Aparato y método para el control de una prensa de sujeción cuando se tensa un miembro de tensión.

Un aparato para el control de una prensa de sujeción (9) durante el tensado de un miembro de tensión (B,

C1, D, E) en dependencia de la fuerza de tensión de un miembro de referencia (A) con una carcasa cilíndrica hueca (20) en la que está alojado longitudinalmente desplazable a lo largo de un eje (21) un pistón (22) acoplado con el miembro de referencia (A), en donde la carcasa (20) y el pistón (22) encierran una cámara de presión (23) que para realizar un movimiento de elevación axial del pistón (22) contra la fuerza de tensión del miembro de referencia (A) a través de una entrada (33) está aplicado con un medio de presión y a través de una salida (35) es conectable a la prensa de tensado (9), y con una unidad de válvula (31) para controlar el accionamiento de la prensa de tensado (9) con medio de presión, en donde la unidad de válvula (31) es directamente controlable por el movimiento de elevación del pistón (22).

Aparato y método para el control de una prensa de sujeción cuando se tensa un miembro de tensión Campo técnico:

La invención se refiere a un aparato y un método para controlar una prensa de sujeción cuando se sujeta de un miembro de sujeción en función de la fuerza de sujeción de un miembro de referencia de acuerdo con las reivindicaciones independientes 1 y 19.

Antecedentes de la invención:

Los dispositivos de acuerdo con la invención encuentran aplicación útil en cualquier parte cuando al menos dos, por lo general muchos miembros de tensión de una estructura se aprietan sucesivamente, pero de tal manera que tras la finalización de la operación de tensado, hay un estado de tensión uniforme en todos los elementos de tracción. Ejemplos son edificios sesgadas o partes que bajo el pretensado de compresión en compresiones sufren deformaciones elásticas y plásticas registrados durante el tensado de los tendones, que si los miembros de tensión se sujetan individualmente o en grupos de forma sucesiva, lleva a una reducción de las fuerzas de tensión en los miembros de tensión previamente tensos y, por tanto, a estados de tensión no uniformes. Con el fin de lograr que en el estado final, todos los miembros de tensión tienen la misma fuerza de tensión, por lo tanto, se conoce predeterminar el orden de estiramiento y calcular precisamente las fuerzas de sujeción que debe introducirse en cada miembro de tensión en la consideración de la deformación de entrar. En particular, dado los supuestos a hacer para las deformaciones de la estructura a menudo son inseguros, este procedimiento complejo no siempre conduce a una distribución uniforme de la tensión.

Una situación análoga se presenta cuando los elementos de sujeción de tensión libres, por ejemplo, los cables de los puentes atirantados y colgantes. Estos cables se componen por lo general de una variedad de elementos de tensión individuales, tales como alambres de acero, varillas o hilos que deben ser apretados para lograr la condición de uso. La aplicación de la fuerza de sujeción puede ser hecho de una manera tal que todos los elementos individuales están tensados al mismo tiempo, pero esto resulta ser muy costoso debido a las grandes y correspondientemente pesadas prensas hidráulicas de pretensado.

Por lo tanto, al contrario se prefiere el endurecimiento gradual de los miembros de tensión individuales, pero esto tiene que tener en cuenta que con el tensado de cada miembro de tensión individual se reduce la fuerza de sujeción del miembro de tensión previamente tensado. Con el fin de recibir un estado de tensión uniforme en todos miembros de tensión individuales todos los miembros de tensión individuales excepto el último deben se tensados en exceso por una cantidad característica para cada miembro de tensión individual.

Un problema similar se plantea también en el campo de la ingeniería geotécnica, donde las anclas de tierra están ancladas con uno o más miembros de tensión dentro de un agujero del pozo bajo tierra y se sujeta contra un tope en el lado de aire del pozo de sondeo. Especialmente en las anclas de etapas con miembros de tensión con diferentes longitudes un apriete simultáneo de todos los miembros de tensión por un recorrido de tensión uniforma lleva a diferentes condiciones de estrés, por lo que los miembros de tensión individuales son fijados por apriete sucesivamente a una carga uniforme en uso.

A este respecto se conoce por el documento EP 0421862 B1, un miembro de tensión hecho de hilos de alambre de acero, en el que el primer hilo tenso se utiliza como hilo de control y está provisto de un dispositivo de medición de fuerza. Cada hebra adicional entonces hay que apretar a la fuerza de sujeción, que tiene la hebra de control en el momento de sujeción de la hebra adicional. Con este procedimiento, la fuerza de tensión que hay que transmitir a la primera hebra se calcula sobre la base de la deformación esperada de la estructura a un valor por encima de la de la fuerza de sujeción final. Dado que en este método fuerza de tensión inherente a cada caso en as hebras tensadas siempre es la misma, la hebra de control siempre se refleja la fuerza de tensión actual en las hebras individuales. Por lo tanto, los cambios de deformación, por ejemplo de las diferencias de temperatura, no afectan al estado de tensión uniforme. Sin embargo, la aplicación de este método requiere complicados dispositivos de medida de potencia que se deben montar antes del tensado, se tienen que observar durante el procedimiento de endurecimiento y después de él tienen que desmontarse de nuevo.

En contraste, una capacidad mejorada de la tensión sucesiva de los tendones o los elementos individuales de los miembros de tensión se conoce por el documento DE 195 36 701 A1. Allí se describe un dispositivo de sujeción con una primera y una segunda prensa de sujeción, que están conectados entre sí por una línea de sujeción y de retorno, formando un sistema que comunica hidráulicamente. La tensión del tendón de referencia inicialmente a solas con la primera prensa de sujeción, sin pasar por la segunda prensa de sujeción. Los siguientes tendones entonces se tensan tanto con la segunda prensa de sujeción hasta que debido a la presión uniforme en las dos prensas hidráulicas se puede observar un incipiente movimiento longitudinal en el tendón de referencia que indica un estado de tensión uniforme en ambos tendones. De esta manera, se puede estirar gradualmente todos los tendones en la misma fuerza de tensión sin tener que hacer mediciones complicadas.

Resumen de la invención:

En este contexto, el objetivo de la invención es el de simplificar aún más y automatizar el proceso de tesado de los elementos de tesado.

Este objeto se resuelve mediante un aparato que tiene las características de la reivindicación 1 y un procedimiento con las características de la reivindicación 19.

Las realizaciones ventajosas se pondrán de manifiesto a partir de las reivindicaciones dependientes.

Una primera ventaja de la invención surge del trascurso en gran medida automático de la operación de tesado. Después de configurar los miembros de referencia y la prensa de sujeción no es necesaria ya ninguna otra acción, tales como la realización de mediciones o apagado oportuno de la prensa de sujeción por el operador o dispositivos de control complejos. El trabajo manual se limita principalmente al traslado de la prensa de tensión de un elemento de tensión a otro. Por lo tanto, los miembros de tensión gracias a la invención pueden ser tensados a la vez simple y rápido, pero también preciso y fiable con un mínimo de mano de obra y gastos.

El núcleo de la invención es una unidad de válvula que se acciona en dependencia del movimiento de elevación de un pistón y que controla el flujo de medio de presión para la prensa de sujeción. La invención incluye todos los tipos de válvulas, de las cuales sólo que se muestra en las figuras representa una forma de realización preferida. Este prevé organizar la unidad de válvula en el espacio de presión encerrado por la cámara de la carcasa y el pistón, que es atravesado por el medio de presión en el camino a la prensa de sujeción. El movimiento del pistón interrumpe esta trayectoria de flujo con la ayuda de la válvula y de ese modo detiene la operación de tensado de la prensa de sujeción.

En una forma de realización preferida de la invención, la unidad de válvula tiene un empujador de válvula, que está conectado directamente al pistón, que se puede lograr también por un diseño de una sola pieza del pistón y el émbolo. Esto resulta en un dispositivo muy simple y compacto y que trabaja de forma muy precisa debido a la transmisión sin juego de la fuerza del pistón al émbolo. Por el alojamiento del vástago de la válvula en un cojinete de deslizamiento axial en un extremo opuesto del pistón, se incrementan la precisión y por lo tanto la fiabilidad de la unidad de válvula.

Otras ventajas se consiguen mediante el anclado del miembro de referencia directamente sobre el pistón del dispositivo de acuerdo con la invención y esto impregna en el ulterior a lo largo del eje longitudinal del mismo. Esto resulta en un diseño más compacto en general, que está considerado de gran beneficio a la vista de las condiciones de espacio reducido en la región de anclaje de los elementos de tracción.

Para aumentar la funcionalidad de un dispositivo de acuerdo con la invención, esto puede ser extendido por un módulo de tesado, que está interpuesto entre el disco de anclaje y el pistón y con el que el miembro de referencia ya precargado se tensa adicionalmente por un camino corto, para activar la mordedura de cuña... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para el control de una prensa de sujeción (9) durante el tensado de un miembro de tensión (B, C1, D, E) en dependencia de la fuerza de tensión de un miembro de referencia (A) con una carcasa cilíndrica hueca (20) en la que está alojado longitudinalmente desplazable a lo largo de un eje (21) un pistón (22) acoplado con el miembro de referencia (A) , en donde la carcasa (20) y el pistón (22) encierran una cámara de presión (23) que para realizar un movimiento de elevación axial del pistón (22) contra la fuerza de tensión del miembro de referencia (A) a través de una entrada (33) está aplicado con un medio de presión y a través de una salida (35) es conectable a la prensa de tensado (9) , y con una unidad de válvula (31) para controlar el accionamiento de la prensa de tensado (9) con medio de presión, en donde la unidad de válvula (31) es directamente controlable por el movimiento de elevación del pistón (22) .

2. Un aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara de presión (23) está dividida en una primera cámara de presión (32) , conectada con la entrada (33) y una segundo cámara de presión (34) , conectada con la salida (35) , en donde la unidad de válvula (31) está dispuesta entre la primera cámara de presión (32) y la segunda cámara de presión (34) .

3. Un aparato según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la unidad de válvula (31) comprende un asiento de válvula dispuesto en la carcasa (20) y un vástago de válvula (24, 24') que interactúa con éste al cierre de la unidad de válvula (31) , que está acoplado al movimiento del pistón (22) para actuar la unidad de válvula (31) .

4. Un aparato según la reivindicación 3, caracterizado porque el vástago de válvula (24, 24') está conectado de forma rígida al pistón (22) , preferiblemente monolíticamente.

5. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la carcasa (20) en sus extremos axiales en cada caso tiene un cojinete de fricción en el que está montado el pistón (22) o bien el vástago de válvula (24, 24') de forma estanca a los líquidos.

6. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el vástago de válvula (24, 24') tiene un collar anular (27) con la superficie de sellado (28) que para el cierre de la unidad de válvula

(31) interactúa con la superficie de sellado (30) paralela a ésta, que se forma de un hombro anular (29) que rodea la circunferencia interior de una carcasa (20) .

7. Un aparato según la reivindicación 6, caracterizado porque las superficies de sellado (28, 30) están dispuestas en un ángulo oblicuo al eje (21) .

8. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el pistón (22) tiene medios para el anclaje del miembro de referencia (A) .

9. Un aparato según la reivindicación 8, caracterizado porque los medios tiene un receptáculo cónico (26) y en éste mordazas de sujeción (18) dispuestas de forma complementaria.

10. Un aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el pistón (22) tiene un taladro axial (25) para pasar el miembro de referencia (A) .

11. Un aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 10, caracterizado porque el vástago de válvula (24, 24') tiene un taladro de paso axial para pasar el miembro de referencia (A) .

12. Un aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la superficie del pistón

(22) cargada con la presión hidráulica (19) corresponde con la superficie cargada con la presión hidráulica de la prensa tensado (9) .

13. Un aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la carcasa tiene otra cámara de presión (42) , en la que otro pistón (46) está montado longitudinalmente desplazable, que es aplicable para llevar a cabo un movimiento de actuación con un medio de presión, en donde el pistón adicional (46) se apoya con relación a la región de anclaje del miembro de referencia (A) para iniciar un movimiento de la carcasa (20) en contra la fuerza de tensión del miembro de referencia (A) .

14. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque la cámara de presión adicional (42) tiene un taladro de paso (45) axial para el paso del miembro de referencia (A) .

15. Un aparato según la reivindicación 14, caracterizado porque el pistón adicional (46) tiene un taladro de paso

(45) axial para el paso del miembro de referencia (A) .

16. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque el vástago de válvula (24â?) está dispuesto en el taladro pasante (45) del pistón adicional (46) está dispuesto longitudinalmente desplazable.

17. Un aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizado por un dispositivo de visualización (8) que indica la carrera del pistón adicional (46) .

18. Un aparato según la reivindicación 17, caracterizado porque el dispositivo de visualización (8) está dispuesto en el adaptador (7) .

19. Un método de tensar un elemento de tensión (B, C, D, E) en dependencia de la fuerza de tensión de un miembro de referencia (A) por medio de una unidad de cilindro-pistón, cuyo pistón (22) mantiene el miembro de

referencia (A) en un estado predeterminado de la tensión, y con una prensa de tensión (9) para tensar el elemento de tensión (B, C, D, E) , en donde al lograr un estado de tensión uniforme en el miembro de referencia (A) y el elemento de tensión (B, C, D, E) se inicia una carrera del pistón (22) mediante la aplicación de la cámara de presión (23) de la unidad de cilindro-pistón con un medio de presión, que interrumpe de inmediato el suministro del medio de presión a la prensa de tensión (9) en dependencia del movimiento de carrera del pistón (22) , en donde el suministro del medio de presión para la prensa de tensión (9) se controla por una unidad de válvula (31) que a su vez está controlada por el movimiento de carrera del pistón (22) .

20. Un método de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado porque la interrupción del suministro del medio de presión a la prensa de tensión (9) se lleva a cabo dependiendo de la presión.

21. Un método de la reivindicación 19, caracterizado porque la interrupción del suministro del medio de presión a la15 prensa de tensión (9) se lleva a cabo dependiendo del recorrido.