EP0190989A1 - Zwischenankeranordnung zum Vorspannen von Bauteilen, die in mehreren Bauetappen erstellt werden, und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Zwischenankeranordnung - Google Patents

Zwischenankeranordnung zum Vorspannen von Bauteilen, die in mehreren Bauetappen erstellt werden, und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Zwischenankeranordnung Download PDF

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EP0190989A1
EP0190989A1 EP86810009A EP86810009A EP0190989A1 EP 0190989 A1 EP0190989 A1 EP 0190989A1 EP 86810009 A EP86810009 A EP 86810009A EP 86810009 A EP86810009 A EP 86810009A EP 0190989 A1 EP0190989 A1 EP 0190989A1
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EP
European Patent Office
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anchor
clamping
tendon
tension
clamping wedges
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EP86810009A
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French (fr)
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EP0190989B1 (de
Inventor
Niklaus Gabriel Moser
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VSL International Ltd
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VSL International Ltd
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/08—Members specially adapted to be used in prestressed constructions
    • E04C5/12—Anchoring devices
    • 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/08—Members specially adapted to be used in prestressed constructions
    • E04C5/12—Anchoring devices
    • E04C5/122—Anchoring devices the tensile members are anchored by wedge-action
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/49863—Assembling or joining with prestressing of part
    • Y10T29/49874—Prestressing rod, filament or strand

Definitions

  • the invention relates to an intermediate anchor arrangement according to the preamble of patent claim 1 and to a method for producing an intermediate anchor arrangement according to the preamble of patent claim 5.
  • the "prestressing with subsequent bond” in which the tendons are guided longitudinally in cladding tubes and tensioned after the concrete has hardened. Subsequently, the empty spaces remaining in the cladding tubes are filled with injection material. In this way, a bond between them and the surrounding concrete is achieved over the entire length of the respective tendons, which represents additional security both in the broken state and when an anchor fails.
  • preload without bond has recently been increasingly used for concrete ceilings and other concrete components.
  • the "pre-stressing without bond” prevents the tendon from coming into direct contact with the concrete.
  • the tendon surrounded by a layer of permanent corrosion protection grease is located in a plastic tube. After the concrete has hardened, the tendons are prestressed without creating a bond with the surrounding concrete over the entire length between the two anchors.
  • German patent specification No. 1 143 319 describes an intermediate anchoring, which is referred to as a tendon joint, in which two adjacent tension anchors are firmly connected to one another by threaded bolts before the second construction stage is concreted.
  • the two tension anchors are pressed against each other by the threaded bolts with at least the prestressing force of the tendon. This means that when the high-strength screws are tightened, the clamping wedges and the wires of the still untensioned tendons are pressed into the anchor cone with at least the full pre-tensioning force, so that when these links are tightened, no more slip occurs and the high-strength tensioned screws are practically no longer stretched .
  • This known intermediate anchorage has the disadvantages that high-strength threaded screws must be used, which together have to withstand the tensioning force of the tendon, the tightening of the The threaded bolts screwed on nuts require great skill and must be carried out very carefully, since at least four high-strength screws must be tightened at the same time, and finally, on the section of the tendon in the area of the butt joint, the rigid and inextensible tendon joint does not prestress the concrete .
  • This means that the construction section in the area of the butt joint is in danger of cracking when in use and must be dimensioned according to other static criteria than that of the prestressed concrete without bond.
  • This known intermediate anchor arrangement is foamed as a whole between the two anchor plates with polystyrene and thus forms a cuboid plastic recess block, the actuating element being in a position in which the clamping wedges only partially protrude into the aforementioned frustoconical recess and which enables the individual tendons to be subsequently threaded.
  • the plastic foam recess block is preferably arranged above the supports.
  • Normal known tension anchors are placed at both ends of the tendon and then the entire ceiling is concreted.
  • the foam surrounding the intermediate anchor arrangements is removed so that the pressing members are accessible.
  • the tendons are then tensioned over their entire length in a known manner.
  • the pressing member of each intermediate anchor arrangement is actuated in such a way that the clamping wedges are pressed into the frustoconical recess of the tensioning anchors and thus the relevant area of the tendon is firmly clamped in the tensioning anchors, so that the tendon can no longer move in its longitudinal direction.
  • the recesses created by removing the plastic are filled with concrete.
  • the plastic has to be removed after the concrete has hardened and the resulting cavities.
  • the concrete In the concrete must be filled up again after the pressing members have been tightened, which is associated with considerable additional work.
  • the pressing member must be tightened with great care, because if the tightening is insufficient, the clamping effect is too small and the intermediate anchor arrangement is not effective.
  • Another disadvantage is that the recesses in the concrete are only filled with concrete mortar after the prestressing work has been completed, thereby forming places that are not prestressed.
  • the intermediate anchor arrangement according to the invention is characterized in that in the characterizing part of the patent claim 1 features listed.
  • the inventive method for producing an intermediate anchor arrangement is characterized by the features listed in the characterizing part of claim 5.
  • a component in particular a concrete ceiling 1 is very simplified and shown in section so that one of the tendons 2 extending through the concrete ceiling 1 is visible.
  • the ends of the concrete ceiling are supported on outer walls 3 which are only partially shown. Between the outer walls 3, pillars 4, metal supports or partitions are provided, on which the concrete ceiling 1 is additionally supported.
  • an end tension anchor 5 is provided at both ends of the tendon 2, which can be, for example, a tension cable made of steel wires.
  • an end tension anchor arrangements 6 are preferably arranged in the area above the pillars 4. The invention described below relates to the design and manufacture of such an intermediate anchor arrangement 6.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through an exemplary embodiment of such an intermediate anchor arrangement 6, which comprises two tension anchors 7 and 8, which can also be used individually as the above-mentioned end tension anchors 5 at the two ends of the tension member 2.
  • Each tension anchor has a support body 9 or 10 with a radially outwardly projecting flanges 11 or 12 and a support rib 13 or 14 also projecting outwards.
  • the support body 9 and 10 has a cylindrical shape Approach 15 and 16 respectively.
  • a passage consisting of a cylindrical part 17 or 18 in the area of the shoulder 15 or 16 and a frustoconical part 19 or 20 extends through the support body 9 or 10, through which the tendon 2 extends.
  • the frustoconical part 19 is intended for receiving two clamping wedges 21, for example, and the frustoconical part 22 is intended for receiving two clamping wedges 22, for example.
  • the slips 21 and 22 are shipping on its inside with sawtooth-shaped ribs 23 - hen that when the clamping wedges are placed into operative position, to penetrate at least partially into the same to retain the tension member. 2
  • a tubular rigid element 25 for example a piece of pipe, is arranged between the large end faces 24 of the clamping wedges 21 and 22.
  • the inner diameter of the tubular element 25 is larger than the outer diameter of the tendon 2 so that it can move freely within the tubular element 25.
  • G screws 26, for example four, distributed over the circumferential area of the flanges 11 and 12 extend through holes in the flanges. The task which the screws 26 have to be performed is described in more detail below.
  • FIG. 3 shows only a part of the tendon 2 and the clamping wedges .21 '.. and 22' of the intermediate anchor arrangement.
  • the clamping wedges 21 'and 22' are rigidly connected to one another via a web 27, which web takes over the function of the above-mentioned tubular element 25.
  • FIG. 4 shows a section through the web 27
  • FIG. 5 shows a section through the clamping wedges 22 '.
  • the web 27 is designed such that it does not touch the tendon 2 in the assembled state.
  • the clamping wedges 21 are of the same design as the clamping wedges 21 which are shown in FIG. 2.
  • the clamping wedges 22" each have an extension 28, the free ends of which are intended to rest against the end face 24 of the clamping wedges 21.
  • the extensions 28 are designed such that they do not touch the tendon 2 in the assembled state of the clamping wedges. This embodiment is the most advantageous of the three above-mentioned embodiments of the means for holding the clamping wedges at a predetermined distance.
  • FIG. 7 shows a part of the intermediate anchor arrangement according to the invention after concreting the preceding construction phase.
  • the tendon 2 was pushed through the tension anchor 7 and the tension anchor 7 was fastened by means of screws 26 to a formwork board 29 which is only partially shown, the tension anchor 7 being replaced by a filler 30, e.g. made of styrofoam, is kept at a distance from the formwork board 29.
  • the concrete filled in during the first construction phase is designated by 31.
  • the intermediate anchor arrangement described above is used to create components such as concrete ceilings, floor slabs, flight runways, bridge slabs, etc. with "prestressing without bond", the sections of the tendon 2 which extend through the concrete are of a protective cover or not shown surrounded by a protective tube. So that the concrete does not penetrate into the interior of the tension anchor 7, a sleeve 32 is provided which forms a protective transition between the end of the protective cover (not shown) and the cylindrical extension 15.
  • the formwork board 29 and the filler 30 are removed.
  • the latter leaves a niche 33 (see FIG. 2) into which the tension anchor 7 partially protrudes.
  • the clamping wedges 21 are inserted into the frustoconical part 19 of the passage of the tension anchor 7 and the section of the tendon 2 extending through the hardened concrete 31 is prestressed to the desired value by means of a known and therefore not described prestressing device. After the prestressing has been carried out, the clamping wedges 21 assume the position shown in FIG. 2 within the tensioning anchor 7 and prevent that section of the tensioning element 2 from being able to relax.
  • the tubular element 25 and then the tension anchor 18 are first pushed onto the tensioning element 2 without the clamping wedges 22 until the element 25 rests on the end face 24 of the clamping wedges 21. Then the clamping wedges 22 are inserted into the frustoconical part 20 of the passage in the tensioning anchor 8 and this is pushed in the direction of the already embedded concrete tensioning anchor 7 until the end face 24 of the clamping wedges 22 abut the tubular element 25 and the screws 26 pass through the flange 12 of the Span anchor 8 extend. By means of the ends of the screws 26 screwed nuts 34, which are only moderately tightened, the tension anchor 8 is held coaxially to the tension anchor 7.
  • the screw nuts 34 are only tightened to such an extent that all the clamping wedges 21 and 22 lie snugly against the tubular element 35 and the clamping wedges 22 are not completely inserted into the frustoconical part 20 of the passage in the tensioning anchor 8 and thus only a very slight clamping effect on the tendon 2 exercise. This state is shown in FIG. 2.
  • the subsequent construction section is concreted.
  • the niche 33 is also filled with concrete.
  • the anti-corrosion tape 35 prevents concrete from entering the space between the clamping wedges 21 and 22.
  • the portion of the clamping member 2 in question is biased to the above-mentioned target value.
  • an end tie rod 5 or the tie rod 7 of a subsequent intermediate anchor arrangement can be arranged. Because the clamping wedges 22 of the tension anchor 8 have practically no clamping action on the tendon 2, the pretensioning of the second section of the tendon 2 affects the part of the tendon 2 clamped by the clamping parts 21, whereby the tendon 2 is at least approximated over its entire length is pre-stressed evenly, regardless of the number of intermediate anchor arrangements located between the end points of the tendon 2.
  • a major advantage of the intermediate anchor arrangement described above enables the prestressed tendon 2 to be used over its entire length, i.e. is preloaded practically evenly in the area of the intermediate anchor arrangements.
  • clamping wedges 21 and 22 and the tubular element 25 instead of the clamping wedges 21 and 22 and the tubular element 25, the clamping wedges 21 'and 22' can be used, which are rigidly connected to one another via the web 27, or preferably can Wedges 21 and 22 "are used, the wedges 22" having the extension 28.
  • This latter embodiment of the spacer drawing net is by a comparatively easier with the tubular spacer assembly.
  • the intermediate anchor arrangement described above is also effective in the event of a fault if, for example, when prestressing the subsequent construction phase, a greater pretension is applied to the tendon 2 than the above-mentioned setpoint.
  • the clamping wedges 21 of the tensioning anchor 7 can be moved a little to the right in relation to FIG. 2, as a result of which the clamping effect of the clamping wedges 21 is reduced.
  • the tubular element 25, however, transmits the displacement movement of the clamping wedges 21 to the clamping wedges 22 in such a way that the clamping action of the wedges 22 increases to the extent that the clamping action of the clamping wedges 21 decreases.
  • the tendon 2 is in turn evenly stressed over its entire length. If on one side or the other of the intermediate anchor arrangement defect, so the slips react in the same way as described above, that are always automatically those K lemm wedges in their full operative position spent, which faces the disturbed area in case of trouble are.
  • the screws 26 serve on the one hand to hold the formwork board 29 during the concreting in of the tension anchor 7, to hold the tension anchor 8 during assembly and to fit the tubular element 25 or the extension 28 against the end face of the clamping wedges, they are not a major burden exposed and therefore normal screws can be used.

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Abstract

Vorerst wird ein Spannanker (7) in einen Teil einer Betondecke einbetoniert und nach dem Erhärten des Betons (31) wird ein sich durch den Spannanker (7) erstreckendes Spannglied (2) vorgespannt und durch in einem kegelstumpfförmigen Teil (19) des Durchganges durch den Snannanker (7) angeordnete Klemmkeile (21) gehalten. Danach werden ein rohrförmiges Element (25) und ein weiterer mit Klemmkeilen (22) versehener Spannanker (8) auf das Spannglied (2) aufgezogen. Mit Hilfe von Flanschen (11, 12) der Spannanker (7, 8) durchsetzenden Schrauben (26) wird der weitere Spannanker (8) am ersten Spannanker (7) gehalten, wobei das rohrförmige Element (25) satt an den Stirnseiten (24) der Klemmkeile (21, 22) anliegt. Anschliessend wird die zweite Bauetappe ausgeführt, wobei auch der weitere Spannanker einbetoniert wird. Nach dem Erhärten des Betons wird der anschliessende Abschnitt des Spanngliedes (2) auf etwa den gleichen Wert wie der vorangehende Abschnitt vorgespannt. Bei der Zwischenankeranordnung (6) üben nur die Klemmkeile (21) des zuerst einbetonierten Spannankers (7) ihre volle Klemmwirkung auf das Spannglied (2) aus, während die Klemmkeile (22) des weiteren Spannankers (8) nur eine geringe Klemmwirkung ausüben. Lässt die Vorspannung in einem Störungsfall im nachfolgenden Abschnitt schlagartig nach, so wird die Vorspannung im vorangehenden Abschnitt dank der Klemmkeile (21) im zuerst einbetonierten Spannanker (7) aufrechterhalten. Bei schlagartiger Lösung der Vorspannung im vorangehenden Abschnitt werden die Klemmkeile (21) des zuerst einbetonierten Spannankers (7) aus diesem herausgezogen, wobei diese Verschiebebwegung durch das rohrförmige Element (25) auf die Klemmkeile (22) des weiteren Spannankers (8) übertragen wird. Dadurch werden die Klemmkeile des weiteren Spannankers in ihre Klemmstellung verbracht und die Vorspannung im nachfolgenden Abschnitt des Spanngliedes (2) wird aufrechterhalten. Dadurch diese Zwischenankeranordnung ist es möglich, dass das Spannglied (2) auf seiner gazen Länge gleichmässen auf Zug beansprucht ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Zwischenankeranordnung gemäss dem oberbegriff des Patentanspruches 1 und auf ein Verfahren zum Herstellen einer Zwischenankeranordnung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 5.
  • Im Spannbetonbau kennt man die "Vorspannung mit nachträglichem Verbund", bei der die Spannglieder längsbeweglich in Hüllrohren geführt und nach dem Erhärten des Betons gespannt werden. Daran anschliessend werden mit Injektionsgut die in den Hüllrohren verbliebenen Leerräume ausgefüllt. Auf diese Weise wird über die gesamte Länge der jeweiligen Spannglieder ein Verbund zwischen diesen und dem sie umgebenden Beton erzielt, der sowohl im Bruchzustand als auch beim Versagen einer Verankerung eine zusätzliche Sicherheit darstellt.
  • Nebst der oben erwähnten "Vorspannung mit nachträglichem Verbund" wird in jüngster Zeit auch die "Vorspannung ohne Verbund" vermehrt für Betondecken und andere Betonbauteile verwendet. Bei der "Vorspannung ohne Verbund" wird verhindert, dass das Spannglied direkt mit dem Beton in Kontakt kommt. Das mit einer Schicht aus Dauerkorrosionsschutzfett umgebene Spannglied befindet sich in einem Kunststoffrohr. Nach dem Erhärten des Betons werden die Spannglieder vorgespannt, ohne dass danach über die gesamte Länge zwischen beiden Verankerungen ein Verbund mit dem umgebenden Beton erzeugt wird.
  • In solchen Konstruktionen ist, insbesondere bei langen Spanngliedern, die mehrere Deckenfelder durchlaufen, nachteilig, dass bei örtlicher Zerstörung eines Deckenfeldes unter Umständen die direkt benachbarten Deckenfelder in Mitleidenschaft gezogen werden können.
  • Auch kann es passieren, dass beim Versagen einer Verankerungsstelle eines Einzelspannngliedes die restlichen intakt gebliebenen Spannglieder, die verloren gegangene Vorspannkraft des Einzelspanngliedes kompensieren müssen, was zwangsläufig zur Reduktion des Bruchwiderstandes eines solchen Bauabschnittes führen wird.
  • Man war deshalb bestrebt, durch zusätzliche Zwischenverankerungen, vorzugsweise im Bereich von Stützen, zusätzliche Reserven einzubauen, welche beim Versagen einer der Endverankerungen wirksam werden und somit nur ein Teil der Deckenfelder beschädigt wird.
  • Ein weiterer Vorteil dieser Zwischenverankerungen ist, dass im Verhältnis zur Verkleinerung der freien Dehnlänge der Spannglieder der Spannungszuwachs vergrössert wird und dass dadurch die Bruchkraft entsprechend erhöht wird.
  • In der deutschen Patentschrift Nr. 1 143 319 ist eine Zwischenverankerung beschrieben, die als Spanngliedstoss bezeichnet ist, bei dem zwei benachbarte Spannanker vor dem Betonieren der zweiten_Bauetappe durch Gewindebolzen miteinander fest verbunden sind. Die beiden Spannanker werden durch die Gewindebolzen mit mindestens der Vorspannkraft des Spanngliedes gegeneinandergepresst. Damit erreicht man, dass beim Anziehen der hochfesten Schrauben die Klemmkeile und die Drähte der noch ungespannten Spannglieder mit mindestens der vollen Vorspannkraft in den Ankerkonus eingedrückt werden, so dass beim Anspannen dieser Glieder kein Schlupf mehr eintritt und die hochfesten angespannten Schrauben praktisch nicht mehr gedehnt werden. Dieser bekannten Zwischenverankerung haften die Nachteile an, dass hochfeste Gewindeschrauben verwendet werden müssen, welche zusammen die Spannkraft des Spanngliedes aushalten müssen, das Anziehen der auf die Gewindebolzen aufgeschraubten Muttern erfordert eine grosse Geschicklichkeit und muss sehr sorgfältig ausgeführt werden, da mindestens vier hochfeste Schrauben gleichzeitig angespannt werden müssen, und schliesslich wird auf das Teilstück des Spanngliedes im Bereich der Stossfuge durch die starre und nicht dehnbare Spanngliedstossstelle keine Vorspannung auf den Beton ausgeübt. Das heisst, dass gerade der Bauabschnitt im Bereich der Stossfuge im Gebrauchszustand rissgefährdet ist und nach anderen statischen Kriterien als die der Vorspannbeton ohne Verbund bemessen werden muss.
  • In der US-PS Nr. 4 368 607 ist eine Zwischenverankerung beschrieben, die zwei Spannanker mit zugehörigen Klemmkeilen aufweist. Den Klemmkeilen jedes Spannankers ist ein-Betätigungsglied mit einem das Spannglied umgebenden Rohrstück und einem die dickeren Enden der Klemmkeile sowie einen Teil des Spannankers umgebenden Haube zugeordnet. Auf den Rohrstücken ist ein Aussengewinde vorhanden und auf dieses Aussengewinde der einander gegenüberliegenden Rohrstücke der Betätigungsglieder ist ein mit gegenläufigen Innengewinden versehenes rohrförmiges Pressglied aufgeschraubt. Der mittlere Bereich des Pressgliedes ist sechskantig ausgebildet, damit das Pressglied mit Hilfe eines Schraubenschlüssels um seine Längsachse gedreht werden kann, wodurch die Betätigungsglieder auseinandergepresst und die Klemmkeile in die kegelstumpfförmige Ausnehmung in den Spannankern hineingepresst werden. Diese bekannte Zwischenankeranordnung wird als ganzes zwischen den beiden Ankerplatten ausgeschäumt mit Polystyren und bildet somit einen quaderförmigen Kunststoffaussparungsblock, wobei das Betätigungsglied sich in einer Stellung befindet, in welcher die Klemmkeile nur teilweise in die genannte kegelstumpfförmige Ausnehmung hineinragen und die das nachträgliche Einfädeln der Einzelspannglieder ermöglicht.
  • Zum Erstellen beispielsweise einer sich über mehrere Felder erstreckenden Betondecke wird der Kunststoffschaumaussparungsblock vorzugsweise über den Stützen angeordnet. An beiden Enden des Spanngliedes werden normale bekannte Spannanker gesetzt und danach wird die ganze Decke betoniert. Nach dem Erhärten des Betons wird der die Zwischenankeranordnungen umgebende Schaumstoff entfernt, damit die Pressglieder zugänglich sind. Danach werden die Spannglieder über ihre ganze Länge auf bekannte Weise gespannt. Daran anschliessend wird das Pressglied jeder Zwischenankeranordnung so betätigt, dass die Klemmkeile in die kegelstumpfförmige Ausnehmung der Spannanker gepresst werden und damit die betreffenden Bereich des Spanngliedes fest in den Spannankern eingeklemmt werden, so dass das Spannglied sich nicht mehr in seiner Längsrichtung verschieben kann. Schliesslich werden die durch das Entfernen des Kunststoffes entstandenen Aussparungen mit Beton aufgefüllt.
  • Bei der oben beschriebenen Zwischenankeranordnung muss nach dem Erhärten des Betons der Kunststoff entfernt werden und die dabei entstehenden Hohlräume.im Beton müssen nach dem Festziehen der Pressglieder wieder aufgefüllt werden, was mit erheblichem zusätzlichem Arbeitsaufwand verbunden ist. Das Festziehen des Pressgliedes muss mit grosser Sorgfalt erfolgen, weil bei ungenügendem Festziehen die Klemmwirkung zu klein ist und die Zwischenankeranordnung nicht wirksam ist.
  • Ein weiterer Nachteil ist, dass die Aussparungen im Beton erst nach Abschluss der Vorspannarbeiten mit Betonmörtel ausgefüllt werden und dadurch Stellen bilden, welche nicht vorgespannt sind.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung eine Zwischenankeranordnung zu schaffen, welcher die oben genannten Nachteile nicht anhaften und deren Einsatz problemlos ist.
  • Die erfindungsgemässe Zwischenankeranordnung ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen einer Zwischenankeranordnung ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 5 angeführten Merkmale gekennzeichnet.
  • Die Erfindung ist nachstehend mit Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1 die stark vereinfachte Darstellung einer Betondecke im Schnitt,
    • Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Zwischenankeranordnung, wobei einer der Spannanker bereits einbetoniert ist,
    • Fig. 3 Klemmteile der Anordnung gemäss der Fig. 2 im Längsschnitt, mit einer zweiten Ausführungsform des Abstandhaltemittels,
    • Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3,
    • Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 3,
    • Fig. 6 Klemmteile der Anordnung nach der Fig. 2 im Längsschnitt, mit einer dritten Ausführungsform des Abstandhaltemittels und
    • Fig. 7 einen Schnitt durch einen der Spannanker der Zwischenankeranordnung, wobei der Spannanker in einer Vorbereitungsphase nach dem Betonieren der vorangehenden Bauetappe dargestellt ist.
  • In der Fig. 1 ist ein Bauteil, insbesondere eine Betondecke 1, sehr vereinfacht und im Schnitt dargestellt, damit eines der sich durch die Betondecke 1 erstreckenden Spannglieder 2 sichtbar ist. Die Enden der Betondecke sind auf nur teilweise dargestellten Aussenwänden 3 abgestützt. Zwischen den Aussenwänden 3 sind Pfeiler 4, Metallstützen oder Zwischenwände vorgesehen, auf welchen die Betondecke 1 zusätzlich abgestützt ist. An beiden Enden des Spanngliedes 2, das beispielsweise ein Spannkabel aus Stahldrähten sein kann, ist je ein Endspannanker 5 vorgesehen. Zum Vermeiden, dass bei einem allfälligen Lösen eines der Endspannanker 5 oder eines Bruches des Spanngliedes 2 die Vorspannkraft über die ganze Länge des Spanngliedes verloren geht, werden vorzugsweise im Bereich oberhalb der Pfeiler 4 sog. Zwischenankeranordnungen 6 angeordnet. Die nachstehend beschriebene Erfindung bezieht sich auf die Ausbildung und Herstellung einer solchen Zwischenankeranordnung 6.
  • Die Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer solchen Zwischenankeranordnung 6, die zwei Spannanker 7 und 8 umfasst, die einzeln auch als die oben erwähnten Endspannanker 5 an den beiden Enden des Spanngliedes 2 verwendet werden können. Jeder Spannanker besitzt einen Stützkörper 9 bzw. 10 mit einem radial nach aussen abstehenden Flanschen 11 bzw. 12 und einer ebenfalls nach aussen 'abstehenden Stützrippe 13 bzw. 14. Anschliessend an die Stützrippen 13 bzw. 14 weist der Stützkörper 9 bzw. 10 einen zylindrischen Ansatz 15 bzw. 16 auf. Durch den Stützkörper 9 bzw. 10 erstreckt sich ein aus einem zylindrischen Teil 17 bzw. 18 im Bereich des Ansatzes 15 bzw. 16 und einem kegelstumpfförmigen Teil 19 bzw. 20 bestehender Durchgang, durch den sich das Spannglied 2 ersteckt. Der kegelstumpfförmige Teil 19 ist zur Aufnahme von beispielsweise zwei Klemmkeilen 21 und der kegelstumpfförmige Teil 22 zum Aufnehmen von beispielsweise zwei Klemmkeilen 22 bestimmt. Die Klemmkeile 21 und 22 sind auf ihrer Innenseite mit sägezahnförmigen Rippen 23 verse- hen, die, wenn die Klemmkeile in Wirkstellung verbracht werden, zum Festhalten des Spanngliedes 2 zumindest teilweise in dasselbe eindringen.
  • Zwischen den grossen Stirnseiten 24 der Klemmkeile 21 und 22 ist ein rohrförmiges starres Element 25, z.B. ein Rohrstück, angeordnet. Der Innendurchmesser des rohrförmigen Elementes 25 ist grösser als der Aussendurchmesser des Spanngliedes 2, damit sich dieses frei innerhalb des rohrförmigen Elementes 25 bewegen kann. Gleichmässig über den Umfangsbereich der Flanschen 11 und 12 verteilte Schrauben 26, z.B. vier, erstrecken sich durch Bohrungen in den Flanschen. Die Aufgabe, welche die Schrauben 26 zu erfüllen haben, ist weiter unten näher beschrieben.
  • Die Fig. 3 zeigt nur einen Teil des Spanngliedes 2 und die Klemmkeile .21'.. und 22' der Zwischenankeranordnung. Die Klemmkeile 21' und 22' sind über einen Steg 27 starr miteinander verbunden, welcher Steg die Funktion des oben genannten rohrförmigen Elementes 25 übernimmt. Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch den Steg 27 und die Fig. 5 einen Schnitt durch die Klemmkeile 22'. Der Steg 27 ist so ausgebildet, dass er im montierten Zustand das Spannglied 2 nicht berührt.
  • Die Fig. 6 zeigt ebenfalls nur das Spannglied 2 und die Klemmkeile 21 und 22" der Zwischenankeranordnung. Die Klemmkeile 21 sind gleich ausgebildet wie die Klemmkeile 21, die in der Fig. 2 dargestellt sind. Die Klemmkeile 22" besitzen je eine Verlängerung 28, deren freie Enden zum Anliegen an die Stirnfläche 24 der Klemmkeile 21 bestimmt sind. Die Verlängerungen 28 sind so ausgebildet, dass sie im montierten Zustand der Klemmkeile das Spannglied 2 nicht berühren. Diese Ausführungsform ist die vorteilhafteste der drei oben genannten Ausführungsformen des Mittels zum Halten der Klemmkeile auf einem vorgegebenen Abstand.
  • Die Fig. 7 zeigt einen Teil der erfindungsgemässen Zwischenankeranordnung nach dem Betonieren der vorangehenden Bauetappe. Vor dem Betonieren der vorangehenden Bauetappe wurde das Spannglied 2 durch den Spannanker 7 hindurchgeschoben und der Spannanker 7 mittels Schrauben 26 an einem nur teilweise dargestellten Schalungsbrett 29 befestigt, wobei der Spannanker 7 durch einen Füllkörper 30, z.B. aus Styropor, gegenüber dem Schalungsbrett 29 auf Abstand gehalten wird. Mit 31 ist der während der ersten Bauetappe eingefüllte Beton bezeichnet.
  • Da die oben beschriebene Zwischenankeranordnung zum Erstellen von Bauteilen, wie Betondecken, Bodenplatten, Flugpisten, Brückenplatten usw. mit "Vorspannung ohne Verbund" eingesetzt wird, sind die Abschnitte des Spanngliedes 2, welche sich durch den Beton erstrecken, von einer nicht dargestellten Schutzhülle oder einem Schutzrohr umgeben. Damit der Beton nicht in das Innere des Spannankers 7 eindringt, ist eine Manschette 32 vorgesehen, die einen Schutzübergang zwischen dem Ende der nicht dargestellten Schutzhülle und dem zylindrischen Ansatz 15 bildet.
  • Nach dem Erhärten des Betons 31 wird das Schalungsbrett 29 und der Füllkörper 30 entfernt. Der letztere hinterlässt eine Nische 33 (siehe Fig. 2), in welche der Spannanker 7 teilweise hineinragt. Danach werden die Klemmkeile 21 in den kegelstumpfförmigen Teil 19 des Durchganges des Spannankers 7 eingesetzt und der sich durch den erhärteten Beton 31 erstreckende Abschnitt des Spanngliedes 2 wird mittels einer bekannten und deshalb nicht näher beschriebenen Vorspanneinrichtung auf den Sollwert vorgespannt. Nach dem Ausführen der Vorspannung nehmen die Klemmkeile 21 innerhalb des Spannankers 7 die in der Fig. 2 dargestellte Lage ein und verhindern, dass sich der genannte Abschnitt des Spanngliedes 2 entspannen kann.
  • Jetzt wird zuerst das rohrförmige Element 25 und dann der Spannanker 18 vorerst ohne die Klemmkeile 22 auf das Spannglied 2 aufgeschoben, bis das Element 25 an der Stirnseite 24 der Klemmkeile 21 anliegt. Danach werden die Klemmkeile 22 in den kegelstumpfförmigen Teil 20 des Durchganges im Spannanker 8 eingesetzt und dieser in Richtung zum bereits einbetonierten Spannanker 7 geschoben, bis die Stirnseite 24 der Klemmkeile 22 an dem rohrförmigen Element 25 anliegen und sich die Schrauben 26 durch den Flansch 12 des Spannankers 8 erstrecken. Mittels auf die Enden der Schrauben 26 aufgeschraubten Schraubenmuttern 34, die nur mässig angezogen werden, wird der Spannanker 8 koaxial zum Spannanker 7 gehalten. Die Schraubenmuttern 34 werden nur soweit angezogen, dass alle Klemmkeile 21 und 22 satt an dem rohrförmigen Element 35 anliegen und die Klemmkeile 22 nicht vollständig in den kegelstumpfförmigen Teil 20 des Durchganges im Spannanker 8 eingeschoben sind und somit nur eine sehr geringe Klemmwirkung auf das Spannglied 2 ausüben. Dieser Zustand ist in der Fig. 2 gezeichnet.
  • Nach dem Anbringen einer weiteren Manschette 32 am Ende des Ansatzes 16 des Spannankers 8 und eines Korrosionsschutzbandes 35 um die Fuge 36 zwischen den beiden Spannanker 7 und 8 erfolgt das Betonieren des nachfolgenden Bauabschnittes. Dabei wird auch die Nische 33 mit Beton ausgefüllt. Das Korrosionsschutzband 35 verhindert das Eintreten von Beton in den Raum zwischen den Klemmkeilen 21 und 22.
  • Nach dem Erhärten des während der nachfolgenden Bauetappe eingefüllten Betons wird der betreffende Abschnitt des Spanngliedes 2 auf den weiter oben genannten Sollwert vorgespannt. Am Ende dieses Abschnittes kann ein Endspannanker 5 oder der Spannanker 7 einer nachfolgenden Zwischenankeranordnung angeordnet sein. Weil die Klemmkeile 22 des Spannankers 8 praktisch keine Klemmwirkung auf das Spannglied 2 ausüben, wirkt sich das Vorspannen des zweiten Abschnittes des Spanngliedes 2 bis in den von den Klemmteilen 21 eingeklemmten Teil des Spanngliedes 2 aus, wodurch das Spannglied 2 auf seiner ganzen Länge zumindest angenähert gleichmässig vorgespannt ist und zwar unabhängig von der Anzahl der Zwischenankeranordnungen, die sich zwischen den Endstellen des Spanngliedes 2 befinden.
  • Auch nach dem Vorspannen des nachfolgenden Abschnittes des Spanngliedes 2 befinden sich die Spannanker 7 und 8 sowie die ihnen zugeordneten Klemmkeile in der in der Fig. 2 dargestellten Lage, d.h. die Klemmkeile 21 der Spannvorrichtung 7 üben ihre volle Klemmwirkung auf das Spannglied 2 aus, während die Klemmkeile 22 des Spanngliedes 8 fast keine Klemmwirkung auf das Spannglied 2 ausüben.
  • Ein wesentlicher Vorteil der oben beschriebenen Zwischenankeranordnung ermöglicht, dass das vorgespannte Spannglied 2 auf seiner ganzen Länge, d.h. auch im Bereich der Zwischenankeranordnungen praktisch gleichmässig vorgespannt ist.
  • Falls sich der Spannanker 5 am anderen Ende des ersten Abschnittes des Spanngliedes 2 schlagartig löst oder das Spannglied im ersten Abschnitt bricht, so werden die Klemmkeile 21 des Spannankers 7 durch die Vorspannung im restlichen Teil des Spanngliedes 2 bezogen auf die Fig. 2 nach rechts gezogen. Diese Bewegung wird augenblicklich über das rohrförmige Element 25 auf die Klemmkeile 22 des Spannankers 8 übertragen, wodurch die Klemmkeile 22 zwangsläufig in ihre Wirkstellung gelangen, d.h. vollständig in den kegelstumpfförmigen Teil 20 des Durchganges im Spannanker 8 hineingeschoben werden. Dadurch wird die Klemmwirkung von den Klemmkeilen 21 auf die Klemmkeile 22 übertragen.
  • Sollte sich die Verankerung im nachfolgenden Abschnitt lösen, so wird die Vorspannung im vorangehenden Abschnitt des Spanngliedes 2 durch die bereits sich in Klemmstellung befindlichen Klemmkeile 21 des Spannankers 7 aufrechterhalten.
  • Wie mit Bezugnahme auf die Fig. 3 und 6 bereits erwähnt, können anstelle der Klemmkeile 21 und 22 sowie des rohrförmigen Elementes 25 die Klemmkeile 21' und 22' verwendet werden, die über den Steg 27 starr miteinander verbunden sind, oder es können vorzugsweise die Klemmkeile 21 und 22" eingesetzt werden, wobei die Klemmkeile 22" die Verlängerung 28 aufweisen. Diese letztere Ausführungsform des Abstandhaltemittels zeichnet sich durch eine vergleichsweise mit dem rohrförmigen Abstandhaltemittel einfachere Montage aus.
  • Die oben beschriebene Zwischenankeranordnung ist im Störungsfall auch dann wirksam, wenn beispielsweise beim Vorspannen der nachfolgenden Bauetappe eine grössere Vorspannung an das Spannglied 2 angelegt wird, als der oben genannte Sollwert. In diesem Fall kann es sein, dass die Klemmkeile 21 des Spannankers 7 bezogen auf die Fig. 2 ein wenig nach rechts bewegt werden, wodurch die Klemmwirkung der Klemmkeile 21 reduziert wird. Das rohrförmige Element 25 überträgt aber die Verschiebebewegung der Klemmkeile 21 auf die Klemmkeile 22, in der Weise, dass die Klemmwirkung der Keile 22 in dem Masse zunimmt, in welchem die Klemmwirkung der Klemmkeile 21 abnimmt. Als Nebenerscheinung davon wird wiederum das Spannglied 2 auf seiner ganzen Länge gleichmässig auf Zug beansprucht. Sollte auf der einen oder anderen Seite der Zwischenankeranordnung ein Defekt auftreten, so reagieren die Klemmkeile auf die gleiche Weise, wie dies oben bereits beschrieben ist, d.h. bei einem Störungsfall werden immer automatisch jene Klemmkeile in ihre volle Wirkstellung verbracht, welche dem gestörten Bereich zugewandt sind.
  • Weil die Schrauben 26 einerseits zum Halten des Schalungsbrettes 29 während dem Einbetonieren des Spannankers 7, zum Halten des Spannankers 8 während der Montage und zum satten Anliegen des rohrförmigen Elementes 25 bzw. der Verlängerung 28 an die Stirnseite der Klemmkeile dienen, sind sie keiner grösseren Belastung ausgesetzt und es können deshalb normale Schrauben verwendet werden.

Claims (5)

1. Zwischenankeranordnung zum Vorspannen von Bauteilen, insbesondere von Betondecken, die in mehreren Bauetappen erstellt werden, mittels wenigstens eines sich durch die Bauteile erstreckenden Spanngliedes (2), mit zwei je mindestens einen Klemmkeil (21, 22) aufweisenden Spannanker (7, 8) und mit Schrauben (26) zum Zusammenhalten der beiden Spannanker nach dem Ausführen der vorangehenden Bauetappe und während der nachfolgenden Bauetappe, gekennzeichnet durch starre Mittel (25; 27; 28) zum Halten der Klemmkeile (21, 22) der beiden genannten Spannanker auf einem Abstand, welcher Abstand so gewählt ist, dass sich nur der Klemmkeil des einen der Spannanker in voller Klemmwirkung befindet.
2. Zwischenankeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das starre Mittel ein rohrförmiges starres Element (25) mit einem grösseren Innendurchmesser als der Aussendurchmesser des Spanngliedes ist, dass das Element das Spannglied (2) umgibt und dass das Element (25) zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnseiten (24) der Klemmkeile der beiden Spannanker angeordnet ist.
3. Zwischenankeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die starren Mittel durch Verlängerungen (28) an dem Klemmkeil (22") einer der Spannanker gebildet ist und dass die genannte Verlängerung das Spannglied nicht berührt.
4. Zwischenankeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die starren Mittel durch einen die Klemmkeile (21', 22') der Spannanker starr verbindenden Steg (27) gebildet sind, und dass der Steg so ausgebildet ist, dass er das Spannglied nicht berührt.
5. Verfahren zum Herstellen einer Zwischenankeranordnung nach Anspruch 1, durch Einbetonieren des ersten Spannankers (7) der Zwischenankeranordnung während der vorangehenden Bauetappe und durch Vorspannen des betreffenden Abschnittes des Vorspanngliedes nach dem Erhärten des Betons, dadurch gekennzeichnet, dass danach der zweite vom Spannglied durchsetzte Spannanker (8) mittels Schrauben (26) am einbetonierten ersten Spannanker (7) so befestigt wird, dass die Klemmkeile (21, 22) der beiden Spannanker an dem Abstandshaltemittel (25; 27; 28) anliegen, dass die genannten Schrauben nur so weit angezogen werden, dass der zweite Spannanker während dem Betonieren der nachfolgenden Bauetappe an Ort und Stelle verbleibt und sich die Klemmkeile (22) des zweiten Spannankers in der Anfangsphase ihrer Klemmstellung befinden, dass nach dem Erhärten des während der nachfolgenden Bauetappe eingebrachten Betons der zugeordnete Abschnitt des Spanngliedes (2) vorgespannt wird, wie der vorangehende Abschnitt während der vorangehenden Bauetappe.
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