DE69200158T2

DE69200158T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Druckaufnahmeverstärkung von Beton und derart verstärkte Betonbauwerte.

Info

Publication number: DE69200158T2
Application number: DE69200158T
Authority: DE
Inventors: La Fuente Carlos De
Original assignee: Freyssinet International STUP SA
Current assignee: Freyssinet International STUP SA
Priority date: 1991-06-13
Filing date: 1992-06-12
Publication date: 1994-09-15
Anticipated expiration: 2012-06-13
Also published as: EP0518771A1; JPH05171618A; DE69200158D1; FR2677693B1; FR2677693A1; CA2071292A1; ATE106487T1; US5272851A; EP0518771B1

Description

Die Erfindung betrifft die Verfahren und Vorrichtungen, welche dazu bestimmt sind, ein druckbelastetes Betonelement mittels wenistens einer Metallstange o.dgl. zu verstärken, welche wenigstens teilweise in dieses Element eingebettet ist und zwischen ihren Enden longitudinal komprimiert ist.
Diese Technik gestattet es, das Betonelement bei gegebenem Wert seiner Druckfestigkeit zu verkleinern - und letztendlich sein Gewicht und seinen Preis zu verringern - oder diese Festigkeit bei gegebenen Abmessungen des Elements zu vergrößern.
In den bis zum heutigen Tage vorgeschlagenen Lösungen für diese Technik der Betonverstärkung (z.B. der DE-B-1 251 505) ragt wenigstens eines der beiden Enden der betrachteten Stange ein wenig über das Ende des zu verstärkenden Elements hinaus, wobei der Longitudinaldruck auf dieses überstehende Ende relativ zum anderen ausgeübt wird, welches in Deder beliebigen Weise mit einem anderen Abschnitt des betrachteten Elements verbunden ist.
Dieser Druck wird insbesondere mit Hilfe einer auf dem besagten Ende lastenden schweren Masse herbeigeführt, wenn die betrachtete Stange vertikal ausgerichtet ist, oder allgemeiner mittels wenigstens einer gespannten, sich parallel zu der Stange erstreckenden Armierung, deren beide Enden entsprechend an zwei Blöcken verankert sind, weiche ihrerseits mit den beiden Enden der Stange verbunden sind.
In den auf diesen Lösungen aufbauenden Ausführungsformen sind die Längen der verstärkten Betonelemente und der Verstärkungsstangen bescheiden, was auf eine bestimmte Anzahl von Gründen zurückzuführen ist, darunter die folgenden:
- um eine Stange unter Ausübung von Schub auf das eine ihrer Enden zu komprimieren, muß diese Stange an der Seite dieses Endes eine Überlänge außerhalb des Betonelements aufweisen, wobei die Gefahr besteht, daß die Überlänge knickt, wenn der betrachtete Schub auf sie ausgeübt wird,
- selbst dann, wenn Mittel vorgesehen sind, um es zu vermeiden, daß die Stange an der Wandung des Kanals anhaftet, in welchem sie in dem Beton aufgenommen ist, ist die Reibung zwischen dieser Stange und dieser Wandung nicht vernachlässigbar und verringert nach und nach die Übertragung des zu nutzenden Schubs; daher komprimiert der auf das eine der Enden ausgeübte Schub die Stange nur auf einem Abschnitt ihrer Länge, wenn die Stange zu lang ist.
Aufgabe der Erfindung ist es vor allem, diese unterschiedlichen Nachteile zu beseitigen, indem es insbesondere ermöglicht wird, die Spannweite der komprimierten Verstärkungsstangen für den druckbelasteten Beton beträchtlich zu vergrößern und diese Stangen in einer einfachen und präzise regelbaren Weise ohne Knickgefahr, ohne Rückgriff auf Hilfsarmierungen und unabhängig von der Orientierung der Stangen zu komprimieren.
Zu diesem Zweck umfassen die erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum Verstärken eines Betonelements gegenüber Druck wenigstens eine dem Longitudinaldruck widerstehende, in einem in dem Element ausgenommenen Kanal ohne anzuhaften aufgenommene Stange und sind im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der beiden Enden der Stange mit einem steifen Rahmen verbunden ist, welcher in einem von außerhalb des Elements zugänglichen Hohlraum dieses Elements aufgenommen ist und dazu ausgebildet ist, eine Schuberzeugungseinrichtung in herausnehmbarer Weise aufzunehmen, wobei eine Seite dieses Rahmens dazu ausgebildet ist, die Stange an dem Beton unmittelbar oder mittelbar in der zum Auseinanderspreizen des Betons und der Stange und somit zum Widerstehen eines in umgekehrter Richtung ausgeübten Schubs neigenden Richtung longitudinal abzustützen, wobei seine andere Seite von dem betrachteten Ende der Stange durchsetzt ist und dazu ausgebildet ist, mit einem Unidirektional-Organ zusammenzuwirken, welches es in Aufeinanderfolge ermöglicht, das bezeichnete Ende in regelbarer Weise durch die Schuberzeugungseinrichtung longitudinal zurückzudrängen und dieses Ende dann relativ zum Rahmen in der Richtung zu sperren, welche der Rückkehr des Endes in den Rahmen zugeordnet ist.
In vorteilhaften Ausführungsformen wird auf die eine und/oder die andere der folgenden Anordnungen zurückgegriffen:
- das betrachtete Ende der Stange weist ein Gewinde auf, das mit Gewinde versehene Ende durchsetzt den Rahmen durch einen glatte Seiten aufweisenden Durchgang mit Spiel und das Unidirektional-Sperrorgan ist eine außerhalb des Rahmens auf das mit Gewinde versehene Ende aufgeschraubte Schraubenmutter,
- das Unidirektional-Sperrorgan ist ein geschlitzter, kegelstumpfförmiger Backen mit kegelstumpfförmiger Außenfläche und mit zylindrischer Innenfläche, welche dazu geeignet ist, das betrachtete Ende der Stange quasi-anliegend zu umgeben, und diese Stange durchsetzt den Rahmen durch einen kegelstumpfförmigen Durchgang, welcher dazu geeignet ist, den Bakken anliegend aufzunehmen,
- die Seite des Rahmens, die von der von dem betrachteten Ende der Stange durchsetzten Seite abgewandt ist, ist ihrerseits von einem Ende einer weiteren, sich in longitudinaler Verlängerung der ersten Stange erstreckenden Stange durchsetzt und wirkt mit einem Unidirektional-Sperrorgan zusammen, welches mit dem im vorhergehenden erwähnten identisch ist,
- das Schuborgan ist ein Hydraulikzylinder,
- der Hydraulikzylinder umfaßt eine Mehrzahl von Elementarzylindern, welche derart parallel angeordnet sind, daß sie ein die Zylinderkammern dieser Elementarzylinder umfassendes und mit einem Griff ausgestattetes Gehäuse und einen mit den Kolben der Elementarzylinder verbundenes Balkenelement zum gegenseitigen Entfernen voneinander beaufschlagen, wobei die das Gehäuse und das Balkenelement umfassende Einheit die äußere Gestalt eines Koffers aufweist, welcher derart entworfen und bemessen ist, daß er in einfach herausnehmbarer Weise in dem Rahmen anordenbar ist, wobei sich das Gehäuse und das Balkenelement gegen das Ende der zu komprimierenden Stange bzw. den Rahmen oder das benachbarte Ende einer zweiten zu komprimierenden Stange abstützen.
Die Erfindung betrifft auch die zumindest bereichsweise druckbelasteten und von wenigstens einer Vorrichtung der im vorhergehenden beschriebenen Art verstärkten Betonbauwerke, und insbesondere:
- Brückenabschnitte aus Beton, welche von einem Pfeiler auskragend oder überhängend angebracht sind, wobei die Abschnitte dadurch gekennzeichnet sind, daß sie eine in der oben erwähnten Weise verstärkte Leibung aufweisen,
- Betonträger, dessen beide Enden auf zwei entsprechenden Auflagern ruhen, wobei die Betonträger dadurch gekennzeichnet sind, daß sie einen in der oben erwähnten Weise verstärkten oberen Abschnitt aufweisen,
- und Betonstraßen, dadurch gekennzeichnet, daß sie neben einem passiven Abschnitt, welcher einem horizontalen Longitudinaldruck auszusetzen ist, wenigstens einen in der oben erwähnten Weise verstärkten aktiven Abschnitt aufweisen.
Die Erfindung umfaßt abgesehen von diesen prinzipiellen Anordnungen bestimmte weitere Anordnungen, welche bevorzugterweise gleichzeitig verwendet werden und von welchen im weiteren ausführlicher die Rede sein wird.
Im folgenden werden einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen in einer selbstverständlich nicht einschränkenden Weise beschrieben.
Figur 1 dieser Zeichnungen zeigt in Schnittdarstellung ein druckbelastetes und von einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit komprimierter Stange verstärktes Betonelement.
Figur 2 zeigt eine gleichfalls erfindungsgemäße Variante eines Abschnitts der Vorrichtung von Figur 1.
Figur 3 zeigt in Schnittdarstellung mit kleinerem Maßstab ein anderes Betonelement, welches von einer mehrere in Reihe angebrachte komprimierte Stangen umfassenden, erfindungsgemäßen Vorrichtung verstärkt ist.
Die Figuren 4 und 5 zeigen im Schnitt entlang IV-IV von Figur 5 bzw. in Draufsicht einen erfindungsgemäßen Hydraulikzylinder, welcher ein Bestandteil der obigen Verstärkungsvorrichtungen sein kann.
Die Figuren 6, 7 und 8 zeigen einen erfindungsgemäß verstärkten Brückenabschnitt in schematischer Draufsicht, im Vertikallängsschnitt entlang VII-VII von Figur 6 bzw. im Transversalschnitt entlang VIII-VIII von Figur 7.
Die Figuren 9, 10 und 11 zeigen einen an seinen beiden Enden auf einem Auflager ruhenden und erfindungsgemäß verstärkten Betonträger in schematischer Seitenansicht, im Vertikallängsschnitt entlang X-X von Figur 9 bzw. im Querschnitt entlang XI-XI von Figur 9.
Die Figuren 12, 13 und 14 zeigen erfindungsgemäß verstärkte Straßenabschnitte, in Draufsicht, in vergrößerter Draufsicht bzw. im Vertikalschnitt mit noch größerem Maßstab entlang XIV- XIV von Figur 13.
In allgemeiner Weise soll die Druckfestigkeit eines Betonelements 1 mit einer relativ großen Abmessung in Richtung D verstärkt werden, welches Betonelement insbesondere die Form eines Mastes, die Form einer Schale oder eines Trägers aufweist, wobei dieses Element zumindest bereichsweise in einer zu D orthogonalen Richtung E eine relativ geringe Abmessung aufweist und in der Richtung D einem starken Druck ausgesetzt ist, welcher durch die Pfeile F in Figur 1 schematisch dargestellt ist.
Zu diesem Zweck ist im Element 1 ein sich in der Richtung D erstreckender zylindrischer Kanal 2 ausgenommen, dessen vorzugsweise kreisförmiges Querschnittsprofil lediglich ein wenig größer ist als das Querschnittsprofil einer dem Axialdruck widerstehenden Metallstange 3, welche in diesem Kanal 2 aufgenommen ist.
Die Länge der Stange 3 ist kleiner als diejenige des Elements 1, so daß ihre Enden nicht über dieses Element hinaus vorstehen.
Darüber hinaus sind Mittel vorgesehen, um die beiden Enden der Stange 3 an stark druckbelasteten Abschnitten des Elements 1 in Richtung dieser Stange longitudinal abzustützen und um die Stange 3 nach ihrer Anordnung in dem Kanal 2 einem Axialdruck auszusetzen.
An wenigstens einem Ende 3&sub1; der beiden Enden der Stange 3 wird die in Frage kommende Abstützung mittels einer Vorrichtung bewirkt, welche nicht nur die Aufnahme des betreffenden Drucks ermöglicht, sondern auch die Erzeugung desselben.
Diese Vorrichtung umfaßt im wesentlichen einen steifen Rahmen 4, welcher in einem in dem Element 1 ausgenommenen Hohlraum 5 angeordnet ist, wobei der Innenraum des Rahmens von außerhalb des Elements in einfacher Weise zugänglich ist. Eine der Seiten 4&sub1; des Rahmens 4 ist von einer Bohrung 6 durchsetzt, welche ihrerseits von dem betrachteten Ende 3&sub1; der Stange 3 durchdrungen ist, wodurch die direkte longitudinale Ausübung eines Schubs auf dieses Ende von einer geeigneten Zylinderanordnung 7 ermöglicht wird, welche in herausnehmbarer Weise in das Innere des Rahmens 4 eingeführt ist.
Ferner sind Unidirektional-Sperrmittel vorgesehen, um:
- einerseits geringe Longitudinalbewegungen des Endes 3&sub1; der Stange 3 relativ zum Rahmen 4 in der Richtung zu ermöglichen, in der dieses Ende den Rahmen verläßt, während durch den Zylinder 7 ein Schub ausgeübt wird, und
- andererseits danach das besagte Ende relativ zum Rahmen 4 in der Richtung zu sperren, in der es in den Rahmen zurückkehrt, so daß in Folge die Entspannung und Entfernung des Zylinders 7 ermöglicht wird.
Für diese Unidirektional-Sperrmittel des Endes 3&sub1; der Stange 3 sind zwei Ausführungsformen dargestellt.
In der in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsform weist die Bohrung 6 eine glatte Zylinderinnenfläche auf, wobei das Ende 3&sub1; mit einem Gewinde versehen ist und sich in der Bohrung 6 frei bewegen kann und wobei eine Schraubenmutter 8 mit einem zum Gewinde des Endes 3&sub1; komplementären Gewinde genau außerhalb des Rahmens 4 an diesem Ende angebracht ist.
Aus einer Betrachtung von Figur 1 geht hervor, daß unter diesen Bedingungen das Ende 3&sub1; nach rechts gedrängt werden kann, wenn es einem Axialdruck ausgesetzt ist, und daß es genügt, die Schraubenmutter 8 bis zur Kontaktnahme mit der Seite 4&sub1; des Rahmens 4 zu schrauben, um darauffolgend die zwischen dem Ende 3&sub1; und dem Rahmen 4 am Ende der Komprimierung erhaltene Relativstellung beizubehalten.
In der in Figur 2 dargestellten zweiten Ausführungsform weist die Bohrung 6 eine vom Rahmen 4 aus nach außen divergierende, kegelstumpfförmige Innenfläche auf, wobei das glatte oder praktisch glatte Ende 3&sub1; von einem longitudinal geschlitzten Ring umgeben ist, welcher in an sich bekannter Weise einen Verankerungsbacken bildet, wobei der Ring eine zylindrische Innenfläche aufweist, welche dazu geeignet ist, das Ende 3&sub1; anliegend zu umgeben, und eine kegelstumpfförmige Außenfläche, welche dazu geeignet ist, in der komplementären Bohrung 6 anliegend aufgenommen zu sein.
Die Anzahl der Längsschlitze dieses Rings ist vorteilhafterweise gleich drei, so daß der Backen von drei identischen Keilen gebildet ist.
Aus einer Betrachtung der Figur 2 kann die Funktionsweise eines derartigen Mechanismus leicht verstanden werden: Es ist auf alle Fälle, d.h. unabhängig davon, ob der Backen 9 in seine Aufnahme 6 axial fest eingefügt ist oder nicht, möglich, das Ende 3&sub1; der Stange 3 nach rechts zu bewegen; die Bewegungen dieses Endes nach links aber sind verboten, sobald der Backen 9 in seiner fest eingefügten Position ist.
In dem einen wie in dem anderen Fall wird auf diese Weise eine hervorragende Übertragung der Axialschübe zwischen der Stange 3 und dem Rahmen 4 bewirkt, wenn das Sperrorgan 8, 9 in seiner Sperrstellung ist.
Was die Abstützung des Rahmens 4 an dem Betonelement 1 betrifft, so kann diese in einfacher Weise dadurch gewährleistet werden, daß die von der Seite 4&sub1; abgewandte Seite 4&sub2; des Rahmens derart vergrößert ist, daß sie eine direkt in der druckbelasteten Betonmasse eingebettete Schubplatte bildet.
Einer vorteilhaften Variante gemäß wird die in Frage kommende Seite 4&sub2; in gleicher Weise ausgebildet wie die Seite 4&sub1; und wie diese letztere mit einem Ende einer in Verlängerung der Stange 3 angeordneten Stange verbunden, welche dazu bestimmt ist, wie diese letztere durch Druck belastet zu werden.
In diesem Fall kann der Rahmen 4 als ein "Koppler" zwischen den zwei betrachteten Stangen betrachtet werden, welche nicht nur dazu geeignet sind, die Druckkräfte von einer Stange zur anderen zu übertragen, sondern auch dazu, diese Kraft durch den Zylinder 7 auszuüben.
Eine derartige Überlegung liegt der in Figur 3 dargestellten Version zugrunde, wobei drei Stangen 3 in gegenseitiger Verlängerung zueinander aufeinanderfolgend angeordnet sind und, mit Hilfe zweier "Koppler" 4 des im vorhergehenden beschriebenen Typs in Reihe angebracht sind.
Es ist selbstverständlich möglich, der Anzahl dieser "Koppler" 4 einen Wert zu geben, welcher größer ist als 2, was es erlaubt, "kettenartige" Anordnungen von Stangen zu verwenden, welche dazu geeignet sind, eine Druckbelastung über eine große Entfernung zu übertragen, und deshalb Betonbauwerke mit komprimierten Stangen zu verstärken, welche Abmessungen aufweisen, die wesentlich größer sind als die durch diese Technik bisher verstärkten. Dies wird im Rahmen mehrerer Anwendungsbeispiele im folgenden ausgeführt.
In derartigen Stangen-Ketten werden die beiden Enden von jeder Zwischenstange in der im vorhergehenden beschriebenen Weise mit Rahmen oder Verbindungskopplern verbunden.
An jedem der Enden einer derartigen Kette sind Druckverteilungsmittel vorgesehen, welche wiederum von Endrahmen des bei 4 in Figur 1 dargestellten Typs gebildet sein können, welche aber in einfacherer Weise jeweils vorteilhaft von einer starren Schubplatte 10 (Figuren 1 und 3) gebildet sind, welche orthogonal zur betreffenden Endstange 3 angeordnet ist, wobei die Platte an ihrem Ende in den das Element 1 bildenden Beton in einem druckbelasteten Abschnitt desselben eingebettet ist.
Die Platte 10 kann wenigstens teilweise durch ein Anhaften auf einer ausreichenden Länge zwischen der Seitenfläche des dem betrachteten Ende benachbarten Stangenabschnitts und der umgebenden Betonmasse ersetzt werden.
Dem Zylinder 7 wird eine einfach handzuhabende Gestalt gegeben, welche dazu geeignet ist, in einfach herausnehmbarer Weise in das Innere des Rahmens 4 eingeführt zu werden.
Bei einer in den Figuren 4 und 5 dargestellten vorteilhaften Ausführungsform ist dieser Zylinder ein Dreifachzylinder und umfaßt:
- ein Gehäuse 11, in welchem drei Zylinderkammern 12 mit parallelen Achsen ausgenommen sind, welche durch geeignete Kanäle 13 mit einer äußeren Quelle von unter Druck stehender Flüssigkeit (nicht dargestellt) verbunden sind,
- und ein Balkenelement 14, welches mit drei in den Zylinderkammern 12 dicht aufgenommenen Kolben 15 verbunden ist, welche von Federn 16 gegen den Hydraulikdruck in diese Zylinder hineingedrängt werden.
Das Gehäuse 11 ist mit einem Griff 17 ausgestattet, welcher die einfache Handhabung der Einheit ermöglicht.
In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform weist der Rahmen 4 eine in den Richtungen der Stangen 3 verlängerte Rechteckform auf, so daß die Seiten 4&sub1; und 4&sub2; die kurzen Seiten des Rechtecks sind, wobei die Achsen der den Dreifachzylinder bildenden Elementarzylinder 12, 15 parallel zueinander in einer Ebene parallel zur Einführungsrichtung dieses Dreifachzylinders in den Rahmen 4 angeordnet sind und wobei die Dreifachzylindereinheit die Außengestalt eines Koffers aufweist, welcher an seinen beiden Endflächen von Schubklötzen 18 und 19 begrenzt ist, wie es in den Figuren 4 und 5 dargestellt ist.
Die Stangen 3 können von einstückigen Elementen gebildet sein, welche vorzugsweise von einem dünnen Schutzrohr, insbesondere aus Stahl umgeben sind.
Die Stangen 3 können aber auch von Bündeln aus Drähten oder Stangen gebildet sein, welche rund sind oder nicht, wobei die Bündel ihrerseits von Schutzröhren umhüllt sind.
Aufgrund dessen wird unabhängig von der gewählten Ausführungsform letztendlich eine zumindest eine komprimierte Stange umfassende Vorrichtung erhalten, welche die Verstärkung eines druckbelasteten Betonelements erlaubt, wobei der Aufbau dieser Vorrichtung aus dem vorhergehenden ausreichend hervorgeht.
Um eine derartige Vorrichtung einzusetzen, genügt es, in einem druckbelasteten Abschnitt eines zu verstärkenden Betonelements 1 wenigstens einen sich in der Druckrichtung erstreckenden Kanal 2 vorzusehen, welcher mit einer Stange 3 ausgestattet ist, welche an wenigstens einem ihrer Enden mit einem in einem geeigneten Hohlraum 5 des Elements 1 aufgenommenen Rahmen 4 des im vorhergehenden beschriebenen Typs verbunden ist. Das andere Ende der Stange 3 ist seinerseits derart ausgebildet, daß es sich direkt oder indirekt an einem Abschnitt des Betonelements 1 in einer zur Druckbelastung dieses Abschnitts entgegengesetzten Richtung abstützt.
Die Komprimierung der Stange 3 wird danach sehr leicht durch Einführen eines geeigneten Druckzylinders 7 in den Rahmen 4 erreicht, wobei dieser Zylinder derart beaufschlagt wird, daß auf das Ende 3&sub1; der Stange 3 der gewünschte Schub ausgeübt wird, danach wird die Verbindung zwischen dieser Stange und dem Rahmen 4 festgelegt, der Zylinder 7 entspannt und aus dem Rahmen 4 des Elements 1 herausgenommen.
Die derart bewirkte Komprimierung weist gegenüber den früher vorgeschlagenen zahlreiche Vorteile auf, insbesondere dadurch, daß sie weder ein über das Betonelement 1 hinausragendes Stangenende noch eine Hilfsspannungsarmierung benötigt, und daß sie vor allem die Verbindung einer Mehrzahl von in Reihe angeordneter, komprimierter Stangen 3 ermöglicht, wodurch die Anwendung auf Betonbauwerke großer Länge möglich ist.
Im folgenden werden einige Beispiele der Verstärkung derartiger Bauwerke angegeben.
Das erste in den Figuren 5 bis 8 dargestellte Beispiel zeigt einen Betonbrückenabschnitt 20, welcher auskragend, d.h. überhängend, auf einem Pfeiler 21 angebracht ist und von longitudinal aneinandergesetzten, aufeinanderfolgenden Wölbelementen 22 gebildet ist.
Dieser Brückenabschnitt umfaßt eine obere Deckplatte 23 und ein unteres Gewölbe (oder Leibung) 24, welche durch Vertikalschalen 25 verbunden sind. Die zugbelastete Deckplatte 23 ist in bekannter Weise durch vorgespannte Armierungen 26 verstärkt und das untere Gewölbe 24 ist mit Longitudinalstangen 27 armiert, welche mit Rahmen oder "Kopplern" 28 des im vorhergehenden beschriebenen Typs verbunden sind und welche in der im vorhergehenden beschriebenen Weise komprimiert sind.
Das zweite in den Figuren 9 bis 11 dargestellte Beispiel zeigt einen Betonträger 29, dessen beide Enden auf zwei Auflagern 30 ruhen und der von einer durch Vertikalschalen 33 mit einer unteren, eine Unterseite 32 bildenden Platte verbundenen oberen Platte 31 gebildet ist.
Die Schalen 33, deren unterer Abschnitt auf Zug arbeitet, sind in bekannter Weise durch vorgespannte Armierungen 34 verstärkt.
Die auf Druck arbeitende obere Platte 31 ist durch komprimierte Longitudinalstangen 35 verstärkt, welche mit Rahmen oder "Kopplern" 36 verbunden sind, wie sie im vorhergehenden beschrieben wurden.
Das in den Figuren 12 bis 14 dargestellte dritte Beispiel betrifft eine Betonstraße 37, welche von relativ langen "passiven" Abschnitten 38 gebildet ist, zwischen denen kürzere "aktive" Abschnitte 39 angeordnet sind.
Die "passiven" Abschnitte 38 werden einem Longitudinaldruck ausgesetzt, der auf dem Niveau der aktiven Abschnitte durch komprimierte Longitudinalstangen 40 erzeugt wird, welche mit Rahmen oder "Kopplern" 41 des im vorhergehenden beschriebenen Typs verbunden sind.
In diesem Fall weist jede Stange 40 ein mit dem einen der in einem aktiven Abschnitt 39 angeordneten Koppler 41 verbundenes Ende auf und dessen anderes Ende ist in anhaftender Weise in einen benachbarten passiven Abschnitt 38 eingebettet und liegt an einer in diesen Abschnitt 38 eingebetteten Vertikalplatte 42 an.
Zwischen den Straßenabschnitten 38 und 39 sind selbstverständlich geeignete Zwischenräume 43 derart angeordnet, daß geringfügige gegenseitige Verformungen ermöglicht werden.
Es versteht sich von selbst und ergibt sich im übrigen bereits aus dem vorhergehenden, daß die Erfindung keineswegs auf die im besonderen beschriebenen Ausführungsformen und Anwendungen beschränkt ist; sie umfaßt im Gegenteil alle Varianten, insbesondere jene, in denen wenigstens eine der komprimierten Stangen mehrere aneinander anstoßend angeordnete Abschnitte umfaßt, wobei die aneinandergefügten Enden insbesondere durch eine gemeinsame, beide umhüllende starre Hülle geführt sind.

Claims

1. Vorrichtung zum Verstärken eines Betonelements (1) gegenüber Druck, welche wenigstens eine dem Longitudinaldruck widerstehende, in einem in dem Element ausgenommenen Kanal (2) ohne anzuhaften aufgenommene Stange (3) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines (3&sub1;) der beiden Enden der Stange mit einem steifen Rahmen (4) verbunden ist, welcher in einem von außerhalb des Elements zugänglichen Hohlraum (5) dieses Elements auzgenommen ist und dazu ausgebildet ist, eine Schuberzeugungseinrichtung (7) in herausnehmbarer Weise aufzunehmen, wobei eine Seite (4&sub2;) dieses Rahmens dazu ausgebildet ist, die Stange an dem Beton unmittelbar oder mittelbar in der zum Auseinanderspreizen des Betons und der Stange und somit zum Widerstehen eines in umgekehrter Richtung ausgeübten Schubs (F) neigenden Richtung longitudinal abzustützen, wobei seine andere Seite (4&sub1;) von dem betrachteten Ende der Stange durchsetzt ist und dazu ausgebildet ist, mit einem Unidirektional-Organ (8, 9) zusammenzuwirken, welches es in Aufeinanderfolge ermöglicnt, das bezeichnete Ende in regelbarer Weise durch die Schuberzeugungseinricntung longitudinal zurückzudrängen und dieses Ende dann relativ zum Rahmen in der Fichtung zu sperren, welche der Rückkehr des Endes in den Rahmen zugeordnet ist.

2. Verstärkungsvorrichtung nach Aspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das betrachtete Ende (3) der Stange ein Gewinde aufweist, daß das mit Gewinde versehene Ende den Rahmen (4) durch einen glatte Seiten aufweisenden Durchgang (6) mit Spiel durchsetzt und daß das Unidirektional-Sperrorgan eine außerhalb des Rahmens auf das mit Gewinde versehene Ende aufgeschraubte Schraubenmutter (8) ist.

3. Verstärkungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unidirektional-Sperrorgan ein geschlitzter, kegelstumpfförmiger Backen (9) mit kegelstumpfförmiger Außenläche und mit zylindrischer Innenfläche ist, welche dazu geeignet ist, das betrachtete Ende (3&sub1;) der Stange quasianliegend zu umgeben, und daß diese Stange den Rahmen durch einen kegelstumpfförmigen Durchgang (6) durchsetzt, welcher dazu geeignet ist, den Backen anliegend aufzunehmen.

4. Verstärkungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seite des Rahmens (4), die von der von dem betrachteten Ende (3&sub1;) der Stange durchsetzten Seite (4&sub1;) abgewandt ist, ihrerseits von einem Ende einer weiteren, sich in longitudinaler Verlängerung der ersten Stange erstreckenden Stange durchsetzt ist und mit einem Unidirektional-Sperrorgan zusammenwirkt, welches mit dem im vorhergehenden erwähnten identisch ist.

5. Verstärkungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schuborgan (7) ein Hydraulikzylinder ist.

6. Verstärkungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder eine Nehrzahl von Elementarzylindern umfaßt, welche derart parallel angeordnet sind, daß sie ein die Zylinderkammern (12) dieser Elementarzylinder umfassendes und mit einem Griff (17) ausgestattetes Gehäuse (11) und einen mit den Kolben (15) der Elementarzylinder verbundenes Balkenelement (14) zum gegenseitigen Entfernen voneinander beaufschlagen, wobei die das Gehäuse und das Balkenelement umfassende Einheit die äußere Gestalt eines Koffers aufweist, welcher derart entworfen und bemessen ist, daß er in einfach herausnehmbarer Weise in dem Rahmen (4) anordenbar ist, wobei sich das Gehäuse und das Balkenelement gegen das Ende (3&sub1;) der zu komprimierenden Stange bzw. den Rahmen (4) oder das benachbarte Ende einer zweiten zu komprimierenden Stange abstützen.

7. Betonbauwerk mit einem druckbelasteten Abschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Abschnitt von einer Vorrichtung mit komprimierter Stange (3) und Rahmen (4) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche verstärkt ist.

8. Brückenabschnitt (20) aus Beton, welcher von einem Pfeiler (21) auskragend oder überhängend angebracht ist, gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß er eine durch eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 verstärkte Leibung (24) aufweist.

9. Betonträger (29), dessen beide Enden auf zwei entsprechenden Auflagern (30) ruhen, gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß er einen durch eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 verstärkten oberen Abschnitt (31) aufweist.

10. Betonstraße (37) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie neben einem passiven Abschnitt (38), welcher einem horizontalen Longitudinaldruck auszusetzen ist, wenigstens einen von einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 verstärkten aktiven Abschnitt (39) aufweist.