[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erneuerung des Korrosionsschutzes
von Zuggliedern von Brücken und gleichartig verspannten Bauwerken.
[0002] Brücken und Bauwerke, die mit Zuggliedern aus stählernen Seilen verspannt sind, unterliegen
dem Sicherheitsrisiko, daß die Zugglieder durch Korrosion belastet sind.
[0003] Obwohl solche Zugglieder ummantelt sind, diffundieren Korrosionsbildner durch die
Ummantelung an das Zugglied heran.
Oftmals kann ein Schadensherd nicht rechtzeitig erkannt werden bzw. es besteht keine
Kontrollmöglichkeit den Umfang des Schadensherdes ohne Zerstörung der Ummantelung
festzustellen.
[0004] Es wurden daher schon mehrere Verfahren vorgeschlagen, die die nachträgliche Korrosionsschutzaufbringung
auf bereits verspannte Kabel vorsieht. Unter anderem ist ein Verfahren bekannt, bei
dem die Zugglieder mit Schalung versehen werden, so daß das Zugglied innerhalb einer
Röhre, die durch die Schalung gebildet wird, zum Liegen kommt, wobei der Ringspalt
zwischen Zugglied und Schalung mit einem Elastomer, Fett oder Zementleim befüllt wird.
Einerseits können diese Schalungen nach dem Aushärten des Elastomers entfernt werden
oder aber sie verschweißen sich mit dem Elastomer und verbleiben als weiterer Mantel
um das Zugglied.
[0005] Der Nachteil des Standes der Technik, liegt darin, daß keine Kontrollmöglichkeit
mehr vorliegt, inwieweit die bereits bestehende Korrosion vorangeschritten ist bzw.
neue Schadensherde auftreten.
[0006] Desweiteren kann der Fachmann keine Garantie dafür geben, daß in den Drahtzwischenräumen
der Zugglieder Lufteinschlüsse vorliegen.
[0007] Ferner ist ein Verfahren bekannt, daß vorschlägt, die Zugglieder mit einer Umhüllung
aus Stahlblech zu umgeben, wobei der Ringspalt zwischen Umhüllung und Zugglied mit
einer Flüssigkeit gefüllt wird, in der gegen Korrosion schützende Additiva gelöst
sind. Ferner sind dieser Flüssigkeit feuchtigkeitsunterwandernde korrosionshindernde
Beimischungen zugesetzt, die die Feuchtigkeit lösen und innerhalb der Flüssigkeit
zum Absinken bringen.
[0008] Ein solches Verfahren ist sehr aufwendig und mit hohen Wartungskosten belastet, da
die ständig vorhandene Korrosionsschutzflüssigkeit auch die einge setzten Abdichtungselemente
beeinträchtigt. Desweiteren muß am Ende der Zugglieder ein Ausgleichsgefäß angeordnet
sein, das die Füllstände der Ringspalten konstant hält. Ein weiterer Nachteil eines
solchen Verfahrens liegt darin, daß zur Kontrolle des Systems eine Alarmeinrichtung
erforderlich ist, die eine Leckage an der Ummantelung weitermeldet.
[0009] Der ständig bereitzustellende Überdruck im Ringspalt bei vorgenannten Verfahren erweist
sich ebenfalls als sehr kostenintensiv.
[0010] Im Einzelnen wird zum Stand der Technik auf folgende Literaturstellen hingewiesen:
Die DE-PS 33 43 352 beschreibt ein Verbundkabel für Spannbetonwerke, bei dem das Hüllrohr
aus einzelnen Stahlrohrabschnitten zusammengesetzt ist, die an ihren Enden Außengewinde
tragen und mit Gewindemuffen miteinander verschraubt sind, wobei die trompetenförmigen
Erweiterungen je einen einstückigen Stahlkörper aufweisen, der ein Ansatzrohr mit
einem Außengewinde zur Verschraubung mit dem Hüllrohr und weitere Abschlußstücke
aufweist.
[0011] Die DE-OS 34 37 107 beschreibt ein zwischen Bauteilen gespanntes und gegenüber diesen
verankertes Zugglied, insbesondere Schrägseil für eine Schrägseilbrücke, aus einer
Anzahl von gemeinsam in einer rohrförmigen Umhüllung angeordneten Einzelelementen,
wobei die Hohlräume zwischen den Einzelelementen und der rohrförmigen Umhüllung von
nach dem Spannen des Zuggliedes eingebrachtem Material z.B. Zementmörtel ausgefüllt
sind und die Einzelelemente auf ihre gesamte Länge einschließlich ihres Verlaufs innerhalb
der Verankerungsvorrichtungen mit einer Beschichtung aus Kunststoff versehen sind.
[0012] Die DE-OS 34 37 350 beschreibt ein Kabel für Bauwerke, insbesondere Schrägkabelbrücken,
aus mehreren gebündelten Zugelementen, die von einem Hüllrohr umgeben sind, wobei
der Hohlraum zwischen Zugelementen und Hüllrohr mit einem Injiziermaterial, vorzugsweise
Zementmörtel verpresst ist und das Hüllrohr aus zumindest einem Materialstreifen
geformt ist und an aneinandergrenzenden Streifenlängskanten je eine Falznaht aufweist.
[0013] Schließlich beschreibt die DE-PS 36 29 704 einen Korrosionsschutz für ein aus stählernen
Seilen, Paralleldrahtbündeln oder Parallellitzenbündeln gebildetes Zugglied, bei
dem die Umhüllung mit Hilfe von Abstandhaltern in einem Abstand vom Zugglied gehalten
wird, so daß sich ein das Zugglied umgebender Ringspalt ergibt und am oberen Ende
der Umhüllung eine Ausgleichsdehnvorrichtung angeordnet ist, ferner der Ringspaltraum
mit einer Korrosionsschutzflüssigkeit gefüllt ist und diese feuchtigkeitsunterwandernde
und korrosionshindernde Beimischungen in Form von Gasphaseninhibitoren enthält, der
Ringspalt an beiden Enden des Zuggliedes gegen diesen abgedichtet ist, sich ferner
am oberen Ende des Zuggliedes ein Ausgleichsgefäß befindet und oberhalb des Ausgleichsgefäßes
eine aus eintretender Luft Feuchtigkeit herausziehende Silikatgelschleuse angeordnet
ist.
[0014] Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
der eingangs genannten Gattung zu schaffen, wobei die Beseitig von Korrosionsbildnern
innerhalb der Zugglieder sowie eine zuverlässige Kontrolle ohne hohe Wartungskosten
ermöglicht wird.
[0015] Die Aufgabe wird durch die Maßnahmen und Inhalte der beiliegenden Patentansprüche
gelöst.
[0016] Als Überzugsmittel können sich auch Zwei-Komponenten-Harze eignen, wobei diese vor
dem Erhärten wieder abgelassen werden. Hierzu eignen sich beispielsweise Zwei-Komponenten-Harze,
die eine Abbindezeit von beispielsweise 10 Stunden aufweisen.
[0017] Als flüssige Überzugsmittel eignen sich gegebenenfalls ferner auch Wachse, insbesondere
Esterwachse, die sowohl hydrophile aus auch hydrophobe Komponenten im Molekül enthalten.
[0018] Bei der Ausführungsform, bei der der Ringraum eine Gasfüllung aufweist, die auf
Dauer mit einem Überdruck versehen ist, kann gegebenenfalls die Gasfüllung ganz oder
teilweise auch durch ein sogenanntes Fluid ersetzt sein, also beispielsweise durch
eine vorzugsweise leicht bewegliche Flüssigkeit.
[0019] Anhand den beigefügten Zeichnungen, die ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigen, wird diese nun näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 ein dieses Verfahren betreffendes Brückenbauwerk;
Figur 2 bis 6 Querschnitte durch ein mit Schutzrohr versehenes Zugglied.
[0020] Figur 1 zeigt ein Brückenbauwerk 8, das mit Zugglieder 3, vorzugsweise aus stählernen
Seilen bestehend, verspannt ist.
[0021] Die Zugglieder 3 werden mit einem Schutzrohr 4 umhüllt. Vorzugsweise sind die Schutzrohre
4 im Bereich des Hochpunktes 7 des Brückenbauwerks 8 dicht verschlossen, während
im Tiefpunktbereich 9 des Brückenbauwerks 8 die Schutzrohre 4 in eine Saug- bzw.
Pumpvorrichtung 10 münden.
[0022] Die Saug- und Pumpvorrichtung 10 kann hierbei so ausgebildet sein, daß sie zum Ansetzen
einer Pumpe dient. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, daß nach dem Abnehmen der
Pumpe das Anschlußelement dicht abschließt.
[0023] Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Zugglied 3, das mit einem Schutzrohr 4
umhüllt ist. Der Ringraum 1 wird durch Abstandshalter 6 geschaffen.
[0024] Durch die Erzeugung eines Vakuums und Erwärmen des Zugglieds 3 werden Wasserdampf
11 und weitere Korrosionsbildner 12 aus dem Innern des Zuggliedes 3 abgezogen (siehe
Figur 3).
[0025] Anhand der gemessenen Konzentration des abgezogenen Mediums wird ein Rückschluß über
die noch vorhandenen Bestandteile im Zuggliedinnern gewährleistet.
[0026] Ist das abgezogene Medium frei von korrosionsbildenden Bestandteilen, so wird der
Ringraum 1 wiederum unter Vakuum mit einem Überzugsmittel 2, vorzugsweise aus Kunstharz
gefüllt (siehe Figur 4).
[0027] Ein besonderer Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß unter Begünstigung des
Vakuums das Überzugsmittel 2 in die Zwischenräume 13 des Zugglieds 3 eindringt und
somit die Einzelzugglieder 3a, 3b usw. beschichtet.
[0028] Hiernach wird das Überzugsmittel 2 wieder aus dem Schutzrohr 4 entleert, so daß das
Zugglied 3 mit seinen Einzelzuggliedern 3a, 3b usw. mit dem Überzugsmittel 2 beschichtet
ist, jedoch der Ringraum 1 erhalten bleibt (Fig. 5).
[0029] Dies ist besonders wichtig, da der vorhandene Ringraum 1 zu späteren Kontrollzwecken
erhalten bleibt. Figur 5a zeigt eine Vergrößerung des in Figur 5 mit "A" gekennzeichneten
Detail.
[0030] In einem gewählten Wartungszyklus kann der so erhaltene Ringraum 1 beliebig mit einem
Kontrollmedium, d.h. einem Kontrollfluid oder einer Kontrollflüssigkeit 5 befüllt
werden (Fig. 6) das dann auf ihre Bestandteile (eventuell auftretende Korrosionsbildner)
analysiert wird.
[0031] Bei erneut auftretender Korrosion kann dieses Verfahren beliebig of wiederholt werden.
1. Verfahren zur Erneuerung des Korrosionsschutzes von Zuggliedern von Brücken und
gleichartig verspannten Bauwerken, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte
a) der beschädigte Korrosionsschutz, beispielsweise eine Kunststoffbeschichtung oder
Schutzanstriche, werden mindestens teilweise entfernt,
b) die freigelegten Stahldrähte werden von eventuellem Rost befreit,
c) das Zugglied wird mit einer gasdichten Umhüllung versehen, wobei durch Abstandhalter
ein in allen Richtungen durchgehender Ringraum geschaffen wird,
d) die im Zugglied vorhandene Feuchtigkeit wird durch Erzeugen eines Unterdrucks und/oder
durch Erwärmung des Zugglieds zum Verdampfen gebracht und der Wasserdampf kontinuierlich
mittels der den Unterdruck erzeugenden Vakuumpumpe abgesaugt, bis sich ein Unterdruck-Minimum
konstant einstellt,
e) der Ringraum wird mit einem flüssigen Überzugsmittel aufgefüllt,
f) nach Füllung des Ringraums wird das noch flüssige Überzugsmittel am Tiefpunkt der
Umhüllung über ein Ventil abgelassen, während am Hochpunkt der Umhüllung durch ein
weiteres Ventil ein trockenes Gas eingezogen wird, wobei das Zugglied mit einer dünnen
Schicht des Überzugsmittels beschichtet bleibt,
g) das Einlaß- und das Auslaßventil werden geschlossen.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als gasdichte Umhüllung eine solche aus Edelstahlblech eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 - 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ringraum vollständig mit einem flüssigen Überzugsmittel aufgefüllt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 - 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß als flüssiges Überzugsmittel Kunstharz eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 - 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß als trockenes Gas Luft und/oder Stickstoff eingezogen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 - 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das entrostete Zugglied vor Herstellung der Umhüllung mit einem temporären Korrosionsschutz
z.B. einem Schutzanstrich versehen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 - 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das flüssige Überzugsmittel mit Hilfe des Vakuums in den Ringraum eingezogen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 - 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gasfüllung des Ringraums aus Dauer mit einem Überdruck versehen wird, um Leckageverluste
auszugleichen und
daß der Überdruck durch ein automatisches Alarm- und Meldesystem überwacht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 - 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß in konstanten oder unregelmäßigen Zeitabständen z.B. einmal jährlich, die Gasfüllung
im Ringraum des Zugglieds mit einem Massenspektrometer auf Vorhandensein korrosionserzeugender
Stoffe überprüft wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 - 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umhüllung als Schutzrohr (4) an den Enden abgedichtet ist und Anschlüsse
für die Saug- und Pumpvorrichtung angeordnet sind.