专利名称：板件组合结构制造方法及钢筋混凝土预制板件和张紧装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用钢筋混凝土预制板件制造一种板件组合结构的方法，以及相应的钢筋混凝土预制板件和张紧装置，所述板件组合结构，特别是用作高速交通工具的固定行车轨道的板件组合结构的方法，包括至少两根在预制板件的纵向方向延伸、在端面范围内终止的锚固钢筋，以及相邻预制板件之间的接缝，其中，两块预制板件相互对准并固定，基本上排列在一条直线上的相邻预制板件的锚固钢筋互相连接，接缝用一种灌缝料浇灌。
背景技术：
根据德国专利文献DE 197 33 909 A1，已知有一种同类型的钢筋混凝土预制板件。这种钢筋混凝土预制板件预定用来建造成一种板件组合结构，特别是用来建造成一种高速轨道交通的固定行车轨道。在钢筋混凝土预制板件中，至少设有两根在板件纵向方向延伸，并穿过板件的两个端面向外凸出的钢筋。在德国专利文献DE 197 33 909 A1中，提出的预制板件组合结构的方法，特别是用来制造一种高速轨道交通固定行车轨道的方法在于，首先将钢筋的两端进行非啮合的连接，然后利用规定的钢筋作用力，将相邻的两块钢筋混凝土预制板件撑开。使钢筋混凝土预制板件保持这种状态，并用一种自凝固的灌缝料，填实两个彼此相邻钢筋混凝土预制板件端面之间的整个对接缝。然后解除规定的作用力，用随后出现的钢筋张紧力把灌缝料夹紧。这种解决办法的缺点在于，在施加规定的作用力之前，丧失了调整和精确校正钢筋混凝土预制板件的机会，因为在张紧时整个板件必定发生移动。预先进行的钢筋混凝土预制板件调整和对准，因此重新发生移位。因此需要另外添加工作量，并造成填实的对接缝范围内发生问题。
根据德国专利文献DE 26 21 793，已知有一种用预应力混凝土预制构件制造一种柵格或板件组合结构的方法。按这种方法，混凝土预制构件之间的接缝在相互对接和校准后产生预应力。为了预应力，预应力构件的端头凸出于混凝土预制构件之外，以便利用该预应力构件的端头实现相邻混凝土预制构件之间的连接。连接时产生的接缝利用加压装置相互压合，并在所述接缝中灌入一种材料作为灌缝料，待灌缝料硬化或凝结之后，才松开和卸下加压装置。所述灌缝料凝结之后，用一定的受控制的作用力张紧夹具，安放在预应力构件端头上。用这样的方法给灌满灌缝料的接缝预应力。混凝土板件随之发生灌缝料和压紧不到位。然后封闭和填实张紧夹具的空隙。采用这种方法的缺点在于，由于发生灌缝料或压紧不到位，在一定情况下，预应力钢筋端头的预应力状态会发生变化。此外，采用这种方法还可能影响校准，以至于不得不重新进行一次检查。在张紧和填实对接接缝和发生灌缝料空隙时，不同的温度也会对混凝土预制板件的精度产生不利的影响。
发明内容
本发明的任务在于，避免上述技术水平上的缺点，特别是可以简单地，用具有高度可再现性的预应力实现构件的安装。
上述任务是通过独立的权利要求所述特征加以解决的。
本发明利用钢筋混凝土预制板件制造一种板件组合结构的方法，特别是制造用作高速交通工具的固定行车轨道的板件组合结构的方法，至少预先设计两块预制板件，所述预制板件包括至少两根在预制板件的纵向方向延伸、在端面范围内终止的锚固钢筋。预先规定在两块预制板件之间有一道接缝。两块预制板件相互对准并固定，基本上排列在一条直线上的相邻预制板件的锚固钢筋互相连接。接缝用一种灌缝料浇灌。根据本发明，两根锚固钢筋的端头用一个带楔形块的张紧装置连接，接缝通过将楔形块插入张紧装置产生预应力。根据本发明的方法有这样的优点，即可以采用简单的和制造成本低廉的构件，相邻的两块预制板件可以简单地用具有高度可再现性的夹紧力进行安装，也不需要专门的设备，出错的可能性很小。通过将楔形块插入张紧装置中，二根锚固钢筋被伸张，接缝中的灌缝料被压合。预制板件以及板件组合结构的位置因此而得到稳定。此外，接缝中的灌缝料被密实地挤压到预制板件的端面，因而可以避免水的浸入以及避免因此而造成的对接缝中灌缝料的破坏。楔形块可以非常简单地插入张紧装置，一般不需要专门的工具，可以可靠地给锚固钢筋和接缝产生稳定的预应力。如果采用混凝土、特别是采用优质混凝土，作为预制板件之间接缝的灌缝料，则可保证接缝具有良好的疲劳强度。
只要预制板件事先固定在其位置上，插入楔形块后，连接相邻预制板件的锚固钢筋即被伸张。通过伸张锚固钢筋使接缝产生预应力。
特别有利的是，将一个张紧螺杆的张紧头旋入到第一根锚固钢筋的端头中，所述张紧头的末端，插在与第一根锚固钢筋排列成一条直线的第二根锚固钢筋的张紧盒箱内。为了张紧锚固钢筋，在张紧盒箱与张紧螺杆的张紧头之间插入一个楔形块。张紧头与张紧盒箱之间的间隙，随张紧螺杆旋入第一根锚固钢筋端头中的深浅而变化。用这种方法可以影响预应力的大小。当完全插入楔形块时，张紧头与张紧盒箱之间的间隙较小情况下的预应力，大于张紧头与张紧盒箱之间的间隙较大情况下的预应力。这样，一方面可以影响预应力的峰值，另一方面在预先规定间隙时也可以决定最小应力。
如果在张紧锚固钢筋之前用灌缝料浇灌接缝，则在张紧锚固钢筋时预制板件在接缝处互相支撑。接缝因此增大预应力，将预制板件固定起来，并密封相对预制板件端面的接缝。
如果在灌缝料硬化之后才张紧锚固钢筋，则最好是将预制板件之间的接缝互相压合。这样可以补偿灌缝料在凝固时的收缩，并能获得预制板件之间的水密密封。这样还有避免预应力减退的好处。
特别有利的是，楔形块被固定在其插入位置上。这样可以避免例如当车辆驶过时，由于楔形块位置发生变化引起预制板件松动，以至于随着时间的推移而丧失必需的预应力。
本发明用钢筋混凝土制成的预制板件，特别是用作高速交通工具的固定行车轨道的构件，包括至少两根在预制板件的纵向方向延伸、在端面范围内终止的锚固钢筋。在锚固钢筋的至少一个端头上，布置具有张紧工作面的张紧装置的一部分。张紧工作面被设计成楔形的，并(或)与楔形块相配合，用来张紧相互排列成一条直线的相邻预制板件的锚固钢筋。至少一根锚固钢筋上装有带楔形块的张紧装置的一部分，以便相互连接并张紧两根锚固钢筋。利用一个楔形块的作用将锚固钢筋的两个端头合拢，当所述楔形块插入张紧装置中时，两根锚固钢筋被互相移动。两根锚固钢筋因此而被伸张，相互支撑在预制板件上，或者更准确地说，支撑在预制板件的端面上，多半是支撑在一道填实的接缝上。张紧锚固钢筋通过楔形工作面进行，也就是说，通过一个不与锚固钢筋的轴线正交布置的工作面进行，所以当将一个相应的元件插入到张紧装置的两个张紧工作面之间时，两根锚固钢筋即发生一定的轴向运动。
设置在锚固钢筋一端的张紧装置，最好设计成一种张紧盒箱、一种连接套管和(或)一种张紧螺杆的式样。在一个优选的实施例中，第一根锚固钢筋的端部有一个张紧盒箱。应当与第一根锚固钢筋相连接的第二根锚固钢筋的端部预先设置了一个具有内螺纹的连接套管。张紧螺杆旋入内螺纹中，所述张紧螺杆有一个张紧头。第二根锚固钢筋的有效长度，随着张紧螺杆旋入连接套管的深度而变化。为了使得两根锚固钢筋相连接，带张紧头的张紧螺杆，被置入第一根锚固钢筋的张紧盒箱中。于是在张紧盒箱的一个张紧工作面与张紧螺杆的张紧头之间产生一定的缝隙，将楔形块插入该缝隙中。可以通过一个压机或者通过敲击的办法将楔形块插入缝隙中。所述张紧装置可非常牢固和持久地将两根锚固钢筋连接起来。通过选择具有预定厚度的楔形块，或者根据张紧螺杆旋入连接套管的深度以通过改变缝隙宽度，可以影响张紧装置的张紧作用。
如果不采用连接套管的螺纹，作为有利的替代或补充方案，也可以代之以设计一个张紧工作面。张紧工作面与楔形块互相配合，可以扩大张紧装置两部分之间的缝隙，或使两个锚固钢筋互相接近。
最好是相互排列成一条直线的两根锚固钢筋，与一块楔形板、一个张紧弓形件或一个张紧夹具相连接。张紧弓形件或张紧夹具具有楔形接触面，或与张紧装置相应部分的楔形工作面相配合，可以对锚固钢筋产生张紧作用。
如果锚固钢筋的末端与张紧装置的一部分，安放在预制板件的一个凹穴中，则有可能用特别有利和富有独创性的方法在两块相互连接的预制板件之间均匀地形成一道缝隙，并能特别简单地连接。处于缝隙之外的张紧装置可以简单地与灌缝料分离，不必保留在灌缝料接缝的范围以内。这样可以产生均匀的和特别容易浇灌得好的接缝。此外，凹穴还允许锚固钢筋采用尺寸足够大的张紧通道，不受接缝宽度的影响。这样不仅能特别迅速和简单地完成预制板件的制造，而且能特别迅速和简单地完成浇灌接缝的制造和两根锚固钢筋的连接，因而有利于降低成本。
最好是，凹穴在朝预制板件的上侧是敞开的。这样可以特别简单地使用安放在凹穴中的张紧装置。
本发明的一种张紧装置是为连接和张紧预制板件中锚固钢筋而设计的。每一根锚固钢筋都占有张紧装置的一部分，各配有一个张紧工作面。张紧工作面被设计成楔形工作面，并(或)与一个楔形块相配合，以便张紧互相排列成一条直线的相邻预制板件的锚固钢筋。因此，张紧装置被分配给两根需要相互连接的锚固钢筋。连接最终利用楔形块完成，所述楔形块一方面把张紧装置的两部分相互连接起来，另一方面使两根锚固钢筋相对移动，从而对它们进行张紧。特别是，当预先规定在两块预制板件之间有一道接缝时，通过张紧锚固钢筋将接缝中的灌缝料压合。预制板件的位置因此而被固定，并使接缝密封起来，基本上可以防止水的渗透。因此可以避免风雨天气对接缝和接缝处的灌缝料造成破坏。
张紧装置的第一部分最好就是一个带有张紧工作面的张紧盒箱。张紧盒箱与锚固钢筋的一端固定连接，最好用混凝土浇筑在预制板件中。张紧盒箱应当这样设计，即让它的张紧工作面可以与一个连接楔形块相互配合，以便张紧装置的第一部分与处在第二根锚固钢筋上的张紧装置的另一部分经过张紧工作面相互连接。
张紧装置的第二部分最好就是一根带有张紧头的张紧螺杆。所述张紧螺杆与第二根锚固钢筋相连接，并且与张紧装置的第一部分相配合，所述张紧装置的第一部分就是前面所述的张紧盒箱或者另一个带有张紧头的张紧螺杆。张紧装置两个部分的张紧工作面之间的楔形块，可以设计成楔形板、张紧弓形件或张紧夹具。如果插入楔形件时，经过楔形工作面的作用，两根锚固钢筋之间的间距变小，则锚固钢筋受到张紧。
特别有利的是，给楔形块配上一个止动装置。止动装置可以设计成另一种机械构件的式样，例如设计成开口销的式样。也可以将灌缝料浇灌在预制板件内起止动作用，这样也可以把楔形块固定在其位置上。
下面在实施例附图中说明本发明的其它一些优点。图中图1为张紧装置两部分的轴测图；图2为张紧装置中相互对接的两部分的视图；图3为张紧后的一个张紧装置的视图；图4为预应力之前的张紧装置的详细视图；图5为预应力之后的张紧装置的详细视图；图6为张紧装置的另一个实施例视图，以及图7为张紧装置的又一个实施例视图。
具体实施例方式
图1所示为两块预制板件1和2的轴测图，在其中布置了张紧装置3的两个部分。预制板件1和2是分别仅用一部分表示的。在为固定行车轨道而设计的预制板件1和2中，在预制板件1和2的宽度范围内，往往分布着多个张紧装置3，通常多半是六个。
张紧装置3由一个连接套管4和一个张紧盒箱5组成。连接套管4和张紧盒箱5分别与一根锚固钢筋6、7相连接。锚固钢筋6和7锚固在预制板件1和2中。在其端部范围内，锚固钢筋6和7中至少有一根锚固钢筋放置在预制板件1、2中，是可沿着其纵轴伸张的。伸张可以这样进行，例如锚固钢筋6、7套在一根收紧的软管内，锚固钢筋6、7在与预制板件的混凝土接合之前，受收紧的软管保护。同样，连接套管4和(或)张紧盒箱5放置在预制板件1和2内，是可纵向移动的，以便能够纵向伸张锚固钢筋6、7。预制板件1和2之间预先规定有一道接缝8，以后用灌缝料填实。
与锚固钢筋6固定连接的连接套管4具有内螺纹，所述内螺纹是朝向预制板件2的端面敞开的。张紧盒箱5有一个空腔和一道沟槽，其功能在下面作进一步说明。
图2的表示是根据图1而来的，根据图2的另一个工作步骤，已将一根张紧螺杆9旋入到连接套管4内。张紧螺杆9的颈部位于张紧盒箱5的沟槽内。张紧盒箱5和张紧螺杆9的相互对置的张紧工作面10和11，彼此间隔一定距离。然后预先准备好张紧装置3，以便用灌缝料浇灌接缝8和张紧张紧装置3。
图3中示出了已经完成的预制板件1、2与张紧装置3的连接。接缝8已经用灌缝料12浇灌。为了保护张紧盒箱5免受灌缝料12的影响，在预制板件1的端面上设置了一块镶板13。待灌缝料12硬化之后，在张紧盒箱5的和张紧螺杆9的两个张紧工作面10和11之间的缝隙之中插入楔形块14。用这种方法张紧锚固钢筋6或7，并将预制板件1、2压向接缝8的灌缝料。于是在两块预制板件1和2之间形成固定连接，其中，接缝8基本上是密封的，保证免受损伤。在通过楔形块14施加了足够的预应力之后，用灌缝料浇灌预制板件1上供容纳张紧盒箱5之用的凹穴。用这种方法将楔形块固定在其位置上。即使发生振动或其它外部因素对楔形块14发生影响，也能够保持锚固钢筋6、7上的预应力。
图4所示为张紧装置3的详细视图。张紧螺杆9已经旋入到连接套管4中。它位于张紧盒箱5的沟槽内，其中螺杆头位于空腔内。张紧盒箱5的张紧工作面10和张紧螺杆9螺杆头的张紧工作面11，彼此相隔一定的间距。楔形块14部分地插入两个张紧工作面10和11之间。在这种状态下，例如张紧螺杆9可以用规定的扭矩拧紧。当以后楔形块完全插入两个张紧工作面10和11之间时，就会有规定的预应力作用在锚固钢筋6和7上。
图5所示为图4中的张紧装置3。其中楔形块已经完全插入。楔形块可以击入或用工具压入。通过将楔形块插入到两个张紧工作面10和11之间，相互移动张紧工作面10和11，借以张紧锚固钢筋6和7。
图6和图7所示是张紧装置3的另外两个实施例。根据图6，锚固钢筋6和7分别与设有开口的套管16相连接。在套管16的开口中插入一个张紧弓形件17，该张紧弓形件17在其对置的内表面上具有倾斜面。所述倾斜面对套管16起楔形块的作用，同时用来张紧锚固钢筋6和7。
根据图7，张紧装置3配有张紧夹具18，该张紧夹具通过盖帽19张紧在锚固钢筋6和7的端头上。不论是张紧夹具18，还是盖帽19，都有相互对应的张紧工作面，所述张紧工作面被设计成楔形工作面，因此在压入张紧夹具时能够张紧锚固钢筋6和7。本发明不局限于图示的实施例。特别是在权利要求的范围内，各个实施例可以进行组合并同样受到保护。
权利要求
1.一种利用钢筋混凝土预制板件(1、2)制造一种板件组合结构的方法，特别是制造用作高速交通工具的固定行车轨道的板件组合结构的方法，包括至少两根在预制板件(1、2)的纵向方向延伸、在端面范围内终止的锚固钢筋(6、7)，以及相邻预制板件(1、2)之间的接缝(8)，其中，两块预制板件(1、2)相互对准并固定，基本上排列在一条直线上的相邻预制板件(1、2)的锚固钢筋(6、7)互相连接，接缝(8)用一种灌缝料(12)浇灌，其特征在于，两根锚固钢筋(6、7)的端头与一个配有楔形块(14、17、18)的张紧装置(3)相连接，接缝(8)通过将楔形块(14、17、18)插入到张紧装置(3)中而得到预应力。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，在两块相邻预制板件(1、2)连接起来时，锚固钢筋(6、7)被伸张。
3.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，在第一根锚固钢筋(6)的端头内旋入一根带张紧头的张紧螺杆(9)，所述张紧头的末端插在与第一根锚固钢筋(6)排列成一条直线的第二根锚固钢筋(7)的张紧盒箱(5)内，为了张紧锚固钢筋(6、7)，在张紧盒箱(5)与张紧螺杆(9)的张紧头之间插入一个楔形块(14、17、18)。
4.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，在张紧锚固钢筋(6、7)之前，用灌缝料(12)浇灌接缝(8)。
5.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，灌缝料(12)硬化之后，才张紧锚固钢筋(6、7)。
6.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，保证将楔形块(14、17、18)在其插入的位置。
7.钢筋混凝土预制板件，特别是用作高速轨道交通工具的固定行车轨道的构件，包括至少两根在预制板件(1、2)的纵向方向延伸、在预制板件(1、2)的端面范围内终止的锚固钢筋(6、7)，其特征在于，在锚固钢筋(6、7)的至少一个端头上，布置具有张紧工作面(10、11)的张紧装置(3)的一部分，张紧工作面(10、11)被设计成楔形，并(或)与一个楔形块(14、17、18)相互配合，用来张紧相互排列成一条直线的相邻预制板件(1、2)的锚固钢筋(6、7)。
8.根据上述权利要求的预制板件，其特征在于，在锚固钢筋(7)的一端的张紧装置(3)是一个张紧盒箱(5)，一个连接套管(4)和(或)一个张紧螺杆(9)。
9.根据上述权利要求之一的预制板件，其特征在于，连接套管(4)具有螺纹和(或)一个张紧工作面(11)。
10.根据上述权利要求之一的预制板件，其特征在于，相互排列成一条直线的锚固钢筋(6、7)与一个楔形块(14)、一个张紧弓形件(17)或一个张紧夹具(18)相连接，所述张紧弓形件(17)或张紧夹具(18)具有楔形接触面。
11.根据上述权利要求之一的预制板件，其特征在于，张紧装置(3)布置在接缝(8)之外和预制板件(1)的范围内。
12.根据上述权利要求之一的预制板件，其特征在于，锚固钢筋(6、7)的端头位于预制板件(1、2)的一个凹穴内。
13.根据上述权利要求之一的预制板件，其特征在于，凹穴朝预制板件(1、2)的上侧敞开。
14.根据上述权利要求之一的用来连接和张紧混凝土预制板件(1、2)上的锚固钢筋(6、7)的张紧装置，其中每一根锚固钢筋(6、7)配有带有一个张紧工作面的张紧装置(3)的一部分，其特征在于，张紧工作面被设计成楔形，并(或)与一个楔形块(14、17、18)相配合，以张紧相互排列成一条直线的相邻预制板件(1、2)的锚固钢筋(6、7)。
15.根据上述权利要求的张紧装置，其特征在于，张紧装置(3)的一部分是一个带有张紧工作面的张紧盒箱(5)。
16.根据上述权利要求之一的张紧装置，其特征在于，张紧装置(3)的一部分是一根带有张紧头的张紧螺杆(9)。
17.根据上述权利要求之一的张紧装置，其特征在于，张紧螺杆(9)旋入布置在锚固钢筋(6、7)端头上的一个连接套管(4)中。
18.根据上述权利要求之一的张紧装置，其特征在于，一个楔形块布置在张紧装置(3)两部分的张紧工作面(10、11)之间。
19.根据上述权利要求之一的张紧装置，其特征在于，楔形块被设计成带有楔形工作面的张紧弓形件(17)。
20.根据上述权利要求之一的张紧装置，其特征在于，楔形块被设计成带有楔形工作面的张紧夹具(18)。
21.根据上述权利要求之一的张紧装置，其特征在于，楔形块(14)配有一个止动装置。
全文摘要
一种利用钢筋混凝土预制板件(1、2)制造一种板件组合结构的方法，特别是制造用作高速交通工具的固定行车轨道的板件组合结构的方法，包括至少两根在预制板件(1、2)的纵向方向延伸、在端面范围内终止的锚固钢筋(6、7)，以及相邻预制板件(1、2)之间的接缝(8)，其中，两块预制板件(1、2)相互对准并固定。基本上排列在一条直线上的相邻预制板件(1、2)的锚固钢筋(6、7)互相连接，接缝(8)用一种灌缝料(12)浇灌。两根锚固钢筋(6、7)的端头与一个配有楔形块(14、17、18)的张紧装置(3)相连接，接缝(8)通过将楔形块(14、17、18)插入到张紧装置(3)中而得到预应力。本发明的对象还包括用钢筋混凝土制成的相应的预制板件以及用来连接和张紧混凝土预制板件(1、2)上的锚固钢筋的张紧装置。
文档编号E04B1/61GK1776089SQ20051012678
公开日2006年5月24日 申请日期2005年11月18日 优先权日2004年11月18日
发明者迪特尔·赖歇尔, 斯特凡·博尔格, 拉尔夫·魏德豪泽, 乌多·希勒 申请人:马克斯博革建筑有限公司