EP0010556B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erstellen einer Strassendecke, einer Rollbahn oder dergleichen - Google Patents

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EP0010556B1 EP78200279A EP78200279A EP0010556B1 EP 0010556 B1 EP0010556 B1 EP 0010556B1 EP 78200279 A EP78200279 A EP 78200279A EP 78200279 A EP78200279 A EP 78200279A EP 0010556 B1 EP0010556 B1 EP 0010556B1
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Jan Groenveld
Tjako Aaldrik Wolters
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
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    • E01C7/00—Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/10—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of road-metal and cement or like binders
    • E01C7/14—Concrete paving
    • E01C7/16—Prestressed concrete paving
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/12—Mounting of reinforcing inserts; Prestressing
    • E04G21/121—Construction of stressing jacks

Definitions

  • the invention relates to a method of manufacturing a floor, a road surface, a runway or the like from at least one sequence of concrete slabs separated from one another by dilatation gaps for compensating for variations in length.
  • the gap width of 55 cm is just sufficient to carry out this prestressing operation from the gap owing to the use of a so-called 'kromboom" (bowed tube), which extends upwardly from the gap. If such a "kromboom" were not used, the gap should have to be more than 55 cm wide.
  • This known method has the disadvantage that between each pair of two successive long concrete slabs two expensive dilatation strips and a separately manufactured concrete dam are required.
  • the invention provides methods in which only one dilatation groove is required between each pair of two successive, long concrete slabs, whilst nevertheless the concrete slab can be satisfactorily prestressed. These methods are described in claims 1, 2 and 3.
  • From DE-A-1 658 478 is known a method of manufacturing a floor, a road surface, a runway or the like from at least one sequence of prestressed concrete slabs spaced one from the other by only one dilatation gap to compensate for variations in length, in which each concrete slab is manufactured in the following subsequent steps;
  • each head section is prestressed by means of separate pre-stressing elements each of which is first anchored to an anchor embedded in the head section near the dilatation gap and to an anchor embedded in the main section, after which prestressing of the head section is carried out by tensioning the head section by means of a hydraulic tensioning device operating between head section and main section away from the main section in the direction towards the dilatation gap.
  • a hydraulic tensioning device operating between head section and main section away from the main section in the direction towards the dilatation gap.
  • pages 238 to 242 is furthermore known a method of manufacturing a runway or the like from at least one sequence of concrete elements separated one from the other by only one dilatation gap for compensating for variations in length, in which the concrete slabs bounding the same dilatation gap are each manufactured in the following steps;
  • DE-A-2 755 523 From DE-A-2 755 523 is known a method substantially corresponding with the method known from the review "Wegen" and having the same disadvantage.
  • a head section is also formed on a manufactured and stressed main section by arranging coupling rods between a profile of the head section bounding the dilatation gap and the prestressing elements of the main section and by coupling said profile with the aid of other coupling means with a neighbouring concrete slab previously manufactured.
  • Tensioning the coupling rod is performed by means of a technical swivel, so that the prestress of the coupling rods cannot be satisfactorily determined.
  • the total prestressing force cannot exceed the frictional resistance of the neighbouring concrete slab.
  • the invention also relates to and provides a device as claimed in claim 10.
  • a road surface, runway or the like 1 of concrete (see Figure 1) is made from at least one sequence of concrete slabs 3 separated from one another by a dilatation gap 2.
  • Each concreTe slab 3 is made by casting concrete mortar in situ on a foundation 4 in a form comprising two beams 6 arranged at the two head ends 5 of the concrete slab and two longitudinal beams 7.
  • First a main portion 9 is made for each concrete slab 3 and subsequently a head section 10 completing the concrete slab 3 is cast to the main portion 9 adjacent the dilatation gap 2.
  • prestressing elements 11 of pre- stressing cables are provisionally anchored by means of intermediate anchors 8 disposed at the interface 12 between the main portion 9 and the head section 10 and definitely by anchors 13 disposed near the dilatation gap 2.
  • the prestressing elements 11 arranged in the form prior to casting of the concrete mortar are enveloped by sleeves 15 and are movable at least with respect to the surrounding concrete 14. Therefore, subsequent to partial curing of the concrete 14 each prestressing element 11 can be tensioned by means of known tensioners 16 each comprising a frame 17 supporting via the beam 6 on the concrete 14 of the main portion 9, a clamp 18 engaging the pre- stressing element 11 and two linear hydraulic motors 19 fastened to the clamp 18, the piston rods 20 of which are secured to the frame 17. When the hydraulic motors 19 are energized, the prestressing element 11 is stepwise tensioned to the required tension.
  • the very long, narrow concrete slabs 3 may have an overall length of the order of magnitude of 150 metres.
  • the stress is increased in stages, for example, by tensioning the pre- stressing elements 11 each in order of succession by 25%, 50%, 75% and after total curing to about 100% of the prescribed tension.
  • each pre- stressing element 11 is tensioned to a predetermined tension of the prestressing element 11, after which each prestressing element 11, subequent to the formation of the main porton 9, is anchored definitely in anchors 13 and temporarily in intermediate anchors 8.
  • the anchor 13 consists of a sleeve 22 fastened to a metal plate 21, in which an axially divided cone 23 is clamped.
  • the intermediate anchor 8 also consists of a sleeve 24 (see Figure 6) and an axially divided cone 25 clamped therein.
  • the tensioners 16 When the tensioners 16 are deactivated, the cones 23 and 25 pressed into their anchor seats 26 and 27 retain the prestressing element 11.
  • the head section 10 is cast to the main portion 9 in a form consisting of an end element 47 and two longitudinal beams 28, whilst a screw rod 29 enveloped by a sleeve 51 and connected through a coupling 30 with the prestressing element 11 is provided coaxially with each pre- stressing element 11 in said form.
  • the coupling 30 consists of a screw sleeve 31 and a nut 32 screwed thereon with an anchor seat 33 and a divided cone 34 fitting therein.
  • the prestressing element 11, one end of which is formed by the screw rod 29, is tensioned to 100% of the prescribed stress.
  • the tensioning means 35 are arranged in the narrow space of the dilatation gap 2, which may have a width a of 8 cms.
  • the length c of the main portion 9 being, for example, 150 metres, whilst the length b of the head section 10 may be 60 cms.
  • These small-scale tensioning means 35 comprise two hydraulic, linear motors 36 each comprising a cylinder 37, the axial length d of which is smaller than the width a of the dilatation gap 2.
  • each prestressing element 11 from anchor 13 to anchor 46 consists of an uninterrupted threaded rod so that the coupling 30 is omitted, whilst the intermediate anchor 8 consists of a flange 49 with a nut 50.
  • Figure 3 shows a dilatation gap 2 bounded by metal end elements 21 and 47 with lugs 65 supporting standing profiles 166, when they are welded to the metal end elements 21 and 47 at the joints 67.
  • an elastic strip 68 extending transversely of the dilatation gap 2 in a compressed state.
  • the prestressing elements 11 are formed by a cable extending from anchor 13 to anchor 53.
  • the anchor 53 comprises a sleeve 24 with a guide sleeve 54 and an anchor seat 55 for an axially divided cone 56.
  • the sleeve 24 is screwed onto a screw sleeve 52 welded to the metal end element 21.
  • tensioners 35 For post-tensioning the prestressing element 11 two tensioners 35 are arranged in the dilatation gap 2, said tensioners comprising an axially divided clamping cone 58 urged into the clamping state by means of a hydraulic, linear motor 60 reacting on a tensioning plate 59.
  • a lug 62 of the tensioning plate 59 co-operates with a hook 61 of the motor 60, whose sleeve-like plunger 63 urges, upon energization, the clamping cone 58 into a conical seat 57 of the tensioning plate 59.
  • a hydraulic, linear motor 80 coaxially with the tensioning element 11 and the motor 60.
  • the plunger 81 of the motor 80 has an annular shape and bears on the metal end element 21 when the motor 80 is energized. Then the cone 25 is lifted from its anchor seat 27. After adequate tensioning of the prestressing element 11 throughout its length, the axially split cone 25 forming a retaining member is pressed into its anchor seat 27 by means of two spacer sleeves 82 and a hydraulic, linear motor 69 bearing on the tensioning plate 59 and arranged in the plunger 81 of the motor 80 in a coaxial position.
  • each concrete slab 3 is formed as a whole and all, for example, ten or twenty spaced, parallel prestressing elements 11 are post-tensioned from the narrow dilatation gap 2 by tensioning means 70. Only anchors 71 are provided at the ends of the prestressing elements 11 near the dilatation gaps 2. Opposite each prestressing element 11 the adjacent end of the next concrete slab 3 has a coaxial aperture 72. For this purpose the prestressing elements 11 of successive concrete slabs 3 are relatively offset over a small distance g. From the detail of Figures 10 and 11 it will be apparent that the anchor 71 is identical to the anchor 53.
  • the tensioning means 70 comprise a tensioning plate 73, which clamps the prestressing element 11 by means of a clamping sleeve 74 and a clamping cone 75 and which bears on reaction means in the form of a pressure plate 77 by means of two hydraulic, linear motors 76 during tensioning of the prestressing element 11, said plate 77, in turn, bearing on the metal end element 21 of the concrete slab 3 through two small hydraulic, linear motors 78 in which upon energization the fluid pressure exceeds that of the motors 76.
  • the motors 78 are de-energized so that the pressure of the motors 76 urges via the sleeves 82 the cone 56 lifted previously from its anchor seat 55 back into its anchor seat 55. Subsequently the motors 76 are de-energized and the tensioning plate 59 is shifted in the direction of the arrow 79 a slight distance along the pre- stressing element 11.
  • a next tensioning step can be initiated so that each time the prestressing element 11 penetrates over the length of the elongation further into the aperture 72. After the prestressing element 11 has reached the desired stress, the portion extending in the dilatation gap 2 is severed and the tensioning means 70 can be removed for use on a further prestressing element 11.
  • the tensioning means 83 of Figure 12 comprise a split wedge 84 driven in between a tensioning plate 73 and the spacer sleeves 82 for repelling the cone 56 back into its anchor seat 55.
  • the wedge 84 is withdrawn by means of handles 85 from between the tensioning plate 73 and the sleeves 82.
  • each pre- stressing element 11 is tensioned by means of a conventional tensioner 16, which bears through a curved tubing 86 and a pressing plate 87 with two hydraulic, linear motors 88 on the groove plate 21 of the relevant concrete slab 3, the pre- stressing element 11 of which has to be tensioned.
  • the tubing 86 extends through a bore 89 in the next-following concrete slab 3.
  • the pressing plate 87 with the motors 88 operates like the pressing plate 77.
  • This tensioning operation need not be carried out stepwise, whilst in addition the concrete slab 3 can be formed in a single run with the aid of a concrete mortar wiper (not shown), which is not hindered by tensioning means projecting out of the concrete slab 3 and the adjacent dilatation gap 2.
  • each pre- stressing element 11 may, if desired, be fixed in its sleeve 15 by means of the surrounding concrete, which is injected into it through a recessed inlet channel 90.

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Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung eines Fussbodens (1), eines Wegbahns, eines Rollfeldes oder dergleichen, aus wenigstens eine Reihe von Betonplatten (3) je von einander getrennt durch nur einen Dehnungsfugespalt (2) zur Kompensierung der Längevariationen, in dem wenigstens einer der einen Dehungsfugespalt (2) and ihre beiden Enden begrenzenden Betonplatten (3) hergestellt wird in die folgende Schritten;
A) ein erster Schritt in dem eine Schalung für diese Betonplatte (3) aufgestellt wird, in dem metallen Endelementen (21, 47) so angeordnet werden dass beiden einen Dehungsfugespalt (2) begrenzen; in dem Anker (53, 13) and der beiden Enden der Schalung aufgestellt werden und in dem Hüllen (51) für Vorspannelementen (11) quer zu der Dehungsfugespälte (2) gelegt werden;
B) ein zweiter Schritt in dem Beton (14) in die Schalung geschüttert wird dabei beide Endelementen (21, 47) wie verlorene Schlungen zu dieser Beton (14) vereinigend und dabei die Anker (53, 13) im Beton einbettend;
C) ein dritter Schritt im dem der Beton (14) wenigstens teilweise erhärtet wird;
D) ein vierter Schritt-erst durchgeführt nachdem auf einer Distanz von einer (21) der Endelementen (21, 47), ein weiteres Element (47) von einer angrenzende Betonplatte (3) aufgestellt worden ist, welche Distanz übereinstimmt mit der Breite des Dehnungsfugespaltes (2)-in welchem vierten Schritt Vorspannelementen (11) in die Hüllen (51) geschoben werden, wobei jedes Vorspannelement (11) sich von einen Anker (13) zu dem anderen Anker (53) ausstreckt, und vorgespannt wird zur der vorbestimmte Endspannung, mittels eine hydraulische Spannvorrichtung (35) mit wenigstens einem Spannmotor (80), wobei jeder Spannmotor (80) eine Axiallänge hat die kleiner ist als die Breite des Dehnungsfugespaltes (2), welche hydraulische Spannvorrichtung (35) positionniert wird im Dehnungsfugespalt (2) zwischen dem einen Endelement (21) un dem anderen Endelement (47), und wobei Andruckmittel (81) der hydraulische Spannvorrichtung (35) auf die hergestellte Betonplatte (3) wirken, und
E) ein fünfter Schritt in dem die Vorspannelementen (11) zu der vorbestimmte Endspannung gespannt und an de Ankern (53) verankert werden.
2. Verfahren zur Herstellung eines Fussbodens (1), eines Wegbahnes, eines Rollfeldes oder dergleichen, aus wenigstens eine Reihe von Betonplatten (3) je von einander getrennt durch nur einen Dehnungsfugespalt (2) zur Kompensierung der Längevariationen, in dem wenigstens einer der einen Dehungsfugespalt (2) an die beiden Enden begrenzenden Betonplatten (3) hergestellt wird in die folgende Schritten:
A) ein erster Schritt in dem eine Schalung für diese Betonplatte aufgestellt wird, in dem metallen Endelementen (21, 47) so angeordnet werden dass beiden einen Dehnungsfugespalt (2) begrenzen, in dem Anker (53, 13) an der beiden Enden der Schalung aufgestellt werden und in dem Hüllen (15) für Vorspannelementen (11) quer zu der Dehnungsfugespälte (2) in die Schalung gelegt werden,
B) ein zweiter Schritt in dem Beton (14) in die Schalung geschüttet wird dabei beide Endelementen (21, 47) wie verlorene Schalungen zu diesem Beton vereinigend und dabei die Anker (53, 13) im Beton einbettend,
C) ein dritter Schritt in dem der Beton (14) wenigstens teilweise erhärtet wird,
D) ein vierter Schritt-erst durchgeführt nachdem auf einer Distanz von einer (21) der Endelementen (21, 47), ein weiteres Element (47) von einer angrenzende Betonplatte (3) aufgestellt worden ist und welche Distanz übereinstimmt mit der Beite des Dehnungsfugespaltes-in welchem vierten Schritte Vorspannelementen (11) in die Hüllen (15) angebracht werden, wobei jedes Vorspannelement (11) sich von einen Anker (13) zu dem anderen Anker (53) ausstreckt, und vorgespannt wird zu der vorbestimmte Endspannung mittels einer hydraulischen Spannvorrichtung (35) mit gebogenen Andruckmitteln (86), welche gebogenen Andruckmittel (86) abstützen gegen die Betonplatte (3) die angefertigt wird, und ausrägt durch den Dehnungsfugespalt (2) hindurch durch eine Oeffnung in dem anderen Endelement (47) zu einem Spannmotor (8) von der Spannvorrichtung (16) der oberhalb des Oberflaches der Betonplatten positioniert ist; und
E) ein fünfter Schritt in dem die Vorspannelementen (119 zur der vorbestimmten Endspannung gespannt und an den Ankern (71) verankert werden.
3. Verfahren zur Herstellung eines Fussbodens (1), eines Wegbahns, eines Rollfeldes oder dergleichen, aus wenigstens eine Reihe von Betonplatten (3) je von einander getrennt durch nur einen Dehnungsfugespalt (2) zur Kompensierung der Längevariationen, in dem wenigstens einer den einen Dehnungsfugespalt (2) an die beiden Enden begrenzenden Betonplatten (3) hergestellt wird in die folgende Schritten:
A) ein erster Schritt in dem eine Schalung für die Hauptportion dieser Betonplatte (3) aufgestellt wird, welche Schalung an dem einen Ende ein Endelement (21) und Anker (13) hat und an dem anderen Ende Zwischenanker (8) und in dem Hüllen (15) für Vorspannelementen (11) quer zu der Dehnungsfugespälte (2) in die Schalung gelegt werden;
B) ein zweiter Schritt in dem Beton (14) in die Schalung geschüttet wird dabei die Hüllen (15) in beton einbettend;
C) ein dritter Schritt in dem der Beton (14) wenigstens teilweise erhärtet wird;
D) ein vierter Schritt, in dem ein Schalung für wenigstens eine Kopfsektion (10) der Betonplatte (3) vorbereitet wird, in der ein weiteres Endelement (47) der Schalung so positioniert ist dass es ein Dehnungsfugespalt (2) begrenzt, in der Anker (46) am Ende dieser Schalung, definiert durch das weitere Endelement (47) angeördnet wird;
E) ein fünfter Schritt, in dem Beton (14) in die Schalung geschüttet wird, dabei das weitere Endelement (47) wie eine verlorene Schalung zu diesem Beton, verbinbend,
F) ein sechster Schritt, in dem der Beton (14) wenigstens teilwise ausgehärtet wird;
G) ein siebenter Schritt-erst durchgeführt nachdem auf einer Distanz von einer (21) der Endelementen (21,.47), ein weiteres Element (47) von einer angrenzende Betonplatte (3) aufgestellt worden ist und welche Distanz übereinstimmt mit der Breite des Dehnungsfugespaltes-in welchem siebenten Schritt Vorspannelementen (11) in die Hüllen (25) geschoben werden, wobei jedes Vorspannelement (11) sich von einen Anker (46) zu dem anderen Anker (13) vorher angeordnet an der andere Seite dieser Betonplatte (3) ausstreckt, vorgespannt werden zu der vorbestimmte Endspannung mittels eine hydraulische Spannvorrichtung (35) mit wenigstens einem Spannmotor (36), wobei jeder Spannmotor eine Axiallänge hat die kleiner ist als die Breite des Dehnungsfugespaltes (2) welche hydraulische Spannvorrichtung (35) positioniert wird im Dehnungsfugespalt (2) zwischen dem weiteren Endelement (47) und dem anderen Endelement (21), und wobei Andruckmittel der hydraulische Spannvorrichtung (35) auf die Betonplatte (3) abstützend, vorgesehen sind; und
H) ein achter Schritt in dem die Vorspannelementen (11) zu der vorbestimmten Endspannung gespannt und an der Anker (46) verankert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass vorangehend zum Schritt D die Hauptporiton (9) der Betonplatte (3) von Spannelementen (11) der in die Hüllen (15) angeordnet worden sind, vorgespannt und verankert werden an Zwischenanker (8) die im Grenzgebiet zwischen der Hauptportion (9) und der Kopfsektion (10) angeordnet sind.
5. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch dass vorangehend zum Schritt D die Vorspannelementen (11) provisorisch vorgespannt und provisorisch verankert sind zu Zwischenankern (8) und erst im siebenten Schritt zu die vorbestimmte Endspannung gespannt werden und dabei von den Ankersitze (27) der Zwischenanker (8), losgezogen werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass während des Spannens, die frei Enden eines Vorspannelement (11) in eine Oeffnung des überlegenden Elementes eingeführt wird (Fig. 12).
7. Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 6, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorspannelementen (11) schrittweise gespannt werden wobei jeder Strich kleiner ist als die Breite des Dehnungsfugespaltes (2).
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannelementen (11) ständig frei vom umgebenden Beton gehalten werden.
9. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass nachdem die Vorspannelementen (11) zu der Endspannung gespannt worden sind, die Vor-Spannetementen (11) ständig mit dem umgebenden Beton verbunden werden. (Fig. 14).
10. Eine Vorrichtung für das Spannen von Vorspannelementen (11) einer Betonplatte, ein Metallenelement (21) der Betonplatte (3) angeordnet auf eine Distanz eines anderen Endelementes (21) von einer nächsten Betonplatte (3) welche Distanz korrespondiert mit der Breite des Dehnungsfugespaltes (2) welche Vorrichtung (35) Klemmittel (57, 58) geeignet für das Angreifen eines Vorspannelementes (11) wenigstens ein hydraulischer Linearmotor (89) sich in axialer Richtung der Klemmittel (57, 58) ausstreckend, und Andrückmittel (81) angepasst zu Anlegen gegen dem Endelement (21), umfasst, wobei die Gesamtlänge der Vorrichtung (35) in der Axialrichtung des hydraulischen Motors (8) kleiner ist als die Breite des Dehnungsfuqespaltes (2).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Antriebmittel (68) zur Anpressung eines Haltemittels (25) eines Ankers (53) gegen dem Sitz (24) des Ankers (53) (Fig. 8)
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Antriebmittel (68) der ein Werkzeug (44) umfassen, angepasst um eine Mutterschraube (43) auf das Schraubende (29) eines Vorspannelementes zu Schrauben (Fig. 6).
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch dass das Antriebmittel (69) ein hydraulischer Linearmotor umfasst, der anstützt auf die Andruckmittel (81) (Fig. 8).
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet dass das Antriebmittel (69) in einer koaxialen Nische des hydraulischen Linearmotors (80) angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10-14, gekennzeichnet durch das die Klemmittel (57, 58) koaxial angeordnet sind in einer Nische des hydraulischen Linearmotors (80) (Fig. 8).
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