[发明专利]在工程建筑上的尤其少维护的支柱锚固系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于在混凝土建筑或基础上固定防护隔墙支柱的装置。

背景技术

在构建防护隔墙例如防噪墙、防风墙、遮光板、隔音板等时，一般在建筑或基础上混凝土浇筑多个构件，或者在建筑或基础的混凝土浇灌后在孔中穿入螺纹杆或也粘固在孔中。根据周围环境，防护隔墙有时遇到高载荷，在这里，风和狂风对墙板和安装墙板的支柱施以相当大的力。行驶经过的尤其是载货运输的列车或机动车将高动态载荷以压缩和抽吸效应形式经墙板传入安装构件，进而传入建筑或基础。因此，对例如德国铁路高速路段的研究表明，在此出现了猛烈的动态载荷，其对建筑的疲劳强度有着显著的影响。

锚定件歪斜对连接结构的疲劳强度产生显著的不利影响。因为安装构件的安装是人工制造过程且在精确性方面受到安装场地条件制约，故无法保证充分减轻安装时的安装构件歪斜。在EP2159354A1中提出一种由圆锥形盘和球形垫圈构成的系统，它能在一定程度上补偿偏离锚栓理论位置。但这对于在铁路高速段区域内的极端动态负荷来说尚有改进余地，以保证建筑具有更高的疲劳强度。

发明内容

本发明的任务是针对高速路段的极端严格要求情况提供一种用于防护隔墙的支柱的固定装置，通过该固定装置，消除或至少减轻安装构件歪斜以及在固定件中的由强烈动态作用而引起的显著交变应力对疲劳强度的不利影响。同时，也应将支柱固定结构所需要的维护间隔延长到50年或更久。

该任务将通过一种用于固定防护隔墙的支柱的装置来完成。确切说，提供一种用于在混凝土建筑或基础上的防护隔墙的支柱的固定装置，其具有以下特征：在混凝土体内设有至少一个锚定件，该锚定件被浇灌入、粘结入或完全引导穿过该混凝土体并且该支柱的底板被固定在该锚定件上；该锚定件将来自对防护隔墙的作用的载荷传入该建筑，其中多个螺栓被引导穿过该底板，所述螺栓与该锚定件连接并借助圆锥形盘-球形垫圈系统和螺母将力居中传入该锚定件；该连接结构还利用紧固螺母被紧固，该紧固螺母以5-20Nm且优选10Nm的拧紧力矩在与其下方的螺母相同的方向上被拧紧；在该螺栓上的自由拉紧行程至少在该螺栓和浇灌物料之间包覆有黏弹性涂层以防止该螺栓和浇灌物料之间的传力配合，从而不防碍该螺栓伸长。

在上述的固定装置中优选规定，设有8.8品级的螺栓，所述螺栓在最终状态中处于25至120kN且优选是60至90kN的预应力下。

在上述的固定装置中优选规定，所述螺母以100至550Nm且优选250至400Nm的拧紧力矩被拧紧。

在上述的固定装置中进一步规定，涂覆用材料是沥青，它具有在建筑的使用寿命内不侵蚀锌和不锈钢且还用于耐蚀的性能。

在上述的固定装置中规定，涂覆材料最好是沥青。

在上述的固定装置中，该螺母可以是镀锌六角螺母。此时，所述螺栓可以由镀锌高强度钢构成，其强度低于镀锌六角螺母以减小拉紧元件对于应力腐蚀开裂的敏感性。

在上述的固定装置中进一步规定，在混凝土建筑的芯内的自由拉紧行程在包套管内延伸，该包套管和螺栓之间的间隙填充有黏弹性材料以阻止在螺栓和混凝土体之间的传力配合，由此没有防碍螺栓伸长。在这里，用于填充包套管的材料可以是油脂。

在上述的固定装置中，该螺栓被镀锌并且该沥青涂层因耐蚀缘故而直达该补偿件。

在上述的固定装置中，该螺栓由不锈钢构成并且该沥青涂层只施加在浇灌物料区域内。

在上述的固定装置中，浇灌物料可以是灰浆层。

在上述的固定装置中，螺栓没有垂直于该底板向下伸入混凝土，而是以一个角度向外倾斜。在此情况下，该角度介于角度ε和β之间(ε≤α≤β)，其中对于角度ε和β适用的是：tan ε=c/a，和tan β=(c+d)/b。另外，螺栓以角度ε±30%向外倾斜。

令人吃惊地研究发现，对于按照某方法以一定预紧力被拧紧的某些类型的支柱锚固螺栓，与过去的方法相比，螺栓紧固连接的维护间隔可从仅10到15年延长到至少50年。

像在用于高速路段旁的防噪墙的支柱上所需要的预应力常见值对于8.8品级的螺纹杆而言大致在25-120kN之间，大多在60-90kN之间。紧固螺母的拧紧力矩大约在100-550Nm之间，大多在250-400Nm之间。

安装构件歪斜对固定结构的疲劳强度的不利影响归结于以下事实，由歪斜的螺栓造成载荷偏心传入，其以弯曲负荷形式作用于螺栓，因而是附加载荷。根据本发明的包括圆锥形盘和球形垫圈的补偿装置容许补偿在安装构件上的螺栓歪斜，因而居中即在螺栓纵轴线的方向上传入载荷。一般可以消除高达3°的角度偏差。