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EP0350822A2 - Verfahren zur Erneuerung des Korrosionsschutzes von Zuggliedern von Brücken und gleichartig verspannten Bauwerken sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Erneuerung des Korrosionsschutzes von Zuggliedern von Brücken und gleichartig verspannten Bauwerken sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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Publication number
EP0350822A2
EP0350822A2 EP89112544A EP89112544A EP0350822A2 EP 0350822 A2 EP0350822 A2 EP 0350822A2 EP 89112544 A EP89112544 A EP 89112544A EP 89112544 A EP89112544 A EP 89112544A EP 0350822 A2 EP0350822 A2 EP 0350822A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
annular space
tension member
coating agent
liquid coating
tension
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP89112544A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0350822A3 (de
Inventor
Heinrich Fischer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BBV Systems GmbH
Original Assignee
Bilfinger und Berger Vorspanntechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bilfinger und Berger Vorspanntechnik GmbH filed Critical Bilfinger und Berger Vorspanntechnik GmbH
Publication of EP0350822A2 publication Critical patent/EP0350822A2/de
Publication of EP0350822A3 publication Critical patent/EP0350822A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/16—Suspension cables; Cable clamps for suspension cables ; Pre- or post-stressed cables
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/12—Mounting of reinforcing inserts; Prestressing

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for renewing the corrosion protection of tension members of bridges and similarly braced structures.
  • tension members Although such tension members are covered, corrosion formers diffuse through the cover to the tension member. Often, a source of damage cannot be identified in time or there is no possibility of checking the extent of the source of damage without destroying the casing.
  • the expert can give no guarantee that there are air pockets in the wire interstices of the tension members.
  • a method that proposes to surround the tension members with a cover made of sheet steel, the annular gap between cover and tension member being filled with a liquid in which additives protecting against corrosion are dissolved.
  • This liquid also contains moisture-penetrating, corrosion-preventing additives which dissolve the moisture and cause it to sink within the liquid.
  • Such a method is very complex and is burdened with high maintenance costs, since the corrosion protection liquid which is always present also the one set sealing elements impaired. Furthermore, a compensation vessel must be arranged at the end of the tension members, which keeps the filling levels of the annular gaps constant. Another disadvantage of such a method is that an alarm device is required to control the system, which further reports a leak in the casing.
  • DE-PS 33 43 352 describes a composite cable for prestressed concrete plants, in which the cladding tube is composed of individual steel tube sections which have external threads at their ends and are screwed together with threaded sockets, the trumpet-shaped extensions each having a one-piece steel body which has an extension tube has an external thread for screwing to the cladding tube and other end pieces.
  • DE-OS 34 37 107 describes a tension member tensioned between components and anchored relative to them, in particular stay cable for a cable-stayed bridge, from a number of individual elements arranged together in a tubular envelope, the cavities between the individual elements and the tubular envelope from after tensioning material introduced into the tension member, for example cement mortar, and the individual elements are provided with a coating of plastic over their entire length including their course within the anchoring devices.
  • DE-OS 34 37 350 describes a cable for buildings, in particular inclined cable bridges, consisting of several bundled tension elements which are surrounded by a cladding tube, the cavity between tension elements and cladding tube being pressed with an injection material, preferably cement mortar, and the cladding tube made of at least one strip of material is formed and each has a seam at adjacent strip longitudinal edges.
  • DE-PS 36 29 704 describes corrosion protection for a tension member formed from steel ropes, parallel wire bundles or parallel strand bundles, in which the sheathing is held at a distance from the tension member with the aid of spacers, so that an annular gap surrounding the tension member results and on A compensating expansion device is arranged at the upper end of the sheathing, furthermore the annular gap is filled with a corrosion protection liquid and this contains moisture-infiltrating and corrosion-preventing admixtures in the form of gas phase inhibitors, the annular gap is sealed against this at both ends of the tension member, and a compensation vessel is also located at the upper end of the tension member is located and a silica gel sluice that draws moisture out of the incoming air is arranged above the expansion tank.
  • the invention is based on the object of providing a method and a device of the type mentioned at the outset, the elimination of corrosion formers within the tension members and a reliable control being possible without high maintenance costs.
  • Two-component resins can also be suitable as coating agents, these being drained off again before hardening.
  • two-component resins are suitable, for example, which have a setting time of, for example, 10 hours.
  • Waxes in particular ester waxes, which contain both hydrophilic and hydrophobic components in the molecule are also suitable as liquid coating agents.
  • the gas filling can optionally also be replaced in whole or in part by a so-called fluid, that is to say, for example, by a preferably easily movable liquid.
  • Figure 1 shows a bridge structure 8, which is tensioned with tension members 3, preferably consisting of steel ropes.
  • the tension members 3 are covered with a protective tube 4.
  • the protective tubes 4 are preferably tightly closed in the area of the high point 7 of the bridge structure 8, while in the low point area 9 of the bridge structure 8 the protective tubes 4 open into a suction or pump device 10.
  • the suction and pumping device 10 can be designed in such a way that it serves to attach a pump. However, make sure that the connection element is tightly sealed after removing the pump.
  • Figure 2 shows a cross section through a tension member 3, which is covered with a protective tube 4.
  • the annular space 1 is created by spacers 6.
  • the annular space 1 is again filled under vacuum with a coating agent 2, preferably made of synthetic resin (see FIG. 4).
  • a particular advantage of this method is that the coating agent 2 penetrates into the spaces 13 of the tension member 3 while favoring the vacuum and thus coats the individual tension members 3a, 3b etc.
  • the coating agent 2 is emptied again from the protective tube 4, so that the tension member 3 with its individual tension members 3a, 3b etc. is coated with the coating agent 2, but the annular space 1 is retained (Fig. 5).
  • FIG. 5a shows an enlargement of the detail labeled "A" in FIG.
  • the annular space 1 thus obtained can be mixed with a control medium, i.e. a control fluid or a control liquid 5 are filled (FIG. 6), which is then analyzed for its constituents (any corrosion agents that may occur).
  • a control medium i.e. a control fluid or a control liquid 5 are filled (FIG. 6)

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erneuerung des Korrosionsschutzes von Zuggliedern, das durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist, a) der beschädigte Korrosionsschutz, beispielsweise eine Kunststoffbeschichtung oder Schutzanstriche, werden mindestens teilweise entfernt, b) die freigelegten Stahldrähte (3a, 3b) werden von eventuellem Rost befreit, c) das Zugglied (3) wird mit einer gasdichten Umhüllung (4) versehen, wobei durch Abstandhalter (6) ein in allen Richtungen durchgehender Ringraum (1) geschaffen wird, d) die im Zugglied (3) vorhandene Feuchtigkeit wird durch Erzeugen eines Unterdrucks und/oder durch Erwärmung des Zugglieds zum Verdampfen gebracht und der Wasserdampf kontinuierlich mittels der den Unterdruck erzeugenden Vakuumpumpe abgesaugt, bis sich ein Unterdruck-Minimum konstant einstellt, e) der Ringraum (1) wird mit einem flüssigen Überzugsmittel aufgefüllt, f) nach Füllung des Ringraums (1) wird das noch flüssige Überzugsmittel am Tiefpunkt der Umhüllung über ein Ventil abgelassen, während am Hochpunkt der Umhüllung durch ein weiteres Ventil ein trockenes Gas eingezogen wird, wobei das Zugglied (3) mit einer dünnen Schicht des Überzugsmittels beschichtet bleibt, g) das Einlaß- und das Auslaßventil werden geschlossen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die Gasfüllung bzw. Fluidfüllung des Ringraumes auf Dauer mit einem Überdruck versehen um Leckageverluste auszugleichen, wobei der Überdruck durch ein automatisches Alarm- und Meldesystem überwacht wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei der die Umhüllung als Schutzrohr an den Enden abgedichtet ist und Anschlüsse für die Saug- und Pumpvorrichtung angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich­tung zur Erneuerung des Korrosionsschutzes von Zug­gliedern von Brücken und gleichartig verspannten Bau­werken.
  • Brücken und Bauwerke, die mit Zuggliedern aus stählernen Seilen verspannt sind, unterliegen dem Sicherheits­risiko, daß die Zugglieder durch Korrosion belastet sind.
  • Obwohl solche Zugglieder ummantelt sind, diffundieren Korrosionsbildner durch die Ummantelung an das Zug­glied heran.
    Oftmals kann ein Schadensherd nicht rechtzeitig er­kannt werden bzw. es besteht keine Kontrollmöglich­keit den Umfang des Schadensherdes ohne Zerstörung der Ummantelung festzustellen.
  • Es wurden daher schon mehrere Verfahren vorgeschlagen, die die nachträgliche Korrosionsschutzaufbringung auf bereits verspannte Kabel vorsieht. Unter anderem ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Zugglieder mit Schalung versehen werden, so daß das Zugglied innerhalb einer Röhre, die durch die Schalung ge­bildet wird, zum Liegen kommt, wobei der Ringspalt zwischen Zugglied und Schalung mit einem Elastomer, Fett oder Zementleim befüllt wird. Einerseits können diese Schalungen nach dem Aushärten des Elastomers entfernt werden oder aber sie verschweißen sich mit dem Elastomer und verbleiben als weiterer Mantel um das Zugglied.
  • Der Nachteil des Standes der Technik, liegt darin, daß keine Kontrollmöglichkeit mehr vorliegt, in­wieweit die bereits bestehende Korrosion vorange­schritten ist bzw. neue Schadensherde auftreten.
  • Desweiteren kann der Fachmann keine Garantie dafür geben, daß in den Drahtzwischenräumen der Zugglieder Lufteinschlüsse vorliegen.
  • Ferner ist ein Verfahren bekannt, daß vorschlägt, die Zugglieder mit einer Umhüllung aus Stahlblech zu umgeben, wobei der Ringspalt zwischen Umhüllung und Zugglied mit einer Flüssigkeit gefüllt wird, in der gegen Korrosion schützende Additiva gelöst sind. Ferner sind dieser Flüssigkeit feuchtig­keitsunterwandernde korrosionshindernde Beimischungen zugesetzt, die die Feuchtigkeit lösen und innerhalb der Flüssigkeit zum Absinken bringen.
  • Ein solches Verfahren ist sehr aufwendig und mit hohen Wartungskosten belastet, da die ständig vor­handene Korrosionsschutzflüssigkeit auch die einge­ setzten Abdichtungselemente beeinträchtigt. Des­weiteren muß am Ende der Zugglieder ein Ausgleichs­gefäß angeordnet sein, das die Füllstände der Ring­spalten konstant hält. Ein weiterer Nachteil eines solchen Verfahrens liegt darin, daß zur Kontrolle des Systems eine Alarmeinrichtung erforderlich ist, die eine Leckage an der Ummantelung weitermeldet.
  • Der ständig bereitzustellende Überdruck im Ringspalt bei vorgenannten Verfahren erweist sich ebenfalls als sehr kostenintensiv.
  • Im Einzelnen wird zum Stand der Technik auf folgende Literaturstellen hingewiesen:
    Die DE-PS 33 43 352 beschreibt ein Verbundkabel für Spannbetonwerke, bei dem das Hüllrohr aus einzelnen Stahlrohrabschnitten zusammengesetzt ist, die an ihren Enden Außengewinde tragen und mit Gewindemuffen mitein­ander verschraubt sind, wobei die trompetenförmigen Er­weiterungen je einen einstückigen Stahlkörper aufweisen, der ein Ansatzrohr mit einem Außengewinde zur Verschrau­bung mit dem Hüllrohr und weitere Abschlußstücke auf­weist.
  • Die DE-OS 34 37 107 beschreibt ein zwischen Bauteilen gespanntes und gegenüber diesen verankertes Zugglied, insbesondere Schrägseil für eine Schrägseilbrücke, aus einer Anzahl von gemeinsam in einer rohrförmigen Umhüllung angeordneten Einzelelementen, wobei die Hohlräume zwischen den Einzelelementen und der rohrförmigen Umhüllung von nach dem Spannen des Zuggliedes eingebrachtem Material z.B. Zementmörtel ausgefüllt sind und die Einzelelemente auf ihre gesamte Länge einschließlich ihres Verlaufs in­nerhalb der Verankerungsvorrichtungen mit einer Beschich­tung aus Kunststoff versehen sind.
  • Die DE-OS 34 37 350 beschreibt ein Kabel für Bauwerke, insbesondere Schrägkabelbrücken, aus mehreren gebündel­ten Zugelementen, die von einem Hüllrohr umgeben sind, wobei der Hohlraum zwischen Zugelementen und Hüllrohr mit einem Injiziermaterial, vorzugsweise Zementmörtel verpresst ist und das Hüllrohr aus zumindest einem Material­streifen geformt ist und an aneinandergrenzenden Streifen­längskanten je eine Falznaht aufweist.
  • Schließlich beschreibt die DE-PS 36 29 704 einen Korro­sionsschutz für ein aus stählernen Seilen, Paralleldraht­bündeln oder Parallellitzenbündeln gebildetes Zugglied, bei dem die Umhüllung mit Hilfe von Abstandhaltern in einem Abstand vom Zugglied gehalten wird, so daß sich ein das Zugglied umgebender Ringspalt ergibt und am oberen Ende der Umhüllung eine Ausgleichsdehnvorrichtung ange­ordnet ist, ferner der Ringspaltraum mit einer Korrosions­schutzflüssigkeit gefüllt ist und diese feuchtigkeits­unterwandernde und korrosionshindernde Beimischungen in Form von Gasphaseninhibitoren enthält, der Ringspalt an beiden Enden des Zuggliedes gegen diesen abgedichtet ist, sich ferner am oberen Ende des Zuggliedes ein Ausgleichs­gefäß befindet und oberhalb des Ausgleichsgefäßes eine aus eintretender Luft Feuchtigkeit herausziehende Silikat­gelschleuse angeordnet ist.
  • Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, wobei die Beseitig von Korrosions­bildnern innerhalb der Zugglieder sowie eine zuverlässige Kontrolle ohne hohe Wartungskosten ermöglicht wird.
  • Die Aufgabe wird durch die Maßnahmen und Inhalte der beiliegenden Patentansprüche gelöst.
  • Als Überzugsmittel können sich auch Zwei-Komponenten-Harze eignen, wobei diese vor dem Erhärten wieder abgelassen werden. Hierzu eignen sich beispielsweise Zwei-Komponenten-­Harze, die eine Abbindezeit von beispielsweise 10 Stunden aufweisen.
  • Als flüssige Überzugsmittel eignen sich gegebenenfalls ferner auch Wachse, insbesondere Esterwachse, die sowohl hydrophile aus auch hydrophobe Komponenten im Molekül enthalten.
  • Bei der Ausführungsform, bei der der Ringraum eine Gas­füllung aufweist, die auf Dauer mit einem Überdruck ver­sehen ist, kann gegebenenfalls die Gasfüllung ganz oder teilweise auch durch ein sogenanntes Fluid ersetzt sein, also beispielsweise durch eine vorzugsweise leicht beweg­liche Flüssigkeit.
  • Anhand den beigefügten Zeichnungen, die ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, wird diese nun näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Figur 1 ein dieses Verfahren betreffendes Brücken­bauwerk;
    • Figur 2 bis 6 Querschnitte durch ein mit Schutzrohr versehenes Zugglied.
  • Figur 1 zeigt ein Brückenbauwerk 8, das mit Zugglieder 3, vorzugsweise aus stählernen Seilen bestehend, verspannt ist.
  • Die Zugglieder 3 werden mit einem Schutzrohr 4 um­hüllt. Vorzugsweise sind die Schutzrohre 4 im Bereich des Hochpunktes 7 des Brückenbauwerks 8 dicht ver­schlossen, während im Tiefpunktbereich 9 des Brücken­bauwerks 8 die Schutzrohre 4 in eine Saug- bzw. Pump­vorrichtung 10 münden.
  • Die Saug- und Pumpvorrichtung 10 kann hierbei so ausgebildet sein, daß sie zum Ansetzen einer Pumpe dient. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, daß nach dem Abnehmen der Pumpe das Anschlußelement dicht abschließt.
  • Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Zugglied 3, das mit einem Schutzrohr 4 umhüllt ist. Der Ringraum 1 wird durch Abstandshalter 6 geschaffen.
  • Durch die Erzeugung eines Vakuums und Erwärmen des Zugglieds 3 werden Wasserdampf 11 und weitere Korrosionsbildner 12 aus dem Innern des Zuggliedes 3 abgezogen (siehe Figur 3).
  • Anhand der gemessenen Konzentration des abgezogenen Mediums wird ein Rückschluß über die noch vorhandenen Bestandteile im Zuggliedinnern gewähr­leistet.
  • Ist das abgezogene Medium frei von korrosionsbildenden Bestandteilen, so wird der Ringraum 1 wiederum unter Vakuum mit einem Überzugsmittel 2, vorzugsweise aus Kunstharz gefüllt (siehe Figur 4).
  • Ein besonderer Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß unter Begünstigung des Vakuums das Überzugsmittel 2 in die Zwischenräume 13 des Zugglieds 3 eindringt und somit die Einzelzugglieder 3a, 3b usw. beschichtet.
  • Hiernach wird das Überzugsmittel 2 wieder aus dem Schutzrohr 4 entleert, so daß das Zugglied 3 mit seinen Einzelzuggliedern 3a, 3b usw. mit dem Überzugsmittel 2 beschichtet ist, jedoch der Ringraum 1 erhalten bleibt (Fig. 5).
  • Dies ist besonders wichtig, da der vorhandene Ring­raum 1 zu späteren Kontrollzwecken erhalten bleibt. Figur 5a zeigt eine Vergrößerung des in Figur 5 mit "A" gekennzeichneten Detail.
  • In einem gewählten Wartungszyklus kann der so erhaltene Ringraum 1 beliebig mit einem Kontrollmedium, d.h. einem Kontrollfluid oder einer Kontrollflüssigkeit 5 be­füllt werden (Fig. 6) das dann auf ihre Bestandteile (eventuell auftretende Korrosionsbildner) analysiert wird.
  • Bei erneut auftretender Korrosion kann dieses Verfahren beliebig of wiederholt werden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Erneuerung des Korrosionsschutzes von Zuggliedern von Brücken und gleichartig verspannten Bauwerken, gekennzeichnet durch folgende Verfahrens­schritte
a) der beschädigte Korrosionsschutz, beispielsweise eine Kunststoffbeschichtung oder Schutzanstriche, werden mindestens teilweise entfernt,
b) die freigelegten Stahldrähte werden von eventuellem Rost befreit,
c) das Zugglied wird mit einer gasdichten Umhüllung versehen, wobei durch Abstandhalter ein in allen Rich­tungen durchgehender Ringraum geschaffen wird,
d) die im Zugglied vorhandene Feuchtigkeit wird durch Erzeugen eines Unterdrucks und/oder durch Erwärmung des Zugglieds zum Verdampfen gebracht und der Wasserdampf kontinuierlich mittels der den Unterdruck erzeugenden Va­kuumpumpe abgesaugt, bis sich ein Unterdruck-Minimum konstant einstellt,
e) der Ringraum wird mit einem flüssigen Überzugsmittel aufgefüllt,
f) nach Füllung des Ringraums wird das noch flüssige Überzugsmittel am Tiefpunkt der Umhüllung über ein Ventil abgelassen, während am Hochpunkt der Umhüllung durch ein weiteres Ventil ein trockenes Gas eingezogen wird, wobei das Zugglied mit einer dünnen Schicht des Überzugsmittels beschichtet bleibt,
g) das Einlaß- und das Auslaßventil werden geschlossen.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als gasdichte Umhüllung eine solche aus Edelstahl­blech eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 - 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ringraum vollständig mit einem flüssigen Über­zugsmittel aufgefüllt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 - 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß als flüssiges Überzugsmittel Kunstharz eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 - 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß als trockenes Gas Luft und/oder Stickstoff eingezogen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 - 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das entrostete Zugglied vor Herstellung der Umhüllung mit einem temporären Korrosionsschutz z.B. einem Schutz­anstrich versehen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 - 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das flüssige Überzugsmittel mit Hilfe des Vakuums in den Ringraum eingezogen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 - 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gasfüllung des Ringraums aus Dauer mit einem Überdruck versehen wird, um Leckageverluste auszu­gleichen und
daß der Überdruck durch ein automatisches Alarm- und Meldesystem überwacht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 - 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß in konstanten oder unregelmäßigen Zeitabständen z.B. einmal jährlich, die Gasfüllung im Ringraum des Zugglieds mit einem Massenspektrometer auf Vorhanden­sein korrosionserzeugender Stoffe überprüft wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 - 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umhüllung als Schutzrohr (4) an den Enden abge­dichtet ist und Anschlüsse für die Saug- und Pumpvor­richtung angeordnet sind.
EP89112544A 1988-07-15 1989-07-10 Verfahren zur Erneuerung des Korrosionsschutzes von Zuggliedern von Brücken und gleichartig verspannten Bauwerken sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Withdrawn EP0350822A3 (de)

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