CLOSURE FOR A PRE-STRESS CHANNEL OF A PRE-STRESSED CONCRETE ELEMENT

Abstract: 1. Closure for ventilation openings (5, 5') of a cable duct in a prestressed concrete member or of a pressing chamber, into which injection material (10), for example cement or intrusion mortar, is moved under pressure through an injection opening (4), characterized in that the closure (V) includes a closure part (6, 11, 12) of porous material, which covers the ventilation opening and the pores of which are chosen such that air and thin-liquid materials can pass therethrough, but injection material (10) of the thinnest desired consistency cannot pass through.

Description: Verschluss für einen Spannkanal eines Spannbeton körpers bzw. für einen Pressraum Die Erfindung bezieht sich auf einen Verschluss für Entlüftungsöffnungen eines Spannkanales in einem Spannbetonkörper bzw. eines Pressraumes, in den über eine Injizieröffnung Injuziergut, zum Beispiel Zement- bzw. Einpressmörtel unter Druck eingebracht wird. In Spannbetonkörpern wird bei gespanntem Zustand der Spann- glieder bzw. Spannstähle in die sie aufnehmenden Hüllrohre Zementmörtel eingepresst, um den Hohlraum zwischen Spannstahl und Hüllrohr, d.h. den Spannkanal auszufüllen und zwischen Spannstahl und Hüllrohr einen lückenlosen Verbund herzustellen. Dieses Einpressen von Zementmörtel in den Spannkanal wird heute nach zwei Verfahren durchgeführt: a) ber Spannkanal hat an beiden Enden eine Öffnung. Das In jizieren erfolgt durch Durchpressen von Zement mörtel von einer Öffnung zur anderen. Nach dem Injizieren werden beide öffnungen zum Beispiel durch Schieber verschlossen, die auf die Öffnungen aufgesetzt bzw. aufgeschraubt sind. b) Der Spannkanal ist an einem Ende geöffnet, am ge genüberliegenden Ende geschlossen. Hierbei wird vor oder zu Beginn des Einpressens des Injiziergu tes in den Hüllrohren ein Unterdruck erzeugt; erst danach wird der Hohlraum durch Zementmörtel mit an- schliessendem Nachpressen mit Uberdruck aufgefüllt; vgl. DE-PS 16'84 437. Beide unter a) und b) genannten Verfahren haben typische, durch die Art des Verfahrens bedingte Nachteile, die bei bestimmten mehr oder weniger oft auftretenden Randbedingungen zu unvollständigem Ausfüllen der Hohlräume führen können. Beim ersten Verfahren nach Punkt a) müssen die Arbeiten an der Injizier- und an der Entlüftungsseite des Spannkanales jeweils von einem Arbeiter überwacht werden. Der Arbeiter an der Entlüftungsstelle beobachtet die Konsistenz des austretenden Zementmörtels und verschliesst den Anschluss dann, wenn der Mörtel seiner Meinung nach die richtige Konsistenz hat. Zwar wird von der Injizierpumpe im allgemeinen Zementmörtel gleichmässiger Konsistenz geliefert; jedoch ist der Mörtel durch Luft und Wasserrückstände im Spannkanal anfangs oft von ungleichmässiger Qualität. Damit hängt aber die Güte der Injektion sehr stark von der Sorgfalt und Schulung des Personals ab. Die Gütekontrolle der Verpressung wird bei einem grossen Teil der Spannglieder nur nach Augenschein durchgeführt, so dass hierzu erhebliche Erfahrung notwendig ist. Wasserbeimengen und Verdünnung des Mörtels - hauptsächlich durch in den Spannkanälen stehendes Regen- und Kondenswasser, aber auch Anmachwasser des umgebenden Betons, das durch undichte Stellen in die Hüllrohre eindringt - werden oft nicht erkannt. Eine unvollständige Umhüllung des Spanngliedes mit Zementmörtel ist die Folge. Eine lückenlose Umhüllung des Spanngliedes mit Zementmörtel ist jedoch wegen des damit verbundenen Korrosionsschutzes unbedingt notwendig. Bei mangelnder Sorgfalt kann auch ein Teil des Injiziergutes ,und dies wegen des Pressdruckes nicht nur bei schräg liegenden Spanngliedern, wieder auslaufen. Darüber hinaus ist dieses erste Verfahren überaus arbeitsund personalaufwendig, da für die Arbeiten und die Uberwachung an der Entlüftungsseite wie an der Injizierseite und an eventuell vorhandenen Zwischenentlüftungen jeweils ein Mann benötigt wird. Beim zweiten Verfahren nach Abschnitt b) können im Spannkanal Lufteinschlüsse verbleiben, da eine hundertprozentige Evakuierung nicht möglich ist und der Spannkanal in der Regel nicht absolut luftdicht ist. Wenn Wasser im Spannkanal ist, was häufig der Fall ist, da die Spannkanäle vor der Injizierung oft längere Zeit offen stehen und sich daher in ihnen Regen- und Kondenswasser oder bei undichten Hüllrohren auch Anmachwasser des Betons sammeln, kann dieses Wasser durch Evakuierung nicht entfernt werden. Es ist darüber hinaus auch meist nicht zu erkennen, ob Wasser i Spannkanal ist. Wird eine "Vakuum-Injektion" unter diesen Umständen durchgeführt, so ist ein Teil des Spanngliedes mit Sicherheit nicht mit Mörtel umhüllt. Beide genannten Nachteile verhindern ein lückenloses Ausfülle,n des Ringraumes zwischen Spannstahl und Hüllrohr, so dass Korrosion eintreten kann. Dieses zweite Verfahren ist zudem sehr zeit- und damit arbeitsaufwendig und erfordert verhältnismässig hohe Investitionskosten. Ähnliche Probleme sind beim Einpressen von Injiziergut in andere Pressräume vorhanden, so zum Beispiel bei der Herstellung von Felsankern. Die Güte der Injektion und des Felsankers hängt hier ebenso von der Konsistenz des eingepressten Zementmörtels ab. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spannkanal bzw. allgemein einen mit Injiziergut auszufüllenden Pressraum so ausfüllen und danach verschliessen zu können, dass ohne hohen Personal- und Materialaufwand ein reproduzierbar guter lückenloser Verbund zwischen Spannstahl und Hüllrohr und eir.luft- und wassernestfreies Ausfüllen des Pressraumes mit Injiziergut einwandfreier Konsistenz möglich ist. Diese Aufgabe ist gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der Verschlu ein die Entlüftungsöffnung überdeckendes Verschlussteil aus porösem Material aufweist, dessen Poren so gewählt sind, dass Luft und dünnflüssige Stoffe hindurchgelassen, Injiziergut ab der gewünschten Konsistenz jedoch nicht hindurchgelassen werden. Das poröse Verschlussteil ist zum Beispiel eine semipermeable Membran bzw. ein feinmaschiges Netz bzw. Gewebe oder ein Teil aus offenzelligem Kunststoff. Die Poren bzw. Ma schen des Verschluss teiles weisen einen Durchmesser zwischen 50 und 500 Mikrometern auf; für üblichen Zement bzw. Einpressmörtel für Spannbetonkörper wird ein Durchmesser von typisch 150 bis 180 Mikrometern empfohlen. Diese Werte können selbstverständlich abhängig van der Konsistenz des Injiziergutes verändert werden. Da die meisten Spannkanäle bereits einen Entlüftungsanschluss mit Gewinde aufweisen, auf den normalerweise die oben erwähnten Schieber oder Stöpsel zum Verschliessen der Injizier- bzw. Entlüftungsöffnungen auf- bzw. eingeschraubt werden,weist ein Verschluss gemäss der Erfindung bevorzugt eine auf das Gewinde der Entlüftungsanschlüsse schraubbare Hülse auf, deren eine freie offene Seite durch das poröse Verschlussteil, zum Beispiel ein feinmaschiges Netz, abgeschlossen ist. Das Netz ist entweder um die Hülse gelegt und hier entsprechend befestigt, oder z.B. an einem Ring befestigt, der in die Hülse geschoben und an einem nach innen gebogenen Endkragen der Hülseanliegt. Ebenso kann das Verschlussteil ein in die Hülse eingesetzter und an den nach innen gebogenen Kragen der Hülse anleigender Kunststoffpfropfen sein. Wird ein Spannkanal mit einem Verschluss gemäss der Erfindung abgeschlossen, so werden die bei den obigen Verfahren a) und b) auftretenden Nachteile vermieden. Die Erfindung baut auf der Erkenntnis auf, dass ein poröses Verschlussteil, wie eine semipermeable Membran, ein feinmaschiges Netz oder ein Kunststoffpfropfen aus offenzelligem Kunststoff, so konstruiert werden kann, dass es durchlässig ist für Luft, Wasser und Zement- bzw. Ein pressmörtel mit zu hohem Wassergehalt, undurchlässig jedoch für Zementmörtel mit richtigem Wassergehalt. Ein mit einem Verschluss gemäss der Erfindung verschlossener Spannkanal'weist demnach praktisch für das Injiziergut planmässiger und gewünschter Konsistenz bzw. Zähigkeit oder Viskosität nur eine Injizieröffnung, jedoch keine Ausflussöffnung auf; für alle anderen im Spannkanal vorkommenden Medien ist der Spannkanal jedoch frei durchgängig. Das Verpressen eines'solchen Spannkanales läuft wie folgt ab: Der Zementmörtel wird von der Injizieröffnung aus in den Spannkanal eingepresst. Luft und Wasser entweichen durch das poröse Verschlussteil des Verschlusses, ebenso Zementmörtel mit nicht planmässigem zu hohen Wassergehalt. Ist der Spannkanal mit Zementmörtel planmässiger Konsistenz gefüllt, verschliessen sich die Poren des Verschlussteiles automatisch. Der Druck steigt an7 bis die Injizierpumpe abgeschaltet wird oder sich bei einem einstellbaren Höchstdruck automatisch abschaltet. Mit einem Schieber wird der Spannkanal an der Injizierseite geschlossen , wobei der Druck im Spannkanal auch bei der Erhärtung des Zementmörtels erhalten bleibt. Der Injizieranschluss der Pumpe kann dann abgenommen werden. Diese Erläuterungen gelten sinngemäss selbstverständlich auch für andere Pressräume als Spannkanäle, so zum Beispiel für die oben erwähnten Felsanker. Die Vorteile des erwähnten Verfahrens bestehen also darein: - im Spannkanal verbleibt keine Luft; - im Spannkanal verbleibt kein Wasser; - der Spannkanal ist nur mit Zementmörtel plan mässiger Konsistenz gefüllt, da Luft, Wasser und zu dünnflüssiger Zementmörtel herausge drückt Werden; - der Spannkanal wird noch unter Druck stehend verschlossen und die Erhärtung des Zementmör tels erfolgt ebenfalls unter Druck; - ein - unbeabsichtigtes - Auslaufen des Inji ziergutes ist nicht möglich; - die Arbeiten können sehr arbeitssparend durch geführt werden, da der Verpressvorgang weitge hend unabhängig von der Sorgfalt des Personals ist; ; - die Gütekontrolle der Injekton ist einfach durch Inaugenscheinnahme der Entlüftungsöffnungen bzw. der Aussenflächen des porösen Verschlusstei les des porösen Verschlusses durchzuführen; - die Investitionskosten sind niedrig. Die Erfindung ist in mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar: Figur 1 einen Querschnitt durch einen Spannka nal, der mit einem Verschluss gemäss der Erfindung abgeschlossen ist, vor dem Einpressen von Zementmörtel; Figur 2 einen Querschnitt durch den mit Zement mörtel gefüllten und abgesperrten Spann kanal gemäss Figur 1; Figur 3 schematisch die Ausbildung eines Verschlus ses gemäss der Erfindung; Figur 4 eine weitere Ausführungsform eines Ver- schlusses gemäss der Erfindung; Figur 5 eine dritte Ausführungsform eines Ver schlusses gemäss der Erfindung; Figur 6 schematisch einen Querschnitt durch einen Probeentnahmebehälter für Zementmörtel der mit einem Verschluss gemäss der Erfindung abgeschlossen ist; Figur 7 einen Schnitt durch den Probeentnahmebe hälter längs der Linie VII - VII. Ein Spannglied besteht aus einem Spannstahl 1, Endverankerungen 2, einem Hüllrohr 3, einem Injizieranschluss 4 und einem Entlüftungsanschluss 5. Durch die Verrohrung wird der Spannkanal gebildet. Bei längeren Spanngliedern sind hier nur angedeutete Zwischenentlüftungsöffnungen 5' vorgesehen. Die Entlüftungsanschlüsse 5 bzw. 5' sind durch jeweils einen Verschluss V mit einem Verschlussteil 6 aus einem porösen Material, in diesem Falle eine semipermeable Membran bzw. ein feinmaschiges Netz bzw. Gewebe abgeschlossen. In Figur 1 ist der Spannkanal kurz vor dem Injiziervorgang dargestellt. Uber einen'vom hier nicht gezeigten Injiziergerät bzw. der Injizierpumpe kommenden Verpressschlauch 7 wird Zementmörtel durch einen Injizieranschluss 8 in den Spannkanal zwischen Hüllrohr 3 und Spannstahl 1 eingepresst. Eventuell vorhandene Schmutzreste und Wasser werden durch den Zementmörtel verdrängt und durch das feinmaschige Netz 6 aus dem Spannkanal entfernt. Uberschusswasser und Zementmörtel nicht geei-gneter Konsistenz durchdringen ebenfalls das Netz 6, das jedoch undurchlässig ist für Zementmörtel der richti- gen Konsistenz. Die Folge ist, dass in dem Augenblick, in dem der Spannkanal vollständig mit Zementmörtel richtiger Konsistenz gefüllt ist, das Netz 6 automatisch den SPann- kanal verschliesst, wodurch der Druck in diesem ansteigt, bis bei Erreichen eines vorgegebenen Grenzdruckes der Zufluss von Zementmörtel durch den Verpressschlauch 7 abgeschaltet wird. Dann wird der Injizieranschluss 8 durch einen Schieber 9 geschlossen und danach der Verpressschlauch 7 abgenommen. Der in den Spannkanal eingepresste Zementmörtel kann nun, noch unter dem Injizierdruck stehend, erhärten. Figur 2 zeigt den mit Zementmörtel 10 verpressten Spannkanal, der jetzt nach aussen hin verschlossen ist. Figur 3 zeigt schematisch die Ausbildung eines Verschlusses; dieser besteht aus einer Hülse 13, die auf das Ende des Entlüftungsanschlusses 5 geschraubt ist, und aus einem mit der Hülse fest verbundenen feinmaschigen Netz bzw. Gewebe 11, das sich bei der Injizierung auf die gezeigte Kugelform spannt. Bei der in Figur4 gezeigten Ausführungsform besteht der Verschluss ebenfalls aus einer auf den Entlüftungsanschluss geschraubten Hülse 14 sowie einem porösen Kunststoffpfropfen 12, der entweder in den Entlüftungsanschluss gesteckt und von einem hinteren Kragen 14' der Hülse gehalten oder zwischen Kragen und Anschluss'ende eingepresst ist. In Figur 5 ist ein leicht und billig herzustellender automatischer Verschluss für einen Spannkanal dargestellt; der Verschluss weist wiederum eine auf den Entlüftungsanschluss gesteckte bzw. geschraubte Hülse 14 mit einem nach innen gebogenen Kragen 14' auf. In die Hülse ist ein kreisringförmiger Dichtring 11' eingesetzt, mit dem ein die freie Öffnung des Ringes überdeckendes feinmaschiges Netz 11 verbunden ist. Wenn der Verschluss auf den Ent lüftungsanschluss geschraubt ist, wird der Ring 11' zwischen Kragenl4' und dem Ende des Entlüftungsanschlusses eingepresst. Neben den beschriebenen hülsenförmigen Verschlüssen sind selbstverständlich auch andere Verschlussarten, wie Manschettenverschlüsse, möglich, indem etwa ein;feinmaschiges Netz um einen nur seitlich offenenEEntlüftungsan- schluss oder direkt um das Hüllrohr gelegt und dort befestigt ist. Neben den geschilderten Anwendungen zum Verschluss von Spannkanälen und sonstigen Pressräumen im Spannbetonbau oder dgl. kann der Verschluss gemäss der Erfindung jedoch noch für die Gütekontrolle des verwendeten Injiziergutes verwendet werden. Die Kontrolle der Verfüllung des Spannkanals kann durch Inaugenscheinnahme des porösen Verschlussteiles erfolgen. Bekanntlich sind die erforderlichen Eigenschaften von Zement- und Einpressmörtel für Spannbetonelemente durch Normen festgelegt; ausserdem ist festgelegt, dass beim Verpressen von Spannkörpern in bestimmten Zeitabständen Proben des jeweiligen Zementmörtels in Probeentnahmebehälter entnommen und nach dem Erhärten auf die Druckfestigkeit geprüft werden. Hierbei sollte die Konsistenz des entnommenen Zementmörtels gleich derjenigen des in den Spannkanal bzw. PreBraum eingepressten Zementmörtels sein. Hierzu wird der Probeentnahmebehälter erst gefüllt, wenn durch Augenscheinnahme des aus dem Spannkanal bzw. Pressraum austretenden Zementmörtels dessen gleichmässige Konsistenz festgestellt wird. Nach der Entnahme wird der Spannkanal bzw. Pressraum wie''bleich verschlossen. Diese Probeentnahme kann durch einen modifizierten Probeentnahmebehälter 15 wesentlich vereinfacht werden. Der Behälter 15 weist hierzu eine Einfüllöffnung 16 und eine Auslassöffnung 17 auf. Die Einfüllöffnung 16 ist so ausgebildet, dass sie auf die Entlüftungsöffnung 5 z.B des Spannkanales ähnlich wie der oben beschriebene Verschluss aufgesetzt bzw. geschraubt werden kann, während die Auslassöffnung 17 mit einem der oben beschriebenen Verschlüsse V - etwa mit einem Netzverschluss 11 - abgeschlossen ist. Wird der Spannkanal bzw. Pressraum wie beschrieben mit Zementmörtel gefüllt, wird auch in den Probeentnahmebehälter 15 Injiziergut gepresst. Zunächst entweichen dabei Luft, Wasser und zu dünnflüssiger Zementmörtel durch den Verschluss, der erst dann automatisch den Behälter verschliesst, wenn der Sementmörtel die richtige Konsistenz aufweist. Auf diese Weise sind Spannkanal bzw. Pressraum und Probeentnahmebehälter mit Zementmörtel gleicher Konsistenz gefüllt, so dass die Güte des Zementmörtels im Probeentnahmebehälter derjenigen im Spannkanal bzw. Pressraum entspricht. Nach dem Erhärten wird der Probeentnahmebehälter von der Entlüftungsöffnung des Spannkanals abgenommen und der Zementmörtel kann wie üblich auf seine Festigkeit überprüft werden. Ein derartiger Probeentnahmebehälter kann selbstverständlich auch zur Uberprüfung des Zementmörtels verwendet werden, der direkt etwa von der Injizierpumpe abgegeben wird, so dass einfach geprüft werden kann, ob der Mörtel bereits die gewünschte Konsistenz erreicht hat.

Claims: Patentansprüche 1. Verschluss für Entlüftungsöffnungen eines Spannka nales in einem Spannbetonkörper bzw. eines Pressraumes, in dem über eine Injizieröffnung Injiziergut, zum Beispiel Zement- bzw. Einpressmörtel, unter Druck ein gebracht wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t dass der Verschluss (V) ein die Entlüftungsöffnung (5, 5'; 16) überdeckendes Verschlussteil (6,11,12) aus porösem Material aufweist, dessen Poren so ge wählt sind, dass Luft und dünnflüssige Stoffe hin durchgelassen, Injiziergut (10) ab der gewünschten Konsistenz jedoch nicht hindurchgelassen werden. 2. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z d i c h n e t , dass das poröse Verschlussteil eie semipermeable Membran, und zwar in Form eines fein maschigen Netzes bzw. Netzgewebes (6,11) ist. 3. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das poröse Verschlussteil aus einem offenzelligen Schaumstoff (12) besteht. 4. Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e lt ,dass der Durchmesser der Poren bzw. Maschen des porösen Verschlussteiles (6, 11, 12) etwa 50 - 500 Mikrometer beträgt. 5. Verschluss nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Durchmesser der Poren bzw. Maschen des porösen Verschlussteiles (6,11,12) etwa 150 bis 180 Mikrometer beträgt. 6. Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Ver schluss (V) eine auf den Entlüftungsanschluss (5,5'; 16) steck- oder schraubbare Hülse (13, 14) aufweist, die auf ihrer einen offenen Seite durch das poröse Ver schlussteil (6, 11, 12) abgeschlossen ist. 7. Verschluss nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Verschlussteil in Form ei nes feinmaschigen Netzes (6,11) über das eine offene Ende der Hülse (13) gelegt und mit der Hülse befestigt ist. 8. Verschluss nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Verschlussteil in Form eines feinmaschigen Netzes (11) an einem in die Hülse (14) schiebbaren Kreisring (11') befestigt ist, der an einem nach innen gebogenen Endkragen (14') der Hülse anliegt. 9. Verschluss nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Verschlussteil ein in die Hülse (14) bzw. den Entlüftungsanschluss (5) einge setzter und an einem nach innen gebogenen Endkragen (14') anliegender Kunststoffpfropfen (12) aus offen zelligem Kunststoff ist. 10. Verschluss insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass zur Prüfung des Injiziergutes der das poröse Ver schlussteil (11) aufweisende Verschluss (V) mit einem Probeentnahmebehälter (15) für das Injiziergut veren- det wird, wobei der Probeentnahmebehälter eine z.B. auf die Entlüftungsöffnung (5) des Spannkanales bzw. PreB raumes steck- oder schraubbare Einfüllöffnung (17) zum Injizieren des Injiziergutes und einen mit dem Ver schluss (V) abzuschliessenden Entlüftungsanschluss (16) aufweist.

Inventors: FINSTERWALDER, KLEMENS, DR., Nützel, Oswald, Dipl.-Ing.
Applicants: FINSTERWALDER, KLEMENS, DR., NUTZEL, OSWALD, DIPL.-ING.
Application year: 1979
Main classification: E04G21
IPC codes: E04C5, E04G21