SK109093A3

SK109093A3 - Process and device for manufacturing precast elements made of prestressed concrete with immediate tensioning, in particular prestressed concrete sleepers

Info

Publication number: SK109093A3
Application number: SK1090-93A
Authority: SK
Inventors: Joachim Heintz; Peter Auer; Helmut Lieske; Peter Plica
Original assignee: Dyckerhoff Widmann
Priority date: 1992-02-11
Filing date: 1993-02-08
Publication date: 1994-03-09
Also published as: PL300807A1; EP0579809A1; EP0579809B1; TR27146A; TW232040B; US5439629A; DE59301937D1; DE4203895A1; ES2086929T3; CZ213993A3; BR9304206A; MX9300709A; CZ282632B6; ATE135621T1; WO1993015889A1; DE4203895C2

Description

Oblast techniky

Vynález sa týka zariadenia na výrobu prefabrikátov z predpätého betónu, najmä pražcov z predpätého betónu.

Doterajší stav techniky

Pražce z predpätého betónu sú ako prefabrikáty vyslovene hromadné výrobky, u ktorých záleží na všetkom, minimálne na údržbe, čo najviac sa ale ušetrí na výrobných nákladoch zlepšením kvality. Toto môže nastať bud’ úsporami materiálu na pražce samotné, alebo úsporami výrobných nákladov, či už vo vzťahu k zhotoveniu vytýčeného vybavenia, alebo vo vzťahu na vynaložené pracovné časy.

Úspory materiálu na pražce samotné spočívajú u známych pražcov z predpätého betónu v prednej drážke, u ktorej pozostáva výstuž monolitického telesa pražca z jednotlivých predpätých prvkov v podobe ocelových tyčí, ocelových drôtov alebo listov, ktoré sa vzájomne krížia v strede pražca vo vertikálnej rovine a odtial prebiehajú lúčovite, priamočiaro ku koncom pražcov (DE 38 32 504 Al). Použitím jednotlivých priamych predpätých prvkov a ich lúčovitého rozšírenia vychádzajúceho zo stredu pražca možno u známych pražcov pri ich širokých koncoch a tenkej strednej časti tiež dosiahnuť rovnomerné rozdelenie koncového kotvenia v priečnych plochách koncov pražca a dobré prestúpenie telesa pražca predpätou ocelou, tým sa docieli vysoká predpínacia sila, bez toho, aby bolo potrebné volné dodatočné kotvenie. Toto opatrenie spoločne s ohybovým momentom v tenkej strednej časti pražca vedú k značnému zníženiu spotreby ocele na predpíňané betónové pražce.

Tieto známe predpínané betónové pražce sa môžu rovnako vyrobiť predopnutím v zatvrdnutom betóne a dodatočným spojením, ako aj v predpínacom lôžku, teda s okamžitým spojením. Pri výrobe pražcov v predpínacom lôžku, pri ktorom sa jednotlivé predpäté drôty ukotvia na svojich koncoch priľnavým spojením, možno napríklad sčasti znížiť značné náklady pri predpätých betónových pražcoch s dodatočným spojením, ktoré sa musia predopnút v zatvrdnutom betóne.

Predpäté betónové pražce sa obvykle vyrábajú v pozdĺžnom predpínacom lôžku. Pri výrobe predpätých betónových pražcov v pozdĺžnom predpínacom lôžku sa najskôr dimenzujú predpäté drôty, napnú sa proti koncovej pevnej podpere a v napätom stave sa zabetónujú. Podľa predpínacieho lôžka, prípadne dĺžky pražca, je potrebný veíký počet debniacich forieb, ktoré sú umiestnené na predpínacom lôžku. Predpínacie drôty sa uvoľnia zo svojho zakotvenia až po úplnom zatvrdnutí telesa pražca, prípadne sa oddelia pre jednotlivé pražce, čím sa napínacia sila vnesená na napínaný drôt ako ťahová sila prenáša na pražce.

Namiesto vedenia napínaných drôtov cez celú dĺžku predpínacieho lôžka a ich zakotvenia iba na koncoch predpínacieho lôžka je tiež známe napnúť napínací drôt, ktorý zahrňuje jeden alebo viac pražcov vedľa seba alebo za sebou, v takzvanom napínacom ráme z ocele a v tomto stave ho zabetónovať. Okrem toho sú s napínacím rámom kombinované vhodne vytvorené debniace formy (DE 39 31 201 C 1). Nakoľko sa tu vytvára napínacia sila napínaného drôtu voči napínaciemu rámu, vzniká výhoda, že sa môže debniaca forma získať späť už v relatívne krátkom čase, zatiaľčo predpínacia sila sa môže preniesť na jednotlivé pražce až po ich zatvrdnutí.

Pri týchto známych postupoch sa najskôr napínací drôt rozreže na dĺžku, potom sa zavedie do napínacieho rámu a napne sa pomocou napínacieho zariadenia integrovaného v napínacom ráme. Tieto pracovné kroky musia nutne prebehnúť na rôznych pracovných miestach, s čím sú spojené porovnateľne vyššie výrobné náklady.

Realizácia výroby prefabrikátov z volne zakotveného železobetónu náhradou zakotvenia je známa z usporiadania odvíjacieho zariadenia pre kotviace drôty odvinuté na prstenci pred debniacou formou väčšej dĺžky a z ich vyloženia po odvinutí na debniacu formu (DE 35 43 369 Al). Za týmto účelom sú drôty ťahané v pozdĺžnom smere cez debniacu formu ťažným.vozíkom. Okrem toho sú na koncoch debniacich foriem rovnako vytvorené na oddelenie drôtu prostriedky na fixáciu napínacích drôtov. Nakoíko drôty, aké sú potrebné na výrobu predpätého betónu, nie sú veími predpäté, stačí použitie hnacích valcov na vytvorenie napätia dostatočného na rovnanie a použitie jednoduchého zvieracieho zariadenia na fixáciu drôtu.

Podstata vynálezu

Na tomto pozadí spočíva vynález v zhospodárnení pracovného postupu pri zhotovení predpätých betónových pražcov s použitím napínacích rámov, predovšetkým v zlepšení zavedenia napínacích drôtov do napínacieho rámu a samotného napínania, najmä v ich zjednodušení a urýchlení.

Táto úloha sa podía vynálezu vyrieši znakmi uvedenými vo význakovej časti hlavného nároku.

Výhodné dalšie vytvorenia poskytujú vedíajšie nároky.

Základná myšlienka vynálezu spočíva v tom, že drôt, ktorý prebieha bezprostredne z jedného alebo viac kolies drôtu, sa zavedie pomocou zariadenia na vedenie drôtu dopraveného do roviny predpínacieho rámu do predpínacieho rámu. Tým je možné jednotlivé napínané prvky dopraviť voíným posunom do stanovenej polohy v predpínacom ráme, čo je obzvlášť dôležité pri niektorých napínaných prvkoch, ktoré v prefabrikátoch neprebiehajú rovnobežne, ale sa, ako bolo v úvode popísané, navzájom krížia.

Zariadenie na vedenie drôtu je vhodne vybavené stanoveným počtom vodiacich kanálov na drôt, dovoíuje tak súčasne vedené a tým riadne a neprevesené vysunutie všetkých drôtov ako pri rovnobežne prebiehajúcich drôtoch, ako aj pri vzájomne sa krížiacich drôtoch pre pŕedpäté betónové pražce. Tým odpadá zvyčajné usporiadanie drôtov nutné pre ich vytiahnutie, nakoľko drôty nemajú previs, alebo minimálne majú všetky drôty rovnaký previs, predpätie sa môže uskutočniť ťahom súčasne.

Bezprostredným záberom predpínacieho zariadenia na drôt môže odpadnúť doposiaľ zvyčajne nutné posuvné ukotvenie drôtu na napínacej strane každého predpínacieho drôtu, nahradí sa jednoduchým pevným ukotvením. Z toho vyplývajú tiež nízke obstarávacie náklady. Obzvlášt účelné a dalej šetriace čas sa pritom prejavuje použitie známeho upínacieho zariadenia drôtu ako na predpínacom ráme, ako aj na predpínacom zariadení.

Popis obrázkov na výkresoch

Vynález je ďalej bližšie objasnený v nasledujúcom pomocou výkresov. Tu znázorňuje:

obr. 1 - schematické vytvorenie predpätého betónového pražca s častou rovnobežných predopnutých drôtov a častou krížiacich sa predopnutých drôtov;

obr. 2 - bokorys predpätého betónového pražca;

obr. 3 - bokorys predpätého betónového pražca v smere III-III; obr. 4 - prierez pozdĺž čiary IV-IV na obr. 1; obr. 5 - schematické zobrazenie pôdorysu; obr. 6 - bokorys zariadenia podľa vynálezu;

obr. 7 - pôdorys zariadenia na vedenie drôtu v uzavretom stave; orb. 8a, 8b - čelný pohľad na zariadenie na vedenie drôtu pozdĺž čiary VIII-VIII na obr. 7 v uzavretom a otvorenom stave;

obr. 9a, 9b - prierez zariadením na vedenie drôtu pozdĺž čiary IX-IX na obr. 7 v uzavretom a otvorenom stave;

obr. 10 - bokorys pohyblivým vonkajším dielom pozdĺž čiary X-X na obr. 7.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 až 4 je schematicky zobrazený typ uskutočnenia na vytvorenie telesa £ pražca predpätého betónového pražca s vedením predpätej výstuže, ako sa môže polohovaí a napnúť zariadením podlá vynálezu. Na zobrazenom príklade uskutočnenia pozostáva teleso £ pražca z dvoch porovnatelných širokých bočných podporných telies 2, 3., ktoré nesú upevnenie kolajníc a stredného dielu £ s pomerne úzkym prierezom. Predpätá výstuž pozostáva z ôsmych priamych predpätých drôtov 5, ktoré sú na vysvetlenie ich priebehu označené drôtmi a až h.

Predpätá výstuž zahŕňa dva páry predpätých drôtov a a b, prípadne e a f, ktoré prestupujú teleso 1 pražca rovnobežne s jeho pozdĺžnou osou a rovnako dva ďalšie páry predpätých drôtov c a d, prípadne g a h, ktoré sa vzájomne krížia v strednej osi telesa 1 pražca. Koncové ukotvenia predpätých drôtov £ nastávajúce prilnavým spojením sú rozdelené na koncoch pražca v jeho priereze rovnomerne (obr. 3), v stredovej osi telesa £ pražca sú predpäté drôty 5 velmi husto koncentrované do vertikálnej osi (obr. 4). Popri tomto kombinovanom uskutočnení s rovnobežnými a krížiacimi sa predpätými drôtmi 5, ktoré umožňujú pri úzkom strednom diele 4 relatívne široké podporné telesá 2, 3, sú samozrejme myslitelné tiež iné typy uskutočnenia realizovatelné zariadením podlá vynálezu, tak napríklad výstuž, ktorá pozostáva výlučne z rovnobežných predpätých drôtov 5, ako aj výstuž, ktorá pozostáva výlučne z predpätých drôtov 5, krížiacich sa v stredovej osi.

Ma umožnenie výroby takto vytvorených predpätých betónových pražcov sa musia drôty najskôr vopred dodať do polohy vyplývajúcej z požadovanej výstuže, v tejto polohe rovnako predopnút a musia sa udržať vo vnútri debniacej formy, až sa betón, do ktorého sú predpäté drôty 5 uložené, dodá do debniacej formy, zhutní sa a stvrdne. Toto podía vynálezu nastáva pomocou predpínacích rámov a pomocou zariadenia, ktoré jé schematicky znázornené na obr. 5 a 6.

- 6 Zariadenie podía vynálezu zahrňuje posuvný pás 6, ktorý prebieha cez rad 7 podpier a cez ktoré sa môže posúval v smere šípky 9 množstva predpínacích rámov, z ktorých je však zobrazený iba predpínací rám 8. V jednoduchých prípadoch stačí pre predpínacie rámy 8 tiež podporná konštrukcia.

V priebehu posuvného pásu 6 je vytvorená stanica S, do ktorej je privedený drôt a môže sa preniesť do prédpínacieho rámu 8. Stanica S je opatrená bočné k ukladaču drôtu zodpovedajúcim počtom kolies 10 drôtu, ktorý zodpovedá počtu jednotlivých predpätých drôtov 5, z ktorých pozostáva každá výstuž. Na obr. 5 sú zobrazené iba dve kolesá 10 drôtu, dalšie kolesá 10 drôtu sú pripojené z vonkajšku.

Stanica S je vybavená posuvným zariadením 11 drôtov, ktoré obsahuje rovnako počet hnaných pásov 12 kladiek zodpovedajúci počtu drôtov a rovnako predpínaciemu zariadeniu 13., ktoré sa opiera dvoma predpínacími valcami 14 o predpínací rám 8.· Posuvné zariadenie 11 a predpínacie zariadenie 13 sú vytvorené ako jednotka a umiestnené na vozíku 15, ktorý je pomocou valčekov 16 pohyblivý v smere osi súmernosti vyrobenej výstuže, na umožnenie zachytenia dilatácie drôtu vyskytujúcej sa pri predpínaní. Predpínacie zariadenie 13 je vybavené známym upinačim zariadením 17, pomocou ktorého je drôt prebiehajúci medzi upínacími doskami jediným zdvihom upnutý a môže sa znova uvoíniť.

Predpínací rám 8 pozostáva z pravouhlého rámu, dvoch bočných pozdĺžnych nosníkov 18, predného krajného priečnika 19, zadného krajného priečnika 20 a rovnako stredného priečnika 21. Predpínacie rámy 8 sú vytvorené ako oceíová konštrukcia vhodne z valcovaných profilov. Predpínací rám 8 znázornený na obr. 5 a 6 zahrňuje štyri miesta I až IV, v ktorých sa môžu vyrábať predpäté betónové pražce. Podía týchto miest I až IV sú umiestnené v oblasti krajných priečnikov 19, 20 upínacie zariadenia 17, ktoré zodpovedajú tým na predpínacom zariadení

13. Na strednom priečniku 21 sa nachádzajú valce 22 na obracanie

Ί krížovo prebiehajúcich neskôr predpätých drôtov 5.

Činnosť zariadenia podía vynálezu je uvedená v nasledujúcom:

Na posuvnom páse 6 sa vedie stanovený počet predpínacích rámov 8. v horizontálnom smere k na výkrese zobrazenej stanici 5 prívodu a predpínania. Akonáhle dosiahol predpínací rám 8 polohu zobrazenú na obr. 5, vysunie sa z kolesa 10 drôtu pomocou posuvného zariadenia 11 drôt 5 v smere druhej šipky 23 a prenesie do uloženia potrebného na výstuž v prvom mieste I a druhom mieste II.

Na polohovanie jednotlivých drôtov 5 slúži zariadenie 24 na vedenie drôtu, ktoré je tvorené v smere osi výstuže dvoma rovnakými agregátmi usporiadanými za sebou. Zariadenie 24 na vedenie drôtu sa môže vertikálnym zdvihovým pohybom preniesť do roviny stanovenej predpínačim rámom 8 alebo sa znovu z tejto roviny odstrániť. Zo zariadenia 24. ktoré je ešte bližšie objasnené na obr. 7 až 10, na vedenie drôtu je podía obr. 6 íavý agregát zdvihnutý do roviny predpínacieho rámu 8 a pravý je znázornený znížený.

V zníženej polohe zariadenia 24 na vedenie drôtu sa môže predpínací rám 8. zaviesť horizontálnym posunom do stanice S. Oba agregáty zariadenia 24 na vedenie drôtu sa potom môžu v prvom mieste la v druhom mieste II predpínacieho rámu 8. zdvihnúť. Potom sa zavedie drôt 5 a následne sa ukotví pomocou upínacieho zariadenia 17 na prednom krajnom priečniku 19. Potom sa drôt 5 napne pomocou predpínacieho zariadenia 13 a rovnako sa upínacím zariadením 17 ukotví na protiíahlom zadnom krajnom priečniku 20. Potom sa predpäté drôty 5 pomocou oddelovacieho zariadenia 25 oddelia a uvolní sa upínacie zariadenie 17 na predpínacom zariadení 13.. V nasledujúcom pracovnom postupe sa predpínacie rámy 8 dopravujú ďalej v smere posunu, ktorý je naznačený šípkou 9, až leží v stanici S v treťom a štvrtom mieste III a IV nad zariadením 24 na vedenie drôtu. Potom sa do týchto miest III a IV zavedie rovnakým postupom drôt 5, predopne sa a ukotví.

Predpínací rám 8 opatrený týmto postupom predpätým drôtom 5 sa potom ďalej dopravuje v smere posunu podía šípky 9. Potom sa zloží dohromady s debniacou formou, ktorá Sa nasunie cez predopnuté drôty 5 a konečne sa môže dopraviť betón. Po dráhe okamžitého debnenia sa môžu už snímať debniace formy, predtým ako je betón úplne zatvrdnutý. Predpínací rám 8 sa predovšetkým zaťaží ešte vo svojej polohe, pokial sa jedná o čerstvé pražce, až je betón úplne zatvrdnutý a predpínacia sila sa môže prenášať po uvolnení upínacieho zariadenia 17 na teleso 1 pražca. Potom sa predpínací rám 8, pokial je to potrebné, vyčistí a dopraví sa posuvným pásom 6 na ďalšie použitie.

Zariadenie 24 na vedenie drôtu je na obr. 7 znázornené pôdorysne a na obr. 8 až 10 v ďalších pohladoch, prípadne rezoch. Zariadenie 24 na vedenie drôtu slúži na polohovanie drôtu 5 vo výstuži, akú má predpätý betónový pražec podía obr. 1 až 4. Na objasnenie zariadenia 24 na vedenie drôtu je toto usporiadanie výstuže zvolené iba ako príklad, zariadenie 24 na vedenie drôtu podlá vynálezu sa môže samozrejme analogicky použiť aj pre iné typy výstuže.

Zariadenie 24 na vedenie drôtu pozostáva z množstva z časti pevných, z časti pohyblivých súčastí, z ktorých dve, zobrazené v uzavretom stave na obr. 7 a 8a a rovnako 9a, tvoria vodiaci kanál 30 pre predpätý drôt 5. Tak zariadenie 24 na védenie drôtu podía obr. 7 pozostáva z dvoch pevných trojuholníkových vnútorných častí 31 a dvoch pevných rovnako trojuholníkových vonkajších častí 32. S nimi spolupôsobia dva pohyblivé vonkajšie diely 33 a rovnako dva pohyblivé vnútorné diely 34.

Zatialčc pevné časti 2i/ 32 majú rovinné hladké bočné plochy, majú pohyblivé diely 33., 34 na plochách obrátených k pevným častiam 31, 32 pozdĺžne drážky, ktoré tvoria za spolupôsobenia s rovinnými plochami pevných častí 31. 32 uzavreté vodiace kanály 30.

V týchto uzavretých miestach bude zariadenie 24 na vedenie drôtu vysoko priechodné, takže drôt 5 sa bez ďalšieho posúva pozdĺž vodiaceho kanála 30 a môže sa preniesť do podoby potrebnej na výstuž. Obr. 8 ukazuje v čelnom pohíade pozdĺž čiary Vl'II-VIII na obr. 7 vedenie výstuže zhodujúce sa s čelným pohíadom na pražec podía obr. 3. Obr. 9 znázorňuje rez pozdĺž čiary IX-IX na obr. 7 zodpovedajúci prierezu na obr. 4.

Ako vyplýva z obr. 8b a 9b, po nasunutí drôtu 5 sa pohybujú oba pohyblivé vonkajšie diely 33 vonku v smere tretej šipky 35 a pohyblivé vnútorné diely 34 sa pohybujú dovnútra v smere štrtej šipky 36. Tým sa drôt 5 uvoľňuje z vodiacich kanálov 30, takže zariadenie 24 na vedenie drôtu môže poklesnúť v smere piatej šipky 37, skôr ako sa drôty 5 napnú a začne na inom mieste nový pracovný pochod.

Obr. 10 ukazuje ešte usporiadanie drážok na vnútorenj ploche pohyblivého vonkajšieho dielu 33 v pohíade pozdĺž čiary X-X na obr. 7. Tu slúžia horné a dolné vodiace kanály 30 vedeniu rovnobežných predpätých drôtov a a f, stredné vodiace kanály 30 slúžia na íavej strane vedeniu navzájom prekrížených predpätých drôtov h a g a na pravej strane rovnako drôtov c a d.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1) Zariadenie na výrobu prefabrikátov z predpätého betónu, najmä pražcov, s aspoň jedným predpínacím rámom (8) a na ňom usporiadaným zariadením na kotvenie predopnutého drôtu (5) a rovnako s predpínacím zariadením (13), vyznačujúce sa tým, že predpínací rám (8) je uložený na opornom zariadení, v ktorom je predradené posuvné zariadenie (11) a deliace zariadenie (25) a rovnako predpínacie zariadenie (13), umiestnené zvonka predpínacieho rámu (8) a opierajúce sa o toto oporné zariadenie, pričom v oblasti oporného zariadenia je vytvorené aspoň jedno posuvné zariadenie (24) na vedenie drôtu, opatrené vodiacimi kanálmi (30), posuvné vertikálnym posunutím do a z miesta umožňujúceho zasunutie drôtu (5) v rovine predpínacieho rámu (8).
2) Zariadenie podía nároku 1, vyznačujúce sa tým, že oporné zariadenie je tvorené posuvným pásom (6).
3) Zariadenie podía nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že predpínacie zariadenie (13) je vytvorené y pohíade v smere posunu drôtu (5) pred oporným zariadením.
4) Zariadenie podía jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúce sa tým, že^ predpínacie zariadenie (13) je v smere posunu drôtu (5) uložené suvne.
5) Zariadenie podía jedného z nárokov 1 až 4, vyznačujúce sa tým, že posuvné zariadenie (11) a predpínacie zariadenie (13) spolu vytvárajú jednotku suvne uloženú v smere posunu drôtu (5).
6) Zariadenie podía jedného z nárokov 1 až 5, vyznačujúce sa tým, že zariadenie (24) na vedenie drôtu je umiestnené pod posuvným pásom (6).

V V ΛΟ^Ό
7) Zariadenie podľa jedného z nárokov 1 až 6, vyznačujúce sa tým, že zariadenie (24) na vedenie drôtu je vytvorené ako podstavec o vodiacim kanálom (30) priestorovo prispôsobenom drôtu (5), pričom vodiaci kanál (30) je vybavený na prispôsobenie z uzavretého stavu umožňujúceho vedenie drôtu (5) pri posune otvorenou medzerou prebiehajúcou pozdĺž v pozdĺžnom smere do otvoreného stavu umožňujúceho odstránenie podstavca z oblasti vytvorenia priestorovej výstuže.
8) Zariadenie podlá nároku 7, vyznačujúce sa tým, že vodiaci kanál (30) je v podstate tvorený pozdĺžne prebiehajúcou drážkou v bočných plochách pohyblivých dielov (33, 34), ktoré sú priečne posuvné k pozdĺžnej osi výstuže vzhíadom k pevným vnútornej časti (31) a vonkajšej časti (32) s rovinnými plochami prebiehajúcimi rovnobežne s plochami pohyblivých dielov (33, 34).