DE3529001A1 - Verfahren zum einbau einer wendel aus stahldraht in einen rohrfoermigen hohlraum, wie z.b. einen spannkanal - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbau einer Wendel aus Stahldraht in einen rohrförmigen Hohlraum, wie z. B. einen Spannkanal gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs; sie bezieht sich vor allem auf die Herstellung von spannbaren Zuggliedern, wie z. B. Schrägkabeln für eine Schrägkabelbrücke.

Bei der Herstellung von beispielsweise Schrägkabeln für eine Schrägkabelbrücke wird zunächst ein meist aus Kunst­ stoff, z. B. PE, bestehendes Hüllrohr ausgelegt, das den Spann­ kanal darstellt. Sodann werden die das Zugglied bildenden Einzelelemente, wie Stahlstäbe, -drähte oder -litzen in das Hüllrohr eingeführt. Schließlich werden an den Enden des Zugglieds Verankerungsvorrichtungen angebracht, mittels deren es gegenüber einem Bauwerk verankert werden kann und an denen die Einzelelemente einzeln oder gemeinsam gespannt werden können. Nach dem Spannen wird der verbliebene Hohlraum inner­ halb des Hüllrohrs mit einem erhärtenden Material, z. B. Zementleim, ausgepreßt, um die Einzelelemente des Zugglieds vor Korrosion zu schützen.

Bei der Herstellung des Zugglieds muß darauf geachtet werden, daß zumindest die an der Außenseite des Bündels lie­ genden Einzelelemente einen ausreichenden Abstand zur Innen­ fläche des Hüllrohrs aufweisen, um eine ausreichende Über­ deckung durch das Korrosionsschutzmaterial einzuhalten. Um diesen Abstand sicherzustellen, ist bekannt, in das Hüllrohr eine Wendel aus Stahldraht einzuführen, die möglichst dicht an der Innenfläche des Hüllrohrs anliegen muß.

Um beim nachträglichen Einschieben der Einzelelemente, die mit hoher Geschwindigkeit und unter Aufwendung großer Kräfte eingeschossen werden, zu verhindern, daß diese Wendel sich verschiebt oder zusammenschiebt und so innerhalb des Hüllrohrs unkontrollierbare Bereiche entstehen, in denen der Korrosionsschutz nicht gewährleistet werden kann, ist es notwendig, daß die Wendel möglichst fest an der Wandung des Hüllrohrs anliegt.

Um die Wendel innerhalb des Hüllrohrs zu fixieren, ist schon versucht worden, die Wendel mit einem Außendurch­ messer herzustellen, der größer ist als der Innendurchmes­ ser des Hüllrohrs und sie vor bzw. während des Einschiebens elastisch zu verformen. So kann durch elastisches Tordieren der Wendel deren Durchmesser verringert werden, um sie in das Hüllrohr einzuführen. Nach Wegnahme der Torsionskraft federt die Wendel an die Wandung des Hüllrohrs zurück. Die­ ses Verfahren hat den Nachteil, daß eine besondere Vorrich­ tung erforderlich ist, mit der die Wendel verdrillt, in die­ sem Zustand gehalten und zugleich in das Hüllrohr eingeführt werden kann. Hierdurch sind nur begrenzte Längen möglich.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Wendel durch Aufbringen einer Längskraft elastisch zu dehnen; auch hierdurch wird ihr Außendurchmesser verringert, so daß sie in das Rohr eingeführt werden kann. Auch bei diesem Verfahren ist es nicht einfach, die Wendel in gedehntem Zustand in das Hüll­ rohr einzuführen. Außerdem ist diese Methode empfindlich ge­ gen Toleranzen, da auch große Dehnungen nur geringe Durch­ messerveränderungen bringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ein­ fache Möglichkeit zu schaffen, um eine Wendel aus Stahldraht in einen Spannkanal einführen und sie darin fixieren zu kön­ nen.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merk­ male des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs gelöst.

Der Vorteil der Erfindung ist zunächst darin zu sehen, daß die Wendel mit einem zum Innendurchmesser des Spannkanals geringfügig kleineren Außendurchmesser hergestellt und somit auf einfache Weise in den Spannkanal eingeführt werden kann. Durch Aufbringen einer gezielten Längskraft wird die im Spann­ kanal befindliche Wendel überdehnt, sozusagen gereckt. Durch diesen Reckvorgang, der eine plastische Verformung darstellt, vergrößert sich der Biegeradius und damit der Durchmesser der in die Länge gezogenen Windungen der Wendel. Trotz dieser plastischen Verformung verbleibt aber im Material der Wendel ein elastischer Verformungsanteil, der nach Wegnahme der Längs­ kraft ein Rückfedern und damit ein festes Anliegen der Wendel an der Innenwand des Spannkanals bewirkt. Günstig wirken sich hierfür Drähte aus hochfestem Material aus.

Hinsichtlich seiner Durchführbarkeit hat dieses Ver­ fahren den Vorteil, daß die Wendel in platzsparender Form an­ geliefert und ohne besondere Maßnahmen bzw. Vorrichtungen eingebaut werden kann. Die Anpreßkraft, mit der die einzelnen Windungen der Wendel an der Innenwand des Spannkanals anlie­ gen und die Ganghöhe können durch die Größe des Außendurch­ messers der Wendel und der Längsverformung beeinflußt werden, so daß auch Toleranzen aufgenommen werden können.

Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß bei eventuellem Auftreten eines Axialdrucks auf die Wendel sich deren Durchmesser noch mehr vergrößert, so daß die Wendel ihren Sitz innerhalb des Spannkanals noch verbessert. Dies ist vor allem für den Fall von Bedeutung, daß beim Einschießen der Einzelelemente ein unbeabsichtigter Axialdruck auf die Wendel ausgeübt werden sollte. Dieser Axialdruck wirkt im Sinne der elastischen Rückstellkraft.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch ein Hüllrohr mit einer Wendel mit noch eng beieinanderliegenden Windungen,

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

Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt durch den Spannkanal mit der Wendel in ge­ recktem Zustand,

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein mit einer Wendel ausgestattetes Zugglied und die

Fig. 5 und 6 Darstellungen für die Ausbildung von Stößen des Hüllrohrs.

In Fig. 1 ist an einem Ausschnitt aus einem Längs­ schnitt eines Spannkanals dargestellt, wie eine Stahldraht­ wendel nach der Erfindung eingebaut wird. Der Spannkanal 1 wird durch ein Hüllrohr 2 gebildet, das z. B. aus Polyäthylen besteht. In das Hüllrohr 2 ist eine Wendel 3 eingeführt, deren Windungen 3 a eng aneinanderliegen. Die Wendel 3 besteht aus einem hochwertigen Stahldraht, der in dieser Form über einen zentralen Kern gewickelt wird, um die Wendel zu er­ zeugen.

Für die Herstellung der Wendel wird zweckmäßigerweise Stahldraht mit kreisförmigem Querschnitt verwendet, dessen Durchmesser der im Endzustand für die Einzelelemente des Zug­ glieds erforderlichen Überdeckung durch Korrosionsschutz­ material, z. B. Zementmörtel, entspricht. Es ist aber auch denkbar, die Wendel aus Flachdraht herzustellen, dessen Dicke dem erforderlichen Überdeckungsmaß entspricht. Um bei einem großen Überdeckungsmaß die Wendel nicht zu schwer und die zum Recken der Wendel erforderlichen Längskräfte nicht zu groß werden zu lassen, ist es auch möglich, für die Herstel­ lung der Wendel einen entsprechend dünneren Draht zu verwen­ den, der mit einer Beschichtung z. B. aus einem PE-Rohr ver­ sehen ist, das vor oder nach dem Biegen des Drahtes zur Wen­ del auf diesen aufgeschoben wird. Das Gleiche kann auch mit einer Epoxidharz-Beschichtung erreicht werden, die zusätzlich einen Korrosionsschutz für die Wendel darstellt.

Der Außendurchmesser d der Wendel 3 ist etwas geringer als der Innendurchmesser D des Hüllrohrs 2, so daß die Wendel 3 leicht in das Hüllrohr eingeführt werden kann; sie läßt sich so in platzsparender Form anliefern, lagern und einbauen.

Nach dem Einbau der Wendel 3 in das Hüllrohr 2 wird unter Festhaltung ihres einen Endes 4 auf deren gegenüberliegen­ des Ende eine axiale Zugkraft P ausgeübt. Unter der Wirkung dieser Zugkraft P wird die Wendel 3 gedehnt, wobei die einzelnen Windungen 3 a bis zu einer Ganghöhe s auseinander­ gezogen werden (Fig. 3). Um diese Dehnung möglichst gleich­ mäßig zu gestalten, können entsprechende Zugkräfte auch an beiden Enden der Wendel angreifen. Bei längeren Hüllrohren ist es zweckmäßig, die Wendel zunächst bis zur Mitte einzu­ führen und dann beidseitig zu dehnen.

Die Dehnung der Wendel 3 durch die axiale Längskraft P erfolgt über das lediglich elastische Auseinanderziehen der einzelnen Windungen 3 a hinaus bis in den Bereich einer plastischen Verformung der Wendel hinein, in dem sich in einem Reckvorgang die Durchmesser der einzelnen Windungen 3 a der Wendel vergrößern. Das Ausmaß der Reckung hängt vor allem von der Festigkeit des Drahtmaterials ab. Infolge der dem Stahldraht auch bei einer plastischen Verformung noch inne­ wohnenden elastischen Rückstellkraft zieht sich die Wendel nach Wegnahme der Längskraft P wieder etwas zusammen und legt sich infolge des durch den Reckvorgang vergrößerten Durchmes­ sers von innen her fest gegen die Innenwandung des Hüllrohrs 2 an. Dadurch erhält die Wendel einen sehr festen Sitz im Hüllrohr, der sich dann, wenn beim Einschieben der einzelnen Spannelemente eine örtlich auf eine Windung wirkende Axial­ kraft auftreten sollte, noch verstärkt, da diese Axialkraft im gleichen Sinn wie die elastische Rückstellkraft der Wendel selbst wirkt.

In ein so vorbereitetes Hüllrohr hinein können dann zur Bildung eines Zugglieds die Einzelelemente eingeführt werden. Ein solches Zugglied 6 ist in Fig. 4 im Querschnitt dargestellt. Die Einzelelemente 7, z. B. Litzen, liegen in radialsymmetrischer Ordnung innerhalb des Hüllrohrs 2, wobei das Überdeckungsmaß der äußersten Einzelelemente durch das die verbliebenen Hohlräume ausfüllende erhärtende Material 8 durch die Dicke der Wendel 3 bestimmt ist.

Wenn größere Rohrlängen erforderlich sind, oder wenn die Rohre in Abschnitten vorgefertigt auf der Baustelle an­ geliefert werden, ist es möglich, zwei oder mehr Hüllrohre mit bereits eingebauten Wendeln zu stoßen. Möglichkeiten für solche Stöße sind in den Fig. 5 und 6 im Längsschnitt darge­ stellt. Dabei zeigt Fig. 5 einen einfachen stumpfen Stoß, wie er durch Verschweißen der Enden der beiden Rohre 2 und 2′ hergestellt werden kann. Dabei entstehen eine äußere Schweißraupe 9 und eine innere Schweißraupe 10, die zugleich als zusätzliche Sicherung gegen eine Axialverschiebung der letzten Windungen der beiden Wendeln 3 bzw. 3′ dient.

Ein Stoß zweier Rohre 2 und 2′ ist auch in der Weise möglich, daß vor dem Verschweißen der Rohrenden ein Innen­ ring 11 aus dem Rohrmaterial eingelegt wird, der bei dem Rohrschweißvorgang zugleich mitverschweißt wird (Fig. 6). Der Innenring 11 gewährleistet im Bereich der Schweißnaht eine größere Festigkeit und dient ebenfalls als zusätzliche Sicherheit gegen ein unbeabsichtigtes Verschieben der Wendeln 3 und 3′.

Claims (1)

1. Verfahren zum Einbau einer Wendel aus Stahldraht in einen rohrförmigen Hohlraum, wie z. B. einen Spannkanal, bei der Herstellung eines spannbaren Zugglieds, z.B. eines Schräg­ kabels für eine Schrägkabelbrücke, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel (3) mit eng aneinanderliegenden Windungen (3 a) und einem Außendurchmesser (D) hergestellt wird, der gering­ fügig kleiner ist als der Innendurchmesser (d) des Spannkanals (1), daß die Wendel sodann in den Spannkanal (1) eingeführt und durch Aufbringen einer Längszugkraft (P) bis zu einer Vergrößerung des Wendeldurchmessers plastisch verformt wird und sich durch diese Vergrößerung an die Wandung des Spann­ kanals fest anlegt.