vorgesehen.

Die weitere Reihenfolge des Einbaus der weiteren Einzelelemente 3b, 3c und so weiter ist in den Fig. 12 bis 15 dargestellt, wobei jeweils die Fig. 12a, 13a, 14a und 15a jeweils die Situation in den Verankerungsbereichen A und B dargestellt ist, in denen die Einzelelemente 3a, b, c usw. innerhalb der Hüllrohre 20 exakt geordnet sind sowie in den Fig. 12b, 13b, T4b und 15b die Situation im normalen Bereich auf die Länge des Hüllrohrs 4, in denen die Einzelelemente 3a, b, c usw. ihre Ordnung erst nach dem Spannen und Verankern einnehmen.

Nachdem alle Einzelelemente 3 eingebaut sind (Fig. 15a bzw. 15b) werden die Montagefenster 27 durch tiberschieben eines inneren Rohrstücks 28 geschlossen und wird die Sekundärinjektion 23 eingebracht, die den Hohlraum zwischen den Einzelelementen 3 und dem Hüllrohr 4 bzw. die Hohlräume zwischen den Einzelelementen 3 und den Hüllrohren 20 ausfüllt (Fig. 1). Ein äußeres Rohrstück 29, vorzugsweise aus Stahl, schafft im Eintrittsbereich des Zugglieds 1 eine biegesteife Abstützung.

Lee

rseite

Claims

3138813 DIPL.-ING. W. GOLIiWITZEB · DIPL.-ING. F. W. MÖIA Θ740 XiANDATT/PFALZ · EiAKQSTBASEH 5 POSTFACH 2080 · TELEFON 06341/87000, 6035 · TEIiES 04SS8SS POSTSCHECK ItTDWIGSHAFEIT 27 062-676 · DEUTSCHE BANE 1,AWDATX OSISfiOO (BtH SdS 900 OS) 28. September 1981 Fr Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft, 8000 München 81 Freies Zugglied, insbesondere Schrägseil für eine Schrägseilbrücke, und Verfahren zu seiner Herstellung und seinem Einbau P at entansprüche

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), die gegen die Verankerung hin einzeln spannbar aufgefächert sind, zumindest im Bereich der Auffächerung in individuellen Spannkanälen angeordnet sind, die axial auf die Durchbrechungen (22) in einer Ankerscheibe (6) hin ausgerichtet sind.

2.) Zugglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die individuellen Spannkanäle aus Hüllrohren (20) gebildet sind, die innerhalb der rohrförmigen Umhüllung durch Injektion von erhärtendem Material (21), z.B. Zementmörtel, festgelegt sind.

3.) Verfahren zum Herstellen und Einbauen eines freien gespannten Zuggliedes, insbesondere eines Schrägseils für eine Schrägseilbrücke nach den Ansprüchen 1 und 2, dessen eines Ende außerhalb, insbesondere oberhalb der Arbeitsebene zu verankern ist, dadurch gekennzeichnet, däß zunächst ein Zugelement, z.B. ein erstes Einzelelement (3a) in die auf der Arbeitsebene ausgelegte rohrförmige Umhüllung (4) eingefädelt, sodann in die bereits in das Bauwerk eingebauten Verankerungsvorrichtungen, die je eine mit Durchbrechungen versehene Ankerscheibe (6) aufweisen, eingeführt und gespannt wird, wobei die rohrförmige Umhüllung (4) in eine gerade Lage zwischen den beiden Verankerungsvorrichtungen gebracht wird, und daß danach nacheinander die übrigen Einzelelemente (3b, c usw.) eingebaut und jeweils nach dem Spannen verankert werden.

4.) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nur im Bereich der Verankerungsvorrichtungen geordneten Einzelelemente (3) in der Reihenfolge ihrer Höhenlage eingebaut werden, wobei bei dem am höchsten liegenden Einzelelement (3a) begonnen wird.

5.) Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in den an die Verankerungsbereiche anschließenden Bereichen des Zugglieds Montagefenster (27) be-^r lassen werden, die nach dem Einfädeln sämtlicher Einzelelemente (3) geschlossen werden.