EP0393013A1 - Spannbündel aus mehreren Spanngliedern wie Litzen, Stäben oder Drähten - Google Patents

Spannbündel aus mehreren Spanngliedern wie Litzen, Stäben oder Drähten Download PDF

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EP0393013A1
EP0393013A1 EP90890090A EP90890090A EP0393013A1 EP 0393013 A1 EP0393013 A1 EP 0393013A1 EP 90890090 A EP90890090 A EP 90890090A EP 90890090 A EP90890090 A EP 90890090A EP 0393013 A1 EP0393013 A1 EP 0393013A1
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EP
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plastic
strands
bundle
tensioning
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EP0393013B2 (de
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Definitions

  • the invention relates to a tension bundle consisting of a plurality of tendons, such as strands, rods of the wires.
  • Another object of the invention relates to a method for tensioning such bundles.
  • the strands or wires individually with a plastic sheath, e.g. made of polyethylene, a grease coating or a galvanic coating and then to bundle several such strands or wires. It is also known to galvanically coat or grease the strands or wires before coating them with plastic. Such strands or wires can move in the plastic jacket.
  • the disadvantage of bundling the strands or wires covered with plastic is that a relatively thick bundle is obtained.
  • tendons made of bars, wires or strands were guided individually or bundled in cladding tubes made of sheet metal or plastic, the cavity between the tendons and the cladding tube being filled by means of cement or so-called permanent plastic masses by pressing the filler material in before or after tensioning the tendons.
  • the tendons were anchored at the ends and tensioned. They can be placed inside a structure or outside; in the latter case, the cladding tube itself must also be made of corrosion-resistant material.
  • the object of the invention is to provide measures by which, while avoiding this disadvantage, the smallest possible space requirement for the tensioning bundle is achieved and this is also more labor-saving than before.
  • it is proposed according to the invention that the tendons in the bundle are encased parallel to one another and sheathed together by a plastic.
  • the strands or wires are coated with a corrosion-protecting and / or lubricious material, e.g. Grease, and / or a galvanic coating and / or a thin coating made of hard plastic.
  • a corrosion-protecting and / or lubricious material e.g. Grease, and / or a galvanic coating and / or a thin coating made of hard plastic.
  • the strands or wires are often in such a way that the plastic can also penetrate between the strands or wires, whereupon the bundle is pressed together in order to obtain the desired small diameter. It can happen that the sheathing is not the exact one you want Outline shape. In order to counter this danger, it is proposed according to the invention to apply a second plastic casing. This casing can combine homogeneously with the first casing, so that a one-piece casing is produced.
  • the second casing from a different plastic than the first casing.
  • Difficulties in bending or rolling properties can also arise with such bundles.
  • the use of harder plastic or a thicker layer of soft plastic when used, where increased protection of the strands by the sheath is required, can lead to excessive stress and damage to the sheath in the event of excessive bends, or else the bundle cannot be rolled up to dimensions as small as, for example would be necessary for transport purposes.
  • the strands or wires are provided with an inner sheath made of a soft plastic and an outer sheath made of a harder plastic.
  • the strands or wires can be provided with a plurality of concentric sheaths made of plastic, with a lubricant layer between at least two sheaths is provided, whereby there is the possibility that the bundle with the inner casing can move when tensioning the same with respect to the outer casing.
  • the sheathing and, if necessary, also the lubricant layer are applied by means of extruders arranged one behind the other.
  • Hiebei is shown in FIGS. 1 to 3 and 5 to 9 only one strand, while the other strands are simply indicated by a circle.
  • a known strand bundle is shown. This consists of individual strands 1, which are each provided with a plastic sheath 2. In the example shown, six such strands 1 are arranged parallel to one another around a central strand 1 '. Such a strand bundle requires due to the on each strand 1 or 1 'separately applied sheath 2 a relatively large accommodation space when used as a prestressed strand bundle.
  • the bundle shown in cross section in Fig. 2 has strands running parallel to each other, as is provided according to the invention, and is together with preferably soft plastic e.g. Polyethylene, was extrusion-coated using an extruder, the plastic 3 both forming a coating and penetrating into the spaces between the strands 1.
  • the strands can be dry before the sheathing with the soft plastic, but they can also, as shown, be provided with a coating 4 made of fat, a hard plastic or by galvanic application, which serves as corrosion protection. This coating can also fill the inner spaces between the tendons, especially if it is made of fat.
  • the bundle of strands 1 running in parallel is enclosed by a two-layer jacket or by two concentric jackets 3, 5.
  • the sheathing is preferably carried out in two stages with two extruders. It is advisable to initially space between fill the strands 1 in such a way that the distance between the strands is greater than in the final state, the plastic also penetrating into the space between the inner strand and the surrounding strands, whereupon the strands are squeezed together, so that the smallest possible Diameter of the coated bundle is achieved.
  • the outer plastic sheath 5 is applied, so that a round sheathed bundle is formed.
  • the two plastics can be chosen as desired, depending on the desired property of the coated bundle. There is the possibility of producing both shells from the same plastic or the inner sheath 3 from softer plastic than the outer sheath 5. This process is preferably carried out by successive extrusions of two extruders connected in series.
  • the inner casing can be made of a harder plastic than the outer casing.
  • a lubricant can be enclosed between the two sheaths 3 and 5, or better between the outer sheath 5 and a further concentric sheath, which makes it possible for the bundle with the inner sheath to be stretched when the bundle is tensioned can move relative to the outer casing.
  • This type of sheathing can also be carried out in an extrusion process.
  • the strands 1 are at most enclosed by the sheath 4 and joined together by the plastic 3 to form a band.
  • the band consists of two strands and in Figs. 5 and 6 four strands, Fig. 6 representing a band with a different shape of the sheath than Fig.5.
  • the strands 1 are separated from one another by longitudinal webs 7 of the sheathing.
  • the number and the cross-sectional shape of the casings lying one above the other and the number of layers of lubricants between two casings in each case are not limited.
  • the outer shapes of the bundles can be designed as desired and can be arranged in a space-saving manner both in the building and on the outer wall thereof.
  • individual wires can also be combined into a bundle within the scope of the invention, the individual wires being able to be provided with a dry plastic, a galvanic coating or a coating of fat or thin hard plastic before the sheathing.
  • the end of the bundle can be slit open, as shown in FIG. 10, each end of the strand or the tensioning element being provided with its own anchor body 8.
  • each end of the strand or the tensioning element being provided with its own anchor body 8.
  • both ends in one Anchor anchor plate.
  • bundles consisting of more than two tendons can be divided into individual members in the same way.
  • the bundles according to the invention are used, for example, for prestressing structures with external or internal arrangement of the bundles, for ground anchors or as inclined cables, e.g. applied to suspension bridges.

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Abstract

Spannbündel aus parallel zueinander verlaufenden Spanngliedern, wie Stäben, Litzen oder Drähten (1). Das Spannbündel wird als ganzes mit mindestens einem Kunststoff (3) in einem Extruder ummantelt. Beim Spannen solcher Bündel können die Spannglieder (1) einzeln oder gemeinsam gespannt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Spannbündel aus mehreren Spanngliedern, wie Litzen, Stäben der Drähten.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spannen von solchen Spannbündeln.
  • Bisher war es üblich, sur Herstellung solcher Bündel, die Litzen oder Drähte einzeln mit einem Kunststoffmantel, z.B. aus Polyäthylen, einem Fettüberzug oder einem galvanischen Überzug zu versehen und mehrere solche Litzen oder Drähte dann zu bündeln. Es ist weiters bekannt, die Litzen oder Drähte vor der Ummantelung mit Kunststoff galvanisch zu überziehen oder zu fetten. Derartige Litzen oder Drähte können sich im Kunststoffmantel bewegen. Der Nachteil der Bündelung der mit Kunststoff überzogenen Litzen oder Drähte liegt darin, daß ein verhältnismäßig dickes Bündel erzielt wird.
  • Außerdem wurden Spannglieder aus Stäben, Drähten oder Litzen einzeln oder gebündelt in Hüllrohren aus Blech oder Kunststoff geführt, wobei die Füllung des Hohlraumes zwischen den Spanngliedern und dem Hüllrohr mittels Zement oder sogenannter dauerplastischer Massen durch Einpressen des Füllmaterials vor dem Spannen der Spannglieder oder nachher erfolgte.
  • Die Spannglieder wurden an den Enden mit Verankerungen versehen und gespannt. Sie können im Inneren eines Tragwerkes oder außen angeordnet werden; im letzteren Fall muß das Hüllrohr selbst auch aus korrosionsbeständigem Material hergestellt sein.
  • Die Nachteile der bekannten Verfahren waren häufig der Korrosionsschutz, für welchen ein eigener Arbeitsgang erforderlich war, wodurch ein hoher Zeit- und Kostenaufwand entstanden ist. Auch die Gefahr von Fehlern beim Schutz der Zugglieder war nicht unerheblich. Nicht unerwähnt dürfen Nachteile durch Berührung der Stäbe, Drähte oder Litzen an Umlenkstellen der Spannglieder bleiben, wodurch erhöhte Reibung beim Vorspannen und damit Verluste der Vorspannkräfte sowie Abminderung der Festigkeit, insbesondere der Ermüdungsfestigkeit, die Folge waren.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von Maßnahmen, durch welche unter Vermeidung dieses Nachteiles ein möglichst geringer Raumbedarf für das Spannbündel erzielt wird und dieses außerdem arbeitssparender als bisher herstellbar ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Spannglieder im Bündel parallel zueinander verlaufend gemeinsam von einem Kunststoff ummantelt sind.
  • Bei Leitungskabeln für elektrische Installationen ist es wohl bekannt, mehrere isolierte Drähte mit einem gemeinsamen Kunststoffmantel zu umschließen. Abgesehen davon, daß diese kabel nicht zum Bewehren von Beton bestimmt sind, verlaufen in ihnen die Drähte nicht parallel sondern sind zu einem Zopf verbunden.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden vor der Ummantelung, vorzugsweise in einem Extruder, die Litzen oder Drähte mit einem korrosionsschützenden und bzw. oder gleitfähigem material, z.B. Fett, und bzw. oder einem galvanischen Überzug und bzw. oder einem dünnen Überzug aus hartem Kunststoff zu versehen.
  • Beim Aufbringen der Kunststoffmasse liegen die Litzen oder Drähte häufig in der Weise, daß der Kunststoff auch zwischen die Litzen oder Drähte eindringen kann, worauf das Bündel zusammengedrückt wird, um den erwünschten kleinen Durchmesser zu erhalten. Hiebei kann es vorkommen, daß die Ummantelung nicht die gewünschte genaue Umrißform annimmt. Um dieser Gefahr zu begegnen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine zweite Ummantelung aus Kunststoff aufzubringen. Diese Ummantelung kann sich mit der ersten Ummantelung homogen verbinden, sodaß eine einstückige Ummantelung entsteht.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es auch möglich, die zweite Ummantelung aus einem anderen Kunststoff als die erste Ummantelung herzustellen.
  • Bei derartigen Bündeln können auch Schwierigkeiten bezüglich der Eigenschaften beim Biegen oder Aufrollen auftreten. Durch die Verwendung von härterem Kunststoff bzw. einer dickeren Schicht weichen Kunststoffes bei Anwendung, wo ein verstärkter Schutz der Litzen durch die Umhüllung gefordert ist, kann es dabei im Falle von zu starken Biegungen zu übermäßiger Belastung und damit zu Beschädigungen der Ummantelung kommen, oder aber das Bündel kann nicht auf so kleine Dimensionen aufgerollt werden, wie es z.B. für transportzwecke notwendig wäre.
  • Es ist daher eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen zu schaffen, durch die Spannbündel mti ausreichend schützender Ummantelung geschaffen werden, die sich auf hinlänglich kleine Dimensionen aufrollen lassen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß die Litzen oder Drähte mit einer inneren Ummantelung aus einem weichen Kunststoff und einer äußeren Ummantelung aus einem härteren Kunststoff versehen werden.
  • Im Rahmen der Erfindung können die Litzen oder Drähte mit mehreren konzentrischen Ummantelungen aus Kunststoff versehen werden, wobei zwischen mindestens zwei Ummantelungen eine Gleitmittelschicht vorgesehen ist, wodurch die Möglichkeit besteht, daß sich das Bündel mit der inneren Ummantelung beim Spannen desselben gegenüber der äußeren Ummantelung bewegen kann.
  • Die Ummantelungen und allenfalls auch die Gleitmittelschicht werden durch hintereinander angeordnete Extruder aufgetragen.
  • Für Bauten, wo mehrere Litzen nebeneinander zu verlegen sind, ist es zweckmäßig, die Litzen mit dem vorzugsweise weichen Kunststoff zu einem Band zusammenzufassen.
  • Schließlich ist es Aufgabe der Erfindung, die oben erwähnten Nachteile der bekannten verfahren zu beseitigen. Diese Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Spannbündel gelöst, wobei die Stäbe, Drähte oder Litzen einzeln oder gemeinsam gespannt werden.
  • Weitere Ausgestaltungen entsprechend der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, in welcher Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäß ausgebildete Spannbündel anhand von Zeichnungen näher erläutert werden.
  • In den Zeichnungen stellen die
    • Fig. 1 einen bisher bekannten Aufbau für ein Litzenbündel mit kunststoffummantelten Einzellitzen im Querschnitt,
    • Fig. 2 und 3 je einen Querschnitt durch ein Litzenbündel gemäß der Erfindung,
    • Fig. 4 bis 9 Querschnitte durch weitere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dar und
    • Fig. 10 eine Ausführungsform eines Endes eines solchen Bündels mit den Verankerungen.
  • Hiebei ist in den Fig. 1 bis 3 und 5 bis 9 nur eine Litze ausgeführt, während die anderen Litzen vereinfacht nur durch einen Kreis angedeutet sind.
  • In Fig. 1 ist ein bekanntes Litzenbündel dargestellt. Dieses besteht aus einzelnen Litzen 1, welche jeweils für sich mit einer Kunststoff-­Ummantelung 2 versehen sind. Bei dem gezeigten Beispiel sind sechs derartige Litzen 1 um eine zentrale Litze 1′ parallel zueinander angeordnet. Ein derartiges Litzenbündel benötigt infolge der auf jeder Litze 1 bzw. 1′ getrennt aufgebrachten Ummantelung 2 einen verhältnismäßig großen Unterbringungsraum bei der Verwendung als vorgespanntes Litzenbündel.
  • Das in Fig. 2 im Querschnitt dargestellte Bündel hat parallel zueinander verlaufender Litzen, wie es gemäß der Erfindung vorgesehen ist, und ist gemeinsam mit vorzugsweise weichem Kunststoff z.B. Polyäthylen, mittels eines Extruders umspritzt worden, wobei der Kunststoff 3 sowohl einen Überzug bildet als auch in die Räume zwischen den Litzen 1 eingedrungen ist. Die Litzen können vor der Ummantelung mit dem weichen Kunststoff trocken sein, sie können aber auch, wie dargestellt, einen als Korrosionsschutz dienenden Überzug 4 aus Fett, aus einem harten Kunststoff oder durch galvanische Auftragung erhalten. Dieser Überzug kann auch, vor allem, wenn er aus Fett besteht, die inneren Räume zwischen den Spanngliedern ausfüllen.
  • In Fig. 2 ist ein Kranz von Litzen um eine mittige Litze angeordnet dargestellt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, beliebig viele Kränze übereinanderliegend anzuordnen.
  • In Fig. 3 ist das Bündel parallel verlaufender Litzen 1 durch eine zweischichtige Ummantelung, bzw. durch zwei konzentrische Mäntel 3, 5 umschlossen. Die Ummantelung erfolgt vorzugsweise in zwei Etappen mit zwei Extrudern. Hiebei ist es zweckmäßig, vorerst den Raum zwischen den Litzen 1 zu füllen und zwar in der Weise, daß der Abstand der Litzen größer als im Endzustand ist, wobei der Kunststoff auch in den Raum zwischen der inneren Litze und den sie umgebenden Litzen eindringt, worauf die Litzen zusammengequetscht werden, sodaß ein möglichst kleiner Durchmesser des ummantelten Bündels erzielt wird.
  • In einer zweiten Stufe wird die äußere Kunststoffummantelung 5 aufgebracht, sodaß ein rundes ummanteltes Bündel entsteht.
  • Die beiden Kunststoffe können, je nach gewünschter Eigenschaft des ummantelten Bündels, beliebig gewählt werden. So besteht die Möglichkeit, beide Mäntel aus gleichem Kunststoff oder die innere Ummantelung 3 aus weicherem Kunststoff als die äußere Ummantelung 5 herzustellen. Dieser Vorgang wird vorzugsweise durch aufeinanderfolgende Extrusionen zweier hintereinander geschalteter Extruder durchgeführt. Selbstverständlich kann im Rahmen der Erfindung die innere Ummantelung aus einem härteren Kunststoff als die äußere Ummantelung ausgeführt sein.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann zwischen den beiden Ummantelungen 3 und 5, oder besser zwischen der äußeren Ummantelung 5 und einer weiteren konzentrischen Ummantelung, ein Gleitmittel eingeschlossen sein, wodurch die Möglichkeit besteht, daß sich beim Spannen des Bündels das Bündel mit der inneren Ummantelung gegenüber der äußeren Ummantelung bewegen kann. Auch diese Art der Ummantelung kann in einem Extrusionsverfahren erfolgen.
  • Vielfach ist es jedoch notwendig, mehrere Litzen nebeneinander anzuordnen. In diesem Falle werden die Litzen 1 allenfalls von der Hülle 4 umschlossen und nebeneinander durch den Kunststoff 3 zu einem Band vereinigt. In Fig. 4 besteht das Band aus zwei und in den Fig. 5 und 6 aus vier Litzen, wobei Fig. 6 ein Band mit einer anderen Form der Ummantelung als Fig.5 darstellt. Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 4 bis 6 sind die Litzen 1 durch Längsstege 7 der Ummantelung voneinander getrennt.
  • Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Litzen eng aneinander sich berührend anzuordnen, sodaß die Stege 7 entfallen.
  • Es ist dem Konstrukteur überlassen, die Litzen parallel zueinander liegend auch zu anderen Querschnittsformen der Litzenbündel anzuordnen, wie es beispielsweise die Fig. 7 bis 9 zeigen.
  • Im Rahmen der Erfindung ist die Anzahl und die Querschnittsform der übereinanderliegenden Ummantelungen sowie die Anzahl der Schichten von Gleitmitteln zwischen je zwei Ummantelungen nicht begrenzt.
  • Dadurch lassen sich die äußeren Formen der Bündel beliebig gestalten und sehr platzsparend sowohl im Bauwerk als auch an der Außenwand desselben anordnen.
  • Anstelle von Litzen können im Rahmen der Erfindung auch Einzeldrähte zu einem Bündel zusammengefaßt werden, wobei die Einzeldrähte vor der Ummantelung mit dem weichen Kunststoff trocken, mit einem galvanischen Überzug oder einem Überzug aus Fett oder dünnem harten Kunststoff versehen sein können.
  • Bei einer Verankerung werden die Enden der so hergestellten Bündel vom Kunststoffmantel befreit, die Oberflächen der Litzen gereinigt, sodaß sie dann einbetoniert, eingegossen oder geklemmt werden können.
  • Zur Verankerung der Litzen kann das Ende des Bündels, wie Fig. 10 zeigt, aufgeschlitzt werden, wobei jedes Ende der Litze bzw. des Spanngliedes mit einem eigenen Ankerkörper 8 versehen wird. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, beide Enden in einer gemeinsamen Ankerplatte zu verankern. Obowohl im vorliegenden Fall ein Bündel aus nur zwei Litzen gezeigt ist, können in gleicher Weise auch Bündel, welche aus mehr als zwei Spanngliedern bestehen, in Einzelglieder aufgeteilt werden.
  • Die erfindungsgemäßen Bündel werden beispielsweise für die Vorspannnung von Tragwerken mit außen- oder innenliegender Anordnung der Bündel, für Bodenanker oder als Schrägkabel, z.B. bei Hängebrücken, angewendet. Sie haben u.a. auch den Vorteil, daß sie sich jedem gewünschten Verlauf anpassen können.

Claims (10)

1. Spannbündel aus mehreren Spanngliedern, wie Litzen, Stäben oder Drähten, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder im Bündel parallel zueinander verlaufend gemeinsam von einem Kunststoff ummantelt sind, wobei der Mantel allenfalls auch zwischen die Spannglieder eingedrungen ist.
2. Spannbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder von einem weichen Kunststoff wie Polyäthylen ummantelt sind.
3. Spannbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder einzeln gefettet sind.
4. Spannbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder einzeln galvanisch überzogen sind.
5. Spannbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder einzeln mit einem harten Kunststoff überzogen sind.
6. Spannbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung zwischen den Spanngliedern einen Steg bildet.
7. Spannbündel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder mit mehreren übereinander angeordneten Ummantelungen aus Kunststoff versehen sind.
8. Spannbündel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder mit einer inneren Ummantelung aus einem weichen Kunststoff und einer äußeren Ummantelung aus einem härteren Kunststoff versehen sind.
9. Spannbündel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen mindestens zwei Ummantelungen eine Schichte aus einem Gleitmittel vorgesehen ist.
10. Verfahren zum Spannen des Spannbündels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder einzeln oder gemeinsam gespannt werden.
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