(19) |
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(11) |
EP 1 481 139 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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18.07.2007 Patentblatt 2007/29 |
(22) |
Anmeldetag: 16.12.2002 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2002/014304 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2003/064789 (07.08.2003 Gazette 2003/32) |
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(54) |
VERSTÄRKUNGSVORRICHTUNG
REINFORCING DEVICE
DISPOSITIF DE CONSOLIDATION
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SI SK TR |
(30) |
Priorität: |
29.01.2002 EP 02002144
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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01.12.2004 Patentblatt 2004/49 |
(73) |
Patentinhaber: Sika Schweiz AG |
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8064 Zürich (CH) |
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(72) |
Erfinder: |
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- BLEIBLER, Alexander
CH-8406 Winterthur (CH)
- CLENIN, Reto
CH-8523 Hagenbuch (CH)
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(74) |
Vertreter: Isler, Jörg et al |
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c/o Sika Technology AG,
Tüffenwies 16
Postfach 8064 Zürich 8064 Zürich (CH) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 645 239 WO-A-99/10613 DE-A- 19 753 318 US-A- 5 649 398
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EP-A- 0 967 330 DE-A- 10 060 459 DE-A- 19 944 573
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- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 640 (M-1717), 6. Dezember 1994 (1994-12-06)
& JP 06 248758 A (KAJIMA CORP), 6. September 1994 (1994-09-06)
- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2002, no. 02, 2. April 2002 (2002-04-02) & JP 2001
279932 A (SHIMIZU CORP), 10. Oktober 2001 (2001-10-10)
- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 088 (M-1370), 22. Februar 1993 (1993-02-22)
& JP 04 285247 A (SHIMIZU CORP), 9. Oktober 1992 (1992-10-09)
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verstärkungsvorrichtung
für Tragstrukturen, die eine Lamellenstruktur aufweist, welche in eine Verankerungsvorrichtung
mündet, wobei die Lamellenstruktur aus einer Mehrzahl von separaten oder separierbaren
Einzelschichten besteht, zwischen denen zumindest im Bereich der Verankerungsvorrichtung
Einlageschichten angeordnet sind. Ausserdem werden Verfahren zur Sanierung und/oder
Verstärkung von Bauwerken mit einer Verstärkungsvorrichtung nach einem derartigen
Herstellungsverfahren sowie Verwendung einer Verstärkungsvorrichtung nach einem derartigen
Herstellungsverfahren bereitgestellt.
Stand der Technik
[0002] Die internationale Patentanmeldung
PCT/CH98/00346 (veröffentlicht als
WO99/10613) offenbart ein gattungsgemässes Verfahren zur Herstellung einer Verstärkungsvorrichtung.
Dort sind die Enden von für die Verstärkung von Tragelementen, wie beispielsweise
Betonträgern vorgesehenen CFK-Lamellen in mindestens zwei ca. gleich dicke Fahnen
aufgetrennt und in entsprechende, in einem Winkel zueinander angeordnete Halteschlitze
jeweils eines Abschlusselements eingeklebt. Diese Anordnung wird nun auf die Zugseite
des Tragelements aufgeklebt, wobei die CFK-Lamelle vorzugsweise gegenüber dem Tragelement
direkt über die Abschlusselemente vorgespannt wird. Das Abschlusselement kann in eine
entsprechende Ausnehmung im Tragelement eingesetzt sein oder direkt auf die Oberfläche
des Tragelements aufgeklebt und/oder verdübelt sein, ggf. unter Anwendung einer Querspanneinrichtung.
[0003] Insbesondere im Bereich der Mündung einer derartigen Verstärkungsvorrichtung in die
Verankerungsvorrichtung treten jedoch infolge der unvermittelten Querschnittsänderung
regelmässig erhebliche, transversal zur Hauptachse der Verstärkungsvorrichtung wirkende
Querkräfte auf.. Dadurch werden ungewollt "Sollbruchstellen" innerhalb solcher gattungsgemässer
Verstärkungsvorrichtungen geschaffen, welche die Verstärkungsvorrichtung im Laufe
der Zeit beschädigen und schliesslich deren Festigkeit bis hin zum Bruch der gesamten
Vorrichtung zunehmend beeinträchtigen können.
[0004] Zum Schutz gegen dieses Problem wird daher häufig eine geeignete Querspannvorrichtung
im Bereich der Mündung einer derartigen Verstärkungsvorrichtung in die Verankerungsvorrichtung
vorgesehen. Diese ist jedoch ihrerseits naturgemäss störungsanfällig und erschwert
und verteuert zudem die gesamte Konstruktion erheblich. Ferner wird dadurch die Verstärkungsvorrichtung
in Richtung der Hauptachse nicht selten bis an die Belastungsgrenze und darüber hinaus
beansprucht, so dass im Bereich der Verankerungsvorrichtung ein Bruch der tragenden
Befestigung der Lamellenstruktur auftreten kann.
Darstellung der Erfindung
[0005] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des bestehenden Standes
der Technik zu überwinden und ein Verfahren zur Herstellung einer Verstärkungsvorrichtung
zur Verfügung zu stellen, die sowohl im Bereich der Mündung in die Verankerungsvorrichtung
bruchsicher und belastbar ist, als auch gleichzeitig einer maximalen Belastung der
tragenden Hauptverankerung in Richtung der Hauptachse ohne weiteres standhält.
[0006] Diese Aufgabe wird mit Hilfe eines erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung
einer Verstärkungsvorrichtung nach Anspruch 1 gelost. Ausserdem werden Verfahren zur
Sanierung und/oder Verstärkung von Bauwerken auf der Basis einer Verstärkungsvorrichtung
nach einem derartigen Verfahren Sowie Verwendung einer Verstärkungsvorrichtung nach
einem derartigen Verfahren bereitgestellt. Vorzugsweise weist die Lamellenstruktur
als Einzelschichten Carbonfaserverstärkte Kunststofflamellen (CFK) auf, die in eine
thermoplastische Matrix eingebettet sind. Bevorzugt basieren die Einzelschichten der
Lamellenstruktur auf einem thermoplastischen Gebrauchskunststoff und weisen als Einlageschichten
vorzugsweise zusätzlich dazwischen angeordnete Gewebeeinlagen oder Metallplatten auf,
und zwar besonders bevorzugt ein bidirektional orientiertes Gewebe, insbesondere ein
bidirektional orientiertes Aramidfasergewebe.
Weg zur Ausführung der Erfindung
[0007] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verstärkungsvorrichtung
nach Anspruch 1. Bevorzugt münden bei einer solchen Verstärkungsvorrichtung jeweils
beide Enden der Lamellenstruktur in eine Verankerungsvorrichtung. Gemäss einer bevorzugten
Ausführungsform weist eine solche Verstärkungsvorrichtung eine Lamellenstruktur auf,
die als Einzelschichten Carbonfaserverstärkte Kunststofflamellen (CFK) aufweist. Gemäss
einer bevorzugten Ausführungsform sind die Einzelschichten der Verstärkungsvorrichtung
in eine thermoplastische Matrix eingebettet. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform
basieren die Einzelschichten der Lamellenstruktur einer derartigen Verstärkungsvorrichtung
auf einem thermoplastischen Gebrauchskunststoff. Gemäss einer weiteren, bevorzugten
Ausführungsform der Verstärkungsvorrichtung sind zwischen den Einzelschichten der
Lamellenstruktur als Einlageschichten zusätzlich Gewebeeinlagen oder Metallplatten
angeordnet, wobei vorzugsweise ein bidirektional orientiertes Gewebe als Einlageschicht
angeordnet ist, insbesondere ein bidirektional orientiertes Aramidfasergewebe . Gemäss
einer bevorzugten Ausführungsform der Verstärkungsvorrichtung handelt es sich bei
der Verankerungsvorrichtung um eine Mehrzahl, vorzugsweise zwei von zu einem das Lamellenende
räumlich umschliessenden Hohlkörper verbundenen Hohlkörpersegmenten. Diese Hohlkörpersegemente
können mit Hilfe von durch die gesamte Lamellendicke geführten Zylinderrbohrungen
verbunden werden, vorzugsweise verschraubt. Dabei hat die Verwendung eines thermoplastischen
Materials den zusätzlichen, erheblichen Vorteil, dass ein beheizbares Instrument verwendet
werden kann, um sehr gezielte und sorgfältig angesetzte Öffnungen im Material zu erzeugen,
derart dass die eingebetteten Carbonfasern dem Instrument ausweichen können und daher
durch die Bohrung in keiner Weise beschädigt werden, was sich entsprechend vorteilhaft
auf die Stabilität und somit insbesondere axiale Belastbarkeit der gesamten Verstärkungsvorrichtung
auswirkt.
[0008] In einer alternativen Ausführungsform handelt es sich bei einer derartigen Verankerungsvorrichtung
um mindestens einen axial justierbaren Zylinder, besonders bevorzugt um mindestens
einen axial drehbar gelagerten Zylinder aus Stahl oder insbesondere faserverstärkten
Kunststoff, der mit einer Stellschraube versehen sein kann. Gemäss einer bevorzugten
Ausführungsform handelt es sich bei der Verankerungsvorrichtung um einen Spannkopf,
der vorzugsweise mit Hilfe einer axial geführten Gewindestange justierbar und arretierbar
ist.
[0009] Ausserdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer
Verstärkungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welches dadurch gekennzeichnet
ist, dass es folgende Schritte (a) bis (d) aufweist:
- (a) Aufspleissen von üblichen Lamellen zu einer Mehrzahl von Einzelschichten in an
sich bekannter Weise;
- (b) Einlegen einer Mehrzahl von Einlageschichten zwischen die nach (a) hergestellten
Einzelschichten;
- (c) Verschmelzen der Lamellenstruktur zu einem sandwichartigen Paket, vorzugsweise
durch Einwirkung von Hitze und/oder Druck;
- (d) Anbringen der Verankerungsvorrichtung, vorzugsweise mit Hilfe einer geeigneten
Klemmvorrichtung.
[0010] Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist ein erfindungsgemässes Verfahren dadurch
gekennzeichnet, dass es folgende Schritte (a) bis (c) aufweist:
- (a) Zusammensetzen einer Lamelle aus mehreren dünnen Lagen welche unter Hitze und
Druck zu einer einzigen Lamelle verpresst werden und wobei Trennfolien beim Herstellungsprozess
in den Verankerungsbereichen eingelegt werden;
- (b) Einlegen einer Mehrzahl von Einlageschichten zwischen die nach (a) hergestellten
Einzelschichten;
- (c) Verschmelzen der Lamellenstruktur zu einem sandwichartigen Paket, vorzugsweise
durch Einwirkung von Hitze und/oder Druck;
- (d) Anbringen der Verankerungsvorrichtung, vorzugsweise mit Hilfe einer geeigneten
Klemmvorrichtung.
[0011] Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform eines solchen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass jeweils beide Enden der Lamellenstruktur in eine Verankerungsvorrichtung münden.
[0012] Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform eines solchen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Lamellenstruktur als Einzelschichten Carbonfaserverstärkte Kunststofflamellen
(CFK) aufweist.
[0013] Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform eines solchen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Einzelschichten der Lamellenstruktur in eine thermoplastische Matrix eingebettet
sind.
[0014] Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform eines solchen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Einzelschichten der Lamellenstruktur auf einem thermoplastischen Gebrauchskunststoff
basieren.
[0015] Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform eines solchen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen den Einzelschichten der Lamellenstruktur als Einlageschichten zusätzlich
Gewebeeinlagen oder Metallplatten angeordnet sind, vorzugsweise ein bidirektional
orientiertes Gewebe, insbesondere ein bidirektional orientiertes Aramidfasergewebe.
[0016] Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform eines solchen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei der Verankerungsvorrichtung um eine Mehrzahl, vorzugsweise zwei von
zu einem das Lamellenende räumlich umschliessenden Hohlkörper verbundenen Hohlkörpersegmenten
handelt.
[0017] Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform eines solchen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei der Verankerungsvorrichtung um mindestens einen axial justierbaren
Zylinder, vorzugsweise mindestens einen axial drehbar gelagerten Stahlzylinder mit
Stellschraube handelt.
[0018] Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform eines solchen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei der Verankerungsvorrichtung um einen Spannkopf handelt, der vorzugsweise
mit Hilfe einer axial geführten Gewindestange justierbar und arretierbar ist.
[0019] Ausserdem betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Verstärkung und/oder
Sanierung von Bauwerken, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man im Rahmen dieses
Verfahrens mindestens eines der tragenden Konstruktionselemente dieses Bauwerkes mit
einer Verstärkungsvorrichtung nach dem oben beschriebenen Verfahren ausstattet.
[0020] Schliesslich betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Verstärkungsvorrichtung
nach dem oben beschriebenen Verfahren zur Verstärkung und/oder Sanierung von Bauwerken,
vorzugsweise tragenden Konstruktionselementen auf Betonbasis, insbesondere zur Verstärkung
von Brückenkonstruktionen.
[0021] Im folgenden Textabschnitt werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
im Hinblick auf die in den Figuren 1 bis 3 offenbarten, typischen Ausführungsbeispiele
näher beschrieben:
Ausführungsbeispiele
[0022] Die Figur 1 zeigt ein Beispiel für eine Verstärkungsvorrichtung nach dem erfindungsgemässe
Verfahren hergestellte und illustriert gleichzeitig das Herstellungsverfahren, wobei
im oberen Figurenbereich eine Längsschnittansicht und darunter eine Querschnittsansicht
gezeigt wird. Diese Ausführungsform der Verstärkungsvorrichtung kann vorzugsweise
wie folgt gemäss den Verfahrensschritten 1. bis 5. hergestellt werden (anstelle der
Gewebeeinlagen (1) können auch ersatzweise Metallplatten verwendet werden):
- 1. Aufteilen der Lamelle in der Dicke zur Vergrösserung der Oberfläche (in z.B. 2-7
Teile):
- a) Aufspleissen von handelsüblichen Lamellen:
- die Lamelle kann beispielsweise mittels eines erhitzten Schneidwerkzeuges (z.B. Messer,
heisser Draht) in die gewünschte Anzahl Teillamellen in der Dicke aufgeteilt werden.
Dieser Prozess ist faserschonender als der bereits bekannte Prozess des Aufspleissens
von Duroplast-Lamellen (siehe Offenbarung der WO 00/50706).
- Die Fasern der Lamellenenden können durch erhitzen von der Matrix freigelegt werden.
Danach können die Fasern in gewünschter Form ausgelegt und in einem Spannkopf verschmolzen
werden.
- b) Eine alternative Herstellungsmethode funktioniert wie folgt:
- Eine Lamelle wird aus mehreren dünnen Lagen (sogenannte Tapes) zusammengesetzt. Diese
einzelnen dünnen Tapes werden unter Hitze und Druck miteinander zu einer einzigen
Lamelle verpresst. Einlegen von Trennfolien beim Herstellungsprozess in den Verankerungsbereichen
(keinen Verbund der einzelnen Tapes in den gewünschten Bereichen).
- Zuerst Herstellung des Verankerungskopfes aus den Tapes, erst danach verschweissen
der Tapes auf der freien Länge zu einer Lamelle.
- Die Lamelle wird, vorzugsweise über ihre gesamte Dicke, zwischen den Tapes mit bidirektionalem
Gewebe (siehe Schritt 2.) versehen.
- 2. Einlegen von bidirektionalem Gewebe (vorzugsweise Aramidgewebe mit Orientierung
von +/- 45°) mit thermoplastischer Matrix. Es wird in jeder 1. entstandenen Trennschicht
ein Gewebe eingelegt.
- 3. Zusätzlich kann gegebenenfalls der Querschnitt im Verankerungsbereich vergrössert
werden, indem abwechslungsweise ein Gewebe und ein dünnes (ca. 0.2mm) dickes Lamellentape
aussen aufgeklebt werden.
- 4. Die so erhaltene, sandwichartige Lamellenstruktur wird unter Einwirkung von Hitze
und Druck zu einem Paket verschmolzen. Dieser Vorgang muss unter Umständen in mehreren
Stufen erfolgen (je Einzelschicht).
- 5. Im Übergang zwischen Lamelle und Kopf können Querzugkräfte infolge sich der Querschnittsänderung
entstehen. Diese können vorzugsweise mittels einer geeigneten Vorrichtung (z.B. Stahl-/
oder Kohlefaserprofil) mit Hilfe von Schrauben zusammengeklemmt werden (3).
[0023] Die Figur 2 gibt mögliche weitere Varianten der Endverankerung einer Verstärkungsvorrichtung
nach dem erfindungsgemässe Verfahren in der Verankerungsvorrichtung wieder, wobei
im linken Figurenbereich eine Längsschnittansicht und im rechten Figurenbereich eine
Querschnittsansicht dargestellt ist.
[0024] Die Literaturstelle
EP 1 000 208 B1 (=
WO 99/06651) offenbart die gattungsgemässe Ausführungsform der im Rahmen von Figur 2 wiedergegebenen
Zick-Zack Form des Lamellenendes. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
wird das Zick-Zack förmige Lamellenende zusätzlich so abgebogen, dass durch die somit
bewirkte Variation der Lamellenradien in der Verankerungsvorrichtung ein spannungsangepasster
Biegeradius realisiert wird, was die Gefahr des vorstehend diskutierten Auftretens
von "Sollbruchstellen" im Mündungsbereich der Verankerungsvorrichtung zusätzlich reduziert.)
[0025] Mögliche Herstellungsmethoden für diese bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
können wie folgt beschrieben werden, wobei die Verankerungsteile aus einem üblichen
Gebrauchskunststoff oder aus Metall sein können:
- 1. Zick-Zack - Form:
- a) Zunächst wird die Zick-Zack Form des Lamellenendstückes hergestellt (z.B. durch
Erhitzen und Verpressen in einer geeigneten Form), gefolgt vom nachträglichen Einpassen
in eine geeignete Positiv- und Negativform.
- b) Einpressen des Endes in eine erhitzte Positiv-Negativ Form, welche die Lamelle
in die gewünschte Zick-Zack Form bringt. Diese Form wird dann als Verankerungsteil
an der Lamelle belassen.
- 2. Befestigen der Form am Zick-Zack Lamellenendstück:
Die Ummantelungsform (aus einem üblichen Gebrauchskunststoff oder Metall) kann am
Rand verklebt (B1), verschraubt (B2), oder vollflächig umschnürt (B3, z.B. mit Aramid-,
Glas-, oder vorzugsweise Kohlefasern) ausgeführt werden.
[0026] Gemäss einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform kann die Verankerungsvorrichtung
einer wie vorstehend beschriebenen Verstärkungsvorrichtung auf einem Stahlzylinder
basieren, wie schematisch in Figur 3 wiedergegeben (im oberen Bereich ist eine Längsschnittansicht
und darunter eine Draufsicht dargestellt).
[0027] Mögliche Herstellungsmethoden für diese bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
können wie folgt beschrieben werden
- 1. Damit die Lamelle auf einen so kleinen Radius gewickelt werden kann, muss sie aufgespalten
werden (oder aufgespalten worden sein). Dies kann analog zur Ausführungsform gemäss
Figur 1 (Aufteilen der Lamellendicke zur Vergrösserung der Oberfläche) erfolgen (siehe
oben).
- 2. Aufwickeln der Lamellenstruktur auf einen Zylinder aus Stahl oder vorzugsweise
faserverstärkten Kunststoff. Die verschiedenen Einzelschichten der Lamellenstruktur
können zur Befestigung durch einen Schlitz geführt werden oder mechanisch (mittels
Querriegel und Schrauben) gehalten werden. Der Spannungsabbau erfolgt durch die Haftreibung
zwischen Zylinder und CFK-Lamelle. Es sollte deshalb die Oberfläche des Zylinders
vorzugsweise möglichst rauh gewählt werden.
- 3. Durch Erwärmen des Kopfes entsteht ein kompaktes Bauteil.
[0028] Entsprechend einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform ist es auch möglich, jede
Einzelschicht der Lamellenstruktur um jeweils einen Zylinder aus Stahl oder vorzugsweise
faserverstärkten Kunststoff zu wickeln und somit die Verankerungsvorrichtung auf der
Basis mehrerer Zylinder aufzubauen.
1. Verfahren zur Herstellung einer Verstärkungsvorrichtung für Tragstrukturen, aufweisend
eine Lamellenstruktur, die in eine Verankerungsvorrichtung mündet, wobei die Lamellenstruktur
aus einer Mehrzahl von separaten oder separierbaren Einzelschichten besteht, zwischen
denen zumindest im Bereich der Verankerungsvorrichtung Einlageschichten angeordnet
sind,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist:
(a) Aufteilung der Lamelle in der Dicke zur Vergrösserung der Oberfläche;
(b) Einlegen einer Mehrzahl von Einlageschichten zwischen die nach (a) hergestellten
Einzelschichten;
(c) Verschmelzen der Lamellenstruktur zu einem sandwichartigen Paket, vorzugsweise
durch Einwirkung von Hitze und/oder Druck;
(d) Anbringen der Verankerungsvorrichtung, vorzugsweise mit Hilfe einer geeigneten
Klemmvorrichtung.
2. Verfahren zur Herstellung einer Verstärkungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Aufteilung der Lamelle nach (a) erfolgt durch:
- Aufspleissen von üblichen Lamellen zu einer Mehrzahl von Einzelschichten in an sich
bekannter Weise, oder
- Zusammensetzen einer Lamelle aus mehreren dünnen Lagen welche unter Hitze und Druck
zu einer einzigen Lamelle verpresst werden und wobei Trennfolien beim Herstellungsprozess
in den Verankerungsbereichen eingelegt werden.
3. Verfahren zur Herstellung einer Verstärkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zusätzlich einen Schritt aufweist, im Rahmen dessen der Querschnitt
der Lamellenstruktur im Bereich der Verbindung mit der Verankerungsvorrichtung vergrössert
wird, indem zusätzliche Einzelschichten und/oder Einlageschichten vorzugsweise alternierend
auf die Lamellenstruktur aufgebracht werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils beide Enden der Lamellenstruktur in eine Verankerungsvorrichtung münden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenstruktur als Einzelschichten Carbonfaserverstärkte Kunststofflamellen
(CFK) aufweist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelschichten der Lamellenstruktur in eine thermoplastische Matrix eingebettet
sind.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelschichten der Lamellenstruktur auf einem thermoplastischen Gebrauchskunststoff
basieren.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Einzelschichten der Lamellenstruktur als Einlageschichten zusätzlich
Gewebeeinlagen oder Metallplatten angeordnet sind, vorzugsweise ein bidirektional
orientiertes Gewebe, insbesondere ein bidirektional orientiertes Aramidfasergewebe.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Verankerungsvorrichtung um eine Mehrzahl, vorzugsweise zwei von zu
einem das Lamellenende räumlich umschliessenden Hohlkörper verbundenen Hohlkörpersegmenten
handelt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Verankerungsvorrichtung um mindestens einen axial justierbaren Zylinder,
vorzugsweise mindestens einen axial drehbar gelagerten Zylinder aus Stahl oder besonders
bevorzugt faserverstärkten Kunststoff handelt, der gegebenenfalls mit einer Stellschraube
versehen ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Verankerungsvorrichtung um einen Spannkopf handelt, der vorzugsweise
mit Hilfe einer axial geführten Gewindestange justierbar und arretierbar ist.
12. Verfahren zur Verstärkung und/oder Sanierung von Bauwerken, dadurch gekennzeichnet, dass man im Rahmen dieses Verfahrens mindestens eines der tragenden Konstruktionselemente
dieses Bauwerkes mit einer Verstärkungsvorrichtung, hergestellt nach dem Verfahren
nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ausstattet.
13. Verwendung einer Verstärkungsvorrichtung hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis
11 zur Verstärkung und/oder Sanierung von Bauwerken, vorzugsweise tragenden Konstruktionselementen
auf Betonbasis, insbesondere Brückenkonstruktionen.
1. Process for production of a reinforcing device for load-bearing structures, having
a lamellar structure, terminating in an anchoring device, where the lamellar structure
is composed of a plurality of separate or separable individual layers, between which,
at least in the region of the anchoring device, insert layers have been arranged,
characterized in that the process has the following steps:
(a) division of the thickness of the lamella in order to enlarge the surface;
(b) insertion of a plurality of insert layers between the individual layers produced
according to (a) ;
(c) fusion of the lamellar structure to give a sandwich-like assembly, preferably
via exposure to heat and/or pressure;
(d) attachment of the anchoring device, preferably with the aid of a suitable clamping
device.
2. Process for production of a reinforcing device according to Claim 1,
characterized in that the division of the lamella according to (a) takes place via:
- splitting of conventional lamellae to give a plurality of individual layers in a
manner known per se, or
- assembly of a lamella from a plurality of thin sublayers which on exposure to heat
and pressure are pressed to give a single lamella, with insertion of separator films
during the production process in the anchoring regions.
3. Process for production of a reinforcing device according to Claim 1 or 2, characterized in that the process also has a step in the course of which the cross section of the lamellar
structure is enlarged in the region of the connection to the anchoring device, by
applying additional individual layers and/or insert layers preferably in alternation
to the lamellar structure.
4. Process according to any of Claims 1 to 3, characterized in that in each case two ends of the lamellar structure terminate in an anchoring device.
5. Process according to any of the preceding claims, characterized in that the individual layers of the lamellar structure comprise carbon-fibre-reinforced
plastics lamellae (CFP).
6. Process according to any of the preceding claims, characterized in that the individual layers of the lamellar structure have been embedded into a thermoplastic
matrix.
7. Process according to any of the preceding claims, characterized in that the individual layers of the lamellar structure are based on a commodity thermoplastic.
8. Process according to any of the preceding claims, characterized in that textile inserts or metal plates have also been arranged as insert layers between
the individual layers of the lamellar structure, preference being given to a bidirectionally
oriented textile, in particular a bidirectionally oriented aramid fibre textile.
9. Process according to any of the preceding claims, characterized in that the anchoring device involves a plurality of, preferably two, hollow-body segments
connected so as to give a hollow body spatially enclosing the end of the lamella.
10. Process according to any of the preceding claims, characterized in that the anchoring device involves at least one axially adjustable cylinder, preferably
at least one cylinder mounted so that it can rotate axially and composed of steel
or particularly preferably of fibre-reinforced plastic, if appropriate provided with
a regulating screw.
11. Process according to any of the preceding claims, characterized in that the anchoring device involves a clamping head which can preferably be adjusted and
arrested with the aid of an axially guided screw-threaded rod.
12. Process for reinforcement and/or renovation of construction works, characterized in that, during the course of this process, at least one of the load-bearing structural elements
of this construction work is equipped with a reinforcing device produced according
to the process according to any of Claims 1 to 11.
13. Use of a reinforcing device produced according to any of Claims 1 to 11 for reinforcement
and/or renovation of construction works, preferably of load-bearing structural elements
based on concrete, in particular bridge structures.
1. Procédé de fabrication d'un dispositif de renfort pour structures portantes, qui présente
une structure en lamelles qui débouche dans un dispositif d'ancrage, la structure
en lamelles étant constituée de plusieurs couches différentes, séparées ou séparables,
entre lesquelles, au moins dans la partie occupée par la dispositif d'ancrage, des
couches de garniture sont disposées, le tel procédé est
caractérisé en ce qu'il présente les étapes qui consistent à :
(a) diviser les lamelles en épaisseur pour augmenter leur surface,
(b) introduire plusieurs couches de garniture entre les différentes couches préparées
au point (a),
(c) fusionner la structure en lamelles en un ensemble de type sandwich, de préférence
en faisant agir la chaleur et/ou une pression et
(d) installer le dispositif d'ancrage, de préférence à l'aide d'un dispositif de serrage
approprié.
2. Procédé de fabrication d'un dispositif de renfort selon la revendication 1,
caractérisé en ce que la division des lamelles du point (a) s'effectue par :
- séparation des lamelles habituelles en plusieurs couches différentes, de manière
connue en soi ou
- formation d'une lamelle à partir de plusieurs couches minces qui sont comprimées
en une lamelle unique sous l'action de la chaleur et de la pression, des films de
séparation étant placés dans les zones d'ancrage lors de l'opération de fabrication.
3. Procédé de fabrication d'un dispositif de renfort selon l'une des revendications 1
ou 2, caractérisé en ce que le procédé présente une étape supplémentaire au cours de laquelle la section transversale
de la structure en lamelles est agrandie dans la zone de la liaison au dispositif
d'ancrage en appliquant différentes couches supplémentaires et/ou des couches supplémentaires
de garniture, de préférence en alternance, sur la structure en lamelles.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux extrémités de la structure en lamelles débouchent chacune dans un dispositif
d'ancrage.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure en lamelles présente comme couches individuelles des lamelles de matière
synthétique renforcée par fibres de carbone (CFK) .
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les différentes couches de la structure en lamelles sont incorporées dans une matrice
thermoplastique.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les différentes couches de la structure en lamelles sont à base d'une matière synthétique
thermoplastique recyclée.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des garnitures tissées ou des plaques métalliques sont disposées comme couches supplémentaires
de garniture entre les différentes couches de la structure en lamelles, de préférence
un tissu à orientation bidirectionnelle et en particulier un tissu de fibres d'aramide
à orientation bidirectionnelle.
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'ancrage est constitué de plusieurs, de préférence deux, segments
de corps creux rassemblés en un corps creux qui entoure l'espace occupé par l'extrémité
des lamelles.
10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'ancrage est constitué d'au moins un cylindre ajustable axialement,
de préférence d'au moins un cylindre en acier ou de façon particulièrement préférable
en matière synthétique renforcée de fibres, monté de manière à pouvoir tourner axialement
et éventuellement doté d'une vis de réglage.
11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'ancrage est une tête de serrage qui peut être ajustée et bloquée
de préférence à l'aide d'une tige filetée guidée axialement.
12. Procédé de renforcement et/ou de rénovation d'ouvrages de construction, caractérisé en ce que dans le cadre de ce procédé, au moins l'un des éléments porteurs de cet ouvrage de
construction est doté d'un dispositif de renfort fabriqué par le procédé selon l'une
des revendications 1 à 11.
13. Utilisation d'un dispositif de renfort fabriqué selon l'une des revendications 1 à
11 pour le renfort et/ou la rénovation d'ouvrages de construction, de préférence d'éléments
porteurs de construction à base de béton et en particulier de structures de pont.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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