DE4342529A1 - Armierungsspannglied - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft ein Armierungsspannglied, das als sogenannter Ankerbolzen bei der Armierung von untertägigem Gebirge oder alternativ als Armierungsstab für Betonstrukturen wie Säulen, Balkenträger, Dächer, Fußböden, Treppenanlagen usw. verwendet werden kann.

Ankerbolzen werden im Berg- oder Tunnelbau zur Abstützung des Hangenden in großem Umfang verwendet, normalerweise durch Bohren einer Reihe von Bolzenlöchern in vor­ geschriebenen Winkeln auf Längen von z. B. 5-15 m, wobei jedes Bolzenloch für die Aufnahme eines Bolzens angepaßt ist, der konventionell an seinen Innenenden durch Auf­ sprengen einer Epoxydharzpatrone verankert und danach mit einer normalerweise mit Spannung an den Bolzen angelegten Mutter befestigt wird. Normalerweise bestanden solche Bolzen aus Stahl mit einem Querschnitt, der etwas kleiner war als der Lochquerschnitt, um relativ problemlose Insertion zu ermöglichen. Bei den in Frage kommenden Längen sind diese Bolzen jedoch speziell in Hangendenlöcher nur schwer einzubringen, und sind im Untertagebau auch mit Transportproblemen verbunden, insbesondere beim Abbau von Kohle, wo ein Kohlenstoß mehrere Meilen vom Versor­ gungsschacht entfernt sein kann.

Im Baugewerbe werden Stahlarmierungsstangen, normalerweise mit Außenrippen, in großem Umfang für Bauwerke verwendet, wobei die Stangen innerhalb der Strukturen eingebettet sind und, im Gegensatz zum Bergbau, wo das Hangende nur vorübergehend abgestützt werden muß, langfristig und sicher halten müssen, was bei Stahlarmierungsstangen wegen der Korrosions- und/oder chemischen Anfälligkeit durch Betonbestandteile problematisch ist, während andererseits bei der Anzahl der erforderlichen Armierungsstangen Gewichtsfaktoren berücksichtigt werden müssen, die Geräte, z. B. Kräne, zur Anhebung und Positionierung der Stangen vor Einbringung des Betons erfordern.

Nach der vorliegenden Erfindung ist ein Armierungsspann­ glied vorgesehen, das einen Langkörper, der aus mehrere Glasfasern enthaltender, synthetischer Kunststoffmasse besteht, stranggepreßte Stränge zur Erzeugung eines relativ starren Spannglieds des gewünschten Profils mit mehreren Strangabstandsstücken, die entlang dem Spannglied in festgelegten Axialabständen angeordnet und dafür bestimmt sind, die einzelnen Glasfaserstränge in festgelegten, beabstandeten Verhältnissen zu halten, und eine Vorrichtung zur Verschiebung der Stränge in nicht parallele Anordnungen aufweist.

Deshalb sieht die Erfindung ein relativ leichtgewichtiges Skelettspannglied aus synthetischem Kunststoffmaterial vor, das leichter zu handhaben ist als Stahlspannglieder nach dem Stand der Technik, und den gleichen Zugbelastungen standhalten kann, weil die Strangabstandstücke die glasfaserverstärkten Stränge innerhalb des Spannglieds in festgelegten optimalen Stellungen halten, und somit zum Beispiel die Zugfestigkeit eines Ankerbolzens konsistent und in größerem oder geringerem Ausmaß bekannt ist.

Bei der praktischen Anwendung wird das Skelettspannglied zur Herstellung eines Ankerbolzens in das Bohrloch einge­ setzt und dann wird Mörtel in das Bohrloch eingepreßt, der das Spannglied so einkapselt, daß das von Spannglied und Mörtel gebildete Verbundelement nach Abbindung des Mörtels ein Ankerbolzen wird, an den dann die erforderliche Zugspannung angelegt werden kann. Bei dem Armierungs­ spannglied in Form eines Ankerbolzens zum Beispiel resul­ tiert die Verschiebung der Stränge in nicht parallele Anordnungen in der Bildung von Mörtelkeilen zwischen dem Außenumfang des Spannglieds und dem Innenumfang eines Bohrlochs zur Abstützung der Halterung des Spannglieds innerhalb des Bohrlochs.

Bei der praktischen Anwendung werden zur Herstellung eines Betongefüges ein oder mehrere Spannglieder in geeigneter Gruppierung normalerweise horizontal verlegt, bevor der Beton über das/die Spannglied(er) vergossen wird, um die letzteren in das Gefüge einzubetten.

Die Strangabstandsstücke selbst bestehen vorzugsweise aus synthetischer Kunststoffmasse, typisch in U-Scheiben- oder Ringkonfiguration, mit mehreren peripheren Kerben, in die jeweils ein Strang eingesetzt und eingepaßt werden kann. Die Strangabstandsstücke können "Außenabstandsstücke" oder sowohl "Außen"- als auch "Innenabstandsstücke" sein. Deshalb wären in einer Ausführungsform eines Spannglieds mit mehreren, z. B. 14, Glasfasersträngen die "Außenstrangabstandsstücke" mit z. B. 14 Kerben versehen, um den Innenkern des Spannglieds frei von Glasfasersträngen zu halten, indem die Stränge auf eine ringförmige Zone neben dem Umfang des Spannglieds begrenzt werden. Bei einem kombinierten "Außen"- und "Innenabstandsstück" andererseits ist das Innenabstandsstück normalerweise mit 7 Kerben versehen, die dazu dienen, die Innenstränge in der Innenkernzone des Spannglieds und frei vom Außenumfang zu halten. Die Stränge werden in den Kerben der Außenabstandsstücke oder der kombinierten Außen- und Innenabstandsstücke vorteilhafterweise durch Anordnung von ersten Bandagendrähten, die eng an jedem Strang anliegen und die Stränge umhüllen, festgehalten.

Die Vorrichtung zur Verschiebung der Stränge befindet sich etwa in der Mitte von zwei nebeneinanderliegenden Strangabstandsstücken und besitzt vorzugsweise die Form einer Einschnürungsvorrichtung. Die Einschnürungsvorrich­ tung ist vorzugsweise ein zweiter Bandagendraht, der die Stränge umschließt.

Jeder von z. B. 14 Strängen ist vorzugsweise so gewebt, daß eine vollständige Einkapselung mit Zementmörtel gewährleistet ist, womit die Druckfestigkeit des Mörtels und die Zugfestigkeit der Glasfaserstränge optimiert wer­ den.

Die Strangabstandsstücke und Stränge sind gewebt, um das gewünschte Profil und das Maß zu erzielen, die zu einer Prüflastgrenze von 267 bis 550 kN führen, wenn sie in Bindermörtel gemäß BC-Test RM/CON/92/B gekapselt sind.

Die Erfindung wird jetzt beispielsweise mit Verweis auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben; in diesen Zeichnungen sind:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Armierungs­ spannglieds nach der Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Endteils einer ersten Ausführungsform des Spannglieds in Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Zwischenteils der ersten Ausführungsform des Spannglieds in Fig. 1;

Fig. 4 entspricht Fig. 3, zeigt jedoch eine zweite Aus­ führungsform;

Fig. 5 die Ansicht einer Fläche eines Außenabstandsstücks;

Fig. 6 eine Seitenansicht des Abstandsstücks in Fig. 5;

Fig. 7 die Draufsicht auf eine Endfläche eines Innen­ abstandsstücks; und

Fig. 8 eine Draufsicht auf ein Verbundabstandsstück.

In den Zeichnungen umfaßt ein Armierungsspannglied 1 ein Langstück 2 aus mehrere Glasfasern enthaltender syntheti­ scher Kunststoffmasse, zieh-stranggepreßte Stränge 3 zur Erzeugung eines relativ starren Spannglieds 1 mit gewünschtem Profil mit mehreren Strangabstandsstücken 4, oder 4 und 5, die entlang dem Spannglied 1 in festgelegten Axialabständen D angeordnet sind und dazu dienen, die einzelnen Glasfaserstränge 3 in festgelegten, beabstandeten Verhältnissen zu halten (siehe Fig. 2 bis 4) und einen Endteil 5 und einen Zwischenteil 5 zu definieren.

Die Fig. 2 und 3 veranschaulichen eine Ausführungsform, in der die Stränge 3 gerade verlegt, und Fig. 4 veranschaulicht eine Ausführungsform, in der die Stränge 3 spiralförmig verlegt sind.

Ebenso in Fig. 2 dargestellt ist die Möglichkeit, das Ende des Endteils 5 mit einem Endanschlußstück in Form eines außengewindeten Rohrs zur Aufnahme einer U-Scheibe und einer Mutter (nicht gezeigt) zu versehen, so daß an das Spannglied 1 Spannung angelegt werden kann, wenn das letztere einen Ankerbolzen bildet. Dargestellt in den Fig. 2 bis 4 sind auch eine Reihe von ersten Stahl­ bandagendrähten 8, die unmittelbar neben, jedoch auf gegenüberliegenden Seiten eines jeden Strangabstandsstücks 4, oder 4 und 5, angeordnet sind, und eine zweite Reihe von Stahlbandagendrähten 9, welche die Stränge in eine nicht parallele Lage verschieben, indem die Stränge 3 an Stellen etwa in der Mitte zwischen zwei nebeneinanderliegenden Strangabstandsstücken 4, oder 4 und 5, zusammengebracht werden. Bei dieser Anordnung und wiederum unter der Voraussetzung, daß das Spannglied 1 die Form eines Ankerbolzens besitzt, ist, wie aus Fig. 4 ersichtlich, im Felsgebirge 11 ein Bohrloch 10 mit ringförmigen Mörtelkeilen 12 vorgesehen, die zwischen dem Außenumfang des Spannglieds 1 und dem Innenumfang des Bohrlochs 10 so definiert sind, daß wenn Spannung an das Spannglied 1 durch Fest ziehen einer Mutter auf dem gewindeten Rohr 7 zur Beibehaltung der Integrität des Gebirges 11 angelegt wird, die Mörtelkeile 12 entlang der Länge des Spannglieds den Widerstand des Spannglieds beim Herausziehen aus dem Bohrloch 10 unterstützen.

In den Fig. 5 und 6 ist ein Außenabstandsstück 4 aus synthetischer Kunststoffmasse mit vierzehn peripheren Kerben 13 dargestellt, das bis zu vierzehn Stränge 3 auf­ nehmen und diese auf einer Außenzone des Spannglieds 1 in optimal beabstandetem Verhältnis halten kann, wobei die Stränge 3 in den Kerben 13 durch die Nähe der ersten Reihe von Bandagendrähten 8 festgehalten werden.

In Fig. 7 ist ein Innenabstandsstück 5 dargestellt, das sieben Kerben 13 zur Aufnahme von bis zu sieben Strängen 3 besitzt, um diese in einem Innenbereich (oder Kern) des Spannglieds 1 in optimal beabstandetem Verhältnis zu hal­ ten.

Fig. 8 veranschaulicht die Möglichkeit der Kombination eines Strangabstandsstücks 4 mit einem Strangabstandsstück 5 zur Herstellung eines Verbundabstandsstücks in Fällen, bei denen die Beibehaltung der Beabstandung sowohl der Innenstränge 3 als auch der Außenstränge 3 gewünscht wird.

Claims (9)

1. Armierungsspannglied, umfassend ein Langstück aus mehrere Glasfasern enthaltender synthetischer Kunst­ stoffmasse, zieh-stranggepreßte Stränge zur Erzeugung eines relativ starren Spannglieds mit gewünschtem Profil, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Strangabstandsstücke (4, oder 4 und 5) in festgelegten Axialabständen (D) entlang dem Spannglied (1) ange­ ordnet sind und dazu dienen, die einzelnen Glasfaser­ stränge (3) in festgelegten, beabstandeten Verhält­ nissen zu halten, und Vorrichtungen (9) zur Verschie­ bung der Stränge in nicht parallele Lagen vorgesehen sind.

2. Spannglied nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Strangabstandsstücke (4, oder 4 und 5) aus synthetischer Kunststoffmasse bestehen.

3. Spannglied nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnete daß die Strangabstandsstücke (4, oder 4 und 5) als U-Scheibe oder ringförmig ausgebildet sind.

4. Spannglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strang­ abstandsstücke (4, oder 4 und 5) mit mehreren Umfangskerben (13) versehen sind, die jeweils einen Strang (3) aufnehmen und in Position halten können.

5. Spannglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnete daß erste Bandagen­ drähte (8) unmittelbar neben jedem Strangabstandsstück (4, oder 4 und 5) angeordnet sind, wobei der erste Bandagendraht (8) die Stränge (3) zur festen Halterung der Stränge in den Kerben (13) umschließt.

6. Spannglied nach Definition in einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (9) zur Verschiebung der Stränge etwa in der Mitte von zwei nebeneinanderliegenden Strang­ abstandsstücken (4, oder 4 und 5) angeordnet ist.

7. Spannglied nach Definition in einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (9) zur Verschiebung der Stränge eine Ein­ schnürungsvorrichtung ist.

8. Spannglied nach Definition in Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürungsvorrichtung ein zweiter Bandagendraht (9) ist, der die Stränge (3) umschließt.

9. Spannglied nach Definition in einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Innenstrangabstandsstück (5) mit kleinerem Durchmesser in einer Aufnahmeöffnung eines Außenstrang­ abstandsstücks (4) mit größerem Durchmesser angeordnet ist.