AT396153B

AT396153B - Spannglied

Info

Publication number: AT396153B
Application number: AT0211489A
Authority: AT
Original assignee: Vorspann Technik Gmbh
Priority date: 1989-09-08
Filing date: 1989-09-08
Publication date: 1993-06-25
Also published as: ATA211489A; DE4028067A1

Description

AT396 153 B

Die Erfindung betrifft ein Spannglied, bestehend aus mehreren Zuggliedern, z. B. Drähten oder Litzen, und einem oder mehreren rechteckigen oder quadratischen Hüllrohr(en) aus Metall oder Kunststoff, sowie ein Verfahren zu dessen Einbau.

In der frühen Phase der Spannbetontechnik wurden sogenannte "konzentrierte Spannglieder" zum Vorspannen von Brücken, vornehmlich von solchen, die im Taktschiebeverfahren hergestellt wurden, benützt Bei diesen Spanngliedem wurde eine große Zahl von Litzen, Mann an Mann liegend, in einem rechteckigen oder quadratischen Kanal im oder am Brückenkörper geführt und unter Benützung von Umlenkblöcken an den Widerlagern der Brücke mit einfachen hydraulischen Zylindern vorgespannt. Sie wurden insbesondere da, wo zur Fertigung der Brückentragwerke das Taktschiebeverfahren angewendet wurde, an der Innenseite der Tragweikshohlkästen angeordnet und mit einem an die Tragwerksstege angeschlossenen Betonkörper umhüllt. Die Litzen des Zuggliedes wurden durch Verfüllen mit dünnflüssigem Zementmörtel gegen Korrosion geschützt. Entgegen der damals geltenden Auffassung zeigte sich in der Zwischenzeit, daß diese Art des Korrosionsschutzes doch zu Schäden an den Litzen führen kann, insbesondere wenn durch undichte Fahrbahndecken Wasser an die Zugglieder zudringen konnte. Zur Erhaltung der Sicherheit der Bauwerke ergab sich die Notwendigkeit, die durch Karosion schadhaft gewordenen Spannglieder durch neue zu ersetzen.

Der oben angesprochene rechteckige oder quadratische Kanal im oder am Brückenkörper kann auch durch ein derartig geformtes Hüllrohr gebildet sein, wie es beispielsweise in der AT-PS 283 690 bzw. der DE-AS 1291 093 beschrieben ist. Wie jedoch die einzelnen Spannglieder innerhalb des Hüllrohres angeordnet sein sollen, um optimale Ergebnisse zu erzielen, ist in den beiden genannten Dokumenten nicht angegeben.

In dα DE-PS1176 824 ist eine Umlenkvorrichtung für polygonal geführte Spannglieder beschrieben, wobei jedoch wie bei den zuvor angegebenen Dokumenten keinerlei Hinweis auf eine spezielle vorteilhafte gegenseitige Anordnung der einzelnen Spannglieder innerhalb des Bündels gegeben ist. Allerdings wird, wie in der FR-PS 1 587 229 auf die vorteilhafte Verwendung von Gleitblechen an den Umlenkstellen hingewiesen.

Der statische Sicherheitsnachweis ist auch für den sogenannten Traglastzustand zu führen. Dies ist ein fiktiver Verformungszustand, bei welchem gewisse, in den Normen festgelegte Verformungsgrenzwerte nicht überschritten werden dürfen.

Zur Einhaltung der geforderten Sicherheitswerte für diesen Traglastzustand ist es zweckmäßig, möglichst den größten Teil, am besten die ganze Endvorspannung, in Vorspannung mit Verbund mit dem Tragwerk zu wählen.

Die Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Spannglied zu entwickeln, das unter Beibehaltung da geometrischen Bedingungen, der Raumachsen, der Umlenksättel an den Knickstellen, und ohne Zerstörung der bisherigen Kraftumlenkpunkte, in Bezug auf Vorspannkraft und Geometrie, vergleichbar jenem aus dem Ursprungszustand ist, gleichzeitig aber dem heutigen Standard entsprechend gegen Korrosion der Zugglieder geschützt ist und ein einfaches Spannen einzelner Spannglieder oder ganzer Gruppen gestattet

Eine weitere Aufgabe war es, ein günstiges Verfahren zum Einbau dieser Spannglieder anzugeben.

Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Zugglieder im Hüllrohr lagenweise übereinander und nebeneinander in rechteckiger oder quadratischer Anordnung liegen.

Diese lagenweise Anordnung hat den Vorteil, daß der durch das quadratische oder rechteckige Hüllrohr vorgegebene Querschnitt optimal durch die größtmögliche Anzahl von Zuggliedern ausgenützt wird. Überdies gleiten die einzelnen Lagen beim Spannen des Spanngliedes leichter aneinander vorbei. Jedes Zugglied einer Lage berührt bei der erfindungsgemäßen Anordnung lediglich maximal zwei Zugglieder aus benachbarten Lagen. Bei den herkömmlichen Anadnungen hingegen steht jedes einzelne Zugglied einer Lage mit zumindest je zwei Zuggliedern der benachbarten Lagen in Berührung, wodurch der Reibungswiderstand während des Sparuivraganges beträchtlich höher ist als bei der erfindungsgemäßen Ausführung.

Vorteilhafterweise können die Hüllrohre zu einem Strang mit rechteckigem oder quadratischen Querschnitt zusammengefaßt sein. Diese Zusammensetzung eines Spanngliedes aus mehreren Teilbündeln hat den Vorteil, daß bei einem notwendig gewordenen Austausch eines Teilbündels die anderen Teilbündel davon unberührt bleiben können und somit der Arbeitsaufwand und die Kosten verringert werden können.

Natürlich kann, wie bei den bereits bekannten Spanngliedern in Hüllrohren auch bei dem erfindungsgemäßen Spannglied vorgesehen sein, daß an den Umlenkstellen Gleiteinrichtungen zur Verminderung der Reibungskräfte, z. B. Stahlbleche, vorzugsweise mit Teflonbeschichtung, angeordnet sind. Diese Maßnahme gestattet es, die zum Spannen nötigen Kräfte weiter zu vermindern.

Zum besseren Schutz da einzelnen Zugglieder und auch der Hüllrohre, kann gemäß einem zusätzlichen Merkmal vorgesehen sein, daß das Hüllrohr bzw. der Strang von Hüllrohren, von einer Betonumhüllung, allenfalls mit Bewehrung, ummantelt ist

Der Korrosionsschutz da einzelnen Zugglieder wird auch dadurch verbessert, daß das oder die Hüllrohr(e) am Umlenkkörper zur Führung der Zugglieder dicht anschließbar sind. Damit kann das innerhalb des Hüllrohres befindliche Matoial, welches die Zugglieder umgibt und schützt, auch in den Bereich der Umlenkkörper geführt werden und seine Schutzfunktion dort ausüben.

Um an den Enden des Zuggliedes die möglichst gleichmäßige Krafteinleitung in den Verankoungsbereich zu gewährleisten, kann die rechteckige bzw. quadratische Konfiguration der Zugglieda eines Hüllrohres bei den Ankerkörpem in eine im wesentlichen kreisförmige Anordnung übergehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zugglieda in jedes Hüllrohr lagenweise -2-

AT 396153 B eingebracht und dann die Gesamtheit all» Zugglieder eines Hüllrohres mit einer Spanpresse gespannt und danach das Innere des Hüllrohres mit Zementmörtel verpreßt wird.

Dieses gemeinsame und durch die erfindungsgemäße Anordnung der Zugglieder erleichtert mögliches Spannen, vermindert die notwendige Arbeitszeit und erhöht damit die Wirtschaftlichkeit.

Um den Korrosionsschutz des Hiillrohres zu gewährleisten, kann weiters das oder die Hüllrohr(e) mit einer Betonumhüllung ummantelt werden.

Wenn gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Raum zwischen den Hüllrohren abschnittsweise, vorzugsweise jeweils von Umlenkstelle zu Umlenkstelle, verpreßt bzw. mit Zementmörtel ausgefiült wird, kann bei optimalem Korrosionsschutz des Hüllrohrbündels der Verpreßdruck, und damit der Herstellungsaufwand, niedrig gehalten werden. Um den Korrosionsschutz über die gesamte Länge des Bündels durchgehend herstellen zu können, ist vorgesehen, das oder die Hulln>hr(e) dicht am Umlenkkörper für die Zugglieder angeschlossen werden.

Weitere Merkale, Vorteile und bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung weiden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Spannglied gemäß einer bevorzugten Ausführung, Fig. 2 einen Abschnitt einer Seite des Hüllrohres gemäß einer vorteilhaften Variante, Fig. 3 ein Spannglied, bestehend aus mehreren Zuggliederbündeln und mehreren Hüllrohren, in einer Betonummantelung, Fig. 4 das Spannglied gemäß Fig. 3 im Bereich eines Umlenkkörpers, Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Brückenkonstruktion mit dem eifindungsgemäßen Spannglied und Fig. 6 einen Längsschnitt durch das Spannglied gemäß Fig. 3 und Fig. 4 im Bereich eines Umlenkkörpers.

Die Fig. 1 zeigt eine Anordnung von Zuggliedern (1), die in einem Hülhohr (2) aus Metall geführt sind. Bei den Zuggliedern (1) kann es sich um Drähte als auch vorzugsweise um Litzen handeln. Entsprechend dem Erfindungsgedanken liegen sowohl die Zugglieder (1) in einer rechteckigen, allenfalls auch quadratischen, Anordnung vor, und auch das Hüllrohr (2), das vorzugsweise aus Stahlblech angefertigt ist, hat rechteckigen bzw. quadratischen Querschnitt. Der Raum (3) zwischen den Zuggliedern (1), bzw. zwischen diesen und dem Hüllrohr (2) wird mit Zementmörtel verpreßt, um die Zugglieder und auch die Hülhohre vor Korrosion zu schützen.

Besonders vorteilhaft ist dabei der Aufbau des Hüllrohres (2) aus zwei Teilen, die sich entlang desselben Abschnittes der Zugglieder (1) erstrecken. Vorzugsweise sind diese Teile in Form eines U-förmigen Unterteiles (21) und eines ebenen Deckels (22) ausgeführt. Durch zwei Falzverbindungen (23) und (23') ist der Deckel (22) zugfest an den Unterteil (21) angeschlossen, wobei die Verbindung der Hüllrohiieile sogar einen Verpreßdruck des Mörtels von etwa 5 bar ohne weitere Betonumhüllung aushält

Um den Verbund zwischen dem Hüllrohr (2) und dem darin verfüllten Zementmörtel (3) weiter zu verbessern, sind nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Wände des Hüllrohres (2) mit Prägungen (24) versehen. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind diese Prägungen (24) nach außen, d. h. vom Zentrum des Spanngliedes weg, ragende Ausbuchtungen der Hüllrohrwände, die vorzugsweise länglich und quer zur Achse des Spanngliedes hegend ausgeführt sind.

Nicht dargestellt ist eine Variante mit nach innen weisenden Prägungen, welche dieselbe Wirkung wie die erstgenannte Ausführung bietet

Wie in Fig. 3 beispielhaft dargestellt, liegen in den meisten Anwendungsfällen mehrere der eifindungsgemäßen Zugglieder neben- bzw. übereinander. Sie befinden sich entweder in einer schon bestehenden weiteren Umhüllung aus Beton bzw. einem bestehenden Kanal in Bauwerken, wo sie zum Ersatz beschädigter Spannglieder älterer Bauart dienen. Aber auch bei den übrigen Anwendungen werden die Spannglieder meist durch eine, zumindest nach Verlegen der Hüllrohre (2) aufgebrachte Betonumhüllung (4), allenfalls mit Bewehrung (5), ummantelt.

Die einzelnen Hüllrohre (2) sind dabei etwas voneinander beabstandet und vorzugsweise wird der bestehende Zwischenraum (6) über zumindest einen Injektionsanschluß (7) mit Zementmörtel oder dergleichen verpreßt.

Bevorzugt wird dabei abschnittsweise vorgegangen, voizugsweise immer von Umlenkstelle zu Umlenkstelle,

An den Umlenkstellen der Zugglieder werden die Hüllrohre (2) in Umlenkkörper (8) bzw. Umlenksättel (9) aus Stahlblech eingeföhrt und sind dort dicht angeschlossen (Siehe dazu Fig. 4-6). Die Umlenkkörper (8) bzw. (9) wiederum, die in Querscheiben (11) oder Stützwänden (11') des Bauwerkes eingebaut sind, bilden die Führung für die lagenweise angeordneten Zugglieder, wobei vorteilhafterweise zur Verminderung der Reibung beim Spannen der Zugglieder an den Umlenkstellen Gleitbleche (10) eingefügt werden können. Diese sind vorzugsweise zusätzlich mit einer die Reibung weiter herabsetzenden Beschichtung, wie etwa einer Teflon-Beschichtung, versehen. Zwischen den Hüllrohren (2) sind im Bereich der Umlenkkörper (8), (9) überdies noch Stützstruk-turen (13), vorzugsweise aus Metall, eingebracht.

Die Positionen für die Umlenkstellen richten sich einerseits nach dem Verlauf des Bauwerkes bzw. dem gewünschtöl Verlauf der Vorspannungskräfte (Fig. 5); andererseits ist bei einer bevorzugten Anwendung des erfindungsgemäßen Spanngliedes vorgesehen, daß in den beiden Endbereichen (12) die rechteckige bzw. quadratische Konfiguration der Zugglieder in eine im wesentlichen kreisförmige Anordnung bei den Ankerkörpern (12’) übergeht

Der Einbau des neuen Spanngliedes in das Hüllrohr, welches wie üblich zuvor entsprechend dem gewünschtöl Verlauf verlegt und vorzugsweise dicht an die Umlenkkörper angeschlossen wurde, geht vorteilhafterweise derart vor sich, daß die Zugglieder (1) lagenweise eingebracht werden. Danach erfolgt das Spannen der einzelnen Zug- -3-

Claims

AT396 153 B glieder, je nach Bedarf teilweise oder sofort auf die volle Vorspannkraft, mit einer Spannpresse, worauf dann das Innere des bzw. der Hiillrohre(s) (2) mit Zementmörtel verpreßt wird. Im Falle des Aufbaues des Hüllrohres (2) aus zwei Teilen, vorzugsweise Unterteil (21) und Deckel (22), werden die Zugglieder (1) bei offenem Hüllrohr (2), vorzugsweise bei offenem Deckel (22), ebenfalls lagenweise eingebracht und danach das Hüllrohr durch Herstellen der Falzvetbindungen (23) zwischen den beiden Teilen verschlossen. Daraufhin erfolgt, analog zum zuvor beschriebenen Verfahren, das Spannen und Verpressen. PATENTANSPRÜCHE 1. Spannglied, bestehend aus mehreren Zuggliedern, z. B. Drähten oder Litzen, und einem oder mehreren rechteckigen oder quadratischen Hüllrohr(en) aus Metall oder Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugglieder (1) im Hüllrohr (2) lagenweise übereinander und nebeneinander in rechteckiger oder quadratischer Anordnung hegen.
2. Spannglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllrohre (2) zu einem Strang mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt zusammengefaßt sind.
3. Spannglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Umlenkstellen Gleiteinrichtungen (10) zur Verminderung der Reibungskräfte, z. B. Stahlbleche, vorzugsweise mit Teflon-Beschichtung angeordnet sind.
4. Spannglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllrohr (2), bzw. der Strang von Hüllrohren (2), von einer Betonumhüllung (4), allenfalls mit Bewehrung (5), ummantelt ist.
5. Spannglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Hüllrohr(e) (2) an Umlenkkörper (8,9) zur Führung der Zugglieder (1) dicht anschließbar sind.
6. Spannglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rechteckige bzw. quadratische Konfiguration der Zugglieder (1) eines Hüllrohres (2) bei den Ankerkörpem (12') in eine im wesentlichen kreisförmige Anordnung übergeht.
7. Verfahren zum Einbau eines Spanngliedes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugglieder (1) in jedes HüUrohr (2) lagenweise eingebracht und dann die Gesamtheit aller Zugglieder (1) eines Hüllrohres (2) mit einer Spannpresse gespannt und danach das Innere des Hüllrohres (2) mit Zementmörtel verpreßt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Hüllrohr(e) (2) mit einer Betonumhüllung (4) ummantelt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen den Hüllrohren (2) abschnittweise, vorzugsweise jeweils von Umlenkstelle zu Umlenkstelle, verpreßt bzw. mit Zementmörtel ausge-fülltwird.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Hüllrohr(e) (2) dicht am Umlenkkörper (8,9) für die Zugglieder (1) angeschlossen werden. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen -4-