H. Weiher/Ch. Tritschler/M. Glassl/S. Hock · Hybridanker aus UHPC – Erstanwendung bei der Verstärkung der Rheinschleuse Iffezheim mit Dauerlitzenankern
Fuge zur Sicherstellung der Wasserdichtigkeit mit Zementmörtel verpresst werden.
4 Projektspezifische Ankerlösung Aufgrund der örtlichen Randbedingungen mit sehr beengten Platzverhältnissen entschied man sich bei der Wahl des geeigneten Ankertyps auf das System des Litzenankers. Gewählt wurde ein Dauerlitzenankersystem (6 Spannstahllitzen, fpk = 1860 N/mm², Ap = 6 × 150 mm², dp = 0,62′′) nach bauaufsichtlicher Zulassung Z-20.1-64 in Verbindung mit Zulassung Z-1.13-129 (Bild 4, [2, 3]). Die maßgebenden Vorteile des gewählten Ankersystems ergeben sich durch eine, unter Berücksichtigung der geforderten Festlegelast, geringe Litzenanzahl des Ankers und dem damit einhergehenden einfachen Einbau. Nur so sind das Verbringen des Ankers zum Einbauort sowie dessen Einbau trotz der beengten Platzverhältnisse realisierbar. Zum Überdrücken und Stabilisieren der Arbeitsfuge sah das Instandsetzungskonzept vor, die Anker jeweils unter einer Neigung von 40° gegen die Vertikale in das bestehende Drempelbauwerk einzubringen. Der Drempelblock oberhalb der Arbeitsfuge wird dabei mithilfe der Litzenanker mit dem Drempelblock unterhalb der Arbeitsfuge zusammengespannt, um die Standsicherheit des Gesamtbauwerks wiederherzustellen. Im Kopfbereich werden die Ankerkräfte von den einzelnen Stahlzuggliedern über die Litzenklemmen bzw. Keile in die Lochscheibe und von dort weiter in die Ankerplatte und den umgebenden Drempelbeton übertragen. Durch den Einsatz von Halbschalen, die zwischen die Hybridankerplatte und die Lochscheiben gesetzt werden, wird das komplette Ablassen des Ankers zu Inspektionszwecken und ein Wiederanspannen unter Berücksichtigung des einzuhaltenden Versatzes des Keilbisses ermöglicht. Begründet durch die schwere Zugänglichkeit sowie die beengten Platzverhältnisse am Einbauort wurde von Seiten der Firma DSI der Einsatz von Hybridankerplatten empfohlen, die durch ihr vergleichsweise niedriges Gewicht und die optimierten Abmessungen Vorteile gegenüber klassischen Stahlplatten bieten. Die Hybridankerplatte wurde wie in Bild 5 (Bilder Prototyp) dargestellt ausgeführt. Der Grundkörper der Hybridankerplatte bestand aus einem Stahlring mit UHPC-Füllung. Nur der Stahlring musste feuerverzinkt und zusätzlich mit einer dreilagigen Korrosionsschutzbeschichtung versehen werden (nach [4]). Der UHPC gilt als korrosionsbeständig. In der UHPC-Füllung wurden Aussparungen für den Ankerdurchgang und für die zentrierte Anordnung der Halbschalen mit einer hervorstehenden Nut vorgesehen. Zudem wurden Gewindehülsen für den Anschluss der Kappe integriert (Bild 5). Der Guss der UHPC-Füllung bei Raumtemperatur erlaubte das Einbetonieren eines korrosionsunbedenklichen Rohrstutzens aus Polyethylen (PE) statt Stahl, mit dem der dichte Übergang auf das Ripprohr des Ankers über Gummiringe gewährleistet wird. Hieraus ergibt sich eine größere Sicherheit vor einer Verletzung des Korrosionsschutzes bei unsachgemäßem Handling während des Transports und Einbaus. Gemäß Zulassung wurde der Ankerkopf so geplant, dass ein Schutz vor Korrosion und mechanischer Beschädigung jederzeit gewährleis-
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Beton- und Stahlbetonbau 107 (2012), Heft 4
Bild 5. Hybridankerplatte (links) und fertig montierter (rechts) Verankerungsbereich mit Anschlusskomponenten an SUSPA-Kompaktanker Fig. 5. Composite anchor plate (left side) and fully assembled (right side) anchoring zone including components for connecting the SUSPA-Kompaktanker
tet ist. Dazu wurde eine Stahlhaube über Gewindehülsen in der Hybridankerplatte befestigt. Zudem ist die Lochscheibe mit Korrosionsschutzmasse ummantelt, sodass weder Sauerstoff noch Wasser an die tragenden Stahlteile gelangen können. Im Bereich der freien Länge des Dauerankers sind die Stahlzugglieder zusätzlich zur Umhüllung durch ein Kunststoffripprohr jeweils einzeln in PE-Verrohrungen geführt und mit Korrosionsschutzmasse ummantelt. Ein dauerhafter Korrosionsschutz nach Zulassung ist gewährleistet. In der Krafteinleitungslänge übertragen die nackten Stahllitzen innerhalb des umgebenden Kunststoffripprohres die Zugspannungen auf einer Länge von lV = 1,80 m in den umgebenden Zementstein. Eine l0 = 3,50 m lange Verpressstrecke gewährleistet den weiteren Lastübertrag vom Daueranker in den umgebenden Drempelbeton und sichert somit die Standsicherheit des Bauwerks.
5 Nachweiskonzept nach ETAG 013 Der Einsatz von Dauerlitzenankern unter Verwendung von Hybridankerplatten erforderte ein geeignetes Nachweiskonzept für Platte und Untergrund. Üblicherweise wird die Eignung von Spannverfahren und Ankern mit Spannstahllitzen oder auch Stäben über Zulassungsprüfungen nach der Leitlinie für die europäische technische Zulassung für Spannverfahren zur Vorspannung von Tragwerken (ETAG 013, [5]) nachgewiesen. Das Nachweiskonzept sah folgende Prüfungen vor: – Lastübertragungsversuch nach ETAG 013 zum Nachweis der Tragfähigkeit des Verankerungsgrunds