[发明专利]用于在拉紧预应力构件时控制拉紧压力的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种如独立权利要求1和19所述的用于在根据基准牵拉构件的拉紧力拉紧牵拉构件时控制拉紧器的装置和方法。

背景技术

按照本发明的装置得到许多有意义的应用，在那里结构的至少两个、但是通常四个牵拉构件先后这样拉紧，使得在结束拉紧过程后在所有牵拉构件中存在一致的拉紧状态。示例地列举预紧的结构或结构部件，它们在拉紧牵拉构件时带来的压力预应力下遭受弹性和塑性的变形、尤其是墩粗，它们在牵拉构件单个或成组地先后拉紧时导致取消在前面拉紧的牵拉构件中的拉紧力并由此导致不一致的拉紧状态。为了实现在最终状态所有牵拉构件具有相同的拉紧力，因此已知，提前确定拉紧的顺序并且在考虑产生各种变形的条件下精确地计算加入到各个牵拉构件中的拉紧力。因为对于结构变形采取的假设经常是不可靠的，这种费事的方法不是总是实现均匀的应力分布。

在拉紧自由的牵拉构件、例如斜拉桥和悬拉桥的绳索时产生类似的状况。这种绳索通常由许多单个构件如钢丝绳、钢杆或钢绳索组成，它们为了达到使用状态必需被拉紧。可以通过这种方式施加拉紧力，使所有的单个部件同时拉紧，但是这由于由此必需的大的且相应沉重的液压拉紧器被证实是非常费事且成本昂贵的。

因此优选连续地拉紧单个牵拉构件，但是要考虑到，随着拉紧每个单个牵拉构件使前面拉紧的单个牵拉构件的拉紧力减小。因此为了在所有的单个牵拉构件中得到一致的拉紧状态，必需使所有的单个牵拉构件一直过紧到最后的对于每个单个牵拉构件确定表征的数值。

相应的问题还在钻探技术领域中产生，钻探锚杆通过一个或多个牵拉构件在钻孔内部深锚在地下并且相对于支座在钻孔的空气侧拉紧。主要在具有不同长度的牵拉构件的分级锚杆中同时以一致的拉紧行程拉紧所有的牵拉构件导致不同的拉紧状态，因此通过连续地拉紧到一致的负荷在使用状态中调整单个的牵拉构件。

与此相关由EP 0 421 862 B1已知一个由钢绳索构成的牵拉构件，其中第一拉紧的绳索作为基准绳索使用并且配有力测量装置。然后将每个其它绳索分别拉紧到拉紧力，基准绳索对于拉紧其它绳索的时刻具有这个拉紧力。在这个过程中由单一绳索要得到的拉紧力根据所期待的结构变形以最终有效的拉紧力以上的值计算。因为在这个方法中在各拉紧的绳索内部含有的拉紧力总是相同的，基准绳索总是再现单个绳索中的实际拉紧力。因此例如由于不同温度引起的变形变化不影响相同的应力状态。但是执行这种方法的前提是费事的力测量装置，它们必需在拉紧前装配、在拉紧过程期间观察然后再拆除。

由DE 195 36 701 A1已知连续地拉紧预应力构件或牵拉构件单个部件的相对改进的方法。在那里描述了一个具有第一和第二拉紧器的拉紧装置，拉紧器通过压力管道和回流管道相互连接并且形成液压联通的系统。首先仅仅通过第一拉紧器在避开第二拉紧器的条件下拉紧基准牵拉构件。然后将后面的牵拉构件以第二拉紧器这样程度地拉紧，直到由于两个拉紧器中的一致压力识别到在基准牵拉构件中开始纵向运动，它是两个牵拉构件中一致的拉紧状态的信号。通过这种方式可以使所有牵拉构件逐渐拉紧到相同的拉紧力上，而不必进行繁琐的测量。

发明内容

由此提出本发明的目的是，进一步简化并自动实现牵拉构件的拉紧过程。

这个目的通过具有权利要求1特征的装置和具有权利要求19特征的方法得以实现。

由从属权利要求给出有利的实施例。

本发明的第一优点是尽可能自动地执行拉紧过程。在调整基准牵拉构件和拉紧器以后不再需要其它措施，例如通过操作人员或费事的控制装置执行测量或者及时地断开拉紧器。手动工作只局限于从一个牵拉构件更换拉紧器到另一牵拉构件。因此由于本发明能够以最小的工作和成本费用不仅简单和快速而且精确和可靠地拉紧牵拉构件。

本发明的核心是阀门单元，它根据活塞的行程运动受到控制并且它监控拉紧器压力介质的流量。在此本发明包括所有形式的阀门，其中在附图中仅仅示出一个优选的实施例。这个实施例规定，使阀门单元布置在由外壳和活塞围成的压力室里面，它由压力介质在到拉紧器的行程上通流。活塞运动借助于阀门中断这个流体路径并由此停止拉紧器的拉紧过程。

在本发明的优选改进方案中所述阀门单元具有阀杆，它直接与活塞连接，这也可以通过活塞和阀杆的一体结构形式实现。由此得到极其简单且紧凑并由于无间隙地从活塞传递力到阀杆而精确工作的装置。通过使阀杆支承在其与活塞对置的端部上的轴向滑动轴承里面进一步提高阀门单元的精度和与此相关的可靠性。