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Die Erfindung betrifft Bauwerke, die Untergruppen enthalten, welche an
Tragkabeln oder Halteseilen aufgehängt sind, die selbst wiederum durch
Pfeiler o. ä. getragen werden, wobei die Aufhängung jeder Untergruppe durch
Hänger erfolgt, die mittels Ringen an den Tragkabeln oder Halteseilen
befestigt sind.
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Sie betrifft insbesondere den Fall, in dem die Kabel durch seitliches
Nebeneinanderfügen mehrerer identischer Litzen gebildet sind, die in
übereinanderliegenden Lagen angeordnet sind, wobei das Wort "Litze" hier
zum Zweck der Vereinfachung, jedoch nicht beschränkend verwendet wird,
um einzelne Stränge oder "Litzen" im eigentlichen Sinn ebenso wie Kabel oder
Bündel aus solchen Litzen oder sogar Stangen zu bezeichnen.
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Ferner betrifft sie insbesondere die Aufhängevorrichtungen für derartige
Bauwerke ebenso wie die Verfahren zur Herstellung dieser Vorrichtungen.
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Bei den bekannten Ausführungsformen solcher Bauwerke weist jede Litze eine
im allgemeinen zylindrische Gestalt auf, und die gegenseitigen Kontakte der
Litzen untereinander erfolgen entlang schmaler, ja sogar linienförmiger
Längsbereiche dieser Litzen.
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Die Querlast, die auf das Kabel durch jeden Hänger ausgeübt wird, und
insbesondere durch den am oberen Ende dieses Hängers angeordneten Ring,
wird dann von Litze zu Litze entlang dieser Bereiche gemäß inhomogenen
Verteilungsgesetzen auf das Kabel übertragen, insbesondere dann, wenn
diese Bereiche aus einem verhältnismäßig flexiblen Material wie beispielsweise
jenem gebildet sind, aus dem eine selbstabgeschirmte Litzenummantelung
gebildet ist.
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Folglich werden nicht alle Litzen durch die Last gleich belastet: Bestimmte
Litzen werden daher im Verhältnis überbelastet, was eine allgemeine
Überdimensionierung des Kabels erfordert und die Herstellungskosten dieses
Kabels und des mit ihm ausgestatten Bauwerks erhöht.
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Im deutschen Patent Nr. 759 490 ist vorgeschlagen worden, eine Einsatzfolie
zwischen die innerhalb des Ringes liegenden Abschnitte der
übereinanderliegenden Litzenlagen einzufügen. Diese Einsatzfolie weist die
allgemeine Gestalt eines umgekehrten T auf, dessen Querstab als
Druckanschlag dient, der verhindert, dass sich der Ring entlang des
Tragkabels abwärts bewegt. Der Vertikalstab dieses T weist die Breite der
Litzenlagen auf, zwischen denen er eingefügt ist. Seine Funktion ist die
Bereitstellung einer zusätzlichen Reibfläche, um die Verankerung des Ringes
am Tragkabel zu verstärken: die Gesamtreibung, die diese Verankerung
sicherstellt, resultiert nicht nur aus der Kontaktfläche zwischen der
Innenfläche des Ringes und dem Umfang des Kabels, sondern auch aus den
derart erzeugten Zusatzflächen zwischen den Litzenlagen und der Einsatzfolie.
Folglich wird diese Einsatzfolie bei Zug belastet und trägt nicht zum Ausgleich
der Belastungen bei, die auf die verschiedenen Litzen innerhalb des Ringes
ausgeübt werden.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine bessere Verteilung der im Bereich
der Aufhängeringe ausgeübten Lasten zwischen den Litzen.
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Die Erfindung schlägt daher eine Aufhängevorrichtung für Bauwerke vor,
umfassend ein Tragkabel, welches durch seitliches Nebeneinanderfügen
mehrerer Litzen gebildet ist, die in übereinanderliegenden Lagen angeordnet
sind, sowie Hänger, die an diesem Kabel mittels Ringen befestigt und dazu
ausgelegt sind, die Last des Bauwerks an das Kabel zu übertragen, wobei eine
Zwischenfolie zwischen den im Inneren jedes Ringes liegenden Abschnitten
von wenigstens zwei der übereinanderliegenden Lagen von Litzen des
Tragkabels eingefügt ist, wobei die Zwischenfolie an ihren zwei Seiten
alternierend mittels paralleler Verstrebungsleisten gerippt ist, die ein
krummliniges Dreiecksprofil aufweisen, wobei die Leisten dazu ausgelegt sind,
nebeneinanderliegend die zwischen diesen Lagen enthaltenen Lücken
auszufüllen.
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Bei den bevorzugten Ausführungsformen kann man ferner die eine und/oder
die andere der folgenden Maßnahmen treffen:
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- Bei einem Bauwerk, bei welchem jede Litze von einer Ummantelung aus
flexiblem Material umgeben ist, ist die Zwischenfolie aus dem gleichen
Material wie diese Ummantelung gebildet oder aus einem Material mit
ähnlicher Härte,
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- das flexible Material gemäß der vorstehenden Maßnahme ist
hochdichtes Polyethylen oder ein Polyolefin,
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die verdünnten Bereiche der Zwischenfolie, die zwischen ihren Rippen
enthalten sind, weisen eine sehr geringe Dicke im Bereich von 0.1 mm oder
weniger auf.
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Was das Verfahren zur Herstellung der Zwischenfolie betrifft, so bildet man
diese vorzugsweise:
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- entweder einstückig durch Extrudieren,
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- oder indem man durch Extrudieren jede der ein krummliniges
Dreiecksprofil aufweisenden Leisten herstellt, und diese alternierend auf
beiden Seiten einer dünnen Folie oder einer Gruppe paralleler dünner Bänder
aufklebt.
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Was die Montage der Zwischenfolie am Kabel angeht, so geht man
vorzugsweise wie folgt vor: Vor der Montage eines Ringes an den zu seiner
Aufnahme bestimmten Abschnitt des Kabels beabstandet man nacheinander
jeweils zwei der übereinanderliegenden Lagen von Litzen, die den Abschnitt
bilden, dann führt man horizontal in jeden der Leerräume, die derart
nacheinander zwischen zwei Lagen freigelegt werden, eine Bahn der
Verstrebungsfolie mit hinreichender Oberfläche ein, dann nähert man die zwei
Lagen vertikal einander an, was dazu führt, dass die Rippen der Folie die
zwischen diesen Lagen enthaltenen Lücken ausfüllen, und nachdem man
derart alle zwischen diesen Lagen enthaltenen Lücken ausgefüllt hat, bringt
man den Aufhängering an dem derart ausgestatteten Abschnitt des Kabels an.
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Mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung werden nun Ausführungsformen der
Erfindung als keineswegs beschränkende Beispiele beschrieben werden.
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Fig. 1 dieser Zeichnung zeigt sehr schematisch eine Hängebrücke, bei der
die Erfindung anwendbar ist.
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Fig. 2 zeigt den Teilquerschnitt einer erfindungsgemäßen
Aufhängevorrichtung bei einer derartigen Brücke.
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Fig. 3 zeigt im größeren Maßstab ein Detail dieses Schnitts.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen zwei erfindungsgemäße Ausführungsvarianten
einer gerippten Verstrebungsfolie, mit der die obige Vorrichtung ausgestattet
ist.
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Fig. 6 zeigt perspektivisch einen Teil der ersten dieser beiden Folien.
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Fig. 7 zeigt sehr schematisch eine Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung der obigen Aufhängevorrichtung.
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Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Brücke umfasst einerseits ein
Tragkabel 1, welches auf zwei Pfeilern 2 ruht und zwischen zwei
Verankerungsfundamenten 3 gespannt ist, und andererseits eine
Fahrbahnplatte 4, die mittels Hängern 5 am Tragkabel 1 aufgehängt ist.
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Diese Hänger 5 sind mittels Ringen 6 am Kabel befestigt, und können, wie im
linken Teil der Fig. 1 sichtbar, vertikal verlaufen, oder auch orthogonal zum
Kabel, wie im rechten Teil der Figur sichtbar.
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Das Kabel 1 ist durch eine Mehrzahl einzelner Litzen 7 gebildet, die in einer
Mehrzahl von vertikal übereinanderliegenden Lagen angeordnet sind, wobei
jede Lage eine variable Zahl horizontal nebeneinanderliegender Litzen umfasst,
wobei diese Zahl beispielsweise zwischen 3 für die äußeren Lagen bis zu 10
oder 15 oder mehr für die Mittellage variiert: Wenn der allgemeine Querschnitt
des Kabels kreisförmig ist, was der häufigste Fall ist, so ist die Zahl der Lagen
in der gleichen Größenordnung wie die Zahl der Litzen, die die Mittellage
bilden.
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Bei ihrer natürlichen Aneinanderschichtung ordnen sich die Litzen 7
automatisch in einer Quinqunxanordnung an, wie in den Fig. 2 und 3 gut
sichtbar ist, wobei die Basis jeder Litze automatisch in der Rille zu liegen
kommt, die sich zwischen zwei horizontal nebeneinanderliegenden Litzen der
unmittelbar darunter befindlichen Lage im oberen Bereich gebildet hat.
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Die Lücke T, die sich derart zwischen den drei betrachteten Litzen gebildet
hat - und allgemeiner zwischen drei beliebigen gegenseitig benachbarten
Litzen der Gesamtanordnung - weist die allgemeine Gestalt eines Prismas auf,
dessen Querschnitt durch ein krummliniges Dreieck begrenzt ist: genauer
gesagt, ist der Dreiecksquerschnitt durch drei Kreisbögen mit identischem
Radius begrenzt, die sich jeweils paarweise berühren und zum Inneren des
Dreiecks hin gewölbt sind.
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Jede Litze 7 ist vorzugsweise vom selbstabgeschirmten Typ, d. h. durch eine
Mehrzahl gedrehter Drähte 8 gebildet (Fig. 3), die innerhalb einer
Ummantelung 9 mit Dazwischenfügen eines Schutzproduktes 10 angeordnet
sind, beispielsweise eines Epoxidharzes, eines Wachses oder eines Fettes.
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Die Ummantelung 9 ist im allgemeinen durch ein inkompressibles, jedoch eine
gewisse Flexibilität aufweisendes Produkt gebildet, beispielsweise
hochdichtes Polyethylen (PEHD) oder ein Polyolefin.
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Die Kontakte zwischen den verschiedenen Litzen 7 bilden sich dann entlang
sehr schmaler und theoretisch sogar linienförmiger Bereiche P, die sich
entlang der Litzen in Längsrichtung erstrecken.
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Jede Lücke T wird also durch drei Bereiche der Ummantelung 9 begrenzt, die
jeweils in Querrichtung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bereichen P
verlaufen.
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Bei den momentan bekannten Ausführungsformen sind die Lücken T leer, und
die durch die Hänger 5 mittels der Ringe 6 auf das Kabel 1 ausgeübte Last C
wird nur in Höhe der Bereiche P auf die verschiedenen Litzen 7 des Kabels
übertragen.
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Wegen der relativen Flexibilität der Bereiche der Ummantelung 9, die diese
Bereiche P begrenzen, kann die fragliche Übertragung zu unkontrollierten
lokalen Verformungen führen, die eine ungleichmäßige Verteilung der
Beanspruchung in den verschiedenen Litzen 7 bewirken.
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Die Erfindung erlaubt die Beseitigung dieses Nachteils durch Auffüllen der
Lücken T in jedem Abschnitt des Kabels 1, der dazu bestimmt ist, von einem
Ring 6 umgeben zu sein.
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Dieses Ausfüllen erfolgt mittels Füllelementen, deren Volumen praktisch
komplementär zu jenem der auszufüllenden Lücken ist.
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Aber diese Elemente sind nicht nur durch Stäbe gebildet, die einzeln jeder
Lücke entsprechen: Die Montage derartiger Stäbe wäre zu schwierig.
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Das Element ist hier durch Folien 11 gebildet, die durch parallele Leisten 12
gerippt sind, welche alternierend an ihren zwei Flächen vorstehen, wobei jede
Leiste die Form einer der Lücken T aufweist, d. h. jene eines Prismas, dessen
Basis durch ein krummliniges Dreieck begrenzt ist.
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Die Stege 13 jeder Folie 11, die zwei aufeinanderfolgende Rippen oder Leisten
12 miteinander verbinden, weisen eine Breite auf, die dem gegenseitigen
Abstand zweier Lücken T im Kabel 1 entspricht.
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Die Dicke jedes Stegs kann sehr gering sein, beispielsweise im Bereich von
0.1 mm oder sogar weniger: Die Erfahrung zeigt, dass die Zugfestigkeit von
derart dünnen Kunststofffolien bei weitem ausreichend ist, um den
erforderlichen Zusammenhalt bei einer derartigen Folie während ihrer
Handhabung sicherzustellen.
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Die fraglichen Folien sind vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die
Ummantelungen 9 gebildet, aber dieses Material könnte auch verschieden
sein, wenn es selbstverständlich mit jenem der Ummantelungen kompatibel
ist.
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Die Folien 11 können in jeder gewünschten Weise hergestellt werden,
beispielsweise:
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- einstückig durch Extrudieren (Fig. 4),
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- oder durch vorherige Fertigung prismenförmiger Leisten 12 und
anschließende alternierende Befestigung dieser Leisten an den zwei Seiten
einer unabhängigen Folie 11 (s. Fig. 5) - wobei die Folie durch eine Mehrzahl
paralleler dünner Bänder gebildet sein kann - insbesondere durch Aufkleben
der Leisten an diesen zwei Seiten, die als selbstklebend vorgesehen sein
können.
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Die erhaltenen Folien weisen die allgemeine Gestalt von Markisen oder
Rollläden mit parallelen Leisten auf (s. Fig. 6) und können wie jene in Rollen
geliefert werden, die vor Ort nach Wunsch zuschneidbar sind.
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Zur Vereinfachung der Herstellung der Leisten 12 und zu ihrer Verstärkung,
unabhängig davon, ob sie einstückig mit der Folie 11 sind oder auf ihr
angebracht sind, kann man ihre Kanten A abschneiden, was diesen eine
geringe Dicke verleiht, beispielsweise im Bereich 1 mm, wie in Fig. 5 bei A'
sichtbar ist, wohingegen diese Dicke theoretisch 0 betragen sollte.
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Um eine gute Kontinuität zwischen der Innenfläche jedes Ringes 6 und dem
Außenumfang des von diesem Ring umgebenen Abschnitt des Kabels 1
sicherzustellen, sieht man vorzugsweise zwischen dieser Fläche und diesem
Abschnitt einen Mantel 14 vor, beispielsweise aus PEHD, und an der
Innenfläche dieses Mantels eine Schicht 15 aus einem Material, welches
stärker verformbar ist als jenes des Mantels und eine gute Druckfestigkeit
aufweist, beispielsweise Neopren.
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Die Montage einer Verstrebungsfolie des oben beschriebenen Typs zwischen
den Litzen eines Kabels ist verhältnismäßig einfach.
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Es genügt zu diesem Zweck, vor dem Anbringen des jeweiligen Ringes 6
jeweils zwei der Abschnitte der Litzenlagen voneinander zu beabstanden, die
von diesem Ring umgeben werden sollen, beispielsweise mit Hilfe von
Metallstangen, deren Ende abgerundet ist, um jedes Risiko einer
Beschädigung der Ummantelungen 9 zu vermeiden.
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Dann fädelt man entlang dem Pfeil F in Fig. 7 in jeden Leerraum E, der derart
zwischen zwei übereinanderliegenden Lagen von Litzen 7 freigelegt ist, in
Querrichtung eine ausreichende Bahn der gerippten Verstrebungsfolie 11 ein,
wobei man darauf achtet, am Ende dieses Arbeitsschrittes die Kanten A der
Leisten 12 vertikal gegenüber den Lücken anzuordnen, die sie ausfüllen
sollen.
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Dann schneidet man bei S den überstehenden Teil der Folie '11 ab.
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Dann nähert man die derart bestückten Litzenlagen vertikal einander an: Die
somit zwischen diesen Lagen blockierten gerippten Folien füllen die Lücken T
auf.
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Wenn alle Lücken T ausgefüllt sind, bringt man den Ring 6 um den derart
ausgestatten Kabelabschnitt herum an, und hängt an diesen Ring 6 den
entsprechenden Hänger 5 an: Aufgrund der Ausfüllung erfolgt dann die
Übertragung von Querbeanspruchungen, die durch die Last C erzeugt werden,
in hervorragender Weise und sehr gleichmäßig zwischen den verschiedenen
Litzen 7.
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Selbstverständlich und wie bereits aus dem Vorstehenden folgt, ist die
Erfindung keineswegs auf jene ihrer Anwendungs- und Ausführungsformen
beschränkt, die besonders vorgesehen worden sind; sie umfasst vielmehr alle
Varianten, insbesondere jene, bei denen die Tragkabel durch schräge
Halteseile gebildet sind.