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1、10申请公布号CN102165126A43申请公布日20110824CN102165126ACN102165126A21申请号200980135996422申请日20090702102008032881220080714DEE04G21/1220060171申请人戴韦达格系统国际有限责任公司地址德国慕尼黑72发明人P斯泰丁格O尼策尔H凯纳74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人赵辛梁冰54发明名称用于在拉紧预应力构件时控制拉紧压力的装置和方法57摘要本发明涉及用于在拉紧预应力构件时控制拉紧压力的装置和方法，其中在拉紧牵拉构件B，C，D，E时根据基准牵拉构件A的拉紧力控制拉紧器9。
2、。该装置具有圆柱形的外壳20，在其中沿着轴线21纵向移动地支承与基准牵拉构件A耦联的活塞22。外壳20和活塞22围成压力室23，它通过输入33以压力介质加载，用于执行与基准牵拉构件A的拉紧力相反的活塞22轴向行程运动，并且压力室通过输出35连接在拉紧器上。此外所述装置包括阀门单元31，用于控制以压力介质加载拉紧器9，其中可以通过活塞22的行程运动直接控制阀门单元31。按照本发明的方法规定，利用缸活塞单元根据基准牵拉构件A的拉紧力拉紧牵拉构件B，C，D，E，缸活塞单元的活塞22使基准牵拉构件A保持在预定的拉紧状态。通过活塞22的行程运动直接中断压力介质到拉紧器9的压力介质输入在利用拉紧器9拉紧牵。
3、拉构件B，C，D，E的过程中在所有的牵拉构件A，B，C，D，E中达到一致的拉紧状态。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011031486PCT申请的申请数据PCT/EP2009/0047802009070287PCT申请的公布数据WO2010/006706DE2010012151INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图3页CN102165129A1/2页21一个用于在拉紧牵拉构件B，C，D，E时根据基准牵拉构件A的拉紧力控制拉紧器9的装置，该装置具有圆柱形的外壳20，在其中沿着轴线21纵向移动地支承与基准牵拉构件A耦联的活塞22，其中外壳。
4、20和活塞22围成压力室23，它通过输入33以压力介质加载，用于执行与基准牵拉构件A的拉紧力相反的活塞22的轴向行程运动，并且压力室通过输出35连接在拉紧器9上，该装置还具有阀门单元31，用于控制以压力介质加载拉紧器9，其中可以通过活塞22的行程运动直接控制阀门单元31。2如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力室23分成与输入33连接的第一压力室32和与输出35连接的第二压力室34，其中阀门单元31设置在第一压力室32与第二压力室34之间。3如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述阀门单元31包括设置在外壳20上的阀座和在关闭阀门单元31时与其共同作用的阀杆24，24，它为了操纵阀门。
5、单元31耦联在活塞22的运动上。4如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述阀杆24，24刚性地与活塞22连接，最好是一体的。5如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述外壳20在其轴向端部上分别具有滑动轴承，在其中液体密封地支承活塞22或阀杆24，24。6如权利要求3至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述阀杆24，24具有环带27，它具有密封面28，该密封面为了封闭阀门单元31与与其平行的密封面30共同作用，该密封面由环绕外壳20内圆周的环轴肩29构成。7如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述密封面28，30与轴线21成倾斜角度地设置。8如权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述活。
6、塞22具有用于锚接基准牵拉构件A的机构。9如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述机构包括锥形容纳体26和在其中形状互补设置的夹紧钳18。10如权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述活塞22具有轴向通孔25，用于导引基准牵拉构件A。11如权利要求3至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述阀杆24，24具有轴向通孔，用于导引基准牵拉构件A。12如权利要求1至11中任一项所述的装置，其特征在于，以液压压力加载的活塞22的面积19等于以液压压力加载的拉紧器9活塞的面积。13如权利要求1至12中任一项所述的装置，其特征在于，所述外壳具有另一压力室42，在其中纵向移动地支承另一活塞46，它。
7、为了执行行程运动以压力介质加载，其中另一活塞46相对于基准牵拉构件A的锚接部位支承，用于克服基准牵拉构件A的拉紧力开始外壳20的运动。14如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述另一压力室42由泵14以压力加载。15如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述另一活塞46具有轴向通孔45，权利要求书CN102165126ACN102165129A2/2页3用于导引基准牵拉构件A。16如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述阀杆24在另一活塞46的通孔45里面纵向移动地设置。17如权利要求13至16中任一项所述的装置，其特征在于一个显示装置8，它显示另一活塞46的行程。18如权利要求17所述的。
8、装置，其特征在于，所述显示装置8设置在适配体7上。19一种利用缸活塞单元根据基准牵拉构件A的拉紧力拉紧牵拉构件B，C，D，E的方法，缸活塞单元的活塞22使基准牵拉构件A保持在预定的拉紧状态并且具有拉紧器9用于拉紧牵拉构件B，C，D，E，其中通过以压力介质加载缸活塞单元的压力室23开始活塞22的行程运动在基准牵拉构件A和牵拉构件B，C，D，E中达到一致的拉紧状态，行程运动根据活塞22的行程运动直接中断压力介质到拉紧器9的输入。20如权利要求19所述的方法，其特征在于，根据压力中断压力介质到拉紧器9的输入。21如权利要求19或20所述的方法，其特征在于，由阀门单元31控制压力介质到拉紧器9的输入，。
9、又由活塞22的行程运动控制阀门单元。22如权利要求19所述的方法，其特征在于，根据行程中断压力介质到拉紧器9的输入。权利要求书CN102165126ACN102165129A1/5页4用于在拉紧预应力构件时控制拉紧压力的装置和方法技术领域0001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0002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。
10、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。0003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。
11、沉重的液压拉紧器被证实是非常费事且成本昂贵的。0004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。0005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。0006与此相关由EP04。
12、21862B1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。0007由DE19536701A1已知连续地拉紧预应力构件或牵拉构件单个部件的相对。
13、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，直到说明书CN102165126ACN102165129A2/5页5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0008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。0009这个目的通过具有权利要求1特征的。
14、装置和具有权利要求19特征的方法得以实现。0010由从属权利要求给出有利的实施例。0011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。0012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。
15、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。0013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。0014另一优点是，使基准牵拉构件直接锚接在按照本发明装置的活塞上并且沿着其纵轴线继续挤进这个装置。由此总体上得到极其紧凑的结构形式，这在面对狭窄的牵拉构件锚接部位时是有重要意义的。0015为了提高按照本发明装置。
16、的功能性可以使这个装置以拉紧模块扩展，它中间连接在锚接盘与活塞之间并且通过它以短行程附加拉紧已经预拉紧的基准牵拉构件，用于激活基准牵拉构件在活塞上的锚接部位的楔作用KEILBISS。因此本发明的这个实施例在效率和操作舒适性是最好的。附图说明0016下面借助于附图所示的实施例详细解释本发明。附图中0017图1示出按照本发明的用于连续拉紧牵拉构件的装置一览图，0018图2以沿着图3中所示的剖面线IIII的纵向截面图示出按照本发明的装置的第一实施例，0019图3示出在图2中所示的装置的沿着那里的剖面线IIIIII的横截面图，0020图4示出在图1中所示的装置的改进方案的纵向截面图。具体实施方式002。
17、1图1给出按照本发明的装置1和其在拉紧预应力构件束2时使用的一览图。在预说明书CN102165126ACN102165129A3/5页6应力构件束2的锚接部位仅示出预拉紧的结构部件3。该预应力构件束2由许多牵拉构件组成，其中代表所有的牵拉构件示出牵拉构件A，B，C，D，E。在这里牵拉构件A，B，C，D，E以绳索的形式以公知的方式借助于锚楔4VERANKERUNGSKEILEN固定在锚接盘5上，该锚接盘又顶靠在支承在结构部件3对面的支座环6上。在本实施例中索A形成基准牵拉构件，在其拉紧后拉紧其余的牵拉构件B，C，D，E。目的是，在拉紧预应力构件束2时在所有单个的牵拉构件A，B，C，D，E中建立对。
18、于使用状态一致的拉紧状态。0022为此所需的设备配置包括按照本发明的装置1，其详细结构还要借助于图2至4详细描述。按照本发明的装置1在中间连接支承在锚接盘5的适配体7的条件下插到基准牵拉构件A的自由端上。在适配体7里面集成显示装置8，它可以显示基准牵拉构件A的自由端相对于锚接盘5的纵向运动。0023在突出于锚接盘5的要被拉紧的牵拉构件E的部分上插上拉紧器9，其根部同样支承在锚接盘5的顶面上。该拉紧器9是公知的并且通过液压系统以压力介质加载，用于可以执行拉紧过程。0024所述液压系统包括泵10，它通过输入管道11连接在按照本发明的装置1上。从那里连接管道12导引到拉紧器9，从拉紧器通过回流管道1。
19、3将压力介质引回到泵10并由此实现循环。借助于按照本发明的装置1保证，只这样多地拉紧牵拉构件E，直到达到与加载牵拉构件A的拉紧状态类似的拉紧状态。0025此外在图1中示出泵14，它通过压力管道15与本装置1连接并且通过它与上述液压系统无关地以压力加载本装置1，这还要详细解释。0026在图2和3中详细示出按照本发明的装置1的结构。可以看出圆柱形外壳20与其纵轴线21，它在拉紧时与基准牵拉构件A的纵轴线重合。外壳20在其两个端面上敞开并且围成空心空间，它在其在视图中的上段中用于容纳活塞22并且在向下连接的段中构成压力室23。0027所述活塞22在外壳20内部纵向移动地且对于外壳20内壁液体密封地支。
20、承并且在其突出于外壳20端部的部分上具有台阶形的圆周扩展17，它与外壳20的端面形成用于限制活塞运动的止挡。0028位于外壳20内部的活塞22端部由活塞面19限制，从它同轴地延伸出内顶杆24。因此活塞22与内顶杆24是一体的零部件。在视图中在外壳20下端形成轴承部位，用于纵向移动地容纳内顶杆24的自由端。一个通孔25沿着纵轴线21不仅穿过内顶杆24延伸，而且穿过活塞22延伸，其中通孔25在活塞22的外置端部部位中锥形地扩展，用于构成锚接楔的夹紧钳18的容纳体26。0029所述内顶杆24在压力室23的中间部位具有与纵轴线21同轴的环带27，其上环棱边为了构成第一密封面28而倒角。径向与环带27倾。
21、斜对置地看到在外壳20的内圆周上环绕的同心的环轴肩29，其轴向与密封面28对置的棱边同样倒角并且构成第二密封面30。内顶杆24以这种方式与外壳20一起形成阀门单元31，其中环轴肩29的阀座通过第二密封面30构成并且环带27的截止体通过第一密封面28构成。由两个密封面28与30之间锥形延伸的环缝形成阀孔。0030所述阀门单元31、准确地说其阀孔将压力室23分成在视图中位于下部的第一压力室32和上部的第二压力室34，输入33通到第一压力室，在输入上再连接来自泵10的输说明书CN102165126ACN102165129A4/5页7入管道11，从第二压力室引出输出35，它通过连接管道12连接到拉紧器。
22、9上。0031为了准备拉紧过程将本装置1插到突出于锚接盘5的基准牵拉构件A的自由端上，其中基准牵拉构件A位于通孔25内部。在装置1的端面顶靠在锚接盘5上以后，使基准牵拉构件A略微张紧并且在装置1的另一端上利用夹紧钳18固定在活塞22里面。下面描述牵拉构件B，C，D，E的实际拉紧过程。0032在图4中示出的装置1是本发明的改进方案，其中改进与锚接盘5的连接部位。否则装置1对应于在图2中描述的装置1，因此为了避免重复对于相同的部件使用相同的标记符号并且请参阅那里的描述。类似的、但是相同功能的部件具有上标“”。0033在图4中所示的装置1附加拉紧模块40，其功能是，在实际拉紧牵拉构件B，C，D，E之。
23、前以短行程拉紧基准牵拉构件A，用于激活夹紧钳18在活塞22的容纳体26里面的夹紧功能。在按照图2的装置1中以其它方式保证基准牵拉构件A与装置1之间的绝对力流。0034所述拉紧模块40包括圆柱形外壳41，它围成压力室42，它在其在视图上端部上由厚壁的端壁43封闭。在端壁43上成形与外壳41相比减小直径的螺栓39，它为了与外壳20的下端部连接旋入到下外壳孔里面。在端壁43和螺栓39里面加入与纵轴线21同轴的通孔45，它纵向移动地容纳内顶杆24的延长端部。0035在压力室42里面设置在其中纵向移动的圆柱形活塞46，它通过其活塞面47限制压力室42。与活塞面47对置的活塞46的底面由圆柱形顶压脚48构。
24、成，它再在封闭外壳41的轴承环49里面导引。突出于轴承环49的顶压脚48段在端面具有支承面50，它在拉紧过程时间接地通过适配体7支承在锚接盘5上。活塞46和顶压脚48具有与纵轴线21同心的通孔51，在其中支承延长的内顶杆24的端部。0036为了以压力介质加载压力室42设有径向加入到端壁44里面的输入52，它通过轴向孔53与压力室42连接。因此通过输入52导入压力介质开始活塞42沿着纵轴线21的行程运动。0037按照本发明的拉紧过程如下进行0038在拉紧过程的初始状况中将牵拉构件A，B，C，D，E加入到结构部件3里面，必要时部分预紧并且借助于锚楔4向前移动地锚接在锚接盘5里面，其中牵拉构件A，B。
25、，C，D，E的自由端顺利地突出于锚接部位。为了使牵拉构件A，B，C，D，E以对于使用状态的一致负荷预紧，首先借助于拉紧器9使牵拉构件A预紧到计算预定值并锚接，拉紧器以后也用于其它牵拉构件B，C，D，E。0039然后从基准牵拉构件A取下拉紧器9并且将适配体7插到基准牵拉构件A上。适配体7主要由圆柱形部件组成，它具有显示装置，其显示器力结合地与基准牵拉构件A连接。0040接着将按照本发明的如图2或4所示的装置1或1插到基准牵拉构件A和适配体7上。通过这种方式使基准牵拉构件A位于通孔25内部并且利用夹紧钳18固定在活塞22里面。然后借助于连接在输入52上的泵14图1使压力室42以压力介质加载，其中活。
26、塞46的顶压脚48通过适配体7支承在锚接盘5上并由此使活塞22在基准牵拉构件A的拉紧力超过外壳41和20时克服拉紧力运动。由显示装置8指示活塞行程。在此夹紧钳18以公知的方式通过锥形容纳体26径向向内顶压，其中与基准牵拉构件A位于接触的齿在夹说明书CN102165126ACN102165129A5/5页8紧钳18的内侧面上钳住基准牵拉构件A。0041只要达到这个状态，在泵14上可以连接截止阀，由此现在使基准牵拉构件A的整个拉紧力通过支承在外壳20里面的活塞22去除。0042现在在另一步骤中将拉紧器9插到下一要被预紧的牵拉构件、例如牵拉构件E上，基准牵拉构件E锚接在拉紧器9的活动的活塞上并且不仅。
27、拉紧器9、而且按照本发明的装置1通过管道11，12和13连接在液压系统上。在图1中示出这个状态。0043然后使拉紧器9以压力介质加载，它从泵10通过输入管道11进入到第一压力室32并且通过阀孔流到第二压力室34里面，从那里通过输出35和连接管道12到达拉紧器9并且在那里作用于缸活塞单元的活动活塞上。0044随着拉紧过程期间累进的活塞行程只还通过提高液压系统中的运行压力继续拉紧牵拉构件E。在此为了结束拉紧过程标定极限状态，在该状态拉紧器9中的压力对应于压力室23中的压力。因此这个状态的特征是，不仅拉紧器9的活塞、而且按照本发明装置1的活塞22都以相同的压力加载。因为拉紧器8的活塞面积等于活塞面积。
28、19，通过这种方式实现两个牵拉构件A和E的一致拉紧状态。0045通过在拉紧牵拉构件E的过程中继续提高压力作用于活塞面19上的压力介质反作用于加载牵拉构件A的拉紧力起到影响活塞22行程的作用，其中由于设计上的结构使内顶杆24一起抬起。在此环带27通过其密封面28与环轴肩29的密封面30接触，由此关闭阀孔并由此中断继续输入压力介质到第二压力室34和进而到拉紧器9。0046为了使阀门单元31可靠地保持在关闭位置继续提高压力介质的压力，例如30至50巴。这个压力提高由于关闭的阀门位置只作用于压力室32，在那里压力介质在轴向作用于环带27的下环面并由此向上拉紧内顶杆24，24并由此使密封面28轴向相对于阀座拉紧。0047在锚接牵拉构件E在锚接盘5里面以后可以从牵拉构件E上取下拉紧器9并且转换到下一牵拉构件B，C，D上并重复拉紧过程。说明书CN102165126ACN102165129A1/3页9图1说明书附图CN102165126ACN102165129A2/3页10说明书附图CN102165126ACN102165129A3/3页11图4说明书附图CN102165126A。