DE4408043A1 - Vorrichtung zum Überwachen der Spannkraft eines Spannelementes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen der Spann­ kraft eines zur Vorspannung eines Bauwerks oder dergleichen dienenden Spannelementes, wobei das Spannelement verbundlos zwi­ schen jeweils eine bauwerksseitig festgelegte Unterlagsplatte sowie eine auf diese aufgelegte Ankerbüchse aufweisenden Verankerungen eingebaut ist und die Enden des Spannelementes jeweils durch Ausnehmungen der Unterlagsplatte sowie Ankerbüchse geführt und nach dem Spannen des Spannelementes unter Anpressen der Anker­ büchse von außen festgesetzt sind.

Spannelemente der genannten Art sind bekannt (DE-OS 41 18 897). Solche Spannelemente werden beispielsweise seit Jahren im Brücken­ bau benutzt, wo sie zur Vorspannung von Bauteilen oder auch zur Ableitung von Lasten eingesetzt werden. Im einzelnen handelt es sich dabei um sogenannte Spannbündel oder auch Schrägseilbündel, die über Endverankerungen hohe Lasten übertragen können. Hierbei ist es von erheblicher Bedeutung, die zu übertragende Last beim Bau des Gebäudes kontrolliert einzubringen, was unter Zuhilfenahme geeichter hydraulischer Pressen geschieht. In zunehmendem Maße wird in neuerer Zeit die Frage nach einer Kontrolle dieser Spannkraft während der Nutzungsdauer des Bauwerks gestellt. Hier­ bei ist das Problem zu lösen, nach Beendigung der Bauphase, d. h. nach dem endgültigen Spannen eines Spannelementes zu beliebigen späteren Zeitpunkten die im Spannelement vorhandene Spannkraft zu messen.

Bei vorbundlos eingebauten Spanngliedern oder Schrägseilen ist eine Spannkraftkontrolle bisher durch folgende Maßnahmen möglich:

Durch Aufbringen einer zusätzlichen Spannkraft im Ankerbereich bis zum "Anlupfen" der Verankerung kann die vorhandene Spannglied­ kraft im Ankerbereich ermittelt werden (Lift-Off-Verfahren mit nor­ malen Spannpressen). Nachteilig ist die notwendige gute Zugänglich­ keit des Spannankers und eine gewisse Umständlichkeit des Verfah­ rens zufolge des Ab- und Anbaus von Ankerschutzkappen und der Handhabung schwerer Pressen. Für kontinuierliche Überwachung ist diese Maßnahme nicht geeignet.

Bekannt ist auch eine Methode, zwischen der durch die Vorspannung angepreßten Ankerbüchse, insbesondere Keilbüchse, und der einbeto­ nierten Unterlagsplatte einer Spanngliedverankerung auf Dauer eine Kraftmeßdose einzubauen (DE-PS 31 30 101). Das führt zwar zur Möglichkeit einer kontinuierlichen Kraftmessung, bedingt aber gleichzeitig den Nachteil einer erheblichen Vergrößerung des ges am­ ten Ankerbereiches und der Nutzung eines zusätzlichen Ankerteils (eben der Meßdose), was den eigentlichen Ankeraufbau erschwert.

Schließlich ist auch die Methode bekannt, durch Aufbringen von Dehnungsmeßstreifen oder dergleichen auf das eigentliche Spannele­ ment und Kontrolle dieser Dehnungsmeßstreifen den Spannungszustand des Spannelementes zu überwachen (DE-OS 28 08 041, DE-PS 31 01 575, DE-PS 35 13 991, EP-PS 278 021, EP-OS 304 376). Nachteilig ist hier die Notwendigkeit, eine Meßeinrichtung auf dem eigentlichen Spannelement anzuordnen, was z. B. bei einbetonierten verbundlosen Spannelementen wegen der Verletzungsgefahr der Meßeinrichtung beim Einbau der Spannelemente und der umständlichen Führung von Meßleitungen durch den Ankerkörper von Nachteil ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die ohne wesentliche Änderung der Verankerungen eine kontinuierliche Überwachung zuläßt.

Hierzu ist die eingangs genannte Vorrichtung gekennzeichnet durch zumindest einen am Außenmantel der Ankerbüchse befestigten Deh­ nungsmeßstreifen mit an ein elektronisches Meßgerät anschließbaren Meßleitungen.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform erleidet die Ankerbüchse beim Aufbringen der Vorspannkraft eine Verformung, die am äußeren Umfang der Ankerbüchse durch die Anordnung des bzw. der Deh­ nungsmeßstreifen gemessen wird. Bei Veränderung der Vorspannkraft verändert sich auch die Verformung der Ankerbüchse und damit das vom Dehnungsmeßstreifen erzeugte Meßsignal, so daß eine direkte Kontrolle gegeben ist. Diese Kontrolle kann sowohl kontinuierlich mit automatischer Warnmeldung bei Meßwertveränderung, als auch inter­ mittierend zu bestimmten Zeitpunkten, z. B. etwa alle zwei oder fünf Jahre, im Zusammenhang mit routinemäßigen Bauwerkskontrollen durch Anschluß eines einfachen Meßgerätes überprüft werden.

Bei der Kontrolle vergleicht man die jeweils festgestellten Meßwerte mit den Meßwerten der planmäßigen Vorspannung. Aufgrund der einfachen und fest installierten Meßvorrichtung sind laufende Kon­ trollen in beliebigen Zeitabständen mit geringem Kontrollaufwand möglich. Damit besteht jederzeit Aufschluß über das aus der Vorspannung herrührende Sicherheitsniveau des Bauteiles. Bei den Meßvorgängen erfolgen keinerlei Eingriffe in das Vorspannsystem. Erst wenn die Messungen einen Abfall der Vorspannkraft in einer nicht mehr tolerierbaren Größenordnung anzeigen, können die zu einem Spannelement gehörenden Drähte einzeln nachgeprüft und erforderlichenfalls nachgespannt oder ausgewechselt werden.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen außerdem darin, daß die Kontrolle durch den Anschluß einer elektrischen Datenverarbeitungsanlage automatisch durchführbar ist. Der kon­ struktive Mehraufwand an den Verankerungen insgesamt ist gering­ fügig. Zusätzliche Ankerteile, die die Montage erschweren können, sind nicht erforderlich. Zur stichprobenartigen Kraftkontrolle genügt es, ein Meßgerät "per Stecker" an den Anker anzuschließen. Das zur Kontrolle anzuschließende Meßgerät, z. B. Ohmmeter, ist klein und handlich. Die Kontrolle bedingt keinen zusätzlichen Platzbedarf im Ankerbereich, die Anker können sogar im einbetonierten Zustand überprüft werden. Es ist sehr wesentlich, daß die korrosionsschüt­ zende Abdeckung des Spannelementes für den Meßvorgang nicht entfernt werden muß.

Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. So ist nach einer bevorzugten Ausführungs­ form fest vorgesehen, daß zumindest ein Dehnungsmeßstreifen in Umfangsrichtung der Ankerbüchse verlaufend auf der Ankerbüchse befestigt ist. Im übrigen ist in der Ausführungsform mit die Ankerbüchse aufnehmender, mit Fett gefüllter Abschlußkappe vorge­ sehen, daß die Meßleitungen durch die Abschlußkappe hindurch nach außen geführt sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbei­ spiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein Spannelement mit erfindungsgemäßer Vorrichtung.

Die in der Figur dargestellte Vorrichtung dient zum Überwachen der Spannkraft eines zur Vorspannung eines Bauwerkes 1 oder derglei­ chen dienenden Spannelementes 2. Das Spannelement 2 ist verbundlos zwischen Verankerungen 3 eingebaut. Dies kann z. B. wie darge­ stellt durch Einbau in ein gefettetes Hüllrohr 4, aber auch durch einen externen Verlauf außerhalb des Bauwerkes 1 geschehen. Jede der beiden Verankerungen 3 ist so ausgerüstet, daß auf eine einbetonierte oder anderweitig befestigte Unterlagsplatte 5 eine Ankerbüchse 6 in Form einer Keilbüchse lose aufgelegt ist. Unter der Ankerbüchse 6 befindet sich in der Unterlagsplatte 5 ein zentrisches Loch, durch das das verbundlose Spannelement 2 hin­ durchgeführt ist. In der Anker- bzw. Keilbüchse 6, die aus einem Stahlzylinder mit keilförmigen Bohrungen besteht, wird das Spann­ element 2 durch von außen eingedrückte Keile 7 in den Bohrungen nach dem Anspannen festgesetzt. Grundsätzlich wäre aber auch eine Verankerung durch Muttern gegen die Ankerbüchse 6 möglich. Der gesamte Ankerbereich ist fettgefüllt und mit einer Abschlußklappe 8 von außen abgeschlossen, die über die Anker- bzw. Keilbüchse 6 reicht. Zum Bauwerk hin schließt eine Dichtscheibe 9 den fettgefüll­ ten Ankerkörper ab.

Auf dem äußeren Umfang der Ankerbüchse 6 ist ein Dehnungsmeß­ streifen 10 in Umfangsrichtung verlaufend befestigt. Mit Hilfe dieses Dehnungsmeßstreifens 10 ist eine Überprüfung der Veränderung des äußeren Büchsenumfanges gewährleistet. Die Meßleitungen 11 des Dehnungsmeßstreifens 10 sind durch die äußere Abschlußkappe 8 hindurchgeführt, um die genannte Messung ohne Demontagearbeiten durchführen zu können.

Ohne weiteres besteht die im einzelnen nicht dargestellte Möglich­ keit, auch mehrere Dehnungsmeßstreifen 10, z. B. in einer Brücken­ schaltung vorzusehen. Das an die Meßleitungen anschließbare Meß­ gerät 12 ist in der Zeichnungsfigur nur schematisch dargestellt.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Überwachen der Spannkraft eines zur Vorspan­ nung eines Bauwerks oder dergleichen dienenden Spannelementes, wobei das Spannelement verbundlos zwischen jeweils eine bauwerks­ seitig festgelegte Unterlagsplatte sowie eine auf diese aufgelegte Ankerbüchse aufweisenden Verankerungen eingebaut ist und die Enden des Spannelementes jeweils durch Ausnehmungen der Unter­ lagsplatte sowie Ankerbüchse geführt und nach dem Spannen des Spannelementes und durch Anpressen der Ankerbüchse von außen festgesetzt sind, gekennzeichnet durch zumin­ dest einen am Außenmantel der Ankerbüchse (6) befestigten Deh­ nungsmeßstreifen (10) mit an ein elektronisches Meßgerät (12) anschließbaren Meßleitungen (11).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Dehnungsmeßstreifen (10) in Umfangsrichtung der Ankerbüchse (6) verlaufend auf der Ankerbüchse (6) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 in der Ausführungsform mit die Ankerbüchse aufnehmender, mit Fett gefüllter Abschlußkappe, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßleitungen (11) durch die Abschlußkappe (8) hindurch nach außen geführt sind.