DE3936168A1 - Verfahren zum herstellen eines zugglieds aus einer mehrzahl von einzelelementen und abstandhalter zur verwendung bei dem verfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Zugglieds mit kreisförmigem Querschnitt, z. B. eines Ankerzugglieds für einen Erd- oder Felsanker, eines Schrägseils für eine Schrägseilbrücke oder dergleichen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie einen Abstandhalter zur Verwendung bei diesem Verfahren.

Im Bauwesen werden vielfach Zugglieder aus einer Mehrzahl von Einzelelementen, wie Stahldrähten oder -litzen verwendet, die unter Sicherung eines entsprechenden Abstandes voneinander, meist durch Abstandhalter zu einem Bündel zusammengefaßt werden. In solchen Bündeln liegen die Mittelpunkte der Einzelelemente meist in radialer Ordnung auf konzentrischen Kreisen, wobei die Anzahl der Einzelelemente in den einzelnen Kreisen von innen nach außen zunimmt. Bei Verwendung als Ankerzugglieder werden diese Bündel jeweils in ein Bohrloch eingeführt, bei Verwendung z. B. als Schrägseil in einer rohrförmigen Umhüllung angeordnet.

Zur Ordnung der Einzelelemente innerhalb des Bündels dienen Abstandhalter. Diese Abstandhalter sind meist in Form kreisförmiger Scheiben ausgebildet und mit einer der Anzahl der Einzelelemente entsprechenden Anzahl von Durchbrechungen versehen, durch die die Einzelelemente hindurchgeführt und so in ihrer Lage im Bündel fixiert werden. Die Abstandhalter sind oft noch so ausgebildet, daß durch sie auch die Lage des Bündels innerhalb eines Bohrloches bzw. einer rohrförmigen Umhüllung fixiert wird. Außerdem müssen sie zusätzliche Durchbrechungen oder Ausnehmungen aufweisen, um den verbliebenen Raum zwischen den Einzelelementen und der Bohrlochwand bzw. der Umhüllung mit einem erhärtenden Material, z. B. Zementmörtel, ausfüllen zu können, das der Kraftübertragung, der Aufnahme von Umlenkkräften, aber auch dem Korrosionsschutz dient.

Der Aufwand für den Zusammenbau eines solchen Bündelzugglieds steigt mit der Anzahl der Einzelelemente. Üblicherweise werden die Einzelelemente, die oft eine Länge von 20 bis 25 m aufweisen, auf Böcke ausgelegt, die Abstandhalter von einem Ende her aufgefädelt und dann entlang des - noch ungeordneten - Bündels an die jeweils vorgesehene Stelle geschoben. Da die Einzelelemente hierbei aus der zunächst noch ungeordneten in ihre vorgesehene Lage gelangen müssen, sind beim Verschieben der Abstandhalter große Reibungskräfte zu überwinden. Oft liegen die Einzelelemente auch nicht parallel zueinander; es treten vielmehr Verzopfungen auf, die gelöst werden müssen, bevor die Abstandhalter verschoben werden können. Mit zunehmender Anzahl von Einzelelementen steigt deshalb der Kraftaufwand, was dazu führt, daß Bündel aus 25 Einzelelementen und mehr nur unter besonderen Vorkehrungen bzw. unter Zuhilfenahme von Hebezeugen noch von Hand bewältigt werden können. Großbündel, wie sie für Anker verwendet werden, weisen aber oft je nach Anzahl der Teilkreise 37 oder 61, ja sogar 91 Einzelelemente auf, was zu einem enormen Aufwand beim Aufbau eines solchen Großbündels führt.

Vor diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Herstellung eines solchen Großbündels zu schaffen, wodurch ein solches Bündel einfach und durch Manneskraft montierbar ist.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, ein im Querschnitt kreisförmiges Bündel aus einzelnen Teilbündeln mit jeweils etwa kreissektorförmigem Querschnitt zusammenzusetzen. Dadurch gewinnt man nicht nur Teilbündel mit einer entsprechend geringeren Anzahl von Einzelelementen, die noch von Hand geordnet und zusammengefaßt werden können, sondern hat zugleich die Möglichkeit, das Großbündel liegend und - im Querschnitt gesehen - von unten nach oben unter Hinzufügung jeweils einzelner Teilbündel aufzubauen. Zweckmäßigerweise geschieht dies auf bzw. in halbkreisförmigen Lehren, wodurch die Kreisform für die jeweils untenliegenden Teilbündel vorgegeben wird.

Zur Sicherung der Abstände der Einzelelemente voneinander können einerseits Einzelelemente verwendet werden, die über ihre Länge hinweg in bestimmten Abständen voneinander mit Vorsprüngen versehen sind, wie sie z. B. aus DE 24 30 170 A1 bekannt sind. Insbesondere dann, wenn die Durchmesser der Einzelelemente und deren Abstände voneinander so gewählt werden, daß die Anzahl der Einzelelemente in aufeinanderfolgenden Teilkreisabschnitten in den Teilbündeln von innen nach außen so zunimmt, daß jeweils ein Einzelelement zumindest annähernd zwischen zwei Einzelelementen in dem benachbarten Teilkreis liegt. Auf diese Weise erhält man ohne weiteres eine etwa kreissektorförmige Gestalt der Teilbündel.

Besonders zweckmäßig erscheint jedoch die Verwendung eines Abstandhalters mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 4 angegebenen Merkmalen.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Vorteil eines in dieser Weise aus einzelnen Teilen aufgebauten Abstandhalters besteht vor allem darin, daß die Anzahl der Einzelelemente in einem Teilbündel noch so groß ist, daß sie sich gut einfädeln lassen, daß das Bündel von einem Mann leicht mit zwei Händen umfaßt werden kann und daß sich die Teilbündel in einfacher Weise zu einem Großbündel zusammenbauen lassen. Beim blockweisen Aufschieben der Abstandhalterteile ist deren Verschiebung bzw. Verteilung auf die vorgesehenen Positionen entlang der Länge des Teilbündels ohne großen Kraftaufwand möglich; Verzopfungen einzelner Litzen untereinander können durch Schütteln gelockert und beseitigt werden. Im Gesamtbündel stützen sich die Teile des Abstandhalters gegeneinander bzw. gegen die Einzelelemente der benachbarten Teilbündel und gegen ein Zentralbündel oder einen zentralen Abstandhalter ab, so daß die Abstandhalterteile nicht auf exakten Längenabstand gebracht werden müssen; gleichwohl ist es möglich, die Abstandhalterteile auch in jeweils einer Querschnittsebene des Bündels anzuordnen.

Da jeder Abstandhalter aus einer entsprechend großen Anzahl gleicher Teile aufgebaut ist, sind die Formkosten für die Herstellung dieser Abstandhalterteile aus Kunststoff gering. So ist z. B. für Bündel mit Anordnungspositionen für 37, 61 oder 91 Einzelelemente jeweils nur ein Formteil für fünf bzw. neun bzw. vierzehn Einzelelemente erforderlich.

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

Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch ein Großbündel mit 91 Einzelelementen,

Fig. 2 schematisch im Querschnitt den Aufbau eines Großbündels,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Bündels mit Spreizungen,

Fig. 4 das Detail IV in Fig. 3 in größerem Maßstab,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Bündels mit parallel geführten Einzelelementen,

Fig. 6 das Detail VI in Fig. 5 und

Fig. 7a bis c jeweils in Draufsicht Abstandhalterteile für Teilbündel mit unterschiedlich vielen Einzelelementen.

Der Aufbau eines Bündels nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Abstandhalters kann anhand der Fig. 1 und 2 erläutert werden. Dabei zeigt

Fig. 1 nur einen Ausschnitt aus einem Bündel mit einem Abstandhalterteil;

Fig. 2 soll den Aufbau des Bündels verdeutlichen.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt das Gesamtbündel 1 insgesamt 61 Einzelelemente 2, die vorzugsweise aus Stahldrahtlitzen bestehen. Dabei bilden sieben solcher Einzelelemente 2 ein zentrales Teilbündel 3 mit kreisförmigem Querschnitt und jeweils neun Einzelelemente 2 Teilbündel 4a bis 4f mit jeweils etwa kreissektorförmigem Querschnitt. Anstelle des Zentralbündels 3 könnte auch ein entsprechender Platzhalter, z. B. ein Rohr oder eine Drahtwendel mit entsprechendem Durchmesser angeordnet sein. Zur Ordnung der Einzelelemente 2 innerhalb der Teilbündel 4a bis 4f sind im wesentlichen ebenfalls kreissektorförmige Abstandhalterteile 5 vorgesehen, die mit kreisförmigen Durchbrechungen 6 zum Hindurchführen jeweils eines der Einzelelemente 2 versehen sind. Dabei können, wie vor allem aus Fig. 1 erkennbar ist, auch jeweils zwei oder mehr Durchbrechungen 6 zu Doppeldurchbrechungen 6′ oder schlitzförmigen Durchbrechungen zusammengefaßt werden, wodurch stabilere Wanddicken erreicht werden können.

Wie vor allem Fig. 1 erkennen läßt, folgen die Abstandhalterteile 5 in ihrer Ausgestaltung dem der Anzahl der Teilbündel 4a bis 4f entsprechenden Zentriwinkel Alpha; ihre Seitenränder 7 verlaufen in geringem Abstand von den Schenkeln 8 des Winkels Alpha parallel und außerhalb hierzu. Benachbarte Abstandhalterteile 5 überdecken sich so in den Randbereichen und stützen sich mit ihren Seitenrändern 7 unmittelbar gegen die Einzelelemente 2 des jeweils benachbarten Bündelteils ab (Fig. 2).

Der Innenrand 9 der Abstandhalterteile 5 ist gekrümmt, und zwar etwa der Einhüllenden des inneren Teilbündels 3 folgend, um auch hier eine Abstützung gegenüber den Einzelelementen 2 des inneren Teilbündels 3 zu erreichen. Am Außenrand 10 sind Vorsprünge 11 und 12 angeordnet, die bis zu der das Gesamtbündel umgebenden rohrförmigen Umhüllung 13 Durchbrechungen 14 bilden, durch die späterhin ein die Hohlräume ausfüllendes Korrosionsschutzmaterial, z. B. Zementleim, injiziert werden kann. Bei einem Ankerzugglied entspricht die rohrförmige Umhüllung 13 der Bohrlochwandung.

Fig. 2 zeigt schematisch den Aufbau eines Gesamtbündels aus einer Anzahl von Teilbündeln 4a bis 4f. Als Hilfsmittel hierzu dient eine Lehre mit einer halbkreisförmigen Ausnehmung, die nur gestrichelt angedeutet ist. In diese Lehre wird zunächst das untere mittlere Teilbündel 4b gelegt; diesem folgen dann die jeweils seitlich anschließenden Teilbündel 4a und 4c. Darauf folgt das zentrale Teilbündel 3, das die Zentrierung bildet für die anschließenden Teilbündel 4d und 4f, bis die verbliebene obere Lücke dann durch das Teilbündel 4e geschlossen wird. Die zentrierende Funktion des Zentralbündels kann auch durch einen Platzhalter, z. B. ein Rohr oder eine Stahldrahtwendel erfüllt werden. In dieser Lage werden die einzelnen Teilbündel durch - nicht dargestellte - Umwicklungen gesichert und dann in an sich bekannter Weise in das Hüllrohr 13 bzw. in ein Bohrloch eingeführt.

Wie die erfindungsgemäßen Abstandhalter in Längsrichtung eines Bündels angeordnet werden können, zeigen die Fig. 3 und 5 in schematischer Seitenansicht sowie die Fig. 4 bzw. 6 jeweils in Detaildarstellungen.

Fig. 3 zeigt die - an sich bekannte - Anordnung von Abstandhaltern im Verankerungsbereich eines Zugglieds für einen Erd- oder Felsanker, bei dem zwischen Stellen der Zusammenführung der Einzelelemente z. B. mittels einer Umwicklung Spreizungen durch Abstandhalter angeordnet sind, um ein erhärtendes Material zur Bildung eines Verpreßkörpers leichter in die Zwischenräume zwischen den Einzelelementen eindringen zu lassen. In Übereinstimmung mit Fig. 2 ist hier angedeutet, wie die insgesamt einen Abstandhalter bildenden Abstandhalterteile 5 in zwei in geringem Abstand voneinander liegenden Querschnittsebenen durch das Gesamtbündel 1′ jeweils versetzt zueinander angeordnet sind. Die einzelnen Abstandhalterteile 5 sind gewissermaßen selbständig, da sie sich mit ihren Seitenrändern 7 jeweils gegen die Einzelelemente 2 der benachbarten Teilbündel 4 anlegen (Fig. 2).

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Seitenränder 7 der Abstandhalterteile 5 jeweils über ihre gesamte Dicke eben ausgebildet; dies hat den Vorteil, daß zur Herstellung der Abstandhalterteile 5 aus Kunststoff einfach ausgebildete Formen verwendet werden können. Es ist aber auch möglich, die Flächen der Seitenränder 7 gewissermaßen nach Art von Nut und Feder auszubilden, wenn alle zu einem gesamten Abstandhalter gehörenden Abstandhalterteile 5 in einer Querschnittsebene des Bündels 1′ angeordnet und gegen Längsverschiebung gesichert werden sollen.

Fig. 5 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einer Ansicht eines sogenannten Parallelbündels 1′′, wie es z. B. für Schrägseile von Schrägseilbrücken verwendet wird. Bei einem solchen Bündel reicht es aus, wenn in jeder Querschnittsebene jeweils nur ein Teil der für eine vollflächige Abstandhaltung erforderlichen Abstandhalterteile 5 angeordnet ist. Auf der Grundlage des in Fig. 2 dargestellten Abstandhalters, der insgesamt aus sechs Abstandhalterteilen besteht, können gemäß Fig. 6 in einem Querschnitt jeweils drei Abstandhalterteile 5 und in einem anderen Querschnitt dagegen versetzt die anderen drei Abstandhalterteile 5 angeordnet sein.

Fig. 7 zeigt schließlich in drei Darstellungen a, b und c drei unterschiedliche Ausführungsformen für die Abstandhalterteile 5, nämlich in Fig. 7a ein Abstandhalterteil 5a mit Durchbrechungen 6, 6′ für jeweils fünf Einzelelemente, in Fig. 7b ein Abstandhalterteil 5b mit Durchbrechungen 6, 6′ für jeweils neun Einzelelemente und in Fig. 7c ein Abstandhalterteil 5c mit Durchbrechungen 6, 6′ für vierzehn Einzelelemente. In entsprechender Weise können selbstverständlich auch andere Ausführungen gewählt werden, insbesondere können bei kleineren Bündeln auch beispielsweise jeweils zwei der Teile 5a gemäß Fig. 7a zu einem größeren Teil zusammengefaßt sein.

Claims (12)

1. Verfahren zum Herstellen eines Zugglieds mit kreisförmigem Querschnitt, z. B. eines Ankerzugglieds für einen Erd- oder Felsanker, eines Schrägseils für eine Schrägseilbrücke oder dergleichen, aus einer Mehrzahl von in radialer Ordnung angeordneten Einzelelementen, wie Stahldrähten oder -litzen, wobei die Einzelelemente unter Sicherung eines entsprechenden Abstandes voneinander z. B. durch Abstandhalter zu einem Bündel zusammengefaßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelemente (2) zunächst gruppenweise zu Teilbündeln (4a, b, c usw.) mit jeweils etwa kreissektorförmigem Querschnitt zusammengefaßt und danach die Teilbündel (4a, b, c usw.) zu dem Gesamtbündel (1) mit kreisförmigem Querschnitt vereinigt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kreissektorförmigen Teilbündel (4a, b, c usw.) um ein zentrales durchgehendes Element (3) mit kreisförmigem Querschnitt herum angeordnet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der Einzelelemente (2) und deren Abstände voneinander so gewählt werden, daß die Anzahl der Einzelelemente (2) in aufeinanderfolgenden Teilkreisabschnitten in den Teilbündeln (4a, b, c usw.) von innen nach außen so zunimmt, daß jeweils ein Einzelelement (2) zwischen zwei Einzelelementen (2) in dem jeweils benachbarten Teilkreis liegt.

4. Abstandhalter zur Verwendung bei dem Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine der Anzahl der Teilbündel (4a, b, c usw.) entsprechende Anzahl von im wesentlichen gleich ausgebildeten, plattenartigen und etwa kreissektorförmigen Teilen (5), die jeweils eine der Anzahl der Einzelelemente (2) je Teilbündel entsprechende Anzahl von Durchbrechungen (6, 6′) zum Hindurchführen der Einzelelemente (2) aufweisen.

5. Abstandhalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilbündel (4a, b, c usw.) um ein zentrales Element (3) mit kreisförmigem Umriß herum angeordnet sind.

6. Abstandhalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Element (3) ein Teilbündel mit kreisförmiger Umhüllung ist.

7. Abstandhalter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandhalterteile (5) jeweils an ihrem nach innen gerichteten Rand (9) eine gekrümmte Ausnehmung zur Anlage an dem zentralen Element (3)aufweisen.

8. Abstandhalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der Ausnehmung (9) der Krümmung der Einhüllenden des zentralen Elements (3) angepaßt ist.

9. Abstandhalter nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandhalterteile (5) jeweils an ihrem nach außen gerichteten Rand mit Vorsprüngen (11) versehen sind.

10. Abstandhalter nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsrichtung gemessene Breite der Abstandhalterteile (5) etwas größer ist als der der Anzahl der Teilbündel (4a, b, c usw.) entsprechende Zentriwinkel Alpha.

11. Abstandhalter nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in radialer Richtung verlaufenden Seitenflächen (7) der Abstandhalterteile (5) nach Art von Nut und Feder ineinandergreifend ausgebildet sind.

12. Abstandhalter nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandhalterteile (5) aus Kunststoff bestehen.