AT211991B - Verfahren und Vorrichtung zum Vorspannen und Entspannen von verbundlos im vorzuspannenden Betonkörper verlaufenden, wiedergewinnbaren Spannbetonstäben - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zum Vorspannen und Entspannen von verbundlos im vorzuspannenden Betonkörper verlaufenden, 
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorspannen und Entspannen von verbundlos im vorzuspan- nenden Betonkörper verlaufenden, wiedergewinnbaren Spannbetonstäben mit einem an der Staboberflä- che angreifenden Verankerungselement, das sich über ein Distanzstück gegen die Stirnseite des vorzu- spannenden Betonkörpers mittelbar abstützt, wobei Verankerungselement und Distanzstückmitgegenein-   ander gerichteten,   in verschiedener Höhe liegenden Stirnflächenteilen ausgestattet sind, die bei Ver- drehung dieser beiden Elemente gegeneinander in verschiedenen Stellungen ineinander zu liegen kom- men, so dass diese Elemente jeweils verschieden tief ineinandergreifen, sowie eine Vorrichtung zur Durch- führung dieses Verfahrens. 



   Zwischen dem eigentlichen Verankerungselement und der Stirnseite des vorzuspannenden   Beton. -   körpers werden Distanzstücke bekanntlich deshalb angeordnet, um beispielsweise bei sukzessiver Vor- spannung das zeitraubende Nachstellen des Verankerungselementes zu sparen. Bei   Spannbetonstäben,   de- ren zu verankerndes Ende mit einem Gewinde versehen ist, und bei denen das Verankerungselement als
Mutter ausgebildet wird, wäre ferner das Verdrehen dieser Mutter sehr langwierig, wenn die Spannbeton- körper grosse Länge aufweisen und das Mass der elastischen Dehnung des Spannbetonstabes dementsprechend gross ist. 



   Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, nach dem Vorspannen eines mit einem Verankerung- element versehenen Spannstabes ein Distanzstück zwischen das Verankerungselement und die Stirnseite des vorzuspannenden Betonkörpers einzuschieben ; diese Vorgangsweise ist jedoch in manchen Fällen nicht anwendbar, zumal dann, wenn das verankerte Stabende in der Stirnseite des vorzuspannenden Betonkör- pers versenkt angeordnet und verankert ist. Eine solche versenkte Anordnung der Stabverankerung ist bei- spielsweise bei Stahlbetonschwellen, Brückenwiderlagern, Strassendeckenabschnitten üblich und ferner auch bei vorgespannten Rammpfählen vorteilhaft, um die Verankerung unterhalb der vom Rammbären geschlagenen Pfahlkopfoberseite unterbringen zu können.

   Die Manipulation mit den Verankerungsele- menten ist in diesen Fällen naturgemäss besonders schwierig und erfordert viel Zeit, sie muss deshalb zweckmässig auf ein Mindestmass beschränkt werden. 



   Zur Erreichung dieses Zieles werden bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art erfindungs- gemäss die einzelnen Spannbetonstäbe mittels einer an ihrem freien Ende angreifenden Spannvorrichtung gespannt, sodann werden das Verankerungselement und das Distanzstück mit ihren gegeneinander gerich- teten Stirnflächenteilen durch Verdrehen in eine Stellung zueinander gebracht, bei welcher sie unter Ab- stützung gegen den Betonkörper eine der erfolgten Stabdehnung entsprechende Distanz ergeben, worauf die Spannvorrichtung entfernt werden kann, und schliesslich wird der Stab zu seiner Entspannung und Wiedergewinnung neuerlich mittels einer am freien Ende angreifenden Spannvorrichtung gespannt, so dass Verankerungselement und Distanzstück spannungsfrei in eine ineinandergreifende Stellung gering- ster Distanz verdreht bzw. vom Stabende entfernt werden können. 



   Bei der Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens sind gemäss der Erfindung das Verankerungselement und das Distanzstück mit jeweils paarweise diametral einander gegenüberlie- genden Stirnflächenteilen versehen, die in gleicher Ebene verlaufen. 

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   Wiederzugewinnende und damit wiederverwendbare Bewehrungsstäbe finden bekanntlich insbeson- dere bei Rammpfählen Verwendung, die zwar während des Rammens einer starken Armierung gegen Aus- knicken bedürfen, sobald sie aber im Boden stecken, nur noch auf reinen Druck beansprucht werden, so dass dann auf diese zum Vorspannen dienende Spannarmierung verzichtet werden kann.

   Diese Spannstäbe sind zum Zweck der Wiedergewinnung aus dem bereits gerammten Pfahl im Bereich der Pfahlspitze der- art verankert, dass die ansonsten unzulängliche Verankerung vom Pfahlkopf aus gelöst werden kann ; bei
Schraubverankerungen erfolgt das Lösen durch Ausdrehen des mit Gewinde versehenen Stabes aus einer ortsfesten Mutter, bei Keilverankerungen genügt ein Abwärtsbewegen der Armierungsstange, wodurch die mit der Spitze zum Pfahlkopf weisende Keile zwangsläufig aus der Verankerung gelöst werden. 



   Die Erfindung lässt sich. ungeachtet der Art der unterseitigen Verankerung solcher wiederzugewinnen- der Spannstäbe, mit Vorteil sowohl auf solche Spannstäbe anwenden, deren oberes Ende mit Keilen ver- ankert ist als auch auf solche Stäbe, die mit Gewinden versehen sind und am oberen Ende von einer Ver- ankerungsmutter gehalten werden. Bei ersteren wird das Lösen oberseitiger Keile überhaupt erst durch die   erfindungsgemässe Massnahme   ermöglicht, da es sonst nicht möglich wäre, die bereits vorgespannte Ar- mierung samt den Keilen aus dem Keilwiderlager so weit herauszuziehen, dass die Keile sichlö- sen. 



   Gerade bei wiederzugewinnenden Armierungsstäben ist aber anderseits der Vorteil von Keilveran- kerungen besonders   schätzenswert ;   diese wiederverwendbaren Stäbe sollen begreiflicherweise an ihrer
Oberfläche unbearbeitet bleiben, um eine neuerliche Verankerung an jeder beliebigen Stelle der Stab- länge vornehmen zu können. Der Wert der vorliegenden Erfindung beruht demnach nicht zuletzt auf der vorteilhaften Anwendungsmöglichkeit für solche wiederzugewinnende Spannstäbe und deren Veran- kerung. 



   Verankerungselement und Distanzstück können im Rahmen der Erfindung auf mannigfache Art ge- geneinander abgestützt ineinandergreifen, beispielsweise können diese Elemente in verschiedenen Stel- lungen mitsammen verzapft, gekuppelt, nach Art eines Bajonettverschlusses mitsammen verriegelt oder auch verschraubt sein, wobei jede Stellung jeweils eine andere Distanz zwischen Verankerungselement und freier Stirnseite des Distanzstückes bzw. Betonkörpers festlegt. 



   Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind am Verankerungselement und am Di- stanzstück beispielsweise je zwei Paare   diametral gegenüberliegende,   in verschiedenen Ebenen liegende
Stirnflächenteile vorgesehen, die sich über je etwa einen Viertelkreis erstrecken, so dass die Elemente mit den jeweils vorragenden Stirnteilen ineinander gesteckt werden können oder sich wahlweise-zwecks
Erzielung einer grösseren Distanz - mit den Stirnflächen der vorragenden Teile gegeneinander ab- stützen. 



   Im letztgenannten Fall ist es angesichts der grossen Spannkraft, die als Druckkraft von den Elemen- ten zu übertragen ist, wichtig, dass sichdiejeweilshöherliegenden, vorragenden Stirnflächenteile der beiden Elemente, wenn sie aufeinander zu liegen kommen, genau decken. Zur Sicherstellung dieser
Deckung kann bei einer Endverankerung für   Spannbetonstäbe,   deren zu verankerndes Ende mit einem Ge- winde versehen ist, nach einem weiteren Erfindungsmerkmal das als Mutter ausgebildete Verankerungs- element an mindestens einem seiner   höherliegenden Stirnflächenteile   einen in Drehrichtung der Mutter wirksamen Anschlag für einen an einem ebenfalls höherliegenden Stirnflächenteil des Distanzstückes zu- geordneten Anschlag aufweisen, wobei dann diese Anschläge derart angeordnet sind,

   dass sie die Mutter mit dem Distanzstück beim Anziehen der Mutter in einer Lage verriegeln, bei der die zugeordneten höherliegenden Stirnflächen beider Elemente einander genau gegenüberliegen und sich mit richtigen
Passsitz aneinanderpressen. 



   Nach einer andern Ausführungsvariante der Erfindung kann das um die Achse des Spannbetonstabes drehbare Distanzstück am Verankerungselement über Wendel-oder Schraubflächen anliegen, wobei das
Verankerungselement in an sich bekannter Weise als ortsbewegliches Widerlager für mindestens einen, vorzugsweise zwei gegenüberliegende, am Spannbetonstab angreifende Verankerungskeile ausgebildet ist.
Um einen in bezug auf das Stabzentrum absulot symmetrischen Verlauf jener Ebene, in der die zu über- tragenden Druckkräfte verlaufen, zu sichern, kann das Verankerungselement sowie auch das um die Ach- se des Spannbetonstabes drehbare Distanzelement mit je zwei sich über je einen halben Kreisbogen er- streckenden Wandelflächen ausgestattet sein, die im Verlauf jedes Durchmessers des Elementes durchwegs gleich hoch sind.

   Verankerungselement und Distanzstück kommen dann zuverlässig derart zum Anlie- gen, dass eine in exzentrischer Ebene verlaufende Beanspruchung der Verankerungselemente, die ange- sichts der hohen zu übertragenden Kräfte gefährlich wäre, auf jeden Fall vermieden erscheint. 

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 - 4wird dabei von seinem Sitz auf der Ankerplatte 10 entfernt. Bei   Aufrechterl1altung   der Spannung wird schliesslich das Distanzstück 4 auf dem voll vorgespannten Stab so lange aufgedreht. bis jene Stirnfläche, die dem Betonkörper 1 zugewendet ist, an der Ankerplatte 10 satt anliegt. Nunmehr kann die Spannvor- richtung 14 endgültig gelöst werden, und der Stab 2 ist genau in seiner richtigen Spannstellung fii xiert. 



   Ähnlich ist die Wirkungsweise der Ausführungsvariante nach Fig. 6. An Stelle des kontinuierlichen
Gewindes 17 der Ausführungsform nach Fig. 5 treten hier zwei diskontinuierlich aneinanderschliessende 
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 erstrecken sich überim Verlauf jedes Durchmessers der Elemente 3 bzw. 4 durchwegs ganz gleich hoch ; die Steigung der Wen- delflächen 18 ist so gewählt, dass sie selbsthemmend wirken,   d. h.   ein Aufdrehen unter axialem Druck ausgeschlossen ist.

   Die durch das endgültige Anspannen des Spannstabes 2 auf volle Vorspannung verur- sachte Distanzänderung zwischen dem beweglichen Widerlager 3 und der Ankerplatte 10 bzw. dem Be- tonkörper 1 kann nun durch Drehen des lockersitzenden Distanzstückes 4 um die Stabachse ausgeglichen werden, wobei infolge Anordnung zweier, in diametral gegenüberliegenden Flächenteilen absolut gleich hoher Wendelflächen gewährleistet ist, dass die Übertragungsflächen für die Druckkräfte der Vorspannung einander immer diametral gegenüberliegen und kein Kräfteverlauf in einer aussermittigen Ebene statt- finden kann. 



   Bei den zuletzt beschriebenen Keilverankerungen in einem beweglichen Widerlager kann übrigens mit Vorteil eine sogenannte doppeltwirkende Presse Verwendung finden, welche im Rückzug (beim teil- weisen Entlasten der Armierung) zwangsläufig gleich die Keile in das Widerlager hineinpresst. 



   Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung neben den beschriebenen und dargestellten Aus-   fühlungsbeispielen   noch zahlreiche weitere. Varianten denkbar, ohne den Rahmen der Erfindung dabei zu verlassen ; insbesondere ist eine sehr mannigfaltige Ausgestaltung der Distanzstücke zur Erzielung des von der Erfindung angestrebten Effektes möglich. 



   PATENTANSPRÜCHE ; 
1. Verfahren zum Vorspannen und Entspannen von verbundlos im vorzuspannenden Betonkörper verlaufenden wiedergewinnbaren   Spannbetonstäben   mit einem an der Staboberfläche angreifenden Verankerungselement, das sich über ein Distanzstück gegen die Stirnseite des vorzuspannenden Betonkörpers mittelbar abstützt, wobei Verankerungselement und Distanzstück mit gegeneinander gerichteten in verschiedener Höhe liegenden Stirnflächenteilen ausgestattet sind, die bei Verdrehung dieser beiden Elemente gegeneinander in verschiedenen Stellungen ineinander zu liegen kommen, so dass diese Elemente jeweils verschieden tief ineinandergreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen   Spannbetonstäbe   mittels einer an ihrem freien Ende angreifenden Spannvorrichtung gespannt werden,

   dass sodann das Verankerungselement und das Distanzstück mit ihren gegeneinander gerichteten Stirnflächenteilen durch Verdrehen in eine Stellung zueinander gebracht werden, bei welcher sie unter Abstützung gegen den Betonkörper eine der erfolgten Stabdehnung entsprechende Distanz ergeben, worauf die Spannvorrichtung entfernt werden kann und dass   schliesslich.   zum Entspannen und Wiedergewinnen des Stabes der Stab neuerlich mittels einer am freien Ende angreifenden Spannvorrichtung gespannt wird, so dass Verankerungselement und Distanzstück spannungsfrei in eine ineinandergreifende Stellung geringster Distanz verdreht bzw. vom Stabende entfernt werden können.

Claims (1)

1. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungselement (3) und das Distanzstück (4) mit jeweils paarweise diametral einander gegenüberliegenden Stirnflächenteilen (6, 7, 7') versehen sind, die in gleicher Ebene verlaufen (Fig. l - 4).

   3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem der beiden Elemente (3,4) jeweils zwei Paare diametral gegenüberliegende, in verschiedenen Ebenen liegende Stirnflächenteile (6, 7, 7') vorgesehen sind, die sich über je etwa einen Viertelkreis erstrecken (Fig. l-4).

   4. Einrichtung nach Anspruch 3 für Spannbetonstäbe, deren zu verankerndes Ende mit einem Gewinde versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das als Mutter ausgebildete Verankerungselement (3) an mindestens einem der höherliegenden Stirnflächenteile (6) einen in Drehrichtung der Mutter wirksamen Anschlag (12) für einen an einem ebenfalls höherliegenden Stirnflächenteil (7') des Distanzstückes (4) zugeordneten Anschlag (13) aufweist, wobei diese Anschläge (12, 13) derart angeordnet sind, dass sie die Mutter (3) mit dem Distanzstück (4) bei Drehung ersterer in Anzugsrichtung in einer Stellung verriegeln, bei welcher die zugeordneten höherliegenden Stirnflächenteile (6,7') beider Elemente (3, 4) einander genau gegenüberliegen (Fig. l - 4). <Desc/Clms Page number 5>

   5. Einrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag aus einer radial verlaufenden, an einem in Anzugsdrehrichtung nachgeordneten Rand eines jeweils höherliegenden Stirnflächenteiles (6, 7') angeordneten Anschlagleiste (13) bzw. einer dieser Leiste (13) zugeordneten Nut (12) besteht (Fig. 1 - 4).

   6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Anschlages (13) bzw. die Tiefe der Nut (12) etwas grösserist als eine Gewindeganghöhe der Verankerungsmutter (3).

   7. Verfahren zum Vorspannen eines mit einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 ausgestatteten Spannbetonstabes, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Spannen des Stabes (2) Verankerungmutter (3) und Distanzstück (4) ineinandergreifend auf das zu verankernde Stabende aufgebracht werden (Fig. 1), sodann vorgespannt wird (Fig. 2) und dass schliesslich die Verankerungsmutter (3) auf dem noch in der Spannvorrichtung (14) festgehaltenen Ende des vorgespannten Stabes (2) so lange in Anzugsrichtung gedreht wird, bis sie vorerst das Distanzstück (4) in ihrer Drehung mitnimmt und dann bei weiterer Drehung ihre höheren Stirnflächenteile (6) an den höheren, genau gegenüberliegenden Stirnflächenteilen (7') des Distanzstückes (4) satt anliegen.

   8. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das um die Achse des Spannbetonstabes (2) drehbare Distanzstück (4) am Verankerungselement (3) über Wendel- oder Schraubflächen (17, 18) anliegt und dass das Verankerungselement (3) in an sich bekannter Weise als ortsbewegliches Widerlager für mindestens einen, vorzugsweise zwei gegenüberliegende, am Spannbetonstab (2) angreifende Verankerungskeile (15) ausgebildet ist (Fig. 5,6).

   9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungselement (3) sowie das um die Achse des Spannbetonstabes (2) drehbare Distanzstück (4) mit je zwei sich über je einen halben Kreisbogen erstreckenden. Wendelflächen (18) ausgestattet sind, die im Verlauf jedes Durchmessers des Elementes durchwegs gleich hoch sind (Fig. 6).

   10. Verfahren zum Vorspannen eines mit einer Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9 ausgestatteten Spannbetonstabes, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannbetonstab (2) vorerst durch eine an ihm angreifende Spannvorrichtung (14) gespannt wird, dass anschliessend dessen Spannung unter Einbringung der Keile (15) etwas nachgelassen wird, wobei die Keile vom Stab (2) mitgenommen und in dem beweglichen Widerlager (Verankerungselement (3)) verkeilt werden, dass sodann die Spannvorrichtung am Widerlager (3) angesetzt und dasselbe mit dem Distanzstück (4), den Keilen (15) und dem Stab (2) hochgezogen und der Stab auf volle Höhe gespannt wird und dass schliesslich das Distanzstück (4) auf dem noch in der Spannvorrichtung (14) festgehaltenen Ende des vorgespannten Stabes (2) so lange in Anzugsrichtung gedreht wird, bis sowohl einerseits seine Stirnflächenteile (17 bzw.

   18) am beweglichen Widerlager (3) als auch anderseits seine freie, dem Betonkörper zugewendete Stirnfläche am Betonkörper, vorzugsweise mittelbar, satt anliegen.

   11. Verfahren zum Entspannen eines mit einer Endverankerung nach Anspruch 8 oder 9 ausgestatteten Spannbetonstabes, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgespannte Spannbetonstab (2) durch eine an ihm angreifende Spannvorrichtung (14) nur ein geringes Mass noch weiter angespannt wird, so dass sich der Pressdruck auf das bewegliche Widerlager (3) verringert, dass sodann das Distanzstück (4) in jene Stellung gedreht wird, in der es mit dem Widerlager (3) am weitesten ineinandergreift, und dass schliesslich - bei Aufrechterhaltung der vollen Spannung des in der Spannvorrichtung festgehaltenen Stabes - das bewegliche Widerlager in Richtung zum Betonkörper hin bewegt und aus der Keilverankerung gelöst wird.