EP0703326B1

EP0703326B1 - Corrosion protected tension member for use in prestressed concrete with post-tensioning

Info

Publication number: EP0703326B1
Application number: EP95114352A
Authority: EP
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: DYWIDAG-Systems International GmbH; Walter Bau AG
Priority date: 1994-09-22
Filing date: 1995-09-13
Publication date: 1999-11-03
Anticipated expiration: 2015-09-13
Also published as: DE59507171D1; DE4433832A1; EP0703326A1

Description

Die Erfindung betrifft ein korrosionsgeschütztes Zugglied, vornehmlich ein Spannglied für Spannbeton ohne Verbund gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a corrosion-protected tension member, primarily a tendon for prestressed concrete without bond according to the preamble of claim 1.

Bei der Konstruktion von Bauwerken aus Spannbeton, insbesondere aber bei Brückenbauwerken, kennt man die Vorspannung mit und ohne Verbund. Vorspannung mit Verbund wird meist als Vorspannung mit nachträglichem Verbund ausgeführt. Dabei werden die Spannglieder durch Anordnung in Hüllrohren innerhalb des Betonquerschnitts bis zum Erhärten des Betons längsbeweglich gehalten und nach dem Spannen durch Injizieren von Zementleim in die verbliebenen Ringräume in Verbund mit dem Bauwerk gebracht werden. Bei Vorspannung ohne Verbund liegen die Spannglieder meist außerhalb des Betonquerschnitts, sind jedoch gegenüber dem Bauwerk abgestützt; sie können so jederzeit besichtigt, nachgespannt und gegebenenfalls auch ausgewechselt werden.In the construction of prestressed concrete structures, but especially in the case of bridge structures, they are known Preload with and without bond. Preload with composite is usually used as a preload with a subsequent bond executed. The tendons are arranged in Cladding tubes within the concrete cross section until hardening of the concrete held longitudinally and after tensioning by injecting cement paste into the remaining Annuli are brought into connection with the building. At The tendons are usually pre-stressed without bond outside the concrete cross section, but are opposite to that Supported structure; so you can visit at any time, tightened and if necessary also replaced.

Bei einem bekannten Zugglied dieser Art sind als Zugelemente sogenannte Monolitzen verwendet, d.h. Stahldrahtlitzen, die jeweils in einer Umhüllung aus Kunststoff, z.B. Polyäthylen, angeordnet und von einer den Ringraum zwischen Zugelement und Umhüllung ausfüllenden, plastisch verformbaren Korrosionsschutzmasse, z.B. Fett, umgeben sind (DE-A-37 34 954). Die Umhüllungen der zum Zwecke der Verankerung in der Ankerscheibe an den Enden abgemantelten Litzen enden in einem mit Korrosionsschutzmasse gefüllten Ankertopf, der in seinem Boden eine der Anzahl der Litzen entsprechende Anzahl von Durchbrechungen aufweist, durch welche die Litzen mit ihren Umhüllungen hindurchgeführt sind. Der Ankertopf selbst ist in ein Ankerrohr eingesetzt, das im Verankerungsbereich die rohrförmige Umhüllung des Zugglieds bildet. Auf diese Weise sind die Litzen nachspannbar und auswechselbar geführt und es ist dennoch möglich, an dem Ankertopf vorbei den Hohlraum zwischen den Umhüllungen der Litzen und der Innenwand der rohrförmigen Umhüllung im freien Bereich des Zugglieds mit erhärtendem Material, insbesondere Zementmörtel, zu verpressen.In a known tension member of this type are as tension elements so-called monostrands are used, i.e. Steel wire strands that each in an envelope made of plastic, e.g. Polyethylene, arranged and one of the annular space between the tension element and envelope filling, plastically deformable Corrosion protection compound, e.g. Fat, are surrounded (DE-A-37 34 954). The wrappings for the purpose of anchoring in the Armature disk stripped at the ends ends in an anchor pot filled with anti-corrosion compound, which in a number corresponding to the number of strands on its bottom of openings through which the strands with their wrappings are passed through. The anchor pot itself is inserted into an anchor tube that is in the anchoring area forms the tubular envelope of the tension member. To this The strands can be retightened and exchanged and it is still possible to pass the anchor pot Cavity between the cladding of the strands and the Inner wall of the tubular casing in the free area of the Tension member with hardening material, in particular Cement mortar to grout.

Um den mit Korrosionsschutzmasse auszufüllenden Hohlraum im Verankerungsbereich möglichst dicht gegenüber dem Bereich abzuschließen, der gegebenenfalls mit einem erhärtenden Material ausgefüllt sein kann, ist es auch bekannt, als der Luftseite abgewandte Begrenzung des mit Fett auszufüllenden Raumes, in dem die Umhüllungen der einzelnen Zugelemente enden, eine Stopfbüchse anzuordnen (EP-A-0 323 285). Zur Betätigung der aus zwei Lochplatten mit zwischengelegter Dichtungsplatte bestehenden Stopfbüchse sind diese und die Ankerscheibe durchsetzende Schraubenbolzen vorgesehen, die, um bei Betätigung der Schraubenbolzen eine Lageveränderung der Stopfbüchse zu verhindern, innerhalb des mit Fett gefüllten Raumes von rohrförmigen Abstandhaltern umgeben sind.In order to fill the cavity in the Anchoring area as close as possible to the area complete, if necessary with a hardening Material can be filled in, it is also known as the Limit facing away from the air side to be filled with fat Space in which the wrappings of the individual tension elements end to arrange a stuffing box (EP-A-0 323 285). For Actuation of two perforated plates with an intermediate one Sealing plate existing stuffing box are this and that Bolts passing through the armature disk are provided, which, to change the position when the bolts are actuated to prevent the stuffing box from getting inside with fat filled space surrounded by tubular spacers are.

Durch die Anordnung einer Stopfbüchse wird zwar eine Abdichtung sowohl gegenüber den Umhüllungen der einzelnen Litzen, als auch gegenüber der rohrförmigen Umhüllung des gesamten Zugglieds erreicht; die Konstruktion ist aber relativ aufwendig und anfällig und deshalb nicht für jeden Anwendungsfall geeignet.The arrangement of a stuffing box makes one Sealing both against the wrappings of the individual Strands, as well as opposite the tubular casing of the entire tension member reached; the construction is relatively complex and fragile and therefore not for everyone Suitable for use.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfachere und wirtschaftlichere Möglichkeit für eine Abdichtung des Verankerungsbereichs eines derartigen Zugglieds gegenüber seinem freien Bereich zu schaffen, in dem der Hohlraum gegebenenfalls ganz oder teilweise auch mit einem erhärtenden Material, wie z.B. Zementleim, gefüllt sein kann.Against this background, the object of the invention underlying, an easier and more economical way for sealing the anchoring area of a such tension member to its free area create in which the cavity may be entirely or partly also with a hardening material, e.g. Cement paste, can be filled.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing part of claim 1 specified Features resolved.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments result from the Subclaims.

Der Vorteil der Erfindung besteht vor allem darin, daß durch die Anordnung der Dichtungsplatte unmittelbar unterhalb der Ankerscheibe auf den bislang notwendigen, mit Korrosionsschutzmasse gefüllten Hohlraum vollständig verzichtet werden kann. Die Umhüllungen der einzelnen Zugelemente werden durch die Dichtungsscheibe hindurch an die Ankerscheibe heran- bzw. in diese hineingeführt, so daß die die Einzelelemente innerhalb ihrer Umhüllungen umgebende Korrosionsschutzmasse unmittelbar an das die Bohrungen in der Ankerscheibe ausfüllende Material anschließt. Da das den Einzelelementen nach dem Entfernen der Umhüllungen im Verankerungsbereich noch anhaftende Material beim Aufschieben der Verankerungskeile abgestreift wird und die Bohrungen einschließlich der sacklochartigen Erweiterungen satt ausfüllt, kann meist auf ein zusätzliches Einfüllen von Korrosionsschutzmasse in die Bohrungen verzichtet werden.The main advantage of the invention is that the arrangement of the sealing plate immediately below the Anchor plate on the previously necessary, with Corrosion protection compound filled cavity completely can be dispensed with. The wrappings of each Tension elements are applied through the sealing washer the armature disk brought in or in this, so that the one surrounding the individual elements within their envelopes Corrosion protection compound directly to the holes in material filling the armature disk. Because that Individual elements after removing the wrappings in the Anchoring area still adhering material when Sliding on the anchoring wedges is stripped and the Bores including the blind hole-like extensions Filled out, can usually be filled in by an additional Corrosion protection compound are dispensed in the holes.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

Fig. 1: einen Längsschnitt durch den Verankerungsbereich eines erfindungsgemäßen Zugglieds,
Fig. 1a: ein Detail aus Fig. 1 in größerem Maßstab,
Fig. 2: einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 und die
Fig. 3a bis f: einzelne Arbeitsphasen beim Zusammenbau der Verankerung eines erfindungsgemäßen Zugglieds.

The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing. It shows

Fig. 1: 2 shows a longitudinal section through the anchoring area of a tension member according to the invention,
Fig. 1a: 2 shows a detail from FIG. 1 on a larger scale,
Fig. 2: a cross section along the line II-II in Fig. 1 and the
3a to f: individual work phases in the assembly of the anchorage of a tension member according to the invention.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Verankerungsbereich eines Bündelspannglieds 1 aus einer Anzahl von einzelnen Zugelementen 2 dargestellt. Die Zugelemente 2 bestehen aus sogenannten Monolitzen, das sind Stahldrahtlitzen 3, die zum Korrosionsschutz mit Umhüllungen aus Kunststoff, z.B. Hüllschläuchen 4, versehen sind und bei denen der Hohlraum zwischen den Litzen 3 und den Hüllschläuchen 4 mit einer plastisch verformbaren Korrosionsschutzmasse, z.B. Fett, ausgefüllt ist. Die Litzen 3 sind mittels mehrteiliger Ringkeile 5 in konischen Bohrungen 6 in einer Ankerscheibe 7 aus Stahl verankert. Die Ankerscheibe 7 stützt sich gegen einen Verankerungskörper 8 aus Stahl ab, der in ein Betonbauteil 9 eingebettet ist und in diesem Verankerungsbereich die rohrförmige Umhüllung des Zugglieds 1 bildet. Die rohrförmige Umhüllung setzt sich im Anschluß an den Verankerungskörper 8 in einer Trompete 10 aus Kunststoff, z.B. PE, fort, an die dann ein Hüllrohr 11, wiederum aus Kunststoff, z.B. PE, dichtend angeschlossen ist.1 and 2, an anchoring area is a Bundle tendon 1 from a number of individual Tension elements 2 shown. The tension elements 2 consist of So-called monostrands, these are steel wire strands 3, which are used for Corrosion protection with plastic coverings, e.g. Envelope tubes 4, are provided and in which the cavity between the strands 3 and the casing tubes 4 with a plastically deformable anti-corrosion compound, e.g. Fat, is filled out. The strands 3 are made of several parts Ring wedges 5 in conical bores 6 in an armature disk 7 anchored from steel. The armature disk 7 is supported against an anchoring body 8 made of steel, which in a Concrete component 9 is embedded and in this Anchoring area the tubular sheathing of the tension member 1 forms. The tubular casing then sits to the anchoring body 8 in a trumpet 10 Plastic, e.g. PE, to which then a cladding tube 11, again made of plastic, e.g. PE, sealed is.

Innerhalb des Verankerungskörpers 8 sind die Litzen 3 mit ihren Umhüllungen 4 durch Bohrungen in einer Lochscheibe 12 hindurchgeführt, die wiederum aus Kunststoff, vornehmlich PE, besteht. Die Lochscheibe 12 liegt unter Zwischenschaltung einer mit entsprechenden Bohrungen versehenen Dichtungsscheibe 13 aus einem elastisch verformbaren Material, wie z.B. Neoprene, an der der Luftseite abgewandten Seite der Ankerscheibe 7 an. Schraubenbolzen 14 durchsetzen die Ankerscheibe 7, die Dichtungsscheibe 13 und die Lochscheibe 12 und erlauben das Aufbringen eines Flächendruckes auf die Dichtungsscheibe 13 mit der Folge einer eine Abdichtung gegenüber den Umhüllungen 4 der Litzen 2 bewirkenden Querdehnung.The strands 3 are within the anchoring body 8 their envelopes 4 through holes in a perforated disk 12 passed through, which in turn made of plastic, mainly PE, exists. The perforated disc 12 is below Interposition of one with appropriate holes provided washer 13 from an elastic deformable material, e.g. Neoprene on which the Air side facing away from the armature plate 7. Bolts 14 pass through the armature disk 7 Sealing disc 13 and the perforated disc 12 and allow that Applying a surface pressure to the sealing washer 13 with the result of a seal against the Envelopes 4 of the strands 2 causing transverse expansion.

Um die Litzen 3 in der gebotenen Weise in der Ankerscheibe 7 verankern zu können, sind über einen Endbereich bestimmter Länge die Umhüllungen 4 entfernt; die Umhüllungen 4 reichen an dieser Stelle in sacklochartige Erweiterungen 6a der Bohrungen 6 in der Ankerscheibe 7 hinein.Around the strands 3 in the required manner in the armature disk 7 anchoring are more specific over an end area Length of wrappers 4 removed; the wrappings 4 are enough at this point in blind hole-like extensions 6a Bores 6 in the armature disk 7.

Die Arbeitsweise bei der Montage einer solchen Verankerung kann anhand der Fig. 3a bis f beschrieben werden, die einzelne aufeinanderfolgende Arbeitsphasen zeigt.How it works when installing such an anchor can be described with reference to FIGS. 3a to f shows individual successive work phases.

Grundsätzlich wird zunächst die rohrförmige Umhüllung des Bündelspannglieds 1, bestehend aus dem Hüllrohr 11, der Trompete 10 und dem Verankerungskörper 8, verlegt, in welche die einzelnen Zugelemente 2 eingeschoben werden. Nach dem Montieren der Verankerung kann der innerhalb der rohrförmigen Umhüllung verbliebene Spannkanal mit einem erhärtenden Material, z.B. Zementmörtel, verfüllt werden, um die Einzelelemente 2 zu ordnen und zu fixieren. Nach dem Erhärten dieses Materials wird die Vorspannung aufgebracht.Basically, the tubular casing of the Bundle tendon 1, consisting of the cladding tube 11, the Trumpet 10 and the anchoring body 8, laid in which the individual tension elements 2 are inserted. After this The anchor can be mounted inside the remaining tubular duct with a hardening material, e.g. Cement mortar to be filled in to arrange and fix the individual elements 2. After this When this material hardens, the prestress is applied.

Das Ausfüllen des Spannkanals innerhalb der rohrförmigen Umhüllung 8, 10, 11 ermöglicht eine Fixierung der Umhüllungen 4 der Litzen 3 gegen Längenänderungen infolge von Temperaturunterschieden durch Aufbringen kurzer Stücke eines Schrumpfschlauches 4a, die durch Einbettung in das erhärtende Material keine Lageänderungen zulassen (Fig. 1).Filling the tension channel inside the tubular Envelope 8, 10, 11 allows fixation of the Envelopes 4 of the strands 3 against changes in length as a result of temperature differences by applying short pieces a shrink tube 4a, which by embedding in the hardening material do not allow changes in position (Fig. 1).

Gemäß Fig. 3a sind die Litzen 3 mit den Umhüllungen 4 in den Verankerungskörper 8 eingeführt; sie stehen um die zum Spannen bzw. Verankern erforderliche Länge L über die Verankerung hinaus. Auf die Litzen 3 mit ihren Umhüllungen 4 sind bereits die Lochscheibe 12 und die Dichtungsscheibe 13 aufgeschoben. Als nächstes werden die Litzen 3 im Bereich der überstehenden Länge L bis auf eine Länge l abgemantelt, d.h. von den Umhüllungen 4 befreit, um die Litzen 3 einzeln verankern zu können (Fig. 3b). According to Fig. 3a, the strands 3 with the coverings 4 in the Anchoring body 8 introduced; they are at your disposal Tension or anchor required length L over the Anchoring out. On the strands 3 with their coverings 4 are already the perforated disc 12 and the sealing disc 13 postponed. Next, the strands 3 in the area the protruding length L stripped to a length l, i.e. freed from the wrappers 4 to the strands 3 individually to be able to anchor (Fig. 3b).

Auf die freigelegten Enden der Litzen 3 wird sodann die Ankerscheibe 7 aufgeschoben (Fig. 3c), die mit der Lochscheibe 12 unter Zwischenlage der Dichtungsscheibe 13 lose verbunden und in den Verankerungskörper 8 hineingeschoben wird, bis sie an dessen luftseitiger Abstützfläche anliegt (Fig. 3d). Da die Umhüllungen 4 der Litzen 3 sich durch Temperatureinflüsse verkürzen können, ist es empfehlenswert, die Umhüllungen etwas länger zu lassen, so daß sie beim Aufsetzen der Ankerscheibe 7 unter Stauchdruck geraten. Die Verbindung von Lochscheibe 12 und Ankerscheibe 7 erfolgt über die Schraubenbolzen 14.Then on the exposed ends of the strands 3 Armature disk 7 pushed on (Fig. 3c), with the Perforated disc 12 with the washer 13 in between loosely connected and in the anchoring body 8 is pushed in until it is on the air side Support surface is present (Fig. 3d). Since the wrappings 4 the Strands 3 can shorten due to temperature influences, it is recommended to keep the wrappings a little longer leave so that when you put the armature plate 7 under Compression pressure got. The connection of perforated disc 12 and Armature disk 7 is carried out via the bolts 14.

In den Fig. 3e und 3f ist dann noch dargestellt, wie die Ankerscheibe 7 in ihrer Lage mittels einer Ringscheibe 15 und im Verankerungskörper 8 verankerter Schraubenbolzen 16 in ihrer Lage gesichert (Fig. 3e) und wie nach dem Einsetzen der Ringkeile 5 in die Bohrungen 6 in der Ankerscheibe 7 eine Keilsicherungsplatte 17 montiert wird, um die Keile 5 bis zum endgültigen Spannen in ihrer Lage zu halten.3e and 3f it is then shown how the Armature disk 7 in its position by means of an annular disk 15 and bolts 16 anchored in the anchoring body 8 secured in their position (Fig. 3e) and as after insertion the ring wedges 5 into the bores 6 in the armature disk 7 a wedge lock plate 17 is mounted around the wedges 5 hold in place until final tensioning.

Das Zusammenpressen der Dichtungsscheibe 13 mittels der Schraubenbolzen 14 zur Aktivierung der Dichtung erfolgt dann nach dem Aufbringen der endgültigen Spannkraft auf die Litzen 3. Dabei ist es, um eine möglichst gute Abdichtung zu erreichen, möglich, nicht nur, wie beschrieben, eine Lochscheibe 12 und eine Dichtungsscheibe 13, sondern jeweils zwei oder mehrere solcher Scheiben unmittelbar hintereinander anzuordnen und sie in entsprechender Weise durch sie axial durchsetzende Schraubenbolzen unter axialen Druck zu setzen.The compression of the sealing washer 13 by means of the Bolt 14 for activating the seal then takes place after applying the final tension to the Strands 3. It is to ensure the best possible seal achieve, possible, not just as described, one Perforated disk 12 and a sealing washer 13, but each two or more such disks immediately arrange them one after the other and use them in the same way through them axially penetrating bolts under axial To put pressure.

Nach Beendigung der Spannarbeiten werden die überstehenden Enden 3a der Litzen abgeschnitten und - unter Zwischenlage einer Gummidichtung 18 - eine Schutzkappe 19 aufgeschraubt, die durch Injektion mit Korrosionsschutzmaterial 20 verfüllt wird (Fig. 1).After the tensioning work has been completed, the remaining ones Cut ends 3a of the strands and - with intermediate layer a rubber seal 18 - a protective cap 19 screwed on, which is filled by injection with corrosion protection material 20 will (Fig. 1).

Claims

A corrosion-protected tension member, especially a tendon for prestressed concrete without bonding, comprising a plurality of tension elements, such as steel rods, wires or strands, arranged inside a tubular sheathing, which in turn are each arranged in a sheathing of plastics material and are surrounded by plastically deformable corrosion-protection material, wherein at its ends the tension member has anchoring means with a respective anchoring plate provided with bores for the passage of the tension elements, characterised in that the tension elements (2) are directed with their sheathings (4) through bores in at least one perforated plate (12) and at least one sealing plate (13) provided with corresponding bores, wherein, with the interposition of the sealing plate (13), the perforated plate (12) can be pressed against the side of the anchoring plate (7) remote from the exterior.
A tension member according to Claim 1, characterised in that, for the insertion of the ends of the sheathings (4) of the tension elements (2), the bores (6) in the anchoring plate (7) are widened (6a) in the manner of a blind hole on the side remote from the exterior.
A tension member according to Claim 1 or 2, characterised in that the sealing plate (13) can be compressed by means of bolts (14) passing through the perforated plate (12) and the anchoring plate (7).
A tension member according to any one of Claims 1 to 3, characterised in that the hollow space between the tension elements (2) and the tubular sheathing is filled with a material which sets, for example cement mortar, at least in the zones adjoining the anchoring means.