DE10062227A1 - Verfahren zum Einbauen und Spannen eines freigespannten Zugglieds, insbesondere eines Schrägseils für eine Schrägseilbrücke sowie Verankerungsvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Zum Einbauen und Spannen eines frei gespannten Zugglieds, z. B. eines Schrägseils für eine Schrägseilbrücke, eines externen Spannglieds oder dergleichen aus einem Bündel von kunststoffummantelten Einzelelementen aus Stahl, z. B. Drähten, Litzen oder dergleichen, werden die Einzelelemente im Bereich der Verankerung freigelegt, um sie dort mittels Keilen in einer gegenüber dem Bauwerk abgestützten Ankerscheibe verankern zu können. Um zu erreichen, dass der verbliebene Kunststoffmantel im verankerten Zustand der Litze möglichst dicht an der Ankerscheibe endet, wird vorgeschlagen, den Kunststoffmantel während der beim Spannen erfolgenden Dehnung jedes einzelnen Elementes durch Anschlag an einer das Element im Verankerungsbereich ringförmig umgebenden Schulter an einer Längsbewegung zu hindern und dadurch zu stauchen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbauen und Spannen eines freigespannten Zugglieds, zum Beispiel eines Schrägseils für eine Schrägseilbrücke, eines externen Spannglieds oder dergleichen aus einem Bündel von kunststoffummantelten Einzelelementen aus Stahl, wie zum Beispiel Drähten, Litzen oder dergleichen sowie zum Durchführen dieses Verfahrens geeignete Verankerungsvorrichtungen.

Zugglieder, wie sie im Bauwesen zur Verankerung von Bauteilen, zum Beispiel als Schrägseile für Schrägseilbrücken, als externe Spannglieder oder ähnliche Zugelemente verwendet werden, bestehen vielfach aus einem Bündel von Einzelelementen, wie zum Beispiel Stahldrähten oder -litzen, die im freien Bereich des Zugglieds gemeinsam in einer rohrförmigen Umhüllung angeordnet, durch die betreffenden Bauteile hindurchgeführt und an deren der Eintrittsstelle gegenüberliegenden Seite verankert sind. Die Verankerungen bestehen meist aus Ankerscheiben mit konischen, anschließend zylindrischen Bohrungen, durch welche die Einzelelemente hindurchgesteckt und in denen sie mittels mehrteiliger Ringkeile verankert sind. Die rohrförmige Umhüllung kann im freien Bereich des Zugglieds aus einem Kunststoffrohr, zum Beispiel aus Polyethylen (PE), oder aus einem Stahlrohr bestehen; im Verankerungsbereich besteht sie oft aus einem Ankerrohr aus Stahl.

Als Einzelelemente für derartige Zugglieder werden oft Litzen aus galvanisierten Stahldrähten verwendet, die zum Korrosionsschutz mit einem Fettüberzug und einem Kunststoff-Mantel, meist aus PE, versehen sind. Dieser Mantel kann aufextrudiert sein, also eng an der Litze anliegen und sich mit dieser bewegen, wenn die Litze gespannt wird, oder er kann als Rohr die Litze mit einem gewissen Abstand umgeben; in diesem Fall wird die Litze beim Spannen aus dem Mantel herausgezogen. Während solche PE-ummantelten Litzen in gleicher Weise verwendet werden können wie blanke Litzen, ist es in jedem Fall erforderlich, diesen PE-Mantel im Bereich der Verankerungen zu entfernen, damit die Verankerungskeile unmittelbar an den Litzen angreifen können.

Häufig werden die zur Verankerung bestimmten Enden der Litzen schon vor ihrem Einbau in das betreffende Bauwerk durch Entfernen des PE-Mantels freigelegt. Dabei ist es aber oft schwierig, vor allem aufwändig, bereits vor dem Einbau die Länge exakt zu bestimmen, über die der PE-Mantel entfernt werden muss, um die Litzen ordnungsgemäß verankern zu können. Erweist sich die freigelegte Länge als zu kurz, kann die Zuverlässigkeit der Verankerung in Frage gestellt sein; ist die freigelegte Länge zu lang, dann kann über diesen Bereich die Zuverlässigkeit des Korrosionsschutz gefährdet sein.

Um einen enganliegenden PE-Mantel von der Litze, unabhängig von Toleranzen beim Ablängen und von Bauungenauigkeiten so zu entfernen, dass der verbliebene PE-Mantel im Endzustand, also bei der gespannten Litze, möglichst dicht an den jeweiligen Verankerungskeilen endet, ist es schon bekannt geworden, den PE-Mantel jeder einzelnen Litze auf die Länge des beim Spannen am Spannende auftretenden Dehnweges im Zuge des Spannvorganges zu entfernen (DE 197 33 822 A1). Zu diesem Zweck wird im Bereich der Verankerung der betreffenden Litze, von der aus der Spannvorgang durchgeführt werden soll, ein Schälwerkzeug angeordnet, durch das der PE-Mantel infolge der beim Spannen der Litze am Spannende auftretenden Längsverschiebung während des Spannvorganges abgeschält wird. Dabei reicht meist ein Aufschlitzen des PE- Mantels in Längsrichtung, der dann durch einen ringförmigen Schnitt von dem verbleibenden Teil des Mantels abgetrennt wird. Bei diesem Verfahren lassen sich zwar Fehler aus Bauwerkstoleranzen und aufwändiges Messen weitgehend vermeiden; das zur Durchführung dieses Verfahrens erforderliche Schälwerkzeug ist jedoch aufwändig.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfachere und weniger aufwändige Möglichkeit zu finden, um den PE-Mantel im Bereich des Spannendes einer Litze so zu entfernen bzw. die Litze in diesem Bereich so freizulegen, dass der verbliebene PE-Mantel im Endzustand möglichst dicht am Verankerungsbereich der Litze endet.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.

Zwei voneinander unabhängige, zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Verankerungsvorrichtungen für derartige Litzen sind in den Ansprüchen 7 und 8 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, einen die Einzelelemente enganliegend umgebenden Kunststoff-Mantel am Spannende nicht auf die gesamte Dehnlänge zu entfernen, sondern ihn beim Spannen der Einzelelemente, das eine Längsbewegung im Verankerungsbereich verursacht, an eben dieser Längsbewegung zu hindern, wodurch er in dem vor der Verankerung liegenden Bereich gestaucht wird.

Dabei gibt es mehrere Möglichkeiten, den Kunststoff-Mantel an einer Längsbewegung zu hindern. Eine erste Möglichkeit besteht darin, im Bereich der die Ankerscheibe durchdringenden Bohrungen, und zwar in deren zylindrischem Teil, durch eine sacklochartige Erweiterung eine Schulter zu bilden, an die der Kunststoff-Mantel stirnseitig anstößt. Da der Durchmesser des in Richtung zum Keil anschließenden Teils der zylindrischen Bohrung dann dem Außendurchmesser des jeweiligen Einzelelements entsprechen muss, hat dies den Nachteil, dass die Einzelelemente bei der Montage nicht durch die Ankerscheibe hindurch eingeschossen werden können, sondern dass die Ankerscheibe nach dem Einschießen der Einzelelemente von außen aufgesetzt werden muss.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, in die Bohrungen, und zwar ebenfalls in deren zylindrischen Teil, einen Rückhaltering einzulegen, der jeweils ein Einzelelement eng umgibt und der an seinem einen Ende einen Anschlag für die Stirnseite des Kunststoff-Mantels bildet, während er an der gegenüberliegenden Seite an dem Verankerungskeil, und zwar an dessen schlankem Ende, anliegt.

In vielen Fällen liegt bauwerksseitig hinter der Ankerscheibe ein Abstandhalter aus Kunststoff, der Bohrungen für den Durchtritt der Einzelelemente besitzt. Hier besteht eine dritte Möglichkeit darin, die den Anschlag bildende Schulter an diesem Abstandhalter vorzusehen, der seinerseits eine Abstützung an der Ankerscheibe erfährt.

Das Ausmaß der möglichen Stauchung des Kunststoff-Mantels ist von den Eigenschaften des Materials, der Temperatur und anderen Einflussgrößen abhängig. Deshalb kann es sinnvoll sein, insbesondere bei größeren Spannwegen, das Spannende der Litze über einen gewissen Bereich schon vorher freizulegen, sei es durch Entfernen des Kunststoff-Mantels bereits vor dem Einbau, sei es durch Abschälen des Mantels während des Spannvorganges, und durch den erfindungsgemäßen Stauchvorgang nur die Feinabstimmung vorzunehmen, um das Ende des Kunststoff-Mantels und damit den Korrosionsschutz möglichst dicht an die Verankerungsvorrichtung heranzuführen bzw. anzuschließen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in einer Darstellung des Verankerungsbereichs einer Litze eine erste Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 in einer entsprechenden Darstellung eine weitere Ausführungsform jeweils im verankerten Zustand und die

Fig. 3 und 4 in entsprechenden Darstellungen den Spann- bzw. Verankerungsvorgang.

In Fig. 1 erkennt man in einem Querschnitt durch eine Ankerscheibe 1 eine Bohrung 2 für den Durchtritt eines zu verankernden Einzelelements 3 sowie einen die Verankerung bewirkenden Ringkeil 4 teils im Schnitt, teils in Ansicht. Das Einzelelement 3 ist der Einfachheit halber als Stahldraht dargestellt; in der Praxis wird es in der Regel eine Litze aus Stahldrähten sein, weshalb nachfolgend jeweils dieser Ausdruck gebracht werden wird. Die Bohrung 2 ist unterteilt in einen oberen konischen, den Ringkeil 4 aufnehmenden Bereich 2a und einen unteren zylindrischen Bereich 2b.

In dem unteren zylindrischen Bereich 2b der Bohrung 2 befindet sich, ausgehend von der Unterseite 1a der Ankerscheibe 1, eine sacklochartige Erweiterung 2c, die am Übergang zu dem zylindrischen Bereich 2b eine ringförmige Schulter 2d bildet. Wenn der Durchmesser des zylindrischen Bereichs 2b nur so groß ist, dass die Litze 3 gerade durchtreten kann, findet der die Litze 3 in ihrem übrigen Bereich enganliegend umgebende Kunststoff-, insbesondere PE-Mantel 5 an dieser Schulter 2d einen Anschlag, der ihn an einer Längsverschiebung hindert, wenn die Litze 3 beim Spannen eine Dehnung und infolge dessen eine Längsbewegung durch die Ankerscheibe 1 hindurch erfährt.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer solchen Vorrichtung zum Verhindern einer Axialbewegung des PE-Mantels 5. Auch hier befindet sich in der Ankerscheibe 1 eine Bohrung 2 mit einem oberen konischen Bereich 2a und einem unteren zylindrischen Bereich 2b. In den unteren zylindrischen Bereich 2b der Bohrung 2 ist hier ein Rückhaltering 6 eingesetzt, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Litze 3 und dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Bohrung 2b entsprechen. Hier bildet das untere stirnseitige Ende 6a des Rückhalterings 6 eine Schulter als Anschlag für das stirnseitige Ende des PE-Mantels 5; das obere stirnseitige Ende 6b liegt am unteren schlanken Ende des Ringkeils 4 an und findet an diesem ein Widerlager. Auch hier wird beim Spannen der Litze 3 der PE-Mantel 5 an einer Längsbewegung gehindert, so dass er sich staucht, während die Litze 3 durch die Ankerscheibe 1 hindurchgezogen wird.

Um zu vermeiden, dass der Ringkeil 4 sich beim Spannen der Litze 3 so weit öffnet, dass der Rückhaltering 6 sich etwa in den Keil 4 hineinschieben könnte, so dass dieser die Litze 3 nicht mehr verankern kann, ist es zweckmäßig, die Längsbewegung des Keiles 4 beim Spannen zu beschränken. Eine Möglichkeit, wie dies durchgeführt werden kann, ist in den Fig. 3 und 4 in ähnlichen Darstellungen wie den Fig. 1 und 2 gezeigt. Fig. 3 zeigt den Zustand beim Spannen, Fig. 4 den gespannten und verankerten Zustand.

Gemäß Fig. 3 ist innerhalb des Vorsatzkopfes 7 der - nicht dargestellten - Spannpresse, die sich auf die Oberseite 1b der Ankerscheibe 1 abstützt, ein Stempel 8 angeordnet, der sich mit einem unteren Flansch 9 gegenüber dem luftseitigen dickeren Ende des Keils 4 abstützt. In der Seitenwand besitzt der Vorsatzkopf 7 eine Ausnehmung 10, in der eine Klemmschraube 11 bewegbar ist, die in eine Querbohrung in dem Stempel 8 eingeschraubt werden kann. In diesem Fall wird die Längsbewegung des Ringkeils 4 beim Spannen der Litze 3 in Richtung des Pfeils 12 dadurch begrenzt, dass das luftseitige Ende des Ringkeils 4 einen Anschlag an dem Flansch 9 des Stempels 8 findet, welcher seinerseits an einer Schulter 13 im Inneren des Vorsatzkopfes 7 anliegt. Dadurch wird der Keil 4 an einer zu weiten Öffnung gehindert.

Andererseits muss nach Beendigung des Spannvorganges sichergestellt werden, dass der Ringkeil 4 trotz der Federwirkung des gestauchten PE-Mantels, die Rückstellkräfte entwickelt, in den konischen Bereich 2a der Bohrung 2 hineingezogen wird. Dies kann entweder dadurch erfolgen, dass, wie an sich bekannt, der Keil bei festgehaltener Litze durch einen an der Spannpresse angeordneten Verkeilkolben in den konischen Bereich 2a der Bohrung 3 hineingedrückt wird oder, wie in Fig. 4 angedeutet, dadurch, dass der Stempel 8 durch die Klemmschraube 11 gegenüber der Litze 3 fixiert wird, so dass diese nach dem Lösen der Verbindung zur Spannpresse infolge der ihr vermittelten Spannkraft den Keil 4 in Richtung des Pfeiles 14 in seinen Sitz im konischen Bereich 2a der Bohrung 2 mitnimmt. Nach dem dergestalt erfolgten Verankern der Litze kann die Presse mit dem Verkeilkolben 8 entfernt werden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Einbauen und Spannen eines freigespannten Zugglieds, zum Beispiel eines Schrägseils für eine Schrägseilbrücke, eines externen Spannglieds oder dergleichen aus einem Bündel von kunststoffummantelten Einzelelementen aus Stahl, wie zum Beispiel Drähten, Litzen oder dergleichen, die an den Enden jeweils mittels Keilen in einer gegenüber dem Bauwerk abgestützten Ankerscheibe verankert werden, wobei die Einzelelemente im Bereich der Verankerung freigelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff-Mantel (5) während der beim Spannen erfolgenden Dehnung jedes einzelnen Elementes (3) durch Anschlag an einer das Element (3) im Verankerungsbereich ringförmig umgebenden Schulter (2d, 6a) an einer Längsbewegung gehindert und dadurch gestaucht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Vorkehrungen getroffen werden, um den Keil (4) nach dem Spannen gegen die Rückstellkraft des gestauchten Kunststoff-Mantels (5) in die Verankerungsposition in der Ankerscheibe (1) zu bringen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (4) unter Festhaltung des gespannten Einzelelementes (3) durch eine äußere Längskraft in seinen Sitz in der Ankerscheibe (1) gedrückt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil an dem um einen gewissen Betrag überspannten Einzelelement (3) fixiert und beim Nachlassen der Spannkraft durch diese in seinen Sitz in der Ankerscheibe (1) gezogen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Mitnahme bedingte Längsbewegung des Keils (4) beim Spannen der Einzelelemente (3) durch einen Anschlag begrenzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelelemente (3) bei längeren Spannwegen in aufeinanderfolgenden Stufen freigelegt werden, nämlich in einer ersten Stufe durch Abschälen und Entfernen des Kunststoff-Mantels und in einer zweiten Stufe durch Zurückhalten und Stauchen des Kunststoff-Mantels.

7. Verankerungsvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer gegenüber dem Bauwerk abstützbaren Ankerscheibe mit einer Anzahl von Bohrungen für den Durchtritt der Einzelelemente zur Verankerung mittels Keilen, dadurch gekennzeichnet, dass die den Anschlag für die Rückhaltung des Kunststoff-Mantels (5) bildende Schulter (2d) am Grunde einer sacklochartigen Erweiterung (2c) der Bohrungen (2) für die Einzelelemente (3) in der Ankerscheibe (1) gebildet ist.

8. Verankerungsvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer gegenüber dem Bauwerk abstützbaren Ankerscheibe mit einer Anzahl von Bohrungen für den Durchtritt der Einzelelemente zur Verankerung mittels Keilen, dadurch gekennzeichnet, dass die den Anschlag für die Rückhaltung des Kunststoff-Mantels (5) bildende Schulter (6a) an einer Stirnseite eines jeweils ein Einzelelement (3) im Bereich der Bohrungen (2) umgebenden Rückhalteringes (6) gebildet ist, der mit seiner gegenüberliegenden Stirnseite (6b) an dem Verankerungskeil (4) anliegt.

9. Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Rückhalteringes (6) dem Außendurchmesser des jeweiligen Einzelelements (3) und sein Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Bohrung (2) in der Ankerscheibe (1) entsprechen.

10. Verankerungsvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer gegenüber dem Bauwerk abstützbaren Ankerscheibe mit einer Anzahl von Bohrungen für den Durchtritt der Einzelelemente zur Verankerung mittels Keilen, dadurch gekennzeichnet, dass die den Anschlag für die Rückhaltung des Kunststoff-Mantels (5) bildende Schulter an einem an der Ankerscheibe bauwerkseitig anliegenden Abstandhalter angeordnet ist, der mit Bohrungen für den Durchtritt der Einzelelemente versehen ist.