EP0703326B1 - Korrosionsgeschütztes Zugglied, vornehmlich Spannglied für Spannbeton ohne Verbund - Google Patents
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Classifications
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- 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
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-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
- E01D19/14—Towers; Anchors ; Connection of cables to bridge parts; Saddle supports
Definitions
- the invention relates to a corrosion-protected tension member, primarily a tendon for prestressed concrete without bond according to the preamble of claim 1.
- Preload with and without bond In the construction of prestressed concrete structures, but especially in the case of bridge structures, they are known Preload with and without bond. Preload with composite is usually used as a preload with a subsequent bond executed.
- the tendons are arranged in Cladding tubes within the concrete cross section until hardening of the concrete held longitudinally and after tensioning by injecting cement paste into the remaining Annuli are brought into connection with the building. At The tendons are usually pre-stressed without bond outside the concrete cross section, but are opposite to that Supported structure; so you can visit at any time, tightened and if necessary also replaced.
- tension members of this type are as tension elements so-called monostrands are used, i.e. Steel wire strands that each in an envelope made of plastic, e.g. Polyethylene, arranged and one of the annular space between the tension element and envelope filling, plastically deformable Corrosion protection compound, e.g. Fat, are surrounded (DE-A-37 34 954).
- the anchor pot itself is inserted into an anchor tube that is in the anchoring area forms the tubular envelope of the tension member.
- the strands can be retightened and exchanged and it is still possible to pass the anchor pot Cavity between the cladding of the strands and the Inner wall of the tubular casing in the free area of the Tension member with hardening material, in particular Cement mortar to grout.
- the arrangement of a stuffing box makes one Sealing both against the wrappings of the individual Strands, as well as opposite the tubular casing of the entire tension member reached; the construction is relatively complex and fragile and therefore not for everyone Suitable for use.
- the object of the invention underlying, an easier and more economical way for sealing the anchoring area of a such tension member to its free area create in which the cavity may be entirely or partly also with a hardening material, e.g. Cement paste, can be filled.
- a hardening material e.g. Cement paste
- the main advantage of the invention is that the arrangement of the sealing plate immediately below the Anchor plate on the previously necessary, with Corrosion protection compound filled cavity completely can be dispensed with.
- the wrappings of each Tension elements are applied through the sealing washer the armature disk brought in or in this, so that the one surrounding the individual elements within their envelopes Corrosion protection compound directly to the holes in material filling the armature disk. Because that Individual elements after removing the wrappings in the Anchoring area still adhering material when Sliding on the anchoring wedges is stripped and the Bores including the blind hole-like extensions Filled out, can usually be filled in by an additional Corrosion protection compound are dispensed in the holes.
- an anchoring area is a Bundle tendon 1 from a number of individual Tension elements 2 shown.
- the tension elements 2 consist of So-called monostrands, these are steel wire strands 3, which are used for Corrosion protection with plastic coverings, e.g. Envelope tubes 4, are provided and in which the cavity between the strands 3 and the casing tubes 4 with a plastically deformable anti-corrosion compound, e.g. Fat, is filled out.
- the strands 3 are made of several parts Ring wedges 5 in conical bores 6 in an armature disk 7 anchored from steel.
- the armature disk 7 is supported against an anchoring body 8 made of steel, which in a Concrete component 9 is embedded and in this Anchoring area the tubular sheathing of the tension member 1 forms.
- the tubular casing then sits to the anchoring body 8 in a trumpet 10 Plastic, e.g. PE, to which then a cladding tube 11, again made of plastic, e.g. PE, sealed is.
- the strands 3 are within the anchoring body 8 their envelopes 4 through holes in a perforated disk 12 passed through, which in turn made of plastic, mainly PE, exists.
- the perforated disc 12 is below Interposition of one with appropriate holes provided washer 13 from an elastic deformable material, e.g. Neoprene on which the Air side facing away from the armature plate 7.
- Bolts 14 pass through the armature disk 7 Sealing disc 13 and the perforated disc 12 and allow that Applying a surface pressure to the sealing washer 13 with the result of a seal against the Envelopes 4 of the strands 2 causing transverse expansion.
- FIGS. 3a to f shows individual successive work phases.
- the tubular casing of the Bundle tendon 1 consisting of the cladding tube 11, the Trumpet 10 and the anchoring body 8, laid in which the individual tension elements 2 are inserted.
- the anchor can be mounted inside the remaining tubular duct with a hardening material, e.g. Cement mortar to be filled in to arrange and fix the individual elements 2. After this When this material hardens, the prestress is applied.
- a hardening material e.g. Cement mortar
- the strands 3 with the coverings 4 in the Anchoring body 8 introduced; they are at your disposal Tension or anchor required length L over the Anchoring out.
- the strands 3 with their coverings 4 are already the perforated disc 12 and the sealing disc 13 postponed.
- the strands 3 in the area the protruding length L stripped to a length l, i.e. freed from the wrappers 4 to the strands 3 individually to be able to anchor (Fig. 3b).
Description
Die Erfindung betrifft ein korrosionsgeschütztes Zugglied,
vornehmlich ein Spannglied für Spannbeton ohne Verbund gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei der Konstruktion von Bauwerken aus Spannbeton,
insbesondere aber bei Brückenbauwerken, kennt man die
Vorspannung mit und ohne Verbund. Vorspannung mit Verbund
wird meist als Vorspannung mit nachträglichem Verbund
ausgeführt. Dabei werden die Spannglieder durch Anordnung in
Hüllrohren innerhalb des Betonquerschnitts bis zum Erhärten
des Betons längsbeweglich gehalten und nach dem Spannen
durch Injizieren von Zementleim in die verbliebenen
Ringräume in Verbund mit dem Bauwerk gebracht werden. Bei
Vorspannung ohne Verbund liegen die Spannglieder meist
außerhalb des Betonquerschnitts, sind jedoch gegenüber dem
Bauwerk abgestützt; sie können so jederzeit besichtigt,
nachgespannt und gegebenenfalls auch ausgewechselt werden.
Bei einem bekannten Zugglied dieser Art sind als Zugelemente
sogenannte Monolitzen verwendet, d.h. Stahldrahtlitzen, die
jeweils in einer Umhüllung aus Kunststoff, z.B. Polyäthylen,
angeordnet und von einer den Ringraum zwischen Zugelement
und Umhüllung ausfüllenden, plastisch verformbaren
Korrosionsschutzmasse, z.B. Fett, umgeben sind (DE-A-37 34 954).
Die Umhüllungen der zum Zwecke der Verankerung in der
Ankerscheibe an den Enden abgemantelten Litzen enden in
einem mit Korrosionsschutzmasse gefüllten Ankertopf, der in
seinem Boden eine der Anzahl der Litzen entsprechende Anzahl
von Durchbrechungen aufweist, durch welche die Litzen mit
ihren Umhüllungen hindurchgeführt sind. Der Ankertopf selbst
ist in ein Ankerrohr eingesetzt, das im Verankerungsbereich
die rohrförmige Umhüllung des Zugglieds bildet. Auf diese
Weise sind die Litzen nachspannbar und auswechselbar geführt
und es ist dennoch möglich, an dem Ankertopf vorbei den
Hohlraum zwischen den Umhüllungen der Litzen und der
Innenwand der rohrförmigen Umhüllung im freien Bereich des
Zugglieds mit erhärtendem Material, insbesondere
Zementmörtel, zu verpressen.
Um den mit Korrosionsschutzmasse auszufüllenden Hohlraum im
Verankerungsbereich möglichst dicht gegenüber dem Bereich
abzuschließen, der gegebenenfalls mit einem erhärtenden
Material ausgefüllt sein kann, ist es auch bekannt, als der
Luftseite abgewandte Begrenzung des mit Fett auszufüllenden
Raumes, in dem die Umhüllungen der einzelnen Zugelemente
enden, eine Stopfbüchse anzuordnen (EP-A-0 323 285). Zur
Betätigung der aus zwei Lochplatten mit zwischengelegter
Dichtungsplatte bestehenden Stopfbüchse sind diese und die
Ankerscheibe durchsetzende Schraubenbolzen vorgesehen, die,
um bei Betätigung der Schraubenbolzen eine Lageveränderung
der Stopfbüchse zu verhindern, innerhalb des mit Fett
gefüllten Raumes von rohrförmigen Abstandhaltern umgeben
sind.
Durch die Anordnung einer Stopfbüchse wird zwar eine
Abdichtung sowohl gegenüber den Umhüllungen der einzelnen
Litzen, als auch gegenüber der rohrförmigen Umhüllung des
gesamten Zugglieds erreicht; die Konstruktion ist aber
relativ aufwendig und anfällig und deshalb nicht für jeden
Anwendungsfall geeignet.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine einfachere und wirtschaftlichere Möglichkeit
für eine Abdichtung des Verankerungsbereichs eines
derartigen Zugglieds gegenüber seinem freien Bereich zu
schaffen, in dem der Hohlraum gegebenenfalls ganz oder
teilweise auch mit einem erhärtenden Material, wie z.B.
Zementleim, gefüllt sein kann.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Der Vorteil der Erfindung besteht vor allem darin, daß durch
die Anordnung der Dichtungsplatte unmittelbar unterhalb der
Ankerscheibe auf den bislang notwendigen, mit
Korrosionsschutzmasse gefüllten Hohlraum vollständig
verzichtet werden kann. Die Umhüllungen der einzelnen
Zugelemente werden durch die Dichtungsscheibe hindurch an
die Ankerscheibe heran- bzw. in diese hineingeführt, so daß
die die Einzelelemente innerhalb ihrer Umhüllungen umgebende
Korrosionsschutzmasse unmittelbar an das die Bohrungen in
der Ankerscheibe ausfüllende Material anschließt. Da das den
Einzelelementen nach dem Entfernen der Umhüllungen im
Verankerungsbereich noch anhaftende Material beim
Aufschieben der Verankerungskeile abgestreift wird und die
Bohrungen einschließlich der sacklochartigen Erweiterungen
satt ausfüllt, kann meist auf ein zusätzliches Einfüllen von
Korrosionsschutzmasse in die Bohrungen verzichtet werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt
- Fig. 1
- einen Längsschnitt durch den Verankerungsbereich eines erfindungsgemäßen Zugglieds,
- Fig. 1a
- ein Detail aus Fig. 1 in größerem Maßstab,
- Fig. 2
- einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 und die
- Fig. 3a bis f
- einzelne Arbeitsphasen beim Zusammenbau der Verankerung eines erfindungsgemäßen Zugglieds.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Verankerungsbereich eines
Bündelspannglieds 1 aus einer Anzahl von einzelnen
Zugelementen 2 dargestellt. Die Zugelemente 2 bestehen aus
sogenannten Monolitzen, das sind Stahldrahtlitzen 3, die zum
Korrosionsschutz mit Umhüllungen aus Kunststoff, z.B.
Hüllschläuchen 4, versehen sind und bei denen der Hohlraum
zwischen den Litzen 3 und den Hüllschläuchen 4 mit einer
plastisch verformbaren Korrosionsschutzmasse, z.B. Fett,
ausgefüllt ist. Die Litzen 3 sind mittels mehrteiliger
Ringkeile 5 in konischen Bohrungen 6 in einer Ankerscheibe 7
aus Stahl verankert. Die Ankerscheibe 7 stützt sich gegen
einen Verankerungskörper 8 aus Stahl ab, der in ein
Betonbauteil 9 eingebettet ist und in diesem
Verankerungsbereich die rohrförmige Umhüllung des Zugglieds
1 bildet. Die rohrförmige Umhüllung setzt sich im Anschluß
an den Verankerungskörper 8 in einer Trompete 10 aus
Kunststoff, z.B. PE, fort, an die dann ein Hüllrohr 11,
wiederum aus Kunststoff, z.B. PE, dichtend angeschlossen
ist.
Innerhalb des Verankerungskörpers 8 sind die Litzen 3 mit
ihren Umhüllungen 4 durch Bohrungen in einer Lochscheibe 12
hindurchgeführt, die wiederum aus Kunststoff, vornehmlich
PE, besteht. Die Lochscheibe 12 liegt unter
Zwischenschaltung einer mit entsprechenden Bohrungen
versehenen Dichtungsscheibe 13 aus einem elastisch
verformbaren Material, wie z.B. Neoprene, an der der
Luftseite abgewandten Seite der Ankerscheibe 7 an.
Schraubenbolzen 14 durchsetzen die Ankerscheibe 7, die
Dichtungsscheibe 13 und die Lochscheibe 12 und erlauben das
Aufbringen eines Flächendruckes auf die Dichtungsscheibe 13
mit der Folge einer eine Abdichtung gegenüber den
Umhüllungen 4 der Litzen 2 bewirkenden Querdehnung.
Um die Litzen 3 in der gebotenen Weise in der Ankerscheibe 7
verankern zu können, sind über einen Endbereich bestimmter
Länge die Umhüllungen 4 entfernt; die Umhüllungen 4 reichen
an dieser Stelle in sacklochartige Erweiterungen 6a der
Bohrungen 6 in der Ankerscheibe 7 hinein.
Die Arbeitsweise bei der Montage einer solchen Verankerung
kann anhand der Fig. 3a bis f beschrieben werden, die
einzelne aufeinanderfolgende Arbeitsphasen zeigt.
Grundsätzlich wird zunächst die rohrförmige Umhüllung des
Bündelspannglieds 1, bestehend aus dem Hüllrohr 11, der
Trompete 10 und dem Verankerungskörper 8, verlegt, in welche
die einzelnen Zugelemente 2 eingeschoben werden. Nach dem
Montieren der Verankerung kann der innerhalb der
rohrförmigen Umhüllung verbliebene Spannkanal mit einem
erhärtenden Material, z.B. Zementmörtel, verfüllt werden, um
die Einzelelemente 2 zu ordnen und zu fixieren. Nach dem
Erhärten dieses Materials wird die Vorspannung aufgebracht.
Das Ausfüllen des Spannkanals innerhalb der rohrförmigen
Umhüllung 8, 10, 11 ermöglicht eine Fixierung der
Umhüllungen 4 der Litzen 3 gegen Längenänderungen infolge
von Temperaturunterschieden durch Aufbringen kurzer Stücke
eines Schrumpfschlauches 4a, die durch Einbettung in das
erhärtende Material keine Lageänderungen zulassen (Fig. 1).
Gemäß Fig. 3a sind die Litzen 3 mit den Umhüllungen 4 in den
Verankerungskörper 8 eingeführt; sie stehen um die zum
Spannen bzw. Verankern erforderliche Länge L über die
Verankerung hinaus. Auf die Litzen 3 mit ihren Umhüllungen 4
sind bereits die Lochscheibe 12 und die Dichtungsscheibe 13
aufgeschoben. Als nächstes werden die Litzen 3 im Bereich
der überstehenden Länge L bis auf eine Länge l abgemantelt,
d.h. von den Umhüllungen 4 befreit, um die Litzen 3 einzeln
verankern zu können (Fig. 3b).
Auf die freigelegten Enden der Litzen 3 wird sodann die
Ankerscheibe 7 aufgeschoben (Fig. 3c), die mit der
Lochscheibe 12 unter Zwischenlage der Dichtungsscheibe 13
lose verbunden und in den Verankerungskörper 8
hineingeschoben wird, bis sie an dessen luftseitiger
Abstützfläche anliegt (Fig. 3d). Da die Umhüllungen 4 der
Litzen 3 sich durch Temperatureinflüsse verkürzen können,
ist es empfehlenswert, die Umhüllungen etwas länger zu
lassen, so daß sie beim Aufsetzen der Ankerscheibe 7 unter
Stauchdruck geraten. Die Verbindung von Lochscheibe 12 und
Ankerscheibe 7 erfolgt über die Schraubenbolzen 14.
In den Fig. 3e und 3f ist dann noch dargestellt, wie die
Ankerscheibe 7 in ihrer Lage mittels einer Ringscheibe 15
und im Verankerungskörper 8 verankerter Schraubenbolzen 16
in ihrer Lage gesichert (Fig. 3e) und wie nach dem Einsetzen
der Ringkeile 5 in die Bohrungen 6 in der Ankerscheibe 7
eine Keilsicherungsplatte 17 montiert wird, um die Keile 5
bis zum endgültigen Spannen in ihrer Lage zu halten.
Das Zusammenpressen der Dichtungsscheibe 13 mittels der
Schraubenbolzen 14 zur Aktivierung der Dichtung erfolgt dann
nach dem Aufbringen der endgültigen Spannkraft auf die
Litzen 3. Dabei ist es, um eine möglichst gute Abdichtung zu
erreichen, möglich, nicht nur, wie beschrieben, eine
Lochscheibe 12 und eine Dichtungsscheibe 13, sondern jeweils
zwei oder mehrere solcher Scheiben unmittelbar
hintereinander anzuordnen und sie in entsprechender Weise
durch sie axial durchsetzende Schraubenbolzen unter axialen
Druck zu setzen.
Nach Beendigung der Spannarbeiten werden die überstehenden
Enden 3a der Litzen abgeschnitten und - unter Zwischenlage
einer Gummidichtung 18 - eine Schutzkappe 19 aufgeschraubt,
die durch Injektion mit Korrosionsschutzmaterial 20 verfüllt
wird (Fig. 1).
Claims (4)
- Korrosionsgeschütztes Zugglied, vornehmlich Spannglied für Spannbeton ohne Verbund, aus einer Mehrzahl von innerhalb einer rohrförmigen Umhüllung angeordneten Zugelementen, wie Stahlstäben, -drähten oder -litzen, die ihrerseits in je einer Umhüllung aus Kunststoff angeordnet und von plastisch verformbarer Korrosionsschutzmasse umgeben sind, wobei das Zugglied an seinen Enden Ankervorrichtungen mit jeweils einer mit Bohrungen für den Durchtritt der Zugelemente versehenen Ankerscheibe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugelemente (2) mit ihren Umhüllungen (4) durch Bohrungen in mindestens einer Lochscheibe (12) und mindestens einer mit entsprechenden Bohrungen versehenen Dichtungsscheibe (13) hindurchgeführt sind, wobei die Lochscheibe (12) unter Zwischenschaltung der Dichtungsscheibe (13) gegen die der Luftseite abgewandte Seite der Ankerscheibe (7) anpreßbar ist.
- Zugglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (6) in der Ankerscheibe (7) an der der Luftseite abgewandten Seite zur Einführung der Enden der Umhüllungen (4) der Zugelemente (2) sacklochartig erweitert (6a) sind.
- Zugglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsscheibe (13) mittels die Lochscheibe (12) und die Ankerscheibe (7) durchsetzender Schraubenbolzen (14) zusammenpreßbar ist.
- Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum zwischen den Zugelementen (2) und der rohrförmigen Umhüllung zumindest in den an die Ankervorrichtungen anschließenden Bereichen mit einem erhärtenden Material, z.B. Zementmörtel, ausgefüllt ist.
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