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Verfahren zur Herstellung von Bogen aus armiertem Beton.
Die gleichzeitige Verwendung von Eisenbleche sowohl als Armierung wie auch als Schalung ist bei Eisenbetonkonstruktionen bereits bekannt. Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren bei der Herstellung derartiger Eisenbetonkonstruktionen u. zw. insbesondere bei der Herstellung von Bogen aus armiertem Beton und besteht darin, dass im Bogen erlegte Hohlglieder aus Metall oder armiertem Beton im Inneren mit aufeinander Igenden Betonschichten derart ausgefüllt werden, dass jede folgende Schicht erst eingefüllt wird, bis die vorher hergestellte tragfähig geworden ist.
Die Zeichnung veranschaulicht das Verfahren an der Hand mehrerer Ausführungsbeispiele. Fig. 1 und 2 sind Längsschnitte durch zwei verschiedene metallische Hohlglieder eines nach dem neuen Verfahren herzustellenden Bogens. Fig. 3 ist ein Querschnitt durch das Hohlglied gemäss Fig. 1 im Bereiche des Standpfostens 8 nach der ersten Arbeitsstufe des Betonierens. Fig. 4 ist ein Querschnitt im ver- gtösserten Massstabe durch das Hohlglied gemäss Fig. 2 im Bereiche der Aufhängeringe 11. Fig. 5 zeigt die Vorderansicht, Fig. 6 die Draufsicht, eines dreiteiligen Bogens. Fig. 7,8 und 9 zeigen Querschnitte verschiedener Ausführungsformen der metallischen Hohlglieder.
Fig. 10,11 und 12 zeigen in Vorderansicht, Draufsicht und Schnitt gemäss Linie Xll-XII der Fig. 10 eine andere Ausführungsform eines metallischen Hohlgliedes.
Im einfachsten Fall (Fig. 1-6) wird der Bogen aus einem metallischen Rohr von gleichem oder veränderlichem Durchmesser gebildet, das in eine Mehrzahl handlicher Hohlglieder 1 unterteilt ist. Jede der Einheiten 1 besitzt an den Enden einen Innenflansch 2 oder einen Aussenflansch 3, welche mit einem Spannring 4 bzw. 5 zusammenwirken, wobei der Spannring fest oder abnehmbar sein kann. Die Einheiten sind mit Öffnungen 6 bzw. 7 versehen, welche zum nachträglichen Einführen von Standpfosten 8, Hängepfosten 9 oder Streben 10 dienen, die vom Bogen A abgezweigt werden. In der Nähe der Enden einer jeden Einheit 1 sind die zum Aufhängen dienenden Ringe 11 aufgespannt, die mit Schleifen 12 versehen
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Die so ausgebildeten Einheiten werden von den Enden des Bauwerkes beginnend gegen die Mitte desselben symmetrisch aneinandergefügt.
Bei der Brücke gemäss Fig. 5 und 6 werden die ersten Einheiten bei c in Widerlagern eingeschlossen, während die nachfolgenden Einheiten durch das Kabel 15 an das Kabel 16 angeschlossen werden. Die folgenden Einheiten werden unter Zwischenschaltung einer Bleiplatte p miteinander verschraubt. Bevor jede Einheit vom Kabel 15 freigemacht wird, wird sie an einem Stützkabel 17 befestigt. Die Stützkabeln 17 werden an der Säule P in den Punkten e,/, y, befestigt. In dem Masse als der Bau fortschreitet, werden auch die Windverspannungskabel jM angeordnet. Das Montieren der Einheiten wird fortgesetzt, bis der Bogen A geschlossen ist.
Gegen das Ende des Zusammenfügens vermindert sich der Durchmesser der einzelnen Einheiten und somit auch deren Gewicht, so dass man mehrere bereits vorher zusammengefügte Einheiten an Ort und Stelle bringen kann. Für diese Einheiten bildet das Transportkabel in der Lage 16' den Träger für die Hängeseile 18.
In jede der Einheiten werden die rechnungsmässig erforderlichen in der Zeichnung nicht dargestellten Eiseneinlagen eingebracht. Ein aus porösem Beton bestehender Zylinder 20, der durch die offenen Endglieder des Bogens angebracht wird, bildet mit dem metallischen Aussenmantel 1 einen ringförmigen Raum B, der in der ersten Arbeitsstufe des Verfahrens mit Beton gefüllt wird.
Das Einbringen der Eiseneinlagen in den Raum B bringt keine Schwierigkeiten mit sich, da die Querschnitte bei Bögen grosser Spannweite hinreichend gross sind um das Arbeiten im Inneren der Hohl-
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glieder zu gestatten. Das Füllen des Raumes B mit Beton erfolgt durch geeignete Öffnungen in den einzelnen metallischen Hohlgliedern nach irgend einer gebräuchlichen Methode z. B. durch Eintreiben mittels Druckluft. Dabei hält man durch entsprechende Kerne, die man bei den Einspritzöffnungen in den Ringraum B einführt, einen Kanal frei, so dass der Beton beim Füllen der nächsten Ringschiebt durch diesen Kanal und eine anschliessende Öffnung mm porösen Betonzylinder 20 in den nächsten Ringraum eingepresst wird.
Es werden nun der Reihe nach die Ringräune B der einzelnen, den Bogen bildenden Einheiten in der bereits erläuterten Weise betoniert, wobei stets das innere, poröse Betonrohr 20 während des Stampfens den Durchtritt und die Entleerung des überschüssigen Wassers ermöglicht, während umgekehrt die Zufuhr des zum vollkommenen Abbinden notwendigen Wassers gleichfalls durch dieses Betonrohr 20 in geeigneter
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erlangt hat, um sein Eigengewicht und die Belastung der zweiten Ringschicht die nun eingegossen wird, zu tragen. Man setzt das Verfahren mit dem Einfüllen des Betons in aufeinanderfolgenden konzentrischen Schichten fort, bis die Rohreinheiten ganz ausgefüllt sind, wobei die in ihrer Stelle verbleibenden porösen Betonrohre 20 mit einbetoniert werden.
Die letzte Arbeitsstufe besteht im Umhüllen des Bogens bzw. seiner metallischen Hohlglieder mit Beton, der in dünnen Schichten aufgebracht wird, gegebenenfalls unter Verwendung einer einfachen über den Bogen von Hohlglied zu Hohlglied wandernden Schalung. Diese Arbeitsstufe fällt mit dem Betonieren der Pfostenstreben. und sämtlicher Stücke zusammen, welche auf den eigentlichen Bogen gestützt werden, nachdem dieser vorher von sämtlichen Zugbändern, Gürteln usw. befreit worden ist, während eventuell erforderliche zusätzliche Verstärkungseisen am Aussenmantel des Bogens befestigt werden.
Bei dem eben geschilderten Verfahren muss besonders darauf geachtet werden, dass vor dem Einbringen des Betons die Mittellinie des aus den Hohlgliedern gebildeten Bogens die erforderliche Ausrichtung erfährt, indem man jede Einheit in die Lage bringt, welche sie nach der Berechnung vor der Belastung einnehmen soll. Zu diesem Zweck werden einerseits die Verbindungsbolzen 19 der Einheiten eingestellt, wobei die Einheiten dank der Bleischeiben p mehr oder weniger zusammengepresst werden können und anderseits werden die Verspannungen 17 in entsprechender Weise abgezogen, zu welchem Zwecke die. Verbindungsstellen dieser Verspannungen mit ihrer Verankerung bei e, f, g einstellbar sind. Die Prüfung des Bogenverlaufes wird mit Hilfe bekannter optischer Apparate bewerkstelligt.
Die so zusammengefügten gerichteten Einheiten werden dann miteinander verschweisst.
Die einfachste Gestaltung der Einheiten ist gemäss Fig. 7 ein zylindrisches Rohr 1 von gleichen oder allmählich wachsendem bzw. abnehmendem Durchmesser. Bei grösseren Bogen verwendet man zwei Halbzylinder il, i2, (Fig. 8), welche durch erstrebte ebene Seiten verbunden sind, wobei die beiden Halbzylinder zwecks Erhöhung des Widerstandes aus stärkeren Blechen als die Seiten hergestellt sein müssen. Bei noch grösseren Bauwerken kann der Bogen mittels zweier Rohre-K, ss (Fig. 9) gebildet werden ; diese beiden Rohre liegen übereinander und sind durch Streben , P, derart verbunden, dass die erforderliche Höhe h des Querschnittes erreicht wird.
Bei sehr bedeutenden Bauwerken kann der Bogen gemäss Fig. 10, 11, 12 derart gebildet werden, dass sein Querschnitt (Fig. 12) mittels vier zylindrischer
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bunden werden.
Obwohl das eben beschriebene Verfahren für Bauwerke aller Dimensionen anwendbar ist, so treten seine Vorteile doch am meisten dann heivor, wenn die Abmessungen der zur Anwendung kommenden Metallrohre das Arbeiten im Inneren derselben gestatten. Doch kann man insbesondere bei Bauwerken mittleren Umfanges oder solchen, die schwach belastet sind, mit Vorteil statt der Metallrohre armierte Betonhohlsteine verwenden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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Bogen verlegte Hohlglieder aus Metall oder armiertem Beton (1) im Inneren mit aufeinanderfolgenden Betonschichten derart ausgefüllt werden, dass jede folgende Schicht erst eingefüllt wird, bis die vorher hergestellte tragfähig geworden ist.
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Method of making arches from reinforced concrete.
The simultaneous use of iron sheets both as reinforcement and as formwork is already known in reinforced concrete structures. The invention relates to a new method in the manufacture of such reinforced concrete structures and. between the manufacture of arches made of reinforced concrete and consists in that hollow links made of metal or reinforced concrete inside the arch are filled with successive layers of concrete in such a way that each subsequent layer is only filled in until the previously made one has become stable .
The drawing illustrates the method on the basis of several exemplary embodiments. 1 and 2 are longitudinal sections through two different metallic hollow members of an arch to be produced according to the new method. FIG. 3 is a cross section through the hollow member according to FIG. 1 in the area of the support post 8 after the first stage of concreting. 4 is a cross-section on an enlarged scale through the hollow member according to FIG. 2 in the area of the suspension rings 11. FIG. 5 shows the front view, FIG. 6 the top view, of a three-part arch. 7, 8 and 9 show cross sections of different embodiments of the metallic hollow members.
10, 11 and 12 show in a front view, top view and section along line XII-XII of FIG. 10 another embodiment of a metallic hollow member.
In the simplest case (FIGS. 1-6), the arch is formed from a metallic tube of the same or variable diameter, which is divided into a plurality of handy hollow members 1. Each of the units 1 has an inner flange 2 or an outer flange 3 at the ends, which interact with a clamping ring 4 or 5, wherein the clamping ring can be fixed or removable. The units are provided with openings 6 and 7, which are used for the subsequent insertion of support posts 8, hanging posts 9 or struts 10 that are branched off from arch A. The hanging rings 11, which are provided with loops 12, are stretched near the ends of each unit 1
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The units formed in this way are joined together symmetrically starting from the ends of the structure towards the center of the structure.
In the bridge according to FIGS. 5 and 6, the first units at c are enclosed in abutments, while the following units are connected to the cable 16 by the cable 15. The following units are screwed together with the interposition of a lead plate p. Before each unit is freed from the cable 15, it is attached to a support cable 17. The support cables 17 are attached to the column P at points e, /, y. As construction progresses, the wind bracing cables jM are also arranged. The assembly of the units continues until arc A is closed.
Towards the end of the assembly, the diameter of the individual units and thus also their weight decrease, so that several units that have already been assembled can be brought into place. For these units, the transport cable in the layer 16 ′ forms the carrier for the suspension cables 18.
The iron inlays required for calculation purposes and not shown in the drawing are placed in each of the units. A cylinder 20 made of porous concrete, which is attached through the open end members of the arch, forms with the metallic outer jacket 1 an annular space B which is filled with concrete in the first working stage of the process.
The introduction of the iron inlays into room B does not cause any difficulties, as the cross-sections of arches with a large span are large enough to allow working inside the hollow
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allow limbs. The filling of the space B with concrete is carried out through suitable openings in the individual metallic hollow members by any conventional method, for. B. by driving in with compressed air. Corresponding cores, which are inserted into the annular space B at the injection openings, keep a channel free so that the concrete is pressed into the next annular space when the next annular slide is filled through this channel and a subsequent opening mm porous concrete cylinder 20.
There are now the ring trough B of the individual, the arch-forming units concreted in the manner already explained, the inner, porous concrete pipe 20 always allows the passage and drainage of the excess water during the tamping, while conversely the supply of the complete setting of necessary water also through this concrete pipe 20 in a suitable
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has acquired to bear its own weight and the load on the second ring layer that is now being poured in. The process is continued with the filling of the concrete in successive concentric layers until the pipe units are completely filled, the porous concrete pipes 20 remaining in their place also being concreted in.
The last stage of work consists in wrapping the arch or its metallic hollow members with concrete, which is applied in thin layers, if necessary using a simple formwork that moves over the arch from hollow member to hollow member. This work stage coincides with the concreting of the post struts. and all pieces together, which are supported on the actual arch after it has previously been freed from all drawstrings, belts, etc., while any additional reinforcing iron that may be required is attached to the outer jacket of the arch.
With the method just described, particular care must be taken that before the concrete is poured, the center line of the arch formed from the hollow members experiences the required alignment by bringing each unit into the position that it should assume according to the calculation before the load. For this purpose, on the one hand, the connecting bolts 19 of the units are adjusted, the units being able to be more or less compressed thanks to the lead washers p and, on the other hand, the braces 17 are removed in a corresponding manner, for what purpose the. Connection points of these tensions with their anchoring at e, f, g are adjustable. The examination of the arc course is accomplished with the help of known optical apparatus.
The aligned units assembled in this way are then welded together.
The simplest design of the units is, according to FIG. 7, a cylindrical tube 1 of the same or gradually increasing or decreasing diameter. In the case of larger arches, two half-cylinders il, i2, (Fig. 8) are used, which are connected by desired flat sides, whereby the two half-cylinders must be made of thicker sheet metal than the sides in order to increase the resistance. In the case of even larger structures, the arch can be formed by means of two pipes-K, ss (Fig. 9); these two tubes lie one above the other and are connected by struts, P, in such a way that the required height h of the cross section is achieved.
In the case of very important structures, the arch according to FIGS. 10, 11, 12 can be formed in such a way that its cross-section (FIG. 12) is by means of four cylindrical
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be bound.
Although the method just described can be used for structures of all dimensions, its advantages are most noticeable when the dimensions of the metal pipes used allow working inside them. But you can use reinforced concrete blocks instead of the metal pipes, especially for structures of medium size or those that are lightly loaded.
PATENT CLAIMS:
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Arched hollow members made of metal or reinforced concrete (1) are filled inside with successive layers of concrete in such a way that each subsequent layer is only filled in until the one previously produced has become stable.