DE962440C

DE962440C - Road surface made of prestressed concrete, preferably made of pre-stressed pre-fabricated parts

Info

Publication number: DE962440C
Application number: DED22743A
Authority: DE
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1956-04-13
Filing date: 1956-04-13
Publication date: 1957-04-25

Description

Aus vorzugsweise vorgespannten Fertigteilen bestehende Fahrbahndecke aus Spannbeton Beim Bau von Betonstraßen ist die Ausbildung der Dehnungsfugen von großer Wichtigkeit. Dehnungsfugen lassen sich leider nicht vermeiden, da sich die Betonplatte unter dem Einfluß der Temperaturen in ihrer Länge so stark verändert, daß ohne das Vorhandensein von Fugen Risse entstehen würden. Der Baugrund wird an der Fugenstelle. durch die Radlasten stärker belastet als außerhalb des Fugenbereiches. Er kann auch durch den Eintritt von Feuchtigkeit in seiner Festigkeit beeinträchtigt werden. Beide Ursachen führen dazu, daß die Platte im Laufe der Zeit beiderseits der Fuge ihr Auflager verliert und unter der Wirkung von Kragmomenten bricht.Road surface, preferably made of pre-stressed pre-fabricated parts made of prestressed concrete When building concrete roads, the expansion joints of great importance. Unfortunately, expansion joints cannot be avoided because the Concrete slab changed so much in length under the influence of temperatures, that without the presence of joints cracks would arise. The subsoil is on the joint. More heavily loaded by the wheel loads than outside the joint area. Its strength can also be impaired by the ingress of moisture will. Both causes lead to the fact that the plate on both sides over time the joint loses its support and breaks under the effect of cantilever moments.

Man hat schon versucht, die Radlasten durch Einlage von Rundeisendübeln auf die beiden aneinanderstoßenden Platten zu verteilen. Der Dübel wird dabei auf der einen Seite fest, auf der anderen Seite mit einer Bitumenhülle versehen, einbetoniert. Diese Maßnahme hat sich nicht bewährt. Das Bitumen wird herausgedrückt und das hierdurch zwischen Dübel und Beton entstehende Spiel führt zu Bewegungen der Platten gegeneinander .und zum Bruch des Dübels.Attempts have already been made to reduce the wheel loads by inserting round iron dowels to distribute on the two abutting plates. The dowel will open on one side fixed, on the other side with a bitumen cover, embedded in concrete. This measure has not proven its worth. The bitumen is squeezed out and that through it The play that arises between the dowel and the concrete causes the panels to move against each other .and the breakage of the anchor.

Man hat weiterhin vorgeschlagen, die Dehnungsfugen so auszubilden, daß unter die Fuge eine diese beiderseits übergreifende Betonplatte gelegt wird. Ein solches Vorgehen befriedigt schon wegen des hohen Aufwandes nicht.It has also been proposed to design the expansion joints so that under the joint a concrete slab overlapping on both sides is placed. Such a procedure is unsatisfactory, if only because of the high expenditure.

Schließlich hat man sich dadurch zu helfen versucht, daß man nur in sehr großen Abständen von ioo bis aoo m Fugen anordnet und diese dann mit einer Fingerkonstruktion, ähnlich wie bei einer Brücke, ausbildet. Bei Anordnung von Spanngliedern in der Decke wird diese Fingerkonstruktion als Ankerplatte verwendet, so daß sie mit Vorspannkraft an den Beton angedrückt wird. Diese Konstruktion hat eine bemerkenswerte Haltbarkeit gezeigt. Allerdings muß man besondere Vorkehrungen treffen, um das Gleiten der langen, fugenlosen Platten auf dem Baugrund sicherzustellen. Ferner ist dieses ältere Verfahren daran gebunden, daß verhältnismäßig große Strecken ohne Arbeitsunterbrechung, d. h. in einem Zug ausgeführt -werden. Da man im Freien arbeiten muß, kann auf umfangreiche Vorkehrungen zum Schutz des frischen Betons gegen Witterungseinflüsse nicht verzichtet -werden.Finally, one has tried to help oneself by only arranging joints at very large intervals of 100 to 100 m and then forming them with a finger construction, similar to a bridge. If tendons are arranged in the ceiling, this finger construction is used as an anchor plate so that it is pressed against the concrete with prestressing force. This construction has shown remarkable durability. However, special precautions must be taken to ensure that the long, seamless slabs slide on the ground. Furthermore, this older method is tied to the fact that relatively long distances without work interruption, i. H. to be executed in one go. Since you have to work outdoors, extensive precautions to protect the fresh concrete against the effects of the weather cannot be dispensed with.

Eine vor allem billiger und zuverlässiger durchführbare Lösung des Problems der Dehnungsfugen ist nach alldem die Kardinalfrage für den Betonstraßenbau.Above all, it is a cheaper and more reliable feasible solution for the After all, the problem of expansion joints is the cardinal question for concrete road construction.

Nach der Erfindung soll dies in der Weise geschehen, daß bei einer aus vorzugsweise vorgespannten Fertigteilen bestehenden Fahrbahndecke aus Spannbeton die Verankerungskörper der Spannglieder zugleich die Dübel in den Fugen der aneinanderstoßenden Fahrbahnplatten bilden.According to the invention, this should be done in such a way that at a Road surface made of prestressed concrete, preferably consisting of prestressed prefabricated parts the anchoring body of the tendons at the same time the dowels in the joints of the abutting one Form road slabs.

Zweckmäßig bestehen die Verankerungskörper aus Ankerplatten mit nach beiden Seiten vorstehenden, rohrartigen Ansätzen, von denen die äußeren Ansätze auf je zwei aneinanderstoßenden Seitenflächen einer jeden Platte nach außen über den Plattenrand vorstehen bzw. bündig mit der Außenfläche der Platte abschließen und die beim Zusammenbau benachbarter Platten mit geringem Spiel ineinandergreifen.The anchoring bodies expediently consist of anchor plates with after both sides protruding, tubular approaches, of which the outer approaches on two abutting side surfaces of each plate over to the outside the edge of the plate protrudes or is flush with the outer surface of the plate and which interlock with little play when assembling adjacent panels.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben die Ankerplatten der Verankerungskörper eine kegelförmige Druckfläche; gegen die sich auf der Anspannseite der Platte eine auf den Spannstab aufgeschraubte Mutter mit entsprechend geneigter Stirnfläche anlegt.In a preferred embodiment, the anchor plates have the anchoring body a conical pressure surface; against which on the tension side of the plate a the nut screwed onto the tie rod with a correspondingly inclined face.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung können die Verankerungskörper auf der Außenseite einer Platte über das Hüllrohr des Spannstabes übergeschoben sein und mit ihrem über die Plattenaußenkänte vorstehenden, rohrartigen Ansatz in den Ansatz des auf den Spannstab aufgeschraubten Verankerungskörpers auf der Verankerungsseite einer benachbarten Platte eingreifen.According to a further proposal of the invention, the anchoring body pushed over the duct of the tie rod on the outside of a plate and with its tubular extension protruding over the outer plate the approach of the anchoring body screwed onto the tie rod on the anchoring side engage an adjacent plate.

Wird die Fahrbahndecke aus vorgespannten Fertigteilen hergestellt, so ist es zweckmäßig, die Platten nach dem Verlegen und Ausrichten mit Sand oder Zementmörtel zu unterpressen. Ferner kann der Spielraum zwischen den ineinandergeschobenen rohrartigen Ansätzen der Verankerungskörper mit Zementmörtel ausgepreßt sein. Durch das satte Ausbetonieren des Spielraumes ist jede gegenseitige Querschiebung der Platten unmöglich gemacht. Die Auflagerfläc7ien der Dübel sind so dimensioniert, daß durch die auftretenden Querkräfte nur solche Betonspannungen entstehen, die von dem erhärteten Einpreßmörtel auf die Dauer ertragen werden. Die für die Temperaturdehnungen notwendige Beweglichkeit der Dübel gegeneinander wird dadurch erreicht, daß der eingeschobene Dübel sauber zylindrisch abgedreht ist, so daß er die bei der Herstellung der Fahrbahndecke aus vorgespannten Fertigteilen verhältnismäßig geringe Bewegung in der Längsrichtung der Platte in dem erhärteten Mörtelbett ausführen kann. Durch die elastische Nachgiebigkeit des Baugrundes können in der Fuge auch kleine Winkeldrehungen der ineinandergreifenden Platten eintreten. Die dünne Zementmörtellage, die den Spielraum ausfüllt, gestattet diese kleinen Winkeldrehungen, ohne daß sie im Laufe der Zeit zerstört wird.If the road surface is made from prestressed prefabricated parts, so it is useful to sand or sand the panels after laying and aligning To grout cement mortar. Furthermore, the clearance between the nested tubular approaches of the anchoring body with cement mortar pressed out. By the full concreting of the space is every mutual transverse shift of the Plates made impossible. The bearing surfaces of the dowels are dimensioned so that that the occurring transverse forces only result in concrete stresses that be endured by the hardened grout in the long run. The one for the temperature expansions necessary mobility of the dowels against each other is achieved in that the inserted dowel is twisted off neatly so that it can be used during manufacture the road surface made of prestressed prefabricated parts has relatively little movement can run in the longitudinal direction of the plate in the hardened mortar bed. By the elastic resilience of the subsoil allows small angular rotations in the joint of the interlocking plates. The thin layer of cement mortar that the Fills leeway, allows these small angular rotations without them in the course of time is destroyed.

Wegen der geringen Länge der vorgespannten Fertigteile öffnet sich die Fuge nur so weit wie ein normaler Riß. Innerhalb des als Dübel wirkenden Verankerungskörpers ist dies wegen der besonderen Ausbildung desselben ohne Bedeutung. Im oberen, über den Verankerungskörpern liegenden und etwa -- cm tiefen Teil der Fuge wird diese in etwa i cm Breite ausgebildet und mit einer Fugenvergußmasse ausgefüllt, die kleine Bewegungen mitmachen kann, ohne Regenwasser den Durchtritt zu gestatten. Als Fugenvergußmasse kann beispielsweise Gummi verwendet werden. Gegebenenfalls kann als zusätzliche Sicherung gegen das Eindringen von Feuchtigkeit in den a cm tiefen erweiterten Fugenspalt ein elastischer Dichtungsstrick eingelegt sein.Because of the short length of the pre-stressed precast elements, it opens the joint only as wide as a normal crack. Inside the anchoring body acting as a dowel this is irrelevant because of its special training. In the upper, about This is the part of the joint lying about - cm deep and lying around the anchoring bodies about 1 cm wide and filled with a grout, the small one Can participate in movements without allowing rainwater to pass through. As a joint sealing compound For example, rubber can be used. If necessary, can be used as an additional Protection against the ingress of moisture into the a cm deep extended joint gap an elastic sealing cord should be inserted.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung einer Fahrbahndecke besteht in der Möglichkeit, die Fahrbahndecke als Fertigteil .unter Ausnutzung einer weitgehenden Rationalisierung im Werk herzustellen. Dadurch ist der Betoniervorgang unabhängig von der Witterung. Es läßt sich dadurch höhere Betonqualität erreichen unter Wegfall von Arbeitsunterbrechungen durch Schlechtwetter. Dies ergibt -wiederum die Möglichkeit, die Festigkeit der Betondecke durch Anwendung des Vakuumverfahrens zu erhöhen. Vor allem können die Kanten der Platten an den Dehnungs,-fugen, die durch den Verkehr bekanntlich besonders hoch beansprucht werden, in einer wesentlich größeren Güte und Genauigkeit hergestellt werden.A major advantage of the design of a road surface according to the invention there is the possibility of using the road surface as a prefabricated part to establish extensive rationalization in the factory. This completes the concreting process regardless of the weather. This enables higher concrete quality to be achieved with no work interruptions due to bad weather. This in turn gives the possibility of increasing the strength of the concrete ceiling by using the vacuum method to increase. Above all, the edges of the panels at the expansion joints, the are known to be particularly heavily used by traffic, in a substantial way greater quality and accuracy can be produced.

Das Verlegen der Platten auf der Baustelle kann mit großer Geschwindigkeit vorgenommen werden. Wenn das Planum vorbereitet ist, kann ein Arbeitsfortschritt von 500 m je Tag erreicht werden, der eine wesentliche Steigerung gegenüber dem Arbeitsfortschritt beim Betonieren an Ort und Stelle darstellt. Der bei örtlicher Betonierung notwendige Schutz des frischen Betons gegen Sonne, Wind, Frost, Regen USW. entfällt; man kann sich auf der Baustelle auf das Einmessen und Unterpressen der Platten und das Injizieren der Spielräume der Dübel beschränken.The laying of the panels on the construction site can be done at great speed. If the subgrade is prepared, work progress of 500 m per day can be achieved, which represents a significant increase compared to the work progress when concreting on site. The protection of the fresh concrete against sun, wind, frost, rain, etc., necessary for local concreting. not applicable; On the construction site, you can limit yourself to measuring and pressing down the panels and injecting the clearance of the dowels.

Weitere Merkmale, der Erfindung und Einzelheiten der durch dieselbe erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der neuen Fahrbahndecke. Fig. i zeigt eine Draufsicht auf die Fahrbahndecke aus Spannbeton; Fig.2 gibt in größerem Maßstab einen Längsschnitt durch eine als Dübel ausgebildete Verankerung zweier Fahrbahnplatten wieder.Further features of the invention and details of the same The advantages achieved result from the following description of one in the Drawing illustrated embodiment of the new road surface. Fig. i shows a plan view of the pre-stressed concrete pavement; Fig.2 gives in larger Scale a longitudinal section through an anchorage designed as a dowel of two Pavement slabs again.

Der in Fig. i dargestellte Grundriß zeigt eine aus hintereinander angeordneten Fertigteilen aus Spannbeton hergestellte Fahrbahndecke. Die Größe der einzelnen Platten ist durch das Lichtraumprofil der Straßenfahrzeuge beschränkt. Im allgemeinen sind sie 4 m breit. Ihre Länge entspricht in der Regel der Breite der herzustellenden Straße und hält sich in der Größenordnung von 6 bis io in. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht die Form der Platten i einem Seitenverhältnis von etwa 4 : 6.The plan shown in Fig. I shows one behind the other arranged prefabricated parts made of prestressed concrete. The size of the individual panels is limited by the clearance profile of the road vehicles. Generally they are 4 m wide. Their length usually corresponds to the width of the road to be made and is on the order of 6 to 10 in In the illustrated embodiment, the shape of the plates i corresponds to an aspect ratio from about 4: 6.

Die Platten werden im Werk betoniert und vorgespannt, und zwar in der Längs- und in der Querrichtung. Die Fahrbahndecke erhält somit Querfugen 2 im Abstand der Plattenbreiten. Der Abstand der Spannglieder 3 und die Ausbildung der Verankerungen dieser Spannglieder sind im dargestellten Grundriß nur schematisch angegeben. Der Abstand der Spannglieder ist abhängig von der Belastung der Straße und der in jedes Spannglied einzuleitenden Spannkraft.The slabs are concreted and prestressed in the factory, in in the longitudinal and in the transverse direction. The road surface thus has 2 transverse joints Distance between the panel widths. The distance between the tendons 3 and the formation of the Anchoring of these tendons are only schematic in the plan shown specified. The distance between the tendons depends on the load on the road and the prestressing force to be applied to each tendon.

Die Verankerungs.körper 4, 5 der Spannstäbe 3 sind so ausgebildet, daß sie zugleich die Dübel in den Fugen der aneinanderstoßenden Fahrbahnplatten i bilden und daß jeweils die Anspannseite 4 der Verankerung in die Seite 5 der festen Verankerung der Nachbarplatte eingreift. Wie Fig. 2 zeigt, besteht jeder Verankerungskörper aus einer Ankerplatte 6 mit nach beiden Seiten vorstehenden, rohrartigen Ansätzen 7. Die äußeren Ansätze an je zwei aneinanderstoßenden Seitenflächen einer jeden Platte stehen nach außen über den Plattenrand vor bzw. schließen bündig mit der Außenfläche ab. Die Ankerplatten haben eine kegelförmige Druckfläche und einen Ringteil, der die kegelförmig ausstrahlenden Druckkräfte in die Richtung der Spannglieder 3 umlenkt.The anchoring bodies 4, 5 of the tensioning rods 3 are designed in such a way that that they at the same time the dowels in the joints of the adjoining deck slabs i form and that in each case the tensioning side 4 of the anchorage in the side 5 of the fixed Anchoring the neighboring plate engages. As Fig. 2 shows, there is each anchoring body from an anchor plate 6 with tubular extensions protruding on both sides 7. The outer approaches on two abutting side surfaces of each The panel protrudes outwards over the edge of the panel or is flush with the Outer surface. The anchor plates have a conical pressure surface and a ring part, the cone-shaped radiating compressive forces in the direction of the tendons 3 deflects.

Gegen die kegelförmige Druckfläche 7" legt sich auf der Anspannseite eine auf den Spannstab 3 aufgeschraubte Mutter 8 mit entsprechend geneigter Stirnfläche an. An der Anspannseite sind die Verankerungskörper über das Hüllrohr 9 der Spannstäbe übergeschoben, während sie auf der Verankerungsseite auf den Spannstab 3 aufgeschraubt sind. Der Spielraum io zwischen den ineinandergeschobenen rohrartigen Ansätzen der Verankerungskörper ist durch die Aussparung i i in der Fahrbahnplatte und die Öffnungen 12, 13 in den Verankerungskörpern mit Zementmörtel ausgepreßt. Der über die Fahrbahnplatten vorstehende rohrförmige Ansatz der Verankerungskörper ist auf der Außenseite 14 zylindrisch abgedreht.Against the conical pressure surface 7 ″ lies on the clamping side a nut 8 screwed onto the tie rod 3 with a correspondingly inclined face at. On the tensioning side, the anchoring bodies are over the cladding tube 9 of the tension rods pushed over while it is screwed onto the tie rod 3 on the anchoring side are. The leeway between the nested tubular approaches of the Anchoring body is through the recess i i in the deck and the openings 12, 13 pressed into the anchorage bodies with cement mortar. The one over the pavement slabs protruding tubular extension of the anchoring body is on the outside 14 turned cylindrical.

Der oberhalb der Verankerungskörper liegende Teil der Fugen zwischen den einzelnen Platten ist auf etwa i cm verbreitert und mit einer Fugenvergußmasse 15 ausgefüllt.The part of the joints between the anchoring bodies above the individual plates is widened to about 1 cm and covered with a joint sealing compound 15 completed.

Claims

PATENT CLAIMS: 'i. Road surface made of prestressed concrete, preferably made of pre-stressed pre-fabricated parts, characterized in that the anchoring bodies (4,5) of the tendons (3) also form the dowels in the joints (2) of the abutting roadway slabs (i).

2. Road surface according to claim i, characterized in that that the anchoring body (4, 5) made of anchor plates (6) with protruding on both sides, there are tubular approaches (7), of which the outer approaches to two abutting each other Side surfaces of each plate protrude or protrude outwards over the edge of the plate. flush with the outer surface of the plate and the adjacent- Interlock plates with little play (io).

3. Road surface according to claim 2, characterized in that the anchor plates (6) of the anchoring body have conical pressure surface (7Q) against which on the clamping side of the Track plate a nut (8) screwed onto the tie rod (3) with the corresponding inclined face.

4. road surface according to claim 3, characterized in that that the anchoring body (4) on the tensioning side of a deck over the Cladding tube (9) of the tie rod (3) are pushed over, and with their protruding beyond the outer edge of the plate, tubular approach in the approach of the anchoring body screwed onto the tie rod (5) engage on the anchoring side of an adjacent deck.

5. Road surface made of prestressed prefabricated parts according to one of claims 2 to 4, characterized in that that the prefabricated parts after laying and aligning with sand or cement mortar are underpressed.

6. road surface according to one of claims 2 to 5, characterized in that that the clearance (io) between the nested, tubular approaches (7) the anchoring body (4, 5) is pressed out with cement mortar.

7. Road surface according to one of claims 2 to 6, characterized in that the inserted tubular part of the anchoring body (4) on the outside (i4) cylindrical is turned off. B. road surface made of prestressed prefabricated parts according to one of the claims i to 7, characterized in that the one above the anchoring body Part of the joints between the individual carriageway slabs widened to around 1 cm and with a joint sealing compound (i5), e.g. B. rubber is filled. 9. Road surface according to claim 8, characterized in that before the joint sealing compound is introduced an elastic sealing cord is inserted into the joint.