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Zweiteilige Kopplung für keilverankerte Bündelspann-
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glieder.
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Beschreibung Die Erfindung betrifft eine zweiteilige Kopplung für
keilverankerte Bündelspannglieder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige Kopplungen dienen zugleich zur Verankerung eines ankommenden
Bündelspannglieds sowie als kraftschlüssige Kopplung mit einem abgehenden Bündelspannglied.
Die Verankerung kann dabei als Spannanker oder als Festanker vorgesehen sein. Die
Ankerplatte kann sich gegebenenfalls über eine Druckverteilungsplatte an einer Bauwerkswand
abstützen.
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Einzelelemente der Bündelspannglieder, wie Drähte, Litzen oder andere
Zugelemente,werden mit Keilen einzeln in der Ankerplatte und in dem Koppelteil verankert.
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Bei einer bekannten zweiteiligen Kopplung der eingangs genannten Gattung
sind die Ankerplatte und das Koppelteil im wesentlichen in gleicher Weise als Ankerteile
gestaltet und durch mindestens ein Verbindungselement in Gestalt eines zentralen
Gewindebolzens miteinander verbunden (DE-GM 77 14 915). Das eine Ankerteil stützt
sich über eine Druckverteilungsplatte an einer Bauwerkswand ab. In beiden Ankerteilen
sind die Einzelelemente der Bündelspannglieder auf einem gleich großen Teilkreis
rund um den Gewindebolzen verankert. Die Kopplung ist von einer Hülse umgeben, die
eine Erweiterung eines Spannkanals bildet und über einen Rohrstutzen entlüftet ist.
Der Rohrstutzen kann auch als Einspreßstutzen dienen. - Bei einer anderen Gestaltung
der zweiteiligen Kopplung sind die beiden Ankerteile mit kreisförmig außerhalb der
Teilkreise der Einzelspannglieder angeordnete Schrauben verbunden. - Bei diesen
bekannten zweiteiligen Kopplungen wurde als nachteilig empfunden, daß die Verbindungselemente,wie
der Gewindebolzen oder die Schrauben,
die aus Stahl bestehen, eine
kleinere Vordehnung als der Spännstahl der Bündelspannglieder haben können. Daher
könne es zu einem Spannkraftabfall in den Kopplungen kommen, der zu einer verminderten
Vorspannung in einer Koppelfuge führt.
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Dazu gehört die Erkenntnis, daß dieser Spannkraftabfall um so wirksamer
ist, je länger die eingebauten Stahlkoppelteile sind.
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Offensichtlich ähnliche Nachteile gelten für eine einteilige Kopplung,
bei der ein einziger Anker- und Koppelkörper als Scheibe ausgebildet ist, die neben
konzentrisch angeordneten konischen Bohrungen zur Verankerung ankommender Einzelelement
weitere, außerhalb von diesen Bohrungen in umgekehrter Richtung angeordnete gleichartige
Bohrungen zur Keilverankerung der abgehenden Einzelelemente aufweist, jedenfalls
dann, wenn zwischen einem Wiederlagerkörper in der Bauwerkswand und dem Anker- und
Koppel körper ein Distanzteil angeordnet ist, über welches sich der Anker und Koppelkörper
an dem Wiederlagerkörper abstützt (AU-PS 336 848). Um Verbindungsteile zweier Anker
und Koppelteile zu vermeiden und die Kopplung so kurz wie möglich zu halten, ist
es bei einer anderen zum Stand der Technik gehörenden Spanngliedkopplung der einstückigen
Art bekannt, in einer einzigen Ankerplatte sowohl die ankommenden als auch die abgehenden
Bündelspannglieder einzeln keilzuverankern und zur Ankoppelung der abgehenden Einzelelemente
der an der Koppelfuge anliegenden Ankerplatte durch Federelemente vorgespannte Keile
vorzusehen (DE-OS 29 11 437). Durch diese Ausbildung der Ankerplatte soll die Kopplung
so gestaltet sein, daß sie bei geringem Aufwand Spannungsumlagerungen aus Kriech-
und Schwindverkürzungen weitgehend vermeidet. - Nachteilig ist aber bei diesen wie
auch bei anderen einteiligen Kopplungen mit nur einer Anker- bzw. Koppelplatte der
relativ hohe Bearbeitungsaufwand
dieses einzelnen Werkstücks. Außerdem
ist die einteilige Anker- bzw. Koppelplatte relativ schwer. Werden die Zugelemente
der Bündelspannglieder einzeln mit Keilen verankert, so müssen zum Versetzen der
Anker- und Koppelplatte die Zugelemente durch die Keilaufnahmelöcher gefädelt werden.
Dieses Auffädeln der Anker- und Koppelplatte erfolgt von Hand, da der Einsatz eines
Hebezeuges zum Halten der Anker- oder Koppel platte zu aufwendig wäre. Diese Handhabung
ist also schwierig.
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Bei großen Spanngliedern, die aus einer hohen Anzahl von Einzelelementen
bestehen, kann jedoch auf eine Haltevorrichtung als Hilfe nicht verzichtet werden,
da es dann unzumutbar wäre, die schwere Anker- und Koppelplatte während des eine
längere Zeit beanspruchenden Einfädelns von Hand zu halten.
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Zum letztgenannten Stand der Technik gehört eine weitere Verankerungsvorrichtung
als einteilige Übergreifungskopplung mit einem Ankerkörper, der neben Bohrungen
zur spannbaren Verankerung der ankommenden Einzelelemente eines Bündels in umgekehrter
Richtung angeordnete Bohrungen zur Verankerung der abgehenden Einzelelemente aufweist
(DE-OS 32 24 702).
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Der Ankerkörper kann sich unter Zwischenlage einer Fußplatte, die
an der dem Ankerkörper zugewandten Seite mit einer Dichtung versehen ist, unter
Zwischenlage eines Zwischenrings gegen einen Widerlagerkörper abstützen, der in
ein Betonbauteil eingebettet oder auf dieses aufgesetzt ist. -Auch dieses als einteilige
Ankerplatte ausgebildete Koppelteil hat ein hohes Gewicht und ist deshalb schwer
ohne Hebezeug zu handhaben.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
zweiteilige Koppelung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, deren Anker- und
Koppelungsteile leicht ohne zusätzliches Hebezeug zu handhaben sind.
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Diese Aufgabe ist durch die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 angegebene Erfindung gelöst.
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Durch die Ausbildung und Anordnung des Koppelungsrings zusätzlich
zu einer Ankerplatte, die konventionell ausgestaltet sein kann, wird auf zusätzliche
Verbindungselemente wie Schraubbolzen verzichtet. Diese beiden die Bündelspannglieder
in zwei Ebenen aufnehmenden Teile stützen sich unmittelbar gegeneinander ab, ergeben
also eine kurze Kopplung ohne Zwischenglieder, so daß ein Spannkraftabfall nicht
zu erwarten ist. Vor allem lassen sich die beiden Teile unkompliziert herstellen
und infolge ihres jeweils geringen Gewichts leicht handhaben. Zur Herstellung der
konventionellen Ankerplatte sind keine besonderen Werkzeuge oder Fertigungsmaßnahmen
erforderlich. Die Ringform des Koppelungsrings weist für sich eine ebenfalls einfache,
leicht produzierbare Gestaltung auf. Die Ankerplatte wird sonst bei gleicher Ausbildung
bei Endankern verwendet. Es können auch die bei den Endankern benutzten Auspreßkappen
zum Verschließen des Spannglieds beim Einpressen von Zementmörtel zum Herstellen
des Verbundes verwendet werden. Die Einzelelemente des abgehenden Bündelspanngliedes
werden durch Keile, die, wie an sich bekannt, durch Federn in die Keilaufnahmelöcher
gedrückt sind, verankert.
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Ein zusätzlicher Vorteil dieser zweiteiligen Übergreifungskopplung
ist, daß die Verankerung des ankommenden und des abgehenden Bündelspannglieds in
zwei Ebenen erfolgt. Dadurch kann der Gefahr entgegengewirkt werden, daß die Keilaufnahmelöcher
des abgehenden Bündelspannglieds beim Injizieren des ankommenden Bündelspannglieds
verschmutzt werden. Nach Anspruch 2 ist der Kopplungsring günstig zwischen der Ankerplatte
und einer einbetonierten Druckverteilungsplatte
angeordnet. - Beim
Vorspannen des ankommenden Bündelspannglieds werden die Spannkräfte von der Ankerplatte
über den Kopplungsring auf die Druckverteilungsplatte übertragen. Weges der relativ
großen Aufstandsfläche des Kopplungsrings braucht die resultierende Aufstandsfläche
durch die Druckverteilungsplatte nur wenig vergrößert zu werden. Die Druckverteilungsplatte
kann daher wesentlich dünner als bei üblichen Kopplungen ausgebildet werden. Es
ist auch möglich, die Aufstandsfläche des Kopplungsringes so groß auszubilden, daß
die zulässige Betonpressung nicht überschritten wird. Im letztgenannten Fall braucht
die anstelle der Druckverteilungs platte einbetonierte Platte nur die Aufgabe einer
ebenen Auflagerfläche für den Koppelungsring sowie einer Montagehilfe zu erfüllen.
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Um die Funktion als Montagehilfe zu erfüllen, ist die Platte (Druckverteilungsplatte)
vorteilhaft gemäß Anspruch 4 ausgebildet. Es wird bemerkt, daß diese Bolzen im Gegensatz
zu den üblichen Verbindungselementen zweiteiliger Kopplungen keine Spannkräfte übertragen
und daher keine Spannkraftabfall verursachen können.
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Zur Zentrierung der Ankerplatte auf den Kopplungsring und zur Minimierung
der Flächenpressung zwischen diesen Teilen ist der Kopplungsring zweckmäßig mit
einem ringförmigen Absatz versehen.
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Da zum Schutz gegen Korrosion alle Hohlräume auch im Bereich der Verankerungen
möglichst vollständig mit Zementmörtel verfüllt werden müssen, ist nach Anspruch
7 in dem Kopplungsring eine Ringnut angeordnet, welche die Keilaufnahmelöcher miteinander
verbindet. Die Ringnut liegt also auf einer Aufstandsfläche des Kopplungsrings.
Die Ringnut steht über Bohrungen mit einem Spannkanal des abgehenden Bündelspannglieds
in Verbindung.
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Nach Anspruch 8 verhindert ein auf dem Kopplungsring auf geschraubtes
Blech, daß die unter Federvorspannung stehenden Keile in den Kopplungsring bei dessen
Montage herausfallen können.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer
Zeichnung mit zwei Figuren erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch
die zweiteilige Kopplung, und Fig. 2 eine Ansicht auf die Kopplung aus Richtung
A in Fig.l.
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Vor dem Betonieren eines ersten Bauabschnitts wird eine Druck verteilungsplatte
5 versetzt, an der Bolzen 10 angebracht sind. Die Druckverteilungsplatte wird mit
den Bolzen an einer nicht dargestellten Schalung befestigt. Nach dem Erhärten des
ersten Bauabschnittes unmittelbar vor dem Vorspannen ankommender Zugelemente 1 werden
ein Koppelungsring 4 und eine Ankerplatte 3 angebaut.
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Bevor der Koppelungsring 4 versetzt wird, sind in dessen Keilaufnahmelöcher
Keile 8 und Federn 9 eingesetzt, welche die Keile gegen die Wandungen der Keilaufnahmelöcher
drücken.
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Die Federn und Keile werden in dem Koppelungsring durch ein aufgeschraubtes
Blech 6 gehalten. Der so vormontierte Koppelungsring wird über das aus dem Bauwerk
herausragende ungeordnete Bündelspannglied mit den Zugelementen 1 geschoben.
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Dabei wird der Koppelungsring durch die Bolzen 10, die mit der Druckverteilungsplatte
5 verschweißt sind, zentriert.
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Beim anschließenden Versetzen der Ankerplatte 3 werden die Zugelemente
1 des ankommenden Bündelspannglieds einzeln durch nicht bezeichnete Keilaufnahmelöcher
in der Ankerplatte gefädelt. Dies geschieht in gleicher und nicht schwierigerer
Weise als bei üblichen Endankern.
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Nach dem darauffolgenden Einbau von Keilen 7 in die Ankerplatte wird
das ankommende Bündelspannglied 1 gespannt. Dabei kann die Koppelstelle sowohl als
Spannanker als auch als Festanker dienen.
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Zum Einpressen von Zementmörtel in das ankommende Spannglied 1 wird
die Ankerplatte 3 durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Beton- oder Stahlkappe
einer bei Endankern üblichen Bauart abgedeckt.
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In einem nächsten Arbeitsschritt werden Zugelemente 2 eines abgehenden
Bündelspannglieds in die Keilaufnahmelöcher des Koppelungsrings 4 gestoßen. Dabei
öffnen sich die als Rundkeile ausgebildeten Keile 8 in den Keilaufnahmelöchern gegen
den Druck der vorspannenden Federn so weit, daß jeweils ein Zugelement 2 durch den
Keil 8 rutschen kann. Die Feder 9 ist so ausgelegt, daß sie den Rundkeil bis zum
Anliegen an der Wandung des Keilaufnahmeloches andrückt. Damit wird beim anschließenden
Vorspannen des abgehenden Bündelspanngliedes 2 ein unterschiedlicher Schlupf der
einzelnen Zugelemente vermieden.
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Nach dem Vorspannen wird das abgehende Bündelspannglied, welches mit
einer Hülse 15 abgedeckt ist, mit Zementmörtel verfüllt. Der Zementmörtel kann dabei
durch Bohrungen 12 -
siehe Fig. 2 - in eine Ringnut 11 an einer
Aufstandsfläche 13 des Koppelungsringes dringen und den freien Raum der Keilaufnahmelöcher
ausfüllen, die durch die Ringnut miteinander verbunden sind.
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Die Struktur der zweiteiligen Kopplung ergibt sich, soweit sie nicht
voranstehend ausdrücklich beschrieben wurde, ohne weiteres aus der Zeichnung. Es
ist insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, wie der Koppelungsring 4 im wesentlichen
vor der Ankerplatte 3 liegt, mit der geringfügigen Ausnahme des Teils des Kopplungsrings,
welcher über den ringförmigen, zur Zentrierung der Ankerplatte ausgeformten Absatz
14 nach außen, d.h. in Richtung des abgehenden Bündelspannglieds hervorsteht.
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Der Kopplungsring ist so unmittelbar zwischen der Ankerplatte und
der Druckverteilungsplatte 5 angeordnet. Das den Kopplungsring einseitig abdeckende
Blech 6 wird dabei als Bestandteil des Kopplungsrings betrachtet.