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Title:
ARRANGEMENT FOR THE HIGH-STRENGTH ANCHORAGE OF A TENDON HAVING A TIE ROD IN A STRUCTURAL ELEMENT AND METHOD FOR PRODUCING AN ANCHORAGE OF THIS TYPE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/037113
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an arrangement and a method for the high-strength anchorage of a tendon (1) having a tie rod (4) in a structural element (3). To this end, the structural element (3) has a channel (17) in which the end of the tie rod (4) to be anchored is inserted. A force-locked connection with the wall of the channel (17) is created by means of a curable jointing compound (18). According to the invention, the tie rod (4) has at least one circumferential collar (12) in the region of the end to be anchored, which collar has a radial play with respect to the wall of the channel (17). In this way, it is possible to guarantee a high-strength anchorage for tendons (1) even with a short anchorage length in the channel (17).

Inventors:
JUNGWIRTH DIETER (DE)
DEMELT ARMIN (DE)
DOTZLER FRIEDRICH (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/002668
Publication Date:
March 13, 2014
Filing Date:
September 05, 2013
Export Citation:
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Assignee:
DYWIDAG SYSTEMS INT GMBH (DE)
International Classes:
E21D20/02; F16B13/14
Domestic Patent References:
WO2002103212A12002-12-27
Foreign References:
CH422683A1966-10-31
US4413929A1983-11-08
US5807051A1998-09-15
Other References:
ISCHEBECK E F: "NEUE ANKERTECHNOLOGIE FUER SICHERUNGS- UND GRUENDUNGSARBEITEN", GLUCKAUF, MINOVA CARBO TECH GMBH., ESSEN, DE, vol. 136, no. 1/02, 17 February 2000 (2000-02-17), pages 43 - 46, XP000908307, ISSN: 0340-7896
Attorney, Agent or Firm:
SCHWERTFEGER, Keller (DE)
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Claims:
Patentansprüche:

1. Anordnung zur hochfesten Verankerung eines einen Spannstab (4) aufweisenden Spannglieds (1) in einem Bauteil (3) mit einer Verankerungskraft von mindestens 600 KN, wozu das Bauteil (3) einen Kanal (17) aufweist, in den das zu

verankernde Ende des Spannstabs (4) eingeführt ist und mittels einer erhärtbaren Vergussmasse (18) in kraftschlüssigen Verbund mit der Wandung des Kanals (17) gebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannstab (4) im Bereich seines zu verankernden Endes mindestens einen umlaufenden Bund (12) besitzt, der zur Wandung des Kanals (17) ein radiales Spiel aufweist.

2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der maximale

Außendurchmesser des Bundes (12) zwischen dem 0,95-fachen und 0,99-fachen des Innendurchmessers des Kanals (17) liegt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Außendurchmesser des Bundes (12) mindestens dem 0,7-fachen des

Innendurchmessers des Kanals (17) entspricht.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (12) an seinem Außenumfang zur Bildung mindestens eines axialen

Durchlasses mindestens eine Randausnehmung (13) aufweist, vorzugsweise drei, vier oder sechs Randausnehmungen (13).

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (12) von einer Ringscheibe (11) gebildet ist, die ortsfest auf dem Spannstab (4) befestigt ist, vorzugsweise durch eine oder zwei Muttern (9, 10).

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannstab (4) ein Außengewinde und die Ringscheibe (11) ein Innengewinde aufweist und die Ringscheibe (11) mit ihrem Innengewinde auf den Spannstab (4) aufschraubbar und vorzugsweise mit einer Mutter (10) festlegbar ist.

7: Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannstab (4) eine Nennzugfestigkeit von mindestens 800 N/mm2 aufweist, vorzugsweise von mindestens 1000 N/mm2.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannstab (4) einen Durchmesser von mindestens 32 mm aufweist, vorzugsweise einen Durchmesser von mindestens 36 mm.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Kanals (17) mindestens dem 1 ,5-fachen Durchmesser des Spannstabs (4) entspricht.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Kanals (17) maximal dem 4-fachen Durchmesser des

Spannstabs (4) entspricht, vorzugsweise maximal dem 3-fachen Durchmesser, höchst vorzugsweise maximal dem 2,5-fachen Durchmesser.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Kanals (17) zumindest im Bereich der Verankerungslänge eine Aufrauung (22) aufweist. 12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (18) aus einem Epoxidharz-Gemisch oder einem

zementgebundenen Mörtel besteht.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergussmasse (18) Additive mit Korrosionsschutzwirkung für den Spannstab

(4) beigemengt sind.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergussmasse (18) Zuschlagstoffe beigemengt sind, vorzugsweise

mineralische Zuschlagstoffe wie zum Beispiel Quarzsand.

15. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse von einem Bindemittel, vorzugsweise auf Basis eines

Epoxidharzes, und Zuschlagstoffen gebildet ist und das gewichtsbezogene Mischungsverhältnis von Bindemittel zu Zuschlagstoffe zwischen 0,9 und 1 ,1 liegt, vorzugsweise 1 beträgt.

16. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (18) eine Druckfestigkeit von mindestens 100 N/mm2 und/oder eine Zugfestigkeit von mindestens 50 N/mm2 aufweist.

17. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungslänge, mit der Spannstab (4) in die Vergussmasse (18) einbindet, maximal dem 15-fachen Durchmesser des Spannstabs (4) entspricht,

vorzugsweise maximal dem 7-fachen Durchmesser.

18. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungslänge, mit der Spannstab (4) in die Vergussmasse (18) einbindet maximal 60 cm beträgt, vorzugsweise maximal 25 cm.

19. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfestigkeit zwischen der Wandung des Kanals (17) und der Vergussmasse (18) mindestens 20 N/mm2 beträgt. 20. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfestigkeit zwischen der Vergussmasse (18) und dem Stahlstab (4) mindestens 40 N/mm2 beträgt.

21. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem im Kanal (17) verlaufenden Abschnitt des Spannstabs (4) in axialem

Abstand zum Bund (12) eine Distanzscheibe (14) angeordnet ist.

22. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass auf dem im Kanal (17) verlaufenden Abschnitt des Spannglieds (1) zwischen Bund (12) und Kanalmündung ein den Ringspalt zwischen Spannglied (1) und

Kanalwandung abdichtendes Dichtungselement (16) angeordnet ist.

23. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der außerhalb der Verankerungslänge liegende Abschnitt des Spannstabs (4) von einem stützenden und vor Korrosion schützenden Spezialmörtelverguss (23) umgeben ist.

24. Verfahren zum hochfesten Verankern eines einen Spannstab (4) aufweisenden Spannglieds (1) in einem Bauteil (3) mit folgenden Verfahrensschritten: a) Herstellen eines umlaufenden Bundes (12) an dem zu verankernden Ende des Spannstabs (4), b) Herstellen eines blind endenden Kanals (17) in dem Bauteil (3) an der zu verankernden Stelle, c) Auffüllen des Kanals (17) zumindest im Bereich der Verankerungslänge mit einer erhärtbaren Vergussmasse (18), d) Einschieben des Spannstabs (4) in den Kanal (17) bis zum Erreichen der vorbestimmten Verankerungslänge, wobei das zu verankernde Ende des

Spannstabs (4) mit umlaufendem Bund (12) in die noch nicht erhärtete

Vergussmasse (18) einbindet.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Herstellen des Kanals (17) und vor dem Auffüllen der des Kanals (17) mit Vergussmasse (18) eine Inspektion des Kanals (17) mittels einer Kamera durchgeführt wird.

26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass das

Herstellen eines Kanals (17) in dem Bauteil (3) an der zu verankernden Stelle durch Überbohren einer bereits vorhandenen Verankerung im Bauteil (3) geschieht.

Description:
Beschreibung:

Anordnung zur hochfesten Verankerung eines einen Spannstab aufweisenden Spannglieds in einem Bauteil sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen

Verankerung

Technisches Gebieb Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur hochfesten Verankerung eines einen Spannstab aufweisenden Spannglieds in einem Bauteil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur hochfesten Verankerung eines Spannglieds gemäß dem

Oberbegriff des Patentanspruchs 24. Hochfeste Verankerungen sind beispielsweise im Hochbau oder konstruktiven

Ingenieurbau anzutreffen, wo mit Hilfe interner oder externer Spannglieder Lasten aus einem Tragwerk in dazu bestimmte Bauteile wie zum Beispiel Fundamente, Widerlager oder dergleichen abgeleitet werden. Dazu müssen die Spannglieder mit ihren Enden im Tragwerk bzw. Bauteil kraftschlüssig verankert sein. Mögliche Anwendungsfälle betreffen beispielsweise Dachkonstruktionen von Sportstadien, deren auskragende Dachträger mittels Spannglieder rückseitig in entsprechende Fundamente abgespannt sind oder Brückenbauwerke.

Unter hochfester Verankerung im Sinne der Erfindung werden Verankerungen bezeichnet, die in der Lage sind, Zugkräfte aus einem Spannglied aufzunehmen, die mindestens 600 kN betragen und im Regelfall zwischen 800 kN und 1500 kN liegen, aber auch darüber. Um Kräfte in dieser Größenordnung übertragen zu können, besitzen die zu verankernden Spannglieder Spannstäbe mit einer Nennzugfestigkeit von mindestens 800 N/mm 2 ;

gebräuchlich sind Spannstäbe mit einer Festigkeit von bis zu 1050 N/mm 2 und mehr. Die maximal aufnehmbare Kraft der Spannstäbe ist neben der Festigkeit auch von ihrem

Durchmesser abhängig, der im Regelfall mindestens 32 mm beträgt. Weitere Spannstäbe weisen beispielsweise Durchmesser von 36 mm, 40 mm und 47 mm auf. Derartige Spannglieder sind unter anderem in der Europäischen Technischen Zulassung

ETA-05/0 23 für das DYWIDAG-Stabspannverfahren beschrieben. Aufgrund der hohen Verankerungskräfte unterscheidet sich vorliegende Erfindung grundsätzlich von der

BESTÄTIGUNGSKOPIE allgemeinen Befestigungstechnik, wo beispielsweise Klebeanker in Bohrungen eingeklebt werden.

Stand der Technik:

Zur hochfesten Verankerung von Spanngliedern in einem Bauteil ist es bekannt, den das Spannglied aufnehmenden Kanal durchgehend auszubilden, also bis zur Rückseite des Bauteils, wo das Spannglied mit Hilfe einer sich auf der Bauteiloberfläche abstützenden Ankerplatte und einer Spannmutter verankert ist. Diese Art der Verankerung hat sich bestens bewährt, setzt jedoch voraus, dass das Bauteil von seiner Rückseite her frei zugänglich ist, was bei bestimmten Bauteilen wie z.B. Fundamenten nicht der Fall ist.

Ist die Zugänglichkeit nur von einer Seite des Bauteils gegeben, so muss die Verankerung des Spannglieds von der Mündungsseite des Kanals her erfolgen. In diesem

Zusammenhang ist es bekannt, Sacklochbohrungen in das Bauteil einzubringen, in die ein mit einem Spreizkopf versehenes Ende eines Spannstabs eingeführt wird. Der Spreizkopf weist Klemmbacken auf, die beim Spannen des Spannstabs radial nach außen gegen die Bohrlochwandung gepresst werden, so dass der Spannstab durch den dabei erzeugten Form- und Reibschluss im Bohrloch festgelegt ist.

Zur Verankerung lediglich niedriger Kräfte sind unter anderem sogenannte "Klebeanker" bekannt, bei denen ein Zugstab oder eine Gewindestange in eine Bohrung eingeklebt ist. Als Kleber werden hauptsächlich Zweikomponentenkleber verwendet. Beispiele für derartige Verankerungen mit Verankerungskräften deutlich unterhalb 100 kN sind in den Dokumenten US 4,211 ,049, DE 40 17 032 A1 , WO 2006/048110 A1 , EP 0 713 014 A2 und GB 2 241 759 A beschrieben. Aus der EP 1 491 814 ist zudem eine Befestigungsvorrichtung eines Maschinenfußes bekannt, mit einem Ankerschaft mit endseitig angeordneten Gewindescheiben, der über seine gesamte Länge vollständig in eine Aussparung eines Maschinenfundaments einbetoniert ist, und dessen oberes Ende ein Gewinde zum Einschrauben einer Dehnschraube bzw. eines Gewindebolzens aufweist, mit dem der Maschinenfuß befestigt wird. Auch die von dieser Vorrichtung aufnehmbaren Kräfte sind viel zu gering, um die Anforderungen an eine hochfeste Verankerung im Sinne der Erfindung erfüllen zu können. Darstellung der Erfindung: Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine hochfeste

Verankerung für Spannglieder bereitzustellen, die einerseits eine sichere Verankerung auch bei kurzer Verankerungslänge im Kanal gewährleistet, gleichzeitig aber auch in wirtschaftlicher Hinsicht mit vertretbarem Aufwand realisiert werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Möglichkeit, schadhafte

Spannglieder möglichst einfach und sicher durch neue Spannglieder ersetzen zu können.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 24 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, ein Spannglied mit seinem im Kanal befindlichen Endabschnitt, der sogenannten Verankerungslänge, in Kraftschluss mit dem Bauteil zu bringen. Der Spannstab eines erfindungsgemäßen Spannglieds ist also der Länge nach unterteilt in eine dem Kanalgrund zugeordnete Verankerungslänge und eine sich in Richtung des gegenüberliegenden Endes anschließende freie Länge. Im Bereich der Verankerungslänge wird die Spannkraft vom Spannstab auf das Bauteil übertragen, indem der Spannstab mittels einer erhärtenden Vergussmasse in kraftschlüssigen

Verbund mit der Kanalwandung gebracht wird. Die Verankerungslänge entspricht daher der zur Übertragung einer vorhandenen Spannkraft notwendigen Einbindetiefe des Spannstabs in den mit Vergussmasse gefüllten Abschnitt des Kanals. Im Bereich der freien Länge hingegen kann sich der Spannstab beim Spannen gegenüber der

Kanalwandung elastisch dehnen. Die Tragkraft eines Spannglieds ist nicht nur von der Festigkeit des Spannstabs abhängig, sondern auch von der über die Verankerungslänge maximal übertragbaren Kraft. Diese wird zum einen vom Verbund in der Kontaktfläche zwischen Spannstab und Vergussmasse und zum anderen vom Verbund in der

Kontaktfläche zwischen Kanalwandung und Vergussmasse maßgeblich bestimmt. Eine ausreichende Verankerungslänge ist daher notwendig, um die Spannkraft sicher in das Bauteil eintragen zu können.

Die Verankerungskräfte hochfester Verankerungen betragen mindestens 600 kN und liegen im Regelfall zwischen 800 kN und 1500 kN, können aber über 2000 kN betragen. Um solche Kräfte bei vertretbaren Durchmessergrößen aufnehmen zu können, besitzen die zu verankernden Spannstäbe eine Nennzugfestigkeit von mindestens 800 N/mm 2 , vorzugsweise von mindestens 1000 N/mm 2 . Die Durchmesser der Spannstäbe liegen dabei in einem Bereich von 32 mm bis 47 mm, insbesondere in einem Bereich von 36 mm bis 40 mm.

In der Praxis stellt sich immer wieder das Problem, dass aufgrund konstruktiver

Gegebenheiten eine für die Einleitung der vorhandenen Spannkraft nur unzureichende Verankerungslänge zur Verfügung steht, die Kontaktfläche zur Ausbildung eines ausreichenden Verbunds also nicht durch Verlängerung der Einbindetiefe entsprechend vergrößert werden kann. Die Erfindung löst diese Problematik, indem die in der Fläche des Verbundes ruhenden Kraftreserven besser genutzt werden.

Zum einen ermöglicht das der gute Verbund zwischen Vergussmasse und Spannstab, zum anderen werden durch Vorsehen mindestens eines umlaufenden Bundes am Ende eines erfindungsgemäßen Spannstabs die ansonsten zum Ende der Verankerungslänge auf niedrigem Niveau auslaufenden, den Verbund bewirkenden Scherspannungen auf ein höheres Kraftniveau gebracht. Da die übertragbare Spannkraft dem Integral der

Scherspannungen über die Verbundfläche entspricht, kann mit dieser Maßnahme auch bei extrem kurzer zur Verfügung stehender Einbindetiefe eine noch ausreichende

Spannkraft in das Bauteil eingetragen werden, um eine sichere und definierte

Verankerung zu gewährleisten. So genügen Dank der Erfindung bereits

Verankerungslängen von maximal dem 15-fachen Durchmesser des Spannstabs, vorzugsweise von maximal dem 7-fachen Durchmesser des Spannstabs zur sicheren Verankerung der Kräfte aus dem Spannstab. Ein erfindungsgemäß ausgebildetes

Spannglied kann daher auch noch eingesetzt werden, wo bekannte Spannglieder bereits versagen und daher auf aufwändige Ersatzmaßnahmen ausgewichen werden muss.

Diese Vorteile kommt unter anderem bei der Sanierung von Bauwerken zu tragen, wo schadhafte Spannglieder durch neue zu ersetzen sind. Die Erfindung ermöglicht dabei ein Vorgehen, bei dem das bestehende Spannglied im Bereich der Verankerung zum Beispiel überbohrt und mit dem Bohrkern entfernt wird. Der dabei entstehende Kanal kann dann für eine erfindungsgemäße Verankerungsanordnung genutzt werden.

Vorzugsweise ist der Außendurchmesser des Bundes auf den Durchmesser des Kanals abgestimmt. Indem der Bunddurchmesser mindestens dem 0,7-fachen Kanaldurchmesser entspricht, ist sichergestellt, dass sich auch im Endbereich der Verankerungslänge in ausreichendem Umfang Stützlinien ausbilden, entlang derer die Spannkraft vom

Spannstab auf die Kanalwandung übertragen wird. Gleichzeitig wird durch den genannten Mindestdurchmesser des Bundes im Verhältnis zum Kanaldurchmesser gewährleistet, dass der Spannstab im Kanal zentriert ist. Um dennoch ein problemloses Einführen des Spannstabs in den Kanal zu ermöglichen ist der Bunddurchmesser in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung auf einen Maximalwert zwischen dem 0,95-fachen und 0,99- fachen des Kanalinnendurchmessers beschränkt. Beim Einsetzen des Spannglieds in einen mit Vergussmasse vorbereiteten Kanal umströmt die Vergussmasse den Bund in axialer Richtung, was gemäß einer einfachen Ausführungsform durch den Ringspalt zwischen Außenumfang des Bundes und der Kanalwandung geschehen kann. Um den Strömungswiderstand zu verkleinern und damit das Einsetzen des Spannglieds zu erleichtern, sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Randausnehmungen am Außenumfang des Bundes vor, die axiale

Strömungskanäle für den Durchtritt der Vergussmasse bilden. Bevorzugt sind mindestens zwei Randausnehmungen, beispielsweise drei, vier oder sechs Randausnehmungen, die in einheitlichem Umfangsabstand über den Außenumfang des Bundes verteilt sind.

Vorzugsweise ist die radiale Tiefe der Randausnehmungen größer als deren randseitige Breite in Umfangsrichtung, so dass die Zentrierfunktion des Bundes nicht durch die Randausnehmungen beeinträchtigt ist.

Um die Herstellung eines erfindungsgemäßen Spannglieds möglichst einfach und kostengünstig zu gestalten, besteht der Bund im Wesentlichen aus einer Ringscheibe, die mit ihrer zentralen Öffnung unverrückbar auf dem Spannstab sitzt. Die Befestigung der Ringscheibe kann beispielsweise über ein Innengewinde an der Ringscheibe erfolgen, das in Eingriff mit einem Außengewinde am Spannstab steht. Vorzugsweise sichern eine oder zwei Muttern die axiale Lage der Ringscheibe, wodurch die Ringscheibe zusätzlich verstärkt wird. Alternativ kann die Ringscheibe auch ohne Innengewinde auf den

_ Spannstab aufgeschoben und über zwei Muttern festgelegt sein.

Ein Versagen der kanalseitigen Verankerung bei Überschreiten der maximal

aufnehmbaren Last findet erwartungsgemäß in der Kontaktfuge zwischen Kanalwandung und Vergussmasse oder Außenumfang des Spannstabs und Vergussmasse statt, je nachdem wo die aufnehmbaren Scherspannungen zuerst überschritten werden. Im Rahmen der Erfindung wurde gefunden, dass bei einem Verhältnis von Kanalinnendurchmesser zu Durchmesser des Spannstabs zwischen 3:2 und 3:1 , vorzugsweise zwischen 3:2 und 5:2 oder 3:2 und 3:1 oder 3:2 und 4:1 , die

Scherspannungen in den beiden Kontaktfugen etwa gleich groß sind. Eine solche

Dimensionierung führt zu einer weitgehend gleichmäßigen Auslastung der

unterschiedlichen Komponenten der Verankerungsanordnung.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung besitzt die Wandung des Kanals eine vergrößerte Rauheit, was beispielsweise durch Abstrahlen mit einem

Höchstdruckwasserstrahl bei bis zu 1500 bar erreicht werden kann. Dadurch wird der Verbund in der Kontaktfuge zwischen Kanalwandung und Vergussmasse durch zusätzlichen Formschluss vergrößert und damit die übertragbare Spannkraft gesteigert bzw. die Möglichkeit geschaffen, die Verankerungslänge zu verkürzen. Die Vergussmasse dient der Übertragung der Spannkraft vom Spannstab auf das Bauteil. Neben einer Vergussmasse auf Basis eines zementgebundenen Mörtels, beispielsweise eines Mikrofeinzements, sieht die Erfindung den Einsatz von polymeren Vergussmassen, insbesondere von Epoxidharz-Gemischen vor, die sich durch ein ausgezeichnetes Haftvermögen auszeichnen. Die Vergussmasse weist zur Erfüllung dieser Funktion vorteilhafterweise eine Druckfestigkeit von mindestens 100 N/mm 2 und/oder eine

Zugfestigkeit von mindestens 50 N/mm 2 auf. Zusätzlich können Komponenten zur Gewährleistung eines ausreichenden Korrosionsschutzes beigemengt sein, um die Eignung einer erfindungsgemäßen Verankerung für einen dauerhaften Einsatz zu steigern.

Aus dem Haftvermögen der Vergussmasse in Kombination mit der

Oberflächenbeschaffenheit der Bohrlochwandung bzw. des Spannstabs ergibt sich die Verbundfestigkeit in der Kontaktfuge zwischen Vergussmasse und Kanalwandung bzw. Vergussmasse und Spannstab. Aufgrund unterschiedlicher Flächeninhalte kann die Verbundfestigkeit in der Kontaktfuge zur Kanalwandung geringer sein als die

Verbundfestigkeit in der Kontaktfuge zum Spannstab, beispielsweise um bis zu 50 %, ohne die maximal aufnehmbare Verankerungskraft zu verringern. Um die

Verankerungskräfte sicher in das Bauteil einleiten zu können, beträgt die

Verbundfestigkeit zwischen Vergussmasse und Kanalwandung vorzugsweise mindestens 20 N/mm 2 und/oder die Verbundfestigkeit zwischen Vergussmasse und Spannstab mindestens 40 N/mm 2 .

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung besteht die Vergussmasse aus einem

Gemisch eines Bindemittels, vorzugsweise auf Basis eines Epoxidharzes, mit

mineralischen Zuschlagstoffen wie zum Beispiel Quarzsand, die ein Druckgerüst in der Vergussmasse aufbauen und gleichzeitig Kriech- und Schwindprozesse minimieren. Dabei liegt das gewichtsbezogene Mischungsverhältnis von Bindemittel zu

Zuschlagstoffen vorteilhafterweise zwischen 0,9 und 1 ,1 und beträgt vorzugsweise 1. Bei einer solchen Ausführungsform liegt ein großer Anteil der Zuschlagstoffe unter Kontakt aneinander, wodurch aufgrund des sich dabei ergebenden Druckgerüsts sehr effektiv und dauerhaft auch hohe Lasten an die Kanalwandung übertragen werden können. Andere Zuschlagstoffe auf Basis alkalibeständiger Karbon- oder Glaspartikel liegen ebenso im Rahmen der Erfindung.

Zur Zentrierung des Spannglieds im Kanal bis zum Erhärten der Vergussmasse ist vorteilhafterweise eine Distanzscheibe in axialem Abstand zum Bund auf den Spannstab aufgebracht. Bund und Distanzscheibe stellen zusammen den koaxialen Verlauf von Spanngliedachse und Kanalachse sicher.

Um eine Anwendung der Erfindung auch bei einer stark geneigten Spanngliedachse oder sogar bei einer Verankerung über Kopf zu ermöglichen, sieht eine geeignete

Ausführungsform der Erfindung die Anordnung eines Dichtungselements vor, das den Ringspalt zwischen Spannglied und Kanalwandung verschließt, um ein Austreten der Vergussmasse bis zum Erhärten zu verhindern. In diesen Fällen wird zuerst das

Spannglied mit seinem Spannstab in den Kanal eingeführt und nach Abdichten des Ringspalts die Vergussmasse eingebracht, beispielsweise durch Injizieren unter Druck oder Erzeugen eines Vakuums zum Ansaugen der Vergussmasse. Kurze Beschreibung der Zeichnungen:

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten

Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung offenbar werden. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß verankertes Spannglied, Fig. 2 einen Längsschnitt durch den in Fig. 1 mit "D" gekennzeichneten

Verankerungsbereich,

Fig. 3 das Ende des in den Fig. 1 und 2 dargestellten und zu verankernden

Spannglieds in einer Schrägansicht und

Fig. 4 das Ende eines über Kopf zu verankernden Spannglieds in einer

Schrägansicht mit Dichtungselement.

Wege zur Ausführung der Erfindung und gewerbliche Verwertbarkeit:

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Spannglied 1 in Form eines externen Spannglieds, das im vorliegenden Beispiel die Kräfte aus einem Anschlusstragwerk 2 in ein Bauteil 3 aus Beton, beispielsweise ein Fundament, einleitet, aber auch in anderem

Zusammenhang verwendet werden könnte. Das Spannglied 1 kann beispielsweise im Rahmen des Austauschs eines schadhaften Spannglieds montiert werden oder aber auch für die nachträgliche Ertüchtigung eines Bauwerks durch Vorsehen zusätzlicher

Spannglieder 1.

Das Spannglied 1 umfasst einen Spannstab 4 mit einer Nennzugfestigkeit von über 800 N/mm 2 , beispielsweise 1050 N/mm 2 . Der gezeigte Spannstab 4 ist über seine gesamte Länge mit Rippen versehen, die ein Gewinde ausbilden, kann jedoch auch von einem Glattstab mit zumindest über die Einbindetiefe aufgerolltem Gewinde gebildet sein. Im Bereich des Tragwerks 2 erstreckt sich der Spannstab 4 durch eine Ankerplatte 5, die mit Hilfe einer auf den Spannstab 4 aufgeschraubten Spannmutter 6 gegen die Oberseite des Tragwerks 2 gespannt ist und auf diese Weise die notwendige Spannkraft überträgt. Auf die Ankerplatte 5 ist eine das Ende des Spannstabs umhüllende Kappe 7 aufgesetzt, die zur Gewährleistung eines ausreichenden Korrosionsschutzes mit einer

Korrosionsschutzmasse 8 gefüllt ist. Alternativ kann die Spannmutter 6 und der Überstand des Spannstabs 4 mit einer Korrosionsschutzbinde umhüllt sein. Zur Verankerung der Spannkraft im Bauteil 3 weist das Bauteil 3 einen blind endenden Kanal 17 auf. Das dem freien Ende gegenüberliegende Ende des Spannstabs 4 ist in den Kanal 17 eingeführt und dort in der nachfolgend beschriebenen Art und Weise verankert. Dieser Verankerungsbereich ist in Fig. 2 in größerem Maßstab dargestellt, während Figur 3 in einer isometrischen Ansicht die Zusammensetzung des in erfindungsgemäßer Weise ausgebildeten Endes des Spannstabs 4 zeigt.

Vor allem aus Figur 3 geht hervor, dass das zur Verankerung bestimmte Ende des Spannstabs 4 frei von Verrohrungen und Korrosionsschutzmaßnahmen jeglicher Art ist. Man sieht eine auf dem Spannstab 4 sitzende Ringscheibe 11 aus höherfestem Stahl, also aus einem Stahl der Güte S 355 und höher, die zwischen zwei Muttern 9 und 10 in ihrer relativen Lage zum Spannstab 4 fixiert ist (Figur 2). Dabei bildet die Ringscheibe 11 über ihren Umfang einen sich radial zur Längsachse des Spannstabs 4 erstreckenden, den Spannstab 4 umlaufenden Bund 12. Der Durchmesser der Ringscheibe 11 ist nur geringfügig kleiner als der Durchmesser des Kanals 17 und beträgt maximal dem 0,99- fachen des Kanalinnendurchmessers, im vorliegenden Ausführungsbeispiel maximal dem 0,95-fachen des Kanalinnendurchmessers. Die Ringscheibe 11 besitzt zum Beispiel sechs vom Außenumfang ausgehende Randausnehmungen 13, die in dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel V-Form besitzen. Varianten hierzu sehen Ringscheiben 11', 11" mit Innengewinde 25 und/oder U-förmigen Randausnehmungen 13' vor. Die Dicke der Ringscheiben 11 , 11', 11" beträgt vorzugsweise mindestens 20 mm, im vorliegenden Beispiel mindestens 25 mm.

In axialem Abstand zur Ringscheibe 11 ist eine Distanzscheibe 14 auf den Spannstab 4 aufgeschoben, wobei ein unterhalb der Distanzscheibe 14 auf dem Spannstab 4 sitzender Gummiring 15 die Distanzscheibe 14 gegen Verrutschen sichert. Auch die Distanzscheibe 14 kann zur Erleichterung ihrer Demontage Randausnehmungen oder Bohrungen 26 aufweisen. Ein auf diese Weise vorbereitetes Spannglied 1 wird zur Herstellung einer

erfindungsgemäßen Verankerung in den Kanal 17 eingeführt, der zuvor mit einer ausreichenden Menge an Vergussmasse 18 befüllt worden ist, um die für die Übertragung der auftretenden Spannkraft vorbestimmte Einbindetiefe des Spannstabs 4 in die

Vergussmasse 18 und damit eine ausreichende Verankerungslänge zu erreichen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht die Vergussmasse 18 aus einem Gemisch aus Epoxidharz und Quarzsand, in einem Gewichtsverhältnis von ca. 1 :1. Ebenso im Rahmen der Erfindung liegend sind Vergussmassen auf Basis zementgebundener Materialien, wie zum Beispiel Mikrofeinzement. Das spezifische Gewicht der Vergussmasse beträgt vorzugsweise mehr als 15 kN/m 3 , höchst vorzugsweise 20 kN/m 3 oder mehr, so dass eventuell vorhandenes Wasser im Kanal 17 verdrängt wird. Zur besseren

Kraftübertragung kann die Rauheit der Wandung des Kanals 17 durch eine Aufrauung 22 vergrößert werden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise das Korngerüst des Betons freigelegt werden, indem die Kanalwandung mit einem Höchstdruckwasserstrahlverfahren aufgeraut wird. Als ausreichende Verankerungslänge genügen der Verankerung infolge des erfindungsgemäßen Zusammenwirkens von Spannstab 4, Vergussmasse 18 und Kanal 17 bereits 25 cm, was den Anwendungsbereich der Erfindung gegenüber konventionellen Verankerungen erheblich erweitert.

Beim axialen Einsetzen des Endes des Spannstabs 4 in den Kanal 17 taucht zunächst die Mutter 10 und dann die Ringscheibe 11 in die Vergussmasse 18 ein, wobei die

Randausnehmungen 13 axiale Kanäle bilden, die den Durchtritt der unterhalb der Ringscheibe 11 vorhandenen Vergussmasse 18 in den Bereich oberhalb der Ringscheibe 11 ermöglichen. Gleichzeitig sorgt die Ringscheibe 11 mit dem an der Kanalwandung anliegenden Außenumfang für eine Zentrierung des Spannstabs 4 innerhalb des Kanals 17. Die oberhalb der Vergussmasse 18, aber noch innerhalb des Kanals 17 angeordnete Distanzscheibe 14 stützt sich ebenfalls mit ihrem Außenumfang an der Kanalwandung ab und gewährleistet auf diese Weise einen koaxialen Verlauf des Spannstabs 4 zur Kanallängsachse. Der Spannstab 4 wird soweit axial in den Kanal 17 eingeschoben, bis die zur Verankerung der Spannkraft notwendige Einbindetiefe erreicht ist.

Figur 4 zeigt eine Abwandlung der vorbeschriebenen Ausführungsform der Erfindung, die sich vor allem zur Verankerung stark geneigter oder über Kopf zu installierender

Spannglieder 1 eignet. Dabei wird der Spannstab 4 vor Einbringen der Vergussmasse 18 in den Kanal 17 eingebaut und fixiert. Ein ringscheibenförmiges Dichtungselement 16, das mit seiner zentrischen Öffnung auf den Spannstab 4 aufgeschoben ist, verschließt und dichtet den Ringspalt zwischen Spannstab 4 und Innenwandung des Kanals 17. Die Vergussmasse 18 wird dann als Verguss, Injektion oder durch Erzeugen eines Vakuums nachträglich in den zwischen Dichtungselement 16 und Kanalgrund liegenden Abschnitt des Kanals 17 eingebracht. Nach ihrem Erhärten bildet die Vergussmasse ΐ 8 einen starren Druckkörper, der die beim Spannen in den Spannstab 4 eingebrachten Kräfte auf die Kanalwandung und damit in das Bauteil 3 überträgt. Die sich dabei ausbildenden Stützlinien sind in Figur 2 mit dem Bezugszeichen 19 gekennzeichnet.

Wie aus Figur 1 hervorgeht ist zur Gewährleistung eines ausreichenden

Korrosionsschutzes im Bereich der freien Länge des Spannglieds 4 ein auf seiner Innenseite mit Korrosionsschutzmasse versehener Schrumpfschlauch 20 auf den

Spannstab 4 aufgebracht, der zudem von einem PE-Rohr 21 ummantelt ist. Zusätzlichen Schutz gegen mechanische und chemische Einwirkungen, aber auch zur mechanischen Stützung des Zugglieds 1 in der freien Strecke, bietet die Kanalwandung oder

gegebenenfalls eine äußere Verrohrung 24 bei freiliegendem Verlauf, die zum Beispiel mit dem PE-Rohr 21 oder dem Kanal 17 einen Ringraum einschließt, der mit einem

Spezialmörtelverguss 23 ausgefüllt ist.

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