DE3734953A1 - Abstandhalter fuer ein spannbares zugglied - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Abstandhalter für ein vornehmlich spannbares Zugglied gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Einbau von solchen Abstandhaltern in den an einer Umlenkstelle liegenden Bereich eines derartigen Zugglieds.

Bei der Konstruktion von Bauwerken, insbesondere von Brückenbauwerken aus Spannbeton, kennt man die Vorspannung mit und ohne Verbund. Vorspannung mit Verbund wird meist als Vorspannung mit nachträglichem Verbund ausgeführt, wobei die Spannglieder bis zum Erhärten des Betons längsbeweglich gehalten und durch Injizieren von Zementleim nachträglich in Verbund mit dem Bauwerk gebracht werden. Bei Vorspannung ohne Verbund liegen die Spannglieder meist außerhalb des Betonquerschnitts, sind jedoch gegenüber dem Bauwerk abgestützt; sie können so jederzeit besichtigt, nachgespannt und gegebenenfalls auch ausgewechselt werden.

Da das Verlegen fertig verrohrter Spannglieder insbesondere bei Spannbündeln wegen ihres hohen Gewichts sehr aufwendig und schwierig ist, werden solche Spannglieder meist an Ort und Stelle hergestellt. Hierzu wird zunächst die rohrförmige Umhüllung verlegt, die im freien Bereich des Spannglieds meist aus einem Kunststoffrohr, z. B. einem PE-Rohr und im Verankerungsbereich aus an das Kunststoffrohr angeschlossenen Ankerrohren, z. B. aus Stahl besteht. Danach werden mit Hilfe von Einschiebegeräten die Einzelelemente nacheinander in die rohrförmige Umhüllung "eingeschossen" und im Bereich der Ankervorrichtungen verankert. Zur Sicherstellung des Korrosionsschutzes wird der verbliebene Hohlraum zwischen den Einzelelementen und der rohrförmigen Umhüllung mit einem erhärtenden Material, z. B. Zementleim, injiziert, wobei, wenn die Injektion vor dem Spannen der Einzelelemente erfolgen soll, diese zum Spannen längsbeweglich gehalten werden müssen. Dies ist z. B. dann der Fall, wenn als Einzelelemente sogenannte Fettlitzen verwendet werden, das sind Litzen, die mit einer Korrosionsschutzmasse umhüllt von einem Schutzschlauch z. B. aus PE umschlossen sind.

Bei gerade verlaufenden Zuggliedern dieser Art genügt es in der Regel, wenn die Ordnung der Einzelelemente des Bündels lediglich im Bereich der Ankervorrichtungen eingehalten ist. Daher kann durch Numerierung der Einzelelemente sichergestellt werden, daß die Ordnung an einer Ankervorrichtung mit derjenigen an der anderen Ankervorrichtung übereinstimmt. In dem dazwischenliegenden Bereich sind zur Aufrechterhaltung der Ordnung der Einzelelemente Abstandhalter im allgemeinen nicht erforderlich.

Dies ist jedoch nicht der Fall im Bereich von Umlenkstellen von Zuggliedern, die z. B. bei Spanngliedern ohne Verbund im Verlauf eines Spannglieds angeordnet werden, um das Spannglied dem Verlauf der Biegemomente in dem betreffenden Bauteil anpassen zu können. An solchen Umlenkstellen muß nicht nur die Ordnung der Einzelelemente aufrecht erhalten, sondern auch sichergestellt werden, daß die beim Spannen und im Gebrauchszustand des betreffenden Bauteils auftretenden Umlenkkräfte zuverlässig auf die am Bauwerk vorgesehenen Abstützungen übertragen werden.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, um bei einem auf die eingangs beschriebene Weise herzustellenden Zugglied eine einfach herzustellende, gleichwohl aber die Ordnung der Einzelelemente gewährleistende Abstützung im Bereich von Umkehrstellen zu schaffen.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Vorteil der Erfindung besteht im wesentlichen in einer derartigen Ausbildung eines Abstandhalters, daß er im Bereich von Montagezwischenräumen in Richtung des Zugglieds neben seiner Bestimmungsstelle in ein bereits an Ort und Stelle befindliches Bündel von Einzelelementen eingebaut und danach durch Längsverschiebung positioniert werden kann. Dabei ist die Ausbildung dieses aus mehreren Teilen bestehenden Abstandhalters so getroffen, daß er je nach Anzahl der Einzelelemente des Bündels gleichsam baukastenartig in radialer Richtung von innen nach außen und in Umfangsrichtung zusammengestellt werden kann.

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

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Zugglied an der Stelle eines erfindungsgemäß ausgebildeten Abstandhalters, und die

Fig. 2 und 3 in schematischer Darstellung zwei Arbeitszustände beim Einbau solcher Abstandhalter an einer Umlenkstelle.

Wie vor allem der Fig. 1 entnommen werden kann, besteht der erfindungsgemäße Abstandhalter 1 aus einem sternförmigen Grundteil 2 mit von einem zentralen Mittelteil 3 ausgehenden radialen Armen 4 und einer der Anzahl der von den Armen 4 gebildeten dreieckförmigen Aufnahmen 5 entsprechenden Anzahl von Zwischenteilen 6. Das zentrale Mittelteil 3 ist noch mit einer zentralen Durchbrechung 7 versehen.

Die Größe und Anzahl der radialen Arme 4 sowie Anzahl und Ausbildung der Zwischenteile 6 richtet sich nach der Anzahl und der Ordnung der Einzelelemente 8 und 9 des Zugglieds 10, das von einem Hüllrohr 11 z. B. aus PE als rohrförmige Umhüllung umschlossen ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt das Spannglied 10 fünfzehn Litzen, z. B. sogenannte Fettlitzen, wobei fünf Litzen 8 in einem inneren Ring und fünfmal zwei, also zehn Litzen 9 in einem äußeren Ring angeordnet sind. Dieser Anordnung entsprechend besitzt das sternförmige Grundteil 2 fünf radiale Arme 4, wobei in jeder der zwischen den radialen Armen 4 gebildeten Aufnahmen 5 jeweils drei Litzen 8 bzw. 9 etwa dreieckförmig zu einer Gruppe angeordnet sind.

Der Ordnung der in den einzelnen Aufnahmen 5 angeordneten Litzen 8 und 9 dienen die Zwischenteile 6, die im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa T-förmig mit einem gekrümmten Flansch 12 und einem radial verlaufenden Steg 13 bestehen. Die Dicke sowohl des Flansches 12, als auch des Steges 13 richtet sich nach dem erforderlichen Abstand zwischen den inneren Litzen 8 und den äußeren Litzen 9 bzw. der äußeren Litzen 9 voneinander.

Der Abstandhalter 1, und zwar sowohl das Mittelteil 3, wie auch die Zwischenteile 6 bestehen zweckmäßig aus Kunststoff, z. B. PE, das leicht zu formen ist und das, auch wenn blanke Litzen beim Spannen an dem Abstandhalter entlanggezogen werden, diese nicht beschädigt. Die Länge der radialen Arme 4 sowie der radialen Stege 13 ist so bemessen, daß der gesamte Abstandhalter 1 in das Hüllrohr 11 eingeführt und in diesem in Längsrichtung verschoben werden kann.

Um den Zusammenhalt zwischen dem sternförmigen Grundteil 2 und den Zwischenteilen 6 auch bei der zum Positionieren erforderlichen Längsverschiebung des Abstandhalters 1 zu sichern, sind in Fig. 1 zwei Möglichkeiten angedeutet.

Einerseits können die radialen Arme 4 und die radialen Stege 13 an den Außenseiten ihrer dem Hüllrohr 11 zugekehrten Enden mit in Ringrichtung miteinander fluchtenden Ausnehmungen 14 versehen sein, in die ein Ring 15 eingelegt werden kann. Zum anderen können die Zwischenteile 6, zumindest aber ihr Flansch 12, in Längsrichtung des Zugglieds 10 gesehen, breiter sein als die radialen Arme 4 des Grundteils 2, an denen sie zur Anlage kommen sollen. An ihren Enden können die Flanschen dann U-förmige Ausnehmungen tragen, mit denen sie zwischen zwei benachbarte Arme 4 eingeschoben werden können und dann in der in Fig. 1 erkennbaren endgültigen Lage gegenüber dem Grundteil 2 fixiert sind.

Der Einbau von erfindungsgemäßen Abstandhaltern im Bereich einer Umlenkstelle C eines Zugglieds ist am Beispiel eines Spannglieds ohne Verbund in Abstimmung auf die Herstellung des Zugglieds selbst in den Fig. 2 und 3 in zwei verschiedenen Arbeitszuständen schematisch dargestellt.

Aus der Fig. 2 und 3 ist zunächst erkennbar, wie das Zugglied 10, dessen Achse zwischen zwei Verankerungen A und B gegenüber einem Bauteil 20, z. B. einem Brückenträger, abgewinkelt ist, im Bereich einer Abstützung 21 gegenüber dem Bauteil 20 eine Umlenkung C erfährt. Diese Abstützung 21 kann z. B. bei einem Brückenträger aus einer aus einem Längsträgersteg herausragenden Konsole oder einer Lisene bestehen. Eine entsprechende Umlenkstelle wäre auch z. B. bei einer Schrägseilbrücke bei der Umlenkung der Schrägsteile im Pylon denkbar.

Die Ausbildung der Ankervorrichtungen A und B ist nicht Gegenstand der Erfindung. Deshalb ist hier lediglich schematisch eine Aussparung 22 angedeutet, in die ein Ankerrohr 23 eingesetzt ist, das mit einem Widerlagerkörper 24 in Verbindung steht. Das Ankerrohr 23, das z. B. aus Stahl besteht, ist zugfest an die rohrförmige Umhüllung 11, z. B. aus einem PE-Rohr, angeschlossen. Gegen den Widerlagerkörper 24 stützt sich eine Ankerscheibe 25 ab, an deren Innenseite sich ein mit Korrosionsschutzmasse zu füllender Ankertopf 26 und ein Abstandhalter 27 aus PE befinden. Beide Ankervorrichtungen A und B sind im Prinzip gleich ausgebildet.

Die rohrförmige Umhüllung 11 besteht im Bereich der Umlenkstelle C zweckmäßig aus einem vorgekrümmten Stahlrohr 11 a. Dieses Stahlrohr 11 a sowie die Ankerrohre 23 im Verankerungsbereich werden in der Regel zuerst montiert. Danach werden die dazwischenliegenden Bereiche der rohrförmigen Umhüllung 11 eingebaut. Durch Anordnung von teleskopartig gegeneinander verschiebbaren Teilen 11 b und 11 c, die unter Zwischenlage von Dichtungsringen gedichtet sind, um das gesamte Zugglied später injizieren zu können, werden zu beiden Seiten der Umlenkstelle C Montagezwischenräume 28 und 29 belassen. Dabei muß die Länge l zumindest eines dieser Montagezwischenräume, im Beispiel des Zwischenraumes 28, so groß sein wie die im Bogen gemessene Länge l der Umlenkstelle C selbst.

In die so vorbereitete rohrförmige Umhüllung 11 werden sodann von einer Verankerungsseite ausgehend die Einzelelemente 8, 9 mittels eines Einschiebegerätes "eingeschossen" und an die vorbereiteten Ankerscheiben 25 angeschlossen. Bei Verwendung von Litzen als Einzelelemente dienen mehrteilige Ringkeile 30 als Verankerungen.

Im Bereich des Montagezwischenraumes 24 werden sodann in dem vorgegebenen Einzelabstand voneinander Abstandhalter 1 montiert. Dabei ist die Flexibilität der Einzelelemente 8 bzw. 9 so groß, daß das sternförmige Grundteil 2 unter Auslenkung der Einzelelemente positioniert und daraufhin ebenfalls von der Seite her die Zwischenteile 6 eingesetzt werden können. Die Abstandhalter 1 werden sodann mittels eines durch die zentrale Durchbrechung 7 hindurchgeführten Zugseils 31 zugfest miteinander verbunden; das Zugseil 31 wird bis zu den Ankerscheiben 25 fortgeführt, wo es austritt.

Bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Verfahrensweise wird die Ankerscheibe 25 der Verankerung B ebenfalls in einem der Länge l der Umlenkstelle C entsprechenden Abstand von dem Widerlagerkörper 24 montiert. Nach der Montage der Abstandhalter 1 im Bereich des Montagezwischenraums 28 wird sodann das gesamte Bündel innerhalb der Umhüllung 11 in Richtung des Pfeils 32 in Längsrichtung verschoben, bis die Abstandhalter 1 ihre vorgegebene Position im Bereich der Umlenkstelle oberhalb der Abstützung 20 erreicht haben (Fig. 3). Die Abstandhalter 1 sind bei dieser Manipulation zugfest miteinander, gegebenenfalls auch mit dem Bündel verbunden, so daß sie die vorgegebene Lage nicht verändern können; eine Relativbewegung zwischen den Abstandhaltern 1 und dem Bündel tritt grundsätzlich nicht auf, Feineinstellungen in beiden Richtungen können jedoch mittels des Zugseils 31 von den Ankervorrichtungen aus (Pfeil 33) nachträglich vorgenommen werden. Im Endzustand befindet sich nun die Ankerscheibe 25 der Verankerung A im Abstand l von dem ihr zugeordneten Widerlagerkörper 24; sie kann in einfacher Weise nachgeschoben werden, wobei der dann vorhandene Überstand des Spannbündels zum Ansetzen der Spannpresse genutzt werden kann.

Es ist aber auch möglich, die beiden Ankerscheiben 25 von vornherein in ihrer endgültigen Lage zu montieren. Die Positionierung der in gleicher Weise in dem Montagezwischenraum 28 eingebauten Abstandhalter 1 erfolgt dann ausschließlich über das Zugseil 31, wobei die Abstandhalter 1 dann selbstverständlich relativ zu dem Bündel aus den Einzelelementen 8, 9 verschoben werden.

Wenn, was normalerweise der Fall sein wird, die Abstandhalter 1 nicht in der Lage sind, die beim Spannen des Zugglieds 10 auftretenden Umlenkkräfte auf die Abstützung 21 zu übertragen, muß der Bereich der Umlenkstelle - selbstverständlich unter Aufrechterhaltung der Längsbeweglichkeit der Einzelelemente - vorweg mit einem erhärtenden Material injiziert werden. Zu diesem Zweck wird von den Montagezwischenräumen 28 und 29 aus der zwischen dem jeweils äußersten Abstandhalter 1 und dem Ende des Stahlrohrs 11 a befindliche Hohlraum durch einen Pfropfen erhärtenden Materials verschlossen und mittels an den dazwischenliegenden Teil des Stahlrohrs 11 a angeschlossener Injektions- und Entlüftungsleitungen der verbliebene Hohlraum mit einem erhärtenden Material, z. B. Zementleim, injiziert.

Danach wird die rohrförmige Umhüllung durch Verschieben der Teleskopauszüge 11 b und 11 c geschlossen; der durch die Teleskopauszüge mögliche Verschiebeweg muß natürlich der Länge der Montagezwischenräume entsprechen. Über lediglich schematisch angedeutete Flanschen kann dann eine zugfeste Verbindung der einzelnen Teile der rohrförmigen Umhüllung 11 untereinander herbeigeführt und schließlich die Endinjektion mit erhärtendem Material vorgenommen werden.

Claims (11)

1. Abstandhalter für ein vornehmlich spannbares Zugglied, z. B. Spannglied für Spannbeton, Schrägseil für eine Schrägseilbrücke oder dergleichen aus einer Mehrzahl von parallelen, in radialer Ordnung in einer rohrförmigen Umhüllung angeordneten Einzelelementen, wie z. B. Stahlstäbe, -drähte oder -litzen, gekennzeichnet durch ein etwa sternförmiges Grundteil (2) mit von einem zentralen Mittelteil (3) ausgehenden radialen Armen (4), deren auf die Achse bezogene Länge etwas geringer ist als der Innendurchmesser der rohrförmigen Umhüllung (11) und die etwa dreieckförmige Aufnahmen (5) für jeweils ein Einzelelement (8) oder eine Gruppe von Einzelelementen (8, 9) bilden.

2. Abstandhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ordnung jeweils einer Gruppe von Einzelelementen (8, 9) in den dreieckförmigen Aufnahmen (5) des Grundteils (2) Zwischenteile (6) mit jeweils einem etwa in Umfangsrichtung verlaufenden Flansch (12) zur Trennung der in radialer Richtung aufeinanderfolgenden Einzelelemente (8 bzw. 9) und ein mindestens einem radial nach außen gerichteten Steg (13) zur Trennung der in Umfangsrichtung benachbarten Einzelelemente (9) voneinander vorgesehen sind.

3. Abstandhalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenteile (6) im Querschnitt etwa T-förmig ausgebildet sind.

4. Abstandhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenteile etwa Y-förmig ausgebildet sind.

5. Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zentralen Mittelteil (3) des Grundteils (2) eine vorzugsweise zentrale Durchbrechung (7) vorgesehen ist.

6. Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den an der Innenfläche der rohrförmigen Umhüllung (11) anliegenden Stirnseiten der radialen Arme (4) des Grundteils (2) und der Stege (13) der Zwischenteile (6) in Ringrichtung miteinander fluchtende Ausnehmungen (14) zum Einlegen einer ringförmigen Umschließung (15) vorgesehen sind.

7. Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Flanschen (12) der Zwischenteile breiter sind als die radialen Arme (4) des Grundteils (2) und daß an den Stirnseiten der Flanschen Ausnehmungen vorgesehen sind, deren Breite derjenigen der radialen Arme (4) entspricht.

8. Verfahren zum Einbau von gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 ausgebildeten Abstandhaltern in den an einer Umlenkstelle liegenden Bereich eines spannbaren Zugglieds, z. B. eines Spannglieds für Spannbeton ohne Verbund, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einbau der rohrförmigen Umhüllung (11) den vorgesehenen Umlenkstellen (C) benachbart Montagezwischenräume (28, 29) belassen werden, von denen je Umlenkstelle (C) mindestens einer etwa so breit ist wie die Umlenkstelle (C), daß danach die Einzelelemente (8, 9) in die rohrförmige Umhüllung (11) eingeführt und gegebenenfalls an die Ankervorrichtungen (A, B) des Zugglieds (10) angeschlossen werden, daß sodann im Bereich des Montagezwischenraumes (28) die Abstandhalter (1) eingebaut und in Längsrichtung so verschoben werden, daß sie in den Bereich der Umlenkstelle (C) zu liegen kommen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandhalter (1) zum Verschieben mit einem parallel zum Zugglied (10) verlaufenden und zumindest bis zu einer Ankervorrichtung (A bzw. B) durchgehenden Zugseil (31) zugfest verbunden werden.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einbau des Zugglieds (10) eine Ankervorrichtung (B) sich in einem der Länge der Umlenkstelle (C) entsprechenden Abstand (l) von dem ihr zugeordneten Widerlagerkörper (24) befindet und das gesamte Zugglied (10) mit den Abstandhaltern (1) in Längsrichtung verschoben wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Bereich der Umlenkstellen (C) der Hohlraum zwischen den Einzelelementen (8, 9) und der rohrförmigen Umhüllung (11) vor dem Spannen des Zugglieds (10) unter Aufrechterhaltung der Längsbeweglichkeit der Einzelelemente (8, 9) mit erhärtendem Material, z. B. Zementleim, injiziert wird.