JP2708635B2 - 構造部分のプレストレス要素のための張り定着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、請求の範囲１の上位概念による構造部分の
プレストレス要素のための張り定着装置に関する。

張り定着装置の概念を、これから以下固定定着装置と
解釈することもできる。

プレストレス要素のためのそのような張り定着装置
は、通例トランペット状部を有するアンカー板の形態の
支持装置とアンカーブッシュとからなり、アンカーブッ
シュは通常高強度鋼からなる円筒状体として形成されて
いる。アンカーブッシュは、ブッシュ長手方向軸線に対
し実質的に平行に走る一つまたは複数の貫通孔を有し、
この孔を通って張り定着装置のプレストレス要素の端部
が導かれる。アンカーブッシュの両方の端面のうちの一
つが通例アンカー板に載っている。前記の一つまたは複
数の貫通孔は、アンカー板と反対側の他の第二の端面の
範囲に円錐形の拡大部を有し、これらの拡大部は第二の
端面に向かって開放している。拡大部の各々は截頭円錐
形のクランプを収容するように定められ、このクランプ
は、プレストレス要素が張られた後で、プレストレス要
素ストランドの形態の、クランプを貫通するプレストレ
ス要素の部分をそれぞれ固定するのに役立つ。

価値の高い鋼からなる周知の構造方式のアンカーブッ
シュの構造は材料的に高価でありかつその上加工の際に
非常に費用がかかる。さらに、クランプからアンカーブ
ッシュの孔の円錐部分までの移行範囲における荷重分布
は不均一であることが確かめられた。これは、その部分
がその上なお長手方向スリットを有する二部分または三
部分からなるクランプの円錐形状がアンカーブッシュの
孔の円錐部分に関して次のように、すなわちクランプと
アンカーブッシュの孔の円錐部分との間の座面がプレス
トレス要素の張られた状態で正確に一致するように製造
できないためである。なぜなら、クランプはプレストレ
ス要素ストランドをくさび止めする際にアンカーブッシ
ュの孔の円錐部分に二三ミリメートルだけ引き入れら
れ、それにより初めてプレストレス要素ストランドをし
っかりと締め付けることが実現されるからである。

明らかなピーク応力は、アンカーブッシュの内部に存
在する、最少直径を有する截頭円錐形クランプの端部に
生ずる。実験で証明できるように、プレストレス要素ス
トランドの破壊はもっぱらこの位置に生ずる。また、特
にアンカーブッシュがモルタル状材料で作られていると
きに、プレストレス要素の張り過程中截頭円錐形のクラ
ンプを、クランプを収容するのに役立つアンカーブッシ
ュの孔の円錐形拡大部に挿入するときに、およびクラン
プが少なくとも部分的にアンカーブッシュの孔から引き
出される、プレストレス要素の張り過程が繰り返される
ときにクランプ表面がモルタル状材料のアンカーブッシ
ュの孔の円錐形拡大部の端部範囲でクランプの表面と当
接し、その端部範囲が損傷されることが多い。

本発明の課題は、今や、クランプからプレストレス要
素ストランドまでの範囲の均一な荷重分布が達成され、
かつ付加的に、いっそう軽量でかつ製造費用が安いアン
カーブッシュを用いることができ、その上クランプをア
ンカーブッシュの円錐形拡大部の端部範囲に挿入すると
きにその端部範囲に損傷が起こらないように構成された
張り定着装置を提供することである。

本発明により、この課題の解決は、請求の範囲１の特
徴部分に記載された特徴により行われる。

そのような張り定着装置において、截頭円錐形のクラ
ンプの円錐形面はプレストレス要素の張られた状態でモ
ルタル状の硬化された材料により形成されるアンカーブ
ッシュの円錐形表面にいっそう良く載る。この場合、モ
ルタル状の硬化された材料は可撓性であり、すなわち截
頭円錐形クランプが製造される鋼よりいっそう変形可能
であり、かつそれにしたがって張り過程で截頭円錐形の
クランプの輪郭に適合する。それにより、プレストレス
要素ストランドの締め付けられた部分におけるクランプ
の一様な荷重の分配が達成される。プレストレスされた
はっきりした荷重のピークは截頭円錐形のクランプの最
小直径範囲で実質的に縮小され、それによりプレストレ
ス要素の破壊荷重に対する安全性が増大する。

同時に本発明により截頭円錐形のクランプを収容する
ために役立つアンカーブッシュの孔の円錐形拡大部がい
っそう大きな直径を有するその端部範囲で第二の拡大部
を有することにある。それと共に、この端部範囲におい
てクランプの端部がアンカーブッシュのモルタル状材料
と接触しない。それにより、アンカーブッシュの孔のこ
の端部範囲は、張り過程中およびクランプが一定量だけ
アンカーブッシュの孔から引き出される後張りのときに
保護される。それにより、アンカーブッシュの孔の円錐
形拡大部の端部範囲で損傷を避けることができる。

プレストレス要素を張る際に截頭円錐形クランプから
アンカーブッシュに伝達される荷重の分配を主な条件に
適合させて最適にすることができるためには、アンカー
ブッシュの孔の円錐形拡大部の円錐角を截頭円錐形クラ
ンプの円錐角に対してわずかに変えるのが有利である。
ここで、静的負荷のときに、主荷重をクランプの後方部
分に、すなわちいっそう大きな直径を有する截頭円錐形
の範囲でより早く担うのが有利であることが明らかにな
った。このことは、アンカーブッシュの孔の円錐形拡大
部の円錐角が截頭円錐形クランプの拡大部よりいっそう
小さいことにより達成される。動的な負荷のときには、
主荷重がクランプの前方部分で、すなわちいっそう小さ
い直径を有する截頭円錐形の範囲でより早く担わなけれ
ばならない。このことは、アンカーブッシュの孔の円錐
形拡大部の円錐角が截頭円錐形クランプの円錐角よりわ
ずかにいっそう大きいことにより達成できる。別の可能
性は、円錐形拡大部の後方部分のみが截頭円錐形クラン
プの円錐角からわずかにそれる円錐角を有することにあ
り、それにより例えば主荷重が截頭円錐形クランプの二
つの範囲に分割される。

アンカーブッシュは、本発明の有利な形成において、
複合アンカーブッシュとして実施することができる。こ
の場合、モルタル状の硬化された材料からなるアンカー
ブッシュのコアが、好ましくはリングとして形成された
金属外被により取り囲まれる。コアをリングに張り方向
に保持するために、リングの内側外被が円錐形に形成さ
れる。モルタル状材料のコアは直接金属外被に注入され
る。金属外被は、その内側表面が粗く加工されなければ
ならない。モルタル状材料の注入と金属外被の硬化によ
り、コアと外被の間の最適な座が作られる。このアンカ
ーブッシュは、これまでの構造方式に対して著しく減少
した重量を有する。製造も、全鋼アンカーブッシュの場
合よりいっそう簡単でかつ費用が安い。

本発明のさらに有利な形成は、外被としてコアを取り
囲むリングの内側表面を両方の外側範囲から中央範囲に
向かって円錐形に拡げること、およびモルタル状材料を
コアとしてこのリング内部空間に注入することにある。
この場合、リングと、モルタル状材料からなるコアとの
間の結合が最適である。

本発明のさらに有利な形成は、プレストレスすべき構
造部分に直接コンクリートを打設する定着装置を提案す
ることにある。モルタル状の硬化された材料からなるリ
ングを取り囲む鋼外被からなるアンカー板が、高強度コ
ンクリートからなる構造部分に埋設される。円錐形の内
側開口を有する、モルタル状材料からなるリングに、同
様にモルタル状の硬化された材料からなるコアが挿入さ
れる。このコアには、クランプを収容するために役立つ
孔が含まれる。プレストレスすべき構造部分にアンカー
板をコンクリート中に埋設することにより、張り定着装
置から高強度コンクリートからなる対応する構造部分へ
の力の導入が最適になる。その上、この張り定着装置の
製造は簡単でかつ費用が安い。

添付図面により、次に本発明を例により詳細に述べ
る。図面において、 第１図はアンカー板とアンカーブッシュを有する張り
定着装置の断面図である。

第２図は第１図によるアンカーブッシュの平面図であ
る。

第３図はアンカーブッシュにおけるクランプの断面図
であり、上方半分は設置前のクランプを示し、下半分は
張り後のクランプを示す。

第４図はアンカーブッシュの孔の円錐形拡大部の形の
拡大図である。

第５図はアンカーブッシュの孔の円錐形拡大部の他の
形の拡大図である。

第６図は円錐形の内側形状を有する金属外被を有する
アンカーブッシュの断面図である。

第７図は複合円錐内側形状を有する金属外被のあるア
ンカーブッシュの断面図であり、および 第８図は構造部分にコンクリート中に埋設されたアン
カー板の断面図で、挿入部分と、モルタル状の硬化され
た材料からなる挿入されたコアを有する。

第９図は構造部分にコンクリート中に埋設された円錐
形の挿入体に挿入されたアンカーブッシュの断面図であ
る。

第１図による張り定着装置１では、プレストレス要素
２のストランド状端部がアンカーブッシュ４のそれぞれ
一つの孔を通って導かれている。アンカーブッシュ４
は、それぞれ一つの第一の端面５でアンカー板６に載っ
ている。アンカーブッシュ４の各孔３は、アンカー板６
と反対側の第二の端面に向かって円錐形の拡大部７を有
する。アンカーブッシュ４の孔３のこの円錐形の拡大部
７には、截頭円錐形のクランプ８が挿入される。この截
頭円錐形のクランプ８は、二つまたは三つに分割されて
その上なお長手方向スリットを有するが、プレストレス
要素２のストランド状端部をプレストレスが与えられる
位置に保持する。プレストレス要素２によりクランプ８
が孔３の中へ引き込まれ、孔３の円錐形の拡大部７がク
ランプ８をプレストレス要素２に押圧し、それによって
このプレストレス要素が保持される。

第１図に示したこの場合には、アンカーブッシュ４
は、硬化されたモルタル状材料からなる。このモルタル
状材料は、截頭円錐形のクランプ８の鋼より可撓性があ
り、すなわち変形可能であるので、このアンカーブッシ
ュ４の円錐形拡大部７の表面はクランプ８の截頭円錐形
表面に適合する。

モルタル状の硬化する材料は、例えば硬化後少なくと
も60N/mm₂の強度を有するコンクリートであることがで
きる。

アンカー板６には、薄板または高強度PEで作られるト
ランペット部９が設けられ、このトランペット部９はユ
ニットとして構造部分10に埋設されている。トランペッ
ト部９はその内側部分11でケーブルダクト12に開口して
おり、このダクトは鋼または高強度PEで波形管の形態に
作られ、この波形管にはプレストレス要素２が構造部分
10の全長にわたって納められている。アンカー板６に
は、補強鋼からなるコイル13が取り付けられ、このコイ
ルにより、プレストレス要素２により生ずる締付け力が
アンカー板６からコンクリートの構造部分にいっそう良
く伝達される。

第２図は、第１図によるアンカーブッシュ４の平面図
を示す。アンカーブッシュ４を通って、プレストレス要
素２を収容しかつ截頭円錐形のクランプ８により保持す
るための多数の孔３が分配されて配置されている。ここ
において、截頭円錐形のクランプ８が二つの曲面板半部
14と15からなり、かつ付加的になお長手方向スリット16
を有することが明らかである。

アンカーブッシュ４の孔３の第３図による断面図にお
いて、上方半分には設置前のクランプ８の位置が、かつ
下方半分には図示されてないプレストレス要素の締付け
後のクランプ８の位置が示されている。実質的にクラン
プ８の截頭円錐形に対応する円錐形の拡大部７は、その
端部範囲17に第二の円錐形の拡大部18を有し、その開放
角度は円錐形の拡大部７の開放角度より大きい。クラン
プ８を円錐形の拡大部７に挿入したときに、クランプ８
の表面が端部範囲17でアンカーブッシュ４のモルタル状
材料と当接しない。第二の円錐形の拡大部18の深さを選
択するには、クランプ８が、第３図の下方半分に示され
ているように締め付け後も、端部範囲19でアンカーブッ
シュ４のモルタル状材料と当接しないように、常にな
お、第二の円錐形の拡大部の範囲になお存在する外側の
端部範囲19を有するようにすればよい。それと共に、そ
の間クランプ８が少なくとも部分的にアンカーブッシュ
４の孔３から引き出される、プレストレス要素の張り過
程が繰り返されるときに、孔の端部範囲17の縁が損なわ
れないままで残る。

第４図は、アンカーブッシュ４の孔３の円錐形拡大部
７の断面図を示す。引き出された線20は、実質的にクラ
ンプ８の截頭円錐形に対応する円錐形拡大部を示す。プ
レストレス要素におよびそれにしたがって截頭円錐形の
クランプ８に作用する応力の種類に応じて、孔３を有す
るアンカーブッシュ４の製造のときに円錐角αに適合さ
れる。点線21で示された比較的小さい円錐角αの場合
に、主荷重がより早く後方で、すなわちクランプのより
厚い範囲でプレストレス要素２の締め付けられたストラ
ンド部分に伝達される。このことは、特に、プレストレ
ス要素がおよびそれにしたがってクランプが静的応力を
受けるときに望まれる。

点線22により示されたいっそう大きな円錐角αのとき
に、プレストレス要素に作用する応力の主荷重がより早
くクランプ８の前方の範囲でプレストレス要素２の締め
付けられたストランド部分に伝達される。このことは、
特に、動的応力がプレストレス要素におよびそれにした
がってアンカーブッシュ４に作用するときに望まれる。

クランプの截頭円錐形に対する円錐角αの変化は、最
大±１度の範囲で変動する。

截頭円錐形のクランプ８により締め付けられたプレス
トレス要素のストランドに作用する主荷重をどのように
他のやり方で分配して伝達することができるかは、第５
図による描写から明らかである。ここには、第４図のよ
うにクランプ８の截頭円錐形に対応するアンカーブッシ
ュ４の孔３の円錐形拡大部が引き出された線23で示され
ている。円錐形拡大部７の円錐角αの変化は、まず円錐
形の拡大部７の中央から外方に向かって行われる。点線
24により示されるように円錐角αが縮小されると、主荷
重がクランプ８からいっそう大きな直径を有する範囲で
プレストレス要素２の締め付けられたストランド部分に
伝達されると共に、荷重のいっそう小さな部分がクラン
プ８からいっそう小さな直径を有する範囲でプレストレ
ス要素２の張られたストランド部分に伝達される。

点線25により示されたように角度αを大きくすると、
主荷重の伝達がクランプ８からプレストレス要素２の締
め付けられたストランド部分に、いっそう小さい直径を
有するクランプの範囲で行われる。この実施形態につい
ても、円錐角αの変化の範囲は±１度内にある。

第６図から、第１図によるアンカーブッシュ４の他の
実施形態が明らかである。リングとして形成された金属
の外被26がコア27を取り囲んでいる。このコア27は、モ
ルタル状の、硬化された材料、例えばセメントを基礎と
する特殊なモルタルからなり、かつ第１図のように孔３
を有し、これらの孔には、截頭円錐形のクランプ８を収
容するためおよびそれにしたがってプレストレス要素２
を保持するための円錐形の拡大部７が設けられている。
これらの孔３は、第３図から第５図までに示されかつ上
に述べたような実施の仕方に対応して形成することがで
きる。金属外被26の内面28は円錐形に形成され、その際
その円錐はプレストレス要素２の引張方向に狭まってい
る。モルタル状材料は、コア27として直接金属外被26の
中に注入されるが、これには、金属外被26の内面28を加
工しなければならずかつコア27の最適な座が金属外被26
に達成されるという利点がある。

モルタル状材料を金属外被26に注入する作業は、金属
外被26の円錐の狭い方の側から行われる。それにより、
取り付け状態で見える面であるコア27の面が金属外被の
端面と共に平らでかつ滑らかであり、一方コア27の内面
は金属外被26の載置面から後方へずらされるので、アン
カーブッシュ４が金属外被面でのみアンカー板６に載
る。

アンカーブッシュ４の別の実施形態を第７図から推定
できる。第７図に示したこのアンカーブッシュ４は、第
６図によるアンカーブッシュと実質的に同じ構成を有す
る。ここでも、リングの形態の金属外被29がコア30を取
り囲んでおり、このコア30はモルタル状の硬化された材
料からなりかつプレストレス要素２と截頭円錐形のクラ
ンプ８を受け入れるための孔３を意のままにできる。

第６図に示したアンカーブッシュと異なり、第７図に
よるアンカーブッシュは、内面31が二つの円錐形状の範
囲32と33を有する金属外被29を有し、これらの円錐形状
の範囲32、33はそれぞれ端面から中央範囲に向かって円
錐形に拡げられている。コア30を形成するモルタル状材
料は、第６図に示されたアンカーブッシュについて記載
されたと同じようにして金属外被29に注入される。金属
外被29をこのように形成することにより、モルタル状材
料からなるコア30は金属外被29に最適に保持される。孔
３は、第３図〜第５図に示された仕方で実施することが
できる。

張り定着装置１の別の実施例を第８図に示す。ここに
は、アンカー板34がリング状の形状を有する金属外被35
からなり、その中にモルタル状材料からなる挿入部分36
が挿入されている。この挿入部分36は、外方に向かって
開放する円錐形の内面37を有する。円錐形の内面37に
は、高強度PEからなるトランペット状の移行部片38が挿
入され、この移行部片38は挿入部分36の円錐形の内面37
に当接している。アンカー板34は構造部分40にコンクリ
ート中に埋設される。挿入部分36の円錐形の内面37に当
接するトランベット状の移行部片38の範囲には、完全に
モルタル状材料、例えば少なくとも60N/mm²の強度を有
するコンクリートからなるコア41が挿入される。この場
合、挿入部分36は、コア41と挿入部分36の載置面の間で
負荷を均一化しかつ緩衝する要素として作用する。この
コア41には、第３図〜第５図について記載された仕方で
実施することができる孔３が設けられている。孔３の各
々には、プレストレス要素２を保持するのに役立つ截頭
円錐形のクランプ８が挿入される。張り定着装置とプレ
ストレスを与えるべき構造部分との間の結合が、この配
置により特にコンクリートへの力の導入に関して最適に
なる。この張り定着装置の製造は、実施が簡単なためコ
ストが安い。

第９図に示した張り定着装置の別の実施例は、この場
合には高強度コンクリートからなる構造部分42にコンク
リート中に埋設された円錐形の挿入部片43を意のままに
できる。この円錐形の挿入部片43には、挿入部片43の円
錐形に対応する截頭円錐形を有するアンカーブッシュ44
が挿入され、このアンカーブッシュはモルタル状の、硬
化された材料からなる。孔５は、アンカーブッシュ44に
配置されかつプレストレス要素２を保持するための截頭
円錐形のクランプ８を受け入れるのに役立つが、第３図
〜第５図により記載された仕方で形成される。

円錐形の挿入部片43をコンクリートに埋設するため
に、これには、実質的に円錐形の挿入部片の内部形状に
対応する外形を有する本体が、一方では薄肉の円錐形の
挿入部片43が圧縮されないようにするために安定性の理
由から、他方では挿入部片をプレストレス要素２に関し
て正しく合わされた位置に固定するために組立て補助と
して挿入される。

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トランペット状部を有する支持装置とアン
   カーブッシュとからなる、構造部分におけるプレストレ
   ス要素のための張り定着装置であって、前記アンカーブ
   ッシュは支持装置に支持されかつアンカーブッシュの長
   手方向軸線に対し平行に走る貫通孔を備え、この孔は支
   持装置と反対側の外側端面に向かって、プレストレス要
   素を保持するための截頭円錐形のクランプを収容する円
   錐形の拡大部を有する張り定着装置において、 截頭円錐形のクランプ（８）を収容するための少なくと
   も一つの孔（３）が配置されているアンカーブッシュ
   （４）の少なくとも一部がモルタル状の硬化された材料
   からなり、一方截頭円錐形のクランプ（８）が鋼で製造
   され、この鋼の截頭円錐形表面がプレストレス要素
   （２）のクランプ状態でモルタル状材料の孔（３）の円
   錐形拡大部（７）の表面に載っており、さらに截頭円錐
   形のクランプ（８）を収容するための円錐形拡大部
   （７）が、より大きな直径を有するその端部範囲（17）
   に第二の円錐形拡大部（18）を有し、その開放角が円錐
   形拡大部（７）の開放角より大きく、それによりクラン
   プ（８）の各位置で第二の円錐形拡大部（18）の範囲に
   位置することになる、より大きな直径を有するクランプ
   （８）の端部と、第二の円錐形拡大部（18）との間に自
   由な邪魔されない空間があることを特徴とする張り定着
   装置。
2. 【請求項２】截頭円錐形のクランプ（８）を収容するた
   めの円錐形拡大部（７）が、クランプ（８）の截頭円錐
   形の角度に対しそれていてかつわずかにいっそう大きい
   かまたは小さい円錐角を有することを特徴とする請求の
   範囲１の張り定着装置。
3. 【請求項３】截頭円錐形のクランプ（８）を収容するた
   めの円錐形拡大部（７）の部分範囲が、クランプ（８）
   の截頭円錐形の角度に対しそれていてかつわずかにいっ
   そう大きいかまたは小さい円錐角を有することを特徴と
   する請求の範囲１の張り定着装置。
4. 【請求項４】截頭円錐形のクランプ（８）を収容するた
   めの円錐形拡大部（７）の表面が含浸され、密封されま
   たはコーティングされることを特徴とする請求の範囲１
   から３までのうちのいずれか一つの張り定着装置。
5. 【請求項５】アンカーブッシュが完全にモルタル状の硬
   化された材料からなることを特徴とする請求の範囲１か
   ら４までのうちのいずれか一つの張り定着装置。
6. 【請求項６】アンカーブッシュ（４）が金属外被（26）
   からなり、この内側の外被面（28）が円錐形に形成され
   かつ金属外被はモルタル状の硬化された材料からなるコ
   ア（27）を取り囲んでいることを特徴とする請求の範囲
   １から４までのうちのいずれか一つの張り定着装置。
7. 【請求項７】アンカーブッシュ（４）が金属外被（29）
   からなり、この内側の外被面は両方の外側範囲から中央
   範囲に向かって、拡がる円錐形の範囲（32,33）を有し
   かつ外被内部空間にモルタル状材料が注入されることを
   特徴とする請求の範囲１から４までのうちのいずれか一
   つの張り定着装置。
8. 【請求項８】アンカー板（34）が、金属外被（35）によ
   り囲まれた、モルタル状材料からなる挿入部分（36）か
   らなり、この挿入部分は円錐形の貫通する内側開口（3
   7）を有し、この内側開口には、挿入部分（36）の円錐
   形内側開口（37）に対応する表面を有するモルタル状の
   硬化された材料からなりかつクランプ（８）を収容する
   のに役立つコア（41）が挿入されかつ組み立てられるこ
   とを特徴とする請求の範囲１から４までのうちのいずれ
   か一つの張り定着装置。
9. 【請求項９】完全にモルタル状の硬化された材料からな
   るアンカーブッシュ（44）が截頭円錐形を有し、このア
   ンカーブッシュは構造部分（42）中にコンクリートに埋
   設された円錐形の挿入部片（43）に挿入されかつその截
   頭円錐形の外被で挿入部片（43）の円錐内部形状に支持
   されることを特徴とする請求の範囲１から４までのうち
   のいずれか一つの張り定着装置。
10. 【請求項１０】モルタル状材料が硬化後少なくとも60N/
    mm²の強度を有することを特徴とする請求の範囲１から
    ９までのうちのいずれか一つの張り定着装置。