DE3734954C2

DE3734954C2 -

Info

Publication number: DE3734954C2
Application number: DE19873734954
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Dywidag Systems International GmbH
Priority date: 1987-03-13
Filing date: 1987-10-15
Publication date: 1992-07-09
Also published as: IT8852969V0; DE8716677U1; DE3734954A1

Description

Die Erfindung betrifft ein korrosionsgeschütztes freies Zugglied, vornehmlich ein Spannglied für Spannbeton ohne Verbund gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zu seinem Einbau in ein Betonbauteil.

Bei der Konstruktion von Bauwerken aus Spannbeton, insbesondere aber bei Brückenbauwerken, 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 nach dem Spannen durch Injizieren von Zementleim 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.

Zugglieder, die in dieser Weise als Spannglieder für Spannbeton ohne Verbund, aber auch als Schrägseil für Schrägseilbrücken, zur Sanierung von Bauwerken und für andere Bauaufgaben eingesetzt werden, benötigen einen Dauerkorrosionsschutz aus zwei voneinander unabhängigen, jeweils für sich aber voll wirksamen Korrosionsschutzsystemen. Ein bekanntes Spannglied dieser Art (Zeitschrift "Betonwerk+Fertigteil-Technik", Heft 9, 1976, S. 423; Firmenzeitschrift "DYWIDAG-Bericht", Nr. 11, 1982, S. 7) besteht aus einem Spannstab, der über den freien Bereich des Spannglieds von einem Hüllrohr aus Polyäthylen umgeben ist. Der Ringraum zwischen dem Spannstab und dem Hüllrohr ist gegen die Spannstabenden hin durch Dichtungen derart abgeschlossen, daß er mit einem erhärtenden Material, z. B. Zementmörtel, injiziert werden kann. Dieses erhärtende Material bildet über den freien Bereich des Spannglieds das erste Korrosionsschutzsystem; das zweite Korrosionsschutzsystem ist das Hüllrohr selbst.

In den Verankerungsbereichen ist das Hüllrohr jeweils mit einem Anschlußrohr gestoßen, das an die Ankerplatte der Ankervorrichtung angeschlossen ist. Um das Spannglied spannbar bzw. nachspannbar und auswechselbar zu erhalten, besteht der Korrosionsschutz in diesen Bereichen aus einer plastisch verformbaren Korrosionsschutzmasse, z. B. Fett, mit der der Ringraum zwischen dem Spannstab und dem Anschlußrohr bis hin zur Ankerplatte verpreßt ist. Somit besteht im Verankerungsbereich das erste Korrosionsschutzsystem aus der Korrosionsschutzmasse und das zweite System aus dem mit der Ankerplatte verbundenen Anschlußrohr.

Dieses Spannglied hat zwar den Vorteil, daß die Verwendung der verhältnismäßig teuren Korrosionsschutzmasse auf den Verankerungsbereich beschränkt bleiben kann, während für den volumenmäßig wesentlich größeren Bereich der freien Länge des Zugglieds der preiswertere Zementmörtel verwendet wird.

Es hat aber, wie ein weiteres bekanntes Spannglied, bei dem der Hohlraum zwischen Spannstab und Hüllrohr in den Verankerungsbereichen vorweg mit plastisch verformbarem Korrosionsschutzmaterial abgedichtet wird, um zu verhindern, daß beim nachträglichen Injizieren von Zementleim in den übrigen Bereich dieser in den Verankerungsbereich eindringt (DE-OS 33 39 058), den Nachteil, daß der Spannstab mit dem ihn umgebenden Zementmörtel in Verbund gerät. Dies hat Einflüsse auf das Dehnungsverhalten des Spannstabes selbst, weil sich bei einem eventuellen Nachspannen die Spannkraft auf den Gesamtquerschnitt des Verbundkörpers aus Spannstab, Zementmörtel und Hüllrohr verteilt, der sich anders verhält als der Spannstab allein; die Spannung im Verbundkörper kann also nicht exakt bestimmt werden. Deshalb ist bei diesem Spannglied eine Dehnungsstrecke vorgesehen, in der das äußere Hüllrohr teleskopartig mit dem an den Widerlagerkörper anschließenden Ankerrohr gestoßen ist, so daß sich das Hüllrohr beim Nachspannen des Spannstabes frei bewegen kann, jedenfalls eine Dehnbewegung des Spannstabes nicht behindert.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein nachspannbares und gegebenenfalls auch auswechselbares Zugglied der eingangs angegebenen Art, insbesondere aber ein Bündelspannglied zu schaffen, bei dem in den Verankerungsbereichen und im freien Bereich des Zugglieds nicht nur unterschiedliche Korrosionsschutzmaterialien verwendet werden können, sondern diese auch unabhängig voneinander und ohne gegenseitige Beeinflussung, gegebenenfalls auch noch nach dem Einbau des Zugglieds in ein Bauwerk eingebracht werden können.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zu seinem Einbau gemäß Anspruch 27 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Mit der Erfindung wird ein Spannglied, insbesondere ein Bündelspannglied geschaffen, bei dem die Zugelemente selbst, vornehmlich Stahldrahtlitzen, über ihre gesamte Länge einschließlich der Verankerungsvorrichtungen von einer plastisch verformbaren Korrosionsschutzmasse umgeben sind und so jederzeit längsbeweglich und nachspannbar bleiben. Solche Zugelemente, sogenannte Fettlitzen, sind an sich bekannt (CH-Z "Schweizer Ingenieur und Architekt", 47/82, S. 1039, FR-A 25 11 721). Durch ihren Einsatz wird aber nach der Erfindung die Voraussetzung dafür geschaffen, den mit plastisch verformbarer Korrosionsschutzmasse zu verfüllenden Raum auf den die Zugelemente jeweils unmittelbar umgebenden Bereich zu beschränken; diese Umhüllungen bilden gewissermaßen eine Schalung zwischen der darin eingeschlossenen und die Litzen umgebenden Korrosionsschutzmasse und der äußeren rohrförmigen Umhüllung des Zugglieds, so daß der verbliebene Hohlraum mit einem erhärtenden Material, z. B. dem sehr preiswerten Zementleim, injiziert werden kann. Dieses erhärtende Material nimmt nicht nur Umlenkkräfte bei der Spreizung der Zugelemente an den Ankervorrichtungen und an Umlenkstellen weich auf, sondern bildet auch einen zusätzlichen Schutz bei einem etwaigen Ausfall des Fettkorrosionsschutzes.

Im Verankerungsbereich wird der Vorteil der Erfindung vor allem in dem die Korrosionsschutzmasse aufnehmenden und einschließenden Ankertopf gesehen, der in einem sehr einfachen Montageverfahren auf die vorweg eingeschobenen oder eingezogenen Zugelemente aufgesetzt und in das Ankerrohr eingeschoben wird. Dieser mit Korrosionsschutzmasse zu füllende bzw. gefüllte Topf ist im Verhältnis zu dem Ankerrohr, in das er eingesetzt wird, so gestaltet, daß im Bereich des Widerlagerkörpers ein Ringraum verbleibt, in den eine Injizier- und/oder Entlüftungsleitung mündet und der sich entlang seines Umfangs in einen Ringspalt fortsetzt. Dieser Ringspalt schafft außerhalb des Ankertopfes eine Verbindung zu dem ringförmigen Hohlraum im freien Bereich des Zugglieds, der so auch nachträglich mit erhärtendem Material, vorzugsweise Zementmörtel, injiziert werden kann. Dabei verhindert der Ankertopf zugleich, daß dieses Material in den eigentlichen Verankerungsbereich eindringt und die Verankerungsmittel, z. B. Keile, fixiert. Die Umhüllungen der einzelnen Zugelemente ragen in den mit Korrosionsschutzmasse gefüllten Ankertopf hinein und gewährleisten so einen einwandfreien Korrosionsschutz.

Weitere Vorteile folgen aus der losen Verbindung zwischen dem Ankerrohr und dem Widerlagerkörper, derart, daß das Ankerrohr an seinem luftseitigen Ende mit einem Flansch versehen ist und durch die zentrale Durchbrechung des Widerlagerkörpers gesteckt werden kann, wo es sich gegen eine Ringschulter anlegt. Hierdurch wird nicht nur die Montage vereinfacht, sondern es wird, insbesondere wenn zwischen dem Flansch des Ankerrohrs und der Ringschulter ein Dichtungsring aus elastischem Material angeordnet wird, auch eine Möglichkeit geschaffen, um zwischen dem die Zugelemente umschließenden Ankerrohr und dem Widerlagerkörper etwa bestehende Winkeldifferenzen auszugleichen. Der Erleichterung der Montage dient auch der rohrförmige Ansatz an der Ankerscheibe, der in den Ankertopf eingreift und eine Selbstzentrierung bewirkt.

Bei einem Spannglied ohne Verbund, das im wesentlichen außerhalb des Betonquerschnitts verläuft, ist es in der Regel nicht möglich, die Spanngliedachse kontinuierlich gekrümmt dem Verlauf der Biegemomente anzupassen; es ist vielmehr notwendig, das Spannglied etwa polygonzugartig zu führen. Dadurch entstehen Umlenkstellen, an denen zur Innenseite der Krümmung hin gerichtete Kräfte aufgenommen werden müssen. Im Bereich dieser Umlenkstellen wird die rohrförmige Umhüllung nach der Erfindung stetig, insbesondere kreisbogenförmig gekrümmt geführt, um eine weiche Aufnahme der Umlenkkräfte zu erreichen. Durch eine längsbewegliche Führung der rohrförmigen Umhüllung an diesen Umlenkstellen, beispielsweise in Form einer doppelten Verrohrung, gelingt es, das Zugglied ausbaubar zu erhalten, um es gegebenenfalls auswechseln zu können.

Verfahrensmäßig ist es beim Einbau eines solchen Zugglieds wichtig, daß der Hohlraum zwischen den Zugelementen mit ihren Umhüllungen und der rohrförmigen Umhüllung über den Bereich der jeweiligen Umlenkstrecke vor dem Spannen des Zugglieds mit erhärtendem Material injiziert wird, um die in diesem Bereich auftretenden Umlenkkräfte weich aufnehmen zu können. Dabei bleibt in der Regel auch im Bereich der Umlenkstellen die freie Längsbeweglichkeit der Litzen gegenüber dem Bauwerk erhalten. Lediglich dann, wenn an den Umlenkstellen Differenzkräfte eingetragen werden sollen, muß zwischen den Litzen und dem Bauwerk ein Verbund hergestellt werden. Dies kann in an sich bekannter Weise geschehen.

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

Fig. 1 einen Stützenquerschnitt durch ein Brückentragwerk für die Anwendung von Zuggliedern nach der Erfindung als Spannglieder ohne Verbund,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Brückentragwerk entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt in Feldmitte entlang der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 die Darstellung eines Verankerungsbereichs eines Zugglieds nach der Erfindung, teils im Längsschnitt, teils in Ansicht,

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4,

Fig. 6 einen Ausschnitt aus Fig. 4 in größerem Maßstab,

Fig. 7 eine schrägbildliche Darstellung der für die Erfindung wesentlichen Teile der Verankerung in auseinandergezogenem, teilweise geschnittenem Zustand,

Fig. 8 einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform des Verankerungsbereiches eines Zugglieds,

Fig. 9 einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt durch eine erste und

Fig. 10 durch eine zweite weitere Ausführungsform des Verankerungsbereichs eines Zugglieds,

Fig. 11 einen Teillängsschnitt durch den Ankertopf mit Maßnahmen zur Fixierung des Hüllschlauches einer Litze und

Fig. 12 einen Querschnitt entlang der Linie XII-XII in Fig. 11,

Fig. 13 die Darstellung einer Umlenkstelle eines Zugglieds nach der Erfindung, teils im Längsschnitt, teils in Ansicht, die

Fig. 14 und 15 die Anwendung von Montagehilfen zum Einbau von Abstandhaltern im Bereich von Umlenkstellen und

Fig. 16 eine schematische Darstellung einer Dehnstelle für die rohrförmige Umhüllung.

In den Fig. 1, 2 und 3 ist in zwei Querschnitten und einem Längsschnitt ein Brückenüberbau 1 mit geschlossenem, trapezförmigem Querschnitt dargestellt, der z. B. in an sich bekannter Weise im Taktschiebeverfahren hergestellt werden kann. Der Brückenüberbau 1 besitzt zwei schräge Längsträgerstege 2, eine Bodenplatte 3 und eine Deckplatte 4, die über den durch diese Bauteile gebildeten Kastenquerschnitt hinaus seitlich auskragt (5).

Der Brückenüberbau wird mit Spanngliedern ohne Verbund vorgespannt. In Fig. 2, die einen schematischen Längsschnitt durch ein Feld dieses Brückenüberbaus 1 zwischen einem festen Auflager 6 und einem verschieblichen Auflager 7 darstellt, ist ein Spannglied 10 durch seine Achse 11 symbolisiert. Entsprechend den Gegebenheiten eines Durchlaufträgers liegt die Spanngliedachse 11 im Stützenquerschnitt (Fig. 1) im oberen Bereich des Querschnitts und im Feldquerschnitt (Fig. 3) in dessen unterem Bereich. Innerhalb des Überbauquerschnitts liegen die Spannglieder 10 im Bereich seitlicher Lisenen 8, in denen sie verankert sind und sich gegebenenfalls übergreifen sowie von Lisenen 9, in denen sie nur umgelenkt sind.

In den Fig. 4 bis 6 ist ein Verankerungsbereich eines Bündelspannglieds 10 aus einer Anzahl von Stahldrahtlitzen 12 in größerem Maßstab dargestellt. Die Litzen 12 sind zum Korrosionsschutz mit Umhüllungen, z. B. Hüllschläuchen 13 versehen; der Hohlraum zwischen den Litzen 12 und den Hüllschläuchen 13 ist mit einer plastisch verformbaren Korrosionsschutzmasse, z. B. Fett, ausgefüllt. Die Litzen 12 sind mittels mehrteiliger Ringkeile 14 in konischen Bohrungen 15 in einer Ankerscheibe 16 verankert. Die Ankerscheibe 16 stützt sich über Unterlegscheiben 17 gegen einen Widerlagerkörper 18 ab, der an der Außenfläche eines Bauteils, im vorliegenden Fall einer Lisene 8 anliegt bzw. in diese eingebettet ist. Der Widerlagerkörper 18 ist mit einem Ansatzrohr 20 verbunden, das zusammen mit einem, nur einen geringfügig größeren Durchmesser aufweisenden Aussparungsrohr 21 eine Aussparung 22 in der Lisene 8 bildet, durch die das Spannglied 10 hindurchgeführt ist.

Die Litzen 12 mit den Hüllschläuchen 13 sind im freien Bereich des Spannglieds 10 von einem Hüllrohr 23 aus Kunststoff, z. B. Polyäthylen, umgeben, das zum Verankerungsbereich hin - zunächst unter Freilassung eines Zwischenraumes - mit einem Ankerrohr 24 gestoßen ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist dieser Stoß eine Art stumpfer Stoß mittels einer die einander zugekehrten Enden von Hüllrohr 23 und Ankerrohr 24 von außen umschließenden Manschette 25 z. B. aus Kunststoff, die durch Schellen, z. B. Schlauchverbinder 26 befestigt ist.

Das Ankerrohr 24 ist zur Verankerung hin trompetenartig erweitert. Auf diese Weise wird der Raum geschaffen, der notwendig ist, um die im freien Bereich des Spannglieds 10 dicht nebeneinander angeordneten Litzen 12 zu den Keilverankerungen in der Ankerscheibe 16 hin spreizen zu können. Das Ankerrohr 24 besteht aus Gußstahl; es ist so in der Lage, die aus der Spreizung der Litzen 12 entstehenden Umlenkkräfte aufzunehmen.

Das Ankerrohr 24 ist durch eine Durchbrechung 27 im Widerlagerkörper 18 hindurchgesteckt. Es weist an seinem äußeren, zur Verankerung hin gerichteten Ende einen Flansch 28 auf, mit dem es sich unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes 29 aus elastischem Material, z. B. Gummi, gegen eine Ringschulter 30 anlegt, welche die zentrale Durchbrechung 27 an der Unterseite des Widerlagerkörpers 18 verengt. An seinem äußeren Ende im Bereich des Flansches 28 ist das Ankerrohr 24 mit über seinen Umfang gleichmäßig verteilten Verdickungen 31 versehen, die sowohl in axialer Richtung über den Flansch 28, als auch nach innen über seine Innenwandung hinausragen (Fig. 6 und 7).

Wie vor allem aus Fig. 7 entnommen werden kann, ist in das Ankerrohr 24 ein Ankertopf 32 hineingesteckt, dessen Außendurchmesser etwas geringer ist als der Innendurchmesser des Ankerrohres 24 an dieser Stelle. Der Ankertopf 32 wird in dem Ankerrohr 24 durch die radial nach innen vorstehenden Teile der Verdickungen 31 zentriert und im Abstand von der Innenwand des Ankerrohrs 24 gehalten, so daß ein Ringspalt 19 entsteht. An seinem inneren Ende weist der Ankertopf 32 einen Boden 33 auf, der mit Durchbrechungen 34 zum Hindurchführen der Litzen 12 mit den Hüllschläuchen 13 versehen ist.

An seinem äußeren Ende besitzt der Ankertopf 32 einen Flansch 35, mit dem er sich an die axial nach außen vorstehenden Teile der Verdickungen 31 am Flansch 28 des Ankerrohrs 24 anlegt. Auf diese Weise wird im Bereich des Widerlagerkörpers 18 ein nach innen durch den Ankertopf 32, nach außen durch die Wand der Durchbrechung 27 im Widerlagerkörper 18 und nach den beiden Seiten durch die Flanschen 28 und 35 des Ankerrohres 24 bzw. des Ankertopfes 32 begrenzter Ringraum 36 geschaffen, in den ein oder mehrere Injizieröffnungen 37 im Widerlagerkörper 18 münden (Fig. 6). Der Ringraum 36 steht über den Ringspalt 19 zwischen Ankertopf 32 und Ankerrohr 24 mit dem inneren Hohlraum innerhalb des Hüllrohrs 23 in Verbindung, der durch die Injizieröffnung 37 und eine entsprechende, an der gegenüberliegenden Verankerung vorgesehene Entlüftungsöffnung mit erhärtendem Material, z. B. Zementmörtel, injiziert werden kann.

Aus dem in Fig. 4 im Verankerungsbereich dargestellten Ausführungsbeispiel eines Spannglieds 10 nach der Erfindung ist erkennbar, wie der Hohlraum innerhalb des Ankertopfes 32 mit einer plastischen Korrosionsschutzmasse 38, z. B. Fett, gefüllt ist, die den Korrosionsschutz im Bereich der Verankerung selbst sicherstellt und die nachträgliche Lösbarkeit der Keile 14 zum Nachspannen oder Nachlassen des Spannglieds 10 zum Zwecke einer Auswechslung gewährleistet. Dem Nachlassen dienen auch die Unterlegscheiben 17. Die Korrosionsschutzmasse 38 hat im Bereich des Ankertopfes 32 unmittelbaren Anschluß an die entsprechende Korrosionsschutzmasse, die in den die Litzen 12 umgebenden Hüllschläuchen 13 eingeschlossen ist. Der zwischen den Hüllschläuchen 13 und dem äußeren Hüllrohr 23 verbliebene Hohlraum wird so durch den Ringraum 36 und den Ringspalt 19 hindurch gewissermaßen an dem fettgefüllten Ankertopf 32 vorbei mit dem erhärtenden Korrosionsschutzmaterial, z. B. Zementmörtel 39 injiziert.

Im Bereich der Spreizung der Litzen 12 am Beginn des Ankerrohres 24 ist es zweckmäßig, zumindest die im Bündel außen liegenden Litzen 12 weich umzulenken und so zu führen, daß sie beim Spannen nicht mit ihrer metallischen Oberfläche an der ebenfalls metallischen Innenfläche des Ankerrohrs 24 gleiten, wodurch Reibkorrosion entstehen könnte. Zu diesem Zweck kann, wie in Fig. 8 dargestellt ist, in das im Bereich der Spreizung der Litzen 12 liegende Teil des Ankerrohrs 24 ein Ring 58 aus Kunststoff, z. B. Polyäthylen, angeordnet sein. Dieser Ring 58 ist in eine einen Sitz 59 bildende Erweiterung 60 in der Wand des Ankerrohres 24 so eingesetzt, daß er etwas über die Innenwandung des Ankerrohrs 24 nach innen hinausragt und so eine weiche Führung für die Litzen 12 in diesem Bereich und eine weiche Aufnahme der Umlenkkräfte gewährleistet.

Der gleiche Zweck kann auch erreicht werden, wenn die äußeren Litzen 12 mit Überschubröhrchen 61 aus Kunststoff versehen werden, wie in Fig. 9 dargestellt ist. Fig. 9 zeigt darüber hinaus noch eine andere Ausführung für die Verbindung zwischen dem Ankerrohr 24 und dem Hüllrohr 23 im freien Bereich des Zugglieds 10. So kann es in bestimmten Fällen zweckmäßig sein, zwischen diesen beiden Teilen der rohrförmigen Umhüllung des Zugglieds eine feste Verbindung zu schaffen. Dies kann dadurch erreicht werden, daß sowohl das Ankerrohr 24′, als auch das Hüllrohr 23′ an den Enden jeweils mit Flanschen 62 bzw. 63 versehen werden, die durch Schrauben 64 zugfest verbunden werden können.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform für den zugfesten Anschluß des Hüllrohrs im Bereich der freien Länge des Zugglieds an das Ankerrohr ist in Fig. 10 dargestellt. Ähnlich wie bei der Ausführungsform der Fig. 9 besitzt das Ankerrohr 24′′ an seinem inneren Ende einen Flansch 62. Das Hüllrohr 23′′ ist an seinem Ende in einer Schweißnaht 70 mit einem Zwischenstück 71 von etwa T-förmigem Querschnitt aus demselben Material wie das Hüllrohr 23′′ verschweißt; am gegenüberliegenden Ende des rohrförmigen inneren Teils des Zwischenstücks 71 ist wiederum in einer Schweißnaht 72 ein Rohrstück 73 angesetzt, das im Beginn der trompetenartigen Aufweitung des Ankerrohrs 24′′ dessen weiche Auskleidung zur Abstützung der außenliegenden Einzelelemente 12 bildet. Bei dieser Ausführungsform ist das Hüllrohr 23′′ - unter Zwischenschaltung des Zwischenstücks 71 - gewissermaßen bis in das Ankerrohr 24′′ hinein verlängert, so daß eine besonders stetige Abstützung der Einzelelemente 12 in diesem kritischen Bereich gewährleistet ist. Der radial abstehende Teil des Zwischenstücks 71 liegt an dem Flansch 62 des Ankerrohrs 24′′ an und ist mit diesem mittels einer Schraube 64 über einen Flanschring 74 verschraubt.

Um angesichts dieser zugfesten Verbindung bei Temperaturunterschieden zu große Zugkräfte im Hüllrohr 23′ zu verhindern, kann an beliebiger Stelle im Verlauf des Zugglieds 10 eine Dehnstelle 65 vorgesehen werden (Fig. 16). Da an dieser Dehnstelle 65 das äußere Korrosionsschutzsystem, nämlich das Hüllrohr 23′, unterbrochen ist, muß eine dichte Verbindung geschaffen werden. Diese ist im dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein Innenrohr 66 und ein äußeres Überschubrohr 67 angedeutet, das an einem Hüllrohrteil durch eine Schweißnaht 68 befestigt und gegenüber dem anderen Hüllrohrteil durch Dichtungsringe 69 gedichtet ist.

Bei der Verwendung von mit Hüllschläuchen 13 versehenen Litzen 12 muß darauf geachtet werden, daß bei Längenänderungen der Hüllschläuche 13 infolge von Temperaturunterschieden, denen das Spannglied 10 in verstärktem Maße ausgesetzt ist, da es ja nicht in das Bauwerk einbetoniert ist, diese nicht aus dem mit Korrosionsschutzmasse 38 gefüllten Ankertopf 32 herausgleiten. Dem kann bei kurzen Spanngliedern und demzufolge geringen Längenänderungen dadurch begegnet werden, daß der Ankertopf 32 eine so große Länge erhält, daß in seinem Bereich die Längenänderungen der Hüllschläuche 13 stattfinden können.

Bei langen Spanngliedern ist es notwendig, zu große Längenänderungen der Hüllschläuche 13 zu verhindern. Dies kann auf einfache Weise dadurch geschehen, daß die Enden der Hüllschläuche 13 innerhalb des Ankertopfes 32 so fixiert werden, daß sie durch die Durchbrechungen 34 im Topfboden 33 nicht herausgleiten können. Hierfür gibt es verschiedene Möglichkeiten; eine davon ist in Fig. 9 sowie in den Fig. 11 und 12 dargestellt. Hier ist auf den Hüllschlauch 13 einer Litze 12 an seinem Ende eine Klemmhülse 40, z. B. aus Kunststoff, aufgesetzt, die mit einem Längsschlitz 41 und an der Innenseite mit Rippen, z. B. einem Innengewinde, versehen sein kann zur kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung mit dem Hüllschlauch 13. Den gleichen Zweck können auch Schlauchklemmen, Keilhülsen oder dergleichen erfüllen.

Die Montage der Ankervorrichtung erfolgt zweckmäßig wie folgt:

In das Bauteil, z. B. die Lisene 8, wird zunächst ein Widerlagerkörper 18 einbetoniert oder, wie in Fig. 1 dargestellt, von außen so aufgesetzt, daß sein Ansatzrohr 20 zusammen mit dem Aussparungsrohr 21 die Aussparung 22 für das Spannglied 10 bildet. Nach dem Einbau des Hüllrohrs 23, das, vor allem dann, wenn wie in Fig. 2 angedeutet, Umlenkstellen vorhanden sind, auch aus mehreren Teilen bestehen kann, werden von beiden Enden her die Ankerrohre 24 mit den Dichtungsringen 29 eingeschoben und an das Hüllrohr 23 angeschlossen. Die endgültige Verbindung erfolgt dabei zunächst nur an einer Verankerungsseite, um Längsbewegungen zu ermöglichen.

Sodann werden die zur Kennzeichnung an beiden Enden mit numerierten Fädelspitzen versehenen Litzen 12 mittels eines Einschiebegerätes vom Coil in die Verrohrung eingeschoben. Wenn alle Litzen eingeführt sind, werden von beiden Seiten des Spannglieds her die Ankertöpfe 32 aufgeschoben. Dabei muß sorgfältig darauf geachtet werden, daß die numerierten Litzen 12 jeweils in die für sie bestimmten Durchbrechungen 34 im Boden 33 des jeweiligen Ankertopfes 32 gelangen. Die Durchbrechungen 34 werden dabei durch die Hüllschläuche 13 mehr oder weniger abgedichtet. Danach können die Hüllschläuche 13 der Litzen 12 im Verankerungsbereich entfernt und der jeweilige Ankertopf 32 mit der pastösen Korrosionsschutzmasse 38 verfüllt werden, sofern er nicht schon vor dem Einsetzen verfüllt wurde.

Auf die Litzen 12 wird dann ein Abstandhalter 42 aus Kunststoff, z. B. aus Polyäthylen aufgeschoben. Dieser Abstandhalter 42 verhindert einen direkten Kontakt der Litzen 12 mit der Ankerscheibe 16 und erzwingt eine parallele Führung der Litzen, so daß keine Reduzierung der Schwingfestigkeit auftritt. Zugleich wird das Korrosionsschutzmittel 38 zusätzlich verdichtet, wenn danach die Ankerscheibe 16 mit ihrem rohrförmigen Ansatz 43 und den Unterlegscheiben 17 aufgeschoben wird. Dabei bewirkt der rohrförmige Ansatz 43 bei seinem Einschieben in das Ankerrohr 24 eine Selbstzentrierung der Ankerscheibe 16. Schließlich werden die Ringkeile 14 in die konischen Bohrungen 15 in der Ankerscheibe 16 eingesetzt.

Es ist zweckmäßig, danach die Litzen 12 einzeln mit einer leichten Hydraulikpresse zu strecken, bevor sie gemeinsam mit einer Bündelspannpresse gespannt werden. Wenn nötig, werden danach die Litzenüberstände abgetrennt und mit Hilfe einer Fettpresse durch Bohrungen in der Ankerscheibe 16 Korrosionsschutzmasse nachgepreßt. Zum endgültigen Korrosionsschutz der Verankerung wird eine Schutzkappe 44 aufgesetzt, die wiederum mit Korrosionsschutzmasse 38 verfüllt wird. Danach kann die endgültige Verbindung der Verrohrung mit der Verankerung, also des Hüllrohrs 23 mit den Ankerrohren 24 erfolgen und schließlich der im freien Teil des Hüllrohrs 23 verbliebene Hohlraum in der beschriebenen Weise über die Injizieröffnung 37 mit erhärtendem Material, z. B. Zementmörtel 39, verpreßt werden.

Um bei den auftretenden Längenänderungen des Zugglieds 10 infolge von Temperaturunterschieden in dem erhärteten Zementmörtel, der ja weder einen Verbund mit den Litzen 12, noch mit dem Hüllrohr 23 aufweist, Risse zu vermeiden, sollte dieser bewehrt werden. Dies kann entweder durch Verwendung von Injektionsmörtel erreicht werden, dem Glasfasern oder dergleichen beigegeben sind oder auch dadurch, daß mit den Litzen 12 ein oder mehrere Stahldrähte als Bewehrung des Mörtels in das Hüllrohr 12 eingeführt werden.

Wenn, wie in Fig. 2 angedeutet, ein Spannglied 10 polygonzugartig geführt werden soll, dann sind neben den Verankerungsbereichen auch die Umlenkstellen in bestimmter Weise auszubilden, um dort eine weiche Aufnahme der Umlenkkräfte zu erreichen. Ein Ausführungsbeispiel für eine solche Umlenkstelle ist in Fig. 13 teils im Längsschnitt, teils in Ansicht dargestellt.

Die rohrförmige Umhüllung des Spannglieds 11 besteht im Bereich der Umlenkstelle aus einem gekrümmten Hüllrohr 50, das in der Lage ist, an der Innenseite der Krümmung die Umlenkkräfte auf das Bauwerk, im Beispiel eine Lisene 9, zu übertragen. Zweckmäßig besteht das Hüllrohr 50 in diesem Bereich aus einem Stahlrohr, das stetig, vorzugsweise entlang eines Kreisbogens vorgekrümmt ist. Dieses Hüllrohr 50 wird entweder von vornherein in die Lisene 9 einbetoniert oder, wenn eine Längsbeweglichkeit gegenüber der Lisene 9 gewährleistet werden soll, in einem einbetonierten Schalungsrohr geführt.

Im Bereich der Umlenkstelle müssen die Litzen 12 geordnet verlaufen; zu diesem Zweck sind in diesem Bereich Abstandhalter 51 zweckmäßig aus Kunststoff, z. B. Polyäthylen, vorgesehen, die Durchbrechungen aufweisen, durch welche die Litzen 12 hindurchgeführt sind. Zum Einbau dieser Abstandhalter 51 gibt es verschiedene Möglichkeiten. Wie in Fig. 14 dargestellt ist, können die Abstandhalter 51 durch Führungsröhrchen 52 miteinander verbunden sein, die eine Führung der Litzen 12 bei ihrem Einschieben in die Verrohrung bewirken. Es ist aber auch, wie in Fig. 15 angedeutet, möglich, die Abstandhalter mit Zugseilen 53 zu verbinden, die selbstverständlich symmetrisch im Querschnitt angeordnet sein müssen. In diesem Fall können die Abstandhalter 51 beispielsweise eng aneinanderliegend im Bereich der Umlenkstelle angeordnet werden, um die Litzen 12 hindurchschieben und sie mittels der Zugseile 53 dann auseinanderziehen zu können. Die Abstandhalter 51 können aber auch mittels der Zugseile 53 von der jeweils nächstliegenden Verankerungsstelle her nachträglich eingezogen und so im Bereich der Umlenkstelle positioniert werden. In jedem Fall verbleiben, wie in Fig. 2 angedeutet ist, zwischen der rohrförmigen Umhüllung 50 im Bereich der Umlenkstellen und dem Hüllrohr 23 bzw. den Hüllrohrabschnitten Montagezwischenräume 54, um die Litzen 12 beim Einschieben anhalten und entsprechend ihrer Numerierung in die ihrer Lage im Bündel entsprechenden Durchbrechungen der Abstandhalter 51 einfädeln zu können.

Um beim Spannen des Spannglieds 10 im Bereich der Umlenkstellen eine weiche Aufnahme der Umlenkkräfte zu erreichen, kann der Bereich des gekrümmten Hüllrohrs 50 vorweg mit erhärtendem Material, z. B. Zementmörtel 39, injiziert werden. Zu diesem Zweck ist das Hüllrohr 50 an seinen Enden abzudichten. Dies kann durch Einsatzstücke 55 geschehen, die ähnlich den Ankertöpfen 32 (Fig. 1) ausgebildet sind, stirnseitig in das Hüllrohr 50 eingesetzt werden und jeweils einen Boden aufweisen, der mit Durchbrechungen zum Hindurchführen der Litzen 12 versehen ist (Fig. 13). Der in diesen Einbauteilen 55 gebildete Hohlraum wird vorweg mit erhärtendem Material, z. B. Zementmörtel, ausgefüllt. Auf der einen Seite ragt in das gekrümmte Hüllrohr 50 ein Injizierschlauch 56 hinein, auf der anderen Seite ist ein Entlüftungsröhrchen vorgesehen, um den zwischen den Litzen 12 mit ihren Hüllschläuchen 13 und dem Hüllrohr 50 verbliebenen Hohlraum mit erhärtendem Material, z. B. Zementmörtel 39, ausfüllen zu können. Nach dessen Erhärten bleiben die Litzen in ihren Hüllschläuchen 13 längsbeweglich und können gespannt werden.

In analoger Weise ist es auch möglich, das gekrümmte Hüllrohr 50 mit den darin angeordneten Führungsröhrchen 52 vorweg zu injizieren und in so vorgefertigtem Zustand einzubauen. Schließlich ist es möglich, die weiche Umlenkung der Litzen 12 an den Umlenkstellen dadurch zu erreichen, daß Abstandhalter 51 aus Kunststoff dicht an dicht mit fluchtenden Durchbrechungen angeordnet werden.

Die Verbindung des gekrümmten Hüllrohrs 50 mit den anschließenden Teilen des Hüllrohrs 23 kann unter Überbrückung der Montagezwischenräume 54 in der im Zusammenhang mit Fig. 4 beschriebenen Weise durch Manschetten 25 und Schlauchverbinder 26, aber auch in der anhand Fig. 9 beschriebenen Weise mittels verschraubter Flanschen erfolgen.

Claims

1. Korrosionsgeschütztes freies Zugglied, vornehmlich Spannglied für Spannbeton ohne Verbund, aus mindestens einem, innerhalb einer rohrförmigen Umhüllung angeordneten Zugelement, wie Stahlstab, -draht oder -litze, mit an seinen Enden angeordneten Ankervorrichtungen, bei dem die rohrförmige Umhüllung, die über den freien Bereich des Zugglieds aus einem Hüllrohr besteht, im Verankerungsbereich dicht an die Ankervorrichtungen angeschlossen und der Hohlraum zwischen den Zugelementen und der rohrförmigen Umhüllung in den unmittelbar an die Ankervorrichtungen anschließenden Bereichen mit einer plastisch verformbaren Korrosionsschutzmasse und im übrigen Bereich mit einem erhärtenden Material, z. B. Zementmörtel, ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Zugelemente (12) in einer Umhüllung (13) aus Kunststoff, z. B. Polyäthylen, angeordnet und von einer den Hohlraum zwischen Zugelement (12) und Umhüllung (13) ausfüllenden, plastisch verformbaren Korrosionsschutzmasse (38) umgeben ist und daß die rohrförmige Umhüllung im Verankerungsbereich aus einem mit einem Widerlagerkörper (18) zusammenwirkenden Ankerrohr (24) besteht, in das ein Ankertopf (32) eingesetzt ist, der in seinem Boden (33) eine der Anzahl der Zugelemente entsprechende Anzahl von Durchbrechungen (34) aufweist, durch welche die Zugelemente (12) mit ihren Umhüllungen (13) hindurchgeführt sind und der mit der plastisch verformbaren Korrosionsschutzmasse verfüllt ist.

2. Zugglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Ankertopfes (32), der an seinem äußeren Ende einen zur Bildung eines Ringraumes (36) mit Abstand von dem Ende des Ankerrohres (24) gehaltenen Flansch aufweist, etwas geringer ist als der Innendurchmesser des Ankerrohres (24), so daß ein Ringspalt (19) entsteht, der einerseits mit dem Ringraum (36) und andererseits mit dem Hohlraum innerhalb der rohrförmigen Umhüllung (23) in Verbindung steht.

3. Zugglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerlagerkörper (18), gegen den sich eine von den Zugelementen durchdrungene Ankerscheibe (16) anlegt, mindestens eine in den Ringraum (36) mündende Injizier- und/oder Entlüftungsöffnung (37) für das erhärtende Material (39) aufweist.

4. Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ankerrohr (24) in eine zentrale Durchbrechung (27) des Widerlagerkörpers (18) eingesetzt ist und sich mit einem Flansch (28) gegen eine in der zentralen Durchbrechung (27) gebildete Ringschulter (30) abstützt.

5. Zugglied nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringschulter (30) in dem dem Bauwerk (8) zugekehrten unteren Bereich des Widerlagerkörpers (18) angeordnet ist.

6. Zugglied nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Flansch (28) des Ankerrohrs (24) und der Ringschulter (30) ein Dichtungsring (29) aus elastischem Material angeordnet ist.

7. Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ankerrohr (24) an seinem äußeren Ende mit über seinen Umfang verteilten Verdickungen (31) versehen ist, gegen die sich der Ankertopf (32) anlegt.

8. Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerlagerkörper (18) an seiner dem Bauwerk (8) zugekehrten Unterseite mit einem Ansatzrohr (20) versehen ist.

9. Zugglied nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerscheibe (16) an ihrer dem Widerlagerkörper (18) zugekehrten Unterseite mit einem rohrförmigen Ansatz (43) versehen ist, der teleskopartig in den Ankertopf (32) einsteckbar ist.

10. Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ankerrohr (24) zur Ankervorrichtung hin trompetenartig erweitert ist.

11. Zugglied nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der trompetenartigen Erweiterung des Ankerrohrs (24) zur weichen Aufnahme der Umlenkkräfte zwischen zumindest den außenliegenden Zugelementen (12) und der Innenwandung des Ankerrohrs (24) eine Zwischenlage aus einem elastisch und/oder plastisch verformbaren Material, z. B. Kunststoff, angeordnet ist.

12. Zugglied nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage als an der Innenwandung des Ankerrohrs (24) anliegender Ring (58) ausgebildet ist.

13. Zugglied nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (58) in eine einen Sitz (59) bildende Erweiterung (60) des Ankerrohrs (24) eingesetzt ist.

14. Zugglied nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des Rings (58) die Innenwandung des Ankerrohrs (24) nach innen überragt.

15. Zugglied nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (58) durch einen Schlitz offen ausgebildet ist.

16. Zugglied nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz schräg, vorzugsweise unter 45 Grad zur Längsachse des Zugglieds, angeordnet ist.

17. Zugglied nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage aus jeweils einem Hüllrohr aus Kunststoff besteht, in dem zumindest die außenliegenden Zugelemente (12) geführt sind.

18. Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß bei vergleichsweise kurzen Zugelementen (12) die Länge des Ankertopfes (32) so gewählt ist, daß bei Längenänderungen der Kunststoffumhüllungen (13) infolge von Temperaturunterschieden die Enden der Kunststoffumhüllungen (13) den Ankertopf (32) nicht verlassen.

19. Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei vergleichsweise langen Zugelementen (12) die Kunststoffumhüllungen (13) innerhalb des Ankertopfes (32) gegen Durchrutschen gesichert sind, z. B. durch Vergrößerung ihres Umfangs.

20. Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Ankerrohr (24) mit der rohrförmigen Umhüllung (23′) im freien Bereich des Zugglieds (10) zugfest verbunden ist.

21. Zugglied nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von Längenänderungen infolge von Temperaturunterschieden im Verlauf des Zugglieds eine Dehnstelle (65) vorgesehen ist, an der die rohrförmige Umhüllung stumpf gestoßen und der Stoß durch ein mit einem Teil der rohrförmigen Umhüllung verbundenes äußeres Überschubrohr (69) dicht überlappt ist.

22. Zugglied nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Stoßes ein Innenrohr (66) vorgesehen ist.

23. Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das den Hohlraum zwischen den einzelnen Umhüllungen (13) der Zugelemente (12) und der rohrförmigen Umhüllung (23) ausfüllende erhärtende Material (39) mit einer Bewehrung versehen ist.

24. Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich von Umlenkstellen im Verlauf des Zugglieds die rohrförmige Umhüllung aus einem stetig, insbesondere kreisbogenförmig, vorgekrümmten Rohr (50), vorzugsweise einem Stahlrohr, besteht.

25. Zugglied nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das die rohrförmige Umhüllung bildende Rohr (50) gegenüber dem Bauwerk längsbeweglich geführt ist.

26. Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Bereich von Umlenkstellen des Zugglieds vorzugsweise aus Kunststoff, z. B. PE, bestehende Abstandhalter (51) angeordnet sind, deren Durchmesser etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der rohrförmigen Umhüllung (23) und die Durchbrechungen aufweisen, durch die jeweils ein Zugelement (12) hindurchgeführt ist.

27. Verfahren zum Einbau eines gemäß den Ansprüchen 1 bis 26 ausgebildeten Zugglieds in ein Betonbauteil, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Umhüllung (23) zunächst nur im Bereich der Ankervorrichtungen und gegebenenfalls vorhandener Umlenkstellen im Verlauf des Zugglieds sowie in den dazwischenliegenden freien Bereichen eingebaut wird, wobei jeweils im Anschluß an die Ankervorrichtungen und Umkehrstellen Montagezwischenräume (54) belassen werden, daß sodann die Zugelemente (12) eingeführt und zumindest teilweise vorgespannt werden und daß nach dem Schließen der Montagezwischenräume (54) der Hohlraum zwischen den Zugelementen und der rohrförmigen Umhüllung mit erhärtendem Material (39), z. B. Zementleim, injiziert wird.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich von Umlenkstellen der Hohlraum zwischen den Zugelementen (12) und der rohrförmigen Umhüllung (50) vor dem Spannen der Zugelemente (12) mit erhärtendem Material (39), z. B. Zementleim, injiziert wird.