DE2261473A1

DE2261473A1 - Armiereinrichtung fuer spannbetonelemente

Info

Publication number: DE2261473A1
Application number: DE19722261473
Authority: DE
Inventors: Roger Paul Sonneville
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-12-17
Filing date: 1972-12-15
Publication date: 1973-06-20
Also published as: GB1410226A; CH572562A5; DE2261473C3; SE395297B; BE792249A; DE2261473B2; CA998829A; IT976071B; JPS4868615A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A."Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN 2261473

■μ™ POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

N/Dossier No. 909/72

Roger Paul Sonneville, 5 Rue Maurice Ravel, 92 Saint-Cloud,

Prankreich

Armiereinrichtung für Spannbetonelement^

Die Erfindung betrifft eine Armiereinrichtung für Spannbetonelemente, mit einem steifen Rohr und mit Stützflächen, die von der äußeren Oberfläche des Rohrs etwa radial abstehen..

Die Erfindung betrifft insbesondere Armierungen und Torspanneinrichtungen, die die industrielle Großserienfertigung von Spannbetonelementen, insbesondere Eisenbahnschwellen, ermöglichen.

Es'sind bereits zahlreiche Armiereinrichtungen und Spanneinrichtungen bekannt,' die ein die Armierung bildendes Rohr aufweisen, das an einem Ende geschlossen und am anderen Ende offen ist. Das Rohr umschließt im Inneren einen Kern und am offenen Ende des Rohrs sind Spannvorrichtungen angeordnet,

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die mit diesem Ende und mit dem benachbarten Ende des Kerns

zusammenwirken und die zwischen dem Rohr und dem Kern eine axiale Kraft bestimmter Größe erzeugen und aufrechterhalten. Derartige Einrichtungen sind In der französischen Patentschrift 1 288 878, dem ersten Zusatz 78 223 zur französischen Patentschrift 1 263 964 und in der deutschen Patentschrift 522 510 beschrieben.

In der ersten dieser Patentschriften sind Spanneinrichtungen für das Rohr Torgesehen, die das Bohr schwächen, indem es an beiden Enden mit einem Gewinde versehen werden muß, oder die relativ kompliziert sind und keine rentable industrielle fertigung gestatten.

Gemäß den beiden anderen Patentschriften wird als Kern ein Material, wie etwa Sand, Mörtel oder Beton verwendet, das sich in der Serienfertigung schlecht verwenden läßt und das keine Fertigung von Elementen miteinander gleichenden Eigenschaften gestattet.

Die Erfindung hat deshalb die Aufgabe, diesen Nachteilen abzuhelfen und eine Armiereinrichtung anzugeben, deren Herstellung und Verwendung insbesondere für industrielle Großserien geeignet 1st und deren Leistungsfähigkelten gleichermaßen mit den Eigenschaften des Betonelements, in das sie eingebaut ist, wesentlich verbessert sind.

Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß die Stützflächen durch an den Enden des Rohrs angebrachte Platten festgelegt sind, von denen eine darüber hinaus einen Deckel bildet, während die andere in ihrem Mittelabschnitt eine öffnung aufweist und mit einer Spanneinrichtung versehen ist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann folgende wichtige Eigenschaften haben: *

- Die Platten oder Endflansche sind durch Reibschweissung an

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den Enden des Rohrs angebracht; "-

- Bas Bohr hat als Querschnitt eine entlang seiner Längsachse sich ändernde Form.

Die Erfindung hat weiterhin den Zweck, ein armiertes Spannbetonelement zu schaffen, das eine oben beschriebene Armiereinrichtung aufweist.

Eine besonders interessante Anwendung findet sich in der Serienherstellung von Eisenbahnschwellen in Mischbauweise _β d.h. von Schwellen jenes Typs, der zwei Betonblöcke oder Stichbalken aufweist, die durch eine in den Blöcken gleichermaßen als Armierung dienende Querverbindung verbunden sind. Die Querverbindung besteht jedoch aus einer erfindungsgemäßen Armiereinr^chtung. In den vom Beton umgebenen Zonen weist das Rohr vorzugsweise einen länglichen, ovalen oder, eliptischen Querschnitt auf, dessen größte Abmessung im wesentlichen horizontal angeordnet ist, während die zwischen den beiden Blöcken angeordnete ebenfalls länglich, oval oder eliptisch geformte freie Zone mit ihrer größten Abmessung In i?eseitlichen vertikal angeordnet ist.

Im folgenden sollen erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Armiereinrichtung;

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt durch das eine Ende der Armiereinrichtung;

Fig. 3 eine ähnliche Schnittansieht wie in Fig. 2, jedoch durch eine andere Ausführungsform;

Fig. 4 eine ähnliche Schnittansicht wie in' Fig. 2 durch eine

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weitere Ausführungsform;

Fig. 5 und 6 einen Längsschnitt und eine Seitenansicht einer mit einer erfindungsgemäßen Armiereinrichtung versehenen Betonschwelle;

Fig. 7 eine Schnitt-Teilansicht einer Schwelle in Mischbau· weise, bei der die Erfindung angewandt ist;

Fig. 8 eine schematische Ansicht eines Längsschnitts durch eine andere Ausführungeform der erfindungsgemäßen Armlereinrichtung;

Fig. 9» 10 und 11 vergrößerte Schnittansichten entlang den Linien 9-9, 10-10, 11-11 der Fig. 8; und

Fig.12 einen Längsschnitt durch eine Eisenbahnschwelle in Mischbauweise mit einer entsprechend den Fig. 8 bis 11 hergestellten Armiereinrichtung.

In Fig. 1 ist eine Armiereinrichtung dargestellt, die ein als Stahlrohr 1 ausgebildetes äußeres Teil aufweist, an dessen äußeren Enden etwa durch Reibschweissung (soudure par friction) zwei Platten oder Flansche 2, 5 befestigt sind. Sie Platte weist einen geschlossenen Boden 2a und einen Kragen 2b mit größerem Durchmesser auf, wohingegen die Platte 3» deren Burohmesser dem Durchmesser des Kragens 2b entspricht, in ihrem Mlttelabsohnltt mit einer öffnung 5a versehen ist, deren Durchmesser etwa dem Innendurchmesser des Rohres 1 entspricht. Im Inneren des Rohrs 1 1st ein Mittelkern 4 angeordnet, dir seinerseits Rohrförmig oder aus Tonmaterial gefertigt sein kann und der mit einem Ende am Boden 2a anliegt. An der Platte 3 ist eine Spannplatte 5 befestigt, die mit Hilfe von Bolzen 6 zur Platte 3 gezogen werden kann, wobei die Bolzen 6 in Gewindelöcher 7 der Platte 3 geschraubt sind.

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In Pig. 2 ist das betätigbare Ende, d.h. das die Platte 3 und die Spannplatte 5 aufweisende Ende der Armiereinrichtung aus Pig. 1 vergrößert dargestellt.

Zieht man die Bolzen 6 fortschreitend und gleichmäßig an, so drückt die Spannplatte 5 den Mittelkern 4 zusammen, während der die Platte 3 und die Spannplatte 5 trennende Abstand aufgrund elastischer Zugverformung des Rohrs 1 und elastischer Druckverformung des Mittelkerns 4 ausgeglichen wird.Bezeichnet man den Abstand, um den der Mittelkern 4 über die äußere Fläche der Platte 3 vorragt, mit d, so kann man diesen Abstand d im entspannten Zustand (Fig. 2) so wählen, daß das Rohr 1 die richtige Spannung hat, wenn der Abstand d auf Null verringert ist. Die Anwendungsweise wird somit mit Rücksicht auf nicht spezialisierte Arbeiter erleichtert. Damit der Mittelkern 4 bei erhöhter Iiängskompression nicht knicken kann, muß das Spiel zwischen dem Rohr 1 und dem Mittelkern 4 genügend klein gehalten werdenj: es genügt Jedoch, wenn sich der Mittelkern 4 beim Einschieben und beim abschließenden Herausziehen im Inneren des Rohrs 1 leicht bewegen läßt. Nach dem Vorspannen des Rohrs 1 kann die aus den Einzelteilen nach Fig. 1 bestehende Einrichtung, wie noch untenstehend für eine spezielle Anwendungsform näher erläutert wird, zur Herstellung eines armierten Betonelements in eine Form eingelegt werden«,

Zuvor sollen jedoch noch zwei Ausführungsformen der in Fig. 1 dargestellten Armiereinrichtung beschrieben werden. In Fig. 3 ist ein Teilschnitt durch das als Betätigungsende einer ähnlichen Einrichtung ausgebildete Ende eines Rohrs 11 dargestellt, auf das eine gesenkgeschmiedete Platte 12 aufgesehweißt ist. Zur Verbesserung der Verankerung im Beton ist die Platte 12 mit radialen Rippen 13 versehen. Die am Ende des Rohrs 11 angebrachte Platte 12 weist einen rohrförmigen Gewindeabschnitt 14 auf, in den, um eine Druckkraft auf einen Mittelkern 16 ausüben zu können, ein Bolzen 15 eingeschraubt ist.

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Der Mittelkern 16 trägt an seinem Ende ein Gewindeloch 17 oder dgl., mit dessen Hilfe er nach dem Abnehmen des Bolzens 13 herausgezogen werden kann; hierzu ist zusätzlich eine Unterlagsscheibe 18 vorgesehen.

Im Beispiel der Fig. 4 iat ein äußeres Rohr 21 dargestellt, das an einem Ende eine einen Boden bildende und mit Rippen 22a versehene Platte 22 trägt und das an seinem anderen Ende mit einer zweiten, ebenfalls mit Rippen 23a versehene Platte 23 aufweist. Die beiden Platten 22 und 23 Bind am Rohr 21 reibungsangeschweißt. Im Rohr 21 ist ein Hittelkern 24 enthalten, der an seinem der Platte 23 nächstgelegenen Ende ein erhabenes Außengewinde 25 trägt, das in einen Innengewindeabschnitt der Platte 23 eingreift. Den Abschluß des Mittelkerns 24 bildet ein einem Schraubenkopf ähnelnder Kopf 26. Um zum Beispiel den Abstand^ um den ffer Mittelkern 24 in das Rohr 21 geschraubt werden muß, wenn eine gewünschte Spannung erhalten werden soll, kann zwischen den Kopf 26 und der äußeren Oberfläche der Platte 23 ein Abstandring 27 angeordnet werden.

In beiden Ausführungsformen kann das Rohr durch Einschrauben mit Hilfe eines hydraulischen Drehwerkzeugs gespannt werden, wobei das Maß der Zugkraft unmittelbar durch das Einschraubdrehmoment oder die Eindringtiefe des Bolzens in die Platte gemessen werden kann.

Anhand der Pig. 5 und 6 soll im folgenden die Anwendung der Erfindung bei einem Spannbetonträger, wie z.B. einer Eisenbahnschwelle, beschrieben werden. In Fig. 5 ist eine trogförmige Form M dargestellt, in die eine Armiereinrichtung, wie sie im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschrieben wurde, eingelegt ist. Die steife Armierung ist zwischen den beiden äußersten Wänden P1, P2 der Form M angeordnet, die, um die . Endplatten 2 und 3 aufnehmen zu können, mit Lagern L versehen

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sind. Vie in Fig. 6 dargestellt, ist die Form M an ihren beiden äußersten Wänden P1, P2 mit abnehmbaren Teilen A versehen, die die Platten 2 und 5 oberhalb und um sie herumgreifend abdichten und die während der späteren Yibrationsphaee zur Befestigung der Armierung in der Form M beitragen. Ebenso können Seile B vorgesehen sein, die die Zentrierung der Armiereinrichtung in der Form M erleichtern. Wenn die Armiereinrichtung in die Form M eingelegt wird, steht das Rohr 1 unter Spannung, da die Bolzen 6 vorläufig eingeschraubt sind. Um die röhrenförmige Arsiereinrichtung herum Bind Spiralbänder F aus hartem Stahl angeordnet, die den Beton gegen radial vom Mittelpunkt nacn außen wirkende Kräfte, die auf ihn beim Vorspannen einwirken, verstärken. Nach dem Einlegen der Armiereinrichtung, wird die Form M mit Beton gefüllt und dann gerüttelt und komprimiert. Die Form kann unmittelbar danach abgenommen werden, wobei eine moderne und automatische Formmaschine verwendet werden kann. Wenn der Beton ausreichende Festigkeit erreicht hat, nachdem er sich genügend lang in einem Trockenofen befunden hat, und/oder zum natürlichen Aushärten eingelagert war, können die Bolzen 6 abgeschraubt und die Spannplatte 5 abgenommen werden; der Hittelkern 4 kann damit aus dem Rohr 1 herausgezogen werden. Sind die Spannplatte 5 und der Mittelkern 4 entfernt, so überträgt das Rohr die Bruckkraft zum Teil durch Haftung und zum Teil durch Vermittlung der Endplatten 2 und 3 auf die Betonmasse; der Betonträger wird auf diese Weise vorgespannt. Um die Korrosion im Inneren des Rohrs 1 der Armier einrichtung zu verhindern, wird eventuell ein Schutz- und/oder chemisches Reduktionsmittel eingesprüht; es genügg dann, wenn die offengebliebene Öffnung an nur einem Ende des Rohrs 1 verstopft wird. Soll eine Betonschwelle z.B. später mit einer Vorspannung von 30 t belastet sein, so kann die Armiereinrichtung ein Rohr mit einem Außendurchmesser von 42 mm und einer Dicke von 3 mm aufweisen.

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Eine derartige Methode vorzuspannen, ist den Forderungen moderner industrieller Organisation und der Mechanisierung, nicht zuletzt aus den folgenden Gründen, viel besser angepaßt, als die z.Zt. bekannten Methoden:

Die Vorbereitung der Armiereinrichtung kann in einer Spezialwerkstatt erfolgen, die sich z.B. beim Vorratslager der Bohre befindet. Es wird im wesentlichen eine automatische Rotations* reibschweißmaschine verwendet, die durch ihre sehr moderne Technik, außer den geringen wiederkehrenden Kosten, den Vorteil hat, daß sie äußerst schnell ist und die mechanischen Eigenschaften des Stahls, selbst bei thermischer Vorbehandlung nicht verschlechtert;

das Spannen des Rohrs als Reaktion auf den Mittelkern 4 im Inneren, läßt sich leicht mechanisieren und einfach durch Messen dei Kraft oder der elastischen Verlängerung des Rohrs automatisch steuern;

die Funktionen des Abstützens des Mittelkerns und der Aufnahme der Spannteile werden durch die an den Enden angebrachten Flansche oder Platten 2, 3 übernommen, wobei sie gleichermaßen die Vorspannungskraft auf den Beton sicher übertragen. Das Rohr 1 weist kein Außengewinde auf, durch das die Gefahr einer Schwächung gegeben wäre und kann für die berechnete Spannung des beabsichtigten Anwendungsfalls die minimal erforderliche Dicke haben;

das Formen und das Ablösen des Betons aus der Form erfolgt einfacherweise auf automatischen Formmaschinen, wie sie auch für gewöhnlichen armierten Beton verwendet werden;

das Vorspannen des Betons muß erst beim Entnehmen aus dem Vorratslager und beim Transport zum Verwendungeort erfolgen. Zum Vorspannen muß nur die Verbindung Rohr-Mittelkern gelöst werden, ohne daß gemessen oder die Kraft kontrolliert werden

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muß und ohne daß spezialisierte Arbeiter benötigt werden;

der Beton braucht nicht getrocknet zu werden und die geformten Erzeugnisse können innerhalb der erforderlichen Zeit, z.B. 28 Tagen, natürlich aushärten, was die Anlagenkosten verringert und die Qualität des fertigen Betons verbessert. In diesem Zusammenhang soll hervorgehoben werden, daß das während der Aushärtperiode stillgelegte Gerät nur geringen Wert hat. Dieses Gerät besteht letzten Endes im wesentlichen aus den Stangen der Mittelkerne und aus den Bolzen bzw. äquivalenten Einrichtungen, die man im darauffolgenden Monat wieder verwenden kann.

In Pig. 7 ist teilweise eine Schwelle in Mischbauweise dargestellt, die aus zwei durch eine Querverbindung E verbundenen Stichbalken aus Beton besteht. Gemäß diesem Beispiel ist die Querverbindung E als Rohr 31 ausgebildet, dessen Durchmesser in der Größenordnung von 60 mm und dessen Dicke bei 5,25 mm liegen kann und das damit die nötige Widerstandskraft besitzt. Das Rohr 31 dient in jedem der beiden Stichbalken als Vorspannarmierung und wird entsprechend dem erfindungsgemäien Verfahren vorbereitet und verwendet. Da in diesem Pall die Länge des im Kontakt mit dem Beton stehenden Rohrsauf die Länge des Stichbalkens verkürzt ist, werden am Außenumfang dieses Rohrs Riefen oder andere Oberflächenunregelmäßigkeiten vorgesehen, die die Haftung zwischen dem Rohr und dem Beton verbessern sollen_t Außerdem kann man Kragen, ähnlich dem kragen 32, vorsehen, die die Druckübertragung von der Armierung/Querverbindung auf den Beton verbessern. Ebenfalls vorgesehene schraubenförmige Bänder 33 verstärken den Beton gegenüber radial nach außen gerichteten Kräften, die im Augenblick des Vorspannens auf den Beton einwirken.

Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform mit einer im wesentlichen bereits beschriebenen Armierung, die ein Rohr 41 aufweist, auf das Endplatten 42, 43 aufgeschweißt sind, und das

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mit Einrichtungen zum Vorspannen der Armierung versehen ist. Diese Einrichtungen wurden bereits im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben und weisen einen Mittelkern 44, ein in der Endplatte 43 vorgesehenes Innengewinde 45 und einen mit der durch die Endplatte 43 gebildeten Schraubenmutter zusammenwirkenden Bolzen 46 auf.

Das Rohr 41 hat in dieser Ausführungsform keinen gleichbleibenden Querschnitt entlang seiner Länge und weist im dargestellten Beispiel drei Hauptabschnitte L1, L2, L3 auf, die durch Übergangszonen miteinander verbunden sind und die ovale Querschnittsformen haben, wobei die großen Achsen unterschiedlich ausgerichtet sind. Dementsprechend haben die Hauptabschnitte L1, L3 einen in Fig. 9 dargestellten Querschnitt, dessen große Achse horizontal verläuft (in der in der Fig. dargestellten Lage), während die große Achse des Hauptabschnitts L2 um 90° gedreht und damit vertikal (Fig. 10) ausgerichtet ist. Im Bereich seiner freien Enden weist das Rohr 41 zwei Abschnitte L4, L5 mit Kreisfuerschnitt (Fig. 11) auf, die eine Reibschweissung der Endplatten 42, 43 durch Drehung ermöglichen. In den nicht-kreisförmigen Abschnitten ist die Länge der kleinen Achse etwas länger als der Durchmesser des Mittelkerns 44 gewählt. Letzterer hat hierbei einen merklich kleineren Durchmesser als der NenndurchmeBser des Rohrs 41 und kann damit leicht an einem Wulst 47 vorbeigeführt werden, der sich beim Reibschweissen der Endplatten 42, 43 auf dem Rohr 41 bildet.

Die dargestellt Form oder eine andere passende Form gibt man dem Rohr 41 vorzugsweise durch Kaltpressen in einer Presse entlang zweier diametral gegenüber liegender Mantellinien. Diese Deformation kann sowohl vor als auch nach dem Anschweiasen der Endplatten 42, 43 erfolgen.

Diese Verbesserung hat folgende wesentlichen Vorteile:

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- Sie ermöglicht die Abänderung und Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Armierung entsprechend der speziellen beabsichtigten Anwendung;

- Sie erhöht die Haftung und die Verankerung im Beton beträchtlich; . '

- Sie vermindert den Platzbeäarf in einer Richtung;

- Sie gewährleistet eine Eiihrung und eine Seitenhalterung des Mittelkeras im Augenblick des Spannens.

Diese sehr wichtigen Vorteile werden jedoch nach, einer Beschreibung der Anwendung einer derartigen Armiereinrichtung bei einer in Pig. 12 schematisch dargestellten, in Mischbauweise ausgeführten Schwelle einer Schienenstrecker^öieSre Schwelle weist zwei Stichbalken 51 aus Beton auf, die jeweils eine Schiene tragen sollen und die durch eine Querverbindung 52 mit-einander verbunden sind, wobei die Querverbindung 52 ähnlich den Mg. 8 bis 11 durch ein Rohr gebildet ist. Das Rohr hat in dem zwischen den beiden Betonblöcken gelegenen freien Teil 53 einen länglichen Querschnitt, dessen große Achse vertikal ausgerichtet ist. Dieser vertikal verformte Abschnitt des Rohrs kann sich selbstverständlich auch feine gewisse Distanz in das Innere der Betonblöcke erstrecken.

In jeder der beiden im Inneren der Blöcke angeordneten Zonen '54 der röhrenförmigen Armierung ist der Querschnitt des Rohrs ebenfalls länglich; seine große Achse ist jedoch horizontal ausgerichtet. Im dargestellten Beispiel sind die abgeplatteten Zonen 54 merkbar kürzer als die Stichbalken 51. "Wie obenstehend beschrieben, ist das Rohr der Armierung von wenigstens einem Spiralenband 55 aus hartem Stahl umgeben, das die Armierung des Stichbalkens vervollständigt. Das Spiralenband 55 ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.

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Diese spezielle erfindungagemäße Ausführungsform weist infolge der Verbesserung folgende sehr wesentliche Forteile auf:

- In bezug auf die horizontale Achse wurde das Trägheitemoment und die Querschnittsform des Rohrs, durch das bzw. die die Festigkeit in der Vertikalebene charakterisiert wird, auf grund der ovalen formgebung beträchtlich verbessert, da diese Form auf kaltem Weg aus dem ursprünglich kreisförmigen Rohr billiger herstellbar ist. Biese Verformung ermöglicht außerdem eine bessere Ausnutzung des Metallgewichte des Rohrs und eine Verbesserung seiner Steifigkeit in der Vertikalebene, was im Fall dieses Beispiels bei einer Schwelle in Mischbauweise, bei der das Rohr die Querverbindung bildet» vorteilhaft ist.

- Die Querschnittsänderung des Rohrs, die im Bereich der Eintrittsstellen in jeden der Betonblöcke 51 eine ausgeprägte Deformierung zur Folge hat, ermöglicht eine wesentliche Verbesserung der Haftung und der Verankerung des Rohrs am Beton in dem Moment, in dem die Spannung des Rohrs gelockert wird, um den Beton vorzuspannen.

- Diese Ankerzone des verformten Rohrs im Beton kann mit zusätzlichen Spiralbändern 55 aus gehärtetem Stahl bewehrt werden, wobei die Verformungen des Rohrs aufgrund der Verbesserung des Querschnitts und der Wirkung der Winkel im Bereich der Vertikalebene, d.h. im vorliegenden Beispiel nach oben und nach unten, zusätzliche radial nach außen gerichtete Kräfte ausüben.

- Die Abplattung des Rohrs in den unter den Schienen im Inneren der Stichbalken 51 gelegenen Zonen ermöglicht die Dickereduzierung dieser Blöcke und verbessert ihre Biegsamkeit, ohne daß jedoch die Dicke der Betondeckschicht ober- und unterhalb der Armiereinrichtung verringert werden muß· Die durch

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die Änderung des Querschnitts hervorgerufene Ergänzung der Verankerung kann zur Verringerung der Abmessungen des radial äußeren Kragens der verankernden Endplatten ausgenützt werden.

- Die abplattende Verformung des Rohrs in aufeinanderfolgend orthogonalen Richtungen hat den Vorteil, daß die freie Länge des in das Innere des Rohrs eingeführten, spannbaren Mittelkerns verringert werden kann, wobei dieser einem Druck ausgesetzt werden kann, der ihn sonst beim Spannen des Rohrs, bevor dieses in die Form eingelegt wird, knicken könnte. Die geeignet angeordneten und sich falls nötig wiederholenden Verformungen des Rohrs ermöglichen die Mhrung des steifen Mittelkerns durch die Gegenkraft des Rohrinneren und verhindern, daß er knickt, trotzdem sein Durchmesserwert gegenüber seiner Gesamtlänge sswischen den Endplatten verringert ist.

In einem die Bedeutung dieser Ausführungsform rechtfertigenden Zahlenbeispiel hat die in Mischbauweise hergestellte Schwelle eine rohrförmige Armierung/Querverbindung mit 60 mm Außendurchmesser und 3»5 mm Wandstärke.

Wird das Rohr wie oben beschrieben so verformt, daß es eine innere kleine Achse oder einen minimalen Durchtrittsquerschnitt von wenig mehr als 40 mm anstelle der 53 mm des nichtverformten kreisförmigen Querschnitts hat, so steigt das Trägheitsmoment der Querverbindung im nicht von Beton umgebenen mittleren Teil von 25 cnr für das kreisförmige Rohr auf mehr als 33 cnT für den ovalförmigen Querschnitt. Die Verformung hat damit die Steifigkeit der Querverbindung um mehr als 30 $> im gewünschten Sinn verbessert, ohne daß das Gewicht des Rohrs verändert wurde.

Die Abplattung des Rohrs unter den Schienen gestattet es in diesem Beispiel außerdem, daß die Dicke um fast 13 mm verringert wird, wobei der gleiche minimale innere Durchtritts-

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querschnitt von 40 mm und die gleiche Betondeckschicht über' und unter dem Rohr beibehalten wurde.

Außerdem können die den Durchmesser des die innere Gegenkraft bewirkenden Mittelkerns umgebenden 53 mm auf 40 mm verringert werden, wobei die Knickgefahr vollkommen ausgeschaltet wird, da der hier in drei Zonen geführte Mittelkern eine hinsichtlich der Euler'sehen Knickformeln beträchtlich verringerte freie Spannweite hat.

Die vorliegende erfindungsgemäße Ausführungsform ermöglicht es, aus einer rohrförmigen Armierung mit kreisförmigen Querschnitt einen größeren Vorteil zu ziehen, indem sie durch geeignete Verformung über die länge des Stücks als Funktion der zu erlangenden Eigenschaften im Durchmesser verändert wird, wobei das Gewicht und die Kosten des Stahls bei hoher Belastbarkeit minimal sind. Die Verformungen des Rohrquerschnitts werden ebenfalls vorteilhaft zur Verbesserung der Verankerung und eventuell zum Beheben ungenügender Haftung des Betons am Rohr verwendet. Sie führen den als innere Gegenkraft wirkenden, in das Rohr eingeführten Mittelkern und verhindern, wenn das Stück gegenüber seinem Querschnitt lang ist, daß der Mittelkern in dem Augenblick abknickt, in dem er Druck auf das Rohr ausübt und es spannt.

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Claims

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- 15 Patentansprüche

Armiereinrichtung für Spannbetonelemente, mit einem

Rohr und mit Stützflächen, die von der äußeren Oberfläche des Rohrs etwa radial abstehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützflächen durch an den Enden des Rohrs (1; 11; 21; 41) angebrachte Endplatten (2,3; 13; 22,23; 42,43) festgelegt sind, von denen eine darüber hinaus einen Deckel (2a) bildet, während die andere in ihrem Mittelabschnitt eine Öffnung (3a) aufweist und mit einer Spanneinrichtung (4,5,6; 14,15,16; 24,25,26; 44,45,46) versehen ist.
2. Armiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endplatten (2,3; 13; 22,23; 42,43) jeweils mit einem den gleichen Durchmesser wie das Rohr (1; 11; 21; 41) aufweisenden Zylinderansatz versehen sind, und daß dieser durch Reibschwelssung an den gegenüberliegenden Enden des Rohrs (1; 11; 21; 41) befestigt ist.
3. Armiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endplatten (2,3{ 13; 22,23; 42,43) an ihren aufeinander zu gerichteten Oberflächen mit Rippen (22a,23a) versehen sind.
4. Armiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1; 11; 21; 41) zwischen seinen beiden Enden verformt ist und/oder Oberflächenunregelmäßigkeiten aufweist.
5. Armiereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (41) einen sich entlang seiner Längsachse ändernden Querschnitt hat.

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6. Armiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (41) in wenigstens einem festgelegten Bereich (L1,L2,L3) einen länglichen oder ovalen oder elliptischen Querschnitt hat.
7. Armiereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens zwei Bereichen(L1,L2,L3) des Rohrs (41) die große Achse des länglichen oder ovalen oder elliptischen Querschnitts unterschiedlich ausgerichtet ist.
8. Armiereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, mit einem metallischen bei Spannungen steifen Kern, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste freie Durchmesser des Rohrs (41) geringfügig größer ist als der Durchmesser des Kerns (44).
9. Armiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (14,15,16; 24,25,26; 44,45,46) einen in seiner Länge etwa dem Abstand der Endplatten (13; 22,23,; 42,43) entsprechenden, steifen Kern (16; 24; 49) aus Metall, ein Innengewinde (14; 45) in der mit der öffnung versehenen und damit als Mutter dienenden Endplatte (13; 23; 43) und einen in das Innengewinde (14· 45) schraubbaren Bolzen (15; 25; 46) aufweist.
10. Armiereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der steife Metallkern (24; 44) einen mit einem Gewinde versehenen Kopf (26; 46) aufweist, der unmittelbar in die als Mutter dienende Endplatte (23; 43) schraubbar ist.
11. Armiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (4,5,6) einen steifen Kern (1), dessen Länge etwas größer als der Abstand der beiden Endplatten (2,3) ist, eine mit Öffnungen versehene Spannplatte (5) und Bolzen (6) aufweist, die, durch die Öff-

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nungen der Spannplatte (5) gesteckt, in Gewindelöcher (7) der benachbarten Endplatte (3) schraubbar sind.
12. In Mischbauweise hergestellte Gleisschwelle, mit zwei Betonblöcken bzw., Stichbalken, die durch eine außerdem als Armiereinrichtung der Betonblöcke verwendete Querverbindung mit-einander verbundenen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Querverbindung (31,32,E; 53»54) entsprechend den Ansprüchen 1 bis 11 ausgebildet ist.
13. Gleisschwelle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das die Querverbindung (53,54) bildende steife Rohr in seinen von Beton umhüllten Bereicl*n(54) einen länglichen oder ovalen oder elliptischen Querschnitt aufweist, dessen große Achse etwa horizontal ausgerichtet ist, während der zwischen den Betonblöcken (51) gelegene, freie Bereich (53) einen länglichen oder ovalen oder elliptischen Querschnitt mit etwa vertikal ausgerichteter großer Achse aufweist und der Querschnitt des Rohrs im Bereich seiner Enden kreisförmig bleibt. .

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