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Title:
CORROSION-PROTECTED TENSION MEMBER AND PLASTICALLY DEFORMABLE DISC OF CORROSION PROTECTION MATERIAL FOR SUCH A TENSION MEMBER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/014892
Kind Code:
A1
Abstract:
A corrosion-protected tension member (10) comprises a plurality of tension elements (14) and an anchor device (44) with an anchor element (16) which is designed to transmit tension forces from the tension elements (14) to a superior structure (12), at least one elastically compressible sealing disc (28), and a supporting device (26) which is arranged on that side of the at least one sealing disc (28) which faces away from the anchor element (16). According to the invention, when the tension member (10) is in a state in which it is preassembled but not yet placed under tensile stress, at least one plastically deformable disc (30) of corrosion protection material is arranged between the anchor element (16) and the at least one sealing disc (28).

Inventors:
BRAND WERNER (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/066375
Publication Date:
February 05, 2015
Filing Date:
July 30, 2014
Export Citation:
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Assignee:
DYWIDAG SYSTEMS INT GMBH (DE)
International Classes:
E04C5/12
Domestic Patent References:
WO2011116828A12011-09-29
Foreign References:
DE3644551A11988-07-07
DE29504739U11995-05-18
KR20110070422A2011-06-24
Attorney, Agent or Firm:
HERZOG, MARKUS (DE)
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Claims:
Ansprüche

Korrosionsgeschütztes Zugglied (10; 110), umfassend

eine Mehrzahl von Zugelementen (14; 1 14) und

eine Ankervorrichtung (44; 144) mit

einem Ankerelement (16; 116), weiches für den Durchtritt der Zugelemente (14; 114) bestimmte Durchgangslöcher (18; 118) aufweist, mit den Zugelementen (14; 114) in von diesen Zugkräfte aufnehmender Verbindung steht und dazu ausgebildet und bestimmt ist, diese Zugkräfte mittelbar oder unmittelbar an ein übergeordnetes Bauwerk (12; 112) weiterzuleiten,

wenigstens einer elastisch komprimierbaren Dichtungsscheibe (28; 128), die an der den freien Enden der Zugelemente (14; 114) abgewandten Seite des Ankerelements (16; 116) angeordnet und für den Durchtritt der Zugelemente (14; 114) bestimmte Durchgangslöcher aufweist (28a; 128a), und

einer Stützeinrichtung (26; 126), die an der vom Ankerelement (16; 116) abgewandten Seite der wenigstens einen Dichtungsscheibe (28; 128) angeordnet ist und für den Durchtritt der Zugelemente (14; 114) bestimmte Durchgangslöcher (28a; 128a) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass in einem vormontierten, jedoch noch nicht unter Zugspannung gesetzten Zustand des Zugglieds (10; 110) zwischen dem Ankerelement (16; 116) und der wenigstens einen Dichtungsscheibe (28; 128) wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe (30; 130) aus Korrosionsschutzmaterial angeordnet ist. Zugglied nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe (30; 130) aus Korrosionsschutzmaterial in dem vormontierten, jedoch noch nicht unter Zugspannung gesetzten Zustand des Zugglieds (10; 110) unmittelbar an dem Ankerelement (16; 116) anliegt.

Zugglied nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe (30; 130) aus Korrosionsschutzmaterial als Vollscheibe ausgebildet ist.

Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass die Konuspenetration des Korrosionsschutzmaterials bei einer Temperatur von 25°C zwischen etwa 60-0, 1 mm und etwa 100*0, 1 mm beträgt.

Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass das Korrosionsschutzmaterial mikrokristallines Wachs ist.

Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Korrosionsschutzmaterials je Zugelement (14; 114) zumindest gleich dem Produkt aus der Länge des Ankerelements (16; 116) in Längserstreckungsrichtung (A) der Zugelemente (14; 114) und der Kreisringfläche zwischen dem Zugelement (14; 114) und dem Durchgangsloch (18; 118) im Ankerelement (16; 116) ist, durch weiches das Zugelement (14; 114) hindurchgeführt ist.

Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass der Elastizitätsmodul der wenigstens einen Dichtungsscheibe (28; 128) und die Widerstandsfähigkeit der wenigstens einen plastisch verformbaren Scheibe (30; 130) gegenüber plastischer Verformung jeweils bezogen auf eine in Längsrichtung (A) der Zugelemente (14; 114) wirkende Kompressionskraft derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Begrenzungsflächen der Durchgangslöcher (28a; 128a) der wenigstens einen Dichtungsscheibe (28; 128) dichtend an den Zugelementen (14; 114) anliegen, bevor die wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe (30; 130) um mehr als 5% ihrer in Längsrichtung (A) der Zugelemente (14; 114) gemessenen Dicke verformt worden ist.

Zugglied nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens einen plastisch verformbaren Scheibe (130) wenigstens ein ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber plastischer Verformung erhöhendes Widerstandselement (154) zugeordnet ist.

Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, dass das Ankerelement (16) einen Stempelabschnitt (16a) aufweist, welcher im vormontierten, jedoch noch nicht unter Zugspannung gesetzten Zustand des Zugglieds (10) in eine Hülse (22) eingreift, in der die wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe (30), die wenigstens eine Dichtungsscheibe (28) und die Stützeinrichtung (26) aufgenommen sind.

Zugglied nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, dass das Ankerelement (130) mit einer Hülse (146) betriebsfest verbunden ist, in welcher die wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe (130), die wenigstens eine Dichtungsscheibe (128) und die Stützeinrichtung (126) aufgenommen sind.

11. Zur Verwendung in einem korrosionsgeschützten Zugglied nach einem der vorstehenden Ansprüche bestimmte und ausgelegte, plastisch verformbare Scheibe (30; 130) aus Korrosionsschutzmaierial. Plastisch verformbare Scheibe (30; 130) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner wenigstens eines der die plastisch verformbare Scheibe (30; 130) weiterbildenden Merkmaie der Ansprüche 1 bis 10 aufweist.

Description:
Korrosionsgeschütztes Zugglied

und

plastisch verformbare Scheibe aus Korrosionsschutzmaterial

für ein derartiges Zugglied

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein korrosionsgeschütztes Zugglied, umfassend eine Mehrzahl von Zugelementen und eine Ankervorrichtung mit einem Ankerelement, welches für den Durchtritt der Zugelemente bestimmte Durchgangslöcher aufweist, mit den Zugelementen in von diesen Zugkräfte aufnehmender Verbindung steht und dazu ausgebildet und bestimmt ist, diese Zugkräfte mittelbar oder unmittelbar an ein übergeordnetes Bauwerk weiterzuleiten, wenigstens einer elastisch komprimierbaren Dichtungsscheibe, die an der den freien Enden der Zugelemente abgewandten Seite des Ankerelements angeordnet und für den Durchtritt der Zugelemente bestimmte Durchgangslöcher aufweist, und einer Stützeinrichtung, die an der vom Ankerelement abgewandten Seite der wenigstens einen Dichtungsscheibe angeordnet ist und für den Durchtritt der Zugelemente bestimmte Durchgangslöcher aufweist.

Derartige korrosionsgeschützte Zugglieder werden beispielsweise als Spannglieder, insbesondere für Spannbetonbauwerke, beispielsweise Brücken, Behälter oder Türme, oder als Schrägseile, insbesondere für Schrägseilbauwerke, insbesondere Schrägseilbrücken, Extradosed-Brücken oder Bogen- brücken, eingesetzt.

Aus der EP 0 703 326 A1 ist ein gattungsgemäßes Zugglied bekannt, das als Spannglied für Spannbeton verwendet wird, und aus der WO 03/083216 A1 ist ein gattungsgemäßes Zugglied bekannt, das als Schrägseil für eine Schrägseilbrücke eingesetzt wird. Bei all diesen Zuggliedern stellt sich in der Praxis das Problem der Korrosion im Betrieb, d.h. im fertig montierten und unter Zugspannung gesetzten Zustand, infolge des Eindringens von Schmutz und Feuchtigkeit in zwischen den einzelnen Komponenten des Zugglieds vorhandene Hohlräume. Kritisch sind in dieser Hinsicht beispielsweise jene Stellen, an denen das Ankerelement und die Zugelemente, beispielsweise unter Verwendung von mehrteiligen Ringkeilen, in Zugkraftübertragungsverbindung stehen. Um einen Korrosionsschutz zuverlässig gewährleisten zu können, muss in diese Hohlräume in aufwändiger Arbeit Korrosionsschutzmaterial injiziert werden, was sich insbesondere aufgrund der hierfür aufzuwendenden Arbeitszeit des Montagepersonals in hohen Montagekosten niederschlägt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein korrosionsgeschütztes Zugglied der eingangs genannten Art bereitszustellen, bei welchem der Korrosionsschutz in einfacher und kostengünstiger Weise sichergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Zugglied der eingangs genannten Art gelöst, bei welchem in einem vormontierten, jedoch noch nicht unter Zugspannung gesetzten Zustand des Zugglieds zwischen dem Ankerelement und der wenigstens einen Dichtungsscheibe wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe aus Korrosionsschutzmateria! angeordnet ist.

Die Erfindung macht sich zunutze, dass zur Aktivierung der Dichtungswirkung der wenigstens einen Dichtungsscheibe mittels der Stützeinrichtung ohnehin eine im Wesentlichen in Längserstreckungsrichtung der Zugelemente gerichtete Flächenkraft auf die wenigstens eine Dichtungsscheibe ausgeübt werden muss. Mittels dieser Flächenkraft wird erfindungsgemäß nicht nur die wenigstens eine Dichtungsscheibe, sondern auch die wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe aus Korrosionsschutzmateria! komprimiert, wodurch das Korrosionsschutzmaterial automatisch in alle Ritzen und Hohlräume des Zugglieds gepresst wird und diese ausfüllt. Der gesonderte Arbeitsschritt des Injizierens von Korrosionsschutzmaterial kann daher entfallen, was die Kosten für die Montage des erfindungsgemäßen Zugglieds senkt.

Die vorstehend genannte Flächenkraft kann gemäß einer ersten Alternative unabhängig vom Spannen der Zugelemente erzeugt werden, beispielsweise indem man das Ankerelement, die wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe, die wenigstens eine Dichtungsscheibe und die Stützeinrichtung mittels einer Kompressionseinrichtung zusammendrückt. Diese Kompressionseinrichtung kann dabei eine Mehrzahl von Gewindestangen umfassen, die die vorstehend genannten Elemente durchsetzen und an der freien Oberfläche des Ankerelements und der freien Oberfläche der Stützeinrichtung mit Gewindemuttern in Gewindeeingriff stehen. Gemäß einer zweiten Alternative ist es jedoch auch möglich, die vorstehend genannte Flächenkraft vom Spannen der Zugelemente abzuleiten, indem das Ankerelement, die wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe und die wenigstens eine Dichtungsscheibe mittels der Zugelemente gegen die Stützeinrichtung gezogen werden, welche an einer bauwerksfesten Anlageschulter abgestützt ist.

Um sicherstellen zu können, dass auch diejenigen Hohlräume, die an den für die Zugkraftübertragung erantwortlichen Verbindungsstellen der Zugelemente und des Ankerelemenfs vorhanden sind, zuverlässig mit Korrosionsschutzmaterial gefüllt werden, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass die wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe aus Korrosionsschutzmaterial in dem vormontierten, jedoch noch nicht unter Zugspannung gesetzten Zustand des Zugglieds unmittelbar an dem Ankerelement anliegt.

Eine Vorbefüllung der mit Korrosionsschutzmittel auszufüllenden Ritzen und Hohlräume kann dadurch herbeigeführt werden, dass die wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe aus Korrosionsschutzmaterial als Vollscheibe ausgebildet ist. Da die wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe aus Korrosionsschutzmaterial als Vollscheibe keine Durchgangslöcher aufweist, insbesondere keine Durchgangslöcher zum Hindurchführen der Zugelemente, müssen diese die plastisch verformbare Vollscheibe bei der Montage durchstoßen, wodurch sie an ihrer Außenfläche mit Korrosionsschutzmateriai benetzt werden. Bei der Montage kann dabei beispielsweise so vorgegangen werden, dass man zunächst die Stapelanordnung von Stützeinrichtung, der wenigstens einen Dichtungsscheibe und der wenigstens einen plastisch verformbaren Scheibe bildet und anschließend die Zugelements durch diese Stapelanordnung fädelt.

Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, dass die wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe aus Korrosionsschutzmaterial für den Durchtritt der Zugelemente bestimmte Durchgangslöcher aufweist. In diesem Fall können die Zugelemente zuerst montiert und anschließend die Stützeinrichtung, die wenigstens eine Dichtungsscheibe und die wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe auf die Zugelemente aufgefädelt werden.

Grundsätzlich kann jedes Korrosionsschutzeigenschaften aufweisende Material als Korrosionsschutzmaterial verwendet werden. Im Hinblick auf die Handhabbarkeit der wenigstens einen plastisch verformbaren Scheibe ist es jedoch von Vorteil, wenn die Konuspenetration des Korrosionsschutzmaterials bei einer Temperatur von 25°C zwischen etwa 60*0, 1 mm und etwa 100*0, 1 mm beträgt. Korrosionsschutzmaterial mit einer Konuspenetration oberhalb dieses Wertebereichs erschwert die Herstellung einer auf der Baustelle in einfacher Weise handhabbaren plastisch verformbaren Scheibe, während bei einer Konuspenetration unterhalb dieses Wertebereichs das vollständige Befüllen der Ritzen und Hohlräume mit Korrosionsschutzmaterial erschwert ist.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Korrosionsschutzmaterial mikrokristallines Wachs ist. Ein geeignetes mikrokristallines Wachs kann beispielsweise unter der Handelsbezeichnung NONTRIBOS® VZ-inject von Fa. August Gähringer Carl Gähringer e.K. Fabrik technischer Öle & Fette bezogen werden. Alternativ können aber auch Vaseline und andere dauerplastische Korrosionsschutzmaterialien auf Petrolatumbasis eingesetzt werden. Um sicherstellen zu können, dass bei der Vormontage eine für das Ausfüllen sämtlicher Ritzen und Hohlräume ausreichende Menge an Korrosionsschutzmaterial in die Ankervorrichtung eingebracht wird, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass das Volumen des Korrosionsschutzmaterials je Zugelement zumindest gleich dem Produkt aus der Länge des Ankerelements in Längserstreckungsrichtung der Zugelemente und der Kreisringfläche zwischen dem Zugelement und dem Durchgangsloch im Ankerelement ist, durch welches das Zugelement hindurchgeführt ist. Dabei kann der Wert der Kreisringfläche zwischen etwa 30 mm 2 und 180 mm 2 betragen.

Um beim Zusammendrücken der aus der wenigstens einen Dichtungsscheibe und der wenigstens einen plastisch verformbaren Scheibe gebildeten Scheibenanordnung einen übermäßigen Verlust von Korrosionsschutzmaterial durch die zum Durchtritt der Zugelemente bestimmten Durchgangslöcher der wenigstens einen Dichtungsscheibe verhindern zu können, wird vorgeschlagen, dass der Elastizitätsmodul der wenigstens einen Dichtungsscheibe und die Widerstandsfähigkeit der wenigstens einen plastisch verformbaren Scheibe gegenüber plastischer Verformung jeweils bezogen auf eine in Längsrichtung der Zugelemente wirkende Kompressionskraft derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Begrenzungsflächen der Durchgangslöcher der wenigstens einen Dichtungsscheibe dichtend an den Zugelemen- ten anliegen, bevor die wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe um mehr als 5% ihrer in Längsrichtung der Zugelemente gemessenen Dicke verformt worden ist.

Für den Fall, dass der Wert der Konuspenetration des Korrosionsschutzmaterials hierfür zu hoch sein sollte, kann ferner vorgesehen sein, dass der wenigstens einen plastisch verformbaren Scheibe wenigstens ein ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber plastischer Verformung erhöhendes Widerstandselement zugeordnet ist. Das wenigstens eine Widerstandselement kann dabei beispielsweise von einem elastisch und/oder plastisch verformbaren Element gebildet sein. Ferner kann das wenigstens eine Widerstandselement in das Korrosionsschutzmaterial eingebettet sein oder die wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe, beispielsweise ringsförmig, umgeben. Unabhängig von der genauen Ausbildung und Anordnung des wenigstens einen Widerstandselements wird es im Rahmen der vorliegenden Erfindung aber als der wenigstens einen plastisch verformbaren Scheibe aus Korrosionsschutzmaterial zugehörig angesehen.

Das Problem des unerwünschten Austretens von Korrosionsschutzmaterial infolge der plastischen Verformung der wenigstens einen plastisch verformbaren Scheibe kann sich auch an üer von der wenigstens einen Dichtungsscheibe abgewandten Seite der wenigstens einen plastisch verformbaren Scheibe stellen. In Weiterbildung der Erfindung wird daher gernäß einer ersten Ausführungsvariante vorgeschlagen, dass das Ankerelement einen Stempelabschnitt aufweist, welches im vormontierten, jedoch noch nicht unter Zugspannung gesetzten Zustand des Zugglieds in eine Hülse eingreift, in der die wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe, die wenigstens eine Dichtungsscheibe und die Stützeinrichtung aufgenommen sind. Gemäß dieser ersten Ausführungsvariante bildet der Eingriff des Stempelabschnitts des Ankerelements in die Hülse eine Dichtung, die das unerwünschte Austreten von Korrosionsschutzmaterial zumindest erschwert, wenn nicht gar vollständig verhindert. Ferner kann die Hülse mit dem übergeordneten Bauwerk in Kraftübertragungseingriff stehen, beispielsweise in das übergeordnete Bauwerk einbetoniert sein, und an ihrem dem Ankerelement zugewandten Ende einen Anlageflansch aufweisen, an dem das Ankerelement im fertig montierten und unter Zugspannung gesetzten Zustand des Zugglieds kraftübertragend anliegt. Auch kann die vorstehend erwähnte bauwerksfeste Anlageschulter an dieser Hülse ausgebildet sein.

Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante ist es jedoch auch denkbar, dass das Ankerelement mit einer Hülse betriebsfest verbunden ist, in welcher die wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe, die wenigstens eine Dichtungsscheibe und die Stützeinrichtung aufgenommen sind. Bei dieser zweiten Ausführungsvariante kann vorteilhafterweise ferner ein Anlageelement vorgesehen sein, weiches mit dem übergeordneten Bauwerk in Kraftübertragungseingriff steht und an welchem im fertig montierten und unter Zugspannung gesetzten Zustand des Zugglieds das Ankerelement oder ein mit diesem betriebsfest verbundenes Kraftweiterleitungselement kraftübertragend anliegt. Beide betriebsfesten Verbindungen dieser Ausführungsvariante können durch einstückige Ausbildung, Verschrauben, Verschweißen oder in anderer geeigneter Art und Weise realisiert sein.

Bei beiden Ausführungsvarianten kann es zudem vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine plastisch verformbare Scheibe, die wenigstens eine Dichtungsscheibe und die Stützeinrichtung mit ihren Außenumfangsflächen an einer Innenfläche der Hülse geführt sind. Ferner kann die Hülse in beiden Ausführungsvarianten aus Metall, vorzugsweise Stahl, beispielsweise als Gussteil, hergestellt sein.

Nachzutragen ist noch, dass sich die erste Ausführungsvariante beispielsweise zur Flächenkrafterzeugung gemäß der vorstehend erläuerten zweiten Alternative eignet, während sich die zweite Ausführungsvariante beispielsweise zur Flächenkrafterzeugung gemäß der vorstehend erläuerten ersten Alternative eignet.

Wie aus dem Stand der Technik an sich bekannt, kann die Stützeinrichtung im Rahmen der vorlliegenden Erfindung lediglich von einer Abstandshalter- scheibe gebildet sein, die beispielsweise aus Kunststoff, insbesondere Polyethylen, gefertigt sein kann. Um auch bei Zuggliedern mit größeren Durchmessern eine ausreichende Stabilität der Stützeinrichtung sicherstellen zu können, kann die Abstandshalterscheibe aus Metall, beispielsweise Stahl, gefertigt sein. Alternativ ist es jedoch auch denkbar, dass die Stützeinrichtung neben der Abstandshalterscheibe auch noch eine Druckplatte umfasst, welche beispielsweise aus Metall, beispielsweise Stahl, gefertigt ist.

Ferner können die Zugelemente des erfindungsgemäßen Zugglieds an sich bekannte Zugelemente sein. So können beispielsweise sogenannte Mono- litzen als Zugelemente eingesetzt werden. Unter einer Monolitze wird dabei eine einzelne aus sieben Drähten gebildete Litze verstanden, die von einer Ummantelung aus Kunststoff, vorzugsweise Polyethylen, umgeben ist, wobei der Zwischenraum zwischen den Drähten und der Ummantelung mit Korrosionsschutzmaterial, beispielsweise Korrosionsschutzfett gefüllt ist. Alternativ können aber auch Litzen verwendet werden, welche mit Kunstharz beschichtet sind, beispielsweise Epoxidharz, (sogenannte Epoxy-Litzen). In der praktischen Anwendung unterscheiden sich diese beiden Arten von Zugelementen hauptsächlich dadurch, dass bei den Monolitzen dort, wo die die Zugkräfte zwischen den Zugelementen und dem Ankerelement übertragenden Ringkeile angeordnet sind, die Kunststoffummantelung entfernt werden muss, während die Kunstharzbeschichtung bei den Epoxy-Litzen belassen werden kann.

Um verhindern zu können, dass die Kunststoffummantelung die, beispielsweise mittels Ringkeilen realisierte, Kraftübertragungsverbindung zwischen dem Ankerelement und den Zugelementen beeinträchtigt, kann zwischen dem Ende der Kunststoffummantelung und der Kraftübertragungsstelle jedes Zugelements ein hülsenförmiges Rückhalteelement angeordnet sein. Alternativ ist es jedoch auch denkbar, die in dem Ankerlement ausgebildeten Durchtrittslöcher für die Zugelemente gestuft auszubilden, wobei die Stufe eine Rückhaltefläche für die Kunststoffummantelung bildet. Der erstgenannte Fall hat dabei den Vorteil, dass der Austausch einzelner Zugelemente ohne Weiteres möglich ist.

Nachzutragen ist noch, dass die wenigstens eine Dichtungsscheibe aus einem weichen Gummi, beispielsweise Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR- Kautschuk, beispielsweise unter der Handelsbezeichnung Perbunan® bekannt) oder Chloropren-Kauschuk (CR- Kautschuk) gefertigt sein kann.

Die Erfindung betrifft ferner eine zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen korrosionsgeschützten Zugglied bestimmte und ausgelegte, plastisch verformbare Scheibe aus Korrosionsschutzmateria!. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es stellt dar:

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Zugglied, das als Spannglied, insbesondere für Spannbetonbauwerke, eingesetzt werden kann, in seinem fertig montierten und gespannten Zustand;

Figur 2 einen Längsschnitt des Zugglieds gemäß Figur 1 in seinem vormontierten, aber noch nicht gespannten Zustand;

Figuren 3 und 4 Längsschnitte analog Figuren 1 und 2 eines anderen erfindungsgemäßen Zugglieds, das als Schrägseil insbesondere für Schrägseilbauwerke, eingesetzt werden kann.

In Figur 1 ist ein Spannglied 10, wie es insbesondere für Spannbetonbauwerke, beispielsweise Brücken, Behälter oder Türme verwendet werden kann, als ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen korrosionsgeschützten Zugglieds in seinem im Beton des Spannbetonbauwerks 12 fertig montierten und gespannten Zustand dargestellt.

Das Spanngiied 10 umfasst eine Mehrzahl von Zugeiementen 14, von denen jedes von einer mit Kunstharz beschichteten Stahldrahtlitze gebildet sein kann. Als Kunstharz kann beispielsweise Epoxidharz verwendet werden, wobei die Zugelemente 14 in diesem Fall in der Fachsprache kurz als „Epoxy-Litzen" bezeichnet werden.

Die Zugelemente 14 stehen mit einer beispielsweise aus Stahl gefertigten Ankerscheibe 16 in Zugkraft übertragender Verbindung. Zu diesem Zweck ist die Ankerscheibe 16 mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern 18 versehen, die jeweils einen inneren zylindrischen Abschnitt 18a aufweisen, der zu der vom Spannbetonbauwerk 12 abgewandten Seite hin in einen konischen Abschnitt 18b übergeht. Jeder der konischen Abschnitte 18b dient zur Aufnahme eines mehrteiligen Ringkeils 20, der das zugeordnete Zugelement 14 form- und kraftschlüssig umgreift und die Aufgabe hat, die Zugkräfte vom Zugelement 14 auf die Ankerscheibe 16 zu übertragen.

Die Ankerscheibe 16 stützt sich an der Außenfläche 12a des Bauwerks 12 über einen Widerlagerflansch 22a eines im Wesentlichen rohrförmig ausgebildeten Ankerkörpers 22 ab, der in das Bauwerk 12 einbetoniert ist und beispielsweise als Gussteil, insbesondere aus Gusseisen, gefertigt sein kann. Der Ankerkörper 22 bildet von der Oberfläche 12a des Bauwerks 12 ausgehend in Richtung in das Bauwerk 12 hinein eine rohrförmige Hülle für die Zugelemente 14, die gewünschtenfalls in Richtung in das Bauwerk 12 hinein mittels eines weiteren Rohrs 24 verlängert werden kann. Als das weitere Rohr 24 kann beispielsweise ein glattes oder ein profiliertes

Kunststoffrohr, insbesondere Polyethylenrohr, ein Blechrohr oder dergleichen verwendet werden.

Die im Inneren des Bauwerks 12 relativ zur Zugachse A des Zugglieds 10 leicht schräg verlaufenden Zugelemente 14 werden mittels einer innerhalb des Ankerkörpers 22 angeordneten Abstandshalterscheibe 26 derart umgelenkt, dass sie die Ankerscheibe 16 zur Zugachse A im Wesentlichen parallel verlaufend durchsetzen. Hierzu ist die Abstandshalterscheibe 26 mit einer Mehrzahl von entsprechend ausgebildeten Durchgangslöchern 26a versehen. Die Abstandshalterscheibe 26 kann beispielsweise aus Kunststoff, insbesondere Polyethylen, gefertigt sein.

Auf der der Ankerscheibe 16 zugewandten Seite der Abstandshalterscheibe 26 ist des Weiteren eine Dichtungsscheibe 28 angeordnet, die wiederum eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 28a für den Durchtritt der Zugelemente 14 aufweist. Die Dichtungsscheibe 28 kann beispielsweise aus einem weichen Gummi, beispielsweise Nitril-Butadien- oder Chloropren-Kauschuk gefertigt sein. im fertig montierten und gespannten Zustand des erfindungsgemäßen Zugglieds 10 stützt sich die Dichtungsscheibe 28 an der Abstandshalterscheibe 28 ab. Um die Abstützung für die Dichtungsscheibe 28 bereitstellen zu können, kann die Abstandshalterscheibe 26 ihrerseits mittelbar oder unmittelbar am Ankerkörper 22 abgestützt sein. Im dargestellten Ausführungsbeispie! ist sie beispielsweise an einer inneren Ringschulter 22b des Ankerkörpers 22 abgestützt. Sollte die innere Stabilität der Abstandshalterscheibe 26, beispielsweise aufgrund eines zu großen Durchmessers, hierfür nicht ausreichen, so könnte zwischen der Abstandshalterscheibe 26 und der Ringschulter 22b zusätzlich noch eine, vorzugsweise aus Metall gefertigte, Stützscheibe vorgesehen werden.

Wie insbesondere aus Figur 2 zu ersehen ist, wird bei der Montage des Zugglieds 10 zwischen der Dichtungsscheibe 28 und der Ankerscheibe 16 erfindungsgemäß ferner eine plastisch verformbare Scheibe 30 aus Korrosionsschutzmaterial angeordnet. Auch diese plastisch verformbare Scheibe 30 aus Korrosionsschutzmatenal kann eine Mehrzahl von Durchgangslöchern für die Zugelemente 14 aufweisen. Dies ist jedoch nicht notwendigerweise erforderlich. Vielmehr kann die plastisch verformbare Scheibe 30 auch als Vollscheibe ausgebildet sein, so dass die Zugelemente 14 bei der Montage durch das plastisch verformbare Materia! der Scheibe 30 hindurchgesteckt werden müssen, wodurch sie bereits zu diesem Zeitpunkt an ihrer Oberfläche mit Korrosionsschutzmaterial benetzt werden.

Beim Spannen des Zugglieds 10 greift ein Stempelabschnitt 16a der Ankerscheibe in den Ankerkörper 22 ein und drückt gegen die plastisch verformbare Scheibe 30 an. Da diese zwischen der Ankerscheibe 16 und der Dichtungsscheibe 28 eingespannt ist, verformt sie sich plastisch, so dass das Korrosionsschutzmaterial automatisch, d.h mit dem Spannvorgang einhergehend, in alle im Zugglied 10 in dessen ungespannten Zustand noch vorhandenen Hohlräume gepresst wird, insbesondere in die zwischen den Zugelementen 14 und den Innenwänden der Durchgangslöcher 18 und in den Ringkeilen 20 vorhandenen Hohlräume. Da diese Hohlräume somit im Wesentlichen vollständig mit Korrosionsschutzmaterial ausgefüllt sind, kann ein Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz zuverlässig verhindert werden. Um das gleiche Ziel zu erreichen musste das Korrosionsschutzmaterial bislang im Stand der Technik nachträglich nach dem Spannen des Zugglieds injiziert werden. Letzteres war insbesondere aufgrund der Tatsache, dass das Korrosionsschutzmaterial nacheinander einzeln in jeden der Ringkeile injiziert werden musste, mühsam und aufwändig und zog wegen des damit verbundenen Personalaufwands hohe Montagekosten nach sich.

Um verhindern zu können, dass das Korrosionsschutzmaterial nicht nur in die vorstehend erläuterten Hohlräume gepresst wird, sondern durch die zwischen den Zugelementen 14 und den Innenwandungen der Durchgangslöcher 28a der Dichtungsscheibe 28 und 26a der Abstandshalterscheibe 26 entweichen kann, muss dafür Sorge getragen werden, dass sich zunächst das Material der Dichtungsscheibe 28 dichtend um die Zugelemente 14 legt, bevor die Scheibe 30 aus Korrosionsschutzmaterial in wesentlichem Maße plastisch verformt wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Elastizitätsmodul der Dichtungsscheibe 28 und die Widerstandsfähigkeit der plastisch verformbaren Scheibe 30 gegenüber plastischer Verformung jeweils bezogen auf eine in Längsrichtung der Zugelemente 14 wirkende Kompressionskraft im Hinblick auf die Erreichung dieses Ziels aufeinander abgestimmt sind.

In den Figuren 3 und 4 ist eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zugglieds dargestellt. Die Ausführungsform gemäß Figuren 3 und 4 unterscheidet sich dabei von der Ausführungsform gemäß Figuren 1 und 2 hauptsächlich dadurch, dass es sich nicht um ein Spannglied 10 handelt, wie es insbesondere für Spannbetonbauwerke verwendet wird, sondern um ein Schrägseil, wie es insbesondere in Schrägseilbauwerken, beispielsweise Schrägseilbrücken, Extradosed-Brücken oder Bogenbrücken, eingesetzt wird. Daher sind in den Figuren 3 und 4 analoge Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in den Figuren 1 und 2, jedoch vermehrt um die Zahl 100. Darüber hinaus wird das Zugglied bzw. das Schrägseil 110 im Folgenden nur insoweit beschrieben werden, als es sich von dem Spannglied 10 der Figuren 1 und 2 unterscheidet, auf deren Beschreibung hiermit ansonsten ausdrücklich verwiesen sei.

Das Zugglied bzw. Schrägseil 110 umfasst eine Mehrzahl einzelner Zugelemente 114, von denen jedes beispielsweise als sogenannte Monolitze ausgebildet sein kann. Unter einer Monolitze wird dabei eine einzelne aus sieben Drähten gebildete Litze verstanden, die von einer Ummantelung aus Kunststoff, vorzugsweise Polyethylen, umgeben ist, wobei der Zwischenraum zwischen den Drähten und der Ummantelung mit Korrosionsschutzmaterial, beispielsweise Korrosionsschutzfett gefüllt ist.

Die Zugelemente 114 stehen mit einer beispielsweise aus Stahl gefertigten Ankerscheibe 116 in Zugkraft übertragender Verbindung. Zu diesem Zweck ist die Ankerscheibe 116 wie die Ankerscheibe 16 der Ausführungsform gemäß Figuren 1 und 2 mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern 118 versehen. Konische Abschnitte 118b der Durchgangslöcher 118, die sich an zylindrische Abschnitte 118a anschließen, dienen zur Aufnahme von Ringkeilen 120, die die Zugelemente 114 form- und kraftschlüssig umgreifen. Um eine Beeinträchtigung des Eingriffs der Ringkeile 120 mit den Zugelementen 114 durch deren Ummantelung verhindern zu können, wird in der Praxis dort, wo die Ringkeile 120 angeordnet sind, die Ummantelung der Zugelemente 114 entfernt. Man erkennt dies in den Figuren 3 und 4 daran, dass in denjenigen Abschnitten der Zugelemente 114 (in den Figuren 3 und 4 links), in denen die Ummantelung entfernt worden ist, die Verdrillung der Drähte der Litze durch Schräglinien angedeutet ist, während die Zugelemente 114 in den ummantelten Abschnitten (in den Figuren 3 und 4 rechts) glattwand ig dargestellt sind. Ergänzend hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zwischen dem Ende der Ummantelung und den Ringkeilen 120 Abstandshaiterhülsen 140 auf den Litzen anzuordnen. Die äußere Umfangsfläche der Ankerscheibe 116 ist mit einem Gewinde 116b versehen, auf das eine Ringmutter 142 aufgeschraubt ist. Die Ankerscheibe 116 und die Ringmutter 142 bilden zusammen eine Ankervorrichtung 144, die sich an der Außenfläche 112a des Bauwerks 112 über eine Lagerplatte 122 abstützt. Genauer gesagt stützt sich die Ankervorrichtung 144 über die Ringmutter 142 an der Lagerplatte 122 ab. Die Lagerplatte 122 kann beispielsweise aus Stahl gefertigt sein. Ferner kann er in eine dafür vorgesehene Vertiefung des Bauwerks 112 eingelegt oder in das Bauwerk 112 einbetoniert sein. Grundsätzlich kann die Ankervorrichtung 144 aber auch unmittelbar am Bauwerk 112 abgestützt sein.

Zur Ausführungsform der Figuren 1 und 2 ist noch nachzutragen, dass die Ankervorrichtung 44 dort allein aus der Ankerscheibe 16 besteht.

An die Lagerplatte 122 kann sich in das Bauwerk 112 hinein ein Rohr 124 anschließen, das die Zugelemente 114 vor dem Beton des Bauwerks 112 schützt. Das Rohr 124 kann beispielsweise ein glattes oder ein profiliertes Kunststoffrohr, insbesondere Polyethylenrohr, ein glattes oder ein profiliertes Metallrohr, insbesondere Stahlrohr, oder dergleichen sein.

Ferner ist darauf hinzuweisen, dass die Ankerscheibe 116 innerhalb des Betons des Bauwerks 112 mit einem weiteren Rohr 146 verbunden ist. Das weitere Rohr 146 kann beispielsweise auf die Ankerscheibe 116 aufgeschraubt oder mit dieser verschweißt sein. In diesem weiteren Rohr ist eine Abstands- halterscheibe 126 aufgenommen, welche die im Inneren des Betons des Bauwerks 112 relativ zur Zugachse A des Zugglieds 110 leicht schräg verlaufenden Zugelemente 114 derart umgelenkt, dass sie die Ankerscheibe 116 zur Zugachse A im Wesentlichen parallel verlaufend durchsetzen. Hierzu ist die Abstandshalterscheibe 126 mit einer Mehrzahl von entsprechend ausgebildeten Durchgangslöchern 126a versehen. Die Abstandshalterscheibe 126 kann beispielsweise aus Kunststoff, insbesondere Polyethylen, gefertigt sein. Äuf der der Ankerscheibe 116 zugewandten Seite der Abstandshalterscheibe 126 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel drei Dichtungsscheiben 128 angeordnet, die ebenfalls eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 128a für den Durchiritt der Zugelemente 114 aufweisen. Die Dichtungsscheiben 128 können beispielsweise aus einem weichen Gummi, beispielsweise Nitril- Butadien- oder Chloropren-Kauschuk gefertigt sein. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar weniger oder mehr als drei Dichtungsscheiben zu verwenden.

Im fertig montierten und gespannten Zustand des erfindungsgemäßen Zugglieds 110 stützt sich die von der Ankerscheibe 116 am weitesten entfernte Dichtungsscheibe 128 an der Abstandshalterscheibe 126 ab. Um derart als Widerlager für die drei Dichtungsscheiben 128 wirken zu können, ist die Abstandshalterscheibe 126 ihrerseits an einer, vorzugsweise aus Metall gefertigten, Stützscheibe 48 abgestützt. Die Stützscheibe 148 ist wiederum an der Ankerscheibe 116 über eine Mehrzahl von mit Gewindemuttern 150, 151 bestückten Gewindestangen 152 gehalten.

Wie insbesondere aus Figur 4 zu ersehen ist, wird bei der Montage des erfindungsgemäßen Zugglieds 110 zwischen der der Ankerscheibe 116 nächstgelegenen Dichtungsscheibe 128 und der Ankerscheibe 116 ferner eine plastisch verformbare Scheibe 130 aus Korrosionsschutzmaterial angeordnet. Auch diese plastisch verforrnbare Scheibe 130 aus Korrosionsschutzmaterial kann eine Mehrzahl von Durchgangslöchern für die Zugelemente 114 aufweisen. Wie schon bei der Ausführungsform der Figuren 1 und 2 Ist dies jedoch nicht notwendigerweise erforderlich. Vielmehr kann die plastisch verformbare Scheibe 130 auch als Vollscheibe ausgebildet sein, so dass die Zugelemente 114 bei der Montage durch das plastisch verformbare Material der Scheibe 130 hindurchgesteckt werden müssen, wodurch sie an ihrer Oberfläche mit Korrosionsschutzmaterial benetzt werden.

Ein weiterer Unterschied zwischen den Ausführungsformen der Figuren 1 und 2 einerseits und der Figuren 3 und 4 andererseits besteht darin, dass beim Zugglied bzw. Schrägseil 110 der Vorgang des Spannens der Zugele- mente 114 vorn Vorgang der Aktivierung der Dichtungsscheiben 128 und der plastischen Verformung der Scheibe 130 aus Korrosionsschutzmateria! getrennt ist, während beide Vorgänge gemäß der vorstehenden Beschreibung des Zug- bzw. Spannglieds 10 der Figuren 1 und 2 dort simultan ablaufen.

Nach dem Spannen des Zugglieds 110 können die Dichtungsscheiben 128 aktiviert und die Scheibe 130 aus Korrosionsschutzmaterial plastisch verformt werden, indem man die Gewindemuttern 151 der Gewindestangen 1 52 anzieht. Da die Scheibe 130 zwischen der Ankerscheibe 116 und der Dichtungsscheiben 128 eingespannt ist, verformt sie sich plastisch, so dass das Korrosionsschutzmaterial automatisch, d.h. mit diesem zweiten Spannvorgang einhergehend, in die im Zugglied 110 in dessen ungespannten Zustand noch vorhandenen Hohlräume gepresst wird, insbesondere in die zwischen den Zugelementen 114 und den Innenwänden der Durchgangslöcher 118 und in den Ringkeilen 120 vorhandenen Hohlräume. Wiederum kann man sich auf diese Weise das bislang im Stand der Technik erforderliche nachträgliche Injizieren von Korrosionsschutzmaterial nach dem Spannen des Zugglieds ersparen.

Weiter besteht dabei auch bei der Ausführungsform der Figuren 3 und 4 die Gefahr, dass das Korrosionsschutzmaterial nicht nur in die vorstehend erläuterten Hohlräume gepresst wird, sondern durch die zwischen den Zugelementen 114 und den Innenwandungen der Durchgangslöcher 128a der Dichtungsscheiben 128 und 126a der Abstandshalterscheibe 126 entweichen kann. Wiederum kann dies verhindert werden, indem man dafür Sorge trägt, dass sich zunächst das Material der Dichtungsscheiben 128 dichtend um die Zugelemente 114 legt, bevor die Scheibe 130 aus Korrosionsschutzmaterial in wesentlichem Maße plastisch verformt wird. Und wiederum kann dies beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Elastizitätsmodul der Dichtungsscheiben 128 und die Widerstandsfähigkeit der plastisch verformbaren Scheibe 130 gegenüber plastischer Verformung jeweils bezogen auf eine in Längsrichtung der Zugeiemente 114 wirkende Kompressionskraft im Hinblick auf die Erreichung dieses Ziels aufeinander abgestimmt sind. Es ist jedoch auch möglich, in die plastisch verformbare Scheibe 130 wenigstens ein Wi- derstandselement 154 einzubetten, das ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber plastischer Verformung in an den Elastizitätsmodul der Dichtungsscheiben

128 angepasster Weise erhöht.

Selbstverständlich kann auch bei der Ausführungsform gemäß. Figuren 1 und 2 wenigstens ein derartiges Widerstandselement zum Einsatz kommen.

Zu beiden Ausführungsformen ist noch nachzutragen, dass die aus der Ankerscheibe 16 bzw. 116 herausragenden freien Enden 14a bzw. 114a der Zugelemente 14 bzw. 114 mittels einer (nicht dargestellten) Kappe, die vorzugsweise mit Korrosionsschutzmaterial gefüllt werden kann, vor äußeren Einflüssen, insbesondere Witterungseinflüssen, geschützt werden können. Die Befestigungsstellen für diese Kappe sind bei der Ausführungsform der Figuren 1 und 2 am Widerlagerflansch 22a vorgesehen und dort mit 56 bezeichnet, während sie bei der Ausführungsform der Figuren 3 und 4 an der Ringmutter 142 vorgesehen und dort mit 156 bezeichnet sind.